ISO TR 13487-1997 Braking of road vehicles - Considerations on the definition of mean fully developed deceleration《道路车辆的制动 对平均满发展减速度定义的考虑》.pdf

1、RAPPORT TECHNIQUE ISOITR 13487 Premire dition 1997-07-I 5 Freinage des vhicules routiers - Considrations sur la dfinition de la dclration moyenne en rgime Braking of road vehicles - developed decelera tion Considerations on the definition of mean fully Numro de rfrence ISO/TR 13487: 1997(F) ISOTTR 1

2、3487: 1997(F) Sommaire page 1 Considrations techniques mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm 1 2 Considrations thoriques mm.mmmmmmmmmmmm.m.mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm.mmmmm.mmmmmm,m.m 5 2.1 quations de base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.2 Dtermination de la dclration moyenne en fonction de la distance partir de a(t) . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.3 Procdures dvaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5、 . . . . . *.* 9 3 Limites de lvaluation dans la dtermination de la dclration moyenne en rgime mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm 10 3.1 Limites dvaluation lies au signal de vitesse . . . . . . . . . . . . . . . .

6、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . * 10 3.2 Limites dvaluation lies au signal de dclration (voir figure 6) . . . . . . . . . . * 10 3.3 Limites dvaluation lies au temps de freinage total . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7、 . . . . . 11 3.4 valuation des limites par jugement technique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 4 Application . 12 4.1 Fonctions analytiques 12 4.2 Mesurages . 16 0 ISO 1997 Droits de reproduction res

8、ervs. Sauf prescription diffrente, aucune partie de cette publi- cation ne peut tre reproduite ni utilisee sous quelque forme que ce soit et par aucun pro- cde, lectronique ou mecanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lditeur. Organisation internationale de normalisa

9、tion Case postale 56 l CH-121 1 Geneve 20 l Suisse Internet central iso.ch x.400 c=ch; a=4OOnet; p=iso; o=isocs; s=central Imprim en Suisse ii 0 ISO ISO/TR 13487: 1997(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation

10、 (comits membres de IISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de IISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en li

11、aison avec IISO, participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. La tche principale des comits techniques est dlaborer les Normes internationales. Exceptionnellement, un comit tec

12、hnique peut proposer la publication dun rapport technique de lun des types suivants: - type 1, lorsque en dpit de maints efforts, laccord requis ne peut tre ralis en faveur de la publication dune Norme internationale; - type 2, lorsque le sujet en question est encore en cours de dveloppement techniq

13、ue ou lorsque, pour toute autre raison, la possibilit dun accord pour la publication dune Norme internationale peut tre envisage pour lavenir mais pas dans limmdiat; - type 3, lorsquun comit technique a runi des donnes de nature diffrente de celles qui sont normalement publies comme Normes internati

14、onales (ceci pouvant comprendre des informations sur ltat de la technique, par exemple). Les rapports techniques des types 1 et 2 font lobjet dun nouvel examen trois ans au plus tard aprs leur publication afin de dcider ventuellement de leur transformation en Normes intt rapports techniques de type

15、3 ne doivent pas ncessairement tre rviss avant que fournies ne soient plus juges valables ou utiles. LISO/TR 13487, rapport technique du type 3, a t labor par le Comit technique Vhicules routiers, sous-comit SC 2, Systmes de freinage et quipements. rnationales. Les les donnes ISO/TR 13487: 1997(F) 0

16、 ISO La rglementation ECE no 13 (Dispositions uniformes concernant lapprobation des vhicules des catgories M, N et 0 en matire de freinage) dtermine la performance de freinage lgale minimale pour les vhicules routiers neufs au moment de lapprobation par type. Cette performance de freinage est spcifi

17、e en termes de ) et en termes de . La srie 08 des amendements 1 ECE-R13 exige que les deux paramtres ci-dessus soient respects; en outre, la srie 08 des amendements prescrit la mthode de calcul de la dclration moyenne en rgime. La mthode choisie pour calculer la dclration moyenne en rgime se base su

18、r le travail effectu dans les groupes de travail 6 et 10 de ISO/TC 22/SC 2. Pour cette raison, il est utile de rsumer les informations de base sur ce sujet dans ce rapport technique ISO, en dcrivant les principes physiques essentiels et le rapport entre la distance darrt et la dclration moyenne en r

19、gime; cela permettra ceux qui sont chargs de dterminer la performance de freinage danalyser les rsultats des essais, qui ne sont jamais exactement reproductibles. Comme le texte lgislatif ne stipule ni les quipements de mesures ni les modes de mesures spcifiques, ce rapport technique peut indiquer d

20、autres solutions aux Services techniques et aux fabricants des quipements de mesure; il abordera galement les ventuelles possibilits informatiques. En outre, la transition entre diffrents systmes dunits sera facilite par cette contribution. Le texte lgislatif venir concdera dautres mthodes de mesure

21、s de la dclration moyenne en rgime; ces dernires sont expliques de faon explicite dans ce rapport technique. Le rapport indique clairement quen plus des solutions exactes pour la dclration moyenne en rgime (voir quations 16 et 29), certaines approximations (voir quations 30, 31 et 33) sont aussi adm

22、issibles dans les limites de la prcision requise, documentes par des considrations thoriques et des mesures pratiques correspondantes avec un vhicule. Cest pour cette raison que lquation 31 a t labore pour les valuations assistes par ordinateur et lquation 33 pour les valuations graphiques. 0 ISO IS

23、OTTI? 13487: 1997(F) Unit Svmbole a (s) a (t) a I I a aB, aE aF (t) ai, ai aL (0 amax ml ml ml82 mis2 ml82 mls2 mls2 mls2 mls2 ams ml82 amsl II arns2! ams3 ml52 ams ml9 amsN ml82 amt ml52 amt mls2 aR (t) mls2 a1 )Y a2 )Y a3 (SI mls2 a1 (th a2 (OY a3 (t) d m mls2 ml ds dt dv mfdd S SBj SE SD m S mls

24、mls2 m m m SF (t) m Trajectoire de distance pendant la dclration donne Dclration en fonction de la distance Dclration en fonction du temps Dclration constante Valeur absolue de Z Dclration au dbut et la fin de la plage dvaluation sur lapproximation linaire pour a (t) Trajectoire de dclration donne a

25、nalytiquement avec chute temporaire Valeurs de dclration individuelle Approximation linaire pour a (t) Valeur maximale dans une trajectoire de dclration en fonction du temps Dclration moyenne lie la distance Exemples de dclrations moyennes lies des distances diffrentes Valeur approximative pour la d

26、clration moyenne lie la distance conformment lquation (33) Valeur numrique approximative.pour la dclration moyenne en rgime lie la distance conformment lquation (31) Dclration moyenne lie au temps Valeur approximative pour la dclration moyenne lie au temps conformment lquation (34) Trajectoire de dc

27、lration donne analytiquement avec monte temporaire Diffrentes trajectoires de dclration en fonction de la distance Diffrentes trajectoires de dclration en fonction du temps Dclration moyenne en rgime selon la rglementation N”13deIECE Diffrentiel de distance Diffrentiel de temps Diffrentiel de vitess

28、e Dclration moyenne en rgime Distance Distances au dbut et la fin de la plage dvaluation Distance de freinage pendant la priode de la dclration moyenne en rgime analytiquement aF (t) V ISO/TR 13487: 1997(F) 0 ISO Si SR SR (t) Sl9 s29 s3 SI (t)l s2 O)S s3 (0 T t t i 9 tg, tE tR k t1 t2 V v 0) VB, “E

29、VF (t) vi fR (t) Vo VI (09 v2 (09 v3 (t) Aa msN9 A ams A arnt, A amsN At z m m m m m S S S S S S S kmlh mls, kmlh mls mls mls mls mls, kmlh mls 0 / 0 S S Valeurs de distance individuelle Distance de freinage pendant le temps de rponse et le temps de monte en pression Trajectoire de distance pendant

30、la dclration donne analytiquement aR (t) Distances de freinage avec diffrentes trajectoire de dclration Diffrentes courbes de distance Temps de freinage total Temps Temps de dbut et de fin de la plage dvaluation Somme du temps de rponse et du temps de monte en pression Temps la fin dun freinage Temp

31、s auquel la dclration prend la valeur 112 ama pour la premire fois Temps auquel la dclration prend la valeur 112 ama pour la dernire fois Vitesse dessai Variable de vitesse Vitesses de dbut et de fin de la plage dvaluation Courbe de vitesse pendant la dclration donne analytiquement aF (t) Valeurs de

32、 vitesse individuelle Courbe de vitesse pendant la dclration donne analytiquement aR (t) Vitesse initiale Courbes de vitesses diffrentes Diffrences relatives de dclrations moyennes (Tableaux 5 et 6) Incrment de temps Temps RAPPORT TECHNIQUE ISO ISO/TR 13487: 1997(F) Freinage des vhicules routiers -

33、Considrations sur la dfinition de la dclration moyenne en rgime 1 Considrations techniques La rglementation no 13 de 1 ECE traite dans son Annexe 4 des (, par exemple, pour les voitures particulires (vhicules de catgorie Ml selon le ECE-R13) les valeurs suivantes sont utilises : tR=O,36s, v=22,22m/s

34、et dm=5,8m/s2 Si la distance darrt doit tre mesure en mtres et la vitesse en kmlh, on obtient partir de (1) dans le cas de vhicules Ml, la formule telle quelle est donne par le rglement no 13 : V2 sIO,lxv+- 150 Le problme est quil ny a ce jour aucune rgle pour dterminer la dclration moyenne en rgime

35、 (mfdd) de faon quelle puisse tre applique aux exigences lgales existantes pour les distances darrt. Il convient en outre quune procdure qui tablit la mfdd en relation avec la distance darrt rponde aux exigences suivantes : 1 ISOITR 13487: 1997(F) 0 ISO - la mfdd ne doit pas tre de conception restri

36、ctive en matire dappareils de mesure cest-dire : mme les mesures de dclration pure doivent pouvoir tre values ; - lvaluation de la mfdd doit permettre dutiliser des ordinateurs modernes ainsi que des mthodes conventionnelles ; - une partie reprsentative du processus de dclration doit tre choisie pou

37、r lvaluation. Jusqu maintenant, dans les rglementations nationales en Europe, les valeurs moyennes ont en gnral t bases sur le temps. Il ny a pas dindication sur lun quelconque des procds analytiques qui montre que la valeur moyenne base sur le temps puisse amener des erreurs considrables, si la dis

38、tance darrt ou la courbe de vitesse est calcule avec la valeur moyenne lie au temps. A laide de diverses courbes de dclration avec la mme valeur moyenne lie au temps, lexemple suivant montre qu la fois les dclrations moyennes lies la distance et les distances darrt correspondantes prennent des valeu

39、rs diffrentes. En partant de la vitesse vo = 30 mls dans un intervalle de temps de 0 6 s, les courbes de dclration suivantes sont prises avec (figure 1) : a, (t) = - 5 m/ s* a* (0 =-(8m/s* -1m/s3xt) a3 (0 =-(2m/s* +1mls3 xt) (3) -2 E I eu -4 & z -6 0 a n m/s2 3 temps 4 S 6 Figure 1 - Diffrentes cour

40、bes de dclration avec la mme valeur moyenne lie au temps Lintgration sur la dure donne les vitesses (Figure 2) : v,(t)=30m/s-5m/s* Xt v, (t)=30m/s-(8m/s*-0,5mls3xt)xt v, (t)=30m/s-(2m/s* +0,5m/s3 xt)Xt (4) 0 ISO ISO/TR 13487: 1997(F) Lintgration des vitesses sur la dure donne les trajectoires de dis

41、tance (Figure 3) : 8 20 a m 5 I 2 3 4 S 6 temps Figure 2 - Courbes de vitesse corrle aux dclrations de la Figure 1 s,(t)=30m/sxt-2,5/s* xt* t 2 s, (t)=30m/sxt-(8m/s* -0,m/s3xt)x- 2 t 2 s, (t)=30m/sXt-(2m/s* +0,3m/s3 xt)x- 2 80 (5) 0 1 2 3 4 b 3 temps Figure 3 - Courbes de distance corrles aux dclrat

42、ions de la Figure 1 Dans le cas de dclrations diffrentes a (t) avec la mme valeur moyenne lie au temps, des carts majeurs apparaissent dans la distance de freinage (Figure 3) : s1 = 90 m s2 = 72 m s3=108m ISO/TR 13487: 1997(F) 0 ISO Si les courbes de dclration indiques la Figure 1 sont traces en fon

43、ction de la distance, le rsultat est indiqu la figure 4. 0 20 40 60 Distance 80 m 120 Figure 4 - Courbes de dclration sur la base des distances de la Figure 3 A laide de lquation : 2 a VO msj =-, j=1,2,3 2 x s, . (6) qui reprsente un cas spcial de lquation (11) dveloppe au chapitre 2, le rsultat est

44、 le suivant : amsl = - 5,O mfs2 ams2 = - 6,25 m/s2 ams3 = - 4,17 mls2 On peut voir que les dclrations moyennes lies la distance scartent les unes des autres. Ce nest que dans le cas de amsl = - 50 m/s2 que la valeur est gale la valeur lie au temps. Les discussions prcdentes indiquent quil est ncessa

45、ire dinterprter soigneusement la dclration moyenne en rgime, dsigne comme dm dans lquation (1). En particulier parce que les exigences lgales bases sur ldition actuelle du rglement no 13 de 1 ECE donnent la possibilit dutiliser la mfdd, dm en plus de lvaluation de la distance darrt pour les essais d

46、homologation. 0 ISO ISOTTR 13487:1997(F) 2 Considrations thoriques 2.1 Equations de base La drivation physique est ncessaire pour permettre de comprendre le deuxime terme sD de lquation (1) contenant la mfdd. En partant des quations de base : v 0) ds =- dt (7) et a (0 dv =- (8) dt on peut obtenir la

47、 relation suivante en liminant le diffrentiel de temps dt en (8) en y substituant (7) : ds 1 =-xv(t)xdv a (t (9) La question dune dfinition convenable de la mfdd revient savoir quel taux de dclration constante reprsentative Z peut dcrire un processus de dclration donne. En considrant la diffrence entre sB au dbut et la distance sE la fin de la priode dvaluation, on peut lobtenir en intgrant (9) dans les limites de vitesse associes vB et VE. SE f ds = s, - s, 1 “E 2 2 =x v(t)xdv= vE-vB SB a f “B 2xa ou : 2 2 jj= E -B 2x, -,) (10) (11)