MechGL 2025 - Versuch 3

Inhalt: Mittlere Vollverzögerung

HTW-Dresden // Fakultät Maschinenbau
Professur Kraftfahrzeug-Mechatronik
Vorlesung Mechatronische Grundlagen (MechGL)

Versuchsbeschreibung
Hinweise zur Auswertung
Auswertung von HUA4 (Pflichtauswertung)
Zusätzliche Auswertung von HUA3
Weitere Auswertungen

Versuchsbeschreibung

Mit einem Skoda Enyaq werden verschiedene Elemente zur Ermittlung von Fahrwerkseigenschaften abgefahren. Dabei werden Messdaten mit verschiedenen Sensoren aufgenommen:

Eigenbewegungsdaten mit HU-Adapter (je 4 einzelne Messungen in 4 .xlsx-Dateien pro Test)
Position und Geschwindigkeit mit GNSS-Empfänger (1 Messung mit 2 Dateien pro Test)
Eigenbewegungsdaten mit MM3-Sensor (1 Messung mit 1 Datei pro Test)
Eigenbewegungsdaten über Fahrzeug-CAN (1 Messung mit 1 Datei pro Test)

Im folgenden Video ist eine Versuchsdurchführung als Beispiel zu sehen: https://www.youtube.com/watch?v=JZDiGiRL9Yc

Hinweise zur Auswertung

Die Daten der 55 Messungen (2 davon ungültig) befinden sich im Ordner Data. Mit dem Skript MechGL_V03_Main.m wird über die Variable ausw ein Messordner ausgewählt und es werden verschiedene Messungen geladen. Folgende Varianten der Auswertungen (finaler Stand) sind automatisiert für alle relevanten Messungen möglich (steigender Schwierigkeitsgrad). Dabei ist Variante 1 verpflichtend, alle anderen Varianten sind optional:

Auswertung der Vollbremsung bei der 4. Messung mit HU-Adapter (Pflicht!)
Auswertung der Vollbremsungen bei der 3. und 4. Messung mit HU-Adapter
zusätzliche Auswertung der Vollbremsungen mit den Fahrzeugdaten
zusätzliche Auswertung der Vollbremsungen mit den GNSS-Daten

Aus den Bereichen der Vollbremsungen ist die mittlere Vollverzögerung laut Formel der Firma MAHA (siehe Bild 1) für 1.-3. zu ermitteln. Zusätzlich soll der Mittelwert des vorgegebenen Bereiches als Vergleichsgröße angebenen werden. Für die Auswertung der GNSS-Daten ist die Formel laut UNECE R-13 (Bild 2) zu nutzen.

Bild 1: Berechnung der mittleren Vollverzögerungen nach MAHA-Berechnungsvorschrift.

Bild 2: Berechnung der mittleren Vollverzögerungen gemäß UNECE/ECE R-13.

Auswertung von HUA4 (Pflichtauswertung)

Um laut MAHA-Formel die mittlere Vollverzögerung zu bestimmen, wird zunächst der Wert der maximalen Verzögerung (minimale Beschleunigung gesucht. Dies kann beispielsweise mit der Funktion a_min = min() erfolgen. Danach ist der Bereich einzugrenzen. Dazu ist beispielsweise die Unterschreitung unter den halben Wert des Minimalwertes a_min/2 mit der Funktion find() nutzbar. Die weitere Eingrenzung der unteren und oberen Schwelle erfolgt durch Addition von 30 auf den ersten Index und Subtraktion von 10 auf den zweiten Index (Abtastzeit ist 0,01 s). Sowohl für die 3. Messung (HUA3) als auch die 4. Messung (HUA4) ist es in der nachfolgenden Grafik für alle Messungen vorgenommen worden.

Bild 3: Ermittlung der Bereiche für HUA3 und HUA4.

Bild 4: Ergebnisse für HUA4 (sortiert).

Zusätzliche Auswertung von HUA3

Es ist in Bild 3 zu erkennen, dass bei HUA3 teilweise mit der einfachen Verwendung der Funktion find() (nur 1 Kriterium) der Bereich schon bei der ersten Teilbremsung beginnt. Um dies zu verhindern, kann eine Mindestzeit als zweites Kriterium vorgebenen werden. Basis dafür ist der Zeitpunkt der maximalen Verzögerung. Zieht man hiervon einen festen Wert ab (z.B. 3,0 s) und nutzt diesen als zweites Kriterium in der Funktion find, wird der Bereich auch für HUA3 eindeutig zugeordnet. Bei HUA4 tritt das Problem nicht auf, da die Schwellenüberfahrt nicht zu einer so starken Verzögerung führt. Nachfolgend sind die Werte für HUA3 und HUA4 getrennt sortiert dargestellt. Es wurden die Ergebnisse der MAHA-Auswertung für die Sortierung genutzt.

Bild 5: Ergebnisse für HUA3 und HUA4 (getrennt sortiert).

Bild 6: Ergebnisse für HUA4 für die MAHA-Formel (sortiert nach 1. oder 2. Bremsung).

Weitere Auswertungen

Für die weiteren Auswertungen ist zunächst eine Synchronisation der anderen Messdaten erforderlich. Dies kann über die Überschreitung von Schwellwerten für die Beschleunigung (CAR-Data) und der Geschwindigkeit (GNSS-Daten) erfolgen. Dann sind die beiden Indizes der Vollbremsungen zu ermitteln. Eine einfache bedingung ist hierfür nicht ausreichend, es sind beispielsweise Mindestzeiten vorzugeben (z.B.die Zeiten für die einzelnen HUA-Messungen). Sind beide Zeitpunkte ermittelt, kann wieder mit einer Zeitspanne (+/- 3,0s) der Bereich in v_gnss ausgewählt werden. Erfolgt dies korrekt, dann sollten die Bereiche der Bremsorte auf der Karte an den richtigen Stellen dargestellt werden.

Bild 7: Synchronisation von CAR-Data und GNSS-Data und Ermittlung der relevanten GNSS-Bereiche.