DE10154591A1

DE10154591A1 - Verfahren zur Bestimmung und einheitlichen Bewertung der Leistungsfähigkeit von Kfz-Reifen auf unterschiedlichen Testgeländen und Fahrbahnoberflächen

Info

Publication number: DE10154591A1
Application number: DE2001154591
Authority: DE
Inventors: Walter Reithmaier; Thomas Salzinger
Original assignee: TUEV AUTOMOTIVE GmbH
Current assignee: TUEV AUTOMOTIVE GmbH
Priority date: 2001-11-07
Filing date: 2001-11-07
Publication date: 2003-05-22

Abstract

Es wird ein Verfahren angegeben, bei dem unterschiedliche Fahrzeugteststrecken für Reifentests anhand von Messungen mit einem Kontrollreifenkollektiv und einem oder mehreren Referenzreifen durch Ermittlung eines Teststreckenparameters vergleichbar gemacht werden können. Mit Hilfe des Teststreckenparameters und der mit dem oder den Referenzstreifen durchgeführten Messungen können mit zu prüfenden Testreifen ermittelte Messungen derart aktiviert werden, dass auf unterschiedlichen Teststrecken und zu unterschiedlichen Zeitpunkten gemessene Testreifenwerte vergleichbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Festlegen eines eine Fahrzeugteststrecke charakterisierenden Teststreckenparameters. Die Erfindung betrifft weiter eine Verfahren zum Bestimmen eines objektiven Leistungsfähigkeitsparameters eines auf einer Teststrecke gemessenen Teststreifens unter Verwendung eines Teststreckenparameters.
Zur Überprüfung des Leistungsvermögens, beispielsweise des Bremsvermögens, von Kraftfahrzeugreifen ist es üblich, einen Referenzreifen zu verwenden, bezüglich dessen das Bremsvermögen von Testreifen gemessen wird. Damit soll ein Messergebnis erzielt werden, das von den jeweiligen Messverhältnissen, insbesondere vom jeweiligen Testgelände bzw. der jeweiligen Teststrecke, unabhängig ist. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass bei der Messung des Bremsvermögens eines Testreifens im Verhältnis zu dem eines Referenzreifens auf unterschiedlichen Fahrbahnen bzw. Teststrecken unterschiedliche Ergebnisse herauskommen, so dass mit einem solchen Verfahren keine objektiven Aussagen über das Bremsvermögen des Testreifens zu gewinnen sind. Die gewonnenen Ergebnisse hängen vielmehr stark davon ab, welche Teststrecke für die Messung benutzt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Festlegen eines eine Fahrzeugteststrecke charakterisierenden Teststreckenparameters anzugeben, der ermöglicht, dass für gleiche Reifen auf unterschiedlichen Teststrecken in unterschiedlichen Oberflächenabnutzungszuständen weitgehend gleiche Leistungsfähigkeitsparameter gemessen werden, so dass eine objektive Beurteilung von Reifen unabhängig von der jeweiligen Teststrecke möglich ist. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bestimmen eines objektiven Leistungsfähigkeitsparameters eines Testreifens unter Verwendung des jeweiligen Teststreckenparameters anzugeben.
Die erstgenannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Unteransprüche 2 und 3 bilden das Verfahren nach Anspruch 1 in vorteilhafter Weise weiter.
Der zweite Teil der vorgenannten Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß dem Anspruch 4 gelöst.
Das Verfahren gemäß dem Anspruch 4 wird mit den Merkmalen der Ansprüche 5 und 6 vorteilhaft weitergebildet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
In den Figuren zeigen
Fig. 1 einen typischen Messablauf zur Bestimmung eines Teststreckenparameters und
Fig. 2 Messergebnisse, die auf unterschiedlichen Strecken erzielt wurden sowie einen daraus errechneten objektiven Leistungsfähigkeitsparameter.
Aufgrund intensiver Überlegungen und Versuche wurde herausgefunden, dass bei Bremswegmessungen auf unterschiedlichen Testgeländen mit einem Referenzreifen einerseits und einem Kollektiv verschiedener Reifen andererseits die prozentuale Beziehung des Mittelwerts von Leistungsfähigkeitsparametern eines Reifenkollektivs zu einem Testreifen auf unterschiedlichen Oberflächen bedeutend konstanter ist als die prozentuale Beziehung des Leistungsfähigkeitsparameters eines Referenzreifens zu einem Testreifen. Weitere Messungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten und bei unterschiedlichen Temperaturen auf derselben Teststrecke ergaben ein weitgehend gleiches Verhältnis des Leistungsfähigkeitsparameters eines oder mehrerer geeigneter Referenzreifen zu Testreifen auch bei starken Veränderungen der jeweils gemessenen absoluten Bremswege. Zusammenfassend wurde ermittelt, dass das prozentuale Verhältnis zwischen gemessenen Leistungsfähigkeitsparametern eines Testreifens und eines Referenzreifens auf der gleichen Teststrecke weitgehend konstant ist, wohingegen das prozentuale Verhältnis von gemessenen Leistungsfähigkeitsparametern von Testreifen und einem Kontrollreifenkollektiv auf unterschiedlichen Teststrecken weitgehend konstant ist.
Basierend auf diesen Erkenntnissen wurde ein Verfahren zum Bestimmen eines objektiven Leistungsfähigkeitsparameters eines auf einer Teststrecke gemessenen Testreifens entwickelt, bei dem eine Konditionierungsgröße bzw. ein Teststreckenparameter verwendet wird, der den jeweiligen Einfluss der Teststrecke berücksichtigt bzw. ausschließt und somit den jeweiligen Leistungsfähigkeitsparameter eines Testreifens objektiv und weitgehend unabhängig von Einflüssen der jeweiligen Teststrecke angibt.
Im folgenden wird die Erfindung an einem Beispiel erläutert, wobei zunächst die Konditionierung bzw. die Gewinnung eines Teststreckenparameters geschildert wird, mit Hilfe dessen dann der Leistungsfähigkeitsparameter von Testreifen objektiviert werden kann.
Zunächst wird ein Kontrollreifenkollektive festgelegt, das sich aus einer Anzahl marktüblicher Reifen zusammengesetzt, die den Stand der Technik repräsentieren. Das Kontrollreifenkollektiv sollte alle zwei bis drei Jahre erneuert werden, um eine Verfügbarkeit der Kontrollreifen zu gewährleisten.
Mit diesem Kontrollreifenkollektiv und einem oder mehreren Referenzreifen werden Messungen durchgeführt, mit Hilfe derer an einem Tag 1 eine jeweilige Teststrecke konditioniert werden kann bzw. ein die jeweilige Teststrecke beschreibender Teststreckenparameter wie folgt definiert werden kann.
Ein Testfahrzeug wird mit einem Satz Reifen aus dem Kontrollreifenkollektiv bestückt und es wird ein Leistungsfähigkeitskollektiv bestückt und es wird ein Leistungsfähigkeitsparameter dieser Reifen gemessen, indem das Fahrzeug beispielweise aus einer vorgegebenen Geschwindigkeit an der Haftgrenze abgebremst wird und die dabei erzielte mittlere Verzögerung KR₁ gemessen wird. Die Messung wird mit weiteren Reifensätzen des Kontrollreifenkollektivs wiederholt. Weiter werden Messungen mit dem Referenzreifen bestückten Fahrzeug durchgeführt, wobei die Verzögerung RR gemessen wird. Die Versuchsbedingungen während dieser Messungen sollen konstant sein, beispielsweise Fahrzeugbelastung, Reifenluftdruck, Sauberkeit der Fahrbahn der jeweiligen Fahrzeugteststrecke, Temperatur, Nässe (definierte Wassertiefe) usw.
Fig. 1 zeigt einen typischen Testverlauf bei Verwendung eines einzelnen Referenzreifens.
In waagerechter Richtung sind die hintereinander ablaufenden Messungen dargestellt, wobei RR einen jeweiligen Messwert des mit dem Referenzreifen bestückten Fahrzeugs angibt, wohingegen KR₁ . . . KR₆ Messwerte bezeichnen, die mit einem jeweiligen Reifensatz aus dem Kontrollreifenkollektive erzielt werden. Die Messungen können derart erfolgen, dass das Messfahrzeug jeweils mit einem Satz gleicher Reifen (Referenzreifen oder Reifen aus dem Kontrollreifenkollektiv) bestückt wird oder ein bremsbares, definiert belastetes vom Fahrzeug gezogenes Messrad mit einem Kontrollreifen des Kontrollreifenkollektivs oder Referenzreifen bestückt wird.
Es erfolgen mit jedem Kontrollreifen des Kontrollreifenkollektivs und mit dem Referenzreifen jeweils eine zuvor definierte Anzahl von Messfahrten.
Aus diesen Messungen werden Mittelwerte gebildet. In Fig. 2 sind für drei verschiedene Teststrecken in den zugehörigen Kästchen Mittelwerte angegeben:
KRK₁ ergibt den Mittelwert der mit den Reifen des Kontrollreifenkollektivs erzielten Verzögerungen KR_n an, im dargestellten Beispiel 8 m/s². Darunter ist der Mittelwert RR₁ der mit dem Referenzreifen erzielten Verzögerungen angegeben, im dargestellten Beispiel 6 m/s². Aus den beiden Mittelwerten wird ein Teststreckenparameter P₁ für die Strecke 1 als Quotient aus RR₁ und KRK₁ zu 0,75 berechnet.
Für die Mittelwertbildungen gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Die Mittelwertbildung kann gleitend erfolgen, indem die Mittelwerte KRK₁, RR₁ und P₁ nach jeder Messung aktualisiert werden. Ebenso können isoliert die Mittelwerte aus allen Messungen KR und allen Messungen RR gebildet werden oder es können Kollektive aus KR und RR Messungen zusammengefasst werden.
Die gleiche Konditionierung bzw. Festlegung eines Teststreckenparameters P erfolgt für die Strecke 2 und die Strecke 3, die an unterschiedlichen Orten sein können. Im dargestellten Beispiel ergibt sich für den Tag 1 für die Strecke 2 ein Teststreckenparameters P erfolgt für die Strecke 2 ein Teststreckenparameter P2 = 0,8 und für die Strecke 3 ein Teststreckenparameter B3 = 0,66. Wie aus dem Kästchen ersichtlich, werden auf den drei Teststrecken deutlich unterschiedliche mittlere Verzögerungen sowohl mit den Reifen des Kontrollreifenkollektivs als auch mit dem Referenzreifen erzielt.
Soll nun das Bremsvermögen von Testreifen ermittelt werden, so geschieht das derart, daß auf der jeweiligen verfügbaren Teststrecke das Bremsvermögen des Testfahrzeuges vorteilhaft, jedoch nicht zwingend unter den bei der Ermittlung des Teststreckenparameters herrschenden Bedingungen, jedoch ggf zu einem ganz anderen Zeitpunkt (Tag X) wie folgt ermittelt werden:
Es wird wenigstens eine Messung wiederum mit dem Referenzreifen und mit dem zu messenden Testreifen durchgeführt. Dabei ergibt sich für die Strecke 1 für die Messung mit dem Referenzreifen eine Verzögerung von 5,8 m/s² und für den zu beurteilenden Testreifen eine Verzögerung von 6,2 m/s². wie ersichtlich, weicht das mit dem Referenzreifen erzielte Messergebnis von dem bei der Konditionierung bzw. Erreichung der Strecke gemessenen Wert von 6 m/s² ab.
Aus dem bei der Bewertung des Testreifens erzielten Messergebnissen wird ein objektiver Bremsleistungsfähigkeitsparameter OL₁ des Testreifens auf der Strecke 1 errechnet, indem der Wert TR₁/RR₁ gebildet wird und mit dem Teststreckenparameter P1 multipliziert wird. Es ergibt sich ein Wert OL1 = 0,8.
Messungen mit dem gleichen Testreifen und dem gleichen Referenzreifen auf der Strecke 2 und der Strecke 3 haben die in Fig. 2 dargestellten Messwerte ergeben, aus denen in entsprechender Weise die objektiven Bremsleistungsfähigkeitsparameter OL₂ und OL₃ des Testreifens errechnet wurden. Wie ersichtlich, liegen alle objektiven Leistungsfähigkeitsparameter OL trotz der unterschiedlichen Messstrecken bei 0,8, d. h., er ist tatsächlich ein objektiver Wert für die Bremsleistungsfähigkeit, der von der jeweiligen Teststrecke weitgehend unabhängig ist.
Würde man die Leistungsfähigkeit des Testreifens dadurch charakterisieren, dass man das Testreifenmessergebnis lediglich in Beziehung zum Referenzreifenmessergebnis setzt, würden sich die Werte L₁, L₂ und L₃ ergeben, die, wie ersichtlich, deutlich voneinander abweichen. Rechnet man dagegen gemäß der Erfindung das Bremsvermögen des Referenzreifens bei der Messreihe die während der Messung des Testreifens durchgeführt wird, anhand des Teststreckenparameters auf das früher gemessene Verhältnis zwischen dem Bremsvermögen des Referenzreifens und dem Kontrollreifenkollektivs um (jeweilige in Klammer gesetzte 100% Werte) und setzt das Messergebnis des Testreifens in Beziehung zu diesem jeweiligen 100% Wert, so ergibt sich die von der Strecke weitgehend unabhängigen objektiven Leistungsfähigkeitsparameter OL des Testreifens.
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, dass die objektiven Leistungsparameter OL, für verschiedene Testreifen an unterschiedlichen Strecken mit gleichen Referenzreifen gemessen, das Bremsvermögen der Testreifen jeweils unabhängig von der Teststrecke objektiv angeben. Es versteht sich, dass im dargestellten Beispiel das Bremsvermögen des Testreifens umso größer ist, je höher der Wert OL ist.
Das geschilderte Verfahren ist für die Messung unterschiedlichster Reifeneigenschaften einsetzbar, beispielsweise das Bremsvermögen beim Abbremsen aus einer vorbestimmten Geschwindigkeit mit größtmöglicher Verzögerung, die Seitenführungskraft eines Reifens bei einer bestimmten Geschwindigkeit und Querbeschleunigung usw. Es versteht sich, dass die Teststreckenparameter P ständig auf aktualisiertem und vergleichbarem Stand gehalten werden müssen.

Claims

1. Verfahren zum Festlegen eines eine Fahrzeugteststrecke charakterisierenden Teststreckenparameters, enthaltend die Schritte

a) Festlegen eines aus einer Mehrzahl von Reifen bestehenden Kontrollreifenkollektivs,

b) Festlegen eines oder mehrerer Referenzreifen,

c) Messen der Leistungsfähigkeitsparameter Kr_in der Reifen des Kontrollreifenkollektivs und Messen des Leistungsfähigkeitsparameters RR_n eines oder mehrerer Referenzreifen auf einer Teststrecke n,

d) Errechnen des Mittelwertes KRK_n gemessenen Leistungsfähigkeitsparameter Kr_in der Reifen des Kontrollreifenkollektivs und

e) Definieren eines Teststreckenparameters P_n aus KRK_n und RR_n,

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Teststreckenparameter definiert wird als P_n = RR_n/KRK_n.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei in einer Versuchsreihe zur Bestimmung des Teststreckenparameters P_n einer Teststrecke n der Leistungsfähigkeitsparameter RR_n der oder die Referenzreifen mehrfach zwischen den Messungen der Leistungsparameter KR_n gemessen werden und der Teststreckenparameter P_n durch den Mittelwert gewonnen wird.

4. Verfahren zum Bestimmen eines objektiven Leistungsfähigkeitsparameters OL eines auf einer Teststrecke n gemessenen Testreifens unter Verwendung des nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 bestimmten Teststreckenparameters P_n, enthaltend die Schritte

- Messen des Leistungsfähigkeitsparameters TR_n des Testreifens auf der Teststrecke n,

- Messen des Leistungsfähigkeitsparameters RR_n des oder der Referenzreifen auf der Teststrecke und

- Errechnen des objektiven Leistungsfähigkeitsparameters OL aus dem Teststreckenparameter P_n der Teststrecke n und den gemessenen Leistungsfähigkeitsparametern L_n und LR_n.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der objektiven Leistungsparameter nach der Formel bestimmt wird: OL = P_n × TR_n/RR_n.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Leistungsfähigkeitsparameter das Bremsleistungsvermögen der Reifen ist.