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Dissertação de Mestrado
Documento
Autor
Nome completo
Gustavo dos Santos Gioria
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2008
Orientador
Banca examinadora
Canale, Antonio Carlos (Presidente)
Horta Gutierrez, Juan Carlos
Passarini, Luis Carlos
Título em português
Influência da utilização do ABS na segurança veicular baseada na eficiência de frenagem e na probabilidade de travamento de roda
Palavras-chave em português
ABS
Acidente de trânsito
Segurança veicular
Simulação
Resumo em português
O ABS (Antilock Braking System) é um sistema suplementar ao sistema de freio de serviço normal, que impede o travamento da roda em qualquer situação de frenagem, principalmente em frenagens de emergência, e com isto garante estabilidade e dirigibilidade ao veículo e reduz, na grande maioria de situações, a distância de parada em relação ao sistema de freio normal. Por sua vez, o travamento de roda na frenagem tem uma forte relação com acidentes de trânsito. Esta dissertação apresenta uma avaliação da eficiência do ABS na redução de acidentes de trânsito nas condições de uso cotidianas do veículo, baseando-se em uma característica da dinâmica do veículo: a eficiência de frenagem. Usualmente, esta avaliação da eficácia do ABS na prevenção de acidentes é feita através de estatísticas de dados de acidentes e de registros de veículos. O travamento da roda ocorre quando a demanda de aderência de veículo, que está diretamente relacionada com a desaceleração desejada, supera a aderência disponibilizada pelo conjunto pneu pavimento. Portanto através de curvas de probabilidade de disponibilidade de aderência, curvas de probabilidade de demanda de aderência e estatísticas sobre o uso do veículo, consegue-se estimar a probabilidade da ocorrência do travamento de roda. Este trabalho apresenta estimativas de acionamentos do freio para que ocorra um travamento, de distância percorrida para que ocorra um travamento e tempo decorrido para que ocorra um travamento. As estimativas são feitas para pistas de concreto seco e concreto molhado. Para esclarecer o funcionamento do sistema, simulou-se o sistema ABS em Matlab/Simulink. Para isto, desenvolveu-se um controlador de estados finitos, o qual foi implementado em um modelo de veículo completo. A simulação realizada foi uma frenagem em linha reta até a parada completa do veículo em uma pista homogênea de alta aderência. Neste estudo verificou-se que o ABS tem grande potencial para reduzir acidentes de trânsito, tanto em pista molhada quanto em pista seca. O ABS apresenta um ganho na segurança veicular mesmo em relação a um sistema de freio perfeitamente balanceado. Deve-se ressalvar que este resultado pode ser alterado pelo fator motorista, alteração esta causada pelo desconhecimento do funcionamento e utilização do sistema ou mesmo mau uso.
Título em inglês
Influence if the ABS use on vehicular safety based on braking efficiency and on the probability of wheel lockup
Palavras-chave em inglês
ABS
Simulation
Traffic accidents
Vehicular safety
Resumo em inglês
The ABS (Antilock Braking System) is a supplementary system to the regular service brake system, which prevents the wheel lock in any braking situation, mainly in emergency braking maneuvers, and it will guarantee stability and steerability of the vehicle and reduces, in most of the situations, the stopping distance in relation to the regular brake system. By the way, the wheel lock when braking has a strong relationship with traffic accidents. This thesis presents an assessment of the effciency of the ABS in the reduction of traffic accidents in daily conditions of use of the vehicle, based on a dynamic feature of the vehicle: the braking efficiency. Usually, this evaluation of the effectiveness of the ABS in the prevention of accidents is done through database statistics of accidents and records of vehicles. The wheel lock occurs when the friction demand of the vehicle, which is directly related to the desired deceleration, is larger than the friction provided by the interaction between the tire and the road surface. So through probability curves of availability of friction, probability curves of friction demand and statistics on the use of the vehicle, it is possible to estimate the probability of occurrence of wheel lock-ups. This study presents estimations of brake applications to cause a lock-up, estimations of distance travelled to cause a lock-up and estimations of time so that a wheel locks. The estimations are made for dry and wet concrete roads. To clarify the operation of the system, it was simulated the ABS system in Matlab/Simulink. In order to do this, it was developed a finite state controller, which was implemented in a full vehicle model. The simulation carried out was a straight line brake until the complete stop of the vehicle in a homogeneous high friction road. This study found out that the ABS has a great potential to reduce traffic accidents, both on wet road and on dry road. The ABS presents a gain in vehicles safety even in relation to a perfectly balanced brake system. It should be noted that this result can be affected by the driver factor, this change is caused by ignorance of the operation and use of the system or even misuse.
 
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GIORIA_GUSTAVO.PDF (11.87 Mbytes)
Data de Publicação
2009-10-27
 
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