CC BY
11
АВТОМОБ1ЛЬНИЙ ТРАНСПОРТ
УДК 629.062 DOI: 10.30977/BUL.2219-5548.2019.84.0.21
ОБГРУНТУВАННЯ РАЦ1ОНАЛЬНОГО ЗАКОНУ ЗМ1НИ ТИСКУ В ЕЛЕКТРОПНЕВМАТИЧНОМУ ГАЛЬМОВОМУ ПРИВОД1 П1Д ЧАС ЕКСТРЕНОГО ГАЛЬМУВАННЯ
Леонтьев Д.М.1, Дон е.Ю.1, 1Харк1вський нацюнальний автомоб1льно-дорожн1й ушверситет
Анотаця. Проанал1зовано та узагальнено результати досл1дження впливу темпу зм1ни тиску в електропневматичному гальм1вному привод7 на процес гальмування кол1с транспортного засобу. Проведено математичне моделювання динам1ки руху кол1сного транспортного засобу, обладнаного електропневматичною гальм1вною системою, яка може виконувати фун-кцп антиблокувальног системи. Описано принципи керування електропневматичними модуляторами тиску та гх вплив на динам1ку руху кол1сного транспортного засобу, а також визна-чено спосгб зм!ни темпу тд час наповнення гальмгвног камери робочим т1лом на основг моделювання робочих процеав електропневматичного гальм1вного привода та динам1ки руху кол1сного транспортного засобу.
Ключов1 слова: гальм1вний привгд, гальмгвна система, моделювання, динамта гальмування, електропневматичний прив1д.
Вступ
Дослщженню швидкодп пневматичного гальмiвного привода придшено багато нау-кових публшацш, яю показують, що гальмiв-ний шлях колюного транспортного засобу (КТЗ) може бути скорочений на 15-20 % за рахунок зменшення часу спрацьовування пневматичних апарапв, яю е елементами привода. Одночасно з цим у науково-техшчнш лтератур^ яка висв^люе робочi процеси в автоматизованих системах регу-лювання гальмiвного зусилля акцентуеться увага на тому, що таю системи, за рахунок частих розгальмовувань, збшьшують час гальмування КТЗ. У зв'язку з цим перед шже-нером-дослщником нових автоматизованих систем для електропневматичного гальмiв-ного привода (ЕП1 П) КТЗ виникае питання щодо обрання рацiонального закону змiни тиску в автоматизованих апаратах привода.
Анал1з публжацш
У процесi проектування сучасно! системи керування електропневматичною гальмiвною системою (ЕПГС) необхiдно вирiшити дею-лька задач, яю пов'язанi:
- з вибором закону керування ЕПГП;
- з вибором принципу керування ЕПГП (враховуючи вибiр закону змши тиску в га-льмiвному приводi).
Задача вибору закону керування ЕПГП широко висв^лена в науково-технiчнiй лгге-
ратурi рiзними авторами [1-4]. У цих роботах найбiльший iнтерес являе лише вибiр граничних значень, яю забезпечують якiсть роботи автоматизовано! системи регулюван-ня гальмiвного зусилля.
Задача вибору принципу керування ЕПГП в науково-техшчнш лiтературi недостатньо висвiтлена, незважаючи на те, що питанню стосовно принцишв керування присвячено багато дослщжень, найбiльш вiдомi з яких [5-8]. Слщ вiдзначити, що цi дослщження стосуються, в бiльшiй мiрi, впливу автоматизованих систем на ефектившсть гальмування КТЗ i майже не розкривають особливостей впливу змiни тиску у приводi на стiйкiсть i керованiсть колiсного транспортного засобу, внаслщок циклiчного загальмовування або розгальмовування автомобшьних колiс.
Проведений аналiз науково-техшчно! л> тератури [9-12] показав, що вибору принципу керування ЕПГП в ЕПГС колюного транспортного засобу провщними фiрмами свiту придiляеться багато уваги, але вони не розкривають лопчно-послщовних алгоритмiв щодо вибору закошв змiни тиску в електро-пневматичних апаратах гальмiвного привода.
Мета 1 постановка завдання
Метою дослщження е вибiр рацiонального характеру змши тиску в електропневматичному гальмiвному приводi КТЗ пiд час екст-реного його гальмування.
Для досягнення поставлено! мети необхь дно виршити таю задача
- визначитися i3 принципом керування ЕПГП електропневматично! гальмiвноl сис-теми;
- виконати iмiтацiйне моделювання дина-мши руху колiсного транспортного засобу шд час екстреного гальмування;
- виконати iмiтацiйне моделювання дина-мiки змши тиску в ЕПГП пiд час гальмування КТЗ;
- обрати рацюнальний принцип змши тиску електропневматичних апарапв гальмiв-ного привода.
Дослщження робочого процесу ЕПГП шд час екстреного гальмування автомобiля
Як показуе аналiз науково-техшчно! лгге-ратури [5-12], сучаснi принципи керування автоматизованими апаратами гальмiвного привода можуть бути побудоваш на трьох базових принципах:
- IR (1ндивщуальне керування);
- MIR (Модифшоване керування);
- DIR (Дiагональне керування).
Принцип шдивщуального керування (IR)
та дiагонального керування (DIR) дозволяе досягати високо! гальмiвноl ефективностi, але у випадку використання !х на керованому мостi не завжди забезпечуеться стшюсть i керованiсть транспортного засобу [10-12]. До того ж щ принципи ускладнюють схему гальмiвного привода КТЗ. Слщ вiдзначити, що використання принципу керування IR тшьки на некерованих мостах дозволяе збе-регти стшюсть КТЗ, але ефективнiсть його гальмування дещо знижуеться.
Принцип керування MIR, як i принцип керування DIR, дозволяе забезпечити високий рiвень стшкосп КТЗ за рахунок зниження ефективностi гальмування автомобшя шляхом використання алгоритмiв, побудованих на низькопороговому регулюваннi змiни ку-тово! швидкостi обертання автомобiльного колеса. Таю принципи керування найчастше використовуються на керованих мостах колi-сного транспортного засобу.
Хотшось би вiдзначити, що принципи керування не завжди сшвпадають iз кiлькiстю електропневматичних апаратiв гальмiвного привода. Так, наприклад, принцип керування MIR може бути реалiзований як на схемi га-льмiвного привода з одним електропневма-тичним апаратом на ош, так i у разi використання декiлькох апаратiв на ос КТЗ.
Спираючись на проведений аналiз прин-ципiв керування, з метою забезпечення керо-ваностi та стшкосп КТЗ пiд час подальшого моделювання, приймемо як базовий принцип - принцип керування MIR.
Незважаючи на прийнятий принцип керування та компонувальну схему розмiщення електропневматичних апара^в привода, пiд час керування ними може бути реалiзований один з наступних законiв змiни тису в галь-мiвному приводi:
- стушнчаста змiна тиску;
- безстушнчаста змiна тиску;
- ступiнчаста змша тиску, що неоднаково регулюеться на гшщ впуску та випуску;
- безстушнчаста змша тиску, що неоднаково регулюеться на гшщ впуску та випуску.
Очевидно, що математична модель руху колюного транспортного засобу повинна ма-ти можливють реалiзацil кожного з наведе-них вище законiв змiни тиску в гальмiвному приводi, з метою визначення найбшьш ращ-онального з них, для досягнення найвищо! ефективностi гальмування КТЗ зi збережен-ням його керованост та стiйкостi.
Грунтуючись на пiдходi щодо динамiки руху КТЗ, який запропоновано в роботi [11], та пiдходi щодо взаемоди автомобiльних колю КТЗ на основi теорп крiпа [12, 13], не складно виконати iмiтацiйне моделювання динамiки руху, як завантаженого, так i спо-рядженого колiсного транспортного засобу.
Задача моделювання динамши руху стис-неного пов^ря, з урахуванням особливостей роботи електропневматичних модуляторiв тиску, вирiшуеться шляхом розв'язання рiв-нянь газово! динамши, що розглянутi та опи-саш в роботах [8, 11], яю дозволяють пред-ставити змiну тиску тд час робочого процесу гальмiвного привода у виглядi фаз зростання, витримки та спорожнення його ДС-ланок. Реалiзацiю прийнято! математич-но! моделi динамiки змiни тиску в ЕПГП нескладно виконати у програмному комплекс MATLAB пакет SIMULINK. Прийнята модель контуру ЕПГП (рис. 1) враховуе падшня тиску в ресиверi пiд час спрацьовування електропневматичних модуляторiв тиску, в тому чи^ й пiд час виконання функцiй антибло-кувально! системи.
Вихщш данi для моделювання електроп-невматичного гальмiвного привода прийнятi вiдповiдно до техшчних характеристик пере-сувно! лаборатори кафедри автомобiлiв iм. А.Б. Гредескула, яка сформована на базi автобуса МАЗ-256200 [14].
Рис. 1. Структурно-лопчна схема реатзацл переднього/заднього контуру електропне-вматичного гальмiвного привода
Результати моделювання динамiки змши ти-ску в передньому (рис. 2) та задньому (рис. 3) контурi ЕПГП у режимi АБС пока-зують, що зi зниженням швидкостi руху КТЗ знижуеться штенсившсть випуску робочого тiла з електропневматичного гальмiвного привода та пiдвищуеться частота його спра-цювання, що пов'язано зi збiльшенням вели-чини реатзованого зчеплення пiд час взае-модп шини автомобiльного колеса з поверхнею дорожнього покриття, яке безпо-середньо впливае на уповшьнення транспортного засобу (рис. 3.14 та 3.16).
Рис. 2. Динамiчнi процеси змши тиску в передньому контурi електропневматичного привода в режимi АБС (кут нахилу дорожнього покриття - 1 град., маса автобуса - 9500 кг)
Рис. 3. Динамiчнi процеси змши тиску в задньому контурi електропневматичного привода в режимi АБС (кут нахилу дорожнього покриття - 1 град., маса автобуса - 9500 кг
Також на основi результатiв моделювання, зображених на рис. 2 та 3, можна зазна-чити, що в передньому контурi ЕПГП серед-нiй робочий тиск шдтримуеться на рiвнi 0,48 МПа, а в задньому - 0,39 МПа. Причому з аналiзу моделювання робочого процесу, що протшае в передньому та задньому контурi електропневматичного привода КТЗ, очевидно, що внаслщок штенсивного протiкання динамiчних процесiв тд час взаемодп шини автомобiльного колеса з поверхнею дорож-нього покриття, на початку процесу гальму-вання середнiй тиск е меншим шж наприкш-цi процесу гальмування КТЗ (пунктирна лшя на рис. 2 та 3).
Аналiз iнтенсивностi наповнення контурiв ЕПГП (рис. 2 та 3) показуе, що ДС-ланки привода можуть бути наповнеш за час мен-ший, нiж 0,3 с, але це не приведе до значного шдвищення ефективностi гальмування, що пiдтверджуе результати дослщжень оприлю-дненi в загальнодоступнш науково-технiчнiй лiтературi [4-8], оскiльки автоматизоваш си-стеми регулювання гальмiвного зусилля, за рахунок часу розгальмовування автомобшь-ного колеса, знижують загальну ефектив-нiсть гальмування КТЗ.
I насправд^ як показали експериментальнi дослiдження, наведет нижче, зниження часу розгальмовування автомобшьного колеса не дозволяе швидко вивести колесо зi стану блокування, тому необхщш iншi пiдходи до оргашзацп алгоритмiв роботи автоматизова-них систем, яю б забезпечили достатньо ви-
соку ефективнiсть гальмування автомобiля тд час забезпечення достатньо високо! шви-дкодп гальмiвного привода.
Одним з таких пiдходiв е розтягування процесв наповнення ДС-ланок привода га-льмiвноl системи в межах вiд 0,2 до 0,5 МПа, оскшьки таке розтягування обмежено часом 0,6 с для пневматичного привода на початку процесу гальмування нормативними документами та стандартами. Моделювання такого тдходу показало (рис. 4 та 5), що кшьюсть циктв спрацьовування автоматизовано! системи регулювання гальмiвного зусилля зменшуеться на 20-30 % без значно! змiни ефективностi гальмування колюного транспортного засобу (ефективнiсть гальмування попршуеться не бiльш нiж на 1 %, що вщпо-вщае збiльшенню часу гальмування не бшьш нiж на 0,05 с). Слщ також зазначити, що за-вантажешсть гальмiвних механiзмiв при роз-тягуванш у процесi наповнення гальмiвних камер - зменшуеться, а отже збшьшуеться !х довговiчнiсть. При цьому порiвняння резуль-татiв моделювання, зображених на рис. 2 та 4 (рис. 3 та 5) показуе, що середне значення тиску в ДС-ланках ЕПГП практично не зм> нюеться i залишаеться в дiапазонi вiд 0,38 до 0,5 МПа.
Слщ зазначити, що зi зменшенням маси колiсного транспортного засобу середнш тиск у його задньому контурi зменшуеться майже на 0,1 МПа та становить 0,3 МПа (рис. 5), а в передньому контурi залишаеться на рiвнi 0,45 МПа (рис. 4).
Рис. 4. Динамiчнi процеси змши тиску в передньому контурi електропневматичного привода в режимi АБС з використанням шдходу щодо розтягування процесу наповнення гальмiвних камер (кут нахилу дорожнього покриття - 1 град., маса автобуса - 7200 кг)
Рис. 5. Динамiчнi процеси змiни тиску в задньому контурi електропневматичного привода в режимi АБС з використанням пiдходу щодо розтягування процесу наповнення гальмiвних камер (кут нахилу дорожнього покриття - 1 град., маса автобуса - 7200 кг)
Аналiз процешв моделювання динамiки гальмування колюного транспортного засо-бу, що зображеш на рис. 6 та 7 з урахуванням процесiв, що вщбуваються у гальмiвному приводi, показав, що зниження середнього тиску у приводi вiдбуваеться внаслiдок змiни фiзичних властивостей, яю мають мiсце в результат взаемоди шин колiс транспортного засобу з дорожшм покриттям.
Як показують дослщження, фiзичнi влас-тивост шини суттево залежать вiд наванта-ження на шину i тиску в шиш, а також вщ швидкосп обертання автомобiльного колеса.
Також аналiз результатiв моделювання ди-намши руху колiсного транспортного засобу показав, що розтягування процешв наповнення гальмiвних камер пiд час роботи електропневматичного гальмiвного привода (рис. 4 та 5) зменшуе навантаження на вести-булярний апарат водiя та забезпечуе бiльш комфортнi умови у процес екстреного гальмування колюного транспортного засобу, за рахунок бшьш плавного зростання уповшь-нення (рис. 6), у порiвняннi з гальмуванням КТЗ iз антиблокувальною системою без ЕПГП (рис. 8).
Рис. 6. Динамша гальмування колюного транспортного засобу з ЕПГС (кут нахилу дорожнього покриття - 1 град., маса автобуса - 9500 кг)
Рис. 7. Динамша гальмування колюного транспортного засобу з ЕПГС (кут нахилу дорожнього покриття - 1 град., маса автобуса - 7200 кг)
Рис. 8. Динамша гальмування колюного транспортного засобу з АБС (кут нахилу дорожнього покриття - 1 град., маса автобуса - 9500 кг)
Пщ час iмiтацiйного дослщження також було встановлено, що на ефективнють гальмування колюного транспортного засобу впливае перекриття фаз роботи автоматизо-вано! системи регулювання гальмiвного зу-силля заднього та переднього контуру. Пщ час одночасного спрацьовування обох конту-рiв на випуск загальна ефективнiсть гальму-вання транспортного засобу знижуеться за рахунок одночасного розгальмовування ав-томобiльних колю (рис. 8).
Дослщження динамiки гальмування транспортного засобу у спорядженому сташ показали, що зi зменшенням ваги транспортного засобу (рис. 7), у порiвняннi з максима-льним його завантаженням (рис. 6), загальна
ефективнють гальмування зростае до 20 %. Слщ зазначити, що за зростання уповшьнен-ня значення середнього тиску в гальмiвному приводi ТЗ зменшуеться (рис. 2-7). Це пов'язано iз фiзичними процесами, якi вщбу-ваються у плямi контакту шини з поверхнею дорожнього покриття, яю в достатнiй мiрi розглянуто у науково-техшчнш лiтературi [8, 11-13, 15-18].
Експериментальш дослiдження робочого процесу ЕПГП пщ час екстреного гальмування автомобшя
Дослiдження режимiв роботи ЕПГП iз функцiями АБС пiд час циклiчного напов-нення та спорожнення гальмiвноl камери
(рис. 9) шдтвердили результати теоретичних дослiджень, наведенi на рис. 2-5.
Аналiз результатiв експериментальних дослiджень, зображених на рис. 9, показав, що зi зниженням швидкостi руху КТЗ для рацюнального характеру змiни тиску в ДС-ланках привода ЕПГС тд час екстреного га-льмування необхщно швидко пiдвищувати тиск у приводi на початку робочого процесу (до 0,3 МПа - за час не бшьший нiж 0,3 с) та плавно тдвищувати тиск тд час подальшого
гальмування (прирют тиску на 0,1 МПа повинен вщбуватися за час, рiвний або не мен-ший, тж 1 с).
Слiд вiдзначити, що тд час експериментальних дослщжень (рис. 9) середнiй тиск у приводi становив 0,45 МПа за максимально допустимого навантаження 25500 Н на авто-мобшьне колесо. Пщ час роботи автоматизо-вано! системи не допускалося зниження тиску в системi нижче 0,2 МПа. Верхня межа тиску не обмежувалась.
10х105
Па
8х105
6х10э
Р гк
2х10э
I- 0
2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 с 7
г -
Рис. 9. Експериментальш дослщження роботи ЕПГП у режимi АБС з використанням темпу на-повнення в iнтервалi часу вщ (гн=0,2-0,4 с)
21х105 Па
18х105 15х105
Р р Р гк
6х105
3х105
8,5
9,5
10 10,5 11 11,5 12 12,5 13 / -
14
Рис. 10. Експериментальш дослщження роботи ЕПГП у режимi АБС з використанням розтягу-вання процесу наповнення гальмiвноl камери пiд час виконання алгоритму АБС (гн=1 с)
0
8
9
Експериментальш дослiдження процесу гальмування автомобшьного колеса пiд впливом електропневматичного гальмiвного привода у режимi розтягування процешв на-повнення гальмiвноl камери (рис. 10) показали, що такий тдхщ у керуванш призводить до суттевого зниження навантажень на галь-мiвний механiзм внаслiдок зниження частоти знакозмшних навантажень пiд час реалiзацil гальмiвноl сили. При цьому, залежно вщ ве-личини проковзування шини автомобшьного колеса вщносно поверхнi дорожнього пок-риття, внаслiдок реалiзацil гальмiвноl сили, використовуеться бшьша величина тиску в гальмiвнiй камерi, нiж пiд час гальмування в аналопчних умовах без розтягування процесу наповнення робочим тшом пневматичних гальмiвних камер електропневматичного га-льмiвного привода колiсного транспортного засобу.
Висновки
На основi результатiв iмiтацiйного моде-лювання можна зробити висновок, що рацю-нальним характером змши тиску в ДС-ланках привода ЕПГС тд час екстреного гальмування КТЗ е швидке зростання тиску на початку робочого процесу (до 0,3 МПа -за час не бшьший, шж 0,3 с) та плавне зрос-тання тиску пiд час подальшого гальмування (прирiст тиску на 0,1 МПа повинен вщбува-тися за час, рiвний або не менший, шж 1 с).
Швидке зростання тиску в ДС-ланках привода призводить до частих спрацьовувань автоматизовано1 системи регулювання галь-мiвного зусилля, тому тд час проектування автоматизовано1 системи (у тому числi й еле-ктропневматичних апаратiв ЕПГП) слщ пра-гнути до зменшення кшькосп циклiв спра-цьовувань iз забезпеченням достатньо високо1 ефективностi гальмування КТЗ.
Розтягування процешв наповнення робочим тшом (пов^рям) гальмiвноl камери тд час використання ЕПГП у ЕПГС колюного транспортного засобу е бшьш рацiональним принципом змiни тиску, шж просто циклiчне його наповнення / спорожнення.
Л1тература
1. Михалевич Н. Г. Совершенствование электропневматических аппаратов тормозного привода автотранспортных средств: автореф. дис. на соиск. учен. степени канд. техн. наук: 05.22.02. / Михалевич Николай Григорович. -Харьков, 2009. - 219 с.
2. Попов А.И. Оценка характеристик электропневматического тормозного привода /
А.И. Попов, В.В. Нужный // Пути совершенствования автомобиля и его аппаратов / Моск. автомоб.-дор. ин-т. - М., 1988. - С. 35-40.
3. Нужный В.В. Разработка электропневматического тормозного привода автотранспортного средства: автореф. дис. на соиск. учен. степени канд. техн. наук: 05.05.03 / Нужный Владимир Владимирович. - Донецк, 1996. - 20 с.
4. Красюк А.Н. Совершенствование электропневматических систем автотранспортных средств: автореф. дис. на соиск. учен. степени канд. техн. наук.: 05.22.02. / Красюк Александр Николаевич. - Харьков, 2011. - 20 с.
5. Гуревич Л.В. Пневматический тормозной привод автотранспортных средств / Л.В. Гуревич, Р.А. Меламуд. - М.: Транспорт, 1988. -224 с. - (Устройство и эксплуатация). - С. 223.
6. Пчелин И.К. Динамика процесса торможения автомобиля: автореф. дис. на соиск. учен. степени канд. техн. наук: 05.05.03 / Пчелин Игорь Константинович. - Москва, 1984. - 390 с.
7. Ревин А.А. Теория эксплуатационных свойств автомобилей и автопоездов с АБС в режиме торможения: монография / Ревин Александр Александрович // ВолгГТУ. 2002 - 372 с.
8. Леонтьев Д. М. Системний тдхщ до ство-рення автоматизованого гальмiвного керуван-ня транспортних засобiв категорш М3 та N3: автореф. дис. на соиск. учен. степени канд. техн. наук: 05.22.02 / Леонтьев Дмитро Мико-лайович. - Хармв, 2011. - 20 с.
9. Electronic braking system for Trailers with roll over protection. KNORR-BREMSE System for commercial Vehicles (Электронный ресурс) Product information. Режим доступа к сайту: http : //en. knorr-bremsesfn.com/systems/.
10. Electronically Controlled Braking Systems for Trailers (Электронный ресурс): Технический проспект. A Division WABCO Standart GmbH. EBS (EPB) - 2013 edition 28p. - Электронные текстовые данные. WABCO 2015. 1 электрон. опт. диск (DVD-ROM) - Системные требования: Windows. Acrobat Reader.
11. Реализация интеллектуальных функций в электронно-пневматическом тормозном управлении транспортных средств: монография / А.Н. Туренко, В.И. Клименко, Л.А. Рыжих и др. - Х.: ХНАДУ, 2015. - 450 с.
12. Левин М.А. Теория качения деформированного колеса / М.А. Левин, Н.А. Фуфаев. - М.: Наука, 1989. - 269 с.
13. Леонтьев Д.Н. Определение продольной реализуемой силы сцепления автомобильного колеса с опорной поверхностью по крутильной деформации шины и ее жесткости / Д.Н. Леонтьев, Л.А. Рыжих, А.В. Быкадоров // Автомобильная промышленность. - 2014. -№10. - С. 20-25.
14. Автобус МАЗ-256. Руководство по эксплуатации 256-0000020 РЭ. - Минск : ОАО «Минский автомобильный завод», 2012. - 170 с.
15. Mark Denny The dynamics of antilock brake systems / Mark Denny // European Journal of Physics. - 2005. - Vol. 26, №6. - P. 1007-1016.
16. Ersal T., Fathy H.K., Stein J.L. Structural simplification of modular bond-graph models based on junction inactivity, Simulation Modelling Practice and Theory 17 (2009) 175-196.
17. Oniz Y., Kayacan E., Kaynak O. A Dynamic Method to Forecast the Wheel Slip for Antilock Braking System and its Experimental Evaluation / IEEE transactions on systems, man, and cybernetics part B cybernetics 39 (2) (2009) 551-560.
18. Taixiong Zheng. Research on road identification method in Anti-lock Braking System / Procedia Engineering Engineering 15 (2011) 194-198.
Reference
1. Mihalevich N. G. Sovershenstvovanie ele-ktropnevmaticheskih apparatov tormoz-nogo privoda avtotransportnyih sredstv [Improvement of electropneumatic devices of a brake drive of vehicles] : Avtoreferat dis. ... kand. tehn. nauk. : -05.22.02. / Mihalevich Nikolay Grigorovich. -Harkov, 2009. - 219 s.
2. Popov A.I., Otsenka harakteristik elektro-pnevmaticheskogo tormoznogo privoda [Evaluation of the characteristics of an electropneumatic brake actuator] / A.I. Popov, V.V. Nuzhnyiy // Puti sovershenstvovaniya avtomobilya i ego apparatov / Mosk. avtomob. -dor. in-t. - M., 1988. - s. 35-40
3. Nuzhnyiy V.V. Razrabotka elektropnevma-ticheskogo tormoznogo privoda avtotrans-portnogo sredstva [Development of an electropneumatic motor vehicle brake drive]: Avtoreferat dis. ... kand. tehn. nauk: 05.05.03 / Nuzhnyiy Vladimir Vladimirovich. - Donetsk, 1996. - 20 s.
4. Krasyuk A.N. Sovershenstvovanie elektro-pnevmaticheskih sistem avtotransportnyih sredstv [Improving the electropneumatic systems of vehicles] : Avtoreferat dis. ... kand. tehn. nauk. : -05.22.02. / Krasyuk Aleksandr Nikolaevich. -Harkov., 2011. - 20 s.
5. Gurevich L.V., Pnevmaticheskiy tormoznoy privod avtotransportnyih sredstv [Pneumatic brake drive for vehicles] / L.V. Gurevich, R.A. Melamud. - M.: Transport, 1988. - 224s. -(Ustroystvo i ekspluatatsiya).: il., tabl.. -Bibliogr.: s.223
6. Pchelin I.K. Dinamika protsessa tormozheniya avtomobilya [The dynamics of the process of braking the car] / Avtoreferat, dis. robota kand. tehn. nauk: - 05.05.03. / Pchelin Igor Konstantinovich - Moskva, 1984. - 20 s.
7. Revin A.A. Teoriya ekspluatatsionnyih svoystv avtomobiley i avtopoezdov s ABS v rezhime tormozheniya [Theory of operational properties of cars and trucks with ABS in braking mode]: Monografiya / Revin Aleksandr Aleksandrovich // VolgGTU. - Volgograd. 2002 - 372s.
8. Leontiev D. M. Systemnyi pidkhid do stvorennia avtomatyzovanoho halmivno-ho keruvannia transportnykh zasobiv ka-tehorii M3 ta N3 [System approach to the creation of automated brake control of vehicles of categories M3 and N3]: avtoreferat dys. ... kand. tekhn. nauk.: -05.22.02. / Leontiev Dmytro Mykolaiovych. -Kharkiv., 2011. - 20 s.
9. Electronic braking system for Trailers with roll over protection. KNORR-BREMSE System for commercial Vehicles (Электронный ресурс) Product information. Режим доступа к сайту: http://en.knorr-bremsesfn.com/systems/.
10. Electronically Controlled Braking Systems for Trailers (Электронный ресурс): Технический проспект. A Division WABCO Standart GmbH. EBS (EPB) - 2013 edition 28p. - Электронные текстовые данные. WABCO 2015. 1 электрон. опт. диск (DVD-ROM)
11. Realizatsiya intellektualnyih funktsiy v elektronno-pnevmaticheskom tormoznom upravlenii transportnyih sredstv [The implementation of intellectual functions in the electron-pneumatic braking control of vehicles]: monografiya / A.N. Turenko, V.I. Klimenko, L.A. Ryizhih i dr. - H.: HNADU, 2015. - 450s.
12. Levin M.A. Teoriya kacheniya defor-mirovannogo kolesa [The theory of rolling deformed wheels]/ M.A. Levin, N.A. Fufaev // -M.: Nauka, 1989. - 269 s.
13. Leontev D.N. Opredelenie prodolnoy realizuemoy silyi stsepleniya avtomobilnogo kolesa s opornoy poverhnostyu po krutilnoy deformatsii shinyi i ee zhestkosti [Deter-mination of the longitudinal realizable force of adhesion of an automobile wheel with a bearing surface by torsional deformation of the tire and its rigidity] / D.N. Leontev, L.A. Ryizhih, A.V. Byikadorov // Avtomobilnaya promyishlennost, 2014. - №10 -S.20-25
14. Avtorbus MAZ-256. Rukovodstvo po ekspluatatsii 256-0000020 RE [The bus MAZ-256. Operating Instructions 256-0000020 OI.]. -Minsk : OAO «Minskiy avtomobilnyiy zavod», 2012. - 170 s.
15. Mark Denny The dynamics of antilock brake systems / Mark Denny // European Journal of Physics. - 2005. - Vol.26, №6.- P.1007 - 1016.
16. T. Ersal, H.K. Fathy, J.L. Stein, Structural simplification of modular bond-graph models based on junction inactivity, Simulation Modelling Practice and Theory 17 (2009) 175-196.
17. Y. Oniz, E. Kayacan, O. Kaynak, A Dynamic Method to Forecast the Wheel Slip for Antilock Braking System and its Experimental Evaluation / IEEE transactions on systems, man, and cybernetics part B cybernetics 39 (2) (2009) 551-560.
18. Taixiong Zheng. Research on road identification method in Anti-lock Braking System / Procedia Engineering Engineering 15 (2011) 194-198.
Substantiating the rational law of pressure change in the electropneumatic brake actuator during emergency braking
Leontiev Dmytro, PhD, Associate Professor of the Department of Automobiles named after A.B. Gredeskul,
(097) 943-78-85, [email protected], Kharkiv National Automobile and Highway University,
Don Yevhen, graduate, Department of Automobiles named after A.B. Gredeskul, (067) 729-98-20; [email protected], Kharkiv National Automobile and Highway University
Abstract. In this work the results of studying the effect of the pressure change rate in electro-pneumatic brake actuator on the braking process of a vehicle wheel was analyzed and summarized. It describes the basic principles of control devices with electronic control. Mathematical modeling of processes occurring in the electro-pneumatic brake actuator during vehicle braking was also made as well as the simulation of the dynamics of the vehicle without locking its wheels. The simulation of the vehicle's movement in the equipped and loaded state was performed. The results of simulation of the processes occurring in a brake drive of a vehicle as the result of its braking under different loads are shown. The effect of the road slope on the intensity of the vehicle wheels' braking is also determined. The article describes the impact of control principles on the dynamics of the wheeled vehicle and determines the way to change the rate of brake chamber filling during simulation of the work processes of a vehicle electro-pneumatic brake. The recommendations are given regarding the choice of rational pressure intensity in electronically controlled device for a vehicle with an electro-pneumatic brake actuator. The purpose of the study is to choose the rational nature of the change in pressure in the electro-pneumatic brake actuator of the vehicle during its emergency
braking. The scientific novelty of the work is that for the first time it was proposed not to change intensively the pressure after the start of braking by stretching the processes of filling the brake chamber during the control of electro-pneumatic devices of the brake actuator.
Key words: brake actuator, brake system, simulation, brake dynamics, electro-pneumatic brake control, electro-pneumatic brake system, the vehicle, the car, antilock braking system, principles of control devices, regulation.
Обоснование характера изменения давления в электропневматическом тормозном приводе при экстренном торможении
Леонтьев Дмитрий Николаевич, кандидат технических наук, доцент кафедры автомобилей им. А. Б. Гредескула,
(097) 943-78-85, [email protected], Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет,
Дон Евгений Юрьевич, соискатель, кафедра автомобилей им. А. Б. Гредескула, (067) 729-98-20; [email protected], Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет,
Аннотация. В работе проанализированы и обобщены результаты исследования влияния темпа изменения давления в электропневматическом тормозном приводе на процесс торможения автомобильного колеса. Проведено математическое моделирование. Описано влияние принципов управления на динамику движения колесного транспортного средства и определен способ изменения темпа наполнения тормозной камеры во время моделирования рабочих процессов электропневматического тормозного привода транспортного средства.
Ключевые слова: тормозной привод, тормозная система, моделирование, динамика торможения, электропневматический привод.
