Riassunto analitico
L'utilizzo di banchi Hardware In the Loop nell'industria automotive è un potente strumento per eseguire analisi e test preliminari su singoli componenti, sistemi e
anche veicoli completi. La valutazione della sicurezza funzionale, l'integrazione dei sistemi e l'analisi oggettiva delle logiche di controllo possono infatti essere eseguite evitando sessioni di test in terreno di prova, più costose e pericolose. Uno dei vantaggi della simulazione di prove tramite banchi HIL è la riduzione delle variabili non controllate o non note, che comunque non sempre possono essere del tutto rimosse.
É quello che succede per l'attuazione dei comandi dei freni di una motocicletta. Esistono apparecchiture per l'attuazione automatica dei comandi di un veicolo, ma
sono per lo più rivolti a vetture e, nessuna soluzione speciffca per motociclette è stata trovata al momento in cui questo lavoro è cominciato.
Quindi, è stato sviluppato un sistema di attuazione automatica dei freni. I requisiti sono stati deffniti sfruttando acquisizioni di dati sperimentali e vincoli sono stati
imposti dalle modalità di utilizzo richieste. L'attuatore usato è un motore passo-passo ed è stato sviluppato un sistema di montaggio adatto a molteplici modelli di motociclette. L'intero sistema è stato progettato, realizzato e validato. Esso è stato anche utilizzato in un caso studio reale, per questo l'architettura e gli elementi
costitutivi del banco HIL realizzato vengono descritti.
I risultati ottenuti sia nella validazione che nel caso studio mostrano l'effcacia del sistema, assicurando ripetibilità, riproducibilità e la possibilità di implementare tecniche di controllo basate su sensori comuni.
L'apparecchiatura sviluppata si rivela essere un effcace strumento per l'aggiornamento e il potenziamento di un banco HIL. Sviluppi futuri saranno incentrati sulle fasi di calibrazione e i metodi di controllo.
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Abstract
Utilization of Hardware In the Loop test benches in the automotive industry is a powerful tool for analysis and testing of single components and also full-vehicle testing. Assessment of functional safety, system integration, and objective control logics analysis can all be carried out avoiding more expensive and dangerous on-field test sessions. One of the advantages of HIL testing is the removal of unknown quantities, but still, there are elements that cannot be fully controlled unless specific pieces of equipment are adopted. It is the case of brake commands of motorcycles. There exist testing equipment for automatic command actuation devoted to four-wheeled vehicles, while, at the moment this work started, no market available solutions were found for motorcycles.
An automatic brake actuation system is thus developed. Requirements are set using experimental data and constraints on the use cases, requiring specific features of the system. The actuator utilized is a stepper motor and a mechanical design suitable for different motorcycle models is developed. The system was designed, assembled and validated. Upon description of the adopted HIL test bench a real case study is also provided for a brake assistance system analysis.
The equipment validation and case study results show the performances of the system, ensuring repeatability, reproducibility, and effective realization of control methods based on common sensors.
The developed equipment resulted being an effective tool for upgrading HIL simulation testing. Further developments may regard the calibration procedures and control methods.
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