Об использовании сил сцепления колес транспортного средства, оборудованного автоматизированной системой регулирования тормозного усилия

В статье рассмотрен метод расчета и оценки автоматизированной системы регулирования тормозного усилия, а также выполнена оценка эффективности использования силы сцепления автоматизированной системой в процессе торможения колесного транспортного средства (на примере автобуса МАЗ 256200). Графически представлен и обоснован способ оценки эффективности торможения транспортного средства, оборудованного автоматизированной системой регулирования тормозного усилия. Проведен сравнительный анализ эффективности торможения транспортного средства в трех разных условиях движения его колес при торможении. Описаны процессы торможения при идеализированном торможении, торможении при работе автоматизированной системы, а также при торможении транспортного средства с заблокированными колесами. Предложены математические зависимости, позволяющие рассчитать коэффициент использования силы сцепления автоматизированной системой регулирования тормозного усилия на основе временных параметров процесса торможения транспортного средства. Предложенные математические зависимости учитывают особенности конструкции автоматизированной системы, т. е. схему расположения модуляторов на осях колесного транспортного средства. Выполненный анализ точности расчетов коэффициента использования силы сцепления автоматизированной системой с учетом и без учета сил сопротивления качения колес транспортного средства показал возможность использования предложенных методов расчета в практике автотехнических экспертиз при расследовании дорожно-транспортных происшествий с участием транспортных средств, оборудованных такими системами, как ABS. Предложена зависимость определения тормозного пути колесного транспортного средства на основе коэффициента использования силы сцепления автоматизированной системой регулирования тормозного усилия. Выполненные экспериментальные исследования опытного и серийного образцов автоматизированной системы позволили подтвердить теоретические рассуждения в отношении использования сил сцепления в процессе работы автоматизированной системы регулирования тормозного усилия колесного транспортного средства. Результаты исследований показали высокую эффективность работы экспериментальной автоматизированной системы, разработанной на кафедре автомобилей имени А. Б. Гредескула Харьковского национального автомобильнодорожного университета, в условиях торможения транспортного средства на сухом асфальтовом и укатанном снежном покрытиях.

1. Turenko A. N., Mikhalyevych N. G., Leontiev D. N. (2015) Implementation of Intelligence Functions in Electronic-pneumatic Brake Control of Vehicles. Kharkov, KhNADU Publ. 450 (in Russian).

2. Ryzhikh L. A., Klimenko V. I., Krasyuk A. N., Leont'ev D. N. (2009) Modern Anti-Lock Braking Systems and Realization of their Operational Algorithms. Izvestiya Moskovskogo Gosudarstvennogo Tekhnicheskogo Universiteta MAMI = Izvestiya MGTU “MAMI”, (1), 34–37 (in Russian).

3. Renski A. (2017) Analysis of the Influence of the Drive Force Distribution Between Axles on an Automobile Stability in Its Curvilinear Motion. Conat 2016: International Congress of Automotive and Transport Engineering. Springer International Publishing, Switzerland, 55–63. https://doi.org/10.1007/978-3-319-45447-4_6.

4. 4. Leont'ev D. N. (2010) Advanced Performance Algorithm for Controlling Anti-Lock Braking Systems (ABS). Avtomobil'naya Promyshlennost' [Automotive Industry], (9), 25–28 (in Russian).

5. Operational Manual for Anti-Lock Braking Systems and ABS-T Brakes. Borisov, 2008. 35 (in Russian).

6. United Nations Economic Commission for Europe (2010) Regulation No 13 of the Economic Commission for Europe of the United Nations (UN/ECE) – Uniform Provisions Concerning the Approval of Vehicles of Categories M, N and O with Regard to Braking [2016/194]. Official Journal of the European Union – UN/ECE, L 42. 257.

7. Bode O. (2001) Possibilities and Limits of a Simple Tireroad Adhesion Determination – Represented at the Example of Brake Testing in Accordance with ECE-R 13. Hannover Conference on Tires, Chassis, Roads. Hannover, Germany, 69–86.

8. Hakan Koylu, Ali Cinar (2018) Development of Control Algorithm for ABS-Suspension Integration to Reduce Rotational Acceleration Oscillations of Wheel. Transactions of the Institute of Measurement and Control, 40 (3), 1018–1034. https://doi.org/10.1177/0142331216677318.

9. Jazar R. N. (2008) Tire Dynamics. Vehicle Dynamics: Theory and Aplicaсion. Berlin, Springer, 95–163. https://doi.org/10.1007/978-0-387-74244-1_3.

10. Guo K, Lu D. (2007) UniTire: Unified tire model for Vehicle Dynamic simulation. Vehicle System Dynamics, 45, 79–99. https://doi.org/10.1080/00423110701816742.

11. Villagra J., D’Andréa-Novel B., Fliess M., Mounier H. (2011) A Diagnosis-Based Approach for Tire-Road Forces and Maximum Friction Estimation. Control Engineering Practice, 19 (2), 174–184. https://doi.org/10.1016/j.conengprac.2010.11.005.

12. Pacejka H. B. (2012) Tire and Vehicle Dynamics. Elsevier Ltd. 672. https://doi.org/10.1016/C2010-0-68548-8.

13. Braun O. M., Persson B. N., Steenwyk B., Warhadpande A. (2016) On the Dependency of Friction on Load: Theory and Experiment. EPL (Europhysics Letters), 113 (5), https://doi.org/10.1209/0295-5075/113/56002.

14. Miao Yu, Guoxiong Wu, Lingyun Kong, Yu Tang (2017) Tire-Pavement Friction Characteristics with Elastic Properties of Asphalt Pavements. Applied Sciences, 7 (11), https://doi.org/10.3390/app7111123.

15. Acosta M., Kanarachos S., Blundell M. (2017) Road Friction Virtual Sensing: A Review of Estimation Techniques with Emphasis on Low Excitation Approaches. Applied Sciences, 7 (12), https://doi.org/10.3390/app7121230.