DE19637432A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung eines Stoßdämpfers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung eines Stoßdämpfers, der in ein Fahrzeug zwischen dem Fahrzeugaufbau und einem Rad eingebaut ist.

Stoßdämpfer, die in Fahrzeuge eingebaut sind, erfordern eine regelmäßige Überprüfung, da die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers mit der zurückgeleg­ ten Strecke des Fahrzeugs und dem Alter abnimmt. Es sind verschiedene Überprüfungssysteme vorgeschlagen worden und bekannt, mit denen die Stoßdämpfer in eingebautem Zustand geprüft werden können. Zu diesem Verfahren gehört eine Ultraschall-Bewegungsmeßeinheit, die die senkrechte Bewegung eines Bereichs des Fahrzeugaufbaus in der Nähe des Stoßdämpfers und damit die Relativbewegung zwischen dem Fahrzeugaufbau und dem Rad mißt. Das Ergebnis dieser Messung wird einer Steuerung zugeführt, die die ermittelten Daten mit gespeicherten Vergleichsdaten vergleicht. Das Ergeb­ nis des Vergleichs wird auf einem Bildschirm angezeigt. Die Überprüfung be­ ginnt bei diesem bekannten System dadurch, daß der Fahrzeugaufbau manuell in senkrechte Schwingungen versetzt wird. Derjenige Teil der gemessenen Daten, der erzielt worden ist, nachdem der Fahrzeugaufbau zu schwingen be­ ginnt, ohne daß die manuelle Unterstützung fortgesetzt wird, wird mit den gespeicherten Daten verglichen, die erfaßt worden sind, als die Stoßdämpfer neu waren. Auf der Basis der auf dem Bildschirm angezeigten Vergleichser­ gebnisse kann bewertet werden, ob ein Stoßdämpfer in Ordnung ist oder nicht. Dieses bekannte System hat den Nachteil, daß die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers nicht direkt gemessen werden kann. Selbst wenn die Dämp­ fungskraft-Daten des neuen Stoßdämpfers verfügbar sind, können die gemes­ senen Daten nicht mit den Dämpfungskraft-Daten verglichen werden, so daß es nicht möglich ist, genau festzustellen, wie stark der Stoßdämpfer ver­ schlissen ist.

Bei einem anderen bekannten System wird ein Hydraulikgerät verwendet, das ein Straßenrad in Schwingung versetzt, das mit einem Stoßdämpfer ver­ bunden ist. Ein Lastsensor mißt die Last, die durch das Rad auf die Straßen­ oberfläche ausgeübt wird. Bei diesem bekannten System wird auf der Grund­ lage des Sensor-Ausgangssignals bewertet, ob der Stoßdämpfer in gutem Zu­ stand ist oder nicht. Das relativ sperrige und schwere Hydraulikgerät erfor­ dert hohe Kosten. Im übrigen kann das Sensorsignal, das Änderungen der Be­ lastung der Straßenoberfläche durch das Rad wiedergibt, nicht mit den zuvor erwähnten Dämpfungskraftdaten verglichen werden, und auch in diesem Fall läßt sich nicht genau feststellen, wie weit der Stoßdämpfer verschlissen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung eines Stoßdämpfers zu schaffen, der in ein Fahrzeug eingebaut ist, die es ermöglichen, den Zustand des Stoßdämpfers in bezug auf Abweichun­ gen der Dämpfungskraft von der Dämpfungskraft des neuen Stoßdämpfers zu ermitteln.

Die Merkmale zur Lösung dieser Aufgabe ergeben sich aus den Ansprüchen 1 und 2.

Anspruch 1 definiert ein Verfahren zur Prüfung eines Stoßdämpfers, der in einem Fahrzeug zwischen einem Fahrzeugaufbau und einem Rad des Fahr­ zeugs angebracht ist, mit folgenden Schritten:

• - Manuelles Bewegen des Fahrzeugaufbaus im wesentlichen in senkrechter Richtung, bis der Fahrzeugaufbau in dieser Richtung in Schwingungen ge­ rät;
• - Ermittlung der Bewegung des Fahrzeugaufbaus in bezug auf das Rad;
• - Ermittlung der Last, die durch das Rad auf die Straßenoberfläche ausge­ übt wird;
• - Ermittlung der Dämpfungskraft als diejenige Last in dem Augenblick, in dem die Bewegung 0 ist;
• - Errechnen der ersten Ableitung der ermittelten Bewegung über die Zeit in diesem Augenblick und Verwendung des Ergebnisses als Kolbenge­ schwindigkeit in diesem Augenblick;
• - Vergleichen der Dämpfungskraft bei vorgegebener Kolbengeschwindig­ keit mit vorgegebenen Werten;
• - Feststellen, daß der Test bestanden ist, wenn die Dämpfungskraft in ei­ nem vorgegebenen Fenster angrenzend an die vorgegebene Dämpfungs­ kraft liegt;
• - Feststellen, daß der Test nicht bestanden ist, wenn die Dämpfungskraft außerhalb des vorgegebenen Fensters liegt.

Anspruch 2 definiert eine Vorrichtung zur Prüfung eines Stoßdämpfers, der in ein Fahrzeug zwischen dem Fahrzeugaufbau und einem Rad eingebaut ist, mit

• - einer Einrichtung zur Ermittlung der Bewegung des Fahrzeugaufbaus und Erzeugung eines entsprechenden Signals;
• - einer Einrichtung zur Ermittlung der Last, die durch das Rad auf die Straßenoberfläche ausgeübt wird, und zur Erzeugung eines entsprechen­ den Signals;
• - einer Steuerung in Verbindung mit den Einrichtungen zur Messung der Bewegung und der Last;
• - welche Steuerung als Dämpfungskraft das Lastsignal bei der Bewegung X = 0 ermittelt;
• - welche Steuerung die erste Ableitung der Bewegung in bezug auf die Zeit ermittelt und als Ergebnis die Kolbengeschwindigkeit des Stoßdämpfers feststellt.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überprüfung von Fahrzeug-Stoßdämpfern;

Fig. 2 ist ein Flußdiagramm eines Programmdurchlaufs gemäß der Er­ findung;

Fig. 3A veranschaulicht die Bewegung eines Fahrzeugaufbaus über die Zeit;

Fig. 3B zeigt die Lastkomponente einer Aufhängungsfeder über die Zeit;

Fig. 3C zeigt die Lastkomponente eines Stoßdämpfers über die Zeit;

Fig. 3D zeigt die resultierende Belastung strichpunktiert in bezug auf die Zeit im Vergleich zu der Bewegung des Fahrzeugaufbaus im Verhältnis zur Zeit in durchgezogenen Linien;

Fig. 4 zeigt ein Diagramm einer Dämpfungskraft Fa bei einer Kolben­ geschwindigkeit Va und einer Dämpfungskraft Fb bei einer Kol­ bengeschwindigkeit Vb, mit der Bewegung des Fahrzeugaufbaus in bezug auf die Zeit in einer durchgezogenen Linie und der Last in bezug auf die Zeit in gestrichelter Linie;

Fig. 5 ist ein Diagramm von vorgegebenen Fenstern für die Ausdeh­ nungsbewegung eines Stoßdämpfers einerseits und dessen Kompression andererseits;

Fig. 6A zeigt die Fahrzeugaufbaubewegung in bezug auf die Zeit;

Fig. 6B veranschaulicht die senkrechte Geschwindigkeit des Fahrzeug­ aufbaus in bezug auf die Zeit;

Fig. 6C zeigt die Last in bezug auf die Zeit;

Fig. 7 ist eine schematische Darstellung der Konfiguration einer Vor­ richtung zum sicheren Anbringen eines Draht-Bewegungssen­ sors an einem Rad;

Fig. 8 zeigt schematisch die Konfiguration einer anderen Form einer Vorrichtung zum sicheren Anbringen eines Bewegungssensors an einem Rad;

Fig. 9 ist ein Diagramm einer anderen Ausführungsform der Vorrich­ tung zum sicheren Anbringen des Bewegungssensors an einem Rad;

Fig. 10 veranschaulicht eine zweite Ausführungsform.

In Fig. 1 und 7 bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Fahrzeugaufbau eines Kraftfahrzeugs mit einer Anzahl von Rädern 3 und einer Anzahl von Stoß­ dämpfern 2 für die Räder. Jeder der Stoßdämpfer 2 ist zwischen dem Fahr­ zeugaufbau 1 und dem zugehörigen Rad 3 in bekannter Weise montiert. Zwi­ schen dem Fahrzeugaufbau 1 und jedem der Räder 3 befindet sich eine nicht gezeigte Schraubenfeder in bekannter Anordnung, die mit dem zugehörigen Stoßdämpfer 2 zusammenwirkt und die Übertragung von Stößen, die auf die Räder 3 von der Straßenoberfläche ausgeübt werden, verhindert oder wenig­ stens reduziert.

Fig. 1 zeigt den Zustand, bei dem der Stoßdämpfer 2 für das Rad 3 auf der ei­ nen Seite des Fahrzeugaufbaus 1 durch das erfindungsgemäße Stoßdämpfer- Prüfungssystem geprüft wird. Zu dem System gehören ein Bewegungssensor 4 in Draht-Bauart, der als Einrichtung zur Ermittlung einer Bewegung des Fahrzeugaufbaus 1 dient, eine Lastmeßzelle 6, die als Einrichtung zur Ermitt­ lung einer durch das Rad 3 auf die Straßenoberfläche ausgeübten Last dient, und eine Steuerung 7, die mit dem Bewegungssensor 4 und der Lastmeßzelle verbunden ist. Die Steuerung 7 weist einen Drucker als Ausgangseinrichtung auf. Alternativ kann eine Anzeige als Ausgangseinrichtung vorgesehen sein. Gewünschtenfalls können sowohl ein Drucker als auch eine Anzeige als Aus­ gangseinrichtung verwendet werden.

Der Bewegungssensor 4 ist fest in der Mitte eines Rades oder einer Radachse des Rades 3 mit Hilfe eines generell mit 5 bezeichneten Geräts angebracht. Der Sensor 4 umfaßt einen Draht 4b, der sich im wesentlichen senkrecht aufwärts erstreckt. Der Draht 4b ist an seinem freien Ende mit einem Ansatz 4a verbunden, der lösbar am Fahrzeugaufbau in einem Bereich in der Nähe der Straßenräder 3 mit Hilfe einer Klemme oder eines Magneten angebracht ist. Der Sensor 4 erzeugt ein Bewegungssignal, das repräsentativ ist für die ermittelte relative Bewegung. Dieses Signal wird an die Steuerung 7 über eine Leitung weitergeleitet.

Der Bewegungssensor 4 ist fest an einer Tragkonstruktion 50 des Geräts 5 angebracht. Das Gerät 5 umfaßt eine Stange 5a, die in das Gerät einge­ schraubt ist, und zwei Stangen 5b und 5c. Die Stangen 5b und 5c sind an ih­ ren Enden in bezug auf die Tragkonstruktion 5 schwenkbar. Die drei Stangen 5a, 5b und 5c besitzen Kopfstücke 5d, 5e und 5f, die die äußere Umfangsflä­ che des Rades 3 in drei im Winkel versetzten Positionen übergreifen. Die Stange 5a weist an ihrem äußeren Ende einen Handgriff 51 auf. Wenn gemaß Fig. 7 der Handgriff 51 in Uhrzeigerrichtung gedreht wird, dreht sich die Stange 5a in der gleichen Richtung. Diese Drehung bewirkt, daß die Stange 5a das Kopfstück fest gegen den Umfang des Rades 3 zieht, so daß sich die Tragkonstruktion 50 so bewegt, daß die Stangen 5b und 5c gezogen werden, bis die Kopfstücke 5e und 5f in festen Eingriff mit dem Umfang des Rades 3 treten. Der Handgriff 51 wird manuell gedreht, bis alle Kopfstücke 5d, 5e und 5f in festem Eingriff mit der Umfangsfläche des Rades 3 stehen, und der Be­ wegungssensor 4 in angemessener Relation, das heißt in der Höhe der Rad­ achse gehalten wird. Wenn der Bewegungssensor 4 entfernt werden soll, werden die Stangen 5a, 5b und 5c in einfacher Weise von dem Rad 3 gelöst, in dem der Handgriff 51 in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird.

Bei dem Gerät 5, das in Fig. 7 gezeigt ist, wird die Stange 5a in die Tragkon­ struktion 50 eingeschraubt, und der Handgriff 51 dient zur Erleichterung der Installation der Tragkonstruktion 50 in angemessener Zuordnung zu der Rad­ achse und zum leichten Entfernen der Tragkonstruktion.

Fig. 8 zeigt ein abgewandeltes Gerät 5A, das im wesentlichen mit dem Gerät 5 übereinstimmt, sich jedoch von diesem dadurch unterscheidet, daß die Tragkonstruktion 50 gleitend abgestützt wird durch eine Stange 5a und ent­ lang dieser beweglich ist, während eine Feder 52, die um die Stange 5a her­ umgelegt ist, mit einem Ende an der Tragkonstruktion 50 und mit dem ge­ genüberliegenden Ende mit einem Kopfstück 5d verbunden ist, das fest auf dem äußeren Ende der Stange 5a angebracht ist. Die Feder 52 spannt die Tragkonstruktion 50 und das Kopfstück 5d fest zusammen. Aufgrund der Wir­ kung der Feder 52 werden die Kopfstücke 5d, 5e und 5f in festem Eingriff mit der Umfangsfläche des Rades 3 gehalten.

Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform eines Geräts 5B gemäß der Erfindung mit einer Tragkonstruktion 50, die in angemessener Zuordnung zu der Radachse eines Rades 3 mit Hilfe von drei Federn 53A, 53B, 53C gehalten wird. Diese Federn 53A, 53B und 53C sind mit Ihren inneren Enden an der Tragkon­ struktion 50 befestigt und greifen mit ihrem äußeren Enden in Ausnehmun­ gen 30A einer Radkappe 30 ein. Die Einstellung der Federn 30A, 30B und 30C erfolgt derart, daß die Tragkonstruktion 50 in angemessener Zuordnung zu einem Rad 3 gehalten wird, wenn alle Federn 30A, 30B und 30C in Eingriff mit der entsprechenden Öffnung 30A gebracht werden.

Wie bereits in Fig. 1 gezeigt ist, weist die Lastmeßzelle 6 eine piezoelektri­ sche Meßeinrichtung 6a auf. Die Lastmeßzelle 6 liegt zwischen der Straßen­ fläche und dem Rad 3 und erzeugt ein Lastsignal, das der ermittelten Last entspricht. Das Lastsignal wird an die Steuerung 7 über eine Leitung weiter­ geleitet.

Eine Überprüfung des Stoßdämpfers 2 wird durchgeführt, indem manuell der Fahrzeugaufbau 1 in eine im wesentlichen senkrechte Richtung bewegt wird, bis der Fahrzeugaufbau 1 in senkrechter Richtung zu schwingen beginnt. So­ dann wird die Last ermittelt, die auf die Straßenoberfläche durch das Rad in dem Augenblick ausgeübt wird, in dem die Bewegung des Fahrzeugaufbaus 0 ist. Die ermittelte Last wird als Dämpfungskraft in diesem Augenblick ange­ setzt, und es wird die erste Ableitung der Bewegung des Fahrzeugaufbaus 1 in bezug auf die Zeit in dem Augenblick errechnet, in dem die Bewegung des Fahrzeugaufbaus 0 ist. Daraus ergibt sich ein Resultat, das der Kolbenbewe­ gung des Stoßdämpfers entspricht, und die Dämpfungskraft in bezug auf die Kobengeschwindigkeit wird ausgegeben.

Das Prüfprogramm ist in einem Flußdiagramm in Fig. 2 gezeigt.

Bei Schritt S1 wird eine Stoßstange des Fahrzeugaufbaus mehrere Male auf­ wärts und abwärts bewegt, bis der Fahrzeugaufbau 1 in senkrechter Richtung zu schwingen beginnt.

Während dieser Schwingung bewegt sich der Fahrzeugaufbau in bezug auf das Rad 3, und die durch die Lastmeßzelle 6 ermittelte Last wechselt.

Bei Schritt 2 gibt die Steuerung 7 Informationen über die Last W aus dem Signal der Lastzelle 6 ein. Bei Schritt S3 gibt die Steuerung 7 Informationen über die Bewegung des Fahrzeugaufbaus X aufgrund des Signals des Bewe­ gungssensors 4 ein. Bei Schritt S4 errechnet die Steuerung 7 die erste Ablei­ tung (dX/dt) der Bewegung X im Augenblick, in dem die Bewegung X 0 ist. Das Ergebnis wird als Kolbengeschwindigkeit V des Stoßdämpfers 2 in die­ sem Augenblick behandelt. Bei Schritt S5 speichert die Steuerung 7 die aus­ gelesene Last W in dem Augenblick, in dem die Bewegung X 0 ist, als Dämp­ fungskraft dieses Augenblicks. Bei Schritt S6 instruiert die Steuerung 7 den Drucker, die Dämpfungskraft (bestimmt bei Schritt S5) in bezug auf die Kol­ bengeschwindigkeit (bestimmt bei Schritt S4) auszudrucken.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3A, 3B, 3C und 3D soll nunmehr die Art der Be­ stimmung der Dämpfungskraft in Schritt S5 grafisch erläutert werden.

Die Bewegung X, abgeleitet von dem ermittelten Signal des Bewegungssen­ sors 4, ändert sich gegen die Zeit gemäß Kurve 3a. Die Kurve verläuft durch 0 (X = 0) im Augenblick t₁ und weiterhin im Augenblick t₂. Der Stoßdämpfer 2, der einer Kompressions- und Expansionsbewegung in zeitlicher Beziehung zur senkrechten Schwingung des Fahrzeugaufbaus 1 ausgesetzt ist, wird neu­ tral in den Augenblicken t₁ und t₂, in denen die Bewegung X 0 ist.

Die Last W, abgeleitet von dem Signal der Lastmeßzelle 6, ändert sich mit der Zeit, wie die strichpunktierte Kurve in Fig. 3B erkennen läßt. In Fig. 3D ist auch die Kurve der Bewegung X gemäß Fig. 3A gezeigt. Es besteht eine Pha­ sendifferenz zwischen den beiden Kurven. Dies beruht darauf, daß die Last W hervorgeht aus einer Überlagerung einer ersten Lastkomponente W1, die sich aus der Federkonstante K der mit dem Stoßdämpfer 2 verbundenen Feder ergibt, und einer zweiten Lastkomponente W2 aufgrund der Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2. Fig. 3B und 3C zeigen Kurven der Lastkomponenten W1 und W2.

Die Lastkomponente W1 der Feder ändert sich mit der Zeit ohne Phasendif­ ferenz zu der Bewegung X, so daß die Lastkomponente W1 zu den Zeitpunk­ ten t₁ und t₂ 0 wird.

Die Werte Fa und Fb (Fig. 3D) der Last W zu den Zeitpunkten t₁ und t₂ sind daher gleich den Werten der Lastkomponente W2. Diese Werte Fa und Fb können als Dämpfungskraft im Augenblick t₁ und t₂ betrachtet werden. Da der Fahrzeugaufbau 1 sich im Augenblick t₁ aufwärts und im Augenblick t₂ abwärts bewegt, gibt Fa die Größe der Dämpfungskraft während der Bewe­ gung des Stoßdämpfers 2 in Richtung aus dem vollständig komprimierten Zustand zu dem vollständig ausgefahrenen Zustand, und Fb ist die Größe der Dämpfungskraft während der Bewegung des Stoßdämpfers 2 in entgegenge­ setzter Richtung von dem vollständig ausgefahrenen Zustand in den vollstän­ dig zusammengedrückten Zustand.

Fig. 4 veranschaulicht grafisch die Art der Bestimmung der Kolbengeschwin­ digkeit V in Schritt S4. In Fig. 4 repräsentiert die senkrechte Achse die Richtungen, in denen der Stoßdämpfer 2 sich aus einer neutralen Position bewegt, und die waagerechte Achse entspricht der Zeit. Die vollständig durchgezogene Linie gibt die Bewegung X des Fahrzeugaufbaus 1 in bezug auf die Zeit wieder, während die gestrichelte Linie die Last in bezug auf die Zeit veranschaulicht.

In Fig. 4 ist die erste Ableitung der Bewegung X über die Zeit im Augenblick t₁ als Gradient eines Linienabschnitts dargestellt und mit Va bezeichnet. Dies ist die Tangente an die Kurve der Bewegung X bei t₁. Ferner gezeigt ist die erste Ableitung der Bewegung im Augenblick t₂ als Gradient an einem Linien­ abschnitt. Diese Tangente ist mit Vb bezeichnet. Die positiven oder negativen Vorzeichen dieser ersten Ableitungen geben die Bewegungsrichtungen an, in denen der Stoßdämpfer 2 bewegt wird. Im einzelnen geben die Vorzeichen der ersten Ableitung im Augenblick t₁ wieder, daß der Stoßdämpfer 2 einer Bewegung vom vollständig zusammengedrückten zum vollständig ausgefah­ renen Zustand ausgesetzt wird. Die Vorzeichen der ersten Ableitung bedeu­ ten, daß der Stoßdämpfer 2 einer Bewegung in entgegengesetzter Richtung vom vollständig ausgefahrenen in den vollständig zusammengezogenen Zu­ stand ausgesetzt ist. In Fig. 4 repräsentiert ein senkrecht nach oben gerich­ teter Vektor, der vom Punkt t₁ ausgeht und am Schnittpunkt mit der Kurve der Last W endet, die Dämpfungskraft Fa, die durch den Stoßdämpfer 2 im Augenblick t₁ ausgeübt wird, und ein senkrecht nach unten gerichteter Vek­ tor vom Punkt t₂ zu der Kurve der Last W repräsentiert die Dämpfungskraft Fb im Augenblick t₂.

Fig. 5 zeigt in vollständig durchgezogenen Linien die Dämpfungskraftdaten des Stoßdämpfers 2 in neuem Zustand. Diese Daten können ohne weiteres vom Hersteller des Dämpfers eingehalten werden. In Fig. 5 ist die zulässige Abweichung von den Daten des neuen Stoßdämpfers grafisch durch Fenster in der Form von schraffierten Flächen wiedergegeben. Wie zuvor erläutert wurde, liefert die Steuerung 7 Werte Fa und Fb der Dämpfungskraft in Ver­ bindung mit Werten Va und Vb der Kolbengeschwindigkeit des Stoßdämpfers 2 zur Erleichterung des Vergleichs mit den Daten des neuen Stoßdämpfers. Die Ausgangsdaten der Steuerung 7 sind in Fig. 5 wiedergegeben. Aus dieser Grafik ergibt sich, daß der Grad, in dem ein Stoßdämpfer 2 in seiner Lei­ stung nachgelassen hat, ohne weiteres erkennbar ist. Wenn das Fenster, das die zulässige Abweichung wiedergibt, bekannt ist, ist es sehr einfach, den ge­ genwärtigen Zustand des Stoßdämpfers dahingehend zu analysieren, ob die Dämpfungskraft bei verschiedenen Kolbengeschwindigkeiten in die zulässi­ gen Fenster fällt oder nicht. Im einzelnen ist der Test bestanden, wenn die Werte der Dämpfungskraft bei verschiedenen Kolbengeschwindigkeiten in die Fenster fallen, und der Test ist nicht bestanden, wenn bei verschiedenen Kolbengeschwindigkeiten wenigstens einer der Werte der Dämpfungskraft außerhalb des Fensters liegt. Es läßt sich also leicht mit guter Genauigkeit der Grad feststellen, in dem der Stoßdämpfer verschlissen ist.

In den meisten Fällen geben die Betriebsanleitungen von Kraftfahrzeugen die Daten der Stoßdämpfer bei Kolbengeschwindigkeiten V = 0,3 m/sec. als typi­ schen Wert an. Die Kolbengeschwindigkeit des Stoßdämpfers 2, die durch manuelles Bewegen des Fahrzeugaufbaus bis zur Schwingung des Aufbaus er­ reicht werden kann, hat im allgemeinen eine obere Grenze von etwa V = 0,2 m/sec. Für einen Vergleich der Daten ist es daher notwendig, daß die Steuerung 7 eine Interpolation auf der Basis der Werte der Dämpfungskraft durchführt, die bei Kolbengeschwindigkeiten im Bereich von 0,1 bis 0,2 m/sec. vorliegen, damit die Beziehung zu der Dämpfungskraft bei 0,3 m/sec. hergestellt werden kann. Zur Erhöhung der Genauigkeit der In­ terpolation müssen die zu verwendenden Daten auf diejenigen beschränkt werden, die bei Kolbengeschwindigkeiten oberhalb 0,1 m/sec. ermittelt wor­ den sind. Dies beruht darauf, daß der Änderungsgrad der Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2 bei Änderung einer Einheit der Kolbengeschwindigkeit sich rasch bei etwa 0,1 m/sec. ändert (Fig. 5).

Die Art der Ableitung der Federkonstante der Feder, die dem Stoßdämpfer zugeordnet ist, ist in Fig. 6A, 6B und 6C dargestellt. Fig. 6A zeigt die Bewe­ gungskurve X des Fahrzeugaufbaus 1 in bezug auf die Zeit. Fig. 6B veranschau­ licht die Kolbengeschwindigkeit V des Stoßdämpfers 2 über die Zeit. Fig. 6C ist die Kurve der Last W in bezug auf die Zeit. Da die Lastkomponente W2 der Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2 fortfällt, wenn die Kolbengeschwin­ digkeit V 0 ist, wird die Federkonstante K ermittelt durch Dividieren des Wertes b der Last bei V = 0, durch den Wert a der Bewegung X bei V = 0. Da­ mit kann die Federkonstante K wie folgt ausgedrückt werden:

K = b/a [kg/mm]

In dieser Gleichung ist
b die Last W bei V = 0; und
a der Wert der Bewegung X bei V = 0.

Gewünschtenfalls kann die Federkonstante K als Wert der Bewegung X ange­ geben werden, wenn der Fahrzeugaufbau 1, beispielsweise in einem Stoß­ dämpfer, eine statische Last aufnimmt.

Die Verwendung des Geräts 5 zum sicheren Anbringen des Bewegungssen­ sors 4 hat den Vorteil, daß, da die Tragkonstruktion 50, an der der Bewe­ gungssensor 4 angebracht ist, in geeigneter Beziehung zu der Radachse ge­ halten wird, der Einfluß der elastischen Verformung des Reifens auf die er­ mittelten Daten der Steuerung 7 sehr gering ist.

Fig. 10 zeigt eine zweite Ausführungsform. Diese Ausführungsform stimmt weitgehend mit der ersten Ausführungsform überein, unterscheidet sich je­ doch dadurch, daß anstelle der Lastmeßzelle 6 eine hydraulische Lastmeßein­ heit 70 verwendet wird. Diese Einheit 70 besitzt eine Fluidkammer 13, die gebildet wird zwischen einer Grundplatte 60 und einer Plattform 61 und ei­ nem Drucksensor 14 zur Ermittlung des Druckes innerhalb der Fluidkammer 13.

Die Fluidkammer 13 wird gebildet durch einen Kolben, der an der Plattform 61 angebracht ist und gleitend innerhalb eines Zylinders liegt, der an der Grundplatte 60 befestigt ist. Der Fluiddruck innerhalb der Fluidkammer 13 ändert sich mit der Last W, die auf die Plattform 61 durch das Rad 3 ausgeübt wird. Die Steuerung 7 kann daher die Last W auf der Basis eines Druckes in­ nerhalb der Fluidkammer 13 und einer vorgegebenen Wirkfläche des Druckes an dem Kolben ermitteln, die dem Fluiddruck in der Fluidkammer 13 ausgesetzt ist.

Ein Vorteil der zuvor beschriebenen Ausführungsform liegt darin, daß eine hydraulische Vorrichtung, die ein Rad in Schwingungen versetzt, das bei der zweiten der oben erläuterten bekannten Lösungen verwendet wird, nicht mehr notwendig ist. Ein anderer Vorteil ergibt sich im Hinblick auf geringes Gewicht der Teile des Systems.

Die Erfindung ermöglicht eine Reihe von Abwandlungen gegenüber den be­ schriebenen Ausführungsformen. Beispielsweise kann die Einrichtung zur Er­ mittlung der Last in anderer Weise ausgebildet sein, und der Bewegungssen­ sor kann auch eine andere Form aufweisen.

Claims (17)

1. Verfahren zur Prüfung eines Stoßdämpfers, der in einem Fahrzeug zwi­ schen einem Fahrzeugaufbau und einem Rad des Fahrzeugs angebracht ist, mit folgenden Schritten:

• - Manuelles Bewegen des Fahrzeugaufbaus (1) im wesentlichen in senk­ rechter Richtung, bis der Fahrzeugaufbau in dieser Richtung in Schwin­ gungen gerät;
• - Ermittlung der Bewegung (X) des Fahrzeugaufbaus (1) in bezug auf das Rad;
• - Ermittlung der Last (W), die durch das Rad (3) auf die Straßenoberfläche ausgeübt wird;
• - Ermittlung der Dämpfungskraft als diejenige Last (W) in dem Augenblick, in dem die Bewegung (X) 0 ist;
• - Errechnen der ersten Ableitung der ermittelten Bewegung über die Zeit in diesem Augenblick und Verwendung des Ergebnisses als Kolbenge­ schwindigkeit in diesem Augenblick;
• - Vergleichen der Dämpfungskraft bei vorgegebener Kolbengeschwindig­ keit mit vorgegebenen Werten;
• - Feststellen, daß der Test bestanden ist, wenn die Dämpfungskraft in ei­ nem vorgegebenen Fenster angrenzend an die vorgegebene Dämpfungs­ kraft liegt;
• - Feststellen, daß der Test nicht bestanden ist, wenn die Dämpfungskraft außerhalb des vorgegebenen Fensters liegt.

2. Vorrichtung zur Prüfung eines Stoßdämpfers, der in ein Fahrzeug zwi­ schen dem Fahrzeugaufbau und einem Rad eingebaut ist, mit

• - einer Einrichtung (4) zur Ermittlung der Bewegung (X) des Fahrzeugauf­ baus (1) und Erzeugung eines entsprechenden Signals;
• - einer Einrichtung (6; 13, 14) zur Ermittlung der Last (W), die durch das Rad (3) auf die Straßenoberfläche ausgeübt wird, und zur Erzeugung ei­ nes entsprechenden Signals;
• - einer Steuerung (7) in Verbindung mit den Einrichtungen zur Messung der Bewegung und der Last;
• - welche Steuerung als Dämpfungskraft das Lastsignal bei der Bewegung X = 0 ermittelt;
• - welche Steuerung die ersten Ableitung der Bewegung in bezug auf die Zeit ermittelt und als Ergebnis die Kolbengeschwindigkeit des Stoß­ dämpfers (2) feststellt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrich­ tung (4) als Bewegung des Fahrzeugaufbaus dessen Relativbewegung in bezug auf das Rad ermittelt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrich­ tung (4) zur Ermittlung der Bewegung als Bewegung des Fahrzeugaufbaus des­ sen Bewegung in bezug auf die Straßenoberfläche ermittelt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuerung die Dämpfungskraft im Zusammenhang mit der Kol­ bengeschwindigkeit des Stoßdämpfers (2) mit vorgegebenen Werten der Dämpfungskraft und Kolbengeschwindigkeit vergleicht und damit einen et­ waigen Verschleiß des Stoßdämpfers feststellt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuerung (7) eine Ausgabeeinrichtung aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabe­ einrichtung einen Drucker enthält.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einrichtung zur Ermittlung der Bewegung (X) einen Draht-Bewe­ gungssensor enthält.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewe­ gungssensor (4) in geeigneter Beziehung zu der Radachse des Rades (3) ange­ ordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein Gerät (5) zur festen Anbringung des Sensors (4) an dem Rad (3).

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät (5) eine Tragkonstruktion (50) umfaßt, an der der Sensor (4) befestigt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät Mittel zur lösbaren Anbringung der Tragkonstruktion (50) in geeigneter Be­ ziehung zur Radachse umfaßt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Trag­ konstruktion (50) eine erste Stange (5a) in Gewindeeingriff mit der Tragkon­ struktion (50) sowie zweite und dritte Stangen (5b) und (5c), die an ihren Enden gelenkig mit der Tragkonstruktion (50) verbunden sind, umfaßt, wo­ bei die erste, zweite und dritte Stange jeweils ein Kopfstück (5d, 5e, 5f) zum Erfassen der äußeren Umfangsfläche des Rades aufweist und wobei die erste Stange am äußeren Ende einen Handgriff (51) zur Drehung der ersten Stange (5a) aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Trag­ konstruktion eine erste Stange (5a) in gleitendem Eingriff mit der Tragkon­ struktion (50) sowie eine zweite und dritte Stange (5b, 5c), die am inneren Ende gelenkig mit der Tragkonstruktion (50) verbunden sind, umfaßt, wobei die erste, zweite und dritte Stange Kopfstücke (5d, 5e, 5f) zum Erfassen der äußeren Umfangsfläche des Rades aufweisen, mit einer Feder (52) zwischen der Tragkonstruktion (50) und der ersten Stange (5a).

15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Trag­ konstruktion drei Federn (53a, 53b, 53c) umfaßt, deren innere Enden an der Tragkonstruktion (50) befestigt sind und deren äußere Enden sich in Öffnun­ gen (30a) einer Radkappe (30) des Rades (3) abstützen.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einrichtung zur Ermittlung der Last eine Lastmeßzelle (6) mit piezoelektrischer Meßeinrichtung aufweist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einrichtung zur Ermittlung der Last eine hydraulische Einheit (13, 14) mit einer hydraulischen Fluidkammer zwischen einer Grundplatte (60) und einer Plattform (61) umfaßt.