Определение положения максимума φ_x-s_x-диаграммы для улучшения работы электронной системы управления торможением

При выборе порогов настройки электронных систем управления торможением ориентируются на максимум φ_x - s_x-диаграммы. Для уточнения положения этого максимума требуются знания о формах φ_x - s_x-диаграмм при разных условиях. Большинство режимов движения автомобиля связано с наличием боковой силы. Боковая сила в разных случаях может появиться до или после появления тормозного момента на колесе. Цель: исследовать влияние последовательности появления боковой силы и тормозного момента на колесе на сцепные свойства шины с твёрдым дорожным покрытием и положение максимума φ_x - s_x-диаграммы. Автором разработаны методики, позволяющие учитывать последовательность появления боковой силы и момента на колесе при расчёте φ_x - s_x-диаграмм. В основе исследования лежит гипотеза о зависимости доли коэффициента сцепления, реализуемой зоной с трением покоя в пятне контакта при наличии боковой силы, от коэффициента пропорциональности трения покоя. Получены формулы для расчёта коэффициентов сцепления при разном скольжении с учётом последовательности появления боковой силы и тормозного момента на колесе. Формулы являются универсальными и могут применяться для всех типов шин, видов и состояний дорожного покрытия. Исследованы формы φ_x - s_x-диаграмм при разной последовательности появления боковой силы и момента на колесе. Установлено существенное влияние последовательности появления боковой силы и момента на колесе на сцепные свойства зон трения покоя и трения скольжения в пятне контакта шины с дорогой и на расположение максимума φ_x - s_x -диаграммы. Если боковая сила была до начала торможения автомобиля (торможение при повороте и др.), то при её увеличении максимум коэффициента сцепления снижается при сохранении своего горизонтального положения по скольжению. Если боковая сила появилась после начала торможения автомобиля (торможение перед поворотом, боковой ветер и др.), то при её увеличении максимум коэффициента сцепления снижается при смещении влево по скольжению. Установлено, что рост величины боковой силы от нуля до значения веса приводит к изменению положения максимума φ_x - s_x- диаграммы до 66% в сторону меньшего скольжения. Полученные результаты могут найти применение при создании и реализации алгоритмов управления движением колеса автомобиля в электронных системах активной безопасности в целях повышения безопасности движения.

автомобиль, торможение, электронная система управления торможением, пороги настройки, взаимодействие шины с твёрдым дорожным покрытием, последовательность появления боковой силы и тормозного момента на колесе, коэффициент сцепления, коэффициент пропорциональности трения покоя, формы φ_x - s_x-диаграмм, положение максимума φ_x - s_x -диаграммы

1. Автомобильный справочник: Пер. с англ. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ЗАО «КЖИ «За рулём», 2004. - 992 с.

2. Balakina E.V., Zotov N.M., Fedin Ä.P. Classification and model analysis of elastic tire // Acta Technica [Acta Technica CSAV (Ceskoslovensk Akademie Ved)]. -2016. - Vol. 61, No. 3. - C. 317-331.

3. Bakker E., Paaejka H.B. The magic formula tyre model / Proc. 1st. Colloq. Tyre Models for Vehicle Dynamics Analysis, Delft, 1991. - Amsterdam: Swits and Zeitlinger, 1993. - P. 1-18.

4. Mark Denny. The dynamics of antilock brake systems // European Journal of Physics. - 2005. - Vol. 26, № 6. - P. 1007-1016.

5. Burakhardt M. Fahrwerktechnik: RadschlupfRegelsysteme. - Wurzburg: Vogel, 1993. - 432 s.

6. Paaejka Hans B. Tire and vehicle dynamics. - Elsevier Ltd, USA, 2012. - 632 р.

7. Mohamed El-Nashar Vehicle Tire Road Forces. -Deutschland: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2010. - 212 p.

8. Reza N. Jazar Vehicle dynamics: theory and application. - Springer Science+Business Media, LLC, 2008. -1015 p.