Выполнен анализ алгоритма, реализуемого предложенной системой управления схождением колес автомобиля. <...> Значительное увеличение автомобильного парка страны и рост интенсивности выполнения транспортных операций, связанной с повышением скоростей движения автомобилей, требуют более эффективного решения проблемы безопасности и экономичности современных автомобилей. <...> В настоящей работе предлагается решение этой проблемы с помощью регулирования текущего угла схождения колес. <...> До недавнего времени регулирование схождения колес автомобиля выполнялось только в стационарных условиях — на заводе после сборки автомобиля или при его обслуживании в автосервисе. <...> В процессе эксплуатации вследствие возникающих перегрузок имеют место деформации деталей подвески и рулевого привода, что ведет к изменению установочного угла развала. <...> К этому же приводит и эксплуатационный износ шарнирных соединений в подвеске и рулевом приводе. <...> В результате изменения установочного угла снижается безопасность движения автомобиля, связанная с потерей устойчивости его движения; повышается износ шин; увеличивается расход топлива. <...> Наконец, было замечено, что с точки зрения повышения устойчивости движения автомобиля в зависимости от условий движения установленный угол схождения должен изменяться. <...> Установочные параметры автомобильных колес управляемых и неуправляемых мостов Говоря об угле схождения колес, мы будем иметь в виду два параметра: с одной стороны, так называемый установочный угол схождения колес, с другой — текущий угол. <...> В качестве установочных параметров моста можно назвать углы развала управляемых и неуправляемых колес (для левого и правого колеса в отдельности), а также углы схождения управляемых и неуправляемых колес. <...> Половина угла схождения управляемых колес в процессе прямолинейного движения автомобиля по горизонтальной поверхности при нулевом угле развала равна углу между плоскостью вращения <...>
Методы_расчета_и_проектирования_систем_активного_управления_схождением_колес_автомобиля.pdf
УДК 629.113(075.8)
ББК 39.33-04
P99
Рецензенты: Е.А. Галевский, В.Н. Наумов
P99
Рязанцев В. И.
Методы расчета и проектирования систем активного управления
схождением колес автомобиля : учеб. пособие / В. И. Рязанцев.
— М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014. —
105, [2] с. : ил.
ISBN 978-5-7038-3806-8
В пособии показано влияние управления углами схождения колес
автомобиля в движении на его эксплуатационные качества. Представлено
отношение к этому вопросу исследователей и конструкторов.
Выполнен анализ алгоритма, реализуемого предложенной системой
управления схождением колес автомобиля. Рассмотрены конструктивные
мероприятия и алгоритмы управления углами схождения колес,
реализуемые в целях повышения устойчивости движения автомобиля.
Для
студентов старших курсов, обучающихся по специальности
«Автомобиле- и тракторостроение».
УДК 629.113(075.8)
ББК 39.33-04
ISBN 978-5-7038-3806-8
-МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014
c
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ УСТАНОВОЧНОГО УГЛА СХОЖДЕНИЯ
КОЛЕС АВТОМОБИЛЯ НА ЕГО СВОЙСТВА. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1. Установочные параметры автомобильных колес управляемых
и неуправляемых мостов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2. Взаимосвязь углов развала и схождения. Влияние углов установки
колес на износ шин. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3. Критерии оценки оптимальности угла схождения . . . . . . . . . . 10
1.4. Системы пассивного регулирования угла схождения. . . . . . . . 11
1.5. Системы активного регулирования угла схождения. . . . . . . . . 17
2. РЕГУЛИРОВАНИЕ УГЛОВ СХОЖДЕНИЯ В ПРЯМОЛИНЕЙНОМ
ДВИЖЕНИИ ПО ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ БЕЗ
ВНЕШНИХ БОКОВЫХ НАГРУЗОК . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.1. Принцип регулирования угла схождения в движении . . . . . . . 20
2.2. Математическая модель системы управления схождением
колес . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.3. Анализ некоторых решений математической модели . . . . . . . 21
2.4. Анализ работы системы автоматического регулирования схождения
с учетом жесткости элементов конструкции моста . . . . . . . . 29
3. СТОХАСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ СХОЖДЕНИЕМ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.1. Частотный анализ системы автоматического регулирования
схождения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.2. Анализ стохастических процессов в системе автоматического
регулирования угла схождения управляемых колес автомобиля . . . . 41
3.3.Моделирование стохастических процессов в системы автоматического
регулирования схождения и оптимизация передаточного
коэффициента с1 системы управления схождением. . . . . . . . . . . . . . . . 45
4. РЕГУЛИРОВАНИЕ УГЛА СХОЖДЕНИЯ ПРИ ДВИЖЕНИИ АВТОМОБИЛЯ
С ВНЕШНЕЙ БОКОВОЙ НАГРУЗКОЙ. . . . . . . . . . . . . 52
4.1. Принцип регулирования угла схождения при движении автомобиля
с внешней боковой нагрузкой. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.2. Определение значений корректирующего угла схождения
в условиях движения автомобиля накатом с внешней боковой нагрузкой
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4.3. Определение корректирующего угла схождения колес оси
при прямолинейном движении под действием внешней боковой силы
в ведущем режиме или режиме торможения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
105
Стр.105
4.4. Реализация в программах алгоритмов регулирования углов
схождения при движении автомобиля под действием боковой силы 64
4.5. Совмещение алгоритмов регулирования при движении по
прямой без внешних боковых сил и при движении под действием
внешней боковой силы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ЛИНЕАРИЗАЦИЯ В НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМАХУПРАВЛЕНИЯ
СХОЖДЕНИЕМКОЛЕСАВТОМОБИЛЯ 69
5.1. Нелинейные системы управления схождением колес автомобиля
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.2. Статистическая линеаризация нелинейной части системы
управления схождением колес автомобиля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
6. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СХОЖДЕНИЕМ С РЕГУЛИРОВАНИЕМ
ПО ДВУМ ПАРАМЕТРАМ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6.1. Модель системы управления схождением с регулированием
по двум параметрам. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6.2. Анализ устойчивости системы управления схождением с регулированием
по двум параметрам . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
6.3. Частотные характеристики системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
6.4. Варианты применения регулирования по угловому положению
колес в системах управления схождением колес по двум параметрам
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
7. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ
С ПРИМЕНЕНИЕМ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ДИАГРАММЫ
СКОЛЬЖЕНИЯ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
7.1. Модификация диаграммы скольжения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
7.2. Математическая модель пространственного движения автомобиля
по ровному горизонтальному основанию. . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Стр.106