Tato diplomová práce je zaměřena na problematiku řízení více náprav u silničních vozidel. Cílem této práce je analýza použitelných systémů pro řízení zadní nápravy a návrh elektromechanického systému řízení steer-by-wire se zaměřením především na zabezpečení systému pro případ selhání některé z jeho komponent.
První část práce je úvodem do problematiky řízení více náprav, především pak řízení všech kol u dvounápravového vozidla (4WS). Jsou zde vysvětleny výhody použití řízení všech kol a také možnosti řízení pomocí technologie steer by wire. Také jsou zde uvažována případná rizika elektronického systému.
Ve druhé části jsou analyzovány funkce a možnosti systémů použitelných pro řízení zadní nápravy nebo řízení více náprav. Jedná se současnosti používané mechanické, elektrohydraulické a elektromechanické systémy. Jsou zde také uvedeny jejich aplikace na silničních vozidlech různých druhů a výhody, které jim přináší.
Třetí část je zaměřena na návrh elektromechanického systému steer by wire pro řízení zadní nápravy experimentálního vozidla s řízením všech kol 4WS. Návrh zahrnuje snímání vstupních dat pro řídící jednotku, řídící programy pro jednotlivé provozní situace a návrh akčního členu řízení zadní nápravy. Závěrečná část návrhu je věnována analýze možných kritických situací, spolehlivosti navrženého systému a možnostem zálohování pro zabezpečení systému v případě kritické poruchy některé z jeho komponent.
Anotace v angličtině
This diploma work deals with the problems of steering of several axles at road carriages. The aim of this work is to analyze usable systems for steering of the rear axle and to propose an electromechanical system steer-by-wire with the focus on system security in case of defection of one of its components.
The first part of this work is an introduction of the problems of the steering of several axles, mainly the steering of all wheels at two-axled vehicle (4WS). The advantages of using the all wheels steering and possibilities of steer-by-wire technology are explained there. Possible risks of an electonic system are also included there.
The second part of the diploma work analyzes the funcions and possibilities of systems which are usable for steering of the rear axle or steering of several axles. It deals with the mechanical, electrohydraulic and electromechanical systems which are used nowadays. The advantages and applications of these systems on the road carriages of various types are also mentioned there.
The third part of the diploma work is focused on the proposal of an electromechanical system steer-by-wire intended for an experimental vehicle 4WS. The proposal contains the scanning of entering data for the electronic control unit, steering programmes for particular operating situation and a proposal of an actuator of the steering of the rear axle.
The concluding part of this work is dedicated to the analysis of possible critical situations, to the reliability of the proposed system and to the possibilities of redundancy for the security in case of critical defect of some of its components.
all wheel steering, four wheel steering, turning kinematics, Ackermann geometry condition, mechanical steering, electrohydraulic steering, electromechanical steering, steer by wire, steering wheel angle sensor, speed sensor, electronic control unit, control program, actuator, elektromotor, steering ratio, critical failure, redundancy, safety, reliability, FMEA analysis, latching device.
Rozsah průvodní práce
77
Jazyk
CZ
Anotace
Tato diplomová práce je zaměřena na problematiku řízení více náprav u silničních vozidel. Cílem této práce je analýza použitelných systémů pro řízení zadní nápravy a návrh elektromechanického systému řízení steer-by-wire se zaměřením především na zabezpečení systému pro případ selhání některé z jeho komponent.
První část práce je úvodem do problematiky řízení více náprav, především pak řízení všech kol u dvounápravového vozidla (4WS). Jsou zde vysvětleny výhody použití řízení všech kol a také možnosti řízení pomocí technologie steer by wire. Také jsou zde uvažována případná rizika elektronického systému.
Ve druhé části jsou analyzovány funkce a možnosti systémů použitelných pro řízení zadní nápravy nebo řízení více náprav. Jedná se současnosti používané mechanické, elektrohydraulické a elektromechanické systémy. Jsou zde také uvedeny jejich aplikace na silničních vozidlech různých druhů a výhody, které jim přináší.
Třetí část je zaměřena na návrh elektromechanického systému steer by wire pro řízení zadní nápravy experimentálního vozidla s řízením všech kol 4WS. Návrh zahrnuje snímání vstupních dat pro řídící jednotku, řídící programy pro jednotlivé provozní situace a návrh akčního členu řízení zadní nápravy. Závěrečná část návrhu je věnována analýze možných kritických situací, spolehlivosti navrženého systému a možnostem zálohování pro zabezpečení systému v případě kritické poruchy některé z jeho komponent.
Anotace v angličtině
This diploma work deals with the problems of steering of several axles at road carriages. The aim of this work is to analyze usable systems for steering of the rear axle and to propose an electromechanical system steer-by-wire with the focus on system security in case of defection of one of its components.
The first part of this work is an introduction of the problems of the steering of several axles, mainly the steering of all wheels at two-axled vehicle (4WS). The advantages of using the all wheels steering and possibilities of steer-by-wire technology are explained there. Possible risks of an electonic system are also included there.
The second part of the diploma work analyzes the funcions and possibilities of systems which are usable for steering of the rear axle or steering of several axles. It deals with the mechanical, electrohydraulic and electromechanical systems which are used nowadays. The advantages and applications of these systems on the road carriages of various types are also mentioned there.
The third part of the diploma work is focused on the proposal of an electromechanical system steer-by-wire intended for an experimental vehicle 4WS. The proposal contains the scanning of entering data for the electronic control unit, steering programmes for particular operating situation and a proposal of an actuator of the steering of the rear axle.
The concluding part of this work is dedicated to the analysis of possible critical situations, to the reliability of the proposed system and to the possibilities of redundancy for the security in case of critical defect of some of its components.
all wheel steering, four wheel steering, turning kinematics, Ackermann geometry condition, mechanical steering, electrohydraulic steering, electromechanical steering, steer by wire, steering wheel angle sensor, speed sensor, electronic control unit, control program, actuator, elektromotor, steering ratio, critical failure, redundancy, safety, reliability, FMEA analysis, latching device.
Zásady pro vypracování
1.Úvod do problematiky, steer by wire, řízení všech kol 4WS
2.Výhody a možná rizika aplikace řízení více náprav
3.Analýza použitelných systémů pro řízení kol zadní nápravy
4.Návrh systému steer by wire
5.Vstupní data do řídící jednotky
6.Řídící signál pro akční člen
7.Návrh akčního členu pro řízení zadní nápravy
Zásady pro vypracování
1.Úvod do problematiky, steer by wire, řízení všech kol 4WS
2.Výhody a možná rizika aplikace řízení více náprav
3.Analýza použitelných systémů pro řízení kol zadní nápravy
4.Návrh systému steer by wire
5.Vstupní data do řídící jednotky
6.Řídící signál pro akční člen
7.Návrh akčního členu pro řízení zadní nápravy
Seznam doporučené literatury
1. VLK, F.: Podvozky motorových vozidel, Nakladatelství a vydavatelství VLK, Brno,2000
2. VLK, F.: Koncepce motorových vozidel, Nakladatelství a vydavatelství VLK, Brno,2000
3. ZAPLETAL, F: Zvyšování aktivní bezpečnosti vozidel využitím systému 4WS a AFWS, Brno, 1997
4. HONDA: E-4WS Construction and Function (Based on the 1997 Prelude), servisní příručka, 1997
5. JOZÍF, M.: QUADRASTEER, Automobil 10/2000
6. BRABEC, MALÝ, VOŽENÍLEK: 4WS řízení zadních kol, Žilina, 2001.
Seznam doporučené literatury
1. VLK, F.: Podvozky motorových vozidel, Nakladatelství a vydavatelství VLK, Brno,2000
2. VLK, F.: Koncepce motorových vozidel, Nakladatelství a vydavatelství VLK, Brno,2000
3. ZAPLETAL, F: Zvyšování aktivní bezpečnosti vozidel využitím systému 4WS a AFWS, Brno, 1997
4. HONDA: E-4WS Construction and Function (Based on the 1997 Prelude), servisní příručka, 1997
5. JOZÍF, M.: QUADRASTEER, Automobil 10/2000
6. BRABEC, MALÝ, VOŽENÍLEK: 4WS řízení zadních kol, Žilina, 2001.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Diplomant při obhajobě komisi seznámil s návrhem systému steer by wire pro řízení kol zadní nápravy a provedením analýzy spolehlivosti a vzniku možných poruch navrženého systému. Na otázky oponenta a členů komise odpovídal odpovídajícím způsobem.