Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
Obecné cíle a řešené dílčí etapy 6.5.1.1. Výpočet dynamických charakteristik vybraných vozidel pro modelování některých dopravních situací 6.5.1.2. Výpočet spekter zatížení pro experiment VŠB. 1.
2.
Využití simulace vozidla pro získání datové reprezentace jeho dynamických a ekonomických vlastností v určitém provozním rozsahu. Výsledkem jsou. Tabulky charakteristik, definujících požadované vlastnosti vozidla podle specifikace požadované jinými SW prostředky. Simulace vozidla s cílem analýzy a následné optimalizace jeho technických vlastností.
1M6840770002
Případ
data vozidla
data trati
1.
konstantní
mění se
2.
mění se
konstantní
Str. 1
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ 6.5.1.1. Výpočet dynamických charakteristik vybraných vozidel pro modelování některých dopravních situací. • Spolupráce s ŘSD (Ředitelství silnic a dálnic Praha)
• Programy na oceňování vlivu stavebních úprav dopravních staveb na ekonomiku dopravy v oblasti (HDM4, EK-SIL-VP-1) • Náklady konkrétní úpravy jsou stanoveny na základě – Znalosti skladby vozidel tvořících silniční provoz v dotčené oblasti – Ocenění typických jízdních manévrů v dopravě (úsek omezené rychlosti, žel. přejezd, semafor, jízda v koloně, apod. )
• Je vybráno několik typických vozidel, pro něž jsou vypočteny tabulky „nákladů“ na typické jízdní manévry. • S využitím statistik jsou výsledky jednotlivých vozidel kombinovány do celkového ocenění stavební úpravy. 1M6840770002
Str. 2
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
6.5.1.1. Výpočet dynamických charakteristik vybraných vozidel pro modelování některých dopravních situací.
Vozidlo :
Hmotnost [kg]
Výkon [ kW ]
Škoda Fabia 1.4
1350
74
Škoda Octavia 2.0 FSi
1750
110
Škoda Octavia 2.0 TDi
1750
103
Ford Transit 300 LWB
2150
92
Iveco Eurocargo O ML75E17
6000
125
MB Actross
14500
320
Volvo FH12
24500
338
Karosa LC956
15000
228
1M6840770002
Str. 3
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
y
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ 6.5.1.1. Výpočet dynamických charakteristik vybraných vozidel pro modelování některých dopravních situací.
Data pro simulaci jízdy – Vozidlo (cca. 120 položek zadání vozidla) • Úplné charakteristiky motoru simulovány (Ph.D. O. Vítek) • Ostatní údaje dle dostupných pramenů. – Trati • Měřicí trati pomyslného zkušebního polygonu, úseky potřebné délky a požadovaného sklonu.
1M6840770002
Str. 4
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
y
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ 6.5.1.1. Výpočet dynamických charakteristik vybraných vozidel pro modelování některých dopravních situací.
Požadované charakteristiky – Charakteristiky spotřeby při konstantní rychlosti – Rychlostní charakteristiky dráhy, a vícenákladů na čas a spotřebu při průjezdech úsekem obsahujícím část s omezenou rychlostí. – Stejné charakteristiky při nájezdu do svahu – Rozsah stoupavostí (-12% +12% po 2 %) – Rozsah rychlostí • 0 – vmax po 20 km/h • 0 – 90 (0 – 130) km/h po 20 km/h 1M6840770002
Str. 5
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ 6.5.1.1. Výpočet dynamických charakteristik vybraných vozidel pro modelování některých dopravních situací. Postup výpočtu Odpovídá způsobu, jakým by se podobné charakteristiky zjišťovaly při skutečných jízdních zkouškách 1. Zjištění základních charakteristik vozidla 1. Rychlostní charakteristika spotřeby při konstantní rychlosti 2. Časová a dráhová charakteristika rychlosti a spotřeby při maximální akceleraci 3. Časová a dráhová charakteristika rychlosti a spotřeby při deceleraci 5m/s^2 4. Časová a dráhová charakteristika rychlosti a spotřeby při nájezdu do svahu 2. Přepočet („inverze“) základních charakteristik na rychlostní charakteristiky 3. Výpočet požadovaných závislostí z rychlostních charakteristik. Tabelace, grafy. 1M6840770002
Str. 6
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
6.5.1.1. Výpočet dynamických charakteristik vybraných vozidel pro modelování některých dopravních situací.
1M6840770002
Str. 7
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
6.5.1.1. Výpočet dynamických charakteristik vybraných vozidel pro modelování některých dopravních situací.
1M6840770002
Str. 8
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ 6.5.1.2. Výpočet spekter zatížení pro experiment VŠB.
Cíl : reprodukovat měření spekter zatížení provedené na VŠB Údaje : • Vozidlo – Použita data Fabia 1.4 z předchozí úlohy – Charakteristiky motoru modifikovány z Octavia TDi • Trať – Rychlostní okruh polygonu Tatra – Jízda po dálnici
1M6840770002
Str. 9
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
P
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ 6.5.1.2. Výpočet spekter zatížení pro experiment VŠB.
1) rychlostní okruh Tatra Kopřivnice, 1,6 km, průměrná rychlost 73,5 km/h – Není k dispozici výškový profil trati – Nestandardní zacházení při brždění Otáčky_m otoru [ot/m in]
8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 0
Otáčky_kol [ot/m in] 1200 1000 800 600 400 200 0
Výkon_na_vs tupu [kW]
60 40 20 0 -20 -40 -60
Převodový_s tupeň [-]
6 5 4 3 2 1 0 - 72
-64
- 56
-48
- 40
- 32
- 24
- 16
-8
0
Čas [s]
1M6840770002
Str. 10
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ 6.5.1.2. Výpočet spekter zatížení pro experiment VŠB.
2. Dálnice Ostrava-Bohumín, 9,6 km, průměrná rychlost 74,55 km/h, rovina, v závěrečné části pomalejší jízda (oprava silnice) • není rychlostní profil trati podle délky (zrekonstruován) • měření obsahuje zastavení vozidla T_levé_kolo [Nm ] 800 T_pravé_kolo [Nm ] 600 400 200 0 -200 -400 -600
Rychlos t_levé_kolo [km /h] Rychlos t_pravé_kolo [km /h] 140 120 100 80 60 40 0
Pedál_akcelerace [%] 100 80 60 40 20
Převodový_s tupeň [-]
0 6 5 4 3 2 1 0 -450
-400
-350
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
Čas [s]
1M6840770002
Str. 11
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ 6.5.1.2. Výpočet spekter zatížení pro 600experiment VŠB. 800
400 200 0 -200 -400 -600
st_levé_kolo [km/h]
st_pravé_kolo [km/h]
Pedál_akcelerace [%]
140 120 100 80 60 40
0 100 80
60
1M6840770002 40
Str. 12
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
6.5.1.1. Výpočet dynamických charakteristik vybraných vozidel pro modelování některých dopravních situací.- Celkové spektrum
1M6840770002
Str. 13
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
1M6840770002
Str. 14
Jan Baněček, ČVUT v Praze
S
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ 6.5.1.2. Výpočet spekter zatížení pro experiment VŠB. • Současný stav • není identické chování vozidla na trati (rasantnější rozjezd, lepší udržování dovolené rychlosti) • přestávky v jízdě nahrazeny velmi pomalou jízdou • výpočet spekter zatížení HÚ je funkční • Náměty • záznam rychlostního profilu jako funkce dráhy • přesnější dodržení vzorové jízdy jiným nastavením parametrů algoritmu řidiče je možné, pokud je zkušební řidič (člověk) celou jízdu konzistentní • specifikace formátu výsledků spekter
1M6840770002
Str. 15
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
• Spolupráce – Výpočty dynamických charakteristik – Výpočty spekter
• Výstupy – Baněček, J.: - Výpočet dynamických a ekonomických vlastností vozidel simulací jízdních zkoušek. VCJB 2009.
1M6840770002
Str. 16
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
Resumé: 1) Simulace jízdy vozidla po trati
2) Modul programu simulace jízdy vozidla pro výpočet spekter zatížení HÚ je validován s využitím výsledků měření spekter na VŠB.
využita pro výpočet a tabelaci dynamických vlastností vybraných vozidel T_levé_kolo [Nm] 800 T_pravé_kolo [Nm ] 600 400 200 0 -200 -400 -600
Rychlost_levé_kolo [km/h] Rychlost_pravé_kolo [km/h] 140 120 100 80 60 40 0
Pedál_akcelerace [%] 100 80 60 40 20
Převodový_stupeň [-]
0 6 5 4 3 2 1 0 -450
-400
-350
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
Čas [s]
1M6840770002
Str. 17
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ Abstract of the work done
2) Program module for computing
1) Simulation of car driving using
load spectra of power train from JIZDA package was validated with use of results data obtained by tests completed in VSB.
JIZDA packge was used for computing and tabulating of dynamical properties of selected vehicles. T_levé_kolo [Nm] 800 T_pravé_kolo [Nm ] 600 400 200 0 -200 -400 -600
Rychlost_levé_kolo [km/h] Rychlost_pravé_kolo [km/h] 140 120 100 80 60 40 0
Pedál_akcelerace [%] 100 80 60 40 20
Převodový_stupeň [-]
0 6 5 4 3 2 1 0 -450
-400
-350
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
Čas [s]
1M6840770002
Str. 18
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
Příloha I. Ukázka grafů dynamických charakteristik vozidel.
1M6840770002
Str. 19
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
1M6840770002
Str. 20
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
1M6840770002
Str. 21
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
1M6840770002
Str. 22
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
1M6840770002
Str. 23
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
1M6840770002
Str. 24
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
1M6840770002
Str. 25
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
1M6840770002
Str. 26
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
1M6840770002
Str. 27
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
1M6840770002
Str. 28
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
1M6840770002
Str. 29
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
1M6840770002
Str. 30
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
1M6840770002
Str. 31
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
Příloha II. Ukázka grafů spekter zatížení hnacího ústrojí vozidla.
1M6840770002
Str. 32
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
1M6840770002
Str. 33
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
1M6840770002
Str. 34
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
1M6840770002
Str. 35
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
1M6840770002
Str. 36
Jan Baněček, ČVUT v Praze
Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Výjezdní zasedání Centra, Herbertov 20. 10. – 21. 10. 2009 -
6. Vozidlo mechanika jízdy 6.5.1 Ověření modelu a jeho kalibrace pro daný případ
1M6840770002
Str. 37
Jan Baněček, ČVUT v Praze
