UN NUEVO MODELO DE SIMULACIÓN PARA VEHÍCULOS CON 4 RUEDAS MOTRICES Y DIRECTRICES BASADO EN LA DINÁMICA DE FRICCIÓN DE LA RUEDA CON EL

PROYECTO FIN DE CARRERA UN NUEVO MODELO DE SIMULACIÓN PARA VEHÍCULOS CON 4 RUEDAS MOTRICES Y DIRECTRICES BASADO EN LA DINÁMICA DE FRICCIÓN DE LA RUEDA CON EL PAVIMENTO/ A NEW SIMULATION MODEL FOR 4WS VEHICLES BASED ON DYNAMIC TIRE FRICTION MODEL Autor: Ignacio Helguera Sánchez MADRID Junio 2009

2 Resumen Cada vez son más los avances electrónicos que se incorporan a los vehículos para la mejora de la seguridad en la carretera así como el confort. El documento que exponemos a continuación forma parte de un proyecto llevado a cabo por la universidad de Arizona (EEUU) en el cual se pretende automatizar un vehículo off-road con posibles fines de salvamento en lugares remotos de difícil acceso, expediciones lunares... Mi contribución a este proyecto consiste en la implementación de un modelo informático que simule la dinámica del vehículo ante las distintas situaciones de la conducción a la que se va a ver sometido. El modelo que propongo ha sido desarrollado con el programa informático MATLAB, SIMULINK. A través de diagramas de bloques se representan las funciones de transferencia que definen la dinámica de movimiento de este vehículo. El vehículo que se pretende desarrollar presenta la peculiaridad de tener 4 ruedas directrices, con independencia de movimiento todas ellas. Es decir, el ángulo girado por la rueda delantera derecha no tiene porque ser el mismo que el ángulo girado por la rueda delantera izquierda. El programa informático encargado de su movimiento analizara la situación del terreno, así como los obstáculos existentes y determinará los ángulos

3 que giran las ruedas, los pares de frenada o de aceleración, la rigidez de la suspensión El modelo desarrollado combina las teorías más punteras sobre la fricción existente entre las ruedas y el pavimento junto con la dinámica del chasis de un coche con 4 ruedas directrices y motrices. El modelo viene estructurado en distintas secciones a las que llamaremos subsistemas, representando cada una de ellas una parte del modelo del vehículo. Se busca una modularidad en el desarrollo de nuestro modelo que permita futuros desarrollos en cada uno de los distintos subsistemas de que disponemos sin tener que realizar para ello una remodelación completa de nuestro modelo. De este modo, por ejemplo, podremos incorporar avances específicos en el subsistema que trata de las ruedas según nuevas teorías sean desarrolladas. Decimos por tanto que nuestro modelo pretende ser una base para futuros modelos de automatización de vehículos. Para el modelo de fricción existente entre la rueda y el pavimento me he basado en las teorías de Lugre-model y The Magic Formula for Tire-road. Teorías que pretenden describir el deslizamiento que se produce entre una rueda y la superficie sobre la que circula de una forma experimental, calculando ecuaciones que simulan las curvas obtenidas experimentalmente de la forma más precisa posible. El éxito de estas dos teorías, en especial Lugre-model es el grado de exactitud que adquieren con el bajo nivel de análisis que requieren. Algo innovador en el modelo que ofrezco en este proyecto con respecto al Lugre-model, es la

4 incorporación de un parámetro (θ en el documento) que pretende representar las diferentes superficies sobre las que circulara el vehículo. Otras teorías más exactas en lo que se refiere al hacer coincidir la curva modelo con la curva experimental, han fracasado debido al elevado número de operaciones matemáticas que requieren para su utilización, resultando inviables en un modelo de tiempo real como en el que nos encontramos. El desarrollo de la técnica existente quizás de lugar al rechazo de las teorías que ahora utilizamos por las otras teorías más exactas que ahora rechazamos. Como vemos son teorías que evolucionan con el tiempo, de ahí nuestra preocupación por crear un modelo que permita la fácil inclusión de dichas variaciones. Para la ejecución de este proyecto he realizado un estudio de las tecnologías disponibles hoy en día en tema de seguridad activa y pasiva dirigidas principalmente a la actuación directa sobre las ruedas, controlando el par de frenada y de aceleración que en cada momento el motor les suministra. He buscado información sobre las nuevas teorías a cerca de dicha fricción, de la que he hablado anteriormente, en artículos publicados en conferencias de sistemas de control dirigidas a la automoción. Una vez desarrollado el modelo matemáticamente llegó el turno de la implementación del modelo en SIMULINK, así como su posterior validación a través de distintos ensayos. Por último realizo unas conclusiones sobre los datos obtenidos y aporto una ligera opinión sobre futuros desarrollos en esta materia.

5 En los ensayos realizados se estudia el comportamiento del coche ante distintas situaciones cotidianas de la conducción así como situaciones extremas tales como giros bruscos ante un obstáculo o conducción en hielo. Siendo entradas para mi modelo de simulación, los valores de ángulo de giro, par motor, par de frenada Valores que en el modelo completo del automóvil, serán salidas a su vez del subsistema encargado de calcular las necesidades de cada momento.

6 Summary Day by day there are more electronic advances incorporated to the vehicles, in order to increase the safety on the road and the comfort. The document that we expose later forms part of a project carried out by the university of Arizona (USA) in which they try to automate an off-road vehicle with possible rescue purposes in remote places with difficult access, lunar expeditions... My contribution to this project consists of the implementation of a computer model that simulates the dynamics of the vehicle during the different situations of driving to which it is going to be submitted. The model that I propose has been developed in the computer program MATLAB, SIMULINK. Using block diagrams there are represented the transfer functions that define the dynamics of movement of this vehicle. The vehicle that we are trying to develop presents the peculiarity of 4 directives wheels, with independence of movement between all of them. That means, the angle turned by the front right wheel does not have to be the same that the angle turned by the front left wheel. The computer program in charge of its movement analyze the environment, as well as the existing obstacles and it determines the angles that the wheels should turn, the brake force or the engine torque, the stiffness of the suspension The developed model combines the most top theories on the existing friction between the wheels and the pavement with the dynamics of the

7 chassis of a car with 4 directives and motive wheels. The model is structured in different sections to which we will call subsystems, representing each of them a part of the vehicle s model. The modularity of this model has been looked in order to allow future developments in each of the different subsystems which we have without having to realize for it a complete remodeling of our model. Thus, for example, we will be able to incorporate specific advances in the subsystem that treats of the wheels according to new theories they are developed. We say therefore that our model tries to be a base for future models of automation of vehicles. For the tire/road model I have based on the theories of 'Lugre-model' and ' The Magic Formula'. Theories that try to describe the slide between a wheel and the road in an experimental form, calculating equations that simulate the curves obtained experimentally as accurate as possible. The success of these two theories, especially 'Lugre-model' is the degree of accuracy that they acquire with the low level of analysis that they require. Slightly innovative in the model that I offer in this project with regard to the 'Lugre-model', is the incorporation of a parameter (θ in the document) that tries to represent the different surfaces on which the vehicle circulates. Other more accurate theories regarding to match the theoretical curve with the experimental curve, have failed due to the high number of mathematical operations that they need for working, turning out to be unviable in a model of real time as in the one we are. The development of the existing technology probably will end with the rejection of the theories

8 that now we use for other theories more accurate that now we reject. As we see they are theories that are evolving day by day, that is where our worry for creates a model who allows the easy incorporation of the above mentioned variations comes from. For the execution of this project I have realized a study of the available current technologies in topics of active and passive safety directed principally to the direct control of the wheels, controlling the brake force and the engine torque that in every moment the engine gives them. I have looked for information about the new theories regarding the above mentioned friction, about which I have spoken previously, in articles published in conferences of systems of control directed to the vehicles. Once developed the model mathematically came the shift of the implementation of the model in SIMULINK, as well as its validation across different tests. Finally I realize a few conclusions of the obtained information and contribute with a slight opinion about future developments in this matter. In the realized tests the behavior of the car is studied before different daily situations of the conduction as well as such extreme situations as sudden drafts before an obstacle or driving in ice. Being inputs for my model of simulation, the angle values of draft, driving torque, engine torques Values that in the complete model of the car will be bulging in turn of the subsystem entrusted to calculate the needs of every moment.

9 Índice/Index 1. Un nuevo modelo de simulación para vehículos con 4 ruedas motrices y directrices basado en la dinámica de fricción de la rueda con el pavimento pag. 10 2. A new simulation model for 4WS vehicles based on dynamic tire friction model page 92 3. Anexos pag 164 4. Bibliografía/Bibliography pag 186

10 UN NUEVO MODELO DE SIMULACIÓN PARA VEHÍCULOS CON 4 RUEDAS MOTRICES Y DIRECTRICES BASADO EN LA DINÁMICA DE FRICCIÓN DE LA RUEDA CON EL PAVIMENTO

11 Índice 1.1 Introducción...pag 13 1.1.1 Seguridad activa..pag 13 1.1.2 Seguridad pasiva..pag 14 1.1.3 ABS.pag 15 1.1.4 BAS.pag 26 1.1.5 ESC.pag 28 1.1.6 Sobreviraje/subviraje..pag 40 1.1.7 Diferenciales autoblocantes pag 52 1.2 Motivación del proyecto...pag 60 1.3 Objetivos. pag 62 1.4 Metodología....pag 63 1.4.1 Diseño modular de la dinámica del vehículo...pag 64 1.4.2 Desarrollo de los subsistemas.pag 69 1.4.2.1 Modelo del chasis.pag 69 1.4.2.2 Modelo de la rueda...pag 71 1.4.2.2.1 Dinámica longitudinal pag 71 1.4.2.2.2 Dinámica lateral..pag 73 1.4.2.2.3 Modelo 2D de la rueda..pag 74 1.4.2.2.4 El modelo 2D aplicado a nuestro diseño modular pag 75 1.4.2.3 Fuerza del viento..pag 77 1.4.2.4 Cálculo de la fuerza normal.pag 77

12 1.4.3 Diagrama de bloques pag 79 1.5 Resultados/Experimentos.pag 81 1.6 Conclusiones....pag 90 1.7 Futuros desarrollos..pag 91

13 1.1 INTRODUCCIÓN En los días en los que vivimos la seguridad en los vehículos es un tema de vital importancia en el desarrollo de los mismos. Cada vez son más los avances de que se dispone tales como ABS (Anti-Lock Brake system), TCS (Traction control system) y una larga lista de sistemas de este estilo. Debemos empezar diferenciando entre seguridad pasiva y seguridad activa. 1.1.1 Seguridad activa podríamos definirla como aquella que se encarga de la prevención de accidentes. La misma está compuesta por un equipamiento específico que confiere estabilidad a los turismos y disminuye el riesgo de colisión. Esto englobaría los dispositivos sobre los que el conductor puede actuar directamente: Sistema de frenado: Detiene el vehículo y evita el bloqueo de las ruedas (ABS). conducción. Sistema de suspensión: Garantiza la estabilidad durante la volante. Sistema de dirección: Hace girar las ruedas de acuerdo al giro del Sistema de climatización: Proporciona la temperatura adecuada durante la marcha.

14 Neumáticos: su dibujo es garantía de agarre, incluso en situaciones climatológicas adversas. Sistema de iluminación: permite al conductor ver y ser visto. Motor y caja de cambios: hacen posible adaptar la velocidad a las circunstancias de la carretera. Sistema de control de estabilidad: evita el vuelco del vehículo gracias al denominado sistema ESP. La seguridad activa está pensada para garantizar el buen funcionamiento de un vehículo en movimiento y responder a las órdenes del conductor. Precisamente, la pericia al volante de éste y la precaución son las claves para evitar un siniestro, siempre y cuando el automóvil responda como le pide el usuario 1.1.2 Seguridad pasiva sería a su vez definida como aquella dirigida a disminuir las consecuencias y los daños sufridos por el conductor en el caso de que se produzca un accidente. Esta seguridad pasiva está compuesta por un amplio grupo de elementos tales como: Cinturón de seguridad: imprescindible en caso de impacto, evita que los ocupantes salgan despedidos fuera del vehículo. Airbag: bolsa de aire que se infla en milésimas de segundo y disminuye el contacto de los ocupantes del vehículo con los elementos del interior.

15 Reposacabezas: frena el movimiento del cuello en caso de accidente y evita lesiones cervicales. Debe estar colocado a un máximo de cuatro centímetros de la cabeza. Interiores ergonómicos: consiguen que el conductor circule de una manera más cómoda y esté más atento a lo que ocurre en la carretera. 1.1.3 ABS En la era de la electrónica como podría ser definida la época en la que vivimos la gran mayoría de las investigaciones se dirigen al desarrollo de sistemas que actúen por si solos en la seguridad activa y pasiva del coche sin la necesidad de la actuación directa del conductor, sistemas tales como luces que se encienden automáticamente al entrar en un túnel o hacerse de noche, limpiaparabrisas que se activan al detectar la presencia de gotas de agua en el parabrisas, luces inteligentes que giran su haz de luz para adaptarse mejor a la superficie que deben iluminar al tomar una curva, el conocido ABS y un sinfín de sistemas de este estilo componen los distintos sistemas de seguridad activa de que disponemos hoy en día. Si bien estos sistemas ayudan a disminuir la mortalidad de los accidentes y el número de los mismos, el factor humano sigue siendo el máximo responsable de dichos accidentes, de nada me serviría a mi disponer en mi coche de la última generación de ABS, ESP, y sistemas de seguridad pasiva como una carrocería que absorba la energía del accidente si estrello de frente mi coche a 150 Km/h contra una columna.

16 De este modo podríamos decir que la máxima seguridad la conseguimos cuanta más responsabilidad le quitamos al conductor. Por supuesto que no se puede dar un 100% de autonomía a las maquinas, puesto que como su propio nombre indica son maquinas, y por tanto en ningún caso tendrán la capacidad de respuesta a situaciones inesperadas que no han sido estudiadas antes en un laboratorio como podría tener un ser humano. Dicho esto nuestro reto consiste en desarrollar automóviles que sean capaces de responder ante la mayor posibilidad de situaciones de una forma eficiente y segura. Todavía se encuentra muy lejos de nuestras manos la existencia de automóviles que se puedan desplazar sin conductor en núcleos urbanos, en los que se encontrarían dispuestos a infinitud de peligros e imprevistos tales como peatones cruzando a destiempo, niños, animales, atascos Esto es posible en sistemas de trenes que se mueven sobre raíles y realizan siempre las mismas rutas. Además de las dificultades tecnológicas nos encontramos con el obstáculo que supone la opinión pública, ya que a mucha gente le infunde mucho menos respeto una maquina que se mueve sin conductor aunque las estadísticas digan que esta crea menos accidentes que una gobernada por un conductor humano. Dicho esto de momento debemos centrarnos en el avance de estos sistemas electrónicos dirigidos a la seguridad activa y pasiva. El ABS supone probablemente el elemento de seguridad activa más popular dentro de los automóviles de la nueva era electrónica en la que

17 vivimos. Su función consiste en evitar el bloqueo de la ruedas ante situaciones de frenadas bruscas, debido a que en el momento en que una rueda se bloquea esta empieza a deslizar sobre el pavimento prolongándose por tanto la distancia de frenado al ser menor la fuerza de rozamiento que experimenta la rueda con el suelo. El coeficiente de rozamiento dinámico y por consiguiente la fuerza de rozamiento es menor que el coeficiente de rozamiento estático. Por otro lado una rueda que se encuentra rodando permite un mayor control al conductor al realizar giros, permitiéndole por tanto un mayor control del vehículo para evitar obstáculos. No obstante mientras el ABS ofrece avances significativos en el control del vehículo en determinadas circunstancias, también puede presentar una serie de desventajas, incluyendo el aumento de la distancia de frenado en superficies deslizantes como hielo, nieve compacta, grava, puentes, superficies metálicas o cualquier otra superficie distinta a pavimento seco. Se ha demostrado además que el ABS crea una falsa sensación de seguridad en los conductores, incitando a algunos de ellos a conducir de una forma más agresiva. Desde que se inicio la producción de estos sistemas de antibloqueo en los automóviles, han evolucionado considerablemente. Versiones recientes de estos sistemas no solo previenen el bloqueo de las ruedas ante frenadas, sino que controlan electrónicamente la proporción de fuerza de frenado que se reparte entre el eje delantero y trasero. Esta función dependiendo de sus implementaciones y capacidades especificas es

18 conocida como Electronic Brakeforce Distribution (EBD), Traction Control System (TCS), Emergency Brake Assist, or Electronic Stability Control. A continuación vamos a realizar un resumen de la historia de evolución del sistema ABS. Primeras versiones: Los primeros sistemas de antibloqueo fueron desarrollados en 1929, por el pionero productor de automóviles y aviones, Gabriel Voisin. Fueron primero diseñados para aviones, ante la necesidad de resolver el problema que presenta la gran dificultad de detener un avión al aterrizar, siendo necesario una fuerza de frenado muy elevada y que casi siempre acababa bloqueando las ruedas. Un primer sistema fue el denominado Dunlop s Maxaret, introducido en los años 50 y todavía en uso en algunos modelos de aviones. En 1958 se utilizo una motocicleta de competición por el Road Research Laboratory para comprobar el funcionamiento del Maxaret antibloqueo sistema. El sistema funciona detectando rápidas deceleraciones de la rueda que causarían el bloqueo de la misma, actuando sobre la presión del freno de la misma, relajando y volviendo a aplicar presión hidráulica sobre el freno varias veces por segundo, manteniendo el esfuerzo medio de frenada al máximo que puede ser usado para cada tipo de combinación entre rueda y superficie. Los experimentos demostraron que estos sistemas de antibloqueo pueden ser de gran valor en motocicletas, donde el deslizamiento está presente en

19 gran mayoría de los accidentes. Las distancias de frenado fueron reducidas en prácticamente todos los test, comparadas con sistemas que no disponían de antibloqueo, pero particularmente en superficies deslizantes, donde la mejora pudo llegar a ser de incluso un 30%. En los años sesenta se introdujo un sistema completamente mecánico en el coche de carreras Ferguson P99, el Jensen FF y el experimental all Wheel drive Ford Zodiac pero no tuvo gran éxito en posteriores modelos debido a la poca fiabilidad que ofrecía y a los costes elevados que suponía. Sin embargo, una forma limitada de antibloqueo, utilizando una válvula que podía ajustar la distribución de la fuerza de frenado entre el eje delantero y trasero cuando una rueda se bloqueaba fue asignada al Austin 1800 en 1964. Chrysler, junto con Bendix Corporation introdujo un sistema computarizado de 3 canales de antibloqueo de todas las ruedas denominado Sure Brake en 1971. Estuvo disponible durante varios años después, funcionando como se esperaba y con fiabilidad probada. General Motors introdujo The Trackmaster ABS para las ruedas traseras como una opción en sus modelos de 1971 Cadillac de tracción trasera. Versiones modernas del ABS: En 1975 Robert Bosch adquirió todos los patentes y derechos registrados sobre estos sistemas y adquirió ventaja fuera de esta adquisición para construir la base del sistema introducido en el mercado años después. Las firmas alemanas Bosch y Mercedes Benz

20 han estado colaborando juntas en el desarrollo de la tecnología de antibloqueo desde los años 70, e introdujeron el primer sistema ABS completamente electrónico multicanal para las 4 ruedas en camiones y la clase S de Mercedes Benz en 1978. El Honda NSX fue el primero en usar el moderno sistema ABS de cuatro canales usado en los Estados Unidos y Japon que aplica una presión de frenado diferente y de manera individual a cada una de las 4 ruedas. En 1988 BMW se convirtió en la primera marca constructora de motocicletas en incluir un sistema de ABS hidráulico/electrónico, en su BMW K100. En 1992 Honda lanzo su primer sistema de ABS en su ST1100. En 1997 Suzuki lanzo su GSF1200SA con ABS. Modo de funcionamiento. El controlador del antibloqueo sistema es conocido como CAB (Controller Anti-Lock Brake). Un sistema de ABS típico está compuesto por una central de control electrónico llamada ECU (Electronic Control Unit), 4 sensores de velocidad para cada rueda, y dos o más válvulas hidráulicas entre los frenos hidráulicos. El ECU monitoriza constantemente la velocidad de rotación de cada rueda, y cuando detecta que una de ellas se encuentra girando significativamente más despacio que el resto una condición indicativa de bloqueo de una rueda- actúa las válvulas para reducir la presión hidráulica de los frenos sobre la rueda afectada, reduciéndose por tanto la fuerza de frenado sobre dicha rueda. La rueda entonces gira más

21 deprisa; cuando el ECU detecta que esta rueda se encuentra girando significativamente más rápido que el resto de ruedas aplica de nuevo la presión hidráulica de frenado sobre dicha rueda y por tanto esta disminuye de nuevo su velocidad de rotación. Este proceso se repite continuamente, y puede ser detectado por el conductor a través de las pulsaciones que se producen en el pedal de freno. Un sistema de antibloqueo típico puede aplicar y relajar presión de frenado por encima incluso de 20 veces por segundo. El ECU está programado para desechar diferencias de velocidad de rotación por debajo de un umbral límite, debido a que cuando un coche toma una curva, las dos ruedas más cercanas al centro de la curca giran más despacio que las otras dos. Por esta misma razón, un diferencial es usado en prácticamente todos los vehículos. Ante cualquier fallo en algún elemento del ABS, generalmente se iluminara un testigo en el panel de instrumentos del vehículo, y el ABS será deshabilitado hasta que el problema sea solucionado. Avances adicionales: Sistemas modernos de control electrónico de estabilidad (ESP o ESC) son una evolución del concepto de ABS. Aquí, un mínimo de 2 sensores adicionales son añadidos para ayudar al sistema a funcionar: Estos son el sensor de ángulo de giro del volante, y un sensor giroscópico. La teoría de operación es simple: Cuando el sensor giroscópico detecta que la dirección cogida por el automóvil no coincide con la que el sensor de ángulo del

22 volante proporciona, el software del ESC frenara automáticamente y de forma individual lo necesario en cada rueda o ruedas (más de 3 con los sistemas más sofisticados), de tal manera que el vehículo siga la trayectoria requerida por el conductor. El sensor del volante también ayuda en la operación del Cornering Brqke Control (CBC), puesto que este informara al ABS de que las ruedas del interior de la curva deberán frenar más que las del exterior, y cuán grande ha de ser está diferencia. Control de tracción: El equipamiento del ABS es usado también para la implementación del sistema de control de tracción (TCS, ASR) en la aceleración del vehículo. Si, mientras aceleramos, la rueda pierde tracción, el controlador del ABS puede detectar la situación y actuar en consecuencia. Los fabricantes a menudo ofrecen esto como una opción separada aún cuando la infraestructura utilizada es compartida en su mayoría con el sistema de ABS. Versiones más sofisticadas de estos sistemas pueden incluso controlar los niveles de aceleración y de frenado simultáneamente. Eficiencia: En 2003 un estudio de Monash Univeristy Accident Research Centre determino que el ABS: Reduce el riesgo de accidentes múltiples en un 18%. Reduce el riesgo de accidentes off-road en un 35% En superficies de elevada tracción como bitumen o cemento, muchos autos equipados con ABS son capaces de alcanzar distancias de frenado mejores, es decir menores, que aquellas que pueden conseguirse sin ABS.

23 En el mundo real en condiciones incluso de alerta, conductores experimentados en el manejo de coches sin ABS encontrarían difícil, incluso con técnicas de frenado relativo, el alcanzar o mejorar los resultados obtenidos por un conductor cualquiera con un auto equipado con un moderno sistema de ABS. El ABS reduce las posibilidades de accidente, y/o la gravedad del impacto. La técnica recomendada para conductores no expertos conduciendo un coche equipado con ABS, en una típica situación de frenado de emergencia, es presionar el pedal de freno lo máximo posible, y en la medida de lo posible, girar evitando obstáculos. En dichas situaciones, el ABS, reducirá significativamente las posibilidades de patinaje y por tanto de pérdida de control. Sobre grava, arena, o nieve compacta, el ABS tiende a incrementar las distancias de frenado. En dichas superficies, el bloqueo de ruedas produce que estás se hundan en el terreno y de esta forma el vehículo se detenga más rápidamente. El ABS previene que esto ocurra y por tanto contribuye negativamente al frenado del vehículo. Algunos sistemas de ABS reducen este problema calibrando el programa de tal manera que se ralenticen los tiempos de ciclo, permitiendo de esta manera que las ruedas se bloqueen y desbloqueen repetidamente. Algunos fabricantes permiten deshabilitar la función de ABS manualmente para situaciones de conducción off-road. El beneficio principal del ABS en dichas superficies es el incremento de la habilidad del conductor para mantener el control del coche en lugar de derrapar. Dicha pérdida de control es más probable en superficies con

24 grava, hielo o nieve. En una superficie excesivamente deslizante es posible bloquear más de una rueda de forma simultánea, pudiendo suponer esto la derrota del ABS, cuyo funcionamiento se basa en la diferencia de velocidad de una rueda con respecto a las otras 3). En Junio de 1999 un estudio realizado por National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) demostró que el ABS incrementaba la distancia de frenado en pavimento de grava en aproximadamente un 22% de media. De acuerdo con el estudio de NHTSA, "ABS works with your regular braking system by automatically pumping them. In vehicles not equipped with ABS, the driver has to manually pump the brakes to prevent wheel lockup. In vehicles equipped with ABS, your foot should remain firmly planted on the brake pedal, while ABS pumps the brakes for you so you can concentrate on steering to safety." Algunos de los primeros sistemas de ABS provocaban al activarse una pulsación suficientemente notable al activarse. Dado que muchos conductores raramente o nunca frenan con la suficiente fuerza como para causar el bloqueo de las ruedas, y una gran mayoría de ellos ni siquiera se molestan en leer el manual del automóvil, esto puede no notarse hasta que nos presentamos en una situación de emergencia. Cuando los conductores se encontraban ante esta situación de emergencia que les obligaba a frenan de forma contundente, activándose el sistema de ABS y por tanto produciéndose dicha pulsación citada anteriormente, muchos de ellos reducen instintivamente la presión sobre el pedal de freno, alargándose de esta forma la distancia de frenado, contribuyendo por tanto a elevar el nivel de accidentes. Algunos fabricantes han desarrollado un asistente para la frenada que detecta esta situación y asume que el conductor se encuentra

25 ante una situación de panic stop, actuando el sistema automáticamente sobre los frenos incrementando la presión de los mismos cuando es requerida. Fuertes frenadas en terrenos con baches o socavones, pueden provocar el accionamiento del sistema ABS, debido a que dichos baches provocan que la velocidad de las ruedas se vuelva errática. En cualquier caso, el ABS ha sido probado como un sistema que incrementa la seguridad y ayuda al conductor en el control del automóvil en la mayoría de las situaciones a las que esté se encuentra. Compensación de riesgo: Los sistemas de antibloqueo son sujeto de diversos estudios centrados en la teoría de compensación de riesgo, según la cual los conductores que disponen de ABS en su vehículo adaptan su forma de conducción, haciéndola más agresiva, compensándose los beneficios que supone el ABS con los perjuicios que supone el conducir de una forma más agresiva. En la ciudad alemana de Munich se realizo un estudio en el cual, la mitad de una flota de taxis se equipaban con sistemas ABS mientras que la otra mitad disponía de frenos convencionales. La tasa de accidentes fue esencialmente la misma para los dos tipos de taxis, concluyendo que esto era debido a que los conductores que disponían de ABS asumían más riesgos a la hora de conducir, esperando que el sistema de ABS solucionara los problemas, mientras que los conductores sin ABS conducían de una forma más cautelosa, ya que no disponían de un sistema que pudiese ayudarles ante una situación de peligro. Un estudio similar fue llevado a cabo, concluyendo con resultados similares.