專利名稱：滾筒式制動試驗(yàn)用測力計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種要確定其制動力的滾筒式制動試驗(yàn)用測力計(jì)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)已知有這樣一種制動測力計(jì)，它包括兩個(gè)滾筒，這兩 個(gè)滾筒成相互平行關(guān)系布置，并且將車輛輪胎行駛到其上從而該輪 胎位于兩個(gè)滾筒之間并在它們之上。在該情況中，通過驅(qū)動裝置驅(qū) 動兩個(gè)滾筒中的至少 一 個(gè)以便使得停靠在其上的車輛輪胎轉(zhuǎn)動。如 果在該情況下使車輛輪胎制動，則增大了所需的驅(qū)動力矩，并且通 過合適的傳感器能夠?qū)⑺鼨z測作為制動力。
這些已知的測力計(jì)在上述兩個(gè)滾筒之間具有檢測滾筒，它可垂 直移動地安裝并且由此進(jìn)行開關(guān)功能。 一旦將車輛輪胎驅(qū)動到兩個(gè) 滾筒上，將設(shè)置在它們之間的檢測滾筒下壓，由此開始測試操作或 開始滾筒驅(qū)動。
這種測力計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、昂貴并且容易磨損。另外在制動測試操 作期間，工作人員必須一直監(jiān)測車輛是否保持預(yù)定的取向或者例如 是否橫向偏離。這意味著這種測力計(jì)的操作不是非常舒適方便。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種簡化的滾筒式制動試驗(yàn)用測 力計(jì)，其結(jié)構(gòu)和操作更簡單并且更容易使用。
該目的是通過如權(quán)利要求1所提出的滾筒式制動試驗(yàn)用測力計(jì) 來實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明是基于這樣的認(rèn)識，即如果設(shè)置至少 一個(gè)無接觸式傳感 器單元來檢測車輛輪胎相對于至少一個(gè)滾筒的位置，則可以省去現(xiàn) 有技術(shù)所具有的檢測滾筒。這種無接觸式傳感器省去了對先前已知 的檢測滾筒的需要并且明顯簡化了測力計(jì)的結(jié)構(gòu)。而且，傳感器單 元能夠以無接觸的方式檢測車輛輪胎什么時(shí)候被驅(qū)動到測力計(jì)滾筒 上，并且能夠通過控制單元啟動或開始測試操作。傳感器單元只需 要少量的結(jié)構(gòu)空間，其磨損較少，并且另外它能夠提供精確的位置 信號以便檢測出車輛輪胎相對于預(yù)定軌道可能出現(xiàn)的偏離。這提高 了測力計(jì)的操作效率和安全，并且同時(shí)簡化了相關(guān)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性， 而且磨損或停機(jī)的危險(xiǎn)更小。
在非常簡單的實(shí)施方案中，設(shè)有具有至少 一個(gè)通過驅(qū)動裝置驅(qū) 動的滾筒的滾筒式制動試驗(yàn)用測力計(jì)。滾筒用來驅(qū)動?？吭跐L筒上 的車輛輪胎，為此將車輛輪胎行駛到滾筒上方或者與之成橫向位移 關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明，測力計(jì)還包括至少一個(gè)無接觸式傳感器單元， 用來檢測輪胎相對于從動滾筒的位置。因此，能夠以無接觸方式并 且在磨損較低的情況下檢測被驅(qū)動到滾筒上的車輛輪胎，其中可以 評估傳感器信號以便進(jìn)一 步控制測力計(jì)。
本發(fā)明的另 一 個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的特征在于，至少 一 個(gè)傳感器單 元為三角測量傳感器單元。在該情況下，通過發(fā)射器在待檢測的物 體上施加負(fù)載，同時(shí)接收器接收從物體返回的反射。在從發(fā)射器到 接收器的距離已知時(shí)并且在所要測量的入射角和反射角也是已知 時(shí)，這樣就可以建立物體在平面中或者還有以擴(kuò)展的形式在空間中 的位置。通常，發(fā)射器可以包括光源，通常為激光光源，而接收器 接收反射的散射光。這種傳感器系統(tǒng)能夠以非常高的精確度檢測物 體的位置，并且同時(shí)磨損較低而且操作簡單。
在這方面，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，傳感器單元用 來檢測輪胎相對于可預(yù)定參考或物體位置的水平偏離。這樣，本發(fā) 明尤其能夠檢測車輛輪胎沿著驅(qū)動滾筒(一個(gè)或多個(gè))的縱向方向 的軸向位移。 一旦輪胎沿著軸向方向移動到預(yù)定公差之外，可以使 用相應(yīng)的信號來切斷測力計(jì)或者輸出警告指示。這能夠確保車輛輪 胎不會橫向偏移到驅(qū)動滾筒之外或者壓靠在位于底板中的開口的邊
緣運(yùn)行，測力計(jì)的滾筒設(shè)置在所述底板下方。 一方面，這避免了對 車輛輪胎的破壞性磨損，并且同時(shí)另 一 方面可靠地排除了錯(cuò)誤的制 動測量值。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，傳感器單元用來檢測相對 于測力計(jì)滾筒的軸線垂直運(yùn)動的輪胎。這會在制動力足夠大從而能 夠?qū)④囕v輪胎向前或向后拉出驅(qū)動滾筒之外時(shí)出現(xiàn)。在該情況中，
車輛輪胎也會運(yùn)動離開所期望的參考位置，即在一個(gè)測力計(jì)滾筒上 或在兩個(gè)測力計(jì)滾筒之間的對稱位置。根據(jù)本發(fā)明，這種傳感器單 元能夠檢測正在滾筒上運(yùn)動的輪胎，還能檢測正在從那里向下運(yùn)動 的輪胎。用來檢測輪胎的這些相對運(yùn)動的傳感器系統(tǒng)在這里也能夠 在沒有不必要的時(shí)間延遲的情況下并且尤其是能夠自動地輸出警告 信號或者切斷測力計(jì)，也就是說無需操作人員千涉。
本發(fā)明的另 一 個(gè)實(shí)施方案優(yōu)選設(shè)有用于控制測力計(jì)的控制單 元，該控制單元用來評估來自傳感器單元的至少一個(gè)信號。在這方 面，控制單元能夠根據(jù)從至少一個(gè)傳感器單元提供給控制單元的信 號來控制測力計(jì)的其它功能，例如尤其是打開或關(guān)閉用于滾筒的驅(qū) 動裝置或者還有警告信號的輸出。另外，例如在將車輛輪胎驅(qū)動到 測力計(jì)上時(shí)，記錄下然后開始嘗試進(jìn)行測試的時(shí)間，來自傳感器系 統(tǒng)的信號也能夠用來繪制在制動觀'j試過程中所涉及的相對于時(shí)間的 圖案。
尤其是，在傳感器單元發(fā)出信號指示輪胎相對于滾筒運(yùn)動到預(yù) 定公差范圍之外的情況下，控制單元用來輸出信號和/或?qū)⒅辽?一 個(gè) 驅(qū)動裝置斷開或打開。這使得測力計(jì)能夠在預(yù)定的公差范圍內(nèi)進(jìn)行 可靠操作，并且例如對于車輛輪胎沿著軸向方向運(yùn)動過遠(yuǎn)、過遠(yuǎn)運(yùn) 行到測試滾筒上等的情況允許自動切斷。
根據(jù)本發(fā)明的另 一 個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，可以提高傳感器單元的測 量精確度，因?yàn)檐囕v輪胎的轉(zhuǎn)動或旋轉(zhuǎn)速度也是能夠確定的。為此， 根據(jù)本發(fā)明，傳感器單元集中于旋轉(zhuǎn)車輛輪胎的不規(guī)則配置。這可 以是具有從中穿過的開口的輪圏、輪胎閥或甚至為輪胎構(gòu)型。根據(jù)
所使用的傳感器的相應(yīng)測量精度，在車輛輪胎轉(zhuǎn)動時(shí)，例如不論何 時(shí)車輛輪圈的圓周延伸凹槽或輪胎閥穿過傳感器所檢測的區(qū)域，傳 感器確認(rèn)車輛輪胎的不同"位置"。在測量值中的那些規(guī)則或重復(fù) 的變化容易推導(dǎo)出有關(guān)旋轉(zhuǎn)速度的結(jié)論或者能夠容易精確地確定旋 轉(zhuǎn)速度。
由于安全原因，車輛測力計(jì)的啟動通常最好根據(jù)車輛在測力計(jì) 上的實(shí)際存在來作出。因此，尤其在使用無接觸式傳感器時(shí)，如果 操作人員走到傳感器的檢測范圍中，則 一 開始不容易確認(rèn)傳感器實(shí) 際上是否正在檢測車輛輪胎或者檢測另一個(gè)物體或者操作人員的腳 或腿。在沒有進(jìn)行可靠檢測以確認(rèn)車輛輪胎實(shí)際上是否已經(jīng)行進(jìn)到 測力計(jì)中的情況下，測力計(jì)會設(shè)置在操作中。如果操作人員偶爾進(jìn) 入到傳感器的檢測范圍內(nèi)，則將驅(qū)動至少一個(gè)滾筒，并且這對操作 安全造成嚴(yán)重危險(xiǎn)。
為此，本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的特征在于，在使測力計(jì) 操作之前(在驅(qū)動滾筒之前)，要確認(rèn)車輛(而不是另一個(gè)物體)實(shí)際 上已經(jīng)運(yùn)動到測力計(jì)中，并且已經(jīng)進(jìn)入傳感器的檢測范圍中。
這樣，通常具有兩個(gè)相互并置的滾筒或滾筒對(例如，對于每個(gè) 前輪而言， 一對滾筒)的測力計(jì)實(shí)現(xiàn)了簡單安全的測量。由于在將車 輛驅(qū)動到測力計(jì)上時(shí)，這兩對滾筒具有基本上同時(shí)被驅(qū)動到其上的 車輪(在預(yù)定的公差范圍內(nèi))，所以必須假設(shè)如果超過那個(gè)公差，則 它不是車輛輪胎，而是在至少一對滾筒處檢測到的另一個(gè)物體。在 該情況下，防止了滾筒驅(qū)動裝置接通，或者滾筒驅(qū)動裝置的接通只 能通過特定的方式來實(shí)現(xiàn)。這有利地確保了制動測試操作只有在車 輛已經(jīng)行駛到測力計(jì)中時(shí)才能夠在驅(qū)動裝置接通的情況下開始。
為此，該測力計(jì)的控制單元優(yōu)選被設(shè)計(jì)成使得滾筒的驅(qū)動裝置 只有在無接觸式傳感器(尤其是三角測量傳感器)在測力計(jì)的兩個(gè) 分開的滾筒或滾筒對處在預(yù)定時(shí)間窗內(nèi)檢測到物體時(shí)接通。如果超 過了時(shí)間窗，則也能輸出指示信號，或者仍然可以通過周密確認(rèn)來 接通驅(qū)動裝置。在安全方面明顯有利的本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案依靠將車輛驅(qū)動 到測力計(jì)上的實(shí)際運(yùn)動，以便檢測它。通常，在將車輛驅(qū)動到測力 計(jì)上時(shí)，簡短地使得滾筒轉(zhuǎn)動直到車輛已經(jīng)到達(dá)其所期望的測試位 置。這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動是可檢測的，并且這尤其可以通過與滾筒連接的
取力器(force pick-up)來實(shí)現(xiàn)。該簡短的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動因此產(chǎn)生出能 夠送給測力計(jì)的控制單元的可測量信號。這樣，根據(jù)本發(fā)明測力計(jì) 被設(shè)計(jì)成使得只是在檢測到這種短暫旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(由車輛輪胎引起的) 然后無接觸式傳感器檢測出物體的存在(在該情況下高度確認(rèn)這涉 及是車輛輪胎)時(shí)，驅(qū)動這些滾筒。在至少一個(gè)滾筒沒有提前進(jìn)行旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動的情況下，即使在無接觸式傳感器識別出在其所期望的檢測 范圍中的物體的情況下，根據(jù)本發(fā)明該控制系統(tǒng)也將阻礙測力計(jì)的 驅(qū)動。
這樣，可以使驅(qū)動裝置的接通尤其取決于滾筒的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，這 涉及與通過傳感器對已經(jīng)運(yùn)動到測力計(jì)上的物體進(jìn)行的隨后檢測才目 關(guān)的短時(shí)間間隔，否則驅(qū)動裝置不操作。
在車輪在其上通過的滾筒處，由行駛到測力計(jì)上的車輪短暫產(chǎn)
生出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動信號通常減小了恒定的信號值，這在測力計(jì)的停止 情況中出現(xiàn)。相反，在實(shí)際制動測試過程期間，在取力器處測量出 的數(shù)值沿著正方向向上是不同的(例如在停止情況中，存在lmA的信 號；在將車輛輪胎驅(qū)動到測力計(jì)中時(shí)，那個(gè)信號短暫地降低至例如 0.5mA，之后再次升高至lmA。在制動測試過程的前后步驟中，信號 沿著正方向一般上升至5-10mA)。
通過在操作的制動模式中取力器信號與其它通常的正向偏轉(zhuǎn)成 相反關(guān)系的短暫負(fù)向偏移，控制單元能夠很容易檢測并且評估該"正 在行駛信號"。隨著隨后所期望或者也是同時(shí)所期望的來自無接觸 式傳感器的檢測信號，然后滿足了用于接通至少 一 個(gè)滾筒的驅(qū)動裝 置的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)本發(fā)明，如果取力器信號的那個(gè)負(fù)向偏轉(zhuǎn)沒有出現(xiàn)， 則無接觸式傳感器的信號不足以啟動制動模式。
通過合適的控制單元-與具有三角測量傳感器的上述實(shí)施方案
類似-也可以使得在該情況中的兩個(gè)獨(dú)立滾筒或滾筒對的驅(qū)動裝置 的接通在預(yù)定的時(shí)間窗內(nèi)取決于驅(qū)動到用于兩個(gè)滾筒/滾筒對的測 力計(jì)上的運(yùn)動。另外，必須假設(shè)不是車輛而是另一個(gè)物體已經(jīng)使得 至少 一 個(gè)滾筒轉(zhuǎn)動，從而由于安全的緣故驅(qū)動裝置不能接通。 在從屬權(quán)利要求中給出了本發(fā)明的其它優(yōu)選實(shí)施方案。


圖1顯示出根據(jù)本發(fā)明的制動測試測力計(jì)P的示意性平面圖。
圖2顯示出在特別考慮"驅(qū)動進(jìn)入信號(drive-in signal)" 的情況下在根據(jù)本發(fā)明的測力計(jì)處的信號結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
下面將參照圖1和2對本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行更詳細(xì)說明。
圖1顯示出根據(jù)本發(fā)明的制動測試測力計(jì)P的示意性平面圖。 該測力計(jì)P具有基本上對稱的結(jié)構(gòu)，并且用于同時(shí)接收機(jī)動車的兩 個(gè)前輪或后輪R。
在測力計(jì)P的每一側(cè)上布置有兩個(gè)滾筒L，其中相應(yīng)的下滾筒L 可以由驅(qū)動裝置A驅(qū)動。車輛輪胎R在操作狀態(tài)中?？吭趦蓚€(gè)相鄰 布置的滾筒L上，并且通過從動滾筒使之轉(zhuǎn)動。在車輛輪胎R橫向 上的滾筒軸承的區(qū)域中布置有兩個(gè)三角測量傳感器S,該傳感器檢測 每個(gè)輪胎R在平面中或在空間中的位置。兩個(gè)傳感器S和驅(qū)動裝置A 與評估和控制單元T連接，其中來自傳感器S的信號能夠被評估并 且可以轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動裝置A的控制信號。也可以通過控制單元T 輸出光學(xué)或聲音信號。
每個(gè)三角測量傳感器S能夠檢測車輛輪胎R在運(yùn)動公差范圍之 外或相對于滾筒L的三維運(yùn)動。這會涉及沿著方向X的軸向偏移， 并且同樣涉及與滾筒L成徑向關(guān)系的運(yùn)動，也就是說沿著方向Y或 方向Z的運(yùn)動。 一旦檢測出在預(yù)定公差范圍之外的這種運(yùn)動，則相 關(guān)的評估和控制單元能夠輸出相應(yīng)的信號或開關(guān)指令以便確保測力
計(jì)安全可靠并且時(shí)間優(yōu)化的操作。
圖2顯示出在特別考慮"驅(qū)動進(jìn)入信號"的情況下在根據(jù)本發(fā) 明的測力計(jì)處的信號結(jié)構(gòu)。其中顯示出相對于時(shí)間(t)以mA為單位 記錄的取力器的電流。原點(diǎn)電流大約為lmA。在車輛行駛進(jìn)測力計(jì)中 時(shí)，隨著滾筒進(jìn)行短暫旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，信號暫時(shí)下降至低于1mA的數(shù)值。 一旦滾筒已經(jīng)再次停止，則電流恢復(fù)至大約為lmA的初始數(shù)值。在 正在進(jìn)行實(shí)際制動須'J試時(shí)，所測量出的電流沿著正方向升高。
在將車輛行駛進(jìn)測力計(jì)中的時(shí)刻的電流短暫下降能夠很容易通 過根據(jù)本發(fā)明的控制單元檢測出，并且被評估作為安全標(biāo)準(zhǔn)，以只 在這種驅(qū)動進(jìn)入信號已經(jīng)在通過無接觸式傳感器檢測出物體之前被 檢測出時(shí)確定滾筒驅(qū)動裝置接通。
權(quán)利要求
1.一種滾筒式制動試驗(yàn)用測力計(jì)(P)，用于確定車輛的制動力，a)其中設(shè)有至少一個(gè)滾筒(L)，它由驅(qū)動裝置(A)驅(qū)動，以便驅(qū)動壓在滾筒(L)上的車輛輪胎(R)，并且b)其中所述測力計(jì)(P)具有至少一個(gè)無接觸式傳感器單元(S)，用來檢測輪胎(R)相對于至少一個(gè)滾筒(L)的位置。
2. 如權(quán)利要求1所述的滾筒式制動試驗(yàn)用測力計(jì)，其特征在于， 所述至少一個(gè)傳感器單元(S)為三角測量傳感器單元。
3. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滾筒式制動試驗(yàn)用測力計(jì)， 其特征在于，所述傳感器單元(S)能夠檢測輪胎(R)沿著水平方向(X) 離開預(yù)定參考位置的水平偏移。
4. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滾筒式制動試驗(yàn)用測力計(jì)， 其特征在于，所述傳感器單元(S)能夠檢測輪胎(R)相對于所述至少 一個(gè)滾筒(L)沿著(Y)方向和/或(Z)方向的運(yùn)動，其中所述方向(Y)和 (Z)彼此垂直并且垂直于水平方向(X)延伸。
5. 如權(quán)利要求4所述的滾筒式制動試驗(yàn)用測力計(jì)，其特征在于， 所述傳感器單元(S)能夠檢測正在至少一個(gè)滾筒(L)上運(yùn)動或者正在 從其向下運(yùn)動的輪胎(R)。
6. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滾筒式制動試驗(yàn)用測力計(jì)， 其特征在于，設(shè)有用來控制測力計(jì)(P)的控制單元(T),該控制單元 用來評估來自傳感器單元(S)的至少一個(gè)信號。
7. 如權(quán)利要求6所述的滾筒式制動試驗(yàn)用測力計(jì)，其特征在于， 在傳感器單元(S)發(fā)出信號指示有關(guān)輪胎(R)相對于滾筒(L)運(yùn)動到 預(yù)定公差范圍之外的情況下，所述控制單元用來輸出信號和/或?qū)⒅?少一個(gè)驅(qū)動裝置(A)斷開或接通。
8. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滾筒式制動試驗(yàn)用測力計(jì)， 其特征在于，所述傳感器單元(S)能夠適應(yīng)于旋轉(zhuǎn)的車輛輪胎(R)的 不規(guī)則形狀結(jié)構(gòu)，以便由此確定其轉(zhuǎn)動和/或轉(zhuǎn)速。
9. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滾筒式制動試驗(yàn)用測力計(jì)，它具有用于各個(gè)車輛輪胎(H)的兩個(gè)相互分開的滾筒(L:，L2)或者滾筒對、以及至少一個(gè)各自關(guān)聯(lián)的無接觸式傳感器單元(S,，S2),并 且具有如權(quán)利要求6所述的控制單元(T),其特征在于，所述控制單 元(T)用來在兩個(gè)傳感器(S，S2)在預(yù)定時(shí)間窗內(nèi)檢測到物體的情況 下接通所述至少一個(gè)驅(qū)動裝置(A)。
10. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滾筒式制動試驗(yàn)用測力計(jì)， 它具有控制單元(T),其特征在于，所述控制單元(T)用來檢測由行 駛到測力計(jì)上的輪胎(R)引起的至少一個(gè)滾筒(L)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(W),其 中所述控制單元(T)還用來在檢測出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(W)之后通過傳感器(S) 檢測到輪胎(R)已經(jīng)被驅(qū)動到所述至少一個(gè)滾筒(L)上的情況下接通 所述至少一個(gè)驅(qū)動裝置(A)。
11. 如權(quán)利要求10所述的滾筒式制動試驗(yàn)用測力計(jì)，其特征在 于，如果在檢測到旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(W)之后的預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)檢測到輪胎(R) 已經(jīng)被驅(qū)動到測力計(jì)上，則所述控制單元(T)用來接通驅(qū)動裝置(A)。
12. 如權(quán)利要求10或11所述的滾筒式制動試驗(yàn)用測力計(jì)，它具 有用于各個(gè)車輛輪胎(R:, R2)的兩個(gè)相互分開的滾筒(L， L2)或者滾筒 對，并且具有控制單元(T),其特征在于，對于兩個(gè)滾筒(L^U或滾 筒對而言，如果在預(yù)定的時(shí)間窗內(nèi)檢測到旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(W!，W2)，則所述 控制單元(T)用來接通所述至少 一 個(gè)驅(qū)動裝置(A)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種滾筒式制動試驗(yàn)用測力計(jì)(P)，其用于確定車輛的制動力，其中設(shè)有至少一個(gè)滾筒(L)，它由驅(qū)動裝置(A)驅(qū)動以便驅(qū)動壓在滾筒(L)上的車輛輪胎(R)，并且其中所述測力計(jì)(P)具有至少一個(gè)無接觸式傳感器單元(S)，用來檢測輪胎(R)相對于所述至少一個(gè)滾筒(L)的位置。
文檔編號G01M17/02GK101109667SQ200710136108
公開日2008年1月23日 申請日期2007年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月19日
發(fā)明者E·塞貝爾 申請人:斯奈幫設(shè)備有限公司