Methods of testing of vehicles lateral stability based on the study of physical models

Article citation info: PARCZEWSKI K., ROMANISZYN K.M. Methods of testing of vehicles lateral stability based on the study of physical models. Combustion Engines. 215, 162(3), 241-249. ISSN 23-9896. Krzysztof PARCZEWSKI Kazimierz M. ROMANISZYN PTNSS 215 333 Methods of testing of vehicles lateral stability based on the study of physical models The paper presents a methodology that allows the use of vehicles physical models on scale to analyze the stability of real vehicles. The geometric parameters of the model and the kinematics and dynamics of motion were determined using the theory of similarity and dimensional analysis. The problems related to the construction of models and their parts and to the steering system, taking into account the scale of similarity. Issues concerning the construction were not only the parameters derived from the theory of similarity but also the structural similarity of powertrain, suspension, steering system and tires. An additional problem is the increasing requirements for the control model. Assessed the performed studies was developed algorithm for testing vehicle lateral stability on the study of the physical model in dynamic traffic conditions to allow the representation of the full size vehicle dynamics. Key words: study of mobile vehicle models, stability testing of vehicles, lateral stability Metodyka badań stateczności ruchu pojazdów w oparciu o badania mobilnych modeli W pracy przedstawiono metodykę pozwalająca na wykorzystanie modeli fizycznych pojazdów w skali do analizy stateczności rzeczywistych pojazdów. Parametry geometryczne modelu oraz kinematykę i dynamikę ruchu określono wykorzystując teorię podobieństwa i analizę wymiarową. Omówiono problemy związane z konstruowaniem modeli i ich zespołow oraz zagadnienia związane ze sterowaniem modelu z uwzględnieniem skali podobieństwa Zagadnienia dotyczące konstrukcji dotyczyły nie tylko parametrów wynikającycj z teorii podobieństwa ale również i podobieństwo konstrukcyjnego układów przeniesienia napędu, zawieszeń, układu kierowniczego i opon. Dodatkowy problem stanowi zwiększenie wymagań dotyczących sterowania modelu. Na podstawie przeprowadzonych badań opracowano algorytm postępowania dla badań stateczności poprzecznej w dynamicznych warunkach ruchu mobilnego modelu odwzorowującego dynamikę samochodu rzeczywistego. Słowa kluczowe: badania mobilnego modelu, badania stateczności ruchu pojazdów, stateczność poprzeczna pojazdów 1 Wprowadzenie W Katedrze Silników Spalinowych i Pojazdów Akademii Techniczno-Humanistycznej w Bielsku-Białej od roku 24 są budowane modele do analizy stateczności ruchu pojazdów [16,18,24], Początkowo były to modele samochodu ciężarowego wykorzystywany podczas opracowywania sygnalizatora zagrożenia wywróceniem (w skali 1:14). Obecnie Katedra posiada 3 modele, w tym dwa wykonane w skali 1:5, o zmiennych parametrach masowych i geometrycznych (rozstaw osi, napęd 4x2, 4x4, zawieszenia niezależne lub zależne, przekazywanie napędu na oś przednią lub/i tylną, stabilizatory, zmienne parametry bezwładnościowe) oraz dodatkowo zbudowano szereg stanowisk pozwalających na wyznaczanie charakterystyk zespołów modelu, np. opon, zawieszeń, osi przechyłu itp. Badania były prowadzone również w ramach projektu badawczo rozwojowego NCBR nr PB 5478/B/T2/211/4 pt. Ocena stateczności rzeczywistego na podstawie badań mobilnego modelu. 2 Stateczność ruchu pojazdów Stateczność ruchu pojazdów dotyczy zdolności do utrzymania się na torze ruchu określonym przez położenie kół kierowanych, nawet po wytrąceniu go z tego stanu, krótkotrwałym zewnętrznym impulsem zakłócającym. Utrata stateczności poprzecznej może prowadzić do przewrócenia się wokół linii łączącej zewnętrzne punkty zetknięcia się kół jezdnych (jednej strony ) z podłożem. Skłonność do przewracania się pojazdów, jest cechą, która zależy od warunków ruchu i właściwości. Zdolność zachowania stateczności przez pojazd jest trudna do oceny, z powodu znaczącej liczby wzajemnie oddziaływujących na siebie elementów. Zagadnienia stateczności ruchu pojazdów dotyczą różnych aspektów ruchu samochodu. Dodatkowo na ruch wpływa również kierowca wykonując określone manewry mogące wpływać na zachowanie się. 241

Można za R. Andrzejewskim [1] wyodrębnić następujące zagadnienia związane ze statecznością ruchu : napędzanie i hamowanie podczas ruchu prostoliniowego, jazda po łuku drogi ruchem jednostajnym oraz podczas przyspieszania i hamowania, ruch po drodze z pochyleniem wzdłużnym lub/i bocznym, zjawiska podsterowności i nadsterowności, ruch obrotowy kół i jego wpływ na ruch samochodu, zakłócenia wpływające na ruch samochodu np. wiatr boczny, nierówności nawierzchni, warunki atmosferyczne, itp. Stateczność ruchu może być określana w trakcie badań eksperymentalnych na specjalnych torach badawczych. Warunki tych badań i metodyka ich prowadzenia została zapisana w normach ISO. Zagadnienia te są szczególnie ważne w odniesieniu do samochodów ciężarowych i zespołów pojazdów a także do samochodów dostawczych, typu SUV i sportowych. NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration) przeprowadziła ocenę szeregu manewrów, które mogą powodować, w przypadku niektórych rodzajów pojazdów, ich przewracanie [27,28]. Okazało się, że jest bardzo trudno definitywnie określić przyczyny tego stanu. Przeprowadzone wyniki badań nie wyodrębniły manewrów, które powodują utratę stateczności poprzecznej. Uznano, że odporność na przewrócenie jest jego cechą i może być określona na drodze badawczej. Badania pojazdów na torach badawczych, szczególnie te określające parametry stateczności ruchu, stwarzają realne niebezpieczeństwo przewrócenia. Wymagają montowania specjalnych ramion, na których opiera się pojazd po oderwaniu kół od jezdni (co zmienia właściwości związane z parametrami bezwładnościowymi oraz wpływa na położenie środka masy). Rys. 1. Pojazd podczas badań stateczności w ruchu po okręgu Na rys. 1 przedstawiono samochód pożarniczy w trakcie badań stateczności poprzecznej w ruchu po okręgu. Z podanych wyżej względów szukane są inne rozwiązania pozwalające na osiągnięcie podobnych efektów. Alternatywą mogą być badania doświadczalne na mobilnych modelach fizycznych wykonanych w skali [3,5,6,2]. Komputerowe modele symulacyjne wymagają przyjęcia założeń upraszczających, których ilość zależy od stopnia skomplikowania modelu. Modele o większej liczbie stopni swobody pozwalają na dokładniejszy opis zjawisk, z tym, że wymagają określenia wielu parametrów i charakterystyk, często nieliniowych. Dotyczą: opon, zawieszeń, układu kierowniczego, układu przeniesienia napędu, hamulców itp. Dostrojenie modelu wymaga dużego nakładu pracy i poznania wielu parametrów charakterystycznych zespołów [8,9,13,15,23,3]. Innym sposobem wyznaczenia stateczności poprzecznej może być badanie mobilnych modeli pojazdów zaprezentowane w niniejszej publikacji. 3 Wykorzystanie mobilnych modeli do badań stateczności ruchu pojazdów Przeprowadzenie badań stateczności samochodów produkowanych w niewielkich seriach, z nadwoziami nieseryjnymi, lub takich, w których zmieniono przeznaczenie, jest bardzo kosztowne i w wielu przypadkach nie jest wykonywane. Dotyczy to nie tylko samochodów ciężarowych, ale również samochodów typu van lub o zacięciu sportowym. Z tego względu autorzy publikacji proponują zastąpienie ich badaniami modeli mobilnych wykonanych przy założonych kryteriach podobieństwa. Takie modele mogą być również wykorzystywane do badań dynamiki ruchu pojazdów poruszających się w terenie. Badania modeli mogą również służyć do oceny wprowadzonych zmian w zawieszeniach, układach kierowniczym czy hamulcowych. 3.1 Zalety stosowania modeli fizycznych pojazdów do badań stateczności W publikacjach, na temat wykorzystania modeli fizycznych do badań stateczności ruchu pojazdów [4,5,6,1,11,12,14,22,28,29], przytacza się szereg zalet stosowania mobilnego modelu wykonanego w skali, do badań eksperymentalnych dynamiki ruchu, zamiast samochodu pełnowymiarowego są to: koszty badań wykonanego w skali są znacznie mniejsze niż pełnowymiarowego, to samo dotyczy materiałów eksploatacyjnych i części zamiennych, 242

badania mobilnego modelu wymagają mniej miejsca i są dużo bezpieczniejsze w obsłudze, znacznie łatwiej jest wprowadzić zmiany do w mniejszej skali, zakres prowadzonych badań może wybiegać poza zakres bezpieczny ; ewentualne wywrócenie modelu pociąga za sobą znacznie mniejsze koszty napraw, czas przeprowadzenie badań jest krótszy, mobilny model, poza parametrami podobieństwa analizowanymi przy jego budowie, charakteryzuje się także podobieństwem konstrukcyjnym całego modelu jak i jego zespołów, pojazdy wykonane w skali ze sterowaniem drogą radiową lub za pośrednictwem przewodu, są dostępne na rynku w różnych rozmiarach i rodzajach (zazwyczaj są one przeznaczone do użytku rekreacyjnego). Mogą one służyć jako baza do budowy modeli w skali wykorzystywanych w badaniach poligonowych. Na rysunku 2 pokazano zależność kosztu badań (dla jednego testu) od skali modelu. W przypadku modeli w skali ~1:5, koszt badań modelu stanowi poniżej 3% kosztów badań rzeczywistego. Wskaźnik kosztu 1, 1,7,5,3,2,1 1 2 3 4 5 7 1.1 1 1 Wskaźnik skali modelu Rys. 2. Koszt przeprowadzenia jednego testu mobilnego modelu w skali [4] Budowa modeli do tego typu badań wymaga spełnienia szeregu warunków opisanych w dalszej części. 3.2 Kryteria podobieństwa Wnioskowanie na temat dynamiki ruchu rzeczywistego na podstawie badań mobilnego modelu fizycznego wymaga spełnienia warunków podobieństwa. Dotyczą one zarówno samej konstrukcji modelu, jego obciążenia oraz warunków ruchu. Występują generalne trzy kryteria podobieństwa [3]: geometryczne skala długości, kinematyczne skala prędkości lub przyspieszenia, dynamiczne skala sił. Spełnienie tych kryteriów pozwala na interpretację wyników badań modeli i odniesienie ich do dynamiki ruchu rzeczywistego. 4 Wymagania dotyczące badań W celu zachowania warunków podobieństwa modelu w stosunku do rzeczywistego konieczne jest zrealizowanie szeregu wymogów mających na celu spełnienie warunków podobieństwa. Obejmują one, między innymi: regulację rozstawu osi, zmiany położenia środka masy i masowych momentów bezwładności, zmianę zawieszeń osi, zmianę kół i opon na takie o wymiarach i charakterystykach zbliżonych do opon samochodu rzeczywistego [19]. Zachowanie warunków podobieństwa wymagało również zastosowania skali czasu. Zazwyczaj wymagane jest również przeprowadzenie modyfikacji układu napędowego. Do sterowania i pomiaru parametrów ruchu wykonano sterownik składający się z: modułu zasilania, modułu sterowania modelem, modułu pomiarowego i toru teletransmisji. Moduł sterowania oparto o sterownik mikroprocesorowy, kierownicę, pedały przyspieszenia i hamulca podłączone za pośrednictwem złącza USB do komputera typu PC z systemem Windows oraz programem sterującym. System ten pozwala na programowanie kąta skrętu kół, otwarcia przepustnicy silnika lub sterowanie hamowaniem modelu. Sterownik pozwala na zaprogramowanie przebiegu wykonywanych testów [31-39]. 5 Kroki postępowania przy budowie i badaniach stateczności ruchu 5.1 Ustalenie danych technicznych analizowanego Spełnienie kryteriów podobieństwa modelu fizycznego i wymaga określenia parametrów, które w zapisie bezwymiarowym, posłużą do określenia wymiarów, położenia środków mas, momentów bezwładności oraz sztywności opon i zawieszeń i także odporności opon na boczne znoszenie modelu fizycznego. Pomocne tu jest twierdzenie π-buckinghama [7]. Ponadto, w celu zapewnienia podobieństwa konstrukcyjnego, wymagane jest również określenie rodzaju i typu zastosowanych zawieszeń, rodzaju i układu montażu opon oraz rodzaju układu napędowego. 243

5.2 Wybór skali modelu, wyznaczenie parametrów charakterystycznych modelu Skala modelu wpływa na koszt jego budowy i przeprowadzenia badań. Powinno się tak dobrać skalę modelu by można było na nim zamontować aparaturę pomiarową a jej rozmiary i masa nie wpływały istotnie na wyniki prowadzonych badań. Dodatkowym czynnikiem, który powinno się uwzględniać podczas doboru skali modelu jest czas wykonywania poszczególnych manewrów, który nie może być zbyt krótki, ze względu na dokładności pomiarów i możliwości sterowania modelem. Po ustaleniu skali modelu należy określić, na podstawie parametrów bezwymiarowych badanego, wymagane parametry charakterystyczne modelu fizycznego: wymiary, masy, momenty bezwładności, sztywności opon i zawieszeń i odporności opon na boczne znoszenie. Dodatkowo należy określić zmianę skali czasu, prędkości i przyspieszeń. Rys. 4. Stanowisko do pomiaru sztywności opon Na rysunkach 4 i 5 przedstawiono stanowiska do pomiaru sztywności opon modelu i ich odporności na boczne znoszenie. 5.3 Budowa modelu Wyznaczone parametry charakterystyczne mobilnego modelu fizycznego pozwalają na budowę modelu o parametrach zbliżonych do wymaganych. Ważnymi wymiarami są: rozstaw osi, rozstaw kół, położenie środka ciężkości, parametry inercyjne to: masa, momenty bezwładności względem osi, sztywności: zawieszeń, opon i ich odporność na boczne znoszenie. Rys. 3. Model z zamontowaną aparaturą pomiarowa Podczas budowy modelu powinno się dążyć do jak największej zgodności parametrów charakterystycznych modelu z wyznaczonymi z rzeczywistego. Wymaga to zazwyczaj pomiaru wymienionych parametrów, zarówno dla rzeczywistego jak i dla modelu. Na rysunku 3 przedstawiono mobilny model odwzorowujący w skali parametry samochodu pożarniczego z rysunku 1. Określenie charakterystyk opon stosowanych w mobilnych modelach wymaga przeprowadzenia badań na specjalnych stanowiskach. Rys. 5. Stanowisko do pomiaru odporności opon na boczne znoszenie Odrębnym i równie ważnym zagadnieniem jest układ sterowania modelem. Skala czasu wpływa na zmianę (zwiększenie) szybkości wykonywania manewrów, stąd wymagana jest większa dokładność sterowania i szybkość wykonywania manewrów. Sterowanie modelem, ze względu na jego wymiary i pokonywaną drogę, jest realizowane drogą radiową. Wymaganie powtarzalności wykonywanych manewrów wymusiło konieczność budowy programowalnego sterownika realizującego poszczególne testy. 5.4 Opracowanie programu badań modelu fizycznego Przeniesienie wyników pomiarów na ruch rzeczywistego i możliwość wnioskowania o charakterystykach stateczności i zachowaniu w stanach dynamicznych wymaga przeprowadzenia testów podobnych do określonych normami bądź używanych do oceny pojazdów przez duże organizacje (normy ISO lub opracowane przez NHTSA [31-39]). Z tego względu do badań modeli fizycznych powinno się przygotować podobne testy 244

z zachowaniem skali prędkości i czasu. W przypadku zastosowania sterownika realizującego program testów preferowane jest stosowanie wybranych testów, w których wpływ kierowcy jest niewielki lub może być oszacowany. 5.5 Przygotowanie modelu fizycznego do badań Faza przygotowawcza modelu do badań wymaga doboru odpowiedniej aparatury badawczej, zapewniającej wystarczającą dokładność pomiarów oraz możliwość ich zapisu z określoną częstotliwością. Jak już wspomniano, wymiary i masa użytej aparatury nie może istotnie wpływać na wyniki pomiarów. Powinno się mierzyć te zmienne, których pomiar jest wymagany w przypadku badań pełnowymiarowego z podobną dokładnością. Zazwyczaj są to: prędkość, trajektoria toru, prędkości i kąty przechyłu oraz przyspieszenie w trzech osiach, prędkość (prędkości) obrotowe kół i kąt obrotu kół (wychylenia dźwigni układu kierowniczego). Po zamocowaniu aparatury pomiarowej z jej źródłem napięcia zaleca się sprawdzenie rozkładu mas i momentów bezwładności. 5.6 Badania modelu fizycznego Badania modelu fizycznego są prowadzone na nawierzchni o wymiarach dostosowanych do wybranych testów. Wymagania dotyczące warunków prowadzenia badań powinny być podobne jak w przypadku badań drogowych pełnowymiarowych pojazdów płaska pozioma nawierzchnia, sucha, przy temperaturze zewnętrznej powyżej 5 stopni i bezwietrznej pogodzie. Badania wstępne pozwalają na ocenę zgodności wyników pojazdów w skali i pojazdów rzeczywistych. Każdy przebieg powinien być zapisywany i odpowiednio oznaczony. 5.7 Opracowanie wyników badań i ich analiza Zapisy z badań pozwalają na wyznaczenie przebiegów poszczególnych zmiennych zgodnie z wymaganiami poszczególnych testów badawczych. Uzyskane z pomiarów: prędkość, trajektoria ruchu, prędkości kątowe, przyspieszenia i kąty, pozwalają na ocenę zachowania się modelu fizycznego podczas poszczególnych testów. 5.8 Transformacja wyników badań modelu fizycznego do układu wymiarowego rzeczywistego Wykorzystując współczynniki skali można przetransformować wyniki pomiarów do układu wymiarowego analizowanego rzeczywistego. Współczynniki skali wynikają z przyjętej skali modelu fizycznego. Przeliczenie wartości zmiennych uzyskanych z pomiarów, takich jak: prędkość, współrzędne trajektorii ruchu, prędkości kątowe i przyspieszenia oraz kąty przechyłu środka ciężkości, pozwalają na ocenę zachowania się pełnowymiarowego podczas wykonywania wybranych manewrów. Ocena zachowania się przeprowadzana jest w sposób wymagany w poszczególnych testach badawczych. Dla badanego, na podstawie jego wymiarów i położenia środka ciężkości, można wyznaczyć graniczne wartości wskaźników zagrożenia przewróceniem. Na podstawie analizy wyników przeprowadzonych testów badawczych można określić chwilowe wartości wskaźników zagrożenia przewróceniem i zapas bezpieczeństwa określający warunki, oderwania kół jednej strony od jezdni. Metodyki badań stateczności ruchu Badania rzeczywistego wytypowanie do badań opracowanie programu badań badań przygotowanie do badań badania opracowanie i analiza wyników badań ocena stateczności Badania modelu fizycznego dane do oceny stateczności wybór skali modelu, wyznaczenie parametrów charakteryst. modelu budowa modelu opracowanie programu badań przygotowanie modelu do badań badania modelu opracowanie wyników badań i ich analiza transformacja wyników pomiarów do układu rzeczywistego ocena stateczności Rys. 6. Metodyki badań stateczności ruchu pojazdów [21] Pomimo, że oderwanie kół jednej strony od jezdni nie jest równoznaczne z jego przewróceniem, to wartości tych wskaźników są uważane za graniczne. Stąd do oceny stateczności poprzecznej pełnowymiarowego można 245

Prędkość odchylania y' [rad/s] S y [m] Kąt przechyłu nadwozia f [ o ] wykorzystać chwilowe wartości wskaźników zagrożenia przewróceniem określone na podstawie uzyskanych (transformowanych) wyników pomiarów. Przedstawioną metodykę badań stateczności poprzecznej pełnowymiarowych pojazdów, wykorzystującą metodę badawczą można w wielu przypadkach zastąpić zaproponowaną metodyką wyznaczania stateczności poprzecznej z wykorzystaniem mobilnych modeli fizycznych. Wykorzystanie modelu fizycznego do oceny stateczności poprzecznej wymaga przeprowadzenia szeregu działań pokazanych na schemacie blokowym rysunek 6. Na podstawie badań prowadzonych w Katedrze Silników Spalinowych i Pojazdów ATH dokonano porównań wyników badań mobilnego modelu z wynikami badań rzeczywistego, którym był samochód III. 6 Przykładowe wyniki badań porównawczych pojazdów Poniżej przedstawiono porównanie wyników badań mobilnego modelu oraz rzeczywistego III. Porównania zestawiono dla wybranych testów. Jazda po okręgu z quasi-statycznie narastającą prędkością Prędkość jazdy rzeczywistego wynosiła ~4 km/h a modelu ~ 2 km/h.,6 7 6 5 4 3 2 1 2 4 6 8 Przyspieszenie poprzeczne [m/s 2 ] Rys. 8. Porównanie kąta przechyłu modelu oraz rzeczywistego III w teście jazdy po okręgu Test skokowego wymuszenia obrotu koła kierownicy W trakcie testu skokowego wymuszenia obrotu koła kierownicy pojazd poruszał się z ustaloną prędkością ~4 km/h, a model ~21 km/h, co po przeliczeniu przez współczynnik skali odpowiada podobnej prędkości. Kierowca wykonał manewr skrętu obracając kołem kierownicy o ustalony kąt, taki by uzyskać przyspieszenia poprzeczne ~4 m/s 2. W przypadku modelu zadano kąt skrętu kół przez ustawienie pozycji serwomotoru. 1 Tor ruchu model Model,5,4-1,3,2-2,1 model 2 4 6 8 Przyspieszenie poprzeczne [m/s 2 ] Rys. 7. Porównanie prędkości odchylania osiąganej przez mobilny model oraz pojazd rzeczywisty III w teście jazdy po okręgu Z wykresu (rys. 7) wynika, że prędkości odchylania rzeczywistego oraz modelu przedstawione w funkcji przyspieszenia poprzecznego są porównywalne podobnie jak kąty przechyłu (rys. 8). -3 8 9 1 11 12 S x [m] Rys. 9. Porównanie trajektorii ruchu mobilnego modelu oraz rzeczywistego III, w teście skokowego wymuszenia obrotu koła kierownicy Różnica trajektorii porównywanych pojazdów wynika także z dokładności sterowania modelem. Na rysunkach 1 i 11 przedstawiono przebiegi czasowe przyspieszenia poprzecznego i prędkości odchylania środka ciężkości i modelu dla skokowego wymuszenia obrotu koła kierownicy. 246

Kąt przechyłu nadwozia f [ o ] Prędkość odchylania y' [rad/s] Przyspieszenie poprzeczne a y [m/s 2 ] 6 4 2 Model -2 1 2 3 4 5 6 Czas [s] Rys. 1. Porównanie przyspieszenia poprzecznego osiągniętego przez mobilny model oraz pojazd rzeczywisty III w teście skokowego wymuszenia obrotu koła kierownicy.5.4.3.2.1 model. 1 2 3 4 5 6 Czas [s] Rys. 11. Porównanie prędkości odchylenia osiąganej przez mobilny model oraz pojazd rzeczywisty III w teście skokowego wymuszenia obrotu koła kierownicy 1-1 -2-3 -4-5 model -6 1 2 3 4 5 6 Przyspieszenie poprzeczne a y [m/s 2 ] Rys. 12. Porównanie kąta przechyłu bocznego w funkcji przyspieszenia poprzecznego osiągniętego przez mobilny model oraz pojazd rzeczywisty III w teście skokowego wymuszenia obrotu koła kierownicy Podczas skokowego wymuszenia obrotu koła kierownicy pojazd poruszał się z prędkością 38 km/h a model po przeliczeniu wynikającym ze skali podobieństwa 39 km/h. Różnica przyspieszeń wynika z szybkości wykonywania manewru skrętu. Podczas skokowego wymuszenia obrotu koła kierownicy prędkości odchylania i modelu w początkowej fazie niewiele się różniły. Po uzyskaniu maksymalnej prędkości różnice sią większe i wynikają z różnic promienia skrętu i prędkości. Na kolejnym rysunku 12 przedstawiono kąt przechyłu w funkcji przyspieszenia poprzecznego. Kąty pochylenia prostych aproksymacyjnych są dla obu pojazdów zbliżone. 7 Podsumowanie Zaproponowana metodyka badań stateczności pojazdów wykorzystująca mobilne modele wykonane w skali ma szereg zalet, z których najważniejsze to: znacznie niższy kosz przeprowadzenia badań, możliwość oceny stateczności pojazdów wykonywanych jednostkowo lub takich, których badania nie są możliwe do przeprowadzenia a także możliwość przeprowadzenia badań w zakresie niebezpiecznym, grożącym przewróceniem. Przedstawiona metodyka działań może zastąpić badania rzeczywistych pojazdów pod warunkiem uzyskania zgodności wybranych parametrów bezwymiarowych określonych na podstawie teorii podobieństwa, w otwartych testach badawczych. 8 Literatura 1. Andrzejewski R.: Stabilność ruchu pojazdów kołowych, WNT Warszawa 1997. 2. Arczyński St.: Mechanika ruchu samochodu, WNT Warszawa, 1993. 3. Baker W.E., Eestine P.S., Dodge F.T.: Similarity methods in engineering dynamics Theory and practice of scale modeling, Spartan Books, New Jersey, 1978. 4. Berry R. E.: Justification for using scale models for impact response evaluation of the SST transportation system, Transportation Division Sandia National Laboratories, Albuquerque, 199, SAND-9-2337, 5. Brennan S., Alleyne A.: A scaled test-bed for vehicle control: the IRS, Proceedings of IEEE, International Conference on Control Applications, 1/24. 6. Brennan S.: Modeling and control issues associated with scaled vehicles. Master s thesis, University of Illinois at Urbana Champaign, 1999. 7. Buckingham E.: On physically similar systems: Illustration of the use of dimensional equations. Physics Review, 4/1914, 345 376. 8. Grzegożek W., Adamiec-Wójcik I., Wojciech S.: Komputerowe modelowanie dynamiki pojazdów, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, 23. 9. Guzek M., Lozia Z., Reński A.: Wpływ sztywności kątowej zawieszeń na stateczność poprzeczną dwuosiowego na 247

przykładzie samochodu dostawczego, Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów, 29 (1998) 3, 1. Lapapong S., Gupta V., Callejas E., Brennan S.: Fidelity of using scaled vehicles for chassis dynamic studies, Vehicle System Dynamics, 47 (29) 11, 141-1437. 11. Lapapong S.: Vehicle rollover prediction for banked surfaces, Pennsylvania State University, 21. 12. Longoria R. G., Al-Sharif A., Patil C.: Scaled vehicle system dynamics and control: A case study on anti-lock braking. International Journal of Vehicle Autonomous Systems, 2 (24) 1-2,18 39. 13. Lozia Z.: Analiza ruchu samochodu dwuosiowego na tle modelowania jego dynamiki. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej1998. 14. O Brien R.T. Jr., Piepmeier J.A., Hoblet P.C., Burns S.R., George C.E.: Scale-model vehicle analysis using an off-the-shelf scale-model testing apparatus, Proceedings of American Control Conference 24, 24. 15. Odenthal D., Bunte T., Ackermann J.: Nonlinear Steering and Braking Control for Vehicle Rollover Avoidance, Proceedings of the European Control Conference, 1999. 16. Parczewski K., Wnęk H.: The attempt to use the car model to the analysis of the vehicle movement after the curvilinear track, Transactions of the Universities of Košice 29, (29) 3, 117-12. 17. Parczewski K., Wnęk H.: The tyre characteristics of physical models used to investigate vehicles lateral stability, Part D: Journal of Automobile Engineering, 4/214, 1-7. 18. Parczewski K., Wnęk H.: Using mobile scaled vehicle to investigate the truck lateral stability, Wykorzystanie mobilnego modelu do analizy stateczności bocznej samochodu ciężarowego. Eksploatacja i Niezawodność- Maintenance and Reliability, 15 (213) 4, 415-421. 19. Parczewski K., Wnęk H.: Utilization of the car model to analysis of the vehicle movement after the curvilinear track, Wykorzystanie modelu samochodu do analizy ruchu po torze krzywoliniowym. Eksploatacja i Niezawodność Maintenance and Reliability, 8 (21) 4, 37-46. 2. Parczewski K., Wnęk H.: Wykorzystanie kryteriów podobieństwa do analiz stateczności ruchu na podstawie mobilnego modelu samochodu ciężarowego, Logistyka (212) 3, 1797-185. 21. Parczewski K.: Analiza możliwości wykorzystania modelu fizycznego do oceny stateczności ruchu pojazdów wielkogabarytowych, Wydawnictwo Akademii Techniczno-Humanistycznej w Bielsku-Białej, Rozprawa naukowa 52/214, 22. Patil C.B.: Antilock Brake System Re-design and Control Prototyping using a One-fifth Scale Vehicle Experimental Test-bed, Master s Thesis, Department of Mechanical Engineering, The University of Texas at Austin, Austin, Texas, 23. 23. Prochowski L., Kozioł St.: Zagrożenia w ruchu pojazdów z wysoko położonym środkiem masy, Problemy Eksploatacji - (211) 2. 24. Romaniszyn K. M.: Mobilne modele samochodów do badań stateczności, Logistyka (212) 3. 25. Travis W. E., Whitehead R. J., Bevly D. M., Flowers G. T.: Using Scaled Vehicles to Investigate the Influence of Various Properties on Rollover Propensity, Proceedings of American Control Conference, Boston, (24) 4, 3381-3386. 26. USDOT, A Comprehensive Experimental Examination of Selected Maneuvers That May Induce On-Road, Untripped, Light Vehicle Rollover - Phase IV of NHTSA's Light Vehicle Rollover Research Program, NHTSA report HS 89 513, 1/22. 27. USDOT, An Experimental Examination of Selected Maneuvers That May Induce On- Road Untripped Light Vehicle Rollover - Phase II of NHTSA s 1997-1998 Vehicle Rollover Research Program, NHTSA report HS 88 977, 7/1999. 28. Vera R.: Scale model AHS research facility (SMARF), Idea Project Final Report, Transportation Research Board-National Research Council, 1995. 29. Verma R., Del Vecchio D., Fathy H. K.: Development of a scaled vehicle with Longitudinal dynamics of a HMMWV for ITS testbed. Paper University of Michigan, 27. 3. Winkler C.: Rollover of Heavy Commercial Vehicles, University of Michigan Transportation Research Institute, Research Review 31 4/2. 31. PN-ISO 8855 (211): Pojazdy drogowe. Dynamika zachowania się podczas jazdy. Terminologia, 32. ISO 14791 (2): Heavy Commercial vehicles and Articulated Buses. Lateral stability test methods. 33. ISO 14792 (23): Heavy Commercial vehicles and Articulated Buses. Steady state circular test. 34. ISO 14793 (23): Heavy Commercial vehicles and Articulated Buses. Lateral transient response test methods. 35. ISO 3888 (24): Road vehicles. Test procedure for severe line change manoeuvre. 248

36. ISO 4138 (212): Road Vehicles Steady State Circular Test Procedure. 37. ISO 741 (23): Road Vehicles Lateral Transient Response Test Method 38. ГOCT P-5232-23: Автомобильный, транспортные средства, Управляемост и Mr Kazimierz M. Romaniszyn, Dsc., DEng. professor in the Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science at University of Bielsko-Biała. Prof. dr hab. inż. jest Kazimierz Romaniszyn na Wydziale Budowy Maszyn i Informatyki Akademii Techniczno-Humanistycznej w Bielsku Białej, ul. Willowa 2, 43-39 Bielsko- Biała, kromaniszyn@ath.bielsko.pl устойчивост. Техническиe требования. Методы испитаний ГOCTAHДАРТ Mockвa. 39. FMVSS No. 136: Electronic Stability Control Systems On Heavy Vehicles, National Highway Traffic Safety Administration, Office of Regulatory Analysis and Evaluation National Center for Statistics and Analysis. 5/212. Mr Krzysztof Parczewski, DEng. doctor in the Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science at University of Bielsko-Biała. Dr inż. Krzysztof Parczewski pracownik Wydziału Budowy Maszyn i Informatyki Akademii Techniczno-Humanistycznej w Bielsku Białej, ul. Willowa 2, 43-39 Bielsko-Biała, kparczewski@ath.bielsko.pl 249