Распределение тормозных сил между осями автомобиля: Тормозные системы грузовых автомобилей | Автомобильный справочник

Содержание

Распределение тормозной силы между колесами автомобиля

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТОРМОЗНОЙ СИЛЫ МЕЖДУ КОЛЕСАМИ АВТОМОБИЛЯ  [c.169]

Большинство тормозных систем обеспечивают постоянное распределение тормозной силы между колесами автомобиля, что соответствует дороге с определенным значением коэффициента ф . На других дорогах во время торможения первыми до юза доводятся или передние, или задние колеса. Однако в последнее время появились конструкции тормозной системы со статическим и динамическим регулированием распределения тормозной силы.  [c.170]


Полученное уравнение показывает, что з словия наивыгоднейшего распределения тормозных сил между колесами передней и задней осей автомобиля изменяются при изменении величины или расположения груза в кузове вследствие изменения координат центра тяжести а, Ь и или при изменении коэффициента сцепления.  [c.120]

Для торможения с максимальной эффективностью при сохранении устойчивости и управляемости автомобиля необходимо обеспечить определенное распределение тормозных сил между колесами и осями автомобиля.  

[c.21]

Причиной нарушения устойчивости автомобиля при торможении может быть неравномерное распределение тормозной силы между колесами, вызванное замасливанием фрикционных накладок или неправильной регулировкой тормозов. Неравномерность распределения тормозных сил у передних колес, как правило, опас-  [c.201]

Регуляторы блокировки колес имеются на железнодорожном транспорте. Попытки применить такие приспособления к автомобилям имели еще меньший успех, чем попытки применить тормозные регуляторы для распределения тормозных сил между колесами.  [c.504]

Распределение тормозных сил между передними и задними колесами автомобиля  [c.118]

Так как распределение общей тормозной силы между Колесами не соответствует изменяющимся во время торможения нормальным реакциям на них, то действительный минимальный тормозной путь оказывается на 20—40% больше теоретического. С целью приближения результатов расчета к экспериментальным данным в формулы вводят коэффициент Кд, который учитывает степень использования полной теоретически возможной эффективности действия тормозной системы. Величина коэффициента эффективности торможения в среднем равна 1,2 для легковых автомобилей и  

[c.170]

Нормативное распределение тормозных сил между передней и задней Рт, осью автомобиля устанавливают в соответствии с коэффициентом распределения Ро- Распределение тормозных сил между правым и левым колесами оси считают удовлетворительным, если разность не превышает 10—15% В этом случае занос автомобиля маловероятен.  [c.175]

Регуляторы тормозных сил способствуют увеличению использования потенциально возможного коэффициента сцепления шин с дорогой за счет изменения распределения тормозных усилий между колесами по мере динамического изменения нагрузки на мосты автомобиля при торможении. Автоматические регуляторы тормозных сил широко применяют на грузовых автомобилях (КамАЗ, МАЗ, КрАЗ и многих автомобилях фирм Англии, Франции, ФРГ, Швеции и др.).  [c.297]


Наибольшее распространение получила комплексная диагностика тормозов, когда измеряют общие параметры процесса торможения тормозной путь, суммарную тормозную силу и ее распределение между колесами автомобиля. Определение тормозных качеств автомобилей проводится на роликовых тормозных стендах как отечественного производства, например, ЦКБ К-208, так и зарубежных фирм Бош , Бем —Мюллер , Криптон (рис. 6.16 и 6.17).  
[c.163]

В отдельных случаях делались попытки с помощью специальных устройств улучшить распределение тормозных сил между колесами и улучшить таким образом коэффициент i 2- На фиг. 4 показан регулятор тормоза Bendix. Корпус 3 неподвижно соединен с рамой 2 автомобиля. Цилиндр 4 скользит в уплотняющем маслосъемном кольце 5 и на роликах 8. В точке 5 присоединяется система тормозных тяг, ведущая к педали тормоза. Трос 1 идет к тормозу заднего колеса. Как только нажатием педали преодоле ю натяжение пру- жины 7, коническая головка 9 зажимает ролики, и цилиндр 4 закрепляется относительно корпуса 3. В результате такой конструкции натяжение пружины/ дает возможность ограничить тормозную силу на задних колесах автомобиля. Но ни одно из этих приспособлений не нашло практического применения. До тех пор, пока не удастся использовать максимум сцепного веса автомобиля для его затормаживания, коэффициентт)2 будет значительно меньше единицы. В настоящее время при наличии тормозов на все колеса приходится рассчитывать на использование 50% веса автомобиля для его затормаживания. У мотоциклов при хорошем управлении тормозами весь сцепной вес может быть использован для торможения и тормозная сила может быть доведена до 80% веса машины.  

[c.504]

Кривые 1, 2 я 3 на рис. 73, б соответствуют различным значениям тормозной силы Ртор. На рисунке показана заштрихованная зона, в которой в данных условиях нецелесообразно совместное торможение, так как замедления /зстор (штриховые линии) оказываются меньше замедлений /зтор (сплошные линии). Однако на дорогах с малым коэффициентом сцепления совместное торможение повышает поперечную устойчивость автолюби.ля по ус.човиям заноса. Устойчивость улучшается в этом случае в результате бо.лее равномерного распределения дифференциалом тормозных сил между ведущими колесами автомобиля.  [c.172]

Торможение автомобиля с неотъединенным от трансмиссии двигателем повышает поперечную устойчивость автомобиля, так как тормозную силу, вызванную трением в двигателе и трансмиссии, дифференциал распределяет поровну между задними колесами. Это уменьшает неравномерность распределения тормозных сил, возникающую из-за различных тормозных моментов или коэффициентов сцепления, и снижает склонность автомобиля к заносу.  

[c.202]

Диагностику тормозов осуществляют, измеряя диагностические параметры, определяющие техническое состояние как всей системы в целом, так и ее элементов. Структурная схема диагностики тормозов с гидравлическим приводом (рис. 103) иллюстрирует связь между механизмами тормозов, основными структурными параметрами их технического состояния и диагностическими параметрами. Часть диагностических параметров характеризует состояние отдельных элементов тормозов, а часть — общую эффективность тормозной системы в целом. По общим диагностическим параметрам (тормозному пути, замедлению, суммарной тормозной силе и ее распределению между колесами автомобиля) осуществляют комплексную диагностику. При помощи поэлементных параметров (ход педали тормоза, остаточное давление в системе гидропривода, зазор между колодками и 6apa6ia-ном и др.) осуществляют углубленную диагностику на уровне механизмов и деталей. Аналогичная структурная схема диагностики может быть составлена и для тормозов с пневматическим приводом. Диагностику тормозов начинают с проверки показателей их эффективности.  

[c.169]

При резком затормаживании на максимальных скоростях решающую роль играет квалификация водителя. В случае попытки затормозить автомобиль на больщой скорости возникает опасность блокировки колес даже при самом искусном управлении тормозами, причем эта опасность создается или вследствие различий в коэффициенте трения между отдельными колесами и дорогой, или вследствие несовершенства распределения приводных сил в тормозном механизме.  [c.503]


Система распределения тормозных усилий - это... Что такое Система распределения тормозных усилий?

Система распределения тормозных усилий (англ. Electronic brakeforce distribution, EBD) — продолжение развития системы ABS. Принципиально отличие EBD и других систем от базовой ABS, в том что они помогают водителю управлять автомобилем постоянно, а не только при экстренном торможении, когда водитель ударяет по педали тормоза. При резком торможении на неоднородном покрытии автомобиль начинает разворачивать. Это происходит оттого, что степень сцепления колес с дорогой разная, а тормозное усилие, передаваемое на колеса, одинаковое. Система EBD, используя датчики ABS, анализирует положение каждого колеса при торможении и строго индивидуально дозирует тормозное усилие на нем. Также, инженерами было замечено, что при торможении основная масса нагрузки ложится на передние колёса, в то время как давление на задние ослабевает, при этом необходимо учитывать загрузку автомобиля. Это может привести к тому что задние колёса могут заблокироваться. Эта проблема решается двумя способами: автоматической регулировкой силы давления колодок на диски и уменьшением размеров тормозных дисков задних колёс.

В некоторых автомобилях данная система применяется для сохранения курсовой устойчивости при торможении в повороте, когда центр масс автомобиля переносится в сторону колёс идущих по внешнему радиусу. В данном случае тормозные усилия распределяются не только между осями, но и между колёсами. Распределение зависит от расчётов, основанных на данных с различных датчиков.

EBD помогает сохранить траекторию, уменьшает вероятность заноса или сноса при торможении в повороте и на смешанном покрытии. Электроника по разности частот вращения определяет, что колёса попали на участки с разнородным покрытием, и уменьшит тормозные силы на колёсах, которые имеют лучшее сцепление с дорогой. Кстати, интенсивность замедления в этом случае снизится и будет определяться силой трения колеса (колёс), имеющего наихудшее сцепление с дорогой.

Ссылки

Общие нормативные требования по оснащению тормозными системами и их функционированию

Тормозная система должна быть сконструирована, изготовлена и установлена таким образом, чтобы при нормальных условиях эксплуатации и несмотря на вибрацию, которой оно может при этом подвергаться, транспортное средство удовлетворяло предписаниям Правил ЕЭК ООН № 13. Кроме того, оно должно противостоять явлениям старения и коррозии, а фрикционные (тормозные) накладки не должны содержать асбеста.

Транспортные средства категорий МиN должны быть оборудованы системами рабочего, аварийного и стояночного торможения. На прицепах категории О1 наличие системы рабочего тормоза не обязательно, однако если прицепы оборудованы системой рабочего тормоза, то они должны удовлетворять тем же требованиям, что и прицепы категории О2. Прицепы категории О2 должны быть оборудованы системой рабочего тормоза непрерывного или полунепрерывного действия либо системой инерционного типа. Последняя не допускается для полуприцепов. При этом под системами торможения непрерывного или полунепрерывного типа подразумеваются системы, приводимые в действие единым органом управления, на который водитель воздействует одним плавным движением на своем месте и при котором обеспечивается торможение каждого из входящих в состав автопоезда транспортных средств.

Прицепы категорий О3 и О4 должны быть оборудованы системой рабочего торможения непрерывного или полунепрерывного типа. На каждом прицепе, который оборудован системой рабочего торможения, должен иметься на случай его отсоединения от тягача стояночный тормоз. Данное устройство должно быть таким, чтобы оно могло приводиться в действие лицом, стоящим на дороге, однако на прицепах, предназначенных для перевозки пассажиров, этот тормоз должен быть устроен так, чтобы он мог приводиться в действие изнутри прицепа. В том случае, если механическое транспортное средство допущено к буксировке прицепов категории О3 или О4, система рабочего торможения прицепа может приводиться в действие только одновременно с системой рабочего, аварийного или стояночного торможения буксирующего транспортного средства. Если механическое транспортное средство, которому разрешается буксировать прицеп с тормозной системой непрерывного или полунепрерывного действия, оборудовано пружинными энергоаккумуляторами, то их действие должно автоматически приводить в действие тормоза прицепа.

Тормозные системы обеспечивают выполнение указанных ниже функций.

Система рабочего торможения позволяет контролировать движение транспортного средства и останавливать его надежным, быстрым и эффективным способом; при этом тормозное усилие должно быть регулируемым. Водитель должен иметь возможность осуществлять такое торможение со своего места, не отрывая рук от рулевого управления. Данным требованиям соответствуют рабочие тормозные системы, приводимые в действие от тормозной педали, или системы инерционного типа. Они исключают необходимость для водителя отрывать руки от рулевого колеса во время торможения и обеспечивают плавное изменение тормозного усилия в зависимости от силы нажатия на педаль.

Система рабочего торможения должна иметь следующие характеристики. Она должна действовать на все колеса транспортного средства и надлежащим образом распределять свое воздействие между осями. В случае транспортных средств, имеющих более двух осей, во избежание блокировки колес или проскальзывания тормозных накладок тормозное усилие на отдельных осях может быть уменьшено до нуля, если перевозится небольшое количество груза и если транспортное средство соответствует всем техническим требованиям в отношении эффективности торможения. Действие рабочей тормозной системы должно распределяться между колесами одной и той же оси симметрично по отношению к средней продольной плоскости транспортного средства. Допускается, однако, применять такие компенсационные функции, как антиблокировка, которые при определенных условиях могут нарушить симметричное распределение тормозного усилия.

Система аварийного торможения обеспечивает остановку транспортного средства на достаточно коротком расстоянии в случае отказа рабочего тормоза. При этом тормозное усилие должно быть регулируемым. Водитель должен иметь возможность осуществлять такое торможение со своего места, контролируя при этом (хотя бы одной рукой) рулевое управление. Этим требованиям отвечают системы ручного тормоза транспортных средств с гидроприводом, которые имеют храповой механизм, обеспечивающий плавное изменение тормозного усилия во время аварийного торможения. Для реализации этого требования транспортные средства с пневмоприводом имеют ручной тормозной кран, который также обеспечивает плавное изменение тормозного усилия. В отдельных конструкциях тормозных систем привод аварийной тормозной системы осуществляется ногой находящегося на своем месте водителя.

Система стояночного торможения обеспечивает неподвижность транспортного средства на подъеме и спуске даже при отсутствии водителя за счет поддержания рабочих частей в заторможенном положении с помощью чисто механического устройства. Водитель должен иметь возможность осуществить такое торможение со своего места для транспортных средств категорий М и N. Для автопоездов допускается одновременное приведение в действие пневматического тормоза прицепа и стояночного тормоза тягача при условии, что водитель всегда может убедиться в том, что эффективность затормаживания транспортного средства с прицепом с помощью чисто механического устройства стояночного торможения тягача является достаточной. Для транспортных средств с гидроприводом тормозной системы функция стояночной тормозной системы реализуется с помощью крайнего положения храпового механизма рычага управления аварийной тормозной системой, при котором чисто механическим способом с места водителя обеспечивается неподвижное состояние транспортного средства. При этом прижим тормозных колодок к тормозным барабанам (дискам) обеспечивается путем механического воздействия системы тяг или тросов. В транспортных средствах с пневмоприводом тормозной системы эта функция реализуется крайним фиксированным положением ручного тормозного крана. При этом прижим тормозных колодок к барабанам (дискам) обеспечивается чисто механическим воздействием пружин энергоаккумуляторов.

Следует отметить ряд конструктивных особенностей исполнения тормозных систем автопоездов, имеющих пневматический привод тормозных систем тягача и прицепа (полуприцепа). Реализация функций аварийного и стояночного торможения, а также выполнение требований к тормозным системам может осуществляться следующим образом:

  • Исполнение 1. При плавном воздействии на ручной тормозной кран происходит постепенное снижение давления воздуха в рабочих полостях энергоаккумуляторов тягача при постепенном нарастании давления в полостях тормозных камер прицепа (полуприцепа). При установке рычага крана в фиксированное положение происходит полный сброс давления воздуха в рабочих полостях энергоаккумуляторов тягача и одновременный сброс давления воздуха из полостей тормозных камер прицепа. При этом тягач оказывается заторможенным, а прицеп — расторможенным.
  • Исполнение 2. При плавном воздействии на ручной тормозной кран происходит постепенное снижение давления воздуха в рабочих полостях энергоаккумуляторов тягача при постепенном нарастании давления в полостях тормозных камер прицепа (полуприцепа). При установке рычага крана в фиксированное положение происходит полное падение давления воздуха в рабочих полостях энергоаккумуляторов тягача и создание максимального давления в полостях тормозных камер прицепа. При этом тягач оказывается заторможенным механически (стояночной тормозной системой), а прицеп — пневматически (под воздействием сжатого воздуха). Тормозные краны при таком исполнении должны иметь еще одно (нефиксированное) положение для контроля неподвижности автопоезда на уклоне. В этом положении происходит сброс давления воздуха из тормозных камер прицепа, и он растормаживается. При этом контролируется удержание автопоезда на уклоне под воздействием только стояночной тормозной системы тягача.

В любом из приведенных исполнений стояночная тормозная система прицепа, действующая механически, может приводиться в действие только лицом, стоящим на дороге или находящимся внутри пассажирского прицепа. Такая система, как правило, имеет также два исполнения:

  • Исполнение 1. Система имеет тросовый или тяговый привод, воздействующий на тормозные механизмы и обеспечивающий прижим тормозных колодок к барабанам (дискам). Она приводится в действие специальной рукояткой, установленной обычно на раме или дышле прицепа. В случае применения на прицепе тормозов с пневмоприводом и при данном исполнении стояночной тормозной системы тормозные механизмы оборудуются обычными тормозными камерами.
  • Исполнение 2 (только для прицепов с пневмоприводом тормозов). Система приводится в действие пружинами энергоаккумуляторов, воздействующими на тормозные механизмы и обеспечивающими прижим тормозных колодок к барабанам (дискам). Прицепы с пневмоприводом тормозов оборудуются в этом случае комбинированными тормозными камерами с энергоаккумуляторами. Такая система приводится в действие специальным краном с кнопкой, расположенным на раме прицепа и обеспечивающим сброс воздуха из рабочих полостей энергоаккумуляторов.

Тормозные системы должны автоматически обеспечивать остановку прицепа в случае разрыва сцепки во время движения. Это требование не относится к прицепам максимальной массой, не превышающей 1,5 т, при условии, что помимо сцепного устройства эти прицепы имеют дополнительную сцепку (цепь, трос и т.д.), которая в случае разрыва главного сцепного устройства не позволит дышлу касаться земли и обеспечит некоторое остаточное управление прицепом. Реализация данного требования на транспортных средствах предусмотрена конструкцией находящегося на тягаче тормозного крана управления торможением прицепа, а также главного тормозного крана прицепа, которые реагируют на падение давления в питающей магистрали прицепа на участке соединения двух систем и при необходимости осуществляют автоматическое торможение прицепа.

В тормозных системах с гидравлическим приводом отверстия для наполнения резервуаров жидкостью должны быть легкодоступными, а резервуары (бачки), содержащие запас жидкости, должны быть сконструированы и изготовлены таким образом, чтобы можно было свободно контролировать ее уровень без вскрытия емкостей. Если последнее условие не выполняется, то применяется красный предупреждающий сигнал, чтобы обратить внимание водителя на любое падение уровня тормозной жидкости, которое может явиться причиной отказа тормозной системы.

Система распределения тормозных усилий — Википедия. Что такое Система распределения тормозных усилий


Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Система распределения тормозных усилий (англ. Electronic brakeforce distribution, EBD) — продолжение развития системы ABS. Принципиальное отличие EBD и других систем от базовой ABS в том, что они помогают водителю управлять автомобилем постоянно, а не только при экстренном торможении, когда водитель ударяет по педали тормоза. При резком торможении на неоднородном покрытии автомобиль начинает разворачивать. Это происходит от того, что степень сцепления колес с дорогой разная, а тормозное усилие, передаваемое на колеса, одинаковое. Система EBD, используя датчики ABS, анализирует положение каждого колеса при торможении и строго индивидуально дозирует тормозное усилие на нем. Также, инженерами было замечено, что при торможении основная масса нагрузки ложится на передние колёса, в то время как давление на задние ослабевает, при этом необходимо учитывать загрузку автомобиля. Это может привести к тому что задние колёса могут заблокироваться. Такая проблема решается двумя способами: автоматической регулировкой силы давления колодок на диски и уменьшением размеров тормозных дисков задних колёс.

В некоторых автомобилях данная система применяется для сохранения курсовой устойчивости при торможении в повороте, когда центр масс автомобиля переносится в сторону колёс, идущих по внешнему радиусу. В данном случае тормозные усилия распределяются не только между осями, но и между колёсами. Распределение зависит от расчётов, основанных на данных с различных датчиков.

EBD помогает сохранить траекторию, уменьшает вероятность заноса или сноса при торможении в повороте и на смешанном покрытии. Электроника по разности частот вращения определяет, что колёса попали на участки с разнородным покрытием, и уменьшит тормозные силы на колёсах, которые имеют худшее сцепление с дорогой. Кстати, интенсивность замедления в этом случае снизится и будет определяться силой трения колеса (колёс), имеющего наихудшее сцепление с дорогой.

Ссылки

Исследование распределения тормозных сил по осям автомобиля

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

СФУ

Кафедра «Автомобили и двигатели»

Лабораторная работа №1

Исследование распределения тормозных сил по осям автомобиля

Выполнил:

ст-т гр. ФТ 05-06

Киданчук В. С.

Проверил:

Муромцев А. С.

Красноярск

2008

Цель работы: экспериментальное определение реальных тормозных характеристик рабочей тормозной системы автомобиля.

Оборудование:

1. Лабораторно-стендовая установка для исследования конструктивной безопасности автомобиля.

2. Мобильная компрессорная установка.

Основные положения

Одним из основных эксплуатационных свойств автомобиля, определяющих его активную безопасность, является тормозная динамика. Как известно, тормозная динамика автомобиля в значительной степени обусловливается распределением тормозных сил между колесами автомобиля. Учитывая, что максимальное значение тормозных сил на колесах, при которых обеспечивается минимальный тормозной путь, определяется из условия сцепления шин с дорогой и динамического перераспределения опорных реакций, имеем:

где    - тормозная сила на колесах данной оси;

- касательная реакция;

- вес автомобиля;  

 и  - база и высота центра масс автомобиля;

 и  - расстояние от центра масс до передней и задней оси               соответственно;

и  - вес автомобиля, приходящийся на соответствующую ось;

 - коэффициент сцепления шин с дорогой;

- замедление автомобиля при торможении.

При известном распределении веса автомобиля по осям:

Обозначив  - коэффициент торможения, а также, учитывая, что величина тормозной силы на колесах автомобиля определяется значением коэффициента передачи тормозного механизма и давлением в тормозном приводе, т.е. , можно записать:

(1.5)

Из теоретического курса известно, что максимальная интенсивность торможения обеспечивается при условии  , и тогда система (1.5) примет вид:

(1.6)

Очевидно, что для данного автомобиля при заданной нагрузке значения давлений в контуре тормозов передней и задней оси автомобиля зависят, при неизменных передаточных коэффициентах, только от коэффициента торможения. Поэтому можно построить кривую оптимального распределения тормозных сил (идеальную тормозную характеристику) вида , пример который представлен на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Идеальные тормозные характеристики: а) снаряженного автомобиля; б) груженого автомобиля

Однако реальная тормозная характеристика, при отсутствии в приводе регулирующих приборов, и определяемая для автомобиля полной массы, описывается линией, далекой от требуемой (идеальной). При этом обычно точка пересечения идеальной и реальной характеристик выбирается при   = 0,6  0,7, что объясняется обеспечением опережающего блокирования передних колес на дорогах с низким сцеплением для сохранения устойчивости при торможении.

Для приближения реальных характеристик к идеальным используются специальные приборы (регуляторы), устанавливаемые в тормозном приводе задних колес. Кроме того, для ограничения тормозной силы передних колес на дорогах с малым  устанавливают регуляторы и на переднюю ось. Общепринято подразделять регуляторы на две группы:

- статические, ограничивающие давление в приводе в зависимости от командного давления;

- динамические, ограничивающие давление в приводе как в функции командного давления, так и нагрузки на ось.

Статические регуляторы могут быть выполнены в виде клапана ограничителя, рабочая характеристика которого представлена на (рис. 1.2.). Такой клапан устанавливался в тормозном приводе передней оси автомобилей КамАЗ. Он обеспечивает сохранение управляемости автомобиля, т.е. не дает возможности блокироваться передним колесам, однако снижает эффективность торможения в виду недоиспользования сцепного веса. Кроме того, как показывают исследования ряда авторов, применение клапана-ограничителя на передней оси автомобилей КамАЗ приводит к несоблюдению Приложения 10 Правил 13 ЕЭК ООН и ГОСТ Р 41.13-99.

Поэтому на автомобилях КамАЗ стали устанавливаться пропорциональные клапаны, рабочая характеристика которых показана на (рис. 1.З.).

Система распределения тормозных усилий — Википедия. Что такое Система распределения тормозных усилий

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Система распределения тормозных усилий (англ. Electronic brakeforce distribution, EBD) — продолжение развития системы ABS. Принципиальное отличие EBD и других систем от базовой ABS в том, что они помогают водителю управлять автомобилем постоянно, а не только при экстренном торможении, когда водитель ударяет по педали тормоза. При резком торможении на неоднородном покрытии автомобиль начинает разворачивать. Это происходит от того, что степень сцепления колес с дорогой разная, а тормозное усилие, передаваемое на колеса, одинаковое. Система EBD, используя датчики ABS, анализирует положение каждого колеса при торможении и строго индивидуально дозирует тормозное усилие на нем. Также, инженерами было замечено, что при торможении основная масса нагрузки ложится на передние колёса, в то время как давление на задние ослабевает, при этом необходимо учитывать загрузку автомобиля. Это может привести к тому что задние колёса могут заблокироваться. Такая проблема решается двумя способами: автоматической регулировкой силы давления колодок на диски и уменьшением размеров тормозных дисков задних колёс.

В некоторых автомобилях данная система применяется для сохранения курсовой устойчивости при торможении в повороте, когда центр масс автомобиля переносится в сторону колёс, идущих по внешнему радиусу. В данном случае тормозные усилия распределяются не только между осями, но и между колёсами. Распределение зависит от расчётов, основанных на данных с различных датчиков.

EBD помогает сохранить траекторию, уменьшает вероятность заноса или сноса при торможении в повороте и на смешанном покрытии. Электроника по разности частот вращения определяет, что колёса попали на участки с разнородным покрытием, и уменьшит тормозные силы на колёсах, которые имеют худшее сцепление с дорогой. Кстати, интенсивность замедления в этом случае снизится и будет определяться силой трения колеса (колёс), имеющего наихудшее сцепление с дорогой.

Ссылки

Модель прогнозирующего распределения для совместной тормозной системы электромобиля

Предлагается прогнозирующая модель распределения для последовательной совместной тормозной системы электромобиля, которая может решить в реальном времени задачу оптимального распределения тормозного усилия. Чтобы получить прогнозную модель распределения, сначала рассматриваются три дисциплины: максимальная регенеративная способность рекуперации энергии, максимальная эффективность выработки и оптимальная стабильность торможения, затем разрабатывается автономный поток оптимизации процесса, в частности, оптимальная конструкция латинского гиперкуба (Opt LHD ) и нейронной сети с радиальной базисной функцией (RBFNN).Чтобы разделить переменные между различными дисциплинами, предлагается алгоритм параллельного проектирования подпространств (CSD). Установленная модель прогнозируемого распределения проверяется динамическим моделированием. Результаты автономной оптимизации показывают, что предлагаемый поток оптимизации процесса может улучшить эффективность рекуперации регенеративной энергии и одновременно оптимизировать стабильность торможения. Дальнейшие имитационные испытания демонстрируют, что модель прогнозирующего распределения может обеспечить высокую точность прогнозирования и очень полезна для совместной тормозной системы.

1. Введение

Как основная технология в электромобилях, совместное торможение с рекуперативным торможением и механическим торможением может не только улучшить топливную экономичность, но и поддерживать удовлетворительную стабильность торможения, как это изучено в литературе [1–3]. Для совместной тормозной системы в настоящее время изучаются два сценария торможения. Первый - это нормальный процесс замедления, в рамках которого обычно изучается стратегия распределения тормозного усилия. Второй - процесс экстренного торможения, в котором антиблокировочная тормозная система (ABS) должна работать вместе с рекуперативным торможением одновременно [4].

Обычно, когда автомобиль замедляется, в большинстве случаев происходит нормальный процесс замедления, что указывает на то, что стратегия распределения тормозного усилия имеет жизненно важное значение для совместной тормозной системы. В связи с этим, как максимизировать эффективность рекуперации регенеративной энергии при условии стабильности торможения, является центром традиционных исследований. Многие исследователи приложили немало усилий для разработки различных стратегий распространения. Основываясь на теории торможения, в справочных материалах [5–11] представлена ​​стратегия распределения, в которой устойчивость при торможении принималась как предварительное условие, а максимальная эффективность рекуперации энергии рассматривалась как цель.Если генераторы обеспечивают требуемое тормозное усилие, тормозное усилие обеспечивается генераторами, в противном случае гидравлические тормоза компенсируют остаточное тормозное усилие. В [11] рассматривается низкая эффективность генерации генераторов, и аналогичная стратегия распределения была предложена в соответствии с правилами торможения ЕЭК. В ссылках [12, 13] предложен метод оптимизации, в котором стабильность торможения рассматривалась как ограничение, а максимальная эффективность рекуперации регенеративной энергии была разработана как цель.Как правило, описанные выше стратегии сосредоточены главным образом на цели повышения эффективности рекуперации энергии. Однако тормозная устойчивость также очень важна. Стратегии торможения, которые могут одновременно максимизировать эффективность рекуперации регенеративной энергии и оптимизировать цели устойчивости при торможении, являются ключевой технологией в совместных тормозных системах. Кроме того, быстрота управления в реальном времени может повлиять на производительность совместных тормозных систем, поэтому также важна хорошая производительность управления в реальном времени.

Кооперативные тормозные системы можно разделить на параллельные и последовательные [14]. В параллельной системе мотор / генераторы добавляют дополнительную тормозную силу к гидравлической тормозной силе, и между моторами / генераторами и механическими гидравлическими тормозами не будет никакой координаты. Принимая во внимание требование устойчивости при торможении, эффективность рекуперации энергии обычно ограничена, но традиционная тормозная система не нуждается в реформировании [15]. В последовательной системе учитывается координата в реальном времени между двигателями / генераторами и гидравлическими тормозами.Кроме того, общая выходная тормозная сила будет соответствовать требуемой тормозной силе. Поскольку последовательные системы могут одновременно обеспечивать лучшую эффективность рекуперации энергии и лучшую стабильность торможения, это было в центре внимания [16–19].

В этой статье изучается последовательная совместная тормозная система с двумя двигателями / генераторами для нормального процесса замедления. В отличие от традиционных методов, предлагается стратегия распределения тормозного усилия, основанная на прогнозной модели распределения.Модель прогнозируемого распределения состоит из прогнозирующей модели и дополнительного условия. Чтобы получить прогнозную модель, были изучены некоторые ключевые технологии. Во-первых, общая математическая модель создается тремя дисциплинами и анализом тормозной силы. Во-вторых, поток оптимизации автономного процесса, который состоит из оптимального латинского дизайна гиперкуба (Opt LHD) и метода параллельного проектирования подпространств (CSD), предназначен для получения данных автономной оптимизации. В-третьих, представлена ​​прогнозная модель, основанная на нейронной сети с радиальной базисной функцией (RBFNN) на основе данных автономной оптимизации и общей математической модели.Наконец, модель прогнозируемого распределения проверяется в рамках динамического моделирования.

2. Конструкция кооперативного торможения

На рисунке 1 показана кооперативная тормозная система электромобиля. Совместная тормозная система состоит из четырех гидравлических тормозов и двух двигателей / генераторов. Два двигателя / генератора подключены к силовому соединителю. Полный привод, привод на передние колеса и привод на задние колеса могут быть реализованы в зависимости от различных режимов работы силовой муфты.В этой статье рассматривается только режим переднего привода. Для двигателя / генератора 1 передаточное отношение составляет 1,442; для двигателя / генератора 2 передаточное отношение составляет 2,225. Скорость транспортного средства, степень разрушения, и SoC аккумулятора считаются входными данными, а модель прогнозируемого распределения кооперативного торможения реализована в кооперативном контроллере торможения. Когда транспортное средство замедляется, электродвигатели / генераторы работают как генераторы, совместный контроллер торможения может координировать распределение тормозного усилия между гидравлическими тормозами и генераторами.Кроме того, в зависимости от производительности зарядки аккумулятора SoC ограничена 0,1–0,8. С учетом ограничения тягового усилия ограничивается 10–50 км / ч. Поскольку изучается нормальный процесс замедления, ограничивается 0,01–0,4. Объемы SoC, и составляют непрерывное пространство проектирования в этой статье.


3. Математическая модель кооперативного торможения
3.1. Общая математическая модель

Силовая диаграмма совместной тормозной системы показана на рисунке 2.


На рисунке 2 обозначен общий рекуперативный тормозной момент, который прилагается к передним колесам. , - гидравлические тормозные моменты, прилагаемые соответственно к передним и задним колесам; , обозначают тормозные силы на дороге на передние и задние колеса соответственно; , обозначают силы нормальной реакции дороги на передние и задние колеса соответственно; обозначает радиус колес; , обозначим угловые скорости передних и задних колес соответственно; ,

Теоретический вывод и моделирование виртуального прототипа

С развитием механизации сельского хозяйства безопасность сельскохозяйственных машин стала предметом серьезного беспокойства.Однако традиционные методы оценивают производительность зерноуборочных комбайнов трудоемким и неточным методом полевых испытаний. По-прежнему сложно оценить их эффективность с помощью теоретического моделирования. Здесь мы точно выводим модель торможения комбайна, которая служит руководством для дальнейшего моделирования торможения. Во-первых, была разработана и теоретически проверена четырехколесная тормозная система. Во-вторых, виртуальный прототип тормозной системы шасси был создан в ADAMS с учетом сложных характеристик контакта шины с дорогой, а также между фрикционной колодкой и тормозным диском.Наконец, были проведены эксперименты по моделированию эффективности торможения и курсовой устойчивости при различных условиях торможения. Таким образом, мы находим новый эффективный, но простой способ оптимизировать эффективность торможения, а также достаточную устойчивость при торможении зерноуборочных комбайнов. Результаты показывают, что эффективность торможения будет улучшена за счет увеличения тормозного усилия, более низкой начальной скорости торможения и меньшего веса комбайна. По сравнению с прямолинейным торможением, рулевое торможение демонстрирует меньшую эффективность торможения и меньший наклон заднего колеса при тех же условиях торможения.Что касается курсовой устойчивости при торможении, поперечное проскальзывание будет увеличиваться при блокировке задних колес, более высокой скорости движения или более низком коэффициенте сцепления с дорогой. Кроме того, результаты моделирования согласуются с теоретическими результатами, что подтверждает обоснованность моделирования виртуального прототипа. В целом, помимо традиционных методов полевых испытаний, наш метод обеспечивает эффективный, но простой способ проектирования и оценки тормозной системы шасси зерноуборочных комбайнов.

1.Введение

С внедрением механизации сельского хозяйства использование сельскохозяйственной техники, такой как комбайны, становится все более распространенным. Чтобы гарантировать безопасность зерноуборочных комбайнов, большое внимание было уделено надежной конструкции тормозной системы. В последние годы было предложено несколько методов оценки производительности зерноуборочных комбайнов трудоемким и неточным методом полевых испытаний. Более того, эти исследования тормозной системы транспортных средств сельскохозяйственной техники в основном ограничиваются тракторами, и большинство исследований сосредоточено на оптимизации определенной части тормозной системы или моделировании анализа эффективности торможения, в то время как исследований по тормозная система зерноуборочных комбайнов, особенно тормозная путевая устойчивость [1–7].По-прежнему сложно оценить их эффективность с помощью теоретического моделирования.

Заметим, что тормозным характеристикам зерноуборочных комбайнов следует уделять гораздо больше внимания, чем у обычных автомобилей. В отличие от обычных транспортных средств, зерноуборочные комбайны имеют большую инерцию торможения и обычно работают с низким коэффициентом сцепления с дорогой, что может привести к увеличению времени торможения и тормозного пути. С точки зрения курсовой устойчивости при торможении крупные компоненты, такие как жатка, конвейер и кабина зерноуборочных комбайнов, в основном размещаются в передней части корпуса комбайна.Эта особенность вызывает смещение центра масс вперед и уменьшение синхронного коэффициента сцепления, что может вызвать блокировку задней оси [8]. Поскольку задняя ось самоходного зерноуборочного комбайна играет роль рулевого управления, если задняя ось блокируется первой во время торможения, это приведет не только к боковому скольжению задней оси, но и к потере управляемости комбайном, что приведет к в опасном рабочем состоянии. В настоящее время большинство шинных самоходных комбайнов китайского производства оснащаются тормозами только на передней оси, что позволяет исключить возможность блокировки сначала задней оси, но за счет эффективности торможения [2, 9 ].

Для улучшения тормозных характеристик зерноуборочных комбайнов и в то же время для обеспечения достаточной степени курсовой устойчивости при торможении предлагается новый эффективный, но простой метод оптимизации эффективности торможения, а также достаточной тормозной устойчивости комбайнов. . Во-первых, была спроектирована тормозная система шасси зерноуборочных комбайнов, для которой также был создан виртуальный прототип. После этого была проведена серия моделирования виртуальных прототипов, чтобы проверить, соответствуют ли характеристики торможения комбайнов национальным стандартам и согласуются ли результаты моделирования с теоретическими результатами.Обширные теоретические результаты и результаты моделирования продемонстрировали, что, помимо традиционного метода полевых испытаний, наш метод может обеспечить эффективный способ проектирования и оценки тормозной системы шасси зерноуборочных комбайнов. Ожидается, что наши результаты послужат справочными материалами для проектирования и оценки тормозной системы шасси зерноуборочных комбайнов и сокращения цикла испытаний тормозных характеристик.

2. Материалы и методы
2.1. Конструкция тормозной системы шасси

Тормозная система играет важную роль в процессе торможения зерноуборочных комбайнов.Поскольку основные компоненты, используемые для торможения, устанавливаются в шасси, «тормозную систему» ​​обычно называют «тормозной системой шасси», которая явно показывает положение, в котором расположена тормозная система. Структурная схема тормозной системы шасси показана на рисунке 1 (а). Тормозная система шасси в основном состоит из педали тормоза, главного тормозного цилиндра, цилиндра тормозного колеса и тормозного привода. Поскольку сила, непосредственно прикладываемая к педали тормоза, слишком мала для создания достаточного тормозного усилия, усилие на педали должно быть многоступенчато усилено механическим усилителем силы (т.е.е., тормозной рычаг) и гидравлический усилитель (т.е. главный тормозной цилиндр и цилиндр тормозного колеса

Стратегия рекуперации энергии Численное моделирование для двухосного электрического транспортного средства на основе модели потерь двигателя и расчета больших данных

С целью управления обратной связью по энергии торможения при оптимальной рекуперации энергии двухмоторного электромобиля с двухосным приводом (EV) была разработана модель численного моделирования эффективности, основанная на потерях синхронного двигателя с постоянными магнитами.В то же время, при различных скоростях и условиях торможения, на основе максимальной эффективности восстановления и расчета данных системы двигателя, была создана оптимизационная модель распределения тормозного момента двигателя. Таким образом, получено правило распределения оптимизации мощности на передний и задний электропривод. В этом документе в качестве ограничивающего условия используются правила безопасности торможения Европейской экономической комиссии (ЕЭК), и, наконец, было разработано новое численное моделирование стратегии распределения рекуперативного тормозного момента.Имитационная модель Simulink и CarSim была создана на основе объекта моделирования. Результаты численного моделирования показывают, что в соответствии с предложенной стратегией средняя эффективность использования моторной системы увеличивается на 3,24% по сравнению со стратегией распределения тормозного усилия на основе I. Более того, это на 9,95% выше, чем максимальная стратегия рекуперации энергии торможения передней оси. Наконец, с помощью поведения водителя, полученного с помощью платформы больших данных, мы анализируем, как тормозная сила автомобиля согласуется с поведением водителя.Он также анализирует, насколько тормозная сила автомобиля соответствует эффективности рекуперации энергии. Результаты исследования в этой статье служат ориентиром для будущих расчетов системы управления с обратной связью по тормозной силе на основе больших данных о транспортных средствах на новой энергии. Он также представляет собой справочник по моделированию системы управления тормозной обратной связью.

1. Введение
1.1. Проблема и мотивация

Рекуперация энергии торможения - важное средство повышения энергоэффективности электромобилей.Энергия рекуперации тесно связана со стратегией рекуперации энергии [1]. В настоящее время проводится множество исследований по стратегии рекуперации энергии для электромобилей с одноосным приводом. В ближайший период в развитии индустрии электромобилей должны быть прорывы и инновации в направлении интеллектуализации и данных. Процесс анализа данных в основном включает данные о движении транспортных средств, данные оценки поведения при вождении, данные моделирования транспортных средств и данные моделирования аккумуляторов. Мы можем увеличить пробег электромобилей, используя технологии обработки больших объемов данных, и обеспечить надежную основу для исследования деталей и стратегий управления электромобилями.

Преимущества нулевых выбросов и нулевого загрязнения для электромобилей все чаще становятся ключевым направлением поддержки для основных автомобильных стран [2, 3]. Разница между электромобилями и традиционными автомобилями заключается в использовании аккумуляторов в качестве источников энергии. Следовательно, если мы хотим увеличить пробег электромобилей, его наиболее важным ключом является развитие аккумуляторных технологий. Однако все еще существует большой разрыв между требованиями высокой плотности энергии и низкими ценами [4].Как уникальный метод энергосбережения для электромобилей, рекуперация энергии торможения всегда была в центре внимания многих ученых. Установив в электромобиле накопительную систему рекуперации энергии торможения, она может удовлетворить два требования при перезарядке энергии, что является требованием большого тока и большой мощности [5, 6]. Для решения проблемы малого запаса хода с чисто электрическими транспортными средствами технология рекуперации энергии торможения может повысить их долговечность [7–10]. В процессе торможения двигатель управляется как генератор в состоянии выработки электроэнергии, преобразует часть кинетической энергии всего транспортного средства в электрическую и в конечном итоге возвращает ее для хранения в аккумуляторной батарее или суперконденсаторе [11, 12 ].В чисто электрическом транспортном средстве с двухосным приводом для достижения максимальной рекуперации энергии торможения его способность рекуперации энергии торможения и эффективность зависят от многих факторов, таких как скорость двигателя, крутящий момент и состояние заряда аккумуляторной батареи (SOC) [13]. Следовательно, исходя из предпосылки обеспечения безопасности и комфорта при торможении, необходимо разработать разумную стратегию рекуперативного торможения для решения проблемы распределения тормозного усилия на переднюю и заднюю оси. Координация взаимосвязи между рекуперативным торможением и механическим торможением на передней и задней осях во избежание значительного замедления и изменения скорости замедления.В результате комфортность снижается, и максимальная рекуперированная энергия не может быть гарантирована [14, 15]. В настоящее время большие данные используются в направлении электромобилей, в основном сосредоточены в аккумуляторном модуле. Анализируя режим длительного вождения большого количества водителей, дорожные условия, погодные условия и т. Д., Рассчитывается влияние электромобиля при различной скорости движения, ускорении и температуре на уровень потребления энергии. Однако при оценке пробега электромобиля он не учитывает влияние стратегии управления двигателем [16, 17].Следовательно, необходимо изучить стратегию рекуперативного торможения электромобиля с двухосным приводом [18].

1.2. Родственные работы

В литературе [19–21] предложен метод управления рекуперативным торможением, основанный на максимизации рекуперации энергии управления корреляцией пульсаций (RCC). Энергия торможения, рекуперированная этим методом, увеличивается на 20% по сравнению с традиционным методом управления рекуперативным торможением. В [22–25], чтобы максимально восстановить энергию торможения и соответствующим образом снизить устойчивость при торможении, фактические линии распределения тормозных усилий на передней и задней оси параллельны кривой I.В литературе [26–28] используется новый тип системы рекуперации энергии на электрических автобусах. Анализ моделирования и экспериментальные исследования показали, что энергия торможения может быть более эффективной. Основная цель вышеупомянутого исследования - передать чрезмерное тормозное усилие на вал электропривода, чтобы улучшить рекуперацию энергии. Это не применимо к чисто электрическому транспортному средству с двухосным приводом. По сравнению с электромобилями с одним приводом, электромобили с двухосным приводом могут выдавать электрическое тормозное усилие на каждую ось, что может лучше обеспечить стабильность торможения и эффективно уменьшить влияние антиблокировочной системы торможения (ABS) на рекуперацию энергии [29, 30] , и имеют более высокий потенциал восстановления энергии.В настоящее время существует относительно немного исследований по стратегии рекуперации энергии для двухосного привода чистых электромобилей. В литературе [31–33] изучаются характеристики механического торможения и электрического торможения, и предлагается, что в процессе рекуперативного торможения с обратной связью может использоваться управление одним двигателем или согласованное управление несколькими двигателями. В литературе [34–36] анализируется стратегия управления транспортным средством и потенциал энергосбережения двухмоторной системы привода электромобиля, а также используются динамические и статические функции для оптимизации режима работы двигателя.В [37], принимая во внимание безопасность торможения, оба с учетом максимального восстановления энергии рекуперативного торможения, была разработана улучшенная стратегия управления рекуперативным торможением электромобиля с двумя двигателями путем регулирования силы рекуперативного торможения и силы механического торможения. Большинство существующих стратегий торможения с двойным приводом основаны на распределении между рекуперативным тормозным усилием и механическим тормозным усилием на каждой оси. Что касается применения больших данных в электромобилях, метод прогнозирования пропускной способности многомасштабного кластера электромобилей на основе больших данных предложен в [38], решает проблему хранения данных большой емкости и анализирует диспетчерские возможности электромобиля. кластер.В литературе [39] используется алгоритм обучения без учителя для обучения большого количества рабочих данных, которые были собраны реальной системой электромобиля для формирования поведенческих привычек водителя. Предлагаемая структура может быть применена к новой конструкции электромобиля, интеллектуальной транспортной системе (ИТС) и анализу больших данных в области автомобильных и городских вычислений. С энергичным развитием автомобильной промышленности на новых источниках энергии автомобильная промышленность на новых источниках энергии в будущем вступит в эру больших данных.Транспортные средства на новой энергии движутся к всеобъемлющим данным и интеллекту в процессе непрерывных изменений. Все больше и больше экспертов и ученых также используют свои усилия для разработки новых энергетических транспортных средств с использованием искусственного интеллекта и больших данных. Этот автомобиль на новой энергии будет иметь больший пробег и более безопасную эксплуатацию.

1.3. Вклад

Двойной привод стратегии торможения, основанный на распределении каждой оси между тормозной силой рекуперации и силой механического торможения, не полностью учитывает распределение рекуперативного тормозного усилия передней и задней оси, что оказывает важное влияние на рекуперацию энергии, что приводит к низкой эффективности восстановления.Таким образом, в данной статье полностью рассматривается важное влияние распределения рекуперативной тормозной силы передней и задней оси на рекуперацию энергии. На основе модели потерь переднего и заднего двигателей был проанализирован закон распределения тормозных моментов рекуперативного торможения переднего и заднего двигателей с оптимальной эффективностью системы при одинаковой скорости. Факторы безопасности, такие как правила ECE и идеальное распределение тормозного усилия, были использованы в качестве ограничений для изучения эффективности двигателя. Наконец, на основе платформы больших данных рассчитывается поведение водителя при вождении.Движущая сила двигателя может быть лучше согласована с поведением водителя, эффективностью рекуперации энергии и параметрами аккумулятора. Таким образом, большая часть кривой распределения тормозного усилия двигателя попадет в область высокого КПД, что обеспечивает максимальную эффективность восстановления двигателя. Это новый способ продления пробега.

1.4. Структура текста

Этот текст был структурирован следующим образом: после анализа механизма и установления модели обратной связи по энергии торможения в Разделе 2, Раздел 3 анализирует стратегию рекуперативного торможения чисто электрического транспортного средства с двойным приводом оси.Раздел 4 посвящен вариации моделирования. В разделе 5 приведен пример применения больших данных в системе рекуперации энергии. Раздел 6 предлагает заключение.

2. Анализ механизмов и создание сложной модели системы обратной связи по энергии торможения

В этой статье полностью рассматривается эффективность системы выработки электроэнергии для системы с двумя двигателями. Кроме того, полностью учтено влияние распределения рекуперативного тормозного усилия на рекуперацию энергии. Наконец, анализируя характеристики потерь одиночного двигателя, создается модель потерь двойного двигателя.

2.1. Принцип рекуперации энергии торможения

В процессе вождения электромобиля модель рекуперации энергии, основанная на модели потери двигателя и больших данных, показана на рисунке 1.


Как показано выше, вся схема структуры управления вычислением больших данных платформу в сочетании с моделью потери мотора. Собранная информация о вождении и транспортном средстве анализируется с помощью платформы больших данных. Затем характеристики поведения при вождении отправляются в контроллер транспортного средства.Контроллер транспортного средства также имеет модель потери двигателя для расчета рекуперативного тормозного момента переднего и заднего двигателей при максимальной эффективности рекуперации энергии потерь и расчета компенсационного тормозного момента в соответствии с характеристиками поведения при вождении.

В процессе рекуперации энергии торможения тормозное усилие на колесе складывалось как

КПД сдвоенного двигателя составляет

Мощность рекуперативного торможения составляет

Размер рекуперации энергии составляет

Потребляемая тормозная энергия на колесе равна

Эффективность рекуперации энергии составляет где - начальная скорость торможения; это конец скорости торможения; снаряженная масса; - радиус колеса; и - передаточные числа переднего и заднего валов; и - механическое тормозное усилие переднего и заднего колеса соответственно; сопротивление качению; ветроустойчивость; и - эффективность системы привода переднего и заднего вала; - момент рекуперативного торможения на конце вала двигателя; - мощность рекуперативного торможения; и - потери мощности в процессе обратной связи по энергии переднего и заднего двигателей соответственно.эффективность зарядки аккумулятора; - время окончания рекуперативного торможения; и имеет двойной КПД двигателя.

2.2. Модель с оптимальной рекуперацией энергии торможения с двухосным приводом

В соответствии с вышеизложенным, повышение эффективности двойного двигателя может обеспечить оптимальную рекуперацию энергии чисто электрического транспортного средства с двойным приводом для торможения с обратной связью. Эффективность выработки энергии двигателем зависит от крутящего момента и скорости двигателя. Согласно формуле (6) эффективность использования сдвоенных двигателей связана с распределением тормозного момента между передним и задним двигателями.Чтобы заставить сдвоенные двигатели работать максимально эффективно в области высокого КПД, оптимальная модель рекуперации энергии торможения была определена следующим образом: где и - электрические угловые скорости переднего и заднего двигателей; и - полюса переднего и заднего электродвигателей соответственно; и - тормозной момент двигателя передней и задней оси соответственно; - коэффициент распределения крутящего момента двигателя передней оси; - максимальный крутящий момент, который передний двигатель может выдавать при скорости; это максимальный крутящий момент, который задний двигатель может выдавать при скорости; и - потери в переднем и заднем двигателях соответственно, которые зависят от скорости и крутящего момента двигателя.

2.3. Численное моделирование и модель потерь в системе с двумя двигателями

В этой статье в основном рассматривается взаимосвязь между распределением момента рекуперативного торможения и эффективностью восстановления рекуперативного торможения, но передаточное число не то же самое. Следовательно, (7) можно упростить как где - электрическая угловая скорость двигателя; для данной скорости и рекуперативного тормозного момента КПД сдвоенного двигателя связан только с. Максимальное значение получается для минимального значения потерь двигателя.Если требуется минимум двигателя, сначала будут проанализированы входные и выходные характеристики синхронного двигателя с постоянными магнитами (PMSM). Входные и выходные характеристики обычно описываются отношением полезной выходной мощности к общей входной мощности

Разгон и торможение

2D модель твердого тела

Рассмотрим автомобиль, стоящий на земле, как показано. ниже. Мы возьмем всю машину с колесами как одиночное твердое тело.Ясно, что это неточно (колеса не может повернуться), но он все еще полезно.

Начнем с неподвижной машины, сидящей на Дорога. Гравитация действует вниз через центр масс, в то время как на колеса действуют силы реакции вверх и соответствующие равные и противоположные силы направлены вниз на земля. Поскольку машина не ускоряется, общая силы на машине уравновешены, как мы видим на свободное тело диаграмма.

Когда водитель нажимает на газ педали, это приводит к тому, что автомобиль толкает назад дорога, создавая чистую поступательную силу на ведущие колеса ( задние колеса для нашей машины), и машина разгоняется до крейсерская скорость. Здесь мы включаем воздух сопротивление, но пренебрежение качением сопротивление, а при движении с постоянной скоростью движущая сила точно уравновешивает силу сопротивления воздуха сопротивление.Когда водитель нажимает на педаль тормоза, машина толкает дорогу, чтобы замедлить вниз, давая обратные силы на оба колеса и вызывая автомобиль замедлить до остановки.

ускоряться тормозить диаграмма свободного тела составные части анимация

Повторите ускорение / торможение выполнить цикл несколько раз, показывая свободное тело диаграмма. Обратите внимание на горизонтальные и вертикальные силы. дороги на колесах автомобиля.Также просмотрите силы как в вектор компоненты и как векторы полной силы.

Вертикальные силы дороги на автомобиль всегда должны уравновесить гравитационную силу, но мы видим, что распределение между передними и задними колесами изменяется по мере изменения автомобиль ускоряется и замедляется. Это потому, что горизонтальные движущие силы и тормозные силы ниже центра массы и произвести момент.Автомобиль не вращается, так что этому моменту нужно противодействовать землей силы. Направления силы означают, что задние колеса принимают больший вес при разгоне, в то время как передние колеса принимают больший вес при торможении.

Торможение

Из предыдущего рисунка (и при условии, что четыре одинаковые шины) мы можем определить общую силу трения ( F f ), общее сопротивление качению ( F r ) и чистое вертикальное усилие ( F v ):

F v = мг - F Lf - F Lr = мг - F L = ( 1– ) мг = ( 1– ) мг

Поскольку практически все автомобили тормозят как переднюю, так и заднюю оси, максимальная сила, исходящая от тормозной системы, будет силой трения всех шин ( F f ).

Также, если суммировать силы в горизонтальном направлении:

Тормозной путь

Из уравнения (1a) получаем: (подробнее)

= ( мк + f r ) г + [ С Д А - ( мк + f r ) C L A ] v 2
(1б)

Определяет максимально возможное замедление транспортного средства на любой заданной скорости v .Для упрощения будущих обозначений запишем уравнение (1b) следующим образом: a = K t + K a v 2 .

Решая уравнения движения, мы можем найти тормозной путь d , необходимый для замедления от скорости v до 0 с помощью уравнения (2):

(Больше)

Где:

К a = [ С Д А - ( мк + f r ) C L A ]

И:

Это уравнение, которое используется для оценки коэффициента трения шины µ с заданным тормозным путем d в уравнении (2) раздела КОЭФФИЦИЕНТ ШИНЫ.Уравнение (2) было переписано, чтобы выделить мкм , предполагая, что C L A = 0.

Распределение нагрузки на оси

При торможении происходит перенос веса с задней оси на переднюю. Будет важно знать точное количество, когда мы будем спроектировать нашу тормозную систему так, чтобы мы могли адекватно распределить тормозное усилие между передней и задней осью, потому что максимальное тормозное усилие на каждой оси будет составлять :

(подробнее)

мы можем найти долю вертикальной силы на задней оси:

Чтобы найти долю вертикальной силы на передней оси: (подробнее)

Где:

Первый компонент уравнения (3b), l r / L , представляет собой часть веса транспортного средства на передней оси (в состоянии покоя), а другой компонент уравнения (3b) - это вес, передаваемый от задний мост к переднему.

Отметим также, что часть вертикальной силы на переднюю ось не может превышать 100% .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *