Методика расчетной оценки управляемости и устойчивости автомобиля на основе результатов полигонных испытаний – Часть 8

Транспорт      Постоянная ссылка | Все категории

В традиционных методах оценки управляемости и устойчивости автомобиля входными параметрами являются управляющие воздействия (угол поворота рулевого колеса, усилие на тормозной педали и т. д.), а выходными – параметры траектории движения. В рассматриваемой работе [17] предлагается с одной стороны расширить набор входных величин, добавив к управляющим воздействиям внешние кинематические возмущения, а с другой – в качестве выходных параметров использовать суммарные силовые реакции автомобиля на рассматриваемые воздействия. Благодаря этому удается разделить свойства управляемости и устойчивости во всем диапазоне боковых ускорений автомобиля. Преимуществом метода силового анализа является разделение управляющих и стабилизирующих эффектов, в то время, как в традиционных методах такое разделение затруднено или невозможно. В обычных условиях переход автомобиля от одного равновесного состояния к другому осуществляется при одновременном проявлении как управляющих, так и стабилизирующих факторов, что препятствует их разделению. В рассматриваемом методе, фиксируя кинематические параметры движения и изменяя лишь величину управляющего воздействия можно оценить реакции автомобиля на управление. Изменение стабилизирующих факторов при этом не происходит. Аналогичным образом можно выделить из общих эффектов стабилизирующие составляющие. Для этого предлагается фиксировать управляющие воздействия и последовательно изменять кинематические параметры движения. Так путем варьирования угла дрейфа можно оценить курсовую устойчивость автомобиля, а изменяя угол поперечного крена – его устойчивость против опрокидывания.

В основе графического представления информации в методе силового анализа применяется CN–AY диаграмма, устанавливающая связь между безразмерным коэффициентом поворачивающего момента и приведенным боковым ускорением автомобиля . Диаграмма строится для постоянного значения продольного ускорения. В частности, при =0 CN-Ay диаграмма соответствует постоянной поступательной скорости движения автомобиля. При ¹0 диаграмма соответствует режимам разгона и торможения автомобиля соответственно с постоянным ускорением или замедлением.

, (1.2.5)

где: – суммарный момент, создаваемый автомобилем относительно вертикальной оси.

Внешние границы диаграммы отражают насыщение силовых реакций и соответствуют предельным по сцеплению свойствам шин. Нанесенные внутри диаграммы линии равных углов поворота управляемых колес и линии равных углов дрейфа (увода) позволяют вычислить ряд показателей управляемости и устойчивости. Их вычисление связано с рассмотрением совокупности равновесных состояний автомобиля и ведется по точкам CN-AY диаграммы, лежащим на оси AY (CN=0). К таким показателям относятся:

- чувствительность автомобиля к управлению, определяемая производной ¶AY/¶ (CN=0);

- чувствительность автомобиля к уводу, определяемая производной ¶b/¶AY (CN=0);

- градиент недостаточной поворачиваемости, определяемый производной ¶/¶AY (CN=0);

- индекс устойчивости, определяемый производной коэффициента поворачивающего момента по приведенному боковому ускорению автомобиля ¶CN/¶AY (=const, CN=0);

- курсовая устойчивость, оцениваемая производной ¶CN/¶b (=const, CN=0);

- эффективность управления, оцениваемая производной ¶CN/¶ (b=const, CN=0).

Информация, получаемая с помощью CN-AY диаграммы, не ограничивается рассмотренными показателями. В качестве дополнительных показателей автор предлагает использовать: максимально достижимое равновесное и неравновесное боковые ускорения, критический радиус, тангенциальную скорость и ряд других.

Динамические свойства автомобиля, как объекта управления, определяются при кратковременном [60,65] и длительном [125,126] управляющем воздействии, что предполагает исследование во временной и частотной областях. В первую очередь это касается управляющих воздействий, прикладываемых к рулевому управлению.

Ряд показателей устойчивости и управляемости определяются при ступенчатом воздействии на рулевое колесо. Ими являются:

- время задержки реакции автомобиля по угловой скорости и боковому ускорению;

- время 63-, 90- и 100%-ной реакции автомобиля, определяемое достижением соответствующей доли установившегося значения реакции, а также время достижения ее пика и стабилизации;

- заброс угловой скорости (углового ускорения) поворота автомобиля по отношению к установившемуся значению;

- установившееся боковое ускорение;

- интегральные оценки, определяемые, например, произведением пикового времени на установившуюся величину угла дрейфа автомобиля.

Также оцениваются переходные процессы, связанные с освобождением рулевого управления, при исходном установившемся криволинейном движении, и с импульсным входным воздействием по рулевому управлению. Оценочными показателями процесса стабилизации являются: средняя и максимальная скорость самовозврата рулевого колеса, остаточный угол поворота рулевого колеса, заброс угла поворота рулевого колеса, время стабилизации и число периодов колебаний рулевого колеса.

Нормирование большинства показателей осуществляется, как правило, ограничением по верхнему уровню. Ряд показателей нормируется заданием оптимального диапазона протекания в функции времени.

Исследование динамических свойств автомобиля [17] в частотной области базируется на пяти различных входах по рулевому управлению: ступенчатое воздействие, синусоида одного периода, псевдослучайное воздействие, импульс и продолжительная синусоида. Псевдослучайное воздействие предполагается для оценки поведения автомобиля в ограниченной области боковых ускорений, соответствующей линейной зоне характеристик увода шин. Другие процедуры пригодны для более широкого диапазона боковых ускорений. Следует отметить, что псевдослучайное воздействие является полезным для оценки переходных реакций автомобиля, так как дает возможность рассчитать реакции на любой детерминированный вход, причем нет необходимости повторять испытания, если требуется определить реакцию на иное по величине входное управляющее воздействие.

Традиционный подход к созданию автомобиля с высокими показателями управляемости и устойчивости основан на экспертизе, проводимой группой водителей-испытателей. Такая экспертиза базируется на многолетнем опыте субъективного анализа автомобилей, и основную роль в получении определенного типа управляемости и устойчивости играет квалификация испытателей – экспертов. Чаще всего результатом подобной работы является смещение соотношения свойств управляемости и устойчивости.

Транспорт      Постоянная ссылка | Все категории
Мы в соцсетях:




Архивы pandia.ru
Алфавит: АБВГДЕЗИКЛМНОПРСТУФЦЧШЭ Я

Новости и разделы


Авто
История · Термины
Бытовая техника
Климатическая · Кухонная
Бизнес и финансы
Инвестиции · Недвижимость
Все для дома и дачи
Дача, сад, огород · Интерьер · Кулинария
Дети
Беременность · Прочие материалы
Животные и растения
Компьютеры
Интернет · IP-телефония · Webmasters
Красота и здоровье
Народные рецепты
Новости и события
Общество · Политика · Финансы
Образование и науки
Право · Математика · Экономика
Техника и технологии
Авиация · Военное дело · Металлургия
Производство и промышленность
Cвязь · Машиностроение · Транспорт
Страны мира
Азия · Америка · Африка · Европа
Религия и духовные практики
Секты · Сонники
Словари и справочники
Бизнес · БСЕ · Этимологические · Языковые
Строительство и ремонт
Материалы · Ремонт · Сантехника