16

PDF ocr p 016 - Divavti.diva-portal.org/smash/get/diva2:671470/FULLTEXT01.pdf · kurva samt rakbromsning med hög frik tion för ena sidans hjul och låg för den andra. Inledning

  • Upload
    others

  • View
    5

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: PDF ocr p 016 - Divavti.diva-portal.org/smash/get/diva2:671470/FULLTEXT01.pdf · kurva samt rakbromsning med hög frik tion för ena sidans hjul och låg för den andra. Inledning

117 1987

Hybridmetod för provning av antilåssystemGöran Palmkvist och Olle Nordström

Särtryck ur SMR: Svenska Mekanisters Riksförening.Tidskrift 7986: 4, sid 73 27

(db!?Väg-06]! af/If Statens väg- och trafikinstitut (VTI) . 581 01 Linköping

Inst/tutet Swedish Roadand Traffic Research Institute . 8-58 1 o 1 Linköping Sweden

Page 2: PDF ocr p 016 - Divavti.diva-portal.org/smash/get/diva2:671470/FULLTEXT01.pdf · kurva samt rakbromsning med hög frik tion för ena sidans hjul och låg för den andra. Inledning
Page 3: PDF ocr p 016 - Divavti.diva-portal.org/smash/get/diva2:671470/FULLTEXT01.pdf · kurva samt rakbromsning med hög frik tion för ena sidans hjul och låg för den andra. Inledning

ISSN 0347-6049

VTIsärtryck117 1937

Hybridmetad för provning av antilåssystem

Göran Palmkvist och Olle Nordström

Särtryck ur SMR: Svenska Mekanisters Riksförening.Tidskrift 7986: 4, sid 73 27

Vag-06/1 a k- Statens väg- och trafikinstitut (VTI) . 581 0 7 Linköping

,IIISTItUtEt Swedish Road and Traffic Research institute . S-581 01 Linköping Sweden

Page 4: PDF ocr p 016 - Divavti.diva-portal.org/smash/get/diva2:671470/FULLTEXT01.pdf · kurva samt rakbromsning med hög frik tion för ena sidans hjul och låg för den andra. Inledning

Klmtland Grafiska, Linköping 1987

Page 5: PDF ocr p 016 - Divavti.diva-portal.org/smash/get/diva2:671470/FULLTEXT01.pdf · kurva samt rakbromsning med hög frik tion för ena sidans hjul och låg för den andra. Inledning

Hybridmetod för provning av antilåssystemGöran Palmkvist, civ.ing LITH, Y 1973, VTI, Linköping.lze forskning vid Trafikant o fordonsavd, resursgrupp Simulering.

Qlle Nordström, civ.ing KTH M 1960, VTI Linköping.Overing vid Trafikant o fordonsavd, resursgrupp Fordonsteknik.

SammanfattningProvning av stabilitet, styrbarhet ochbromsförmåga under bromsning hos fordon med antilåssystem (ABS) på vinterväglag i olika former är viktigt för värde-ring av systemet. Provbaneförsök är vä-derberoende och ofta dyrbara. Det är där-för önskvärt att få fram alternativa prov-metoder.Med detta syfte har vid Statens Väg-och

Trafikinstitut (VTI) framtagits en labora-toriemetod för provning av antilåssystemunder olika friktions- och manöverbetingelser, som är svårkontrollerade, riskabla

och dyrbara vid fältprovning men samti-digt väsentliga för bedömning av systemets egenskaper. Projektet har bekostatsav STU.Fordonet inklusive hjulen är därvid stil-

lastående. Fordonsrörelse, hjulrörelser,

hjulsensorsignaler, bromsmoment ochdäck- och vägbanefriktion realtidsimuleras i en dator, som sammankopplas meddet verkliga antilåssystemets elek-tronikenhet samt med tryckmätdon an-slutna till hjulbromsarna på det verkliga

fordonet. De verkliga hjulsensorernas sig-nalkarakteristik uppmäts separat och programmeras in i datorn. Vid provning betjänas bromssystemet som vid ett verkligtfältprov. Denna hybridprovmetod ger fullkontroll över vid fältprov besvärliga para-metrar som däck-vägbanefriktion ochbromskarakteristik men är å andra sidaninte användbar för provning av hjulbromsarna i konventionell mening. Antilåssys-tem med helt mekanisk funktion kan inteheller provas.Metoden har med gott resultat valide-

rats mot fältprov. Undersökta provtyperhar varit rakbromsning och bromsning ikurva samt rakbromsning med hög friktion för ena sidans hjul och låg för denandra.

InledningFör utprovning och kartläggning av ABS-prestanda erfordras speciella provbanormed olika underlag typ is, grus etc samtkombinationer av dessa underlag. Fält-försöken är vanligtvis mycket kostsamma

13

Page 6: PDF ocr p 016 - Divavti.diva-portal.org/smash/get/diva2:671470/FULLTEXT01.pdf · kurva samt rakbromsning med hög frik tion för ena sidans hjul och låg för den andra. Inledning

och tidskrävande. Antalet försök ochprovbetingelser måste därför begränsas.Vidare innefattar fältförsöken problemmed konstanthållning av provbetingelserna. Studier i fält av antilåssystemets känslighet för förändringar i fordons- ochdäckdata är mycket kostsamma ochibland omöjliga att genomföra.

Ett alternativ är att genomföra en konventionell datorsimulering. Nackdelenmed en sådan simulering är att det krävsen detaljerad beskrivning av antilåssystemet. En sådan beskrivning är oftast svåratt erhålla från tillverkaren bl a pga sekretesskäl. Vid datorsimuleringen testas ingaav antilåssystemets komponenter vilketockså är en nackdel.

Dessa nackdelar elimineras i stor utsträckning med den s k hybridprovmetoden som presenteras i det följande.

Principen har använts förut i flera sam-manhang för utprovning av antilåssystem, se ref 4, 5, 6 och 7 men i dessa fall

kunde endast bromsning rakt fram stude-ras och analog simuleringsteknik använ-das.Vid studier av ett antilåssystems inver-

kan på fordonens stabilitet och styrbarhetunder bromsning är det nödvändigt att an-vända mer komplexa däckmodeller somockså återger sidkrafter och dessas beroende av bromskrafterna.

Utvecklingen av snabba digitala datorergör det nu möjligt att genomföra digitalasimuleringar i realtid med relativt komplexa fordons- och däckmodeller. Denna tek-nik har använts med gott resultat vid VTI iden metod som här presenteras. Framförallt kunde specifika egenskaper hos olikaantilåssystem, uppmätta under fältförsök,återges vid simuleringarna.Den pågående utvecklingen på datorsi

dan kommer att ge ännu snabbare datorertill överkomligt pris. Noggrannheten ochmodellkomplexiteten i hybridsimulering-en kan då ytterligare förbättras.

MetodVid hybridsimuleringen utnyttjas ett verk-ligt ABS-utrustat fordon stillastående och

14

L. Styrenhet Reglerventil Tryckgivare

Kommunikations _1' Kommunikations

modul i fordon modul vid dator

Hjulhastighetssignal

! ________________|] Hiuldynamik II

Däckkarakteristik Fordonsd namik

L.._____._____._____________4

Figur ]. Principschema för hybridsimu-leing.

ett kablage inkopplas mellan fordon ochdator. Ett principschema visas i figur 1.

Antilåssystemets ordinarie sensorer föravkänning av hjulhastigheterna bort-kopplas och ersätts med simulerade hjul-pulssignaler ifrån datorn. Tryckgivare an-bringas vid varje bromscylinder för uppmätning av bromstrycket vid resp for-donshjul. På bromspedalen anbringas engivare för registrering av bromsaktive-ring. Uppmätta bromstryck utgör indatatill simuleringsmodellen.

Hybridsimuleringen, som naturligtvissker i realtid, skall när bromsen ansättes idet stillastående fordonet simulera ett för-lopp hos fordon och antilåssystem sommotsvarar en verklig körning under sam-ma provbetingelser. De simulerade hjul-hastigheterna registreras som i verklighe-ten av ABS-styrenheten i fordonet som viareglerventiler anpassar bromstrycken iresp bromscylinder. Bromstrycken somuppmätes påverkar via simuleringsmodellen i datorn hjulhastigheterna varvid reg-lerkretsen är sluten.

I datorprogrammet definieras indata tillfordons- och däckmodell samt antal pul-ser/hjul för antilåssystemet. Före varjeprov inläses starthastighet samt typ avmanöver. Se fig 2.Då datorprogrammet aktiveras accele-

rerar fordonet upp till den inlästa start-hastigheten. Startfasen säkerställer attfordonets ABS genomlöper en normaluppstartning.

Simuleringen avbrytes när fordonshas-tighet eller provtid uppnått inprogramme-rade värden. Efter provet erhålles en ut-skrift av resultaten från simuleringen. Se

Page 7: PDF ocr p 016 - Divavti.diva-portal.org/smash/get/diva2:671470/FULLTEXT01.pdf · kurva samt rakbromsning med hög frik tion för ena sidans hjul och låg för den andra. Inledning

UEHICLE Pnannzrsns:::atttvzanlcllnzltxntttlHEICHY- 6580. xcuntecanscc :.ae nnsxcr or c.c-a.za nTRACKUIDIH FIR ach-a sez:.eo nz-nnss non. or ungar-2599: xcnszzLoan on ran nxLe- 33794. , 29975. Nnor- .se non: 7aHEEL nnss non. bs antar-xi. s z 27.oxnnztzHEEL Rautus: . 59 n

s. F. FIR waists-uses. zzoea. unzann

GLS PaRn ETERS:::ttrxxltxtntvxttltlill!

HHEELPULSES/ROT.UIBB.

OTHER PARanETERSxxaltalzxzttxal0113333311IlnE SIEP- .085 s$. nHPLF. : 492 .481 .494

annu: HY51.P9H- .se Po- .Bank: "757. rnn- .se PB- .1IRE HDDEL-lrlVEST RADIUSIBBESU

lNlTlRL UGLUESatttrtss:xxtvtttttxixatttSPEED-ll.03 HISuHELLnnc.nao-.-.oza

.493 BAR/U.25

Figur 2. Datorutskriftför indata till simu-leringsmodell:

fig 3. Kurvor kan plottas som beskriverolika tidsförlopp för fordon och hjul.T ex

fordonshastighetlongitudinell och lateral accelerationavdriftsvinkelgirvinkelhastighetfordonets position och kurs relativt ettfixt koordinatsystemstyr- och bromstrycksförlopp för resphjul

HårdvaraVid hybridsimuleringen används en digi-taldator av typ SEL 32. Datorn tillåterkorta beräkningstider och är väl lämpadför realtidssimuleringar. Minneskapacite-ten är 0,5 Mbyte halvledarminne plusskivminnen 100 Mbyte.

I kringutrustningen ingår bl a plotter-och printerutrustning för presentationoch dokumentation av erhållna resultat.Datorn är utrustad med ett interface innehållande 16 bitars A/D D/A omvandlare.

Utrustningen för kommunikation mellan datorer och fordon består väsentligen

RESULTSXlttiiltltllliitiltlil!tt

SIOPPlNC DISYANCE- 50.29 HY ESUs-10.33 HFINRL YRH NC. DEG. ' -27.6|HAXISLiPOANG. DEG. ' 2.17 ? TIME-_ 1.59$10PP3NC Tl E'9IOUIU. UNlF. DECEL. 31. 203 HIS"HAX LR? GCC. HISIIZI 'I. 96 RT Tl E' 3 10

SLIP::::tttllizltzttttntilxxt

L1$.>U)1B.H/S ax

"En"

u O O Q U Q U a)N 0

H .10.)U) 5.615 nax 1.099

HE

F1NRL PRESSURE anntztxtl3:138tttsllxllgxäåt

unssto tank c 0

Figur 3. Datorutskriftför resultatfrån hy-bridsimulering.

av två moduler. En modul placerad viddatorn omvandlar simulerad hjulhastig-het (via D/A omvandlare) till ett pulstågvars frekvens beror av hjulhastighet ochantal pulser per hjulvarv för ALS-systemet. I modulen ingår också filter ochförstärkare för anpassning av översändabromstryck till lämpliga nivåer för A/Domvandlarna.Via en 60 m lång kabel förbinds modu-

len vid datorn med en motsvarande moduli fordonet. Modulen i fordonet omvand-lar via optokopplare det översända hjul-pulståget till signaler som nivå- och impe-dansmässigt kan ersätta de ordinarie sen-sorsignalerna. Varje simulerad sensorsignal är galvaniskt skild från övriga sensorsignaler.

Tryckgivarna (4 st) med tillhörandemätförstärkare registrerar bromstrycket ibromsklockorna vid varje fordonshjul.Via omvandling till strömmatning i modulen översändes bromstrycket till datorn.Ingen galvanisk koppling existerar mellanfordon och datormodul genom kablaget.I fig 4 beskrives utrustningen med ett prin-cipschema. I fig 5 visas de två kommunikationsmodulerna samt de fyra tryckgivarna och deras förstärkare.

15

Page 8: PDF ocr p 016 - Divavti.diva-portal.org/smash/get/diva2:671470/FULLTEXT01.pdf · kurva samt rakbromsning med hög frik tion för ena sidans hjul och låg för den andra. Inledning

Computer

SEL 32

IV".

+H

computer module... _. _... __ __ __ __ __ __ _.._.__ __...1

|caolel

vehicle moduler" " " " " " " "1

7

| _ l impedance ann | m_ v _ ; . level adaptation _

Dm ¢" V'? T __ Driver Xl & simulated vheel- gi | sensorsignals. | g

_______________ ._4 ' 'L... __ __ __ __ __._._1 "

' Air Tw3Zj channel 2 31» .a: 28

. __] 'irL Jong») :

.-??channel 3 ( %?5' ? 9år 5 ! r L' 4-3 5

I 4 L ca; 8(b _ ' __ (lm

channel 4 i$1f%. _L_£5

L -

' -"-"'-'*- '_' -- - - - - - - -] - -' - - - - - - -1r __

Anpli- | L1 Amplifier rA/D r Filter fier 1 IsOlat u n- pressure

l fl amplifier transducer 'U|

: &

channel 2 - J. P( 1-432_'l"| [1 _l c :

|E»- .: U

-j channel 3 ;f!gf l4gmJ "| ft ' _! *- x

a achannel 4 2h4¥§ Léåf

'ÖJ 1 [L3 __1 a? o

fier x {0 |___/ | | &_ Trigger

' brake__!

Calibration

logic

Driver

Figur 4. Principschema för hybridsimuleringsutrustningen.

Kommunikationsmodul

1 fordon

'Fö

www

rStärkare

till tryckgivare

me' '$ $$$ was:-.

Tryckgivare

Figur 5. Utrustningsenheter för hybridsimulering.

16

Kommunikationsmodul

vid dator

Page 9: PDF ocr p 016 - Divavti.diva-portal.org/smash/get/diva2:671470/FULLTEXT01.pdf · kurva samt rakbromsning med hög frik tion för ena sidans hjul och låg för den andra. Inledning

SimuleringsmodellAllmäntOnskvärda egenskaper hos simulerings-modellen är att den beskriver fordonetsdynamik korrekt och att beräkningstidenär kort. De snabba förändringarna avbromstrycksignalen i kombination medhjulets snabba dynamik ställer krav påkorta beräkningstider. Den simulerings-modell och de beräkningsmetoder som an-vändes får därför utgöra en kompromissdå korta beräkningstider måste priorite-ras.Modellen har programmerats i Fortran

77.

Fordonsmodell

En enkel fyrhjulig matematisk fordons-modell (se ref 1) har använts. Modellensom tillåter kurvkörning framföres på enhorisontell vägbana. Fordonet har anta-gits så styvt fjädrat att kräng-, nick ochvertikalrörelser kan försummas.

Friktionskrafterna mellan däck ochvägbana bestämmer fordonets rörelse.Hjulens normalkrafter beräknas medhänsyn till den lastöverflyttning som upp-står vid kurvkörning och fartändring.Lastöverflyttningens fördelning mellanfram-och bakaxel vid kurvkörning bestämmes av krängstyvhetsförhållandet förfram och bakfjädring.

Kravet på kort beräkningstid tillåtermed den använda datorn endast hybridsi-mulering av ett fyrhjuligt fordon. En mo-dell har utvecklats för separat hybridsi-mulering av släpvagn. Dragstångenskopplingspunkt i dragbilen beskriver dåen förutbestämd bana oberoende av dekrafter som uppstår i kopplingspunkten.

BromsmodellI bromsmodellen omvandlas det upp-

mätta bromstrycket till motsvarandebromsmoment. För resp axel väljes i mo-dellen (se fig 6) ansättningstrycket (PAN),skalfaktor (SF) samt P1, P0 som definierar hysteresförloppet. Inverkan av temp,hjulhastighet etc försummas.

Bromsmoment

A

7 / E') )

L EÅ * AN Bromstryck

Figur 6. Bromsmodell.

DäckmodellDäckmodellen, som är av matristyp,

tillåter inläsning av experimentellt uppmätta friktionsdata. Friktionstalet ilängd- och sidled MX resp My inläses i matrisen enligt

m. = f(a, & FZ)My = f(oc, 8,132)oz = däckets avdriftsvinkels = däckets slipFZ = normalkraftenBåde M och My definieras i distinkta

punkter. Mellan punkterna beräknas frik-tionstalen genom linjär interpolation.

Valet av beräkningstid begränsar antalet element i matrisen. Den matris som utnyttjas vid hybridsimuleringen har dimen-sionen f(5, 10, 3).

Beräkning av hjulhastigheternaHjulen betraktas som stela skivor vilkas

varvtalsförändring bestäms av bromsmomentet, vägfriktionsmomentet och tröghetskrafterna.

Interaktionen mellan höger och vänsterhjul pga differentialväxeln ingår också imodellen.

Bromstrycket samplas vid tidpunkternat = n At n = 0,1, 2... I bromsmodel

len konverteras trycket till ett bromsmoment. Bromsmomentet MB (t) ansättes

17

Page 10: PDF ocr p 016 - Divavti.diva-portal.org/smash/get/diva2:671470/FULLTEXT01.pdf · kurva samt rakbromsning med hög frik tion för ena sidans hjul och låg för den andra. Inledning

styckvis konstant i intervallet n - At5_t< (n + 1) - At.Däckdata antages oberoende av den

frekvens med vilken s, a och FZ förändras.

Den korrekta överföringsfunktionen be-skriver sannolikt i verkligheten ett beroen-de av frekvensen.För god noggrannhet vid låga hastighe-

ter krävs, vid beräkning av hjulhastigheterna, ett integrationssteg (At) av storleks-ordningen 1 ms. Realtidssimulering mednuvarande datorresurser medger inte valav integrationssteg i denna storleksordning.

Vid realtidssimulering med den beskrivna 4-hjulsmodellen är f n At = 5 ms. Nugenomförd installation av en parallellpro-cessor i befintlig SEL-32 gör det sannoliktmöjligt att reducera At till 2 2.5, ms vil-ket med hänsyn till antilåssystemets funk-tion vid lägre hastigheter (<2 3 m/s) äracceptabelt.

Indata till simuleringsmodellFordonets vikt, hjulbas, spårvidd fram-

/bak, lastfördelning och sambandetbromstryck/bromskraft har uppmätts eller erhållits från fabrikanten. Övriga pa-rametrar som girtröghetsmoment, hjul-tröghetsmoment, krängstyvhetsförhållan

de (f/b) och hysteresdata för bromsar haruppskattats från publicerade data (se ref2).Däckmodellen (se fig 7) för lågfriktion-

sunderlaget is har huvudsakligen sam-manställts från data över personbildäck(se ref 3) som korrigerats med hjälp av

rx42 -FY/FZ

25. TIREHOOEL : rz- 17590. N

Figur 7. Däckmodell för isunderlag.

18

mindre kompletta data över lastbildäckuppmätta på det aktuella provfordonet påden isbana som användes vid valideringsproven.Dessa lastbilsdäckdata omfattar max-

imalt friktionstal i längd- och sidled samtfriktionstal vid låst hjul erhållna vid axel-vis bromsning rakt fram och kurvtagning

utan bromsning.Vid simuleringarna användes normalt

identiska däckmodeller för fram ochbakaxel.

"Sidfriktionstalet har vid simuleringarnaantagits oberoende av normalkraften.Detta betyder att fordonet i simuleringsmodellen är neutralstyrt i obromsat till-stånd.

SimuleringsmöjligheterHybridsimuleringsprogrammet

bl a simulerarak bromsning på ett homogent underlagrak bromsning på ett split friction-underlagbromsning i kurva med konstant styrutslagbromsning i J-kurva med konstantstyrutslagDå i programmet finns inlagt två däck-

modeller kan bromsning på underlag medolika friktion för höger och vänster sidashjul (split friction), studeras.

kan

ValideringHybridsimuleringarna har genomförts påen befintlig två aXlig dragbil av fabrikatScania L75. Fordonet är utrustat med treantilåssystem av olika fabrikat och typ.Samma fordon har använts av VTI vidstudium av olika metoder för provning avantilåssystems prestanda. Bromsprovenhar huvudsakligen utförts på isunderlag.Resultaten från dessa fältmätningar utgörhär jämförelsematerial för validering avmetoden. Främst studerades följandeprov vid hybridsimulering med de tre oli-ka ABS-systemen A, B och C.

Rak bromsning på homogen is. Ut-

Page 11: PDF ocr p 016 - Divavti.diva-portal.org/smash/get/diva2:671470/FULLTEXT01.pdf · kurva samt rakbromsning med hög frik tion för ena sidans hjul och låg för den andra. Inledning

gångshastighet 10 och 20 m/s. Resulta- va med konstant styrutslag motsva-ten visas i tabell 1 och 2 (N = låsta rande 100 m kurvradie anbringat sam-hjul). tidigt med bromsningen. Resultaten vi-Rak bromsning på split frietion-under- sas i tabell 5.

lag. Utgångshastighet 10 m/s. Resulta- Rak bromsning på underlag motsvaten visas i tabell 3. rande M = 0.6. Utgångshastighet 20Bromsning med samtidig ingång i kur- m/s. Resultaten visas i tabell 4.

Tabell I . Rak inbromsning på is. Olastat fordon.

Medelretardation m/s2

System Initial hastighet 10 m/s Initial hastighet 20 m/s

Simulering Fåltprov Simulering Fåltprov

A 1.40 21001 1.33 i0.1 1.60i0.01B 1.23 i0.01 1.2010.1 1.47 i0.01C 1.15 i0.02 0.92i0.1 1.37i0.02N 1.064 i 0.001 1.04 i 0.07

Tabell 2. Rak inbromsning på is. Lastat Tabell 3. Split friction op, = 0.2/0.6.

fordon. Initial hastighet I 0 m/s. Olastat fordon. Initial hastighet 10 m/s.

Medelretardation m/s2 Medelretardation m/s2

System Simulering Fåltprov Systern Simulering Fåltprov

A 1.23 i0.01 1.12i0.1 A 2.39i0.01 2.52i0.1B 1.05 i0.01 B 1.90i0.02 2.13 10.1C 1.04 i0.01 C 1.09i0.01 1.01 i0.1N 0.877 i 0.003 0.68 i 0.05

Tabell 4. Rak inbromsning på högfrik-

tionsunderlag.

Medelretardation m/s2

Systems Simulering, Fåltprov2

A 4.65 i 0.02 4.99 i 0.08B 4.39 i 0.02 4.62 i 0.08C 3.66 i 0.02 4.5 i 0.08

1 Olastat dragfordon. Initial hastighet 30 m/s.2 Olastat dragfordon + slåp båda med antilås-system. Initial hastighet 22 24 m/s.

Tabell 5. Inbromsning med konstant styrutslag anbringat samtidigt med bromsen. Olas-tat fordon. Initial hastighet 11 ms/s.

Medelretardation m/s2 Lateral avvikelse m Girvinkel grader

Simul Fåltprov Simul Fåltprov Simul Fåltprov

A 1.36i0.02 1.41 i0.01 7.2i0.3 7.2i 1.0 21.61 1.0 23.5i 3B 1.20i0.01 1.26i0.01 10.2i0.2 11.7i0.8 27.1 i0.5 43 i 7C 1.09i0.02 0.97i0.1 14.71 1.1 21.5i2.5 33.3i2.5 50 i 10

(Simuleringsvården i tabell 1 5 presenteras med 95 % konfidensintervall. Medelvär-den ifrån fåltproven presenteras med standardavvikelsen.)

19

Page 12: PDF ocr p 016 - Divavti.diva-portal.org/smash/get/diva2:671470/FULLTEXT01.pdf · kurva samt rakbromsning med hög frik tion för ena sidans hjul och låg för den andra. Inledning

System A och B har individuell reg-lering (IR) på bakaxeln samt modifieradindividuell reglering (MIR) på framaxeln.System C har axelvis select low reglering (SLR) dvs anpassning efter hjulmed lägsta friktion, på båda axlarna.

Rak inbromsning på is från 10 m/s och20 m/s med och utan last. Resultatenfrån fältproven och simuleringarnaöverensstämmer vad gäller rangord-ningen av de tre olika systemen medavseende på uppmätt medelretardation. System C uppvisar vid simule-ringen en högre medelretardation ijämförelse med fältproven.Split friction (0.2/0.6). Bromsningfrån 10 m/s utan last. Som framgår av

simuleringsresultat och fältprov (se ta-bell 3) framträder här tydligt SLR-sys-temets svaghet i jämförelse med IR-/MIR-systemen när det gäller uppmättbromssträcka på split-friction-under-lag.Bromsning i med konstant styrutslag.Förutom skillnaden i uppmätt medel-retardation för de tre olika systemenframkom vid fältmätövningarna olikagrad av överstyrningstendens vid in-bromsningen.

Systemen (B) har en tendens till rotation under hela inbromsningen, vilketklart framgår av t ex uppmätt girvinkelhastighet. Däremot system (C) uppvisar en kraftig rotation i början av

YAH VEL. R/S

De r v 1 ' v V 1'? A* & =

1 2 3 4 5 Åq/ 9 :e** » -\ TIME SEC

| _.A !. s

l ' | ::;| . '. &

w System A- 191 & x,

b &

VAN VEL. R/S

M å . !; K/tl

w1 Sz '3 ? 5 F toTIME SEC

::; .- -'' i "& System B

System C

hybridsim.----- fältprov

..... hybridsim. med olikadäcksmodell fram/bak

Fig 8. Fordonets girvinkelhastighet vid bromsning i J-kurva med konstant styrutslag.

20

Page 13: PDF ocr p 016 - Divavti.diva-portal.org/smash/get/diva2:671470/FULLTEXT01.pdf · kurva samt rakbromsning med hög frik tion för ena sidans hjul och låg för den andra. Inledning

kurvan därefter stabiliseras rörelsen.Hybridsimuleringen visar tendenser

till ett liknande beteende hos de olikasystemen, se figur 8.

I figur 8 har däckmodellen för bak-hjulen i en variant modifierats så attfordonet är något överstyrt i bromsattillstånd. System A påverkas obetyd-ligt av modifieringen. För system B ochC förstärks överstyrningstendenserna,vilket ger ett resultat som bättre stäm-mer överens med resultaten från fält-mätövningarna.

Modifieringen kan förankras i detfaktum att framhjulen under inbromsningen polerar isen, vilket sänker frik-tionen för efterföljande bakhjul.

Slutsatser och diskussionEn hybridprovmetod för antilåssystemhar utvecklats och med gott resultat till-ämpats på en tung lastbil utrustad med treolika antilåssystem. Möjligheter att prövasläpfordon föreligger men har inte validerats inom ramen för detta projekt.Tekniken skulle efter en utvidgad vali

dering vara tänkbar som ett led i typprovning av tvåaxliga tunga fordon med antilåssystem med elektronisk hjulhastighets-avkänning. Med ännu mindre tidssteg irealtidssimuleringen bör metoden varaanvändbar även för personbilar. VTI harinom kort datorresurser för detta. Datormodellen kan utvidgas till fyraxliga for-don om datorns kapacitet ökas ytterligareoch mätsystemet utökas i motsvarandegrad.

Utvecklingen på datorsidan går snabbtoch inom inte alltför avlägsen framtid bördet vara möjligt att med måttliga kostnader utvidga datorkapaciteten så att hybridsimuleringen kan kombineras medVTI:s körsimulator. Det skulle då bli möj-ligt att prova olika förarkategoriers möjligheter att utnyttja ett visst antilåssystemi ett givet fordon under utvalda repeterba-ra betingelser. Speciellt värdefull är möj-ligheten att prova system/fordon underönskade vinterbetingelser oberoende avårstid och väderleksvariationer.

Referenser1. Nordmark, S: Utveckling av körsimu-

lator. Delrapport: Matematisk for-donsmodell. Statens väg- och trafikins-titut, VTI. Meddelande nr 4, 1976.

2. Uffelmann, F: Berechnung des Lenkund Bremsverhaltens von Kraftfahr-zeugen auf rutschiger Fahrbahn, Dissertation TU Braunschweig, 1980.

3. Nordström, O, Nilsson, A, Nilsson, B:

Measurements of tyre-road characteris-tics low-u, variable-;t, high-u. Steerability during Emergency Braking: Swedish Experimental Safety Vehicle Pro-gram. Report 6 01, Göteborg, 1974.

4. Grim, R A, Bremer, R J, Jain, F J, Levijoki, W A: Evaluation of vehicle in-stalled wheel lock control hardwarewith a hybrid computer simulation. Society of Automotive Engineers. Papernr 77 00 98, Warrendale, PA, 1977.

5. Srinivasa, R, Gunter, R R, Wong, J Y:

Evaluation of the performance of antilock brake systems using laboratory simulation techniques. InternationalJournal of Vehicle Design, 1980, vol 1,nr 5.

6. Segel, L, Ervin, R, Fancher, P: Mecha-

nics of heavy-duty truck combinations.International Assoc for Vehicle De-sign. Proceedings (Open University)Milton Keynes, UK 1981, Dorgham,M(ed).

7. Stewart, E E, Bowler, L L: Road tes-

ting of wheel slip control systems in thelaboratory. SAE Paper 690215, NewYork, 1969.

8. Palmkvist, G, Nordström, O: Hybrid

Laboratory Test Method for AntilockSystems. The Dynamics of Vehicles onRoads and Railway Tracks. Procee-dings 7th IAVDSD-Symposium Cam-bridge Mass USA 1983. Swets & Zeit-linger Lisse, Holland.

9. Palmkvist, G, Nordström, O: Hybrid-metod för provning av antilåssystem.STU rapport 79 6145. 1983.

21

Page 14: PDF ocr p 016 - Divavti.diva-portal.org/smash/get/diva2:671470/FULLTEXT01.pdf · kurva samt rakbromsning med hög frik tion för ena sidans hjul och låg för den andra. Inledning
Page 15: PDF ocr p 016 - Divavti.diva-portal.org/smash/get/diva2:671470/FULLTEXT01.pdf · kurva samt rakbromsning med hög frik tion för ena sidans hjul och låg för den andra. Inledning
Page 16: PDF ocr p 016 - Divavti.diva-portal.org/smash/get/diva2:671470/FULLTEXT01.pdf · kurva samt rakbromsning med hög frik tion för ena sidans hjul och låg för den andra. Inledning