Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Kolokvium Božek 2010, Praha

Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Kolokvium Božek 2010, Praha 7.12.2010 V03 Nová řešení a optimalizace struktur i řídicích algoritmů vozidla 3.3 Synergie systémů řízení podvozku vozidel

33A101 Návrh řízení systému aktivního pérování pro příčnou dynamickou stabilizaci 33A511 Simulační určení dosažitelného rozsahu příčné dynamické stabilizace synergií s aktivním pérováním Obsah prezentace

princip rozkladu vertikálních sil

stabilizační potenciál pro synergii ESP a aktivního pérování

MBS model vozidla

model ESP

simulace jízdních manévrů

Projekt 1M0568

Str. 1

Vladislav Drobný, TÜV SÜD Czech s.r.o., Praha


33A101 Návrh řízení systému aktivního pérování … Princip rozkladu vertikálních sil korekční moment pro potlačení přetáčivosti resp. nedotáčivosti vozidla z předchozích závěrů (2009) plyne hlavní požadavek na aktivní pérování – podpora funkce ESP jediná možná kombinace je zvýšení vertikální síly u kola brzděného ESP nelimitní přibrzdění ostatních kol působí ke snížení rychlosti vozidla MbFR

v

korekce nedotáčivosti

korekce přetáčivosti

-M corr

MbRR

Projekt 1M0568

Str. 2



33A101 Návrh řízení systému aktivního pérování … Maximální možný moment při korekci nedotáčivosti potřebné akční veličiny dN a Mb pro hodnoty δf=-1° a δf = -5° zvýšený účinek ESP při kombinaci s aktivním pérováním největší potenciál se nachází v oblasti β > 5°, kdy právě zasahuje ESP 2500

2000

dN

0

ESC

−1000 −2000

1000 500

Ms [Nm]

Mb [Nm], dN [N]

1500

Mb

0

−3000

ESC + VDC

−4000 −5000 −6000

−500

δ f = −1°, Ms pas δ f = −1°, Ms esp δ f = −1°, Ms opt δ f = −5°, Ms pas δ f = −5°, Ms esp δ f = −5°, Ms opt

−7000 δ f = −1°, Mb [Nm] δ f = −1°, dN [N] δ f = −5°, Mb [Nm] δ f = −5°, dN [N]

−1000 −1500 0

passive

1000

2000

1

2

Projekt 1M0568

3

4

5 β [°]

6

7

8

9

−8000 −9000 10 Str. 3

−10000 0

1

2

3

4

5 6 7 8 β [°] Vladislav Drobný, TÜV SÜD Czech s.r.o., Praha

9

10


MbF R

33A101 Návrh řízení systému aktivního pérování …

v

Maximální možný moment při korekci přetáčivosti souhlasná orientace akčních sil při regulaci ovladatelnosti i na mezi stability se zásahem ESP reverzace akčních sil nenastává jako u korekce nedotáčivosti možnost řídit obojí jedním regulačním algoritmem 6000

2500

dN

3000 2000

1000

ESC

1000

Ms [Nm]

Mb [Nm], dN [N]

R

4000

1500

Mb

500

0 −1000

passive

−2000

0

−3000 −500

δ f = −1°, Ms pas δ f = −1°, Ms esp δ f = −1°, Ms opt δ f = −5°, Ms pas δ f = −5°, Ms esp δ f = −5°, Ms opt

−4000 δ f = −1°, Mb [Nm] δ f = −1°, dN [N] δ f = −5°, Mb [Nm] δ f = −5°, dN [N]

−1000 −1500 0

MbR

ESC + VDC

5000

2000

-M corr

1

2

Projekt 1M0568

3

4

5 β [°]

6

7

8

9

−5000 −6000 10 Str. 4

−7000 0

1

2

3

4

5 6 7 8 9 β [°] Vladislav Drobný, TÜV SÜD Czech s.r.o., Praha

10


33A101 Návrh řízení systému aktivního pérování … Porovnání řídicích strategií VDC samostatně a synergie VDC + ESP

VDC control

VDC control

v

v

MbFR

+Mcorr

-Mcorr v

VDC + ESC

VDC + ESC -M corr

MbRR

korekce nedotáčivosti Projekt 1M0568

korekce přetáčivosti Str. 5



33A101 Návrh řízení systému aktivního pérování … MBS model vozidla pro ladění parametrů systému synergie VDC + ESP bylo nutné vytvořit model vozidla Škoda Octavia v software Simpack využití SIMAT Co-simulation Interface pro Matlab Simulink Vehicle state observer

Projekt 1M0568

Str. 6



33A101 Návrh řízení systému aktivního pérování … Model systému ESP tvořeno v prostředí Matlab / Simulink referenční model převzat z modelu 2009 – jednostopý model pracuje se na ladění algoritmu ESP odhad součinitele adheze – v případě nízkého součinitele adheze roste význam synergie ESP + VDC

Steering Angle Yaw Velocity Long. Velocity Lat. Acceleration Brake Pressures

Steering Angle Yaw Velocity Long. Velocity

State & Friction Estimator

∆ψ

Yaw Velocity

Slip Angle

µ Long. Velocity

Reference Model

+

Desired Yaw Velocity

Steering Angle Desired Slip Angle

-

Brake Pressures P1 .. P4

Control Law & Logic

Chassis Actuator ∆P

∆β

+

Projekt 1M0568

Str. 7



33A101 Návrh řízení systému aktivního pérování … Simulace mezních stavů vozidla manévr pro hodnocení systémů ESP počáteční rychlost 80km/h sinus s 500ms výdrží model manévru v Simulinku - příprava na automatizaci zkoušek vyhodnocuje se ustálení rychlosti stáčení po skončení manévru

0.8 0.6

abs [N]

steerangle [rad]

0.4

T0

0.2

-0.2

-0.8 0

1

2

3

4

5

6

time [s]

T0+1.75

reference controlled

0

0.0

-0.6

dψ ctrl dψ pas dψ ref

T0+1

0.4

0.2

-0.4

61.3 km/h

0.6

dψ [s−1]

Diagram force output.$F_def.signal u( fparam( 1) )

500ms

−0.2 −0.4

passive

−0.6

PSI peak −0.8 0

0.4

Projekt 1M0568

0.8

1.2

1.6 2 cas [s]

2.4

2.8

3.2

T0+1

35% PSI peak

T0+1.75

20% PSI peak

3.6

Str. 8



33A101 Návrh řízení systému aktivního pérování … Dosažené výsledky a výstupy pro praxi zjištěn potenciál využití vertikální dynamiky a rozkladu sil pro synergii se systémem ESP definovány principy způsobu regulace vytvořen MBS model vozidla pracuje se na ladění algoritmu ESP definována hodnoticí metodika

Publikace

Drobný, V., Valášek, M. "Synergy between Lateral Dynamic Stability Control and LimitedActive Nonlinear Suspension Control", In: Proc. of AVEC'10, 10th International Symposium on Advanced Vehicle Control, pp. 814-819, Loughborough, UK, 2010.

Projekt 1M0568

Str. 9



33A101 Návrh řízení systému aktivního pérování pro příčnou dynamickou stabilizaci VDC v

v

control

nalezeny stavy při kterých lze využít synergie ESP s aktivním pérováním vozidla (VDC) navržena strategie řízení VDC+ESP vyžití dynamického manévru stejného pro hodnocení systémů ESP

61.3 km/h

0.6


0.4

+M corr

-Mcorr

VDC control Mb FR v

VDC+ ESP

-M corr

RR

korekce nedotáčivosti

korekce přetáčivosti

dψ [s−1]

0.2


0 −0.2 −0.4

passive

−0.6 −0.8 0

0.4

Projekt 1M0568

0.8

1.2

1.6 2 cas [s]

2.4

2.8

3.2

VDC+ MESP b

3.6

Str. 10


Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Kolokvium Božek 2010, Praha 7.12.2010 V03 New NováConcepts řešení a optimalizace and Optimization struktur of Vehicle i řídicích Structures algoritmůand vozidla Integrated Control Systems 3.3 Synergy Synergie between systémů Control řízení podvozku Systems vozidel of Vehicle Suspension

33A101 Active suspension control proposal for lateral dynamics stabilisation VDC v

v

control

found states where ESP and active suspension (VDC) synergy is possible designed control strategy of VDC+ESP ESP dynamical maneuver evaluation used

61.3 km/h

0.6


0.4

+M corr

-Mcorr

VDC control Mb FR v

VDC+ ESP

-M corr

RR

understeer corection

oversteer correction

dψ [s−1]

0.2


0 −0.2 −0.4

passive

−0.6 −0.8 0

0.4

Projekt 1M0568

0.8

1.2

1.6 2 cas [s]

2.4

2.8

3.2

VDC+ MESP b

3.6

Str. 11


Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Kolokvium Božek 2010, Praha

Recommend Documents