6. Sachverständigentag

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1 6. Sachverständigentag Mobilität der Zukunft sicher und geprüft Die Weiterentwicklung der HU am Beispiel der neuen Bremsenprüfung Hans Jürgen Mäurer Leiter Entwicklung Technik, DEKRA Automobil GmbH März 2015 Quelle: Verband der TÜV e.v.

2 Die Weiterentwicklung der HU am Beispiel der neuen Bremsenprüfung Ausgangssituation National und in Europa Bremswirkungsprüfung NFZ (pneum. Bremsanlage) Bremswirkungsprüfung PKW (hydr. Bremsanlage) Ausblick Seite 2

3 Ausgangssituation National und in Europa In Deutschland ist seit 1930/38 im Rahmen der StVZO die Bremsenprüfung vorgeschrieben; mit vielen Anpassungen Probefahrt Verzögerungsmessgerät Rollenprüfstände Manometer Hochrechnung In Europa beginnend mit der Rili 77/143 EWG zur Angleichung der Vorschriften zur Fahrzeugüberwachung in Europa (5 Seiten) zunächst nur Nutzfahrzeuge dann mit der Rili 96/96/EG (19 Seiten) auch Personenfahrzeuge - für viele Prüfungen nur allgemeine Formulierungen keine konkreten Vorgaben zur Umsetzung lange Zeit sehr unterschiedliche technische Umsetzungen Seite 3

4 Seite 4 Quelle: BOSCH Archiv ca. 1965

5 Seite 5 Quelle: BOSCH Archiv ca. 1965

6 Aktuelle Situation Die Vorschriften in Europa wurden und werden mehr und mehr angeglichen Aktuell haben sich die EU Rili 2014/45 EG (70 Seiten) sowie die aktuelle StVZO bei der Bremsenprüfung angeglichen Die EU Richtlinie referenziert bezüglich der Bremswirkung auf die ISO Road vehicles Test of braking systems on vehicles with a maximum authorized total mass of over 3,5 t using a roller brake tester In Deutschland wird die Bezugskraftmethode in Zukunft zur Anwendung kommen; für PKW sowie für Nutzfahrzeuge Umfang & Verbindlichkeit der EU Rili ist gestiegen Seite 6

7 Nutzfahrzeug Bremswirkungsprüfung Rollenprüfstand Manometer Berechnung der Abbremsung Grundprobleme: hohes Last / Leerverhältnis Hochrechnung auf Berechnungsdruck notwendig Hohe Messfehlerwahrscheinlichkeit bei niedrigen Bremskräften/-drücken Summierung der Bremskräfte der Achsen Ausgleich einer schlechten Achse durch gute Achse möglich Seite 7

8 Beispiel: Achslast leer (m leer ): 1100 kg Achslast zul. (m max ): 8000 kg Maximal übertragbare Bremskräfte unbeladen Mindestbremskräfte bez. auf zulgg FB max * mleer * g F B z m * min min * max g = 0,7 * 1100 kg * 10 m/s² = 7700 N = 770 dan = 0,45 * 8000 kg * 10 m/s² = N = 3600 dan Seite 8

9 braking force result of the difference between F 1 /F 1 /F 1 61% (2-P) 52% (2-P) 48% (1-P) braking rate [%] F 2 F 3 F 1 F 1 ; F 1 x x X x actual mass permissible max. mass 44% (2-P) x -measured point -extrapolated point 45 % 43 % (since ) (before ) 0,4 1 1,5 2,5 3,5 2 3 measured pressure 8,5 bar Varianz bei Hochrechnungen durch ungenaue Messpunkte Seite 9

10 theoretischer / möglicher Messfehler Bremskraft Bremsdruck Je niedriger der Messwert, umso größer der Einfluss des Messfehlers Seite 10

11 Nutzfahrzeug Bezugswertmethode Definition: Jede Bezugsbremskraft setzt sich aus einer Bezugsgröße / einem Eingabewert (den im Radbremszylinder einer Druckluftbremsanlage eingesteuerten Druck oder einer vergleichbaren Kenngröße) und der zugehörigen Bremskraft der Achse zusammen. Vorteile: achsweise Beurteilung der Bremswirkung Entfall der Hochrechnung Mindestbremskraft anstelle Mindestbremsdruck (Fahrzeuge mit sehr guten Bremsen werden nicht mehr bestraft ) Seite 11

12 Seite 12

13 1,7 bar [dan] Bezugsbremskräfte - ALT Seite 13

14 1,7 bar Reales Fahrzeug [dan] Bezugsbremskräfte - ALT 1400 dan 800 dan Seite 14

15 Reales Fahrzeug [dan] 1,7 bar Bezugsbremskräfte - NEU Seite 15

16 Prüfung kann wie bisher mit den gleichen Werkzeugen und den gleichen Messwerten erfolgen Seite 16

17 Oder unter Verwendung moderner Werkzeuge THT Prüfkoffer und DEKRA Pocket PC und im weiteren mit dem HU - Adapter keine Hochrechnung erforderlich wenn Bezugswerte vorliegen, genaue und achsweise Beurteilung der Bremswirkung Seite 17

18 Bremswirkungsprüfung PKW Mindestabbremsung für PKW ab EZ : zmin = 58% (bezogen auf zul. GG) Vor allem Fahrzeuge mit kurzem Radstand und hohem Schwerpunkt erreichen unter statischen Bedingungen auf dem Rollenprüfstand zu geringe Bremskräfte an der VA Maximal erreichbare Bremskraft = Reibbeiwert Rolle/Reifen * Achslast Seite 18

19 Bisher waren die Ergebnisse der Bremsenprüfung u. a. abhängig von: Beladungszustand Feuchtigkeit (Wetter) Beschaffenheit des BPS (Rollenzustand) Schlupfeinstellung des BPS Reifenzustand Bezugskraftmethode ist von diesen Faktoren weitgehend unabhängig Seite 19

20 Bezugswertmethode - PKW Vergleich von Eingangsgröße (Bremsdruck) zu Ausgangsgröße (Bremskraft) über Fahrzeugindividuelle Sollwerte (Bezugswerte) Achsweise Beurteilung der Bremsleistung Zusätzlich Beurteilung der installierten Bremskraftverteilung durch Berechnung der Istverteilung und Vergleich mit Fahrzeugindividuellen Sollwerten 1000 MP VA 500 MP HA 0 0 Seite px

21 Messen des hydraulischen Bremsdrucks mittels HU-Adapter Bremsdruck wird mittels HU-Adapter über die OBD-Buchse aus dem Hydroaggregat ausgelesen Bremsdruck und Bremskraft haben einen linearen Zusammenhang Es kann über den gesamten Bereich gemessen werden Seite 21

22 manuell oder ASA Livestream Seite 22

23 Ablauf Bezugswertprüfung PKW mit HUA Verbindung DPCII - HU Adapter Fahrzeug Befahren des BPS Bremsen bis kurz vor Blockiergrenze Kraft konstant halten, Wert ablesen und einprägen Bremsdruckmessung betätigen Bremse lösen abgelesene Bremskraft eingeben Seite 23

24 Wenn eine standardisierte Schnittstelle (ASA Lifestream) am Bremsenprüfstand zur Verfügung steht, ist der Ablauf noch einfacher; die Bremskräfte werden dann automatisch mit den Bezugswerten (Druck) erfasst und ausgewertet. Wenn Bezugsbremskräfte für ein Fahrzeug von der FSD geliefert werden, muss das Fahrzeug nach diesem Verfahren geprüft werden Als Rückfallebene dienen die bisherigen Methoden wenn es technische Probleme gibt oder die Vorgaben offensichtlich unplausibel sind Ist Soll - Werte Seite 24

25 Vorteile der neuen Bremswirkungsprüfungen Verbesserung der Aussagegenauigkeit und Reproduzierbarkeit Achsweise Bewertung der Bremsanlage installierte Bremskraftverteilung wird geprüft weitgehend unabhängig von Umgebungseinflüssen (Feuchte, Beladung usw.) Verminderung des Messfehlers durch Einführung von Mindestbremsdruck/-kraft (NFZ) Entfall der Fehlermöglichkeiten durch die Hochrechnung bei Nutzfahrzeugen Näher an der tatsächlichen Leistungsfähigkeit von modernen Bremsanlagen Sicherstellung einer über die gesamte Nutzungszeit hohen Leistungsfähigkeit der Bremsaggregate Insgesamt eine deutliche Verbesserung der Bremsenprüfung Seite 25

26 Szenario 2015 bis 2020 Die Hauptuntersuchung wird zu einer mechatronischen Prüfung kontinuierliche Weiterentwicklung der Methoden erforderlich Off Board Technologie und On Board Diagnose in Verbindung mit modernen Kommunikationstechnologien sind entscheidenden Faktoren eine weitere deutliche Konkretisierung der HU - Richtlinien in Europa, - über das Thema Bremse hinaus - ist zu erwarten Chance und Herausforderung zugleich Seite 26

27 Termine und Anwendung Nutzfahrzeuge Bezugswertmethode Mindestbremsdruck/-kraft Schrittweise Einführung voraussichtlich Personenkraftwagen Bezugswertmethode mit HUA Seite 27 ab Juli 2015

28 Vielen Dank Quelle: Verband der TÜV e.v.