Методика повышения устойчивости и улучшения управляемости автомобиля с комбинированной энергетической установкой при изменении типа привода в процессе движения

• Автор: Баулина, Елена Евгеньевна
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 212 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ТИПОВ ПРИВОДОВ СОВРЕМЕННЫХ АВТОМОБИЛЕЙ
1.1. Анализ существующей терминологии, относящейся к автомобилям с КЭУ
1.2. Классификация КЭУ
1.2.1. Классификация по функциям
1.2.2, Классификация по схемам
1.3. Проблемы управляемости и устойчивости автомобилей с переменным
типом привода
1.4. Приводы автомобилей с подключаемыми ведущими мостами
1.5. Выводы по главе
2. АНАЛИЗ РАБОТ, ПОСВЯЩЁННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯМ УСТОЙЧИВОСТИ
И УПРАВЛЯЕМОСТИ АВТОМОБИЛЯ
2.1. Анализ терминологии в отношении устойчивости и управляемости автомобиля
2.2. Математическое моделирование движения автомобиля при решении задач
его управляемости и устойчивости
2.3. Критерии оценки устойчивости и управляемости автомобиля
2.4. Общие выводы. Цель и задачи диссертации
3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СМЕНЫ ПРИВОДА
НА УСТОЙЧИВОСТЬ И УПРАВЛЯЕМОСТЬ АВТОМОБИЛЯ
3.1. Обоснование выбора критериев оценки устойчивости и управляемости автомобиля при смене привода
3.2. Выбор математической модели. Уравнения движения автомобиля
3.2.1. Поперечный крен
3.2.2. Вертикальные реакции
3.2.3. Касательные реакции. Учёт смены привода
3.2.4. Увод и боковые реакции. Эквивалентные коэффициенты сопротивления уводу. Линейная аппроксимация характеристики увода
3.2.5. Окончательный вид уравнений. Алгоритм вычисления оценочных показателей
3.3. Статические характеристики устойчивости и управляемости автомобиля
3.4. Динамические характеристики устойчивости и управляемости автомобиля
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Объект испытаний
4.1.1. Краткое описание конструкции
4.1.2. Краткое описание системы тягового электрооборудования
4.2. Стендовые испытания
4.2.1. Испытания "опрокидывание на стенде"
4.2.2. Экспериментальное определение коэффициента сопротивления уводу шины
4.3. Дорожные испытания экспериментального автомобиля с КЭУ
4.3.1. Методика проведения испытаний
4.3.2. Измерительная аппаратура
4.3.3. Результаты эксперимента
4.3.4. Оценка адекватности математической модели
4.4. Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ БАБ - блок аккумуляторных батарей,
БАУ - блок автоматического управления,
БПУ - блок преобразования энергии и управления,
БСК - блок силовой коммутации,
В - А — водитель - автомобиль,
В - А - Д - водитель - автомобиль - дорога,
ДВС - двигателя внутреннего сгорания,
ГСС - гибридная силовая система,
ГСУ - гибридная силовая установка,
ГТЭС - гибридная тягово-энергетическая система,
ГЭС - гибридная энергетическая система,
ГЭСУ - гибридная энергосиловая установка,
ГЭУ - гибридная энергетическая установка,
КГГУ - комплект преобразования энергии и управления,
КСС - комбинированная силовая система,
КСУ - комбинированная силовая установка,
КЭС - комбинированная энергетическая система,
КЭУ - комбинированная энергетическая установка,
МПК - микропроцессорный контроллер,
ОГ - отработавшие газы,
ОЭМ - обратимая электрическая машина,
СТЭО - система тягового электрооборудования,
ТС - транспортное средство,
ТЭД - тяговый электродвигатель,
ХМУР - характеристика минимальных удельных расходов топлива ДВС,
ПБС - противобуксовочная система,
ПУ - пульт управления,
ЭД - электрический двигатель,
ESP (Electronic Stability Program) - система обеспечения курсовой устойчивости.

зультаты исследования показали, что для исследования устойчивости и управляемости автомобиля описание трансмиссии уравнениями статических и кинематических связей без учёта динамических (переходных) процессов является- вполне достаточным.
Наиболее подробное описание трансмиссии встречается в работах, где исследуются крутильные колебания непосредственно в трансмиссии, колебания силового агрегата на его подвеске [42, 91] и т.д. В подобных моделях каждый элемент рассматривается как отдельная колеблющаяся масса, количество уравнений может доходить до сотни и более. Данные модели хорошо описывают динамические процессы, происходящие непосредственно в трансмиссии и влияющие, например, на её долговечность, на виброускорения, передаваемые на кузов автомобиля, и т.п. Однако для исследования управляемости и устойчивости подобные модели избыточны. Так, в работе [189] исследуется влияние переходных процессов в автоматической коробке передач на управляемость и устойчивость автомобиля. В работе делается вывод о незначительном влиянии крутильных колебаний в трансмиссии на поведение автомобиля на дорожной поверхности как с высоким, так и с низким коэффициентом сцепления (на сухом и мокром асфальте, на снегу) - в пределах 3%. Таким образом, можно сделать вывод, что подобные модели целесообразно использовать лишь при моделировании динамических нагрузок в трансмиссии.
Исходя' из вышесказанного, можно заключить, что для оценки управляемости и устойчивости автомобиля с переменным типом привода математическую модель автомобиля достаточно дополнить уравнениями, учитывающими только статические и кинематические связи в трансмиссии. Такая модель с необходимой точностью описывает процесс передачи крутящего момента от силового агрегата к колёсам, не учитывая факторы, непосредственно не влияющие на поведение автомобиля на дороге.
Для того чтобы описать процесс передачи тягового или тормозного усилия совместно с действием боковых сил, действующих в контакте колеса с дорогой, в уравнения движения автомобиля необходимо ввести описание шины.
Всё многообразие моделей шины можно разделить на четыре группы:
- эмпирические;
- полуэмпирические;
- теоретические одномерные (модели в виде пружины с демпфером, кольца, щётки, нити, балки);