Zur Rekonstruktion von Reifencharakteristiken und -parametern aus fahrdynamischen Messungen am Gesamtfahrzeug

Der Einsatz von Mehrkörpersimulationssystemen in der Fahrzeugdynamik ermöglicht eine detaillierte Beschreibung des Fahrzeugverhaltens, der (Fahrwerks-)Kinematik sowie des Einflusses deformierbarer Komponenten. Obwohl der Reifen eine der wichtigsten Komponenten dieser Betrachtungen ist [1], sind dessen Einflüsse und Auswirkungen auf die Fahrdynamik bis heute nicht zur Gänze beschreibbar. Aus diesem Grunde wurde eine Vielzahl unterschiedlicher Reifenmodelle [2, 3, 4] entwickelt, um das Verhalten des Reifens in unterschiedlichen Anwendungsfällen und Bedingungen zu modellieren. Obwohl sich diese Reifenmodelle bezüglich ihrer Modellierungsansätze und der Art ihrer Parameter unterscheiden, sind die für deren Parametrierung benötigten Daten grundsätzlich ähnlich. Diese Daten werden heute mittels Reifenprüfständen, Messwagen oder ähnlichen Versuchseinrichtungen ermittelt.
Zur Ermittlung einer abgesicherten Reifenparametrierung ist eine große Anzahl unterschiedlicher Tests notwendig, welche kostspielig und zeitintensiv sind. Unzulänglichkeiten dieser Methoden infolge Genauigkeit der Messausrüstung, Definition der Ausgangsdaten (Reifenschlupf, Einheiten, etc.), Vibrationen und weiteres erfordern eine Plausibilitätsprüfung der Testergebnisse und große Erfahrung des Anwenders.
Es besteht daher großes Interesse an einer Methode, diese Daten aus vergleichbaren Fahrzeugmessungen zu generieren. Ein zusätzlicher Vorteil dieser Methode ist, dass die ermittelten Daten die Reifencharakteristiken unter realen Bedingungen widergeben.
Dieser Beitrag soll Aufschlüsse darüber ergeben, inwieweit die Rekonstruktion von Reifencharakteristiken und -kenngrößen aus der realen Fahrzeugmessung für den Einsatz in Fahrdynamiksimulationen realisierbar ist, bzw. welche Messgrößen unter Einsatz welcher Sensorik aus dem Fahrversuch ermittelt werden können. Es wird eine Methode präsentiert mit welcher es möglich sein soll, die zur Parametrierung von Reifenmodellen erforderlichen Daten, bzw. Teilen davon, aus Fahrzeugmessungen zu generieren. Diese Ergebnisse und deren Einschränkungen werden anhand entsprechender Prüfstandsmessungen evaluiert. Die Grundideen der an einem Rennfahrzeug entwickelten Rekonstruktionsmethode und Ergebnisse rekonstruierter Reifencharakteristiken werden präsentiert.