Алгоритмы работы системы динамической стабилизации путем изменения крутящих моментов на колесах для многоосных колесных машин с управляемой механической трансмиссией

В настоящее время обеспечение устойчивости и управляемости многоосных колесных машин (МКМ) с механической трансмиссией является актуальной задачей. С появлением управляемых агрегатов механических трансмиссий стало возможным применение систем стабилизации движения МКМ. На МКМ с механической трансмиссией реализовать стабилизирующее воздействие за счет изменения крутящих моментов на колесах можно, например, подтормаживанием отдельных колес. Недостатками такого метода являются, во-первых, необходимость тормозного привода для каждого колеса, что приводит к повышению сложности его конструкции и снижению надежности, и, во-вторых, существенная интенсификация работы тормозной системы вызывает увеличение износа и перегрев колесных тормозных механизмов. Разработаны схема и математическая модель управляемой механической трансмиссии МКМ с колесной формулой 8´8, обеспечивающая перераспределение крутящих моментов как между осями, так и между ведущими колесами МКМ. Составлен алгоритм работы системы динамической стабилизации, гарантирующий повышение курсовой и траекторной устойчивости МКМ с управляемой механической трансмиссией при выполнении маневров. Отличие этого алгоритма от других состоит в том, что за счет изменения крутящих моментов на ведущих колесах создается стабилизирующий момент, действующий на МКМ. Проведенные с помощью имитационного математического моделирования теоретические исследования движения МКМ с управляемой механической трансмиссией при различных внешних условиях доказали работоспособность и эффективность предложенного алгоритма распределения крутящих моментов по ведущим колесам во всех исследуемых случаях движения. Результаты исследований могут быть полезны предприятиям автомобильной промышленности, специализирующимся на проектировании и производстве, в первую очередь, двухосных колесных машин различного класса и назначения, а также организациям, занимающимся разработкой систем управления для колесной транспортной техники.

Литература

[1] Karogal I., Ayalew B. Independent Torque Distribution Strategies for Vehicle Stability Control. SAE Technical Papers, 2009, doi: 10.4271/2009-01-0456.

[2] Osborn R., Shim T., Independent Control of All-Wheel-Drive Torque Distribution. SAE Technical Paper, 2004-01-2052, 2004, doi: 10.4271/2004-01-2052.

[3] Рязанцев В.И. Активное управление схождением колес автомобиля. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 212 с.

[4] Mammar S., Baghdassarian V.B. Two-degree-of-freedom formulation of vehicle handling improvement by active steering. Proceedings of the American Control Conference, 2000, vol. 1, pp. 105–109.

[5] Rodrigues A.O. Evaluation of an active steering system. Master’s degree project. Sweden, 2004. Available at: http://people.kth.se/~kallej/grad_students/rodriguez_orozco_thesis04.pdf (accessed 1 Desember 2014).

[6] Mokhiamar O., Abe M. Active wheel steering and yaw moment control combination to maximize stability as well as vehicle responsiveness during quick lane change for active vehicle handling safety. Journal of Automobile Engineering, 2002, vol. 216 (2), pp. 115–124.

[7] Jackson A., Crolla D., Woodhouse A., Parsons M. Improving Performance of a 6.6 Off-Road Vehicle Through Individual Wheel Control. SAE Technical Paper, 2002-01-0968, 2002, doi: 10.4271/2002-01-0968.

[8] Mуфта Haldex. URL: http://www.avco.ru/static/mufta_haldex.html (дата обращения 10 декабря 2014).

[9] Ryu J., Gerdes J.C. Estimation of vehicle roll and road bank angle. American Control Conference, 2004, vol. 3, pp. 2110–2115.

[10] Горелов В.А., Жилейкин М.М., Шинкаренко В.А. Разработка закона динамической стабилизации многоосной колесной машины с индивидуальным приводом движителей. Инженерный журнал: наука и инновации, 2013, вып. 12. URL: http:// engjournal.ru/catalog/machin/transport/1029.html (дата обращения 1 декабря 2014).

[11] Жилейкин М.М., Чулюкин А.О. Алгоритм работы системы динамической стабилизации для автомобиля 4х4 с подключаемой задней осью. Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014, № 4. URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/704685.html. Doi: 10.7463/0414.0704685 (дата обращения 20 декабря 2014).