article in PDF format - Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów

article in PDF format - Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW
4(95)/2013
Sebastian Brol1
WYBRANE ASPEKTY PROCESU PROJEKTOWANIA I WYKONANIA
URZĄDZENIA PAAF DRUGIEJ GENERACJI
1. Wstęp
W wyniku przeprowadzonych prac konstrukcyjnych, projektowych i badawczych
powstał prototyp urządzenia o nazwie PAAF [6,7]. Służy on do estymacji parametrów
trakcyjnych układu napędowego pojazdu drogowego. Realizacja tego projektu
wymagała wykorzystania wiedzy i umiejętności z wielu dyscyplin naukowych takich
jak: eksploatacja pojazdów drogowych, konstrukcja i technologia budowy maszyn,
informatyka, elektronika, analiza sygnałowa. Synergiczne połączenie tych dziedzin dało
w efekcie urządzenie o szeregu cech konstrukcyjnych i eksploatacyjnych
predysponujących je do zastosowania w motoryzacji. Wśród tych cech za najważniejsze
można uznać [4]:
algorytm do wyznaczania parametrów trakcyjnych układu napędowego
opierający się na dwuetapowym teście drogowym, który uzyskał ochronę
patentową,
zwarta i modułowa konstrukcja urządzenia, która także uzyskała ochronę
patentową,
szereg rozwiązań pozwalających na pracę tego urządzenia w pojeździe
drogowym w warunkach rzeczywistego ruchu tym opracowano algorytm
filtrujący nierówności drogi (tzw. ARBF z ang. Anti Road Bump Filter – filtr
przeciwko nierównościom drogi), którego zastosowanie pozwala na
prowadzenie testów drogowych na drogach publicznych [3],
algorytm pracy urządzenia, który od użytkownika nie wymaga dalszych
czynności związanych z obróbka i interpretacją wyników testu.
2. Charakterystyka urządzenia PAAF 2
Urządzenie PAAF drugiej generacji powstało w wyniku doświadczeń zebranych
podczas użytkowania pierwszego prototypu. Konstrukcja prototypu PAAF była szeroko
opisywana w pracach [5, 8]. Najważniejszymi cechami tego urządzenia jest to, że składa
się z dwóch części: modułu czujnika mocowanego do szyby oraz jednostki głównej
służącej do kontroli pomiaru, wprowadzania danych, prowadzenia obliczeń i
wyświetlania wyników pomiaru. Konstrukcję modułową wybrano ze względu na
potrzebę zamocowania czujnika do przedniej szyby najniżej jak to możliwe. Szyba
przednia bywa mocno pochylona, zatem z punktu widzenia ergonomii korzystniej jest
obsługiwać jednostkę główną trzymaną w rękach, niż wychylać się do przodu jak
miałoby to miejsce gdyby urządzenia zaprojektować w jednej obudowie i mocowane
byłoby do szyby przedniej. Obie części połączone są, za pomocą kabla zasilającego i do
1
dr inż. Sebastian Brol, adiunkt w katedrze Pojazdów Drogowych i Rolniczych Politechniki Opolskiej
11
transmisji danych z czujnika. Zasilanie jednostki głównej odbywa się również za
pomocą kabla zasilającego prądem pobranym z instalacji elektrycznej samochodu.
W wyniku szeregu badań drogowych przeprowadzonych z użyciem prototypu
PAAF stwierdzono, że obsługa jest wygodna i nie nastręcza żadnych kłopotów. Jednak
problemem jest szybkie zamocowanie czujnika oraz zestawienie układu do pomiaru.
Podczas mocowania należy wstępnie zorientować czujnik tak, aby jedna z osi była jak
najbardziej równoległa do kierunku jazdy na wprost. W prototypie należy obracać
bębnem, w którym znajduje się czujnik o dwóch osiach. Najczęściej operacja ta zajmuje
około 5 minut. Następnie należy połączyć kablami moduły oraz podłączyć jednostkę
główną do zasilania. Na stole warsztatowym operacja trwa kilkanaście sekund jednak w
kabinie samochodu znacznie dłużej. Należy zwrócić uwagę na prowadzenie kabli tak,
aby nie zahaczały one o elementy sterujące np. przełączniki przy kierownicy lub
dźwignię zmiany biegów. W konsekwencji tego przygotowanie urządzenia do pracy
może trwać nawet 10 minut.
Problemy te można rozwiązać stosując oddzielne zasilanie bateryjne dla obu części
urządzenia, a dodatkowo zastosować radiową komunikację między modułami. Pozwoli
to także na przesyłanie wyników pomiarów drogą radiową do innych sieci lub
komputerów pełniących rolę bazy danych. Zmiana sposobu zasilania i sposobu
komunikacji wymaga jednak przeprojektowania obu części urządzenia PAAF. Należało
w szczególności zaprojektować zasilanie bateryjne dla każdego z modułów, wykonać
projekt rozmieszczenia osprzętu i urządzeń do komunikacji radiowej, a także od nowa
zaprojektować obudowy tak, aby zapewniały właściwe mocowanie elementów
elektronicznych, baterii oraz anten, a także umożliwiały pewne trzymanie w rękach
(jednostka główna) oraz ustalenie i mocowanie do szyby (moduł czujników).
3. Założenia konstrukcyjne
Na podstawie doświadczeń zdobytych w czasie eksploatacji prototypu PAAF
sformułowano wytyczne do konstrukcji nowego urządzenia PAAF 2:
1. Urządzenie powinno składać się z dwóch modułów: pomiarowego i głównego
(komputera wbudowanego).
2. Konstrukcja modułu pomiarowego powinna umożliwiać szybkie zamocowanie
na przedniej szybie samochodu.
3. Transmisja danych pomiarowych jak i komunikacja z komputerem
nadrzędnym, odpowiednio w celu archiwizacji danych lub przesyłania
zgromadzonych danych ma się odbywać bezprzewodowo.
4. Obydwa moduły powinny być zasilane bateryjnie.
5. Moduł główny powinien mieć możliwość rozszerzenia zakresu pomiarowego
poprzez
wykorzystanie
różnych
czujników
przesyłających
dane
bezprzewodowo.
Koncepcję urządzenia według wyżej wymienionych wytycznych przedstawiono
schematycznie na rysunku 1 [2].
Można zauważyć, że w odróżnieniu od prototypu przewidziano opcjonalne
wykorzystanie odbiornika GSL, możliwość komunikacji bezprzewodowej (oraz
przewodowej m. in. po USB i RS232) z innymi urządzeniami peryferyjnymi w tym
ekranem dotykowym (rys. 2).
12
Moduł
czujnuków
Rys. 1. Koncepcja urządzenia PAAF 2.
Moduł głowicy pomiarowej urządzenia PAAF 2 ma za zadanie mierzyć natężenie
pola magnetycznego, składowe przyspieszenia i prędkości kątowej za pomocą
odpowiednich sensorów. Wszystkie elementy modułu zasilane są bateryjnie, co narzuca
wysoką energooszczędność układów elektronicznych oraz niskie napięcie zasilania (w
celu zwiększenia sprawności wykorzystania baterii).
Moduł pomiarowy
Czujnik pola
magnetycznego
Moduł komunikacji
Komputer wbudowany
Bezprzewodowy moduł
komunikacji 2,4 GHz
Bezprzewodowy moduł
komunikacji 2,4 GHz
Komputer wbudowany
PM-US15W
Moduł zasilania bateryjnego
Akcelerometr
Przetwornik
analogowocyfrowy
Żyroskop
Czujnik
temperatury
Moduł pomiarowy
Czujnik pola
magnetycznego
Moduł komunikacji
Mikroprocesor
Moduł komunikacji
Moduł komunikacji
Komputer wbudowany
Bezprzewodowy moduł
komunikacji 2,4 GHz
Bezprzewodowy moduł
komunikacji 2,4 GHz
Komputer wbudowany
PM-US15W
Moduł zasilania bateryjnego
Akcelerometr
Przetwornik
analogowocyfrowy
Żyroskop
Czujnik
temperatury
Mikroprocesor
Rys. 2. Elementy składowe urządzenia PAAF 2.
4. Konstrukcja PAAF 2 i rozwój prototypu
Do modułu pomiarowego wybrano czujniki z wyjściem analogowym napięciowym.
Konieczne jest użycie przetwornika analogowo - cyfrowego. Tu wybrano taki o
rozdzielczości 12bit. Mikrokontroler modułu pomiarowego po pobraniu danych z
podstawowych oraz pomocniczych sensorów (czujnik temperatury oraz wilgotności)
koduje cyfrowe wartości sygnałów i tworzy tzw. ramki danych. Dane pomiarowe
wysyłane są za pomocą urządzenia komunikacyjnego bezprzewodowego na
częstotliwości 2,4 GHz do komputera wbudowanego do jednostki głównej.
13
Do modułu pomiarowego wybrano następujące sensory: przyspieszenia –
LIS344ALH, natężenia pola magnetycznego – HMC 1053, prędkości kątowej –
ADXRS623.
Pracą przetwornika steruje program zakodowany w języku C dla mikrokontrolera
MSP430F1611 modułu pomiarowego. Mikrokontroler pobiera dane z przetwornika A/C
z zadaną częstotliwością do 1000 Hz. Po pobraniu próbek z czujników z wyjściem
analogowym, jak również z czujnika pomocniczego z wyjściem cyfrowym (czujnik
temperatury oraz wilgotności SHT71) wartości sygnałów są kodowane, a następnie
tworzona jest zabezpieczona sumą kontrolną tzw. ramka pomiarowa, która z kolei
przesyłana jest za pomocą urządzenia komunikacyjnego radiowego EZ430-RF2500T do
komputera wbudowanego. Całość zasilana jest z baterii ogniw NiMH (niklowometalowo-wodorowych).
Każde
ogniwo
charakteryzuje
się
napięciem
wyjściowym 2,4 V.
Moduł główny (jednostka centralna) składa się z głównego obwodu drukowanego
wyposażonego w procesor Intel Atom Z530 1,6 GHz, pamięć 2GB, oraz wewnętrzne
złącza: zasilania 12V/5V, kart CompactFlash, sygnałów cyfrowych (4 wejścia i 4
wyjścia), a także zewnętrzne: złącza szeregowe, złącze 18/24-bit LVDS, złącze sieci
LAN, 4 porty szeregowe RS-232 (1 port RS-422/485).
Konstrukcja obudowy jednostki głównej jest bardzo złożona. Skomplikowanie
konstrukcji wynika z kilku powodów: obudowa powinna ułatwić chwyt jedną ręką oraz
umożliwiać wprowadzanie danych, a także powinna chronić przed uszkodzeniem
elementy elektroniczne urządzenia i umożliwiać ich ustalenie oraz zamocowanie.
Obudowa składa się tylko z dwóch części górnej i dolnej. Na górnej zaprojektowano
mocowania dla wyświetlacza skierowanego matrycą na zewnątrz. Wybrano taki układ,
ponieważ nie ma konieczności chronienia wyświetlacza LCD przed uszkodzeniem ze
względu na zadowalającą odporność mechaniczną zastosowanego wyświetlacza.
W miejscu na uchwyt obudowy, w obu częściach przewidziano wgłębienia na palce
(rys. 3c) i kciuk (rys. 3b), których kształt dobrano tak, aby wygodnie trzymała je
zarówno osoba o dużych jak i małych dłoniach. Płaszczyzny wynikowe (rys. 3b) części
górnej i dolnej otrzymano z połączenia wielu przekrojów tak jak to pokazano na
rysunku 3a. Odwzorowywano je na tworzywie sztucznym i łączono w ustalonych
odstępach metodą modelarską w celu zredukowania kosztów. Model przekazano do
oceny osobom testującym. Jeśli zachodziła potrzeba profile modyfikowano stosownie do
odczuć osób testujących, a następnie wymiary przekrojów wprowadzano do programu
CAD. Ze względu na wymagane połączenia z urządzeniami zewnętrznymi pokazanymi
na rysunku 1 przewidziano otwory w celu wyprowadzenia gniazd dla złącz zasilania,
USB, RJ45, i wyjścia dla innych kabli jak to pokazano na rysunku 3d.
W kolejnym etapie prac zaprojektowano elementy do mocowania obwodów
drukowanych, wyświetlacza oraz baterii. Widok jednostki głównej w rozbiciu
przedstawia rysunek 4. Dokonano eksportu definicji geometrii części górnej i dolnej
obudowy do plików w formacie *.stl. Na ich podstawie dokonano wydruku 3D metodą
proszkową wykorzystując granulat poliamidowy wzmocniony żywicą.
Po wydruku 3D i wstępnym montażu okazało się, że wysokość części obudowy jest
za mała ze względu na potrzebę zainstalowania grubszych przewodów zasilania
bateryjnego i zewnętrznego. Okazało się również, że wytrzymałość podpórek
walcowych nie jest zadowalająca. Materiał użyty w szybkim prototypowaniu był kruchy
i pękał podczas gwintowania. Wcześniej zrezygnowano z ukształtowania gwintu metodą
RP z uwagi na to, że rozdzielczość drukarki 3D nie pozwalała na odtworzenie gwintu
14
M2 i M3. Zaradzono temu wzmacniając słupki żywicą epoksydową i włóknem szklanym
dopiero potem gwintując. Zmieniono także odsadzenie dla otworów gniazd w części
dolnej.
a)
b)
c)
d)
Rys. 3. Obudowa modułu głównego: projekt (a), wizualizacja płaszczyzn
zewnętrznych lewej połowy (b), widok na całość od spodu (c), widok na otwory dla
złącz zasilania, komunikacyjnych zewnętrznych (d).
Rys. 4. Widok w rozbiciu jednostki głównej urządzenia PAAF 2.
Ponowne wydruki 3D wykonano już dla zmienionej geometrii. Zastosowano
stożkowe słupki i wzmocnione mocowanie dla baterii. Przed montażem dodatkowo
wzmocniono te elementy i wnętrze obudowy żywicą epoksydową oraz włóknem
szklanym dla zwiększenia odporności mechanicznej na przyspieszenia i drgania, które
mogą wystąpić w trakcie testów w samochodzie.
15
5. Założenia i przebieg dwuetapowego i dwufazowego testu drogowego
Test drogowy dla urządzenia PAAF 2 jest w zasadzie taki sam jaki przyjęto dla
prototypu, z tym że wykonuje się go dwukrotnie (w dwóch etapach). Jest to test
dwufazowy składający się z fazy rozpędzania na ustalonym przełożeniu [13] i wybiegu z
rozłączonym napędem. Wykorzystanie dwóch faz pozwala na skompensowanie
oddziaływania sumy oporów toczenia i aerodynamicznego. Obliczenia dla każdego testu
polegają na zapełnieniu macierzy ar chwilowymi wartościami przyspieszenia zebranymi
co dt oraz macierzy v wartościami prędkości. Następnie podczas wybiegu dla tych
samych prędkości zapisanie w kolejnych komórkach macierzy aw chwilowych
przyspieszeń. Dalsze obliczenia przedstawiają zależności od (1) do (4).
a ar
Fn
Nk
aw
(1)
ma ,
(2)
Fn v ,
(3)
t T
vi
v0
a dt
(4)
t 0
gdzie:
a
– macierz różnicy między chwilowym przyspieszeniem, i opóźnieniem
samochodu wyznaczonych dla tej samej prędkości,
ar – macierz przyspieszenia w fazie rozbiegu, której elementy to chwilowe
przyspieszenia zmierzone co dt,
aw – macierz opóźnienia w fazie wybiegu, której elementy stanowią chwilowe
opóźnienia wyznaczone przy tej samej prędkości co elementy macierzy ar,
m – masa samochodu podczas testu,
Fn – macierz, której elementy określają siłę napędową,
Nk – macierz której elementy określają moc na kołach,
v – macierz prędkości liniowej samochodu,
vi – i-ty element macierzy v,
T – czas dla którego wyznaczono vi,
v0 – wartość początkowa vi (w tym kontekście v0=0),
– symbol iloczynu Hadamarda-Schura.
Za drugim razem (w drugim etapie) należy zwiększyć masę całkowitą pojazdu po
to, aby wyznaczyć współczynnik mas wirujących dla wybranego położenia zgodnie z
procedurą zaproponowaną przez Orzełowskiego w [11], a opisaną zależnościami (5-6)
dla sytuacji gdy opór aerodynamiczny jest znacznie większy od oporu toczenia [11].
Podczas rozpędzania należy uwzględnić moment bezwładności silnika, który można
wyznaczyć na podstawie dokumentacji technicznej.
m a
F,
mred
F
m1a1 ma
a a1
16
m1 1a1
(5)
(6)
gdzie:
a – opóźnienie podczas pierwszego testu drogowego,
a1 – opóźnienie podczas drugiego testu drogowego,
m – masa pojazdu,
m1 – masa pojazdu podczas drugiego testu,
mred – zredukowana masa zastępcza odwzorowująca wpływ mas wirujących
pojazdu.
6. Poślizg kół napędzanych
Koło ogumione przenosi moment napędowy generalnie z pewnym poślizgiem
względem nawierzchni. Wiąże się to także ze stratami spowodowanymi odkształceniem
promieniowym i obwodowym. Przy dużych momentach napędowych sumaryczne straty
są znaczne. Jednak badania [1, 12, 16] wskazują, że można je pominąć dla stosunkowo
niskich momentów napędowych. O ile moc na kołach można wyrazić iloczynem
Nk = kMk, to przy istnieniu poślizgu moc tak obliczona i moc obliczona na podstawie
wskazań akcelerometru przymocowanego do nadwozia samochodu i wynikająca z
iloczynu Nk = Fnv =mav będą różne. Różnica między tymi wartościami zależy w tym
przypadku głównie od poślizgu względnego kół [17]. W celu uzyskania jak największej
precyzji obliczeń mocy na kołach za pomocą akcelerometru należy dodatkowo
uwzględnić różnicę prędkości obwodowej kół oraz prędkości liniowej samochodu.
W kabinie samochodu osobowego, w pobliżu kół ogumionych podczas ruchu
powstaje zmienne w czasie pole magnetyczne, którego częstotliwość jest proporcjonalna
do prędkości kątowej koła, co pokazano na rysunku 5. Jego generatorem jest opona, a
konkretnie jej elementy konstrukcyjne wykonane z materiałów ferromagnetycznych, jak
osnowa i opasanie [9,10]. Natężenie pola magnetycznego mierzonego na bieżniku mieści
się w przedziale 2 5 10-7 T, na co wskazują prace [10, 18] i badania własne, natomiast w
kabinie rejestrowano wartości w zakresie 0,015 0,050 10-7 T.
Rys. 5. Periodogramy widma amplitudowego natężenia pola magnetycznego B dla
opony obracającej się z różną prędkością kątową podczas dwuetapowego testu
drogowego.
W przeprowadzonych badaniach stwierdzono, że opony namagnesowane są
promieniowo jednokierunkowo albo w dwóch prostopadłych do siebie kierunkach. W
efekcie tego pulsacja pola magnetycznego w pierwszym przypadku namagnesowania
17
jest równa pierwszej harmonicznej pulsacji koła ogumionego, natomiast w drugim
przypadku równa jest drugiej harmonicznej [14].
Zaproponowano autorskie rozwiązanie problemu zdalnego pomiaru prędkości
obrotowej kół na podstawie pomiaru zmian w czasie niejednorodnego pola
magnetycznego generowanego przez obracające się koło ogumione. Autorskie
rozwiązanie zgłoszono do Urzędu Patentowego RP jako wynalazek. Wykorzystano w
nim sposób bezstykowej detekcji prędkości obrotowej koła napędzanego lub
nienapędzanego za pomocą czujnika magnetycznego.
7. Podsumowanie
W wyniku przeprowadzonych badań rozwojowych, testów drogowych, obserwacji i
zgromadzonego doświadczenia można sformułować następujące wnioski.
1. Szybkie prototypowanie jest sposobem na uzyskanie przedmiotu do dalszej
analizy konstrukcyjnej. Należy przy tym uwzględniać zazwyczaj mniejszą
wytrzymałoś przedmiotu wydrukowanego w technologii 3D niż materiału
docelowego.
2. Podczas projektowania rozmieszczenia elementów elektronicznych wewnątrz
obudowy należy zwrócić uwagę na przekroje i promienie gięcia kabli. Błędne
założenia w tej fazie mogą prowadzić do konieczności przeprojektowywania
części obudów.
3. Obudowa powinna uwzględniać wymianę ciepła z otoczeniem. Może to być
zrealizowane pośrednio poprzez wymuszony opływ powietrza wewnątrz
obudowy lub pośrednio poprzez kontakt elementów nagrzewających się ze
ścianką obudowy.
4. W urządzeniach zasilanych bateryjnie należy przewidzieć dodatkowe miejsce
na ładowarkę dedykowana dla wybranego rodzaju ogniw baterii.
5. Komunikacja radiowa czyni użytkowanie urządzenia prostszym i mniej
czasochłonnym w fazie zestawiania.
6. Urządzenie PAAF 2 można uznać za projekt nadający się do dalszych prac nad
wdrożeniem ze względu na wyszczególnione w artykule właściwości oraz także
ze względu na kompatybilność elektromagnetyczną zgodną z normami PN dla
tego typu urządzeń stwierdzonych w akredytowanym laboratorium LKE we
Wrocławiu [15].
Literatura:
[1] Bäumler M.: Development and application of a measurement procedure for
investigating the power loss of passenger car tires. Ph.D. Thesis. University of
Karlsruhe. 1987
[2] Brol S.: Badanie wpływu przechyłu wzdłużnego na przyspieszenie samochodu
osobowego mierzone metodą bezpośrednią. Postępy Nauki i Techniki nr 15, 2012.
[3] Brol S., Mamala J.: Assessment of passenger car drivability with use of two axis
accelerometer mounted on car body. Ultrasound. Technologija, vol. 59, No 2,
Kaunas: b.w. 2006, s. 31-35. 2006.
[4] Brol S., Mamala J., Jantos J.: PAAF – embedded system for passenger car
acceleration measurement and powertrain parameters determination. 9th
International Workshop on Research and Education in Mechatronics. Bergamo,
Italy. September 18-19. 2008.
18
[5] Brol S., Mamala J., Augustynowicz A., Prażnowski K.: PAAF – urządzenie
mechatroniczne do diagnostyki układu napędowego. Zeszyty Naukowe Instytutu
Pojazdów. Zeszyt 4(85)/2011. Proceedings of the Institute of Vehicles. Wydział
Samochodów i Maszyn Roboczych Politechniki Warszawskiej. 2011.
[6] Mamala J., Brol S., Jantos J.: The estimation of the engine power with use of an
accelerometer. Optimization, Optical Measurement Nondestructive Testing
Techniques. SAE International Published: 04-2010, DOI: 10.4271/2010-01-0929.
2010.
[7] Jantos J., Brol S., Mamala J.: Problems in assessing road vehicle drivability
parameters determined with the aid of accelerometer. -SAE Transactions: Journal
of Passenger Cars-Mechanical Systems, vol. 116, 2008, s. 1318-1324. 2008.
[8] Mamala J., Brol S., Bieniek A.: The system for estimation internal combustion
engine in the road test, Journal of KONES, Powertrain and Transport, Vol 18, No
4, ISSN1231-4005, pp 279-286. Warsaw. 2011.
[9] Matsuzaki R., Todoroki A.: Wireless Monitoring of Automobile Tires for
Intelligent Tires. Sensors. ISSN 1424-8220. DOI: 10.3390/s8128123. 2008.
[10] Milham S, Hatfield J.B, Tell R.: Magnetic fields from steel-belted radial tires.
Implications for Eepidemiologic studies Bioelectromagnetics. (7):440-5. 1999.
[11] Orzełowski S. Eksperymentalne badania samochodów i ich podzespołów. WNT
Warszawa, 1995.
[12] Pacejka H.B.: Tyre and vehicle dynamics, SAE International and Elsevier. 2005.
[13] Prochowski L.: Mechanika ruchu. Pojazdy samochodowe. WKŁ. 2008.
[14] Deuszkiewicz P., Radkowski S.: On-line condition monitorig of a power
transmission of a rail vehicle. Mechanical Systems and Signal Procesing, 17(6),
1321-1334. 2003.
[15] Raport z projektu badawczego rozwojowego nr N R10 0059 06 Opole 2009-2012,
Urządzenie do kontroli parametrów trakcyjnych orz diagnostyki układów
napędowych samochodów osobowych, ciężarowych i autobusów. 2012.
[16] Schuring D.J., Siegfried J.F. and Hall G.L.: Transient speed and temperature effects
on rolling loss of passenger car tires. SAE Paper #850463. SAE International.
Warrendale, PA. 1985.
[17] Taryma S.: Opór toczenia opon samochodowych. Wydaw. Politechniki Gdańskiej.
2007.
[18] Kawase M., Tazaki. S.: Method for detecting of magnetic field of a tire. United
States Patent. US 6 404 182 B1. 2002.
Streszczenie
Artykuł opisuje założenia, proces projektowania i wykonania urządzenia PAAF
drugiej generacji. Urządzenie PAAF 2 (ang. Power Acceleration And Force) służy do
wyznaczania wybranych właściwości ruchowych samochodu osobowego na podstawie
bezpośredniego pomiaru przyspieszenia uzyskiwanego przez samochód w czasie dwóch
następujących po sobie testów drogowych. W artykule omówiono założenia testów
drogowych, algorytmy pomiarowe oraz procedury obliczeniowe zaimplementowane w
urządzeniu. Przedstawiono rozwiązania niektórych problemów związanych z
wykorzystaniem bezpośredniego pomiaru przyspieszenia jako podstawy do wyznaczania
właściwości ruchowych samochodu, a dotyczących między innymi poślizgu kół
napędzanych.
19
Słowa kluczowe: Właściwości ruchowe, test drogowy, urządzenie pomiarowe.
SELECTED ASPECTS OF DESIGNING AND MANUFACTURING OF PAAF
DEVICE OF SECOND GENERATION
Abstract
Article describes assumptions and designing and development process of PAAF
device of second generation. The device (PAAF 2 - Power Acceleration And Force) is
devoted for determination of selected traction parameters of passenger car on basis of
direct acceleration measurement achieved by car in two following road tests. In this
work the assumptions of road tests, measurement algorithms and calculation procedures
implemented in device. Solutions of some problems connected with application of direct
acceleration measurement for determination of traction parameters of car and among
others related to powered wheel slip.
Keywords: Traction parameters, road test, measurement device
20