Problems in the implementation of the control system for vertical reactions of vehicle wheels



Cite item

Full Text

Abstract

One of the new active safety systems of the automobile is a system for stabilizing the vertical reactions of the wheels when moving along a periodic profile. The effectiveness of this system largely depends on the success of measuring the values of the vertical reactions of the wheels of the vehicle in motion. The possibility of solving this problem is considered in the article. As a first method for determining the radial reaction in a tire, the method for estimating the radial force from the change in internal pressure in it is considered. Theoretical analysis of this problem based on solving the simplest models, as well as more advanced models using the finite element method, is presented in the article. Another method for determining the radial force in the tire is to measure the radial deformation of the tire in the area of the contact spot. Two methods for determining radial deformation of a tire are considered in the article. One way is to use laser technology. The laser sensor is fixed to the rim of the vehicle wheel, which ensures a constant measurement of radial deformation at one point of the rotating tire. The use of such a device in the system of stabilizing the vertical reactions of the wheels of the automobile is almost impossible, because the frequency of the desired signal is too small. A more advanced version of the measuring device with a gyroscope ensures the continuity of the direction of the laser beam at one point - the center of the contact spot. This ensures the continuity of measuring the radial deformation of the tire during the movement. Another way is to use an annular chamber with a fluid supported on a ring like a ring fixed on the rim of a so-called “safe” wheel. Increasing the pressure in the chamber during radial deformation of the tire makes it possible to evaluate it. Another method of continuous measurement of radial force on the wheel is associated with performing measurements of the vertical acceleration of the center of the wheel and the total force transferred by the suspension to the wheel of the vehicle.

About the authors

V. I Ryazantsev

Bauman Moscow State Technical University

Email: ryazantsev1@yandex.ru
Dr.Eng.

Bal'sam Al'salamekh

Bauman Moscow State Technical University

Ya. Yu Levenkov

Bauman Moscow State Technical University

Ph.D.

References

  1. Рязанцев В.И., Альсаламех Бальсам. Cтабилизация вертикальной реакции дороги на колесо при движении автомобиля по периодическому профилю // Известия МГТУ «МАМИ». 2016. № 4. С. 57-65.
  2. Вольская Н.С., Левенков Я.Ю., Русанов О.А., Моделирование автомобильной пневматической шины, взаимодействующей с твердой неровной опорной поверхностью // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2013. № 5. С. 107-124. doi: 10.7463/0513.0571409.
  3. Ryosuke Matsuzaki, A Study On Intelligent Tires Based On Measurement Of Tire deformation. Tokyo institute of technology, Phd thesis. 2007. Режим доступа: http://www.ginza.mes.titech.ac.jp/files/publications/Matsuzaki-2007-Thesis.pdf.
  4. Yilmazoglu O., Brandt M., Sigmund J., Genc E., Hartnagel HL. Integrated InAs/GaSb 3D magnetic field sensors for “the intelligent tire”, 2001. Vol. 94. P. 59-63. Режим доступа: https://doi.org/10.1016/S0924-4247(01)00700-2.
  5. Mika J., Matilainen Ari J. Tuononen. Intelligent tire to measure contact length in dry asphalt and wet concrete conditions Int. Symp. Advanced Vehicle Control (Seoul, 2012). Режим доступа: https://users.aalto.fi/~atuonone/files/Mika_Matilainen_Tire_Technology_2013.pdf.
  6. Braghin F., Brusarosco M., Cheli F., Cigada A., Manzoni S., Mancosu F. Measurement of contact forces and patch features by means of accelerometers fixed inside the tire to improve future car active control. Veh. Syst. Dyn. 2006, Vol. 44. P. 3-13. Режим доступа: http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00423110600867101.
  7. Qi Wang, Yi Zhang, Nian X. Sun, J. Gregory McDaniel, Ming L. Wang. High power density energy harvester with high permeability magnetic material embedded in a rotating wheel. Proc. SPIE 2012, doi: 10.1117/12.916980.
  8. Yang X. Finite element analysis and experimental investigation of tyre characteristics for developing strain based intelligent tyre system.University of Birmingham, PhD Thesis.2011. Режим доступа: http://etheses.bham.ac.uk/3072/1/Yang11PhD.pdf.
  9. Wang Q. Pavement assessment using a dynamic pressure sensor system. Northeastern University Boston, Massachusetts, 2013, Phd thesis. Режим доступа: https://repository.library.northeastern.edu/files/neu:1410/fullext.pdf.
  10. Wang Q., McDanie, J.G., Wang M.L. Dynamic Tire Pressure Sensor for Measuring Ground Vibration // Sensors 2012, 12, 15192-15205; doi: 10.3390/s121115192. Режим доступа: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3522959/pdf/sensors-12-15192.pdf.
  11. Wang Q., McDaniel J.G., Wang M.L. Feasibility investigations of dynamic tire pressure sensor in pavement assessment. J. Sound Vib. 2012, submitted.
  12. Wang, Q.; McDaniel, J.G.; Wang, M.L. Effect of road profile on dynamic response of a vehicle using DTPS. ASTM Int. MPC 2012, submitted.
  13. Xiong Y. In-plane Tire Deformation Measurement Using a Multi-Laser Sensor System, Aalto, Finland, University publication series doctoral dissertations. Phd Thesis, 2016. Режим доступа: https://aaltodoc.aalto.fi/bitstream/handle/123456789/20369/isbn9789526068039.pdf.
  14. Xiong Y., Tuononen A. A laser-based sensor system for tire tread deformation measurement. Aalto University, Finland. 2014. Режим доступа: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0957- 0233/25/11/115103/pdf.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2017 Ryazantsev V.I., Al'salamekh B., Levenkov Y.Y.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».