Überprüfung der Fahrtdynamik

1.

EINLEITUNG

In dieser Anlage werden die Verfahren zur Überprüfung der Fahrtdynamik beschrieben, mit denen ermittelt wird, ob bei der Fahrt innerorts, außerorts und auf Autobahnen die Dynamik zu groß oder zu gering ist.

2.

SYMBOLE, PARAMETER UND EINHEITEN

RPA

Relative positive Beschleunigung (relative positive acceleration)

Δ—

Differenz

>—

größer als

≥—

größer oder gleich

%—

Prozent

<—

kleiner als

≤—

kleiner oder gleich

a—

Beschleunigung [m/s²]

a_i—

Beschleunigung im Zeitabschnitt i [m/s²]

a_pos—

positive Beschleunigung größer als 0,1 m/s² [m/s²]

a_pos,i,k—

positive Beschleunigung größer als 0,1 m/s² in Zeitschritt i unter Berücksichtigung der innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrenen Anteile [m/s²]

a_res—

Beschleunigungsauflösung [m/s²]

d_i—

im Zeitabschnitt i zurückgelegte Strecke [m]

d_i,k—

im Zeitabschnitt i zurückgelegte Strecke [m] unter Berücksichtigung der innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrenen Anteile

Index (i)—

einzelner Zeitabschnitt

Index (j)—

einzelner Zeitabschnitt von Datensätzen zur positiven Beschleunigung

Index (k)—

verweist auf die Kategorie (t = total (insgesamt), u = urban (Stadt), r = rural (Landstraße), m = motorway (Autobahn))

M_k—

Anzahl der innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrenen Stichproben mit einer positiven Beschleunigung größer als 0,1 m/s²

N_k—

Gesamtzahl der Stichproben für die innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrenen Anteile und für die gesamte Fahrt

RPA_k—

relative positive Beschleunigung für die innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrenen Anteile [m/s² oder kWs/(kg × km)]

t_k—

Dauer der Stichproben für die innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrenen Anteile und der gesamten Fahrt [s]

T4253H—

Glätter für zusammengesetzte Daten

ν—

Fahrzeuggeschwindigkeit [km/h]

ν_i—

tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit im Zeitabschnitt i [km/h]

ν_i,k—

tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit im Zeitabschnitt i unter Berücksichtigung der innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrenen Anteile [km/h]

ν ai—

tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit pro Beschleunigung im Zeitabschnitt i [m²/s³ oder W/kg]

ν aposj,k—

tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit pro positiver Beschleunigung größer als 0,1 m/s² im Zeitabschnitt j unter Berücksichtigung der innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrenen Anteile [m²/s³ oder W/kg]

ν aposk95—

95-Perzentil des Produkts der Fahrzeuggeschwindigkeit pro positiver Beschleunigung größer als 0,1 m/s² für innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrene Anteile [m²/s³ oder W/kg]

νk—

durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit für innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrene Anteile [km/h]

3.

FAHRTINDIKATOREN

3.1.

Berechnungen

3.1.1.

Vorverarbeitung der Daten

Dynamische Parameter wie Beschleunigung, (v · a_pos) oder RPA werden mittels eines Geschwindigkeitssignals mit einer Genauigkeit von 0,1 % für alle Geschwindigkeitswerte über 3 km/h und einer Abtastfrequenz von 1 Hz ermittelt. Diese Genauigkeitsanforderung wird in der Regel durch (Dreh-)geschwindigkeitssignale des Rades erfüllt. Ansonsten wird die Beschleunigung mit einer Genauigkeit von 0,01 m/s² und einer Abtastfrequenz von 1 Hz ermittelt. In diesem Fall beträgt die Genauigkeit des einzelnen Geschwindigkeitssignals, in (v · a_pos), mindestens 0,1 km/h. Die korrekte Geschwindigkeitskurve dient als Ausgangspunkt für weitere Berechnungen und das Binning gemäß Absatz 3.1.2 und 3.1.3.

3.1.2.

Berechnung von Strecke, Beschleunigung und ν a

Die folgenden Berechnungen sind über die gesamte zeitbasierte Geschwindigkeitskurve (Auflösung von 1 Hz) von Sekunde 1 bis Sekundet_t (letzte Sekunde) vorzunehmen. Die Vergrößerung der Strecke pro Datensatz ist wie folgt zu berechnen:divi3,6,i1to Nt Dabei gilt:

d_i

ist die im Zeitabschnitt i zurückgelegte Strecke [m]

ν_i

ist die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit im Zeitabschnitt i [km/h]

N_t

ist die Gesamtzahl der Stichproben

Die Beschleunigung ist wie folgt zu berechnen:aivi1vi123,6,i1to Nt Dabei gilt:

a_i

ist die Beschleunigung im Zeitabschnitt i [m/s²] Für i = 1: vi-1 0, für i Nt: vi 1 0.

Das Produkt der Fahrzeuggeschwindigkeit pro Beschleunigung ist wie folgt zu berechnen:vaiviai3,6,i1to Nt Dabei gilt:

ν ai

ist das Produkt der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit pro Beschleunigung im Zeitabschnitt i [m²/s³ oder W/kg].

3.1.3.

Binning der Ergebnisse

Nach der Berechnung von a_i und (v · a)_i sind die Werte v_i, d_i, a_i und (v · a)_i in aufsteigender Reihenfolge der Fahrzeuggeschwindigkeit zu ordnen. Alle Datensätze mit v_i ≤ 60km/h gehören zum Intervall „Geschwindigkeit innerorts” , alle Datensätze mit 60km/h < v_i ≤ 90km/h gehören zum Intervall „Geschwindigkeit außerorts” und alle Datensätze mit v_i > 90km/h gehören zum Intervall „Geschwindigkeit auf der Autobahn” . Bei Fahrzeugen der Klasse N2, die mit einer Vorrichtung zur Begrenzung der Geschwindigkeit auf 90 km/h ausgerüstet sind, gehören alle Datensätze mit v_i ≤ 60km/h zum Intervall „Geschwindigkeit innerorts” , alle Datensätze mit 60km/h < v_i ≤ 80km/h zum Intervall „Geschwindigkeit außerorts” und alle Datensätze mit v_i > 80km/h zum Intervall „Geschwindigkeit auf der Autobahn” . Die Anzahl der Datensätze mit Beschleunigungswerten a_i > 0,1m/s² muss in jedem Geschwindigkeitsintervall größer als oder gleich 100 sein. Für jedes Geschwindigkeitsintervall muss die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit vk wie folgt berechnet werden: vkivi,kNk, i = 1 to N_k, k= u, r, m Dabei ist: N_k die Gesamtzahl der Stichproben für die innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrenen Anteile.

3.1.4.

Berechnung von v apos95 pro Geschwindigkeitsintervall

Das 95-Perzentil der Werte von v apos ist wie folgt zu berechnen: Die Werte v ai,k innerhalb jedes Geschwindigkeitsintervalls sind für alle Datensätze mit ai,k 0,1 ms2 ai,k 0,1 ms2 in aufsteigender Reihenfolge zu ordnen und die Gesamtzahl dieser Stichproben M_k ist zu ermitteln. Dann werden die Perzentilwerte den Werten v aposi,k mit ai,k 0,1 ms2 wie folgt zugeordnet: Der niedrigste Wert v apos erhält das Perzentil 1/M_k, der zweitniedrigste das Perzentil 2/M_k, der drittniedrigste das Perzentil 3/M_k und der höchste das Perzentil MkMk 100 %. v aposk95 ist der Wert v aposj,k, wobei jMk 95 %. Wenn jMk 95 %. nicht erreicht werden kann, ist v aposk95 durch lineare Interpolation zwischen zwei aufeinander folgenden Stichproben j und j+1 bei jMk 95 % und j 1Mk 95 % zu berechnen. Die relative positive Beschleunigung für jedes Geschwindigkeitsintervall ist wie folgt zu berechnen:RPAk j Δt v apos j,k i di,k, j 1 to Mk, i 1 to Nk, k u,r,m Dabei gilt:

RPA_k

ist die relative positive Beschleunigung für die innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrenen Anteile [m/s² oder kWs/(kg*km)]

Δ_t

ist der Zeitunterschied gleich 1 Sekunde

M_k

ist die Anzahl der innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrenen Stichproben mit positiver Beschleunigung

N_k

ist die Gesamtzahl der Stichproben für die innerorts, außerorts und auf Autobahnen gefahrenen Anteile

4.

ÜBERPRÜFUNG DER GÜLTIGKEIT EINER FAHRT

4.1.1.

Überprüfung von v apos95 pro Geschwindigkeitsintervall (bei v in [km/h])

Wenn vk 74,6kmh undvaposk950,136vk14,44 zutreffen, ist die Fahrt ungültig. Wenn vk 74,6 kmh und v aposk95 0,0742vk 18,966 zutreffen, ist die Fahrt ungültig. Auf Antrag des Herstellers und nur für die Fahrzeuge der Klassen N1 oder N2, bei denen das Leistung-Masse-Verhältnis des Fahrzeugs kleiner als oder gleich 44 W/kg ist, gilt: Wenn vk74,6kmh undvaposk_950,136vk14,44 zutreffen, ist die Fahrt ungültig. Wenn vk74,6kmh undvaposk_950,097vk31,635 zutreffen, ist die Fahrt ungültig. Zur Berechnung des Leistung-Masse-Verhältnisses sind die folgenden Werte zu verwenden:

—

die Masse, die der tatsächlichen Prüfmasse des Fahrzeugs einschließlich des Fahrers und der PEMS-Ausrüstung (kg) entspricht;

—

die maximale Motornennleistung wie vom Hersteller angegeben (W).

4.1.2.

Überprüfung der RPA pro Geschwindigkeitsintervall

Wenn vk94,05kmh und RPAk0,0016vk0,1755 zutreffen, ist die Fahrt ungültig. Wenn vk94,05kmh und RPA_k 0 < 0,025 zutreffen, ist die Fahrt ungültig.