Accelerometri, sensori di forza, celle di carico, condizionatori di segnale e monitor delle vibrazioni umane

La guidabilità è la risposta di un veicolo agli input del conducente attraverso una serie di cicli di guida ed è generalmente indicativa del grado di fluidità e stabilità dell'accelerazione e della decelerazione in linea retta. Anche la maneggevolezza del veicolo è definita come la risposta del veicolo agli input del conducente; tuttavia, l'enfasi è posta sul movimento del veicolo trasversale alla direzione primaria del movimento, in particolare durante le curve, le manovre di cambio corsia e la capacità di mantenere la traiettoria scelta. La risposta a bassa frequenza del veicolo agli input del conducente definisce il "carattere" del veicolo e costituisce la base dell'immagine e del marchio di determinati tipi di veicoli. L'assetto primario e secondario sono aspetti importanti della qualità di guida e lo sviluppo delle loro prestazioni è spesso un compromesso con gli attributi di maneggevolezza del veicolo.

Sebbene la guidabilità e la maneggevolezza siano attributi unici, hanno alcuni punti in comune. La misurazione di entrambi gli attributi viene effettuata con strumentazione a bassa frequenza. La corsa primaria è tipicamente misurata in un intervallo compreso tra 0 e 3 Hz, mentre la corsa secondaria è più elevata, ma in genere inferiore a 25 Hz. La guidabilità e la maneggevolezza del veicolo richiedono misurazioni fino alla corrente continua, poiché le variazioni del movimento del veicolo in base agli input del conducente sono le metriche principali. Con i progressi delle tecnologie dei motori e dei veicoli, è ormai prassi comune raccogliere non solo i dati sul movimento del veicolo, ma anche le informazioni di sistema dal CANBus del veicolo, per monitorare e regolare i parametri operativi del motore, il controllo avanzato della combustione (algoritmi di disattivazione dei cilindri), il controllo della stabilità (sistemi basati sui freni e sulla coppia) e il controllo della trazione, poiché questi sistemi possono svolgere un ruolo significativo nella guidabilità e nelle prestazioni di guida e maneggevolezza.

Guidabilità

La guidabilità può essere una complessa equazione tra le aspettative del conducente e le prestazioni effettive del veicolo in numerose manovre in un particolare ciclo di guida. Sebbene l'analisi delle misurazioni oggettive per ottenere valutazioni soggettive sia ancora molto in discussione, il processo di raccolta dei dati oggettivi non è controverso e svolge un ruolo cruciale nel processo di sviluppo dei veicoli:

  • forza del pedale (freno, acceleratore e frizione)
  • Accelerazione longitudinale del veicolo
  • Beccheggio del veicolo
  • CANBus
    • Posizione dell'acceleratore
    • Pressione di sovralimentazione del turbo
    • Pressione del freno
    • Parametri di cambio marcia

Gli ingegneri addetti alla calibrazione raggiungono abitualmente un equilibrio tra risparmio di carburante, NVH e prestazioni di guidabilità, ottimizzando i processi di combustione del motore e i programmi di cambio.

Guida e maneggevolezza

I produttori di veicoli cercano di ottenere una maneggevolezza ottimale e di bilanciare le prestazioni di maneggevolezza con altri attributi chiave nello sviluppo del telaio, tra cui il comfort di guida, la rumorosità stradale e la durata, in base allo status del marchio. La maneggevolezza del veicolo è una complessa interazione tra il conducente e il veicolo; le azioni e le reazioni del conducente, tra cui l'accelerazione/decelerazione, l'azionamento del freno o della frizione, il cambio di marcia e i movimenti dello sterzo. Anche le specifiche del veicolo e i livelli di allestimento svolgono un ruolo nella maneggevolezza, compresa la distribuzione del peso del veicolo, le sospensioni, i pneumatici e le ruote, il controllo elettronico della stabilità e altro ancora. Numerose situazioni di prova tengono conto di diversi stili di guida, da quello difensivo a quello aggressivo, nonché delle condizioni atmosferiche e stradali. I test su pista comprendono:

  • Gancio da pesca
  • Centraggio
  • Sterzo a gradino
  • Pad di sterzo

Sebbene questi test vengano eseguiti per il benchmarking rispetto agli obiettivi di base, sono anche utilizzati per l'analisi delle lacune durante la fase di sviluppo e, occasionalmente, vengono eseguiti per soddisfare le normative di sicurezza prima dell'immissione sul mercato.I test di maneggevolezza dei veicoli sono in qualche modo soggettivi. Gli accelerometri e gli accessori PCB® possono aiutare a ottenere misure oggettive specifiche per aiutare l'analisi della movimentazione dei veicoli. I sensori PCB® sono piccoli, leggeri e sigillati ermeticamente, per adattarsi agli ambienti tipici delle piste. PCB Piezotronics offre una linea completa di sensori e strumentazione per i test di guidabilità e maneggevolezza dei veicoli. Gli accelerometri monoassiali e triassiali a risposta continua sono progettati per misurare le vibrazioni e il movimento a bassa frequenza. Queste unità sono intrinsecamente insensibili alla deformazione di base e agli effetti dell'accelerazione trasversale e offrono una migliore stabilità termica, una maggiore protezione dai sovraccarichi, un migliore rapporto segnale/rumore, una durata superiore e configurazioni di prova più semplici rispetto ai sensori CC basati sugli estensimetri. Le unità della serie 3711 e 3713 hanno una struttura robusta, sono alloggiate in titanio e sigillate ermeticamente e offrono un segnale di uscita single-ended per ciascun canale con cavi di alimentazione e di terra. Le unità della serie 3741 sono unità di precisione che offrono un segnale di uscita differenziale per la reiezione del rumore di modo comune. L'accelerometro triassiale ICP® per sedili modello 356B41 misura le influenze delle vibrazioni sul corpo intero associate al funzionamento del veicolo. L'unità ospita un accelerometro triassiale all'interno di un cuscinetto di gomma stampato che può essere posizionato sotto una persona seduta o sotto un oggetto di prova pesato. Il misuratore di vibrazioni umane modello HVM100 utilizza gli input dell'accelerometro per fornire misure di gravità delle vibrazioni relative all'esposizione umana alle vibrazioni e viene utilizzato con l'accelerometro del cuscinetto del sedile. Sono disponibili altri accelerometri triassiali ICP® , ad alta sensibilità, bassa frequenza e buona risoluzione, per soddisfare le esigenze di misurazione della guidabilità e della marcia secondaria. Il sensore della forza di pedalata della serie 1515-106 è compatto, leggero e progettato per misurare il carico applicato ai pedali del freno, dell'acceleratore e della frizione durante l'accelerazione, la decelerazione e il cambio di marcia. I condizionatori di segnale estensimetrici serie 8161 e 8162 sono utilizzati con il sensore di forza per pedali. I prodotti PCB® sono progettati e fabbricati in impianti all'avanguardia e, insieme alla nostra rete di distribuzione globale e alla garanzia di soddisfazione totale del cliente, potete contare su di noi per ottenere prodotti e soluzioni per le vostre esigenze.