OLDALKÚSZÁSI SZÖG ALAPÚ HASZONJÁRMŰ

Átírás

1 OLDALKÚSÁS SÖG ALAPÚ HASONJÁRŰ ENETSTABLTÁS KONTROLL Tézisfüzet Hankoszki otán Téaezető: Dr. Pakois Lászó Küső tanásadó: Koás Roand Kandó Káán űszaki Tudoányok (Járűek és i Gépek) Doktori skoa Budapi űszaki és Gazdaságtudoányi Egyete Közekedésérnöki és Járűérnöki Kar Gépjárűek és Járűgyártás Tanszék Budap 03

2 Tartao Tartao... A kutatás otiáiója Kitűzött éok... 4 Akaazott eszközök és ejárások Kopex járűode és paraéter identifikáió Egyszerűsített odeek Fejesztett szabáyozók és besési ejárás Új tudoányos eredények Eső tézis: Egyérteű eszéydetektáás járű odakúszási szög fehasznáásáa ásodik tézis: Ejárás a járű odakúszási szögének besésére Haradik tézis: Odairányú járűirányítási struktúra Jöőbeni unka... 7 Referenes... 8 Pubiations in hronoogy... 0

3 A kutatás otiáiója A jeeneg hasznáatos járűdinaikai stabiitásfeügyeő rendszerek többnyire egy egyezési szögsebesség refereniajeet hasznának annak edöntésére, hogy az aktuáis járűáapot efogadhatónak tekinthető-e (a ért egyezési szögsebesség jeének fehasznáásáa) [], [], [3]. Ez az efogadási kritériu azonban ne jeenti azt, hogy a járű stabinak tekinthető-e agy se. Járűstabiitás járű korányozhatóság között küönbséget ke tenni. Aint az aábbi ábrán is átható [4] aennyiben egy ún. egyezési szögsebesség referenia zóna (kázi-statikus áapotban ez arányos az odagyorsuássa) nyújt segítséget a enetdinaika szabáyzáshoz akkor stabi járűáapotok ( Aukorányzott járűáapot az ábrán) a szabáyzó áta korrigáa ehetnek és aószínűsíthetően instabi járűáapotok ( Túkorányzott járűáapot az ábrán) pedig sak kése ehetnek korrigáa. Ennek az oka, hogy a jeeneg Eektronikus Stabiitás Progra néen futó rendszerek aójában ne a járűstabiitás biztosítására szogának, hane a járű korányozhatóságát biztosítják. Ezek a rendszerek ne érzékeik közetenü a járű instabiitását, iszont gondoskodnak a egyezési szögsebesség refereniához képi biztosításáró, aey pedig a járú odagyorsuásban áik érzékehetőé a ezető száára, és ezt ő pedig a járű korányefordításra adott áaszaként érzékei. Ezen rendszereket aójában Eektronikus Korányozhatósági Progra néen keene eíteni. A fentiek aapján eondható, hogy a jeenegi ESP rendszerek ne optiáisak a járűstabiitás észeését tekinte. Toábbá e rendszerek a járű fékrendszerét hasznáják beaatkozásra a korányozhatóság biztosításához ez szintén egy keésbé optiáis egodás, ie a fékrendszer ne képes foytonos és finoan áítható szabáyzási ehetőséget biztosítani [5], [6], [7]. Összegzésképp eondható, hogy a járűstabiitás és a járű korányozhatóság fogaakat e ke egyástó küöníteni, és a ehetséges fő beaatkozó egységeket (fékrendszer, aktí korányű) ennek egfeeően ke hasznáni. indezek egaósításához nagyszerű ehetőséget biztosít a járű odakúszási szögének iserete e jeező segítségée ehetséges egyérteűen az instabi járűáapot definiáása. Feerüő préa ugyanakkor a járű odakúszási szögée kapsoatban, hogy az sak igen kötséges érzékeők segítségée érhető és e kötségek ne efogadhatóak haszongépjárűek esetén. Így e ennyiség

4 besése jeenthet egodást ebben az esetben [8], [9], [0], []. A járű odakúszási szögének beséséhez egy ateatikaiag határozatan egyenetrendszer egodása szükséges, toábbá a neineáris járűozgásokat és abronskarakterisztikákat is figyeebe ke enni (a tipikus járű odairányú dinaikai ode ineáris eírást akaaz). Haszonjárűek esetén e nehézségek eé toábbiak is társunak: a járűáz enet közbeni odadőése könnyedén ehet 30 -ná is több (ey 50% feetti odairányú gyorsuásérési hibát eredényez), a járű terheése (és ezze össztöege) és töegközéppontjának heyzete szées tartoányokban átozhat, aaint kötségszepontok iatt sak a jeeneg hasznát érzékeők hasznáata reáis. Ezen utóbbi köeteények az irodaoban feehető pubikáiókban igen nagy eséye ne kerünek figyeebeétere. Aennyiben a járű odakúszási szöge isert, úgy a tejes odairányú járűdinaika egyérteűen eírható a járű odakúszási szöge aaint a egyezési szögsebesség az odairányú járűdinaikai eírás áapotátozói. indkét áapotátozó iseretében egyérteűen definiáható a járű stabiitása és szabáyozható a járű korányozhatósága. Az eőbbi egy pontosan edönthető doog: a járű ehet stabi agy instabi. Utóbbi esetén iszont sak a kíánt áapothoz ehet iszonyítani.. Kitűzött éok Kitűzött éjai a dogozatot ietően a köetkezőek:. A haszonjárűek esetén anapság hasznáatos egodáshoz képi pontosabb eszéy feiserési fetéteek definiáása (a járű stabiitásának definiáása). A referenia és ért egyezési szögsebességek aapján supán sak egy refereniához képi etérés definiáható és ez aapján ne egyérteűen edönthető, hogy szükséges-e beaatkozás égrehajtása. A járű odakúszási szögére aapozott egfigyeés egyérteű és pontos stabiitási kritériuok egfogaazásához ezethet. Túkorányzott járűisekedés korábban feiserhetőé áhat esetenként a járű odakúszási szögének egfigyeésée.. Egy odairányú járű áapotdinaikai besési ejárás kifejesztése, ey autoatikusan feiseri a járű- és környezettuajdonságok (járű terheése, abronsok típusa, tapadási együttható, útfeüet odadőése, stb.) átozásainak hatásait és akaazkodik azokhoz. A besési ejárásnak ke a járű odakúszási szögének besését is tartaaznia. Ez a ennyiség jeeneg ne érhető egfeeő osóságú érzékeőkke a besése pedig haszonjárűek esetén pedig jeeneg ne egodott. 3. A fentebb eített tehnikák fehasznáásáa egy fékrendszer és korányű aapú eektronikus enetstabiitás feügyeő rendszer kifejesztése. A korányzásaapú beaatkozás aktí korányű és aktí szerootor segítségée történhet. Toábbá a szabáyzásnak hasznánia ke a fent definiát odairányú járű áapotdinaikai besési ejárás eredényeit, hogy az a környezeti átozásokhoz akaazkodó egyen. A szabáyozó egfejebb a anapság hasznáatos egfeeő osóságú szenzorok (keréksebesség, korányszög, egyezési szögsebesség és odagyorsuás szenzorok) hasznáatát eheti igénybe. Szintén é a szabáyozó száára, hogy a fenti járűstabiitási definíió figyeebeéteée ke, hogy űködjön. E ke küönítenie a járű korányozhatóságának és stabiitásának szabáyozását.

5 Ezen pontok egaósításához úgy döntötte, hogy sziuáiós tehnoógiákat és járűes éréseket együttesen igénybe eszek. A sziuáiókhoz szüksége ot egy egfeeő inőségű és aidát járűodere. Az ekészített sziuáiós ode paraétereinek identifikáásához és a ode erifikáásához eégezte a szükséges járűtesztek azonosítását és efoytatását. Fejesztéshez és teszteéshez is igénybe ette tényeges járűes érési eredényeket és sziuáiós tehnoógiákat.

6 Akaazott eszközök és ejárások. Kopex járűode és paraéter identifikáió unká során sziuáiós eszközöket [H 3] és aós éréseket [H ], [H ] hasznáta együtt. Egy kopex több-t [] járűodet készítette [H 5] aey sak az akaazott tek, szabadságfokok és erők egyáshoz képi űködésén aapu. Paraéter identifikáióhoz és besési ejáráshoz aaint szabáyozó aidááshoz aós járűtesztek érési eredényeit hasznáta. A korányű geoetriáját aasony sebességű (3/s körüi) assú ekorányzássa kapott érési eredények aapján azonosította. A tesztek során egyezési szögsebességet és járű odakúszási szöget érte koránykerék szögge, járűsebességge és odagyorsuássa összefüggésben. Az eső két je rögzítése biztosította, hogy a tejes odairányú járű áapottér egfigyehető. Az abrons karakterisztikájának azonosítása körtesztekke történt (konstans koránykerékszög agy konstans kanyarrádiusz sebességnöeésse). Szinusz koránykerékszög beenet tesztekke azonosította, hogy a kerék easztiitása hogyan siapítja a korányzás hatását. A tengeyterheések, járűtöeg, rugó karakterisztikák és fékkarakterisztikák egyszerű statikus érésekke érhetőek otak. A járűode fontos része a kerékode. Úgy döntötte, hogy az ún. kefe odet akaazo, aeye akár 0Hz-es gerjesztéseket is aid ódon ehet odeezni [3], [4]. Haszonjárűek esetén ez a frekenia a égfékrendszer aapú ABS rendszerek feső űködési határa, enné agasabb űködési frekenia ár ne aósítható eg. Ezze a típusú kerékodee az egyes abronskarakterisztikák közötti kapsoatok könnyedén generáhatóak ásd a fenti ábrát egy eredényü kapott abrons karakterisztika haazró.. Egyszerűsített odeek unká ei részéhez inearizát, kéttengeyes biiki odeeket akaazta: egyet az odairányú járűáapot beséséhez és egyet a járű szabáyozásához. E odeek aapja azonos ot: síkbei ozgáson aapunak. Legyezési szögsebesség és járű odakúszási szög az áapotátozóik. Odairányú járűáapot besés esetén a fő é az ot, hogy iné keesebb paraétert hasznájon a ode. Ezért pédáu a járűtöegge egyszerűsítette a ode eírásakor, és töegspeifikus odairányú ereségi együtthatót agy töegspeifikus ertikáis járűineriát hasznáta. Járűszabáyozáshoz a fő é

7 egy ineáris ode feáítása ot, ey akaas a szabáyozástehnikai eéetek hasznáatára. Hogy a besési ejárás eredényeit közetenü akaazni ehessen a járűszabáyozási ode esetén is, így eőbbinek is ineárisnak keett ennie ugyanakkor a besési ejárásnak akaasnak keett enni a neineáris hatások figyeebeéteére is..3 Fejesztett szabáyozók és besési ejárás E unka fő éja ne az ot, hogy új szabáyzástehnikai ejárásokat agy rendkíüi pontosságú sziuáiós odeeket szigorú perforania köeteények tejesítésée szabáyozó szabáyozókat utasson be. A fő é egy odairányú járűáapot (főként járű odakúszási szög) besési ejárás fejesztése ot a haszongépjárűek speiáis igényeinek figyeebeéteée. Toábbi é ot egy járű enetstabiitás szabáyozó struktúra feáítása, ey ne sak a szabáyozástehnikai eéeteket eszi figyeebe, hane a haszongépjárű ehanikai jeezőket is. Így a beutatott szabáyozók (ineáris kadratikus és eőresatot adaptí) ne a egfejettebb szabáyozástehnikai eéetek eszik aapu, iszont az eített szabáyozási struktúrának egfeeően épünek fe. A kifejesztett besési ejárást tekinte a dogozat supán a kifejesztett besési ejárást prezentája. Ezen besési ejárás fejesztése során több ne hasznáható funkió szüetett, eyek az ejárás beutatásakor eítésre is kerünek (pédáu az expiit és ipiit nuerikus integráási ódszerek esetén). Az aapötet (a kétkörös iteráió) int axióa kezehető, toábbi háttéreéet ne társítható ehhez a részhez. A hasznát jeek definíiója és tuajdonságai a haszongépjárűek ehanikájábó adódnak, e rész szintén ne rendekezik éyebb háttérre, adottságként kezehető.

8 3 Új tudoányos eredények 3. Eső tézis: Egyérteű eszéydetektáás járű odakúszási szög fehasznáásáa A tézis: Egy járű kéttengeyes, inearizát, odairányú biiki odeje esetén BBO stabiitási kritériu áítható fe a járű odakúszási szöge és annak deriátja, a egyezési szögsebesség és annak deriátja, fékrendszer aapú ertikáis forgatónyoaték, esőtengey odakúszási ereségi együttható, axiu ehetséges hátsótengey odakúszási ereségi együttható, ertikáis járűineria és járűtöeg és tengeyek töegközépponttó aó táosága aapján. Akaazzuk a köetkező differeniáegyenetekke definiát odairányú járűodet. A járű áapotátozói a járű odakúszási szöge és a egyezési szögsebesség (definíiókat ásd a enti tábázatban). δ ψ ψ δ ψ & && & & A differeniáegyenetek áapottér odeje a köetkezők szerint feírható. δ ψ u 0 B x A & BBO stabiitás [] abban az esetben á fent, ha a inearizát biiki ode áapotátrixábó akotott deterináns gyökei a kopex szásík baodai fésíkjában tartózkodnak.

9 det λ λ ( λ A) 0 E fetéte tejesü abban az esetben, ha a hátsótengey (töegspeifikus) odakúszási ereségi együtthatója arányosan nagyb, int az esőtengey (töegspeifikus) odairányú ereségi együtthatója [H 4]. < A fenti kitétet és a járűet eíró egyeneteket aapu ée egy iniáis járű odakúszási szög száítható BBO stabi járűek esetére (az eső tengey (töegspeifikus) odairányú ereségi együtthatójának segítségée). Toábbá a ehetséges axiáis (töegspeifikus) hátsótengey ereségi együtthatót (ey egfee a fenti kitétenek) és a járűet eíró egyeneteket fehasznáa egy axiáis járű odakúszási szög száítható BBO stabi járűek esetére. stab stab ( & ) ( & ) ax ( ) ( ) ψ && ψ && Aennyiben az aktuáis járű odakúszási szög e száított két érték közé esik, úgy a járű BBO stabi. ax stab stab stab stab (, ) > > in(, ) Jeöés Jeentés Egység A ineáris biikiode áapotterének áapotátrixa absztrakt B ineáris biikiode áapottérének áapot beenti átrixa Absztrakt ax hátsótengey ehetséges axiáis odairányú ereségi eh. N/rad / eső-/hátsótengey odairányú ereségi együttható N/rad identitásátrix - töegspeifikus ertikáis járűineria / eső-/hátsótengey táosága a töegközépponttó járűtöeg kg ertikáis forgatónyoaték N u ineáris biikiode áapotterének beeneti ektora absztrakt /Y hossz-/keresztirányú járűsebesség /s x ineáris biikiode áapotterének áapotektora absztrakt Járű odakúszási szög rad stab BBO stabi járű. száú járű odakúszási szög határértéke rad stab BBO stabi járű. száú járű odakúszási szög határértéke rad

10 Jeöés Jeentés Egység δ esőtengey korányzott kerékszöge rad λ áapotátrix gyöke absztrakt Ψ egyezési szögsebesség rad 3. ásodik tézis: Ejárás a járű odakúszási szögének besésére A tézis: Hosszirányú járűsebességbő, korányzott kerékszögbő, egyezési szögbő és annak deriátjábó aaint töegspeifikus fékrendszer aapú ertikáis forgatónyoatékbó, int ért jeekbő és a töegközépponttó aó tengeytáoságokbó, int paraéterekbő, a járű odakúszási szöge egbesühető egy kéttengeyes eső kerékkorányzású járű esetén. Akaazzuk a köetkező differeniáegyenetekke definiát odairányú járűodet a jeöések agyarázatát ásd entebb a tábázatban. A járű odakúszási szöge és annak deriátja aaint az eső- és hátsótengey töegspeifikus odairányú ereségi együtthatók iseretenek. A egyezési szögsebesség és annak deriátja, az esőtengey korányzott kerékszöge, a hosszirányú járűsebesség és a ertikáis forgatónyoaték ére an. A tengeytáoságok a töegközépponthoz iszonyíta, a ertikáis járű ineria és a járű töege eőre rögzítettek (a néeges járűparaéterek aapján, a tényeges értékektő függetenü). aho ( & ) α [ ] ψ & α α δ ψ & α aho α α A járű odakúszási szögbeső ejárás négy függeten részre bontható:. A járű odakúszási szögderiátjának száítása. A besüt járű odakúszási szögérték határoása [H 9] 3. Az esőtengey töegspeifikus odairányú ereségi együtthatójának száítása [H ], [H ], [H 4], [H 0], [H ] 4. Az esőtengey töegspeifikus odairányú ereségi együtthatójának ódosítása A besési ejárás diszkrét környezetben űködik és a járűtöeg etáoításra kerüt az aapu szogáó egyenetekbő [H 3]: - az odairányú ereségi együtthatók heyett töegspeifikus odairányú ereségi együtthatók kerütek akaazásra, - a ertikáis járűineria heyett töegspeifikus ertikáis járűineria kerüt akaazásra,

11 - a fékrendszer aapú ertikáis forgatónyoaték heyett töegspeifikus ertikáis forgatónyoaték kerüt akaazásra és - a járűtöeg heyett sak egy egység kerüt akaazásra. A járűdefiníiós egyenetek összeonásra kerütek, így a hátsótengey töegspeifikus odairányú ereségi együtthatója kiesett a feírásbó. A köetkező épések égrehajtásáa a járű odakúszási szög besühető.. A járű odakúszási szögderiátjának száítása a járűdefiníiós egyenetek aapján a entiek szerint száítható diszkrét forában. & aho [ k ] δ & t [ k ] ψ & &. A fenti egyenet aapján száított járű odakúszási szögérték korátozásra kerühet a köetkező ejárás szerint. & a. axiáis és iniáis ehetséges töegspeifikus odairányú eső- és hátsótengey ereségi együtthatók közeíthetőek. ax ax in in G b. E töegspeifikus odairányú ereségi együttható határértékek a járűode eíró egyeneteie a egyezési szögsebesség határértékei diszkrét ódon száíthatóak. F ax aho δ F ax t ax F ax F ax [ k ] & t & ax F ax [ k ]

12 & F in aho & R ax aho & R in aho δ F in F in F in [ k ] & t R ax R in & t in ax t ax R ax R ax [ k ] & t in R in R in [ k ] & t t in in & & R ax R in F in [ k ] [ k ] [ k ]. A száított járű odakúszási szöghatárok agukba ke, hogy fogaják a besüt odakúszási szög értékét a köetkező egyenetek biztosítják ezt. ax in in ax F ax F in R ax R in ( ax(, ),ax (, ) F ax F in R ax R in in,,in k, k ( ( ) ( [ ] [ ] ) ax ax in ax(, )) in ax in in(, ) ax : ax( in k, in( k, k ) [ k ] [ ] [ ] [ ]

13 3. A töegspeifikus esőtengey odairányú ereségi együtthatójának száítása a járű odakúszási szög (k). értékét hasznája annak k. értéke heyett a köetkezők szerint. [ k ] ( & ) & δ [ k ] a. A fent definiát járű odakúszási szög és esőtengey töegspeifikus odairányú ereségi együttható együttes hasznáatáa bizonyítható, hogy aennyiben az aktuáis esőtengey töegspeifikus odairányú ereségi együttható egy definiáható értékné nagyb, akkor az nöekedni fog, egyébként sökkenni. ha akkor egyébként & δ < [ k ] [ k ] < 4. Az esőtengey töegspeifikus odairányú ereségi együtthatójának száításáa kapott érték egy egyné nagyb tapasztaati aapú erősítési tényező figyeebe éteée kerü toábbi hasznáatra így a besüt töegspeifikus esőtengey ereségi együttható inden esetben a ehető egjban tapadó eset feé konergá, ie a ereségi együttható sak okáisan an fetéteeze, int aasony érték. ha akkor küönben & δ G G AFAC AFAC < G AFAC < [ k ] [ k ] Jeöés Jeentés Egység / eső-/hátsótengey odairányú ereségi együttható N/rad ( /) esőtengey töegspeifikus odairányú ereségi eh. N/rad/kg ( /) ax axiáis ehetséges esőtengey töegspe. odair. eh. N/rad/kg ( /) ax axiáis ehetséges hátsótengey töegspe. odair. eh. N/rad/kg ( /) in iniáis ehetséges esőtengey töegspe. odair. eh. N/rad ( /) in iniáis ehetséges hátsótengey töegspe. odair. eh. N/rad G graitáiós gyorsuás /s

14 Jeöés Jeentés Egység G AFAC esőtengey töegspeifikus odairányú eh. erősítési tény. - besüt töegspeifikus ertikáis járűineria k diszkrét rendszer épésszáa - tengeytáoság / besüt eső-/hátsótengey táoság a töegközépponttó besüt járűtöeg kg ertikáis forgatónyoaték N /Y hossz-/keresztirányú járűtöeg /s besüt járű odakúszási szög rad Fax ax. esőt. töegspe. od. er. eh. aapú odakúszási szög rad Fin in. esőt. töegspe. od. er. eh. aapú odakúszási szög rad in axiáis járű odakúszási szögek iniua rad in iniáis járű odakúszási szög rad ax iniáis odakúszási szögek axiua rad ax axiáis járű odakúszási szög rad Rin ax. hátsót. töegspe. od. er. eh. aapú odakúszási szög rad Rax in. hátsót. töegspe. od. er. eh. aapú odakúszási szög rad t épésköz s δ esőtengey korányzott kerékszöge rad Ψ egyezési szögsebesség rad 3.3 Haradik tézis: Odairányú járűirányítási struktúra A tézis: Kéttengeyes, eső kerékkorányzású járű esetére készítette egy járűstabiitás és járű korányozhatóság szabáyozó rendszert, eyben a járűstabiitás és a járű korányozhatóság és azok szabáyozása egyástó eküönített a egeredényesebb szabáyozás érdekében. A járűstabiitás a járű odakúszási szöge aapján inősített és fékrendszer aapú ertikáis forgatónyoatékka szabáyozott. A járű korányozhatóság a egyezési szögsebesség aapján inősített és korányzás aapú beaatkozássa szabáyozott. A járű öngerjesztő kifaroási foyaatát egeőzendően egy gyors és hatásos beaatkozási ódszer szükséges a beaatkozó je pontosság iyenkor ne esődeges köeteény [H 6], [H 7], [H 8]. E beaatkozási ód ne köete eg foyaatos űködést ugyanakkor a járűek konstrukiójukbó adódóan biztonságosak és ehetőség szerint gátoják a kifaroást. Kifaroás többnyire erőtetett szituáiókban agy okáis tapadásesztés esetén ép fe. Hogy egeőzzük e járű kifaroásokat, eyek során a járű a ertikáis tengeye körü egpördü, BBO stabiitási köeteényeket szükséges tejesítenünk. A BBO stabiitás definíiója szerint, korátos beenetekre sak korátos kienetek áaszohatnak kifaroás esetén rögzített korányszög eett a járű odakúszási szöge foyaatos nöekésben an. A BBO stabiitás biztosítása érdekében, bizonyíthatóan két járű odakúszási szög határérték között ke tartani a járű odakúszási szögét Eső tézis.

15 stab stab ( & ) ( & ) ax ( ) ( ) ψ && ψ && Toábbá figyeebe ée a járű odakúszási szögderiátjának fizikai száítását, átható, hogy a fékrendszer aapú ertikáis forgatónyoaték a járű odakúszási szögderiátjának értékét és járű odakúszási stabiitási határértékeket eentétes irányban ozdítja e (praktikusan egyáshoz közeíte a tényeges és a határ járű odakúszási szögeket). A fékrendszer aapú ertikáis forgatónyoatékot a járű eső tengeyén ke reaizáni: ha egy kerék fékeze an, akkor annak odairányú képességei sökkennek (eső kerék odairányú ereségi együtthatója kisebb esz), és iyen ódon a ertikáis forgatónyoaték hatása ég jban érényesü a járű odakúszási szög határértékének száításakor. & δ & A fékrendszer toábbi hatása, hogy az assítja a járűet. Vészheyzet esetén egy fékrendszer aapú beaatkozás után a ezető a járűtő kíánt páyát ár kisebb értékű abronserőkke tudja tejesíteni a esökkent sebesség iatt. Az aasonyabb abronserők aasonyabb kokázatot jeentenek toábbi járű instabiitások tekintetében. Ezen okok iatt készítette egy ineáris kadratikus szabáyozót, ey járű odakúszási szög aapú szabáyozást égez fékrendszer aapú forgatónyoatékka. A fentebb eített járű odakúszási szög határértékek (ásd Eső tézis) aapján egy szabad ozgási zóna definiáható a járű odakúszási szög részére: aennyiben az aktuáis járű odakúszási szög ebben a zónában taáható, úgy ne kerü beaatkozás égrehajtásra. Aennyiben az aktuáis járű odakúszási szög a zónán kíü esik, fékrendszer aapú beaatkozás köetkezik. A járű odakúszási szög határértékeinek feáításához és az aktuáis járű odakúszási szög iseretéhez a ásodik tézis besési ejárását hasznáta fe. Ezen ejárás besi a járű odakúszási szög aktuáis értékét és az esőtengey töegspeifikus odairányú ereségi együtthatóját, ey szükséges az odakúszási szög határértékek száításához. Aennyiben a járű odakúszási szög egfigyeés aatt á, hogy a járű BBO stabi isekedése biztosíta egyen, úgy ez az áapotátozó az odairányú járűode ásik áapotátozójátó (egyezési szögsebesség) függetenü egfigyehető és kezehető. indeeett egy toábbi szabáyozó funkió szabáyozhatja a járű egyezési szögsebességét függetenü a járű odakúszási szögétő. Hogy táogassuk a ezetőt a járű ezetésében, biztosíta ke egyen, hogy a járű ineáris és áandó isekedésse rendekezzen. E isekedés reaizáásához

16 egy foytonos és nagy pontosságú beaatkozási ód szükséges hogy ezt egtehessük, a korányrendszer egy nagyszerű áasztás. Az eberi t képes a gyorsuás érzékeésére de ne képes a sebesség érzékeésére. Az odagyorsuás a járűsebesség, a egyezési szögsebesség és az odakúszási szögderiát függénye. Utóbbi ehanyagoható a indennapi szituáiók esetén indeeett kordában ke tartani azt a járűstabiitás biztosításáa. Így a egyezési szögsebesség esz a egreeánsabb egy adott sebesség eett. Összefogaásként eondható, hogy a járű korányozhatósága eginkább a korányű segítségée és egyezés szögsebesség szabáyzássa szabáyozható. Ezek aapján építette egy adaptí eőresatot szabáyzást a korányű ezérésére. Ez fehasznája a ásodik tézis eredényeit: a besüt töegspeifikus odairányú ereségi együtthatók és a besüt járű odakúszási szög figyeebe annak ée. A töegspeifikus odairányú ereségi együtthatók hasznáatáa az aktuáis abronsjeezők és a tapadási együttható is figyeebe annak ée. Egy refereniaode eőáítja az ideáis járű áapotátozókat. Ezen áapotátozók és a besüt töegspeifikus odairányú ereségi együtthatók segítségée egy eőresato szabáyozót készítette. Ennek kienete az ideáis kerékkorányzási szög ezt és a ezető korányzási szögét figyeebe ée egáapítható és addití korányszög az aktí korányű száára. Jeöés Jeentés Egység ( /) besüt töegspeifikus esőtengey odair. er. eh. N/rad/kg ( /) ax axiáis ehets. töegpe. hátsót. odair. er. eh. N/rad/kg töegspeifikus ertikáis járűineria k diszkrét rendszer épésszáa - tengeytáoság / eső-/hátsótengey táoság a töegközépponttó járűtöeg kg ertikáis forgatónyoaték N /Y hossz-/keresztirányú járűsebesség /s besüt járű odakúszási szög rad stab BBO stabi járű. száú járű odakúszási szög határértéke rad stab BBO stabi járű. száú járű odakúszási szög határértéke rad δ esőtengey korányzott kerékszöge rad Ψ egyezési szögsebesség rad

17 4 Jöőbeni unka Az itt beutatott enetstabiitás feügyeő rendszer aós járűe, aós körüények között ot tesztee. Láthatóá át, hogy a rendszer képes a járű ozgásának szabáyozására, ugyanakkor ezen ESP rendszer ne eegendő a járűdinaika tejes szabáyozására a kerék isekedését szintén szabáyozni ke. E é eérésének érdekében két ehetséges opió nyíik:. a jeeneg beutatott enetstabiizáó rendszert egy ár étező ABS rendszerbe aó integráása,. agy egy saját ABS szofter fejesztése. Az odairányú járűstabiitást feügyeő szabáyozó szofter szorosan együttűködik az ABS-e (bokkoásgátó rendszer) és köteező [6] is utóbbi [7], [8], [9] hasznáata. Ez az együttűködés történhet indkét irányba: ehetséges, hogy az ESP rendszer egy oyan féknyoatékot kér, ey ár ne egaósítható az adott feüeti iszonyok eett, és ebben az esetben ABS aktí fékezést kerü égrehajtásra. Vagy abban az esetben, ha a tapadási feüet odaanként etérő, akkor az ESP tudja szabáyozni az etérő fékerőkbő szárazó ertikáis forgatónyoaték nagyságát. Így járűstabiitás szabáyozáshoz indkét rendszer szükséges. Haszongépjárűek esetén az ABS rendszerekre onatkozóan szintén speiáis körüényekke áunk szeben az okok hasonóak, int az eíte ot a járű odakúszási szög besésekor. Pédáu ugyanaz a hátsó tengey rendekezhet tonna és,5tonna függőeges terheésse, és ez a terheés ne inden esetben isert. A egegyszerűbb haszonjárűeknek indösszesen négy darab keréksebesség szenzorjuk an 0s intaétei időe, és sei ás. Ez azt jeenti, hogy nins keréknyoás szenzor agy isert járűsebesség. Toábbá a küönfée tengeyterheésekke a kerekek gördüési sugara is átozik, és ez akár 0% sebességérési hibát is eredényez körübeü 0% az ideáis kerékszip is, fékezés esetén. A töegközéppont agassága szintén isereten és a futóű rugóeresége pedig átozó is ehet égrugók esetén. Így a bóintási dinaikája a haszonjárűeknek szintén szinte tejesen isereten ugyanakkor befoyásoja a függőeges kerékterheést fékezés esetén. Két doog átható: az ABS és ESP rendszereknek együtt ke űködniük és a haszonjárűek speiáis egodásokat igényenek, ie a űködési fetéteeik ne engedik azon rendszerek hasznáatát, eyek szeéygépjárűek részére készütek. Az én jöőbeni éo egy oyan ABS szofter fejesztése, aey együttűködik az itt beutatott ESP szofterre és egfee a haszongépjárűek küöneges köeteényeinek. Ennek egaósításához is sziuáiós eszközöket szeretnék igénybe enni [H 3], [H ]. Így toábbi éo, hogy toábbfejessze az itt beutatott járű sziuáiós odee [H 5], küönösen az abronsodet. Így a beutatott enetstabiitás feügyeő rendszer képes ehetne egy oyan ABS szofterre együttűködni, ey speiáisan ezen ESP-hez készüt (és ne sak együttűködik ee, int egy átaános ABS).

18 Referenes [] E. K. Liebeann, K. eder, J. Shuh, G. Nenninger: Safety and Perforane Enhaneent: The Bosh Eetroni Stabiity Contro (ESP), 9 th nternationa Tehnia Conferene on the Enhaned Safety of Vehies, June 6-9, 005, Washington D.C. [] Knorr-Brese Fékrendszerek kft.: A haszonjárűek ESP rendszere, [3] WABCO Hodings n.: Eetroni Stabiity Contro, [4] nternationa Standard: SO 8855:99 Road ehies Vehie dynais and road-hoding abiity Voabuary [5]. Douiati, O. Senae, J. artinez, L. Dugard, P. Gaspar,. Szabo, J. Bokor: Vehie yaw ontro ia oordinated use of steering/braking systes, 8 th FAC Word Congress, 0, ian, tay [6] Baázs Néeth, Péter Gáspár: Design of atuator interentions in the trajetory traking for road ehies, 50th EEE Conferene on Deision and Contro and European Contro Conferene, Orando, FL, USA, Deeber -5, 0 [7] Péter Gáspár, Baázs Néeth, József Bokor: Design of an integrated ontro for drier assistane systes based on LPV ethods, Aerian Contro Conferene, Fairont Queen Eizabeth, ontréa, Canada, June 7-June 9, 0 [8] Aeksander Ha, Daid Nihos, Danie Sygnarowiz: Estiation of ehie ro ange and side sip for rash sensing, SAE 00 Word Congress and Exhibition, Detroit, USA, Apri, 00 [9] Haard Fjær Grip, Lars sand, Tor A. Johansen, Thor. Fossen, Jens C. Kakkuh, Ashao Suissa: Noninear ehie side-sip iation with frition adaption, Autoatia, Vo. 44, pp. 6-6, 008 [0] Roe Leenen, Hanno Shouten: Virtua sensors for adaned ehie stabiity ontro, 0th nternationa Syposiu on Adaned Vehie Contro, Loughborough, UK, August -6, 00 []. Douiati, A. Vitorino, D. Lehner, G. Baffet, A. Charara: Obserers for ehie tyre/road fores iations: experienta aidation, Vehie Syste Dynais, o. 48, no., pages , 00, SSN [] Prof. Dr.-ng G. Ri, Prof. Dr.-ng. Th. Shaeffer: Grundagen und ethodik der ehrörpersiuation, ViewegTeubner, SBN-0: [3] R. T. Ui: Tyre odes for steady-state ehie handing anaysis, Eindhoen Uniersity of Tehnoogy, Eindhoen, 007, [4] Hans B. Paejka: Tyre and Vehie Dynais Seond Edition, SBN-3:

19 [5] Bokor József, Gáspár Péter: rányítástehnikai járűdinaikai akaazásokka, SBN , Typotex kft, Budap, 008 [6] European Pariaent and Couni of 3 Juy 009: Reguation (EC) No 66/009, 3 Juy 009, [7] Kőfausi Pá: ABS-tő ESP-ig, Eektronikus enetdinaikai szabáyozó rendszerek, aróti Könykereskedés és Könykiadó Kft., Budap, 005, SBN [8] Rert Bosh GbH: Conentiona Brake Systes, 000, SBN: [9] Rert Bosh GbH: Coeria ehie opressed-air systes (): Equipent, 995, SBN:

20 Pubiations in hronoogy [H ] Hankoszki otán, Koás Roand: Aktí korányzássa táogatott ESP, A jöő járűe, 009/3-4, oda, -editor Lapkiadó, Oktatás- és Rendezényszerező Kft, HU SSN [H ] Hankoszki otán: Aktí korányzássa táogatott ESP, OTDK 009 űszaki szekió, összefogaó kiadány [H 3] otán Hankoszki, Dánie Szabó, Dr. Lászó Pakois: Siuation tehnoogies and their appiation in ehie syste design and hooogation, Sientifi and tehnia onferene, Nizhegorodsky state tehnia uniersity naed after R. E. Aeksee, Nizhny-Nogorod, Russia, 9-0 Noeber 009 [H 4] otán Hankoszki, Roand Koás, Lászó Pakois: Atie Steering Enhaned ESP for Coeria Vehies, 0 th nternationa Syposiu on Adaned Vehie Contro, Loughborough Uniersity, Loughborough, United Kingdo, August [H 5] Hankoszki otán, Koás Roand, Trenséni Baázs: Többt aapú, aós futásidejű járűodeek készítése atab/siuink környezetben, nnoáió és fenntartható feszíni közekedés, Budap, 00. szepteber -4. [H 6] otán Hankoszki, Roand Koás, Dr. Lászó Pakois: Coeria ehie s atie steering strategies, TEA-AGTEDU 00, Keskeét, Noeber 4-5, 00 [H 7] otán Hankoszki, Roand Koás, Dr. Lászó Pakois: Coparison of ontro strategies in ase of oeria ehie s atie steering, th EEE nternationa Syposiu on Coputationa nteigene and nforatis, Budap, Noeber 8-0, 00 [H 8] Hankoszki otán, Koás Roand, Dr. Pakois Lászó: Aktí korány beaatkozássa kiegészített haszongépjárű ESP, A jöő járűe, 00/-, oda, -editor Lapkiadó, Oktatás- és Rendezényszerező Kft, HU SSN [H 9] Hankoszki otán, Koás Roand, Dr. Pakois Lászó: Sátartó haszongépjárűek száára, A jöő járűe, 00/3-4, oda, - editor Lapkiadó, Oktatás- és Rendezényszerező Kft, HU SSN [H 0] otán Hankoszki, Roand Koás, Dr. Lászó Pakois: ntegration of atie steering ogi into a assi oeria ehie ESP, 3 rd JUV nternationa Autootie Conferene, Begrade, 9- Apri, 0 [H ] Hankoszki otán, Koás Roand, Dr. Pakois Lászó: Odakúszás besés haszonjárűekre, A jöő járűe, 0/-, 4-45, -editor Lapkiadó, Oktatás- és Rendezényszerező Kft, HU SSN [H ] Badauf András, Hankoszki otán, Koás Roand, Dr. Pakois Lászó: Légfékrendszer sziuáiója fix épésközze, A jöő járűe, 0/-, -editor Lapkiadó, Oktatás- és Rendezényszerező Kft, HU SSN

21 [H 3] otán Hankoszki, Roand Koás, Dr. Lászó Pakois: Lane keeping for heay duty oeria ehies, nd nternationa Syposiu on Dynais of Vehies on Roads and Traks, anher etropoitan Uniersity, anher, United Kingdo, 4-9 August, 0 [H 4] otán Hankoszki, Roand Koás, Dr. Lászó Pakois: Eetroni stabiity progra with ehie sidesip iation, Periodia Poytehnia, 03 40/-, SSN