Energiatehokas ja älykäs raskas ajoneuvo â HDENIQ ... - VTT
Energiatehokas ja älykäs raskas ajoneuvo â HDENIQ ... - VTT
Energiatehokas ja älykäs raskas ajoneuvo â HDENIQ ... - VTT
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
TUTKIMUSRAPORTTI <strong>VTT</strong>-R-08344-12<br />
129 (142)<br />
8.1.3 Massan estimointimenetelmä<br />
Oulussa kehitetyn massan estimointimenetelmän validoimiseksi suoritettiin kontrolloitu<br />
testiajo tunnetuissa olosuhteissa, jossa kuorma-autolla ajettiin usealla eri<br />
punnitulla kuormamassalla tunnettu reitti. Taustatietoa menetelmän toiminnasta<br />
löytyy edellisestä vuosiraportista. Testi suoritettiin kahdeksan kertaa seitsemällä<br />
eri kuormapainolla. Kukin osatesti kesti noin puoli tuntia <strong>ja</strong> <strong>ajoneuvo</strong>n kokonaismassat<br />
niiden aikana olivat 18 340 kg, 17 050 kg, 15 640 kg, 14 240 kg, 14<br />
240 kg, 12 900 kg, 11 500 kg <strong>ja</strong> 10 200 kg punnittuna 20 kg lukematarkkuuden<br />
puntarilla. Massat sisältävät oh<strong>ja</strong>amon henkilöiden laskennalliset painot. Yhden<br />
ajon samana pidetyn 14 240 kg kokonaismassan tapauksessa muutettiin kuorman<br />
sijoitusta pitäen massa muuten samana. Testireitti sisälsi useita erilaisia tieosuuksia<br />
<strong>ja</strong> ajotilanteita. Jatkossa kiinnitämme tässä raportissa huomion jyrkähköön<br />
mäkiosuuteen, joka ajettiin kullakin testikuormalla kahteen kertaan.<br />
Yhdeksi haasteeksi energiapoh<strong>ja</strong>isessa menetelmässä osoittautui ennakkoodotusten<br />
mukaisesti GPS-järjestelmän korkeustiedon tarkkuus. Kuva 104 näyttää<br />
testin aikana samasta mäestä ajettaessa eri ajokertojen välillä havaitut korkeuserot,<br />
joita ei voi selittää ajolin<strong>ja</strong>n valinnalla kyseisellä tiellä. Menetelmän kannalta<br />
oleellista kuitenkin on, että lyhyen aikavälin differentiaalinen korkeusero pysyy<br />
eri ajokertojen välillä kutakuinkin hyväksyttävissä rajoissa.<br />
Kunkin ajon aikana kerättiin kaikki <strong>ajoneuvo</strong>n väylältä saadut tiedot, GPSjärjestelmän<br />
tiedot sekä oh<strong>ja</strong>amoon asennetun mittalaitteen sisäisen kiihtyvyysanturin<br />
tiedot. Kuva 105 esittää vääntömomentin (τ), kierrosluvun (RPM), eturenkaiden<br />
nopeuden (v ) sekä kytkimen (switches) painallussignaaleita edellä mainitun<br />
mäen ensimmäisen nousun aikana kullakin painolla. Kuten kuvasta voidaan<br />
muun muassa nähdä, ensimmäisen ajon suurimman massan testiajo sisälsi epäonnisen<br />
liian ison vaihteenvalinnan, jolloin kiihtyvyys jäi vähäiseksi yrityksestä huolimatta.<br />
Massan estimointimenetelmä perustuu energiaperiaatteeseen, jota on avattu<br />
enemmän edellisessä vuosiraportissa. Siinä laskettavien kokonaisenergian muutokseen<br />
(ΔE ), moottorin tekemään työhön (W ), sekä vastusvoimien oletettavasti<br />
tekemiin töihin verrannollisiin suureisiin (W , W ). Sopivissa ajotilanteissa<br />
näiden suureiden välillä vallitsee lineaarinen energian säilymislain mukainen yhteys,<br />
joka voidaan mallintaa regressiomenetelmien avulla. Tämä lähestymistapa<br />
mahdollistaa täysin adaptiivisen toiminnan, joka ei vaadi <strong>ajoneuvo</strong>kohtaista etukäteisparametrointia<br />
taikka tietoa <strong>ajoneuvo</strong>n eri järjestelmien toimintakäyristä.<br />
Vastusvoimien mallintamisessa oletetaan muun muassa, että <strong>ajoneuvo</strong>n nopeus<br />
maan suhteen vastaa kohtuudella <strong>ajoneuvo</strong>n nopeutta ilman suhteen (tuulen vaikutus)<br />
tai että ainakin ero näissä nopeuksissa pysyy lyhyellä tarkasteluvälillä melko<br />
vakiona. Mikäli näin ei ole, aiheuttavat muuttuvat olosuhteet mallin parametrien<br />
muuttumisen, mikä saattaa johtaa ei-adaptiivisten regressiomenetelmän toimimattomuuteen.<br />
Kuva 106 esittää näiden energiasuureiden kehitystä liukuvassa viiden sekunnin<br />
taannehtivassa aikaikkunassa, kun malliin sopimattomia ajotilanteita on ra<strong>ja</strong>ttu<br />
pois tarkastelusta. Kuvasta nähdään, että kokonaisenergian muutos noudattaa tällöin<br />
odotusten mukaisesti melko tarkasti moottorin <strong>ja</strong> vastusvoimien oletetusti tekemiä<br />
töitä.
Change language