Korszerű járműdinamikai mérések tapasztalatai, az eredmények felhasználási lehetőségei

1. Korszerű járműdinamikai mérések tapasztalatai, az eredmények felhasználási lehetőségei Dr. Melegh Gábor Sesztakov Viktor

2. Tartalom: • A mai járművek menetdinamikai jeladói • Korszerű mérőegységek • Az adatfeldolgozás módjai • Kiértékelési tapasztalatok

3. 1. Jeladók típusai • ABS jeladók (keréksebesség érzékelők) Léteznek induktív, valamint Hall effektus alapján működő jeladók. • Kormányszög jeladók Ezek a szenzorok általában magnetorezisztív elven működnek, eltérő fogszámú kis fogaskerekek felhasználásával. • Gyorsulás-szenzorok Működési elvüket tekintve megkülönböztetünk kapacitív, piezoelektromos, piezorezisztív valamint termodinamikus gyorsulás-szenzorokat. • Szögsebesség érzékelők Rezonátor-giroszkóp elven működnek.

4. Tartalom: • A mai járművek menetdinamikai jeladói • Korszerű mérőegységek • Az adatfeldolgozás módjai • Kiértékelési tapasztalatok

5. 2. Mérőegységek, műszerek • A mérések során használt eszközök • Egyéb korszerű mérőrendszerek • Mérőeszközök egyszerűbb mérésekhez

6. 2.1 A mérések során használt eszközök:XL Meter Pro Gamma és XL Vision • mérési tartomány: ±14 m/s2; (kiterjesztett: ±20 m/s2) • érzékenység: 0,002 m/s2; • adatgyűjtési frekvencia: 25 Hz; 50 Hz; 100 Hz; 200 Hz. • belső memória; RS232 v. USB kapcsolat

7. 2.1 A mérések során használt eszközök:VDSU II • 3 koordinátás (x,y,z) gyorsulásmérés és • 3 koordinátás (x,y,z tengely körüli) szögsebesség mérés; • CAN vagy USB kapcsolat.

8. 2.1 A mérések során használt eszközök:G-Tech Pro RR és PASS • (x,y,z) mérés > (x,y) kijelzés (bólintáskorrekció) • külső áramforrást igényel (szivargyújtó) > fordulatszám • RS232 kapcsolat

9. 2.1 A mérések során használt eszközök:AutoEnginuity’s ScanTool • érzékelők: a jármű csaknem valamennyi jeladója • tápellátás az OBD csatlakozón keresztül • legnagyobb mintavételezési frekvencia: 1 kHz • kapcsolat: USB, RS232, Bluetooth, WLAN

10. 2.1 A mérések során használt eszközök:Videokamera • miniDV: 720x576 pixel; 25fps ; miniDV kazetta • digitális fényképezőgép: 640x480 pixel; 30fps; SD kártya • web-kamera: 640x480 pixel; 30fps; közvetlenül PC-re

11. 2. Mérőegységek, műszerek • A mérések során használt eszközök • Egyéb korszerű mérőrendszerek • Mérőeszközök egyszerűbb mérésekhez

12. 2.2 Egyéb korszerű mérőrendszerek:Pocket DAQ • 2 X 3 irányú gyorsulás- és 1 X 3 irányú szögseb.érzékelő • további 7 analóg bemeneti csatorna • adattárolás: a műszeregységbe épített PDA memóriakártyáján • kapcsolat PC-el: USB; IrDA; WLAN; Bluetooth

13. 2.2 Egyéb korszerű mérőrendszerek:V-BOX műszercsalád • 100 Hz (cm-es pontosság esetén 50 Hz [dGPS]) • GPS, gyorsulás, szögsebesség jeladók • CAN vevő (fordulatszám; járműsebesség) • analóg és digitális (CAN; RS232) kimenetek, CF kártya

14. 2.2 Egyéb korszerű mérőrendszerek:Correvit Pitch and Roll System • optikai úton történő sebességmérés • 3 irányban mér: hossz- és keresztirányban a talaj-textúra változásának sebességét a talaj műszertől való távolságát • digitális és analóg kimenetek

15. 2.2 Egyéb korszerű mérőrendszerek :Vericom VC3000 DAQ / VC 4000DAQ • (x,y) gyorsulásszenzor; (x,y,z) gyorsulás és z-szögseb. • 6 / 12 analóg bemenet; OBD II bemenet; GPS bemenet • 100Hz / 1000Hz • USB, RS232 / Bluetooth, SD. • magnetométer (VC 4000DAQ)

16. 2. Mérőegységek, műszerek • A mérések során használt eszközök • Egyéb korszerű mérőrendszerek • Mérőeszközök egyszerűbb mérésekhez

17. 2.3 Mérőeszközök egyszerűbb mérésekhez:E-tanú • digitális kamera + (x,y) gyorsulásszenzor • körbeforgó puffer (15+5 sec) • automatikus (045g) v kézi működés • tárolási kapacitás: 6 X 20s (256MB); adatfeltöltés: USB

18. 2.3 Mérőeszközök egyszerűbb mérésekhez:DriftBox • (x,y) gyorsulás-, (z) szögsebesség-érzékelő; GPS-vevő • 10Hz • SD/MMC memóriakártya; USB csatlakozás

19. 2.3 Mérőeszközök egyszerűbb mérésekhez:MicroSAT • GPS-vevő • 20 Hz-es mintavétel • Belső memória / közvetlen PC kapcsolat • Kimenetek: TTL; analóg; CAN

20. 2.3 Mérőeszközök egyszerűbb mérésekhez:Dynolicious (iPhone) • GPS-vevő • gyorsulás-szenzor • Belső memória

21. Tartalom: • A mai járművek menetdinamikai jeladói • Korszerű mérőegységek • Az adatfeldolgozás módjai • Kiértékelési tapasztalatok

22. 3. Az adatfeldolgozás módjai:1. Táblázatkezelő segítségével • Sablonok használata • Nehézkes „áthangolás”

23. 3. Az adatfeldolgozás módjai:2. Célprogram használatával • Mérések közvetlen megtekintésére: MATLAB • Algoritmus elkészítéséhez: MAPLE • Programozáshoz: LabVIEW

24. Tartalom: • A mai járművek menetdinamikai jeladói • Korszerű mérőegységek • Az adatfeldolgozás módjai • Kiértékelési tapasztalatok

25. 4. Kiértékelési tapasztalatok:Szlip – gyorsulás – bólintás • Induláskori bólintás: 2° • sebességváltáskor a bólintás „késésben” van a gyorsuláshoz képest

26. 4. Kiértékelési tapasztalatok:Szlip – gyorsulás – bólintás • az átterhelődés kezdete és a valós elindulás – a kerekek megmozdulása – között mintegy 0,5 mp telik el • kipördüléskor azonnal csökken a gyorsulás

27. 4. Kiértékelési tapasztalatok:Szlip – gyorsulás – bólintás • járműsebesség ~ első keréksebesség (fékezéskor) • első keréksebesség < hátsó keréksebesség • Túlfékezettség miatt; utolsó tizedmásodpercekben változás

28. 4. Kiértékelési tapasztalatok:ax, ay, az és IaI ~ a kocsitestre ható erő nagysága • egyes gyorsulásértékek szórása • kocsitestre ható erő mértékének ingadozása

29. 4. Kiértékelési tapasztalatok:Oldalgyorsulás és „oldalszlip • „oldalszlip” := (v.b – v.j) / v.j • {a diagramon 5x-ös nagyításban!} • egyenes úton hasonló jelleget mutatnak

30. 4. Kiértékelési tapasztalatok:Oldalgyorsulás, oldalszlip, z-szögseb. • 20km/h körüli kanyargáskor erősebb hasonlóság • szögelfordulás helyett szögsebesség • Az integrálási hiba miatt

31. 4. Kiértékelési tapasztalatok:Oldalgyorsulás, billenés • az oldalgyorsulással szinkronban jelentkezik a billenés • keréktalpponti erő vizsgálatakor: • az átterhelődés okozta függőleges- és oldalirányú erő változásához a billenés is hozzájárul

32. 4. Kiértékelési tapasztalatok:v(s) keréksebességből és gyorsulásból számítva • s(a) = s(v) + 12,5m • vmax(a) = vmax(v) + 4,5km/h • v∞(a) = ~3km/h; v∞(v) = 0km/h

33. 4. Kiértékelési tapasztalatok:Helykoordináták meghatározása GPS nélkül • ∫∫ a d2t hibát generálunk • Mert a karosszéria szögelfordulásait nem vettük figyelembe. • Megoldás: • Mérés szögsebességek és/vagy keréksebességek kontrolljával. • vjármű ~ vkerék, azonban vjármű ~ szlip; vjármű ~ ax • vy ~ voldalszlip, alacsony sebességnél elfogadható, azonban nagyobb sebességnél ay vagy ωz kell! CAN: vkerék, aoldal … helykoordináta pl. alagútban

34. Összefoglalás: • A mai technika már lehetővé teszi számunkra, hogy a járművek különféle rendszereihez felhasznált jeladók szolgáltatta adatokat akár méréseink során is felhasználjuk. Hasonlóképpen az egyes elektronikus mérőeszközök adatait célszerű közvetlenül egy hordozható számítógépre juttatni, így az időszinkron létrehozása is egyszerűbbé válik az adatok között. • Az új adatok segítségével a megértés és a fejlesztéshez kapcsolódó modellalkotás új perspektíváihoz jutunk, továbbá a mindennapi szakértői gyakorlat számára is értékes többletinformációkat kapunk

35. Köszönöm megtisztelő figyelmüket!