Забезпечення керованості легкових автомобілів у разі комбінованого гальмування на криволінійній ділянці дороги

Abstract

У статті розглядається проблема забезпечення керованості легкового автомобіля, обладнаного електронними системами стеження за процесом гальмування, що рухається по криволінійній траєкторії під час гальмування комбінованим способом, з урахуванням бічного уводу коліс обох осей. Запропоновано гіпотезу щодо забезпечення керованості легкових автомобілі, які рухаються по криволінійній траєкторії в загальмовуваному стані без розриву трансмісії, шляхом урахування відносного зниження реалізованої потужності двигуна. Авторами одержано критеріальні залежності, які дозволять створювати нові алгоритми функціонування сучасних електронних систем керування стабілізацією подовжньої осі загальмовуваного легкового автомобіля, що враховують зміну бічних сил в контакті коліс з опорною поверхнею, обумовлену появою відцентрової сили інерції, які при певному поєднанні лінійної і кутової швидкостей руху автомобіля при гальмуванні здатні викликати бокове ковзання передньої та задньої осей. Встановлено, що зі збільшенням кутової швидкості повороту і зменшенням кута бокового уводу подовжньої осі автомобіля під час гальмування та кута повороту керованих коліс керованість автомобіля підвищується. Крім того, керованість легкового автомобіля підвищується зі збільшенням радіуса кривизни траєкторії руху, зменшенням кутової швидкості повороту рульового колеса, а зі збільшенням початкової швидкості та шляху гальмування автомобіля – знижується. Одержано критеріальні рівняння для оцінки керованості автомобіля при екстреному гальмуванні в повороті комбінованим способом, які пов’язують кут відхилення подовжньої осі автомобіля з величиною їхнього гальмівного шляху та швидкістю зміни середнього кута повороту керованих коліс. Для забезпечення керованості легкового автомобіля в такому випадку похідні від кута відхилення подовжньої осі автомобіля по гальмівному шляху та по середньому куту повороту керованих коліс повинні наближатись до мінімуму.

The article deals with the problem of ensuring the controllability of a passenger car equipped with electronic systems for tracking the braking process, moving along a curved trajectory when braking in a combined way, taking into account the lateral input of the wheels of both axles. A hypothesis is proposed to ensure the controllability of passenger cars moving along a curvilinear trajectory in a braked state without breaking the transmission by taking into account the relative decrease in the realized engine power. The authors obtained criterion dependencies that will allow creating new algorithms for the functioning of modern electronic control systems for stabilizing the longitudinal axis of a braked car, taking into account the change in lateral forces in the contact of the wheels with the supporting surface, due to the appearance of centrifugal inertia force, which, with a certain combination of a linear car during braking, can cause lateral sliding front or rear axle. It has been established that with an increase in the angular velocity of turn and a decrease in the angle of lateral entry of the longitudinal axis of the car during braking and the angle of rotation of the steered wheels, the controllability of the car increases. In addition, the controllability of a passenger car increases with an increase in the radius of curvature of the trajectory of movement, a decrease in the angular velocity of the steering wheel, and with an increase in the initial speed and braking distance of the car, it decreases. Criteria equations are obtained for assessing the controllability of a car during emergency braking in a turn by a combined method that relates the angle of deviation of the longitudinal axis of the car with the braking distance and the rate of change in the average angle of rotation of the steered wheels. To ensure the controllability of the passenger car in this case, the derivatives of the angle of deviation of the longitudinal axis of the car along the braking distance and the average angle of rotation of the steered wheels should approach a minimum.