CC BY
23
Восточно-Европейский журнал передовым технологий
ПРИКЛАДНАЯ МЕХАНИКА
УДК 629.113-592.5
Перевiрено вплив змтних кое-фiцieнтiв чутливостi та пробног ди на ефектившсть гальмування, кероватсть i стштсть. Для цього проведене моделювання проце-су гальмування автомобшя з пнев-матичним гальмiвним приводом i антиблокувальною системою, яка обладнана модулятором тиску iз змшними прохгдними перетинами, при значеннях коефiцieнтiв чутли-востi i пробног ди, що змтюють-ся. Зроблеш висновки про дощль-тсть коректування коефiцieнтiв чутливостi та пробног ди для АБС з широтно^мпульсним способом модуляци тиску при гальмуванш в поворотi
ВПЛИВ ЗМ1ННИХ КОЕФ1Ц1£НТ1В ЧУТЛИВОСТ1 ТА ПРОБНО1 ДМ НА ЕФЕКТИВН1СТЬ ГАЛЬМУВАННЯ, КЕРОВАН1СТЬ ТА СТ1ЙК1СТЬ
£. М . Гецович
Доктор техшчних наук, професор, завщувач кафедрою Кафедра "Транспорты системи" Хармвський нацюнальний автомоб^ьно-дорожнт унiверситет вул. Петровського, 25, м. Хармв, УкраТна 61002 Контактний тел.: (057) 707-37-06.
А.1. Бондаренко
Аспiрант
Кафедра "Автомоб^е- i тракторобудування" Нацiональний технiчний ушверситет "Харкiвський полiтехнiчний
iнститут"
вул. Фрунзе, 21, м. Хармв, УкраТна 61002 Контактний тел.: (057) 741-53-66, 8-093-697-18-85
В.В. Шелудченко
Асистент
Кафедра "Трактори та стьськогосподарсьм машини" Сумський нацiональний аграрний ушверситет вул. Юрова, 160, м. Суми, УкраТна 40030 Контактний тел.: (0542) 24-01-27
Вступ
Ефектившсть гальмування, керовашсть та стш-кiсть автомобшя в значнiй мiрi залежить вщ алгоритму, що керуе гальмуванням при робоп антиблокуваль-ноТ системи (АБС). 1снуе безлiч патентних пропозицш що до алгоритму функцiонування АБС, проте жоден з них не в змозi забезпечити максимальну ефектившсть гальмування без втрати керованосп та стшкосп ав-томобiля. Удосконалення алгоритму функщонування
АБС, як правило, призводить до ускладнення виконав-чоТ частини АБС - модулятора тиску (МТ), а вщповщ-но i до значного пiдвищення собiвартостi конструкцп АБС.
Аналiз останнiх досягнень i публiкацiй
У лiтературi [1] доведено, що оптимальною з точки зору працездатносп, адаптивних властивостей та со-
бiвартостi конструкцп е АБС з широтно^мпульсною модуляцieю (Ш1М), единим недолiком яко! е тдви-щенi витрати запаив стислого повiтря на модуляцiю тиску у виконавчих апаратах.
У робот [2, 3] запропоновано нове конструктивне ршення МТ, що дозволяе знизити витрати стислого повиря на модулящю тиску при Ш1М за рахунок вве-дення змiнних прохiдних перетишв (ЗПП).
Для пiдвищення ефективностi гальмування, керо-ваностi та стiйкостi автомобШв з гiдравлiчним галь-мiвним приводом в роботах [4, 5] запропоновано на-ступне удосконалення алгоритму, за яким формуеться пульсуючий сигнал при Ш1М: коефщент чутливостi та пробно! дш змiннi. Проведене теоретичне дослiдження процесу гальмування автомобiля з ПГП та АБС, яка мае МТ iз ЗПП, виявило, що досягнення максимально! ефективност гальмування, керованосп та стшкосп при русi на рiзних дорожшх поверхнях можливе тiльки при змшних значеннях коефiцiента чутливостi та пробно'! дп. Придатнiсть запропонованих рiвнянь, що на-веденi в робот [4, 5], за якими змшюються коефiцiент чутливостi та пробно! дш в процесi гальмування, для автомобiлiв з ПГП необхiдно перевiрити.
Мета та постановка задачi
Метою дано! роботи е перевiрка впливу змшних коефвденив чутливостi та пробно! дп на ефектив-нiсть гальмування, керовашсть та стiйкiсть. Для цього необхщно в iснуючу математичну модель процесу гальмування автомобшя з ПГП та АБС, яка мае МТ iз ЗПП, тдставити змiннi коефiцiенти чутливосп та пробно! дiй, вирази для яких запропоновано в роботах [4, 5]. Зробити висновки про дощльшсть застосування цих рiвнянь для АБС з широтно^мпульсним засобом
модуляцп тиску, якими комплектуються автотран-спортнi засоби (АТЗ) з ПГП.
Вплив змшних коефщенив чутливостi та пробно! ди на ефективнiсть гальмування, керованiсть та стшюсть
Умови формування пульсуючого сигналу прямо-кутно! форми при Ш1М, запропонованi в роботi [4, 5], мають наступний вигляд:
сй = с0+к ■ |(<и^
С = const при <¡. > 0;
С« = -Кс ■ t + Сон при ш„= 0, уФ 0,
(1)
(2) (3)
де С0 - постiйне значення шпаруватосп, вiдповiдне максимальному тиску в гальмiвному приводi; Кь - коефщент чутливостi; со.. - кутове прискорення колеса; Кп - коефщент пробних дiй; У - повздовжне уповшьнення автомобiля; г^ - динамiчний радiус колеса;
К - постшний коефiцiент, що характеризуе темп зни-
с
ження тиску
при блокуваннi колiс;
t - час гальмування;
С0^ - значення Сг у момент перемикання на умову (4); ш.. - кутова швидюсть колеса.
Результати оптимiзацi! по критерiям: гальмiвна ефек-тившсть, траекторна керованiсть, економiчнiсть по витра-тi запасiв робочого тiла дозволили виявити оптимальш постiйнi значення коефщента чутливостi Кь = 19,8125 ,
Таблиця 1
Результати розрахунмв ( Кп = 1,435, Кь = 19,8125 , дiаметр ЗПП 1,465 мм)
Параметр Рух прямолшшний Рух криволшшний
Дорожш Умови - сшг ( фхтах =0,2), вага автомобшя мМмальна Дорожш умови -асфальт сухий ( фхтах =0,82), вага автомобшя максимальна Дорожш Умови - сшг ( фхтах =0,2), вага автомобшя мМмальна Дорожш умови -асфальт сухий ( фх1шх =0,82), вага автомобшя максимальна
Зниження тиску в ресиверах за повне гальмування АР , МПа 0,02906 0,02793 0,029065 0,02794
Гальм1вний шлях ST , м 42,66 10,59 44,31 10,61
Найбшьше вщхилення вщ нам1чено! траекторй А , м - - 0,329 0,12
Час гальмування, с 7,96 1,848 8,67 1,88
Результати розрахунюв ( К = таг, К, = таг, диметр ЗПП 1,465 мм)
Таблиця 2
Параметр Рух прямолшшний Рух криволшшний
Дорожш умови - сшг ( Фхтах =0,2), вага автомобшя мШмальна Дорожш умови - асфальт сухий ( фхтах =0,82), вага автомобшя максимальна Дорожш умови - сшг - ( Фхтах =0,2), вага автомобшя мШмальна Дорожш умови - асфальт сухий ( Фхтах =0,82), вага автомобшя максимальна
Зниження тиску в ресиверах за повне гальмування АР , МПа 0,02901 0,02789 0,02905 0,02791
Гальм1вний шлях ST , м 42,24 10,27 42,68 10,59
Найбшьше вщхилення вщ нам1чено! траекторй А , м - - 0,19 0,11
Час гальмування, с 7,64 1,789 8,23 1,76
пробно! дш Кп = 1,435 та дiаметра ЗПП - 1,465 мм, при яких спостериаеться максимальна з можливих для за-пропонованих умов формування пульсуючого сигналу [4, 5] ефектившсть гальмування, мшмальш витрати стислого повггря, мшмальне вщхилення вiд задано! тра-ектори при криволшшному русi (див. табл.1).
Шд криволiнiйним рухом в таблицi 1 маеться на увазi фiксування рульового колеса на рiвнi 100 одразу тсля початку гальмування зi швидкост 40 км/год.
Вираз, який описуе змшу коефiцiента чутливостi, записуеться в наступному виглядi [5]:
К =-
1
-0,1653 ■ V/2 - 0,4808 ■ V/ + 20,6929
(4)
де V - повздовжне уповшьнення автомобiля, м/с2.
Вираз, що описуе змшу коефвдента пробно! ди, записуеться в наступному виглядi [4, 5]:
(5)
К = Кп(1 - а ■S + Ь ■ V/ ,
де Кп0 - початкове значення коефiцiенту пробно! ди;
- постiйнi коефiцiенти. а,ьВ табл. 2 наведено результати моделювання про-цесу гальмування автомобiля iз змiнними коефвден-тами чутливостi та пробно! дп.(див.табл.2)
Висновки
Застосування змшних коефiцiентiв чутливостi та пробно! дп дозволяе пiдвищити ефективнiсть гальмування АТЗ з ПГП при прямолшшному руа на 3,12 %, при криволшшному на 3,82 %. Вщхилення ввд задано! траекторi! при криволшшному руш, в разi гальмування на сшжнш поверхнi, складае 0,19 м
В процеа моделювання доведена дощльшсть вико-ристання змiнних коефвденив чутливостi та пробно! ди для АБС з широтно^мпульсним засобом модуляци тиску, якими комплектуються АТЗ з ПГП.
Лиература
1. Северин А.А. Совершенствование исполнительной части антиблокировочной системы автомобилей с пневматическим тормозным приводом: дис. на соискание уч. степени канд. техн. наук: спец. 05.05.03 "Автомобили и тракторы" / Северин Александр Александрович. - Харьков, 1985. - 217с.
2. Пат. на кор. модель 35140 Укра!на, МПК В 60 Т 8/00. Модулятор тиску для пневматичного гальм1вного приводу / С.М. Гецович, А.1. Бондаренко; заявитель та патенто-обладач С.М. Гецович, А.1. Бондаренко (Укра!на). - № а 2007 14047; заявл. 14.12.07; опубл. 10.09.08, Бюл. № 17.
3. Гецович Е.М. Совершенствование конструкции модулятора давления для пневматического тормозного привода / Гецович Е.М., Бондаренко А.И // Вюник НТУ "ХП1" . Автомобше - та тракторобудування, 2007. - № 12.- С. 107 -114.
4. Гецович Е.М. Выбор коэффициентов пробных воздействий в адаптивных автоматических системах управления автомобилем / Гецович Е.М., Постный В.А., Струков А.С. // Мехашка та машинобудування. - 2004. - №2. - 4 с.
5. Гецович Е.М. Выбор коэффициента чуствительности алгоритма функционирования АБС / Гецович Е.М., Се-левич С.Г. // Вестник НТУ "ХПИ" "Автомобиле- и тракторостроение". - 2007. - № 12. - 5 с.
