Vergleich von optischem und RT3000 Schlupfwinkel durch die Vehicle Dynamics Group in Idiada, Spanien
Die Abteilung für Fahrzeugdynamik bei Idiada verbringt einen großen Teil ihrer Zeit mit dem Testen von Fahrzeugen. Oder der Messung objektiver Parameter des Fahrgestells und der Aufhängung eines Fahrzeugs, um genauer zu sein. Die Testumfänge können von kurzen, zweitägigen Angelegenheiten bis hin zu mehreren Wochen reichen, wenn viele Fahrzeuge beteiligt sind. Das Aufstellen der Instrumente am Fahrzeug dauert oft länger als der Test selbst, und alles, was dies reduzieren kann, ist eine große Effizienzeinsparung.
Geben Sie die ein RT3000. Alexandre Català, Produktmanager für die Abteilung Fahrzeugdynamik bei Idiada, erkannte, dass die Zeitersparnis durch die Installation des RT3000 von unschätzbarem Wert ist. Aber zuerst musste er sicherstellen, dass das RT3000 vergleichbare Ergebnisse zu den bestehenden Instrumenten liefert. "Messungen von heute mit denen aus der Vergangenheit vergleichen zu können, ist oft genauso wichtig wie die korrekte Durchführung der Messung überhaupt. Andernfalls könnte man glauben, dass man eine Verbesserung erzielt hat, die nicht vorhanden ist." Idiada verfügt über einige der besten Einrichtungen zum Testen von Autos und daher auch über einige der besten Einrichtungen zum Testen von Instrumenten wie dem RT3000. Da es kaum regnet, können die Teststrecken flach und nicht gewölbt gebaut werden, damit das Regenwasser abfließen kann.
Es gibt eine große 200 m lange quadratische Schleuderfläche für Kreistests, und zwei gerade Einfahrspuren ermöglichen Links- und Rechts-J-Turns. Die beiden breiten Geraden, über 2 km lang, haben überhöhte Kurven, so dass die Geraden mit Geschwindigkeit befahren werden können. Die RT3000 macht viele sehr präzise Messungen.
Inertial- und GPS-Navigationssysteme verfügen in der Regel über extrem genaue Messungen von Beschleunigung, Verrollung und Neigung; diese sind für die Navigation unerlässlich, wenn kein GPS vorhanden ist. Der Steuerkurs und damit der Schräglaufwinkel ist für ein Inertial-Navigationssystem viel schwieriger genau zu berechnen. Es ist nur möglich, den Kurs und den Schräglaufwinkel zu messen, wenn die Beschleunigungen, das Nicken und das Rollen genau bekannt sind. Daher ist die Untersuchung des Schräglaufwinkels ein guter Ansatzpunkt für die Beurteilung der Gesamtleistung des RT3000.
Analyse des Schrittsteuerungsverhaltens: Die Diagramme vergleichen den Schlupfwinkel des optischen Sensors (rot) mit dem Schlupfwinkel des RT3000 (schwarz). Die bessere Bandbreite und geringere Zeitverzögerung von RT3000 ergibt ein realistischeres Zeitverhalten bei solchen transienten Manövern. Zusätzlich zeigt die Entwicklung des Schlupfbetrages weniger verdächtige Störungen mit RT3000Optische Systeme haben weniger Stabilität, besonders wenn die Montagehöhe während der Testentwicklung schnell variiert.
Der Anschluss der RT3000 an die B+S Multidata-Erfassungssysteme von Idiada war einfach. Die RT3000 hat einen CAN-Bus-Ausgang, und das Erfassungssystem akzeptiert problemlos CAN-Eingänge. Die vorhandenen Instrumente, optischer Schlupfsensor, Gierratensensor, Beschleunigungsmesser und Lenkradwinkel, waren bereits an das Erfassungssystem angeschlossen und die Modifikation zur Erfassung der RT3000 zur gleichen Zeit zu erfassen, war einfach.
Der RT3000 führt seine Messungen in Echtzeit durch. Ohne seine Echtzeitfähigkeit könnte er andere bestehende Instrumente nicht ernsthaft ersetzen. Der Fahrer braucht die Geschwindigkeitsmessung jederzeit sichtbar, da der Tachometer des Autos nicht genau genug ist, um objektive Messungen zu erfassen. Der Fahrer muss in der Lage sein, die Ergebnisse jedes Tests sofort zu überprüfen; andernfalls können mehrere Stunden an Tests verschwendet werden, wenn das System nicht richtig funktioniert.
Beim Vergleich mit anderen Sensoren am Fahrzeug (wie z. B. dem Lenkwinkel) hilft die Erfassung der Daten in einer Datenbank auch, die Zeit für die Analyse der Daten zu reduzieren; und auch die Echtzeit hilft bei diesem Prozess. Da der RT3000 hochpräzise Messungen in Echtzeit mit sehr geringer Latenzzeit liefert, ist er ideal dafür geeignet, um den Fahrer während des Tests zu unterstützen und die Ergebnisse während und unmittelbar nach dem Test anzuzeigen.
Die Installation des RT3000 kann bei Verwendung der optionalen Montagestange weniger als 10 Minuten dauern, und das Wechseln zwischen den Fahrzeugen beim Benchmarking dauert eine Minute. Vergleichen Sie dies mit der starren Anbringung des optischen Schlupfsensors, der Montage mehrerer Laser-Höhenmesssensoren für Roll und Nick, der Montage des Gierratensensors und des Querbeschleunigungssensors; diese können Stunden für die Installation und Kalibrierung benötigen. Die RT3000 ist ebenfalls klein, so dass er sehr nahe am gewünschten Messpunkt montiert werden kann; die Ausgänge können zu einem entfernten, virtuellen Messpunkt verschoben werden, falls er nicht genau dort montiert werden kann, wo man ihn haben möchte. Die von Idiada durchgeführten Tests umfassten Frequenzanalyse und Step Steer-Eingang und stationäre Kreise. Einige der Daten aus diesen Tests werden hier vorgestellt, wobei die RT3000 Ausgabe mit den vorhandenen Sensoren. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der RT3000 verhält sich fast identisch zu den herkömmlichen Sensoren, zeigt aber einige deutliche Vorteile. Wenn wir uns auf das kritischste Signal, den Schlupf des Fahrzeugs, konzentrieren, zeigen die Steady-State-Daten eine fast perfekte Korrelation zum Optischen Sensor, was bestätigt, dass die Amplitude des RT3000 korrekt ist. Bei transienten Tests liefert der RT3000 im Vergleich zu den Optischen Schlupfsensoren eine geringere Latenz, eine größere Bandbreite und ein geringeres Rauschen.
Die Querbeschleunigungs- und Gierratensensoren liefern eine Annäherung an den Fahrzeugschlupf und der RT3000 entspricht auch diesem Muster und liefert eine nicht näherungsweise Schräglaufwinkelmessung mit ähnlicher Latenzzeit und Bandbreite. Insgesamt ist das RT3000 ist ein zuverlässigeres und genaueres System, das für alle Messungen der Fahrzeugdynamik verwendet werden kann. Es hat Vorteile sowohl bei der Genauigkeit als auch bei der Installationszeit; es liefert eine bessere Leistung und erfordert weniger Entwicklungszeit. Beim stationären Kreistest sind die RT3000 und der Optische Sensor nahezu identische Ergebnisse.
Das Diagramm vergleicht die Amplitude des Lenkeingangs mit dem Schräglaufwinkel für verschiedene Eingangsfrequenzsinusoide. Der optische Sensor ist rot dargestellt und der RT3000 ist blau. Das Grün zeigt eine Annäherung an den Schräglaufwinkel, die mit einem Gierratensensor und einem Querbeschleunigungssensor berechnet wurde; diese Annäherung wird oft verwendet, um die Bandbreitenprobleme des optischen Sensors zu bekämpfen. Die durchgezogenen Linien zeigen die Reaktion an der Vorderseite des Fahrzeugs und die gepunkteten Linien zeigen die Reaktion an der Rückseite. Die RT3000 zeigt eine sehr ähnliche Verstärkungsantwort wie der berechnete Kanal, was bestätigt, dass die Bandbreite ausgezeichnet ist. Es ist anzunehmen, dass die RT3000 genauer ist, da es mit dem Optischen im stationären Fall übereinstimmt und die berechneten Werte nur eine Annäherung sind.
