elementos mecatronico en un vehiculo

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Elementosmecatrónicos en

de vehículo.

Steffen Gruber *, Martin Semsch, Thomas Strothjohann, BertBreuer

Department of Automotive Engineering, Darmstadt University of Technology, Petersenstrasse 30,

D-64287 Darmstadt, Germany Abstract

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Introducción

Los nuevos sistemas mecatrónicos contribuiránen gran medida a la seguridad, laconservación de los recursos, la comodidad y el

impacto medioambiental de los vehículos decarretera en el futuro mediante el intercambiode informaciones entregadas por componentesmecatrónicos inteligentes y hacer coincidir su

comportamiento en las disposiciones decontrol comunes hacia un mayor rendimientogeneral del sistema.

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2. Subsistemas

2.1 El sensor de neumáticos Darmstadt

La adherencia entre el neumático y lacarretera deben transmitir todas las fuerzas

necesarias para:

La aceleracionLa desaceleracionCambio de direccionFreno de el vehiculo.

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coeficiente de fricción y la carga dinámica de lasruedas son los principales factores para lograr lafuerza de fricción y un factor decisivo para laconducción de las características y la seguridadde un vehículo. En este ámbito, el Departamentode Ingeniería de Automoción ha estadoinvestigando desde 1988 con el '' Sensorneumático Darmstadt, ahora en la 4 ª generación.

Con el sensor'' Darmstadt neumático' detectarsala deformación de un banda de rodamiento en elárea de contacto del neumático en x, Y y Z .

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La evaluación y valoración de patrones

característicos en la deformación de la banda derodamiento obtenido durante la rotación delneumático que dará a conocer el sensor será:

Coeficiente de fricción / uso del coeficiente defricción, Presión de los neumáticos, Carga en rin

Fuerzas de frenado y aceleración, Las fuerzas laterales, Riesgo de hydroplanning, Temperatura del neumático (sensor de

temperatura en el sensor).

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Muestra una señal bajo condiciones

hydroplanning (Manejando caminomojado) : El penetrador de agua dentrodel área de contacto del neumático con un

incremento la velocidad de manejo es vistodesde muy al comienzo. Thus, undescriptor de peligro hydroplanning hasido encontrado activando el sistema localpara oponerse activamente al peligro y/oprevenir al operador.

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Representa la evaluación del

coeficiente de fricción: el cambio degradiente de la señal entre las curvasde alta coeficiente de fricción y bajopueden identificarse claramente y identificar el comienzo de

deslizamiento local de la zona decontacto. El coeficiente de friccióndisponible puede ser calculado en

linea de la curva.

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2.2 Nuevo Freno de disco mecatrónicos

El costo razonable en la realización de esossistemas de frenos será en función de losbeneficios del sistema, tales como sucomportamiento dinámico, energía y demandade potencia, espacio requerido, su masa y sufiabilidad. Especialmente la conexión entre el

actuador y la fricción del freno atreves de unsistema de transmisión adecuado como unproblema que no ha sido resueltoadecuadamente.

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Muestra la estructura de un freno accionado electr ónicamente. La entrada de

variables como la energí a eléctrica y el flujo de datos para controlar el sistema; la

salidas de variable son fuerza de sujeción requerida y la información de los

grandes sistemas como los controladores del vehí culo.

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Pruebas de labotario en un

rin de 17.

  Además a calcular y  simulación del freno, los

emáneles pueden tambiénser llevados a validar losresultados obtenidos

teóricamente. Actualmentelas primeras pruebas estánsiendo realizadas en

dinamómetro de rodillos.

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2.3 Cojinete Adaptado.

El primer paso hacia la optimización de lafunción de la transferencia de piezaselastocinetica fue la introducción de losllamados hidrófugos que permiten elamortiguamiento de ciertos rangos defrecuencia. Actualmente no se conocen los

intentos concretos para resolver lacompensación por el uso de componentesactivos o ajustables.

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El primer paso hacia la optimización de la

función de la transferencia de piezaselastocinetica fue la introducción de losllamados hidrófugos que permiten el

amortiguamiento de ciertos rangos defrecuencia. Actualmente no se conocen losintentos concretos para resolver lacompensación por el uso de componentesactivos o ajustables.

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Fig. 8. Muestra un alto en el freno con aproximadamente 1.300 Nm en elmomento del freno. LA fuerza del eje estándar es justo <3 KN. La fuerza

de sujeción resultante era cerca de 15KN. Un factor del freno de C*=5estaba derivado. La salida eléctrica durante este examen era de 25 W, elpunto más alto de las balatas eran aproximados de 150 W.

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La relación de Rigidez de amplitud y fase de la

fuerza total resultante y por tanto dinámico y la

 pérdida de ángulo o caracter  í sticas de

amortiguación del rodamiento puede ser  modificados en amplios rangos en caso de la

diferencia de una curva de presión sinusoidal con

mismas frecuencia. Se muestra en el siguiente

graico.

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Fig. 9. Comparación entre un buje convencional y el buje adaptado en una excitación con .2mm de

amplitud

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Después de unos exámenes satisfactorio en el

banco de pruebas hydropuls en eldepartamento de ingeniaría automotrizactualmente un vehículo de prueba se equipacon un prototipo de un actuador para realizarpruebas experimentales en caminos reales. Elactuador se coloca entre la espoleta de unasuspensión de la rueda delantera y a la base

correspondiente. La imagen del montaje semuestra en la fig. 10.

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Fig. 10. Prototipo de un diseño adaptado.

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 3. Interacción entre el neumático, el freno y lasuspensión.

Los 3 componentes descritos estaban siendo desarrolladoscomo sistemas autónomos fueron supervisados por suspropios controladores. Puede beneficiarse desde un sistema

único hasta información proporcionada de otros sistemas,tiene sentido al unir cada sistema para formar unocompuesto. Un primer paso es el intercambio de datos, quese utiliza para operar los controladores de forma más eficaz,debido al número creciente de información. Además, los

sensores que registran de forma redundante las mismasseñales en diferentes subsistemas que se pueden omitir paraahorrar gastos.

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4. Punto de vista

Para estudiar el comportamiento de lamecatrónica se ha hecho una prueba en los

3 subsistemas y su composición y suterminación fue programada a mediadosdel 2011. En una central controlada suinteracción y su interfaz se coordinaran

como una interface y puerta de acceso parael personal de computadoras. Con la cualse simularan diferentes condiciones.

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Fig. 11. El banco de prueba para el Darmstadt mechatronic vehicle corner.

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 Agradecimientos

Nos gustaría dar las gracias a DeutscheForschungsgemeinschaft por patrocinar los tresproyectos sectoriales en el Área de InvestigaciónEspecial 241 y muchas empresas alemanas que

apoyan nuestro trabajo.