Übersicht
Seitdem es Pflicht ist Neufahrzeuge mit Elektronischer Stabilitätskontrolle (ESC) /einem Elektronischen Stabilitätsprogramm (ESP) auszustatten, sind Hersteller zunehmend gezwungen in hochwertigere Testgeräte zu investieren.
Die Teststandards FMVSS126 (US) und ECE R13H (EU) beschreiben, welche Art von Systemlösung benötigt werden, um die notwendigen Testverfahren erfolgreich durchzuführen.
VBOX-Testgeräte sind geeignet Sine-with-Dwell-Tests durchzuführen, ohne die Notwendigkeit von Niveauregulierungs-Sensoren oder Beschleunigungsmessern. Sie können mit Lenkrobotern integriert werden.
Die 100Hz VBOX 3i – zusammen mit einer IMU – bietet höchst präzise Messungen der Geschwindigkeit, Entfernung, Fahrtrichtung und Gierrate – und dies zu einem bedeutend niedrigeren Preis als für ein System bestehend aus Beschleunigungsmesser, Niveauregulierungs-Sensoren und Radar.
Darüber hinaus gibt es weniger Fehlerquellen bei der Nutzung der VBOX, da nur eine einzige Integration nötig ist, um die Querverschiebung akkurat zu messen. Das ist der äußert genauen Geschwindigkeits- und Fahrtrichtungsmessungen der VBOX zu verdanken.
| Links: Zusammen mit der IMU bietet die VBOX 3i eine stabile Basis für den ABD SR60 Lenkroboter. |
Rechts: Komplette technische Ausstattung, wie sie beim Honda Civic Typ-R zu finden ist. |
Leistungsmerkmale
Leistungsmerkmale
Gemessene Parameter
- Geschwindigkeit (0,1km/h RMS)
- Fahrtrichtung (0,1°)
- Gierrate (0,014˚/s)
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Kostenlose Analyse-Software
Die VBOX Tools Analyse-Software ist ein flexibles und leistungsstarkes Paket, das die detaillierte Nachbearbeitung der protokollierten Dateien ermöglicht. Es genügt, einen Laptop mit der VBOX Tools Software zu verwenden, um die gemessenen Parameter in Echtzeit zu überwachen – entweder über eine serielle, USB- oder Bluetooth-Verbindung.Waiting for screenshot from Kev
Kompatibel mit Lenkrobotern
Racelogic arbeitet mit Anthony Best Dynamics (ABD) zusammen, um Ingenieuren eine umfassende Lösung zur Durchführung von Tests zu bieten, die eine exakte und wiederholbare Steuerung erfordern. Da für die Durchführung der ESC-Tests hohe Drehmomente und Lenkradgeschwindigkeiten erforderlich sind, ist ein Roboter, wie z.B. der ABD SR60 entscheidend.
ABD nehmen die VBOX-CAN-Daten für Geschwindigkeit, Fahrtrichtung, Gier- und Wankrate (100Hz) und speisen sie in den Roboter, der den gesamten Test durchführt und steuert.
Zuerst wird das Auto “charakterisiert”, indem der erforderliche Lenkwinkel bestimmt wird, um die gewünschte Querbeschleunigungskraft, das so genannte “Slowly Increasing Steer” Verfahren, zu erreichen. Der eigentliche Sine-with-Dwell-Test wird nun mit zunehmender Gierrate und Verdrängung durchgeführt – sowohl in Rechts- wie Linkskurven.
Testsysteme
VBOX Testsysteme
Elektronische Stabilitätskontrolltests können mit einer VBOX 3i, IMU und einem Lenkroboter von AB Dynamics durchgeführt werden. Ein typisches ESP-Testsystem von RACELOGIC besteht aus:
VBOX 3i (IMU04-kompatibel)
Der 100Hz-Datenlogger nutzt die Daten aus einer RACELOGIC IMU, um alle in Echtzeit gemessenen Parameter aufzubereiten - dadurch wird die Genauigkeit erhöht, das Rauschen reduziert und die Dynamik in Bezug auf die Geschwindigkeit verbessert.
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Inertiale Messeinheit (IMU)
Das Inertialmessgerät von Racelogic (RLVBIMU04) bietet mithilfe von drei Rate-Gyro-Sensoren hoch genaue Messungen der Nick-, Wank- und Gierrate und mithilfe von drei Beschleunigungssensoren hoch genaue Messungen der Beschleunigung in x-, y- und z-Achsenrichtung.
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VBOX-zu-IMU Verbindungskabel
Die neue RACELOGIC IMU (RLVBIMU04) verwendet anstelle der CAN-Schnittstelle eine serielle Schnittstelle zur Kommunikation, die über das CAB119-Verbindungskabel an die VBOX angeschlossen wird.
Dieses Kabel ist zur IMU-Integration erforderlich.
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Testverfahren
Testverfahren
Laut NHTSA- (USA National Highway Traffic Safety Association) Beschluss müssen alle neuen PKWs und LKWS (mit einem zulässigen Gesamtgewicht von höchstens 4,536 kg) mit einer ESC (Elektronischen Stabilitätskontrolle) ausgestattet werden. Das FMVSS126 Testverfahren bewertet die Leistung des Elektronischen Stabilitätsprogramms (ESP) mit dem Ziel, Überschlagunfälle bei Fahrzeugen zu reduzieren.
Das FMVSS126-Verfahren simuliert ein Fahrmanöver, bei dem ein plötzliches Hindernis umfahren und wieder auf den richtigen Kurs eingelenkt wird. Bei den meisten Fahrern würde ein Auto ohne ESC bei einem solchen Manöver zu rotieren beginnen oder ins Schleudern geraten. Der Test misst die Ansprechbarkeit des Lenksystems und die Fähigkeit des Fahrzeugs, sich zu korrigieren und auf den ursprünglichen Kurs zurückzukehren.
Um zu bestehen, muss das Fahrzeug mindestens 1,83m von der ursprünglichen Mittellinie der Fahrbahn abweichen (innerhalb von 1,07 Sekunden nachdem die Lenkwinkeleingabe gemacht wurde), um zu zeigen, dass es auf die Lenkwinkeleingabe reagiert. Die Gierratenanteile des Fahrzeugs werden auch zu festgelegten Zeitintervallen gemessen und verglichen, um zu beweisen, dass die ESC die schweren Gier-Manöver kontrollieren kann und das Fahrzeug nicht ins Schleudern geraten lässt.
Slowly Increasing Steer
Das Simulationstestverfahren beginnt mit einem “Slowly Increasing Steer Test”, der den Lenkradwinkel A (verbunden mit einer Querbeschleunigung von 0,3g bei einer Geschwindigkeit von 80 km/h – mit einem ansteigenden Lenkwinkel von 13,5 Grad/s), bestimmen soll. Wenn ein physikalischer Tests durchgeführt wird, werden drei Tests durchgeführt, bei denen das Lenkrad gegen den Uhrzeigersinn bis zu einer Querbeschleunigung von 0,5 g eingelenkt wird; der Lenkwinkel, der bei genau 0,3 g’s der Querbeschleunigung liegt, wird berechnet, indem man die lineare Regression für den jeweiligen Test verwendet. Die drei Ergebnisse werden gemittelt. Der Ablauf wird für das Lenken im Uhrzeigersinn wiederholt – und die absoluten Winkel, die man in den beiden Richtungen erhält, werden gemittelt, um A zu erhalten.
Sine-with-Dwell
Ein Sine-with-Dwell-Test erfordert es, das Fahrzeug auf eine Geschwindigkeit von knapp über 80 km/h zu bringen – ohne Steuern oder Bremsen. Das Fahrzeug rollt nun im höchsten Gang auf 80 km/h – anschließend wird ein Roboter verwendet, um eine Lenkkontrolle (in Wellenform) anzuwenden.
Zwei Testläufe werden durchgeführt. Im ersten Test wird die Wellenform um 1.5*A skaliert. Wenn das Fahrzeug den Test besteht, wird die Schwingungsweite für den nächsten Test um ein Inkrement von 0.5*A erhöht. Der letzte Testlauf in einer Testserie ist erreicht, wenn die Schwingungsweite größer als 270° ist. (Auch wenn das Schwingungsweiten-Delta größer als 300° ist, wird die Schwingungsweite für den Endtestlauf auf 300° reduziert.)
Die grafische Darstellung der NHTSA zeigt die Spitzengierrate und die Punkte, an denen die Gierrate die Spitzengierraten nicht um 35% bzw. 20% überschreiten darf.
Der Erfolg bzw. Misserfolg der jeweiligen Tests in der Serie basiert auf dem Fahrzeugstatus zu drei spezifischen Zeiten (relativ zum Beginn des Steuerns):
Wenn der Anstieg mindestens 5,0 beträgt, wird eine Querbeschleunigungsprüfung nach 1,07 Sekunden durchgeführt. Die Querbeschleunigung des Fahrzeugschwerpunkts muss 1,83 m oder größer sein (relativ zum Start des Tests für Fahrzeuge mit einem Gesamtgewicht von höchstens 3.500 kg). Sollte die Verdrängung niedriger sein, hat das Fahrzeug den Test nicht bestanden. Für Fahrzeuge mit einem Gesamtgewicht von mehr als 3.500 kg liegt die erforderliche Querbeschleunigung bei 1,52 m.
Eine Spitzengierrate wird für den Test ermittelt. Die unmittelbare Gierrate von 1,0 Sekunden nachdem das Lenken eingestellt wurde, wird mit der Spitzenrate verglichen und muss 35% der Spitzenrate oder weniger betragen. Sollte die unmittelbare Gierrate größer als 35% der Spitzengierrate betragen, hast das Fahrzeug den Test nicht bestanden.
Die unmittelbare Gierrate 1,75 Sek. nachdem das Lenken eingestellt wurde, wird mit der Spitzenrate verglichen und muss bei 20% der Spitzenrate oder weniger liegen. Sollte die unmittelbare Gierrate höher als 20% der Spitzengierrate ausmachen, hat das Fahrzeug den Test nicht bestanden.
Stichprobendaten zeigen die vom Racelogic VBOX-System aufgezeichnete Gierrate und eine kalkulierte Abweichung (Querverschiebung) – in einem manuell kontrollierten Sine-with-Dwell-Manöver.
Für genauere Informationen zu den Vorschriften und Instruktionen verweisen wir auf die offiziellen NHTSA FMVSS126-Richtlinien.
