Messung der Radkräfte und der Radgeschwindigkeit auf Schnee und Eis, um den Schlupf eines Reifens zu erkennen
Kurz zusammengefasst
Die Winter-Erprobung prüft das Fahrverhalten eines Fahrzeugs auf rutschigen Straßen. Ein anstelle des Radzentrums montiertes Messrad erfasst die drei Kräfte und die drei Momente am Rad sowie die Radgeschwindigkeit, am Fahrzeug und im Schnee. Beginnt ein Reifen auf einer Oberfläche mit niedrigem Reibwert zu rutschen, zeigen die Daten einen Anstieg der Radgeschwindigkeit bei gleichzeitig abnehmender Kraft am Rad. Die Telemetrie-Version für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge, die LW12.8-50-TEL, überträgt die Signale vom Rad ohne Kabel durch die Radnabe.
- 6
- am Rad gemessene Lastkomponenten
- −40 bis 125 °C
- Betriebstemperatur, LW12.8-50-TEL
- IP67
- Schutz des Schräglaufwinkelsensors TrueSlip
Schlupf in den Daten
Der Aufnehmer zeichnet die Kräfte am Rad und die Radgeschwindigkeit gemeinsam auf. Beginnt der Reifen zu rutschen, weil der Reibwert niedrig ist, zeigen die Daten einen Anstieg der Radgeschwindigkeit zusammen mit einer Abnahme der Kraft am Rad. Dieselbe Signatur erscheint auf Eis, Schnee und Sand; sie markiert den Zeitpunkt, an dem der Reifen übermäßig rutscht – die Information, die zur Beurteilung des Fahrverhaltens auf dieser Oberfläche benötigt wird. Denselben Daten dienen auch Reifenversuche und -entwicklung.
Instrumentierung
| Kraftaufnehmer | LW12.8-50-TEL, Personenkraftwagen und leichte Nutzfahrzeuge, Telemetrie- und induktive Versorgungselektronik im Aufnehmer integriert |
|---|---|
| Messbereich | 50 kN auf Fx und Fz, 25 kN auf Fy, 6,5 kN·m auf die drei Momente |
| Nichtlinearität | ≤ 0,2 % v. E. auf Fx, Fz und My |
| Datenverbindung | 2 200 Hz, 16-Bit-Auflösung; Radwinkel mit 0,25° aufgelöst |
| Felgengröße und Gewicht | 14 in und größer; 6,0 kg mit der Telemetrie-Elektronik |
| Umgebung | wetterfest, temperaturkompensiert, −40 bis 125 °C |
| Schräglaufwinkelsensor | TrueSlip, optisch, auf trockenen, nassen und trockenen vereisten Straßen, IP67, CAN 2,0 |
Signalpfad
Der Telemetrie-Stator, der den Empfänger, die Induktionsspule und die Drehgeber-Abtaster enthält, wird seiteninnerseitig an einer verstellbaren Halterung montiert, die mit einem Ausrichtungswerkzeug eingestellt wird. Das CT2-TEL-Gehäuse, versorgt mit 10 bis 36 V DC, liefert die Induktionsleistung, setzt den Aufnehmer auf null und transformiert die Lasten in Fahrzeugachsen, mit analogen, CAN- und Ethernet-Ausgängen. Kein Kabel führt durch die Radnabe, und das Rad lässt sich demontieren, ohne die Elektronik zu entfernen.
Vorgehen
- 01
Aufnehmer am Rad montieren
Zwischen einer für das Fahrzeug gefertigten Felgen- und Radnabenadaption, mit M10-Schrauben, angezogen mit 81 N·m.
LW12.8-50-TEL - 02
Telemetrie-Stator positionieren
Auf seiner Halterung radseitig innen, mit dem Ausrichtungswerkzeug fluchtend zum rotierenden Ring.
- 03
Die Lasten im Interface-Gehäuse berechnen
Das CT2-TEL-Gehäuse setzt den Aufnehmer auf Null und liefert die sechs Komponenten in Fahrzeugachsen.
- 04
Den Schräglaufwinkel bei Bedarf hinzufügen
Der optische Sensor TrueSlip, montiert an einem Rad oder an der Karosserie, liefert den Schräglaufwinkel auf trockener, nasser und trocken vereister Fahrbahn. Er funktioniert nicht bei stehendem Wasser oder Schnee auf der Oberfläche.
TrueSlip-Schräglaufwinkelsensor
Ergebnis
Die drei Kräfte und drei Momente am Rad, mit der Raddrehzahl, gemessen am Fahrzeug auf Schnee und Eis. Der Moment, in dem ein Reifen zu rutschen beginnt, ist in beiden Signalen sichtbar – für die Fahrzeugvalidierung und die Reifenentwicklung.
Häufige Fragen
Wie erkennt man während eines Versuchs, dass ein Reifen auf Eis rutscht?
Ein Messrad erfasst die Radkräfte und die Raddrehzahl gemeinsam. Wenn der Reifen zu rutschen beginnt, zeigen die Daten einen Anstieg der Raddrehzahl zusammen mit einer Abnahme der Kraft am Rad.
Kann ein Messrad in Schnee und Wasser eingesetzt werden?
Ja. Die Aufnehmer sind wetterfest und temperaturkompensiert. Die LW12.8-50-TEL arbeitet von −40 bis 125 °C.
Welches Messrad wird für Fahrzeugversuche unter Winterbedingungen verwendet?
Die Telemetrie-Version, die LW12.8-50-TEL für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge. Sie überträgt die Signale vom Rad ohne Kabel durch die Radnabe, und das Rad kann abgenommen werden, ohne die Elektronik zu entfernen.
Kann der Schräglaufwinkel auf einer vereisten Fahrbahn gemessen werden?
Auf einer trocken vereisten Fahrbahn, ja. Der optische Sensor TrueSlip, montiert an einem Rad oder an der Karosserie, funktioniert auf trockener, nasser und trocken vereister Fahrbahn, nicht bei stehendem Wasser oder Schnee auf der Oberfläche.
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