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Dynamic Modeling of Residual-Affected Homogeneous Charge Compression Ignition Engines with Variable Valve Actuation / Shaver, Gregory. M. in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 374-381 p. Titre : Dynamic Modeling of Residual-Affected Homogeneous Charge Compression Ignition Engines with Variable Valve Actuation Titre original : Modèle Dynamique des Moteurs Homogènes Affectés d'Allumage Spontané de Charge de Résiduel avec la Mise en Action Variable de Valve Type de document : texte imprimé Auteurs : Shaver, Gregory. M., Auteur ; Edwards, Christopher F. ; Caton, Patrick A. ; Roelle, Matthew, J. ; Gerdes, J. Christian, Auteur Article en page(s) : 374-381 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Allumage  spontané  homogène  Moteur  à  combustion  Controleur  Cinétique  chimique  Masse  de  commande  Echappement  Propane Index. décimale : 620.1/389 Résumé : One practical method for achieving homogeneous charge compression ignition (HCCI) in internal combustion engines is to modulate the valve to trup or reinduct exhaust gases, increasing the energy of the charge, and enabling autoignition. Controlling combustion phacing with valve modulation can be challenging, however, since any controller must operate through the chemical kinetics of HCCI and account for the cycle to cycle dynamics arising from the retained exhaust gas. This paper presents a simple model of the overall HCCI process that captures these fondamental aspects. The model uses and integrated Arrhenius rate expression to capture the importance of species concentrations and temperature on the ignition process and predict the start of combustion. The cycle to cycle dynamics, in turn, develop through mass exchange between a control volume representing the cylinderand a control mass modeling the exhaust manifold. Despite its simplicity, the model predicts combustion phasing, pressure evolution and work output for propane combustion experiments at levels of fidelity comparable to more complex representations. Transient responses to valve timing changes are also captured and, with minor modification, the model can, in principle, be extended to handle a variety of fuels. Une méthode pratique pour réaliser l'allumage spontané homogène de charge (HCCI) dans des moteurs à combustion interne est de moduler la valve aux gaz d'échappement de trup ou de reinduct, augmentant l'énergie de la charge, et permettant l'auto-allumage. La combustion de contrôle phacing avec la modulation de valve peut être provocante, cependant, puisque n'importe quel contrôleur doit fonctionner par la cinétique chimique de HCCI et expliquer le cycle pour faire un cycle la dynamique résultant du gaz d'échappement maintenu. Cet article présente un modèle simple du processus global de HCCI qui capture ces aspects fondamental. Les utilisations de modèle et l'expression intégrée de taux d'Arrhenius de capturer l'importance des concentrations et de la température d'espèces sur le procédé d'allumage et de prévoir le début de la combustion. Le cycle pour faire un cycle la dynamique, à leur tour, se développent par l'échange de masse entre un volume de commande représentant le cylindre et une masse de commande modelant la tubulure d'échappement. En dépit de sa simplicité, le modèle prévoit la combustion mettant en phase, pressurise l'évolution et fonctionne le rendement pour des expériences de combustion de propane aux niveaux de la fidélité comparables à des représentations plus complexes. Des réponses passagères aux changements de synchronisation de valve sont également capturées et, avec la modification mineure, le modèle peut, en principe, être prolongé pour manipuler une variété de carburants. En ligne : greg.shaver@gmail.com, gerdes@stanford.edu, roelle@stanford.edu, caton@stanford. [...] [article] Dynamic Modeling of Residual-Affected Homogeneous Charge Compression Ignition Engines with Variable Valve Actuation = Modèle Dynamique des Moteurs Homogènes Affectés d'Allumage Spontané de Charge de Résiduel avec la Mise en Action Variable de Valve [texte imprimé] / Shaver, Gregory. M., Auteur ; Edwards, Christopher F. ; Caton, Patrick A. ; Roelle, Matthew, J. ; Gerdes, J. Christian, Auteur . - 374-381 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 374-381 p. Mots-clés : Allumage  spontané  homogène  Moteur  à  combustion  Controleur  Cinétique  chimique  Masse  de  commande  Echappement  Propane Index. décimale : 620.1/389 Résumé : One practical method for achieving homogeneous charge compression ignition (HCCI) in internal combustion engines is to modulate the valve to trup or reinduct exhaust gases, increasing the energy of the charge, and enabling autoignition. Controlling combustion phacing with valve modulation can be challenging, however, since any controller must operate through the chemical kinetics of HCCI and account for the cycle to cycle dynamics arising from the retained exhaust gas. This paper presents a simple model of the overall HCCI process that captures these fondamental aspects. The model uses and integrated Arrhenius rate expression to capture the importance of species concentrations and temperature on the ignition process and predict the start of combustion. The cycle to cycle dynamics, in turn, develop through mass exchange between a control volume representing the cylinderand a control mass modeling the exhaust manifold. Despite its simplicity, the model predicts combustion phasing, pressure evolution and work output for propane combustion experiments at levels of fidelity comparable to more complex representations. Transient responses to valve timing changes are also captured and, with minor modification, the model can, in principle, be extended to handle a variety of fuels. Une méthode pratique pour réaliser l'allumage spontané homogène de charge (HCCI) dans des moteurs à combustion interne est de moduler la valve aux gaz d'échappement de trup ou de reinduct, augmentant l'énergie de la charge, et permettant l'auto-allumage. La combustion de contrôle phacing avec la modulation de valve peut être provocante, cependant, puisque n'importe quel contrôleur doit fonctionner par la cinétique chimique de HCCI et expliquer le cycle pour faire un cycle la dynamique résultant du gaz d'échappement maintenu. Cet article présente un modèle simple du processus global de HCCI qui capture ces aspects fondamental. Les utilisations de modèle et l'expression intégrée de taux d'Arrhenius de capturer l'importance des concentrations et de la température d'espèces sur le procédé d'allumage et de prévoir le début de la combustion. Le cycle pour faire un cycle la dynamique, à leur tour, se développent par l'échange de masse entre un volume de commande représentant le cylindre et une masse de commande modelant la tubulure d'échappement. En dépit de sa simplicité, le modèle prévoit la combustion mettant en phase, pressurise l'évolution et fonctionne le rendement pour des expériences de combustion de propane aux niveaux de la fidélité comparables à des représentations plus complexes. Des réponses passagères aux changements de synchronisation de valve sont également capturées et, avec la modification mineure, le modèle peut, en principe, être prolongé pour manipuler une variété de carburants. En ligne : greg.shaver@gmail.com, gerdes@stanford.edu, roelle@stanford.edu, caton@stanford. [...]

Estimation of tire slip angle and friction limits using steering torque / Yung-Hsiang Judy Hsu in IEEE Transactions on control systems technology, Vol. 18 N° 4 (Juillet 2010) 

Public ISBD [article]  in IEEE Transactions on control systems technology > Vol. 18 N° 4 (Juillet 2010) . - pp. 896-907 Titre : Estimation of tire slip angle and friction limits using steering torque Type de document : texte imprimé Auteurs : Yung-Hsiang Judy Hsu, Auteur ; Shad M. Laws, Auteur ; Gerdes, J. Christian, Auteur Année de publication : 2011 Article en page(s) : pp. 896-907 Note générale : Génie Aérospatial Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Aligning  moment  Friction  Pneumatic  trail  Sideslip  Slip  angle  Steering  torque  Tire  properties Index. décimale : 629.1 Résumé : Knowledge of the vehicle's lateral handling limits is important for vehicle control systems which aim to enhance vehicle handling and passenger safety. This paper presents a model-based estimation method that utilizes pneumatic trail information in steering torque to identify a vehicle's lateral handling limits, which are defined by the tire slip angle and peak lateral force limits. This method uses measurements available on many current production vehicles. Most importantly, it takes advantage of the early friction information encoded in the tire pneumatic trail. Pneumatic trail decreases as a function of the tire parameters even in the linear handling region, enabling early detection of the limits before they are reached. Experimental results on an independent front steering steer-by-wire research vehicle demonstrate the observer's ability to provide accurate real-time estimates of tire slip angle up to the limits of handling. Testing conditions include maneuvers performed on dry, flat paved road, as well as on lower-friction, dry gravel. DEWEY : 629.1 ISSN : 1063-6536 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=5286226 [article] Estimation of tire slip angle and friction limits using steering torque [texte imprimé] / Yung-Hsiang Judy Hsu, Auteur ; Shad M. Laws, Auteur ; Gerdes, J. Christian, Auteur . - 2011 . - pp. 896-907. Génie Aérospatial Langues : Anglais (eng) in IEEE Transactions on control systems technology > Vol. 18 N° 4 (Juillet 2010) . - pp. 896-907 Mots-clés : Aligning  moment  Friction  Pneumatic  trail  Sideslip  Slip  angle  Steering  torque  Tire  properties Index. décimale : 629.1 Résumé : Knowledge of the vehicle's lateral handling limits is important for vehicle control systems which aim to enhance vehicle handling and passenger safety. This paper presents a model-based estimation method that utilizes pneumatic trail information in steering torque to identify a vehicle's lateral handling limits, which are defined by the tire slip angle and peak lateral force limits. This method uses measurements available on many current production vehicles. Most importantly, it takes advantage of the early friction information encoded in the tire pneumatic trail. Pneumatic trail decreases as a function of the tire parameters even in the linear handling region, enabling early detection of the limits before they are reached. Experimental results on an independent front steering steer-by-wire research vehicle demonstrate the observer's ability to provide accurate real-time estimates of tire slip angle up to the limits of handling. Testing conditions include maneuvers performed on dry, flat paved road, as well as on lower-friction, dry gravel. DEWEY : 629.1 ISSN : 1063-6536 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=5286226

Integrating Intertial Sensors With Global Positioning System (GPS) for Vehicle Dynamics Control / Ryu, Jihan in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 126 N° 2 (Juin 2004) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 2 (Juin 2004) . - 243-254 p. Titre : Integrating Intertial Sensors With Global Positioning System (GPS) for Vehicle Dynamics Control Titre original : Sondes d'Intégration d'Intertial avec le Système de Positionnement Global (GPS) pour la Commande de Dynamique de Véhicule Type de document : texte imprimé Auteurs : Ryu, Jihan, Auteur ; Gerdes, J. Christian, Auteur Article en page(s) : 243-254 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Glissade  d'état  de  véhicule  Vitesse  longitudinale  Roulement  Sonde  à  inertie  Véhicule  à  moteur  avec  récepteur  global  Filtre  cinématique  de  Kalman  Polarisation  de  sonde  Système  à  antenne  GPS  Angle  de  glissade  Calibrage  Dynamique  de  véhicule  sans  calibrage Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper demonstrates a method of estimating several key vehicle states—sideslip angle, longitudinal velocity, roll and grade—by combining automotive grade inertial sensors with a Global Positioning System (GPS) receiver. Kinematic Kalman filters that are independent of uncertain vehicle parameters integrate the inertial sensors with GPS to provide high update estimates of the vehicle states and the sensor biases. Using a two-antenna GPS system, the effects of pitch and roll on the measurements can be quantified and are demonstrated to be quite significant in sideslip angle estimation. Employing the same GPS system as an input to the estimator, this paper develops a method that compensates for roll and pitch effects to improve the accuracy of the vehicle state and sensor bias estimates. In addition, calibration procedures for the sensitivity and cross-coupling of inertial sensors are provided to further reduce measurement error. The resulting state estimates compare well to the results from calibrated models and Kalman filter predictions and are clean enough to use in vehicle dynamics control systems without additional filtering. Cet article démontre une méthode d'estimer l'angle principal de glissade d'états de véhicule, la vitesse longitudinale, le roulement et la catégorie en combinant les sondes à inertie de catégorie des véhicules à moteur avec un récepteur global du système de positionnement (GPS). Les filtres cinématiques de Kalman qui sont indépendant des paramètres incertains de véhicule intègrent les sondes à inertie avec le GPS pour fournir des évaluations élevées de mise à jour des états de véhicule et des polarisations de sonde. En utilisant un système de deux antennes GPS, les effets du lancement et le roulement sur les mesures peuvent être mesurés et sont démontrés pour être tout à fait significatifs dans l'évaluation d'angle de glissade. Utilisant le même système de GPS comme entrée à l'estimateur, cet article développe une méthode qui compense le roulement et le lancement effectue pour améliorer l'exactitude de l'état de véhicule et polarisation de sonde estime. En outre, des procédures de calibrage pour la sensibilité et l'accouplement de croix des sondes à inertie sont fournies pour réduire plus loin l'erreur de mesure. Les évaluations résultantes d'état comparent bien aux résultats des prévisions calibrées de modèles et de filtre de Kalman et sont assez propres pour employer dans des systèmes de commande de dynamique de véhicule sans filtrage additionnel. En ligne : jihan@stanford.edu, gerdes@stanford.edu [article] Integrating Intertial Sensors With Global Positioning System (GPS) for Vehicle Dynamics Control = Sondes d'Intégration d'Intertial avec le Système de Positionnement Global (GPS) pour la Commande de Dynamique de Véhicule [texte imprimé] / Ryu, Jihan, Auteur ; Gerdes, J. Christian, Auteur . - 243-254 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 2 (Juin 2004) . - 243-254 p. Mots-clés : Glissade  d'état  de  véhicule  Vitesse  longitudinale  Roulement  Sonde  à  inertie  Véhicule  à  moteur  avec  récepteur  global  Filtre  cinématique  de  Kalman  Polarisation  de  sonde  Système  à  antenne  GPS  Angle  de  glissade  Calibrage  Dynamique  de  véhicule  sans  calibrage Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper demonstrates a method of estimating several key vehicle states—sideslip angle, longitudinal velocity, roll and grade—by combining automotive grade inertial sensors with a Global Positioning System (GPS) receiver. Kinematic Kalman filters that are independent of uncertain vehicle parameters integrate the inertial sensors with GPS to provide high update estimates of the vehicle states and the sensor biases. Using a two-antenna GPS system, the effects of pitch and roll on the measurements can be quantified and are demonstrated to be quite significant in sideslip angle estimation. Employing the same GPS system as an input to the estimator, this paper develops a method that compensates for roll and pitch effects to improve the accuracy of the vehicle state and sensor bias estimates. In addition, calibration procedures for the sensitivity and cross-coupling of inertial sensors are provided to further reduce measurement error. The resulting state estimates compare well to the results from calibrated models and Kalman filter predictions and are clean enough to use in vehicle dynamics control systems without additional filtering. Cet article démontre une méthode d'estimer l'angle principal de glissade d'états de véhicule, la vitesse longitudinale, le roulement et la catégorie en combinant les sondes à inertie de catégorie des véhicules à moteur avec un récepteur global du système de positionnement (GPS). Les filtres cinématiques de Kalman qui sont indépendant des paramètres incertains de véhicule intègrent les sondes à inertie avec le GPS pour fournir des évaluations élevées de mise à jour des états de véhicule et des polarisations de sonde. En utilisant un système de deux antennes GPS, les effets du lancement et le roulement sur les mesures peuvent être mesurés et sont démontrés pour être tout à fait significatifs dans l'évaluation d'angle de glissade. Utilisant le même système de GPS comme entrée à l'estimateur, cet article développe une méthode qui compense le roulement et le lancement effectue pour améliorer l'exactitude de l'état de véhicule et polarisation de sonde estime. En outre, des procédures de calibrage pour la sensibilité et l'accouplement de croix des sondes à inertie sont fournies pour réduire plus loin l'erreur de mesure. Les évaluations résultantes d'état comparent bien aux résultats des prévisions calibrées de modèles et de filtre de Kalman et sont assez propres pour employer dans des systèmes de commande de dynamique de véhicule sans filtrage additionnel. En ligne : jihan@stanford.edu, gerdes@stanford.edu