Диссертация (1173097), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Когда выполняется условие:, САЭТактивирует сигнал предупреждения о столкновении и «контрольное торможение»– система автоматического торможения кратковременно проводит один циклзатормаживания – растормаживания колес одной из осей автомобиля. Такимобразом, становится возможным точное определение текущего значениякоэффициента сцепления колес с дорогой (рассчитывает точное значение S), на основе которого БУ САЭТи определяет, величину требуемогозамедления, а также дистанцию активации автоматического торможения.95На рис. 3.9 представлена схема сил, действующих на колесо в режимерастормаживания.Рис. 3.9. Силы, действующие на колесо в режиме растормаживанияУгловое ускорение̇колеса зависит от силы сцепленияконтакта, динамического радиуса колесаинерции колесав пятнев тормозном режиме и момента(сопротивлением качения, в данном случае можно пренебречь):̇(3.11)Преобразуя формулу (3.11) можно определить силу сцепления в пятнеконтакта колеса с дорогой:̇Преобразуякоторую,можно,определитькоэффициента сцепления колеса с опорной поверхностью̇(3.12)уточненноезначение:(3.13)Формула (3.13), представленная для колес задней оси автомобиля будетиметь следующий вид:̇,ди(3.14)96где:– коэффициент сцепления колес задней оси ТС с опорной поверхностью;ди– нагрузка на заднюю ось ТС с учетом перераспределения нагрузки призамедлении.Угловое ускорение колеса ̇ возможно определить во время выполнения«контрольного торможения».
Динамический радиус колеса можно принятьравным статическому:величиной. Нагрузка. Момент инерции колесадиявляется постояннойзависит от развиваемого автомобилем замедления jзпри торможении одной осью. Замедление jз при выполнении «контрольноготорможения» может быть рассчитано по формуле:диз,(3.15)где:– масса ТС;– коэффициент учета вращающихся масс для передней оси ТС.Коэффициент учета вращающихся массдля колес передней оси,которые не задействованы в процессе выполнения «контрольного торможения»,определяется по следующей формуле:∑Нагрузкади(3.16)рассчитывается по формуле [45]:зди,где:– расстояние от центра тяжести ТС до центра передней оси;– высота центра масс ТС;– колесная база ТС.(3.17)97Расстояние от центра тяжести ТС до центра передней оси определяется поформуле:,(3.18)где:– статическая нагрузка на переднюю ось ТС.Величина высоты центра тяжестипринимается равной диаметру колеса,что подтверждается в [52].Подставляя значение (3.15) в формулу (3.17), получим:ди(3.19)диПосле преобразования формулы (3.19), получаем:(3.20)диПодставляем (3.20) в формулу (3.14), определяем:̇(3.21)После преобразования формулы (3.21), получаем формулу для определениякоэффициента сцепления колес задней оси ТС с опорной поверхностью привыполнении «контрольного торможения» колесами только задней оси:̇̇(3.22)При помощи аналогичных рассуждений получаем формулу для определениякоэффициента сцепления колес передней оси ТС с опорной поверхностью привыполнении «контрольного торможения» колесами только передней оси:̇̇(3.23).Выбор для выполнения контрольного торможения передней или задней осиавтомобиля зависит от типа его привода и распределения веса по осям.983.3 Выводы по Главе 31.
Предложен алгоритм функционирования САЭТ, учитывающий изменениекоэффициента сцепления шин с поверхностью.2. Разработанаметодикапрогнозированиявозможнойвеличиныкоэффициента сцепления шин с опорной поверхностью состоящая издвух этапов: предварительного прогнозирования состояния дорожногопокрытия на основе анализа температуры воздуха и интенсивностиосадков и уточнение коэффициента сцепления на основе анализапараметров контрольного торможения.3. Выведены формулы для определения коэффициента сцепления шинпередней и задней осей ТС с опорной поверхностью при выполнении«контрольного торможения»994. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВИЯ САЭТ ПОУСОВЕРШЕНСТВОВАННОМУ АЛГОРИТМУДля проверки усовершенствованного алгоритма функционирования былииспользованыданные,полученныеврезультатеэкспериментальногоисследования эффективности действия САЭТ автомобиля Subaru XV.
Проверкапроводилась для следующих типов опорной поверхности и погодных условий: сухой асфальтобетон, отрицательная температура воздуха, отсутствиеосадков; укатанный снег, отрицательная температура воздуха, отсутствие осадков.4.1. Оценка эффективности действия САЭТ на сухом асфальтобетоне приотрицательной температуре воздуха и отсутствии осадковДля оценки эффективности действия САЭТ по усовершенствованномуалгоритмунасухомасфальтобетонебылииспользованырезультатыэкспериментального исследования САЭТ автомобиля Subaru XV.
Исследованиепроводилось в феврале 2018 года на территории комплекса специальных дорогЦентра испытаний НАМИ.В качестве исходных данных для оценки эффективности выбраниспытательный заезд, проведенный 28.02.2018 (15:12:44) На рис. 4.1 представленапараметрическая запись данного заезда.100Рис. 4.1. Параметрическая запись заезда 28.02.2018 (15:12:44):1 – скорость объекта испытаний; 2 – усилие на педали тормоза объектаиспытаний; 3 – замедление объекта испытаний; 4 – угол поворота рулевого колесаобъекта испытаний; 5 – дистанция между объектом испытаний и «целью»; 6 –момент активации функции предупреждения о столкновении; 7 – активацияавтоматического торможения; 8 – скорость переднего колеса объекта испытаний;9 – остановка объекта испытаний.В данном заезде функция предупреждения водителя о возможномстолкновении была активирована на дистанциииспытаний в этот момент:=28,8 м.
Скорость объекта=37,9 км/ч. Значение=2,74 с. САЭТактивировала функцию автоматического торможения через 1,8 с послепредупреждения. Объект испытаний остановился перед препятствием нарасстоянии0,25предупрежденияавтоматическомметра.Такимобразом,путь,пройденныйсоставил: 28,5 м. Установившеесяторможении:jxуст=7,8 м/с2.коэффициента сцепления колес с поверхностьюрассчитанный по формуле (2.2) составил:запаса по расстоянию: ks=1,88.сзамедлениеРеализованноемоментапризначение=0,79. Остановочный путь ТС,=15,3 м. Значение коэффициента101Температуравоздухавовремя28.02.2018 (15:12:44) составила tинтенсивностьосадковw =0.зд =проведенияиспытательногозаезда– 20,0 °С. Осадки отсутствовали –Спрогнозированноекоэффициента сцепления шин с поверхностью:(рис.
4.2)значение.Рис. 4.2. Прогноз коэффициента сцепления шин с поверхностьюдля заезда 28.02.2018 (15:12:44)На основе спрогнозированного значенияостановочного пути: S’рассчитывается значение=19,5 м. Также следует учесть запас по расстоянию,который предполагает полную остановку ТС не менее чем за 2,0 метра допрепятствия.
Также задается коэффициент запаса ks по расстоянию, равный 1,2.Таким образом, функция предупреждения водителя о возможном столкновениибудет активирована на дистанции, рассчитываемой по формуле:(4.2)В данном случае:«контрольноеторможение».=25,8 м. В этот же момент производитсяКоэффициентсцепленияколессопорнойповерхностью рассчитывается по формуле (3.23) для передних колес объектаиспытаний, поскольку в заезде регистрировалась скорость переднего колеса.Момент инерции колесаиспытаний,принимается равным: 1,15 кг/м2. Масса объектас водителем и установленным измерительным комплексом: 1665102кг, в том числе 970,5 кг на переднюю ось и 694,5 кг на заднюю.
Динамическийрадиус колеса rД равен 0,33м. Колесная база L объекта испытаний равна 2,66 м.Расстояние b от центра тяжести ТС до центра задней оси равно 1,55 м. Высотацентра массучетаобъекта испытаний принимается равной 0,66 м. Коэффициентвращающихсямассдляколесзаднейосиобъектаиспытанийрассчитывается по формуле, аналогичной (2.16):∑(4.3)Для объекта испытаний Subaru XV коэффициент учета вращающихся массдля колес задней оси равен 1,01.Для определения углового ускорения колеса при его растормаживании, былпроведен экспериментальный заезд на объекте испытаний с отключеннойантиблокировочнойсистемойтормозовиотключеннымитормознымимеханизмами задних колес.
Во время заезда проводилось прерывистоеторможение колес передней оси. На рис 4.3 представлена параметрическая записьданногозаезда.Дляопределенияугловогоускоренияколеса̇,былпроанализирован участок разгона колеса первого цикла «затормаживания –разгона» колеса. Угловое ускорение колеса на фазе растормаживания равно645 рад/с2. Данный заезд проводился на таком же покрытии, как и заезд28.02.2018 (15:12:44).Коэффициент сцепления колес передней оси ТС с опорной поверхностьюпри выполнении «контрольного торможения», рассчитанный по формуле(3.23) равен 0,79.Время, необходимое для осуществления «контрольного торможения»:з(4.4)где:=0,05 с – время запаздывания;з=0,04 с – время замедления колес (из экспериментальных данных);103=0,03 с – время разгона колес при растормаживании (из экспериментальныхданных).Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
