Имитационное моделирование системы автоматического управления блокировками дифференциалов грузовых автомобилей
Аннотация
Метод введения жесткой кинематической связи в трансмиссии является одним из современных перспективных научно-технических направлений повышения энергоэффективности, проходимости и топливной экономичности транспортных средств. Жесткая кинематическая связь обеспечивается блокировкой соответствующего дифференциала. Жесткая кинематическая связь в трансмиссии вводится в случаях движения в сложных дорожных условиях со значительными силами внешних сопротивлений и неоднородной в сцепном отношении опорной поверхностью. Подобные механизмы распределения мощности в трансмиссии, а также системы их автоматического управления получили широкое распространение в конструкциях легковых автомобилей. Появление систем автоматического управления блокировками дифференциалов грузовых автомобилей является дальнейшей перспективой развития автомобильной промышленности. Одним из основных недостатков данного метода является затрудненное введение жесткой кинематической связи в процессе движения автомобиля. Наиболее эффективным решением данной задачи является построение системы управления, интегрированной со штатными антиблокировочной и противобуксовочной системами. В статье представлен алгоритм системы автоматического управления блокировками дифференциалов грузового автомобиля с колесной формулой 6×6. Для полностью дифференциальной трансмиссии разработан закон управления двумя межосевыми и тремя межколесными блокировками дифференциалов. Процесс управления реализуется путем многокритериального анализа текущего режима эксплуатации транспортного средства. Алгоритм управления апробирован средствами имитационного математического моделирования с использованием модели пространственного движения трехосного полноприводного автомобиля с детализированной трансмиссией. Приводится архитектура разработанной системы для дорожных испытаний и отладки алгоритма. Полученные результаты свидетельствуют об адекватности и эффективности разработанного алгоритма управления с возможностью дальнейшего оснащения предлагаемой системой управления автоматических блокировок дифференциалов серийно выпускаемых автомобилей.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Dubrovskiy A., Aliukov S., Rozhdestvenskiy Y., Dubrovskaya O., Dubrovskiy S. An Adaptive Suspension of Vehicles with New Principle of Action. SAE Technical Paper 2014-01-2310, 2014. DOI: 10.4271/2014-01-2310
Yu, Z., Deng, Y., Xiong, L., Study of Stability Control for Electric Vehicles with Active Control Differential. SAE Technical Paper 2013-01-0715, 2013. DOI: 10.4271/2013-01-0715
Cheli F., Pedrinelli M., Fortina A., Martella P. Vehicle Dynamics Control System Actuating an Active Differential. ASME 8th Biennial Conference on Engineering Systems Design and Analysis, 2006, vol. 2, pp. 251–260.
Erjawetz, K., Pecnik, H., Double Differential Unit with Torque Sensing Locking Device. SAE Technical Paper 2005-26-067, 2005. DOI: 10.4271/2005-26-067
Alyukov S.V. Relay-type Free-wheel Mechanism. Russian Engineering Research, 2014, vol. 34, no. 9, pp. 549–553.
Aliukov S., Alyukov A. Analysis of Methods for Solution of Differential Equations of Motion of Inertial Continuously Variable Transmissions. SAE Technical Paper 2017-01-1105, 2017. DOI: 10.4271/2017-01-1105
Dubrovskiy A., Aliukov S., Keller A., Dubrovskiy S. et al. Adaptive Suspension of Vehicles with Wide Range of Control. SAE Technical Paper 2016-01-8032, 2016. DOI: 10.4271/2016-01-8032
Cheli F., Pedrinelli M., Campo S., Fortina A. et al. Vehicle Dynamics Control System Actuating an Active Differential. SAE Technical Paper 2007-01-0928, 2007. DOI: 10.4271/2007-01-0928
Annicchiarico C., Capitani R. Torque Vectoring of a Formula SAE through Semi Active Differential Control. SAE Technical Paper 2014-32-0088, 2014. DOI: 10.4271/2014-32-0088
Villani E., Simulation and Control of Active Differential for Improving Vehicle Handling and Lateral Performance. SAE Technical Paper 2007-24-0140, 2007. DOI: 10.4271/2007-24-0140
Zhou Z., Miaohua H., Yachao Z., Cheng F. Vehicle Stability Control through Optimized Coordination of Active Rear Steering and Differential Driving/Braking. SAE Int. J. Passeng. Cars - Mech. Syst., 2018, vol. 11, iss. 3, рр. 239–248. DOI: 10.4271/06-11-03-0020
Aghezzaf E.H., Wolsey L.A. Modelling Piecewise Linear Concave Costs in a Tree Partitioning Problem. Discrete Applied Mathematics, 1994, vol. 50, no. 2, pp. 101–109.
Hickernell F.J., Sloan I.H., Wasilkowski G.W. A Piecewise Constant Algorithm for Weighted L1 Approximation over Bounded and Unbounded Regions in Rs. SIAM Journal on Numerical Analysis, 2005, no. 43, pp. 1003–1020.
Keller A., Murog I., Aliukov S. Comparative Analysis of Methods of Power Distribution in Mechanical Transmissions and Evaluation of their Effectiveness. SAE Technical Paper 2015-01-1097, 2015. DOI: 10.4271/2015-01-1097
Keller A. and Aliukov S. Rational Criteria for Power Distribution in All-wheel-drive Trucks. SAE Technical Paper 2015-01-2786, 2015. DOI: 10.4271/2015-01-2786
Croxton K.L., Gendron B., Magnanti T.L. Variable Disaggregation in Network Flow Problems with Piecewise Linear Costs. Operations Research, 2007, vol. 55, no. 1, pp. 146–157.
Giordani G., Fratta C. Light Commercial Vehicle with Locking Differential. SAE Technical Paper 2013-36-0467, 2013. DOI: 10.4271/2013-36-0467
Galvagno E., Morgando A., Sorniotti A., Vigliani A. Differentials Modeling for Four Wheels Drive. SAE Technical Paper 2006-01-0581, 2006. DOI: 10.4271/2006-01-0581
Vantsevich V. Actuating Vehicle Systems and Unified Limited Slip Differentials. SAE Technical Paper 972751, 1997. DOI: 10.4271/972751
Holzwarth R., May K. Analysis of Traction Control Systems Augmented by Limited Slip Differentials. SAE Technical Paper 940831, 1994. DOI: 10.4271/940831
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.