Разработка пневматической регулируемой подвески автобуса, оборудованного антиблокировочной системой тормозов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.05.03, кандидат технических наук Клюшкин, Геннадий Геннадиевич

• Клюшкин, Геннадий Геннадиевич
• кандидат технических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат технических наук Клюшкин, Геннадий Геннадиевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНЕИЕ

1. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПОДВЕСОК АВТОБУСОВ

1.1. Обзор методов проектирования подвесок автотранспортных средств

1.2. Проблемы создания оптимальной подвески автобуса

1.3. Цель и задачи исследования

2. МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕГУЛИРУЕМЫХ ПОДВЕСОК АВТОБУСОВ

2.1. Алгоритм методики макропроектирования регулируемой подвески автобуса

2.2. Математическая модель транспортного средства для прогнозирования параметров тормозной динамики и плавности хода

2.2.1. Допущения, принятые при создании математической модели

2.2.2. Расчётная схема и система уравнений

2.3. Стендовые испытания автобуса ГолАЗ 5225 для определения характеристик тормозного привода и приведённых коэффициентов крутильной жёсткости подвески

2.4. Проверка адекватности разработанной математической модели реальному процессу торможения и вертикальных колебаний

2.4.1. Описание объекта испытаний

з Стр.

2.4.2. Сравнение опытных данных и результатов моделирования

2.4.3. Результаты анализа амплитудно-частотных характеристик подрессоренных масс

3. СРАВНЕНИЕ ЭФФЕКТОВ ОТ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПНЕВМОРЕССОР

С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ОБЪЁМАМИ И АМОРТИЗАТОРОВ

3.1. Оптимальные по тормозной динамике законы изменения характеристик пневморессор и амортизаторов автобуса ГолАЗ 5225

3.2. Расчёт параметров тормозной динамики

4. РЕЗУЛЬТАТ ОПТИМИЗАЦИИ ПОДВЕСКИ АВТОБУСА ГОЛАЗ 5225 Ю1

ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Классификация транспортных средств согласно

нормам 71/320/Е\ЛЛЗ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Затраты на элементы подвески и её системы

управления

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Допустимые значения виброускорений в

третьоктавных полосах частот

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка пневматической регулируемой подвески автобуса, оборудованного антиблокировочной системой тормозов»

ВВЕДЕНИЕ

Новые разработки в области конструирования транспортных средств позволяют улучшить как технические, так и экономические показатели автомобилей. Рост конструктивной скорости, увеличение плотности транспортного потока, периодические стрессы водителей увеличили число дорожно-транспортных происшествий (ДТП) в простейших ситуациях управления, как то: езда на дорогах с высоким коэффициентом сцепления, с равнинным ландшафтом, в светлое время суток.

Повышение активной безопасности транспортных средств (АТС) для перевозки пассажиров является одним из важнейших направлений современной конструкторской деятельности. Расширение возможностей и удешевление электронной и микропроцессорной техники привели к широкому внедрению средств управления в различные системы и агрегаты автомобиля с целью обеспечения наивысших эксплуатационных показателей тормозной динамики, устойчивости и управляемости. Одной из наиболее широко используемых активных систем безопасности является антиблокировочная система тормозов. По правилам ЕСЕ 13 автобусы класса МЗ обязаны серийно оснащаться АБС, а согласно немецким правилам §41 StVZO также и автобусы класса М2 (классификация транспортных средств по 71/320/EWG приведена в приложении 1). Обязательное оснащение автобусов класса МЗ системами АБС в России будет осуществляться с 1999 года. Уже сейчас проведена сертификация на соответствие поправке 08 правил 13 некоторых семейств автобусов ГолАЗ, ПАЗ, АМАЗ и др с системами АБС Bosch и Wabco. В то

же время для удовлетворения норм по вибронагруженности и правил по конструированию транспортных средств для перевозки пассажиров §35 в^го и ЕСЕ 6 в транспортных средствах классов М2 и МЗ необходимо использовать пневматические регулируемые подвески.

Дальнейшее улучшение показателей эргономики и безопасности автобусов возможно при регулировании упругих и демпфирующих элементов подвески. Развитие микропроцессорных средств регулирования автомобильных систем позволяет в настоящее время полнее использовать потенциальные возможности пневморессоры и амортизатора.

Опыт проектирования эффективной структуры и параметров регулирования показывает актуальность разработки методики проектирования эффективных пневматических регулируемых подвесок автобусов. Эта методика должна включать в себя анализ возможных схем подвесок, наблюдаемых и регулируемых системой управления параметров, а также законов управления.

Существующие математические модели транспортных средств не позволяют провести комплексное математическое моделирование с целью прогнозирования как параметров плавности хода, так и параметров тормозной динамики автобуса с учётом работы АБС. Регулирование пневморессор и амортизаторов влияет на тормозную динамику транспортного средства при экстренном торможении.

Таким образом, актуальной задачей является создание математической модели АТС и структурной схемы системы управления

для дальнейшего расчёта параметров плавности хода и тормозной динамики автобуса и оптимизации характеристик его амортизаторов и пневморессор .

1. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПОДВЕСОК АВТОБУСОВ

Значительная часть пассажироперевозок как в нашей стране, так и за рубежом осуществляется автобусами. В России в 1997 году автобусный парк составил 650000 единиц. Возрастающий пассажиропоток может потребовать увеличения этого числа на 40-50% к 2000 году. Поэтапная замена рессорных подвесок автотранспортных средств для перевозки пассажиров на пневматические подвески привела к существенному улучшению защиты пассажиров от динамических воздействий, возникающих при движении автобуса по различным типам дорог, т.е. к улучшению плавности хода [16, 29]. Это обусловило, в то же время, рост средних скоростей движения на всех типах дорог. В условиях всё возрастающей плотности транспортного потока задача обеспечения подвеской автобуса не только высокой плавности хода, но и высокой безопасности движения выходит на передний план.

1.1. Обзор методов проектирования подвесок автотранспортных средств

Наиболее полно исследованы свойства и методы создания нерегулируемых подвесок [16, 23, 24, 29, 32, 41, 45, 83, 84, 89, 93, 102, 108], состоящих из пассивных упругих и демпфирующих элементов, обладающих линейными или нелинейными характеристиками. Большой вклад в развитие теории расчетов нерегулируемых систем

подрессоривания внесли: Агеев М.Д., Аксёнов П.В., Беленький Ю.Б., Бидерман В.Л., Бородин В.П., Верещака В.А., Галашин В.А., Горелик A.M.,

Густомясов А.Н., Дербаремдикер А.Д., Елисеев Б.М., Конев А.Д., Кузнецов Ю.И., Литвинов A.C., Морозов Б.И., Райхлин Р.И., Пархиловский И.Г., Певзнер Я.М., Платонов В.Ф., Прутчиков O.K., Ротенберг Р.В., Силаев A.A., Синев A.B., Устименко B.C., Фурунжиев Р.И., Хачатуров A.A., Яценко H.H. и др.

Под пассивными элементами обычно понимают элементы, которые не требуют для своего функционирования подвода энергии извне. Задача оптимизации подвески сводится в этом случае к выбору характеристик её элементов, минимизирующих обобщенный критерий, связывающий воедино характеристики подвески с эксплуатационно-техническими качествами транспортной машины. В большинстве работ в качестве критерия оптимизации принимается один из показателей плавности хода, как то: среднеквадратичные значения вертикальных координат, скоростей, ускорений и т.д. К примеру в работе Пархиловского И.Г. [62] за критерий оптимальности принимается минимум дисперсий вертикальных ускорений при ограничениях вероятностей пробоя подвески и отрыва колес от грунта. Недостатком данной работы является решение задачи только для одномассовой модели.

Основополагающей работой по анализу линейных систем подрессоривания является монография Ротенберга Р.В. [83]. В связи с тем, что динамические расчеты системы подрессоривания на основе линейной теории не могут в полной мере отражать колебательные свойства реальных транспортных машин и обеспечить необходимую точность определения параметров колебаний зачастую используются

нелинейные математические модели. Наиболее широко известные методы расчета подвесок, обладающих существенно нелинейными характеристиками, приведены в работах Певзнера Я.М., Елисеева Б.М., Пархиловского И.Г. и др. [33, 63, 65, 67].

В работе Густомясова А.Н. [29] применяется статистический метод исследования результатов расчёта дифференциальных уравнений, описывающих вертикальные колебания автомобиля. Автором предлагается проведение машинного эксперимента для нахождения параметров вибронагруженности автомобиля. Результаты расчётов на ЭВМ дифференциальных уравнений подвергаются статистическому анализу для нахождения: вероятности отрыва колёс от грунта, среднеквадратичных значений ускорений, скоростей и координат произвольных точек подрессоренной и неподрессоренных масс.

Анализ опубликованных работ показывает, что система подрессоривания на пассивных элементах имеет ограниченные возможности [16, 93] и что дальнейшее повышение скоростей движения автомобилей и улучшение плавности хода можно достичь путем регулирования характеристик подвески в зависимости от возмущающего воздействия. Дело в том, что подвеска с нерегулируемыми характеристиками является оптимальной "в общем" , но не является оптимальной для конкретного режима движения. В отличие от такой подвески подвеска с регулируемыми характеристиками может обеспечить оптимальные характеристики для большинства условий движения. Регулирование может быть осуществлено с помощью системы

управления, которая может включать механические, электрические и др. звенья. Структурная схема системы управления подвеской, типы её исполнительных элементов, законы управления и алгоритмы непосредственно влияют на эффективность применяемой регулируемой подвески. В связи с широким распространением электронных и микропроцессорных элементов в различных системах управления [18, 19, 55, 82, 92, 93, 100] появилась реальная возможность управлять подвеской автомобиля быстрее и точнее.

В работе Бородина В.П. [16] была предложена статически регулируемая пневматическая система подрессоривания. Автором было предложено ступенчатое регулирование статического объема газа в пневморессорах в зависимости от типа дороги и массы автомобиля, а также отмечена возможность регулирования пневмоподвески в зависимости от скорости движения автомобиля. В работе приводятся математические модели колебаний автомобиля с линейной и нелинейной подвесками и общая методика оптимизации параметров подвески. Автором предлагается проводить расчет в два этапа, определяя сначала оптимальные значения нерегулируемых параметров, а затем законы изменения регулируемых параметров системы подрессоривания. Предлагаемые подходы были проверены автором на опытных образцах грузовых автомобилей с пневматической подвеской.

В работе Соколова A.B. [93] проводится анализ и исследования двух систем управления - для статического и динамического регулирования и алгоритмы их функционирования.

Многие исследования, проведенные отечественными и зарубежными учеными, показывают, что требуемые параметры плавности хода и устойчивости движения колесных машин могут быть получены путем применения активной подвески, которая изменяет свои характеристики постоянно в зависимости от условий движения и характеристик автомобиля. Однако активные подвески работают при значительном подводе энергии извне и не могут быть реализованы в серийных образцах из-за высокой себестоимости и больших затрат энергии. В качестве примера на рисунке 1.1 показана упрощённая схема активной пневмоподвески одного колеса.

В настоящее время в АТС широко используются гидропневматические, пневматические и гидравлические регулируемые подвески. Последние нашли распространение на сверхтяжёлых автомобилях, где требуется большая жёсткость упругого элемента, например на некоторых моделях карьерных самосвалов БелАЗ. Кроме этого существуют опытные образцы автомобилей с гидравлической подвеской и динамическим регулированием. В этом случае возможно точное отслеживание профиля дороги по сигналу прибора,

образмеривающего неконтактным методом микропрофиль перед автомобилем.

Гидропневматическая подвеска нашла широкое распространение на легковых автомобилях. Примером может служить первая серийная гидропневматическая подвеска автомобиля Ситроен ДС-19. В настоящее время регулируемые гидропневматические подвески применяются на легковых автомобилях фирм Citroen, Mitsubishi, Mercedes Benz [77].

На автобусах, грузовых автомобилях и прицепах классов М2, МЗ, N2, N3, 03, 04 широко применяются пневматические подвески [77], что обусловлено в первую очередь низкой массой, прогрессивной характеристикой, позволяющей существенно снизить вибронагруженность автомобиля по сравнению с листовой рессорой, просто организовать балансирные связи, а также значительно улучшить устойчивость и управляемость АТС. Наибольшее распространение в грузовых автомобилях, прицепах и автобусах получили пневморессоры с резинокордными оболочками (РКО) рукавного типа, имеющими больший ресурс и ход подвески по сравнению с РКО других типов при достаточной простоте технологии изготовления. За счёт подбора формы поршня можно изменять характеристику пневморессоры с целью минимизации вибронагруженности транспортного средства. На рисунках 1.2 и 1.3 приведены фотографии передней и задней пневматических подвесок автобуса ГолАЗ 5225 с механическим регулированием уровня пола. На фотографиях 1.2 -1.3 использованы следующие обозначения: 1 - РКО

рукавного типа, 2 - амортизатор, 3 - механический регулятор уровня пола, 4,5 - продольный и поперечный рычаги подвески.

Для реализации большего числа функций регулирования, как, к примеру, так называемой функции "книлинга" ( kneeling) на автобусах, а также для реализации управления уровнями пола по скорости и управления поддерживающим мостом на других транспортных средствах используется электронное регулирование пневмоподвески. На рисунках 1.4 и 1.5 представлены компоненты комплексной системы регулируемой пневмоподвески полуприцепа и его антиблокировочной системы тормозов. Идентичные агрегаты находят своё применение на автобусах и грузовых автомобилях. На фотографиях 1.4-1.5 использованы следующие обозначения: 1 - пневматическая рессора с РКО рукавного типа, 2 -амортизатор, 3 - электронный блок управления (БУ) антиблокировочной системы тормозов (АБС) и регулируемой пневматической подвески (РПП), 4 - модулятор давления АБС, 5 - клапанный блок регулирования подачи газа в пневморессоры системы РПП, 6 - датчик уровня кузова системы РПП.

Поскольку регулирование пневморессоры изменением массы газа не является достаточным для реализации многих функций управления (к примеру при регулировании по типу дорожного полотна ) то появились образцы транспортных средств с дополнительным соединяемым с пневморессорой объёмом, подключение которого уменьшало жёсткость рессоры. Однако увеличенная масса такой подвески, повышенный расход воздуха, большие затраты на создание быстродействующих клапанов и повышенные требования к компоновке не позволили массово внедрять такие конструкции на АТС.

Новые разработки в области регулирования амортизаторов для мотоциклов и легковых автомобилей привели к созданию целого ряда конструкций транспортных средств с управляемыми демпфирующими элементами. Такие модели как Honda CBR1100XX Super Blackbird, GL1500GoldWing, Ford Mondeo уже в настоящее время имеют регулируемые амортизаторы в качестве стандартного оснащения. Созданные принципы конструирования амортизаторов привели к появлению достаточно дешёвых экземпляров демпфирующих элементов и на грузовом транспорте. Таким образом появилась возможность подстраивать характеристики подвески к условиям движения транспортного средства. Исследования отечественных авторов показали существенное влияние регулирования амортизаторов на такие важные показатели транспортного средства, как тормозная динамика, устойчивость, управляемость и плавность хода.

В работах Яценко H.H. и Енаева A.A. [34, 107] проводится анализ колебаний автомобиля при торможении. Авторы приходят к выводу, что при торможении в корне изменяется процесс колебания автомобиля. До занятия нового равновесного положения массы совершают колебания, максимум которых у неподрессоренных масс почти на 100%, а у подрессоренных масс на 30-40% превышают номинальные значения при равномерном движении. Таким образом при моделировании необходимо учитывать поведение автомобиля в процессе торможения. Енаевым A.A. и Яценко H.H. предлагается плоская колебательная модель автомобиля с некоторыми допущениями для применения этой модели при прогнозировании вибронагруженности. В предлагаемой модели основная особенность - рассмотрение только вертикальной степени свободы подвески без учёта её крутильной податливости , как это было сделано Ивановым В.В. [37].

Оценка плавности хода при работе АБС исследуется в работе Иванова В.В. [37]. В данной работе указывается на то, что АБС отрицательно сказывается на плавности хода. Автором предлагается модель для расчёта плавности хода, учитывающая продольную и угловую (крутильную) податливость и демпфирование подвески. Однако при этом происходит существенное усложнение математической модели. Как показали исследования, большинство авторов не используют модели с учётом продольной и крутильной податливости подвесок [34, 36, 52,107].

Вопросам изучения влияния характеристик подвески на тормозную динамику посвящены такие работы, как [30, 34, 36, 37, 80, 81, 86, 107].

Процесс торможения автомобиля рассматривается в трудах Антонова Д.А., Беленького Ю.Б., Бухарина H.A., Иларионова В.А., Косолапова Г.М., Литвинова A.C., Певзнера Я.М., Петрова В.А., Фаробина Я.Е., Фрумкина А.К., Хачатурова A.A. Однако этот вопрос всё ещё остаётся во многом неисследованным. Кроме сложностей при оценке влияния конструктивных параметров подвески на тормозную динамику возникают проблемы при изучении совместной работы подвески и АБС (а так же систем управления подвеской и АБС) и влияния колебания колёс на эффективность торможения (или тоже самое при разгоне с ПБС). По данным работы [107] равномерное движение автомобиля составляет всего 25% всего времени эксплуатации. Таким образом необходимо учитывать при разработке подвески её поведение в процессе торможения. Т.е. насколько высока будет вибронагруженность при торможении и какова будет эффективность работы тормозной системы, оборудованной АБС.

Как указывается в работе [36] неровность опорной поверхности вызывает периодическое изменение вертикальных и касательных реакций на колёса, что приводит к колебаниям подрессоренных и неподрессоренных масс. Колебания динамической реакции при торможении на случайном профиле приводит к изменению степени проскальзывания колёс относительно опорной поверхности. Как показано в работе [80] тормозной путь при торможении на неровной грунтовой дороге больше, а установившееся замедление меньше в среднем на 1015%, чем при торможении на ровной дороге с твёрдым покрытием. При торможении автомобиля на дорогах с асфальтовым покрытием, влияние

изменение коэффициента сцепления значительно меньше сказывается на разбросе значений тормозного пути, чем влияние изменения нормальных реакций дороги из-за колебаний на неровностях. Причём влияние изменения коэффициента сцепления оказывается на порядок меньше, чем колебания вертикальных нагрузок. Автором [80] делается вывод о возможности проведения расчёта только с учётом колебаний элементов автомобиля от дорожного микропрофиля.

Изменение вертикальных реакций в сочетании с изменением коэффициента сцепления [71] обуславливают изменение касательных реакций дороги при торможении автомобиля, а АБС усложняет процесс взаимодействия колеса с дорогой своим законом функционирования. При наличии случайных воздействий со стороны дороги торможение автомобиля с АБС полностью утрачивает свою определённость, причём при этом размахи колебаний угловой скорости колеса и тормозного момента сильно возрастают. Пчелиным И. К. и Илларионовым В.А. в работе [73] установлено, что тормозной путь может увеличиться на 35%, а время торможения на 45%. Частотный диапазон регулирования пневматических клапанов системы АБС лежит в диапазоне 3-8 Гц, т.е. в зоне первого резонанса, что может стать причиной значительного ухудшения тормозных свойств автомобиля при экстренном торможении.

Как показал анализ работ пока не существует достаточно разработанных методик и моделей для проектирования оптимальных по плавности хода и тормозной динамике регулируемых подвесок автобусов

и анализа влияния их работы на эффективность экстренного торможения автобуса, оборудованного АБС.

1.2. Проблемы создания оптимальной подвески автобуса

От работы подвески зависит не только плавность хода автомобиля, но и тормозные свойства, устойчивость, управляемость, сохранность дорожного полотна и т.д. Эффект от управления подвеской достигается реализацией различных функций управления. Функцией управления (Ф) считается [104] управление параметром регулирования в зависимости от заданного перечня наблюдаемых параметров в конкретной ситуации. В настоящее время в связи с широким распространением микропроцессорной техники возросли возможности систем управления [82, 100], т.е. возросло количество функций, которые СУ в состоянии выполнять в процессе управления. Количество известных функций СУ составляет несколько сотен и постоянно растет [18, 19]. Это число существенно превышает технические возможности одной системы управления (большинство известных сейчас микропроцессорных систем управления выполняет до 10 функций [18, 93]), что делает необходимым выбор оптимального множества реализуемых СУ функций. В работах [18, 19] приводится пример списка функций повышающих топливную экономичность, который содержит более 30-и вариантов. Таким образом если система управления выполняет 10 Ф, то число возможных сочетаний Ф превышает 30 млн. Выбор в настоящее время списка выполняемых СУ Ф, а следовательно и состава системы

управления, наблюдаемых параметров, типов законов управления и т.д., волевыми методами или копированием зарубежных аналогов приводит к снижению эффективности системы управления.

Объединяя предложенные в различных работах теории проектирования регулируемых систем подрессоривания можно сказать, что пока не разработана систематизированная методика проектирования оптимальных регулируемых подвесок автобусов. В данном случае речь идёт о так называемом "макропроектировании" [18], т.к. проектирование подвески на "микроуровне" (т.е. разработка программ для микропроцессоров, элементной базы конкретных электронных устройств, элементов подвески и т.д.) - это задача инженера-конструктора электронных устройств. На стадии выработки технического предложения конструктор подвески автомобиля должен выбрать оптимальные для данного транспортного средства состав регулируемой подвески, множество регулируемых и наблюдаемых параметров, а также законы управления, элементы подвески и исполнительных устройств. Можно отметить что зачастую подбор того или иного типа подвески производится субъективным методом. Однако этот подход оправдан только в том случае, когда к проектируемой подвеске техническим заданием на проектирование предъявляются жёсткие требования по конструкции и типу регулирования, т.е. когда задача не требует перебора большого числа возможных вариантов конструкций. Наиболее сложный случай возникает при проектировании подвески автомобиля при одновременном удовлетворении нескольких заданных эксплуатационных

показателей, к примеру показателей плавности хода и тормозной динамики, когда улучшение одного показателя влечёт за собой ухудшение другого. Замена сложного процесса оптимизации и перебора вариантов проектированием по аналогам нельзя считать верным, т.к. такой метод не может дать достоверный ответ об уровне эффективности разработанной СУ. Как показал анализ существующих работ, большинство современных систем управления подвеской проектируются путем субъективного выбора управляемых параметров, что в большинстве случаев приводит к недостаточно высокому показателю эффективности системы, поскольку увеличение количества выполняемых системой управления функций, увеличение точности регулирования, увеличение списка наблюдаемых параметров и т.д. зачастую не оправдано из-за несоизмеримого с эффектом роста затрат на реализацию системы регулирования [18, 19]. Если в процессе проектирования были субъективно выбраны Ф, а также необоснованные параметры и законы регулирования, то серийный образец получает систему управления, затраты на которую могут не окупиться.

Для того, чтобы повысить эффективность применения системы регулирования пневмоподвеской, необходимо придерживаться некоторой методики, ставящей в зависимость эффект от реализации регулирования и затраты на регулируемую подвеску.

В 1988 году Брюхановым А. Б. был предложен подход к решению этой проблемы, названный методом функционального макропроектирования. Теория функционального макропроектирования

является новым перспективным направлением в науке об автомобильных СУ. Теория посвящена обобщённой методике проектирования СУ с наибольшей эффективностью. Естественно, что в процессе функционального макропроекгирования может быть выявлено, что применение данной СУ на конкретном АТС нецелесообразно. Теория функционального макропроектирования включает в себя возможность учета того, что:

• большинство Ф изменяет сразу не одно а несколько эксплуатационных свойств, причем некоторые из них ухудшаются , а некоторые улучшаются;

• некоторые Ф используются одновременно, а некоторые не могут быть реализованы вместе;

• необходимо рассмотрение как можно большего числа функций для получения наиболее точного решения.

Для реализации поставленных перед функциональным макропроектированием задач применяется системный подход, функционально-стоимостной анализ (ФСА) и программно - целевой метод, заключающийся в увязке целей с выделенными для их достижения ресурсами. Под функционально-стоимостным анализом понимается в данном случае метод инженерной деятельности, системно объединяющий набор приемов и процедур, с помощью которых находятся оптимальные технические решения реализующие заданные функции с минимальными затратами при сохранении или улучшении качеств.

Теория функционального макропроектирования разработана в самых общих чертах и отсутствуют рекомендации по применению этой теории для проектирования управляемых подвесок автобусов. Для применения этой теории к проектированию пневматической регулируемой подвески автобуса необходимо разработать математические модели движения автомобиля в разнообразных ситуациях управления, создать базы данных конструкций элементов, базу данных по затратам на реализацию компонентов систем и разработать методику расчёта оптимальных значений регулируемых и нерегулируемых параметров и создания алгоритмов управления.

Для учёта всех возможных вариантов составов системы управления и изменения эксплуатационных показателей в зависимости от реализации того или иного сочетания функций управления подвеской необходимо использовать системный подход методики функционального макропроектирования. Для того, же чтобы правильно оценить эффективность применения СУ используем функционально-стоимостной анализ для выявления эффективности регулирования. В общем случае можно записать следующую формулу для ФСА:

Э(1к) = /а[Ф(1к)\1к с / (1.1)

1={1}-множество индексов всех возможных функций, которые реализуются всеми возможными системами управления;

1к-множество индексов Ф, выполняемых к-ым вариантом системы управления;

Ф(1к)={Ф«} - множество функций, выполняемых к-ым вариантом системы управления;

Э(1к) - эффективность от реализации Ф(1к);

fa-oпepaтop выбора для анализа, ставящий в соответствие заданному множеству Ф(1к),выполняемых СУ, её эффективность Э(1к); 1к с I -показывает, что зависимость должна быть получена для всех возможных сочетаний Ф.

Синтез заключается в поиске Ф СУ Ф(1*), выполнение которых позволяет получить заданную эффективность. В нашем случае задача синтеза - получить систему с наибольшей эффективностью. Запишем следующую общую формулу для синтеза:

ф(/*) = /с (Эзад), I = {/ е/,Э(/*) = Эзад} (1.2)

Тс-оператор выбора для синтеза, ставящий в соответствие заданной эффективности Эзад множество Ф(Г).

В ФСА существует следующая основная формула для определения эффективностей для данного к-ого варианта СУ:

Эк =Ек / Зк (1.3)

где Э - эффективность от реализации конкретной СУ; Е- эффект от реализации данной СУ; 3- затраты на реализацию данной системы управления. В ФСА принято денежное выражение эффекта, однако при проектировании систем автомобиля не всегда можно пользоваться этим критерием вследствие сложности выражения через него таких

показателей, как безопасность, плавность хода и др. Можно предложить методику определения безразмерного эффекта для данного к-ого варианта, основанный на расчёте изменения эксплуатационных показателей [18] варианта АТС с регулируемой подвеской по отношеню к базовому варианту (в процентах).

Ею = 100(Ря7 - Рш) / Рт (1.4)

где Рю ,Ра1' - значение ¡-ого эксплуатационного показателя на автомобиле соответственно оборудованном данной СУ и не оборудованном ей. Эффект измеряется в процентах. Для того, чтобы учесть процент времени, когда происходит работа системы управления (т.к. она может функционировать не во всех ситуациях) введём следующее выражение для определения среднего эксплуатационного показателя:

Рау = Рау ¿д,Гку=Рку ц/ (1.5)

где ц.] - вероятность наступления ]-ой ситуации; Ра! ] и Рю ] - значения ь ого эксплуатационного показателя в ]-ой ситуации; Р'а1 ] и Р'ю ] "вероятностные" значения эксплуатационного показателя. Тогда интегральная оценка показателя :

Рш = Х/'шДРкг- = ^Гку,] = 1 ..Ыс (1.6)

N0 - общее число рассматриваемых ситуаций. Формулы 1.4 - 1.6 используются для определения эффекта по данному эксплуатационному показателю (измеряется в %).

Расчёт интегральной оценки эффекта по всем эксплуатационным показателям производится по формуле 1.7 с использованием весовых коэффициентов, выбранных конструктором методом экспертных оценок.

Ек = ^Ею г = 1..М (1.7)

М - число эксплуатационных показателей, а \ - весовые коэффициенты.

Для определения эффекта от реализации управления подвеской, оптимизированной по плавности хода и тормозной динамике, используется два эксплуатационных показателя:

1). Плавность хода транспортного средства, которая характеризована среднеквадратичным значением ускорений ах.

2). Тормозная динамика транспортного средства, характеризованная замедлением при экстренном торможении (см. далее). Исходя из этого и опираясь на формулы 1.2 - 1.7 эффект для к-го варианта вычисляется следующей формулой.

Ек = 100[(Рлт -Рапх)фгх /Рапх + (Рктд- Рат^фпд/Ратд, (1.8)

где значение эксплуатационных показателей будет вычисляться по всем сочетаниям ситуаций управления.

Для каждой регулируемой подвески расчитывается показатель эффекта и строится вектор затрат на реализацию этих функций. Таблица затрат на компоненты регулируемых подвесок приведена в приложении 2. Оценка выбранного варианта производится сравнением эффективностей и визуально представляется графиком (см. рисунок 1.6).

Для определения всех Ф СУ строится иерархический граф (вц) целей. На верхнем уровне записываются цели применения СУ, а на нижнем Ф, реализация которых приводит к достижению поставленных целей.

Граф образуется множеством О целей и множеством К "отношений" между этими целями. В общем виде эта зависимость описывается формулой:

= = = (1.9)

где q-нoмep уровня. Цели каждого уровня состоят из множества целей

управления СНр^М q} где [пя]-порядковый номер цели на р-м уровне.

Отношения соответственно устанавливаются между каждой целью уровня р и вытекающими из неё целями , расположенными на уровне.

(1.10)

-количество целей на р-м уровне графа вц. Таким образом для построения графа Оц необходимо выявить

• цели первого уровня;

• отношения ...Кт для определения целей всех последующих уровней.

\

51 ^ ш г;2 ^ ш

Цели применения СУ

}

Функции СУ

Рис. 1.7

Общий вид дерева целей представлен на рисунке 1.7. Для формирования целей первого уровня рассматривается состав системы эксплуатации АТС и её взаимодействие с системой регулирования. В систему эксплуатации включены как внутренние объекты: АТС, её узлы, агрегаты, их характеристики и параметры, пассажиров, водителя, груз и т.д.; так и внешние объекты: пешеходов,

другие АТС, дорогу, диспетчерские и дорожные службы, службы регулирования движения и т.д.

Записываются 6 уровней дерева целей. Искомые функции находятся на 4, 5 и 6 уровнях, причем данные, записанные на этих уровнях дополняют друг друга. Второй уровень представляет собой уровень эксплуатационных показателей, т.е. уровень, по которому в первую очередь оценивается эффект от реализации регулирования. На уровне 3 указываются неудовлетворительные состояния, свойства, действия, препятствующие достижению целей второго ровня. 4-ый уровень описывает все возможности управления исполнительными механизмами в различных ситуациях управления для устранения неудовлетворительных состояний. 5-ый уровень является информационном и содержит данные о характере управляющей, передаваемой, хранимой и отображаемой информации, 6-ой уровень является структурным и содержит данные о типах устройств коммутации, отображения , датчиков, исполнительных механизмов и т.д. Последний уровень представляет собой базу данных по затратам на систему. Таким образом по уровням 2 и 6 рассчитывается эффективность регулирования подвески.

Поскольку общее количество сочетаний возможных схем построения регулируемой подвески не позволяет реализовать прямой выбор методом перебора, то перед началом анализа отбрасываются варианты, которые обладают заведомо низкой эффективностью. Это реализуется путём анализа так называемых коэффициентов чувствительности.

Степень достижения целей, представленных на первом уровне, количественно характеризуется значением показателя эксплуатационного свойства. В технической кибернетике степень влияния на показатель управляемого параметра Ау оценивается коэффициентом чувствительности

2 рЛ =с1Р / (1Л (1.11)

Однако вследствие различной размерности параметров в числителе и знаменателе приведённая формула имеет малую информативность. Для введения безразмерного коэффициента необходимо сначала рассмотреть множество возможных состояний автомобиля и определить вероятности этих состояний. Для выявления функций, реализация которых оказывает наибольшее влияние на показатель эксплуатационного свойства, следует сравнивать средние коэффициенты чувствительности Zp ')í Ср

= (1.12)

цО) - вероятность ]-ого состояния.

N1 - количество рассматриваемых состояний.

- коэффициент чувствительности при ]-ом состоянии.

Коэффициент чувствительности [18] определяется как отклонение показателя при 1 % изменения управляемого параметра А,у от Я,номин .

грЛ(Л=ПЛУ(Л=шлномин 1-Р[Л/у) = лномин ] (1.13)

Проведение расчётов согласно приведённым формулам обеспечит создание наиболее оптимальной по тормозной динамике и плавности хода

регулируемой подвески. Однако приведённые выше формулы подхода функционального макропроектирования являются общими. Для проектирования реальных подвесок автобусов необходимо разработать собственно методику проектирования, создать математическую модель транспортного средства, провести ряд исследований по эффективности регулирования пневморессор и амортизаторов и провести ряд экспериментов с целью подтверждения результатов исследования.

1.3. Цель и задачи исследования

В настоящее время в отечественной и зарубежной литературе мало представлены материалы по проектированию регулируемых подвесок автобусов с АБС, по расчёту их эффективностей для всего спектра условий эксплуатации, и кроме этого требуется разработка общей методики создания пневматических регулируемых подвесок автомобилей. Недостаточно освещены вопросы оптимизации законов изменения параметров пневморессоры и амортизатора в зависимости от состояний загрузки, типа дорожного полотна и скорости движения, отсутствует сравнительный анализ влияния данного регулирования на показатели плавности хода и тормозной динамики.

Целью исследования является разработка оптимальной по плавности хода и тормозной динамике пневмоподвески автобуса, оборудованного АБС.

В диссертации решаются следующие основные задачи:

1. Разработка методики проектирования оптимальных пневматических регулируемых подвесок автобусов, оборудованных АБС.

2. Разработка математической модели движения АТС по произвольному профилю для расчёта параметров вибронагруженности и тормозной динамики автобуса с АБС.

3.Оценка изменения показателей тормозной динамики и плавности хода при регулировании амортизаторов, пневморессор с дополнительным объёмом и совместного регулирования амортизаторов и пневморессор с дополнительным объёмом.

4,Оптимизация законов управления амортизаторами и пневморессорами с целью максимизации замедления при экстренном торможении для разной загрузки транспортного средства.

5.Проведение стендовых и дорожных испытаний автобуса ГолАЗ 5225, оборудованного пневматической подвеской и АБС с целью проверки и подтверждения результатов исследования.

2. МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕГУЛИРУЕМЫХ ПОДВЕСОК

АВТОБУСОВ

Качество работы подвески и её себестоимость напрямую зависят от правильности выбора структурной схемы регулируемой пневмоподвески, параметров регулирования, наблюдаемых параметров и оптимизированных для данного варианта законов управления. Ставится задача создания методики проектирования, позволяющей избежать необоснованно высоких затрат времени на проектирование регулируемой подвески автобуса на стадии выработки технического предложения.

2.1. Алгоритм методики макропроектирования регулируемой

подвески автобуса Разработанная методика базируется на основных положениях методики функционального макропроектирования автомобильных систем управления [18, 19]. Базовые положения теории представлены в параграфе 1.2. Разработанный алгоритм приведён на рисунках 2.1, 2.2, 2.3. На этапе постановки задачи (рис. 2.1) производится определение границ разрабатываемой системы по плавности хода и тормозной динамике. В случае наличия специальных требований к вибронагруженности и тормозной динамике, эти требования используются в качестве ограничений при решении оптимизационной задачи. В остальных случаях используются действующие нормы, такие как отраслевые стандарты и санитарные нормы по ограничению вибрации и шума [58, 87], требования к тормозным свойствам транспортных средств [116].

О

-у-

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Определение границ разрабатываемой системы по плавности хода и тормозной динамике. Рассмотрение законодательных норм и специальных требований.

СОЗДАНИЕ МНОЖЕСТВА ВАРИАНТОВ СОСТАВА ПОДВЕСКИ И ЕЁ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Задание целей применения системы управления, выявление функций, оказывающих наибольшее влияние на достижение целей регулирования, построение иерархического графа целей, генерация возможных вариантов составов систем управления и подвесок, создание базы данных по затратам на элементы .

V

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТОДОМ ЭКСПЕРТНЫХ ОЦЕНОК

1).Определение вероятностей движения по выбранным типам дорожных покрытий. Для ГолАЗ 5225:

■ при движении по асфальту |лд=0.4

■ при движении по булыжнику цд=0.6

2).Определение вероятностей движения в состояниях загрузки. Для ГолАЗ 5225:

■ при движении в гружёном состоянии |!3=0.7

■ при движении в порожнем состоянии ц3=0.3

3).Определение весовых коэффициентов для режима торможения

■ плавности хода £,пх

■ тормозной динамики £тд

ТЕКУЩИИ ВАРИАНТ

V

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ НЕРЕГУЛИРУЕМЫХ И РЕГУЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОДВЕСКИ

Задание ограничений параметров оптимизационной задачи

-5> Расчёт уравнений математической модели для определения показателей плавности хода (СКЗ вертикальных виброускорений) и тормозной динамики (замедление при экстренном торможении) в ситуациях: 1. движение по асфальту в снаряжённом состоянии; 2. движение по асфальту в гружёном состоянии; 3. движение по булыжнику в снаряжённом состоянии; 4. движение по булыжнику в гружёном состоянии; Для ГолАЗ 5225 вероятности движения в приведённых ситуациях составляют соответственно ц^О.12, ^2=0.28, ц3=0.18, \х4=0.42

Расчёт комплексного параметра оптимизации по формулам 2.1 и 2.2

Построение поверхности отклика для оптимизируемых параметров и поиск оптимальных по комплексному параметру оптимизации: ■ нерегулируемых параметров подвески, оптимальных по всему спектру условий эксплуатации; ■ законов управления регулируемыми параметрами для каждого из условий эксплуатации.

Результат расчёта: Оптимальные по комплексному параметру оптимизации регулируемые параметры и законы изменения нерегулируемых параметров.

V

РАСЧЁТ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВАРИАНТА СХЕМЫ РЕГУЛИРУЕМОЙ ПОДВЕСКИ

Расчёт эффекта от реализации данного варианта регулируемой подвески по формуле 1.8

Расчёт затрат на реализацию данного варианта регулируемой подвески по базе данных компонентов (Приложение 2).

Расчёт эффективности регулируемой подвески по формуле 1.3.

Нет

Л.

Все ли варианты просчитаны ? Да

Выбор вариантов систем, обладающих наибольшей эффективностью.

Ж

ж

Возможен ли выбор подходящего варианта ?.

Нет

Изменение начальных условий

Да

РЕЗУЛЬТАТ РАСЧЁТА

Тип и состав подвески, состав системы управления, тип блока управления, наблюдаемые и регулируемые параметры, законы управления.

Стандарты [27, 28, 96, 98] устанавливают предельные значения вертикальных и горизонтальных среднеквадратичных значений ускорений, дифференцированных по длительности воздействия. Отраслевая нормаль [58] рекомендует в качестве показателей плавности хода использовать среднеквадратичные значения ускорений заданных точек подрессоренной массы автомобиля в диапазоне частот 0.7 - 22.4 Гц с разбиением на ряд частотных поддиапазонов. В соответствии с санитарными нормами СН 1102-73 [87] плавность хода автомобиля оценивается среднеквадратичными отклонениями значений скоростей колебаний точек подрессоренной массы в октавных полосах частот от 0.88 до 90 Гц. Международным стандартом ISO 2631-74 [98] предусматривается оценка плавности хода значениями

среднеквадратичных отклонений ускорений в третьокгавных полосах частот от 0.9 до 89.5 Гц. ГОСТ 12.1.012-78 [27] нормирует вибрацию автомобилей величиной среднеквадратичного отклонения скорости колебаний подрессоренной массы в полосах частот. Для транспортных машин основным видом колебаний являются случайные широкополосные колебания. Критерий уровня вибронагруженности при таких колебаниях должен быть вероятностным. Поэтому критерий среднеквадратичных значений (отклонений, скоростей или ускорений) наиболее подходит [41, 16, 29]. Допустимые значения ускорений в третьоктавных полосах частот согласно ГОСТ 12.1.012-78 [27] приведены в приложении 3.

Исследования показали [93], что ускорения элементов и узлов автомобиля при его движении имеют широкий спектр частот (более 500 Гц). Весь спектр частот можно разделить на низкочастотный (0-25 Гц) и высокочастотный (более 25 Гц). Колебания в высокочастотной области практически не зависят от микропрофиля дороги и параметров подвески. Для исследования вибрации автобуса целесообразно ограничиться рассмотрением диапазона частот 25 Гц, так как уровень возмущений в области высоких частот оказывается весьма малым из-за фильтрующих способностей шин, подвески автомобиля, кабины и сиденья водителя. В зоне низких частот восприятие колебаний пропорционально ускорениям [110, 111], в зоне средних частот -скоростям, в зоне высоких частот - перемещениям. Наибольшая чувствительность человека к вертикальным колебаниям находится в диапазоне 4-8 Гц.

В работе [32] предлагается вводить добавочные коэффициенты в нормы для более точного учета влияния вибраций на человека. В работе [84] приведен подход, основанный на определении предельных значений среднеквадратичных ускорений исходя из привычных для человека движений, в естественных условиях. Приводятся следующие предельные значения среднеквадратичных ускорений:

1).Предел комфорта 2с=0.1д,Хс=0.06д,Ус=0.006д.

2).Предел удобной езды (граница обычной ходьбы) гс=0.25д, Хс=0.1д,

Ус=0.07д.

3).Предел при непродолжительном их действии (бег со скоростью 2.5 м/сек) Zc=0.4g,Xc=0.2g,Yc=0.1g.

где Zc, Хс, Ус-предельные значения СКУ соответственно вертикальных, продольных и поперечных колебаний. Выше были рассмотрены предельные величины СКУ для человека.

На основании приведённых выше работ сделан вывод, что при анализе плавности хода автобуса следует анализировать среднеквадратическое значение ускорений в заданных точках транспортного средства. При дальнейших расчётах использованы предельные значения среднеквадратичных виброускорений, приведённые в приложении 3.

Тормозная эффективность транспортных средств может быть оценена различными показателями. Наиболее распространёнными являются: среднее замедление за цикл торможения и тормозной путь автомобиля, которые, к примеру, нормируются международными правилами ЕЭК 71/320 EWG, немецкими национальными правилами §41 StVZO и правилами ЕСЕ 13 и 78 комиссии в Женеве. В этих правилах приведены предписания по испытаниям рабочей, вспомогательной и стояночной тормозной систем автотранспортных средств [109]. В проведённой работе для оценки изменения тормозных свойств при использовании данного варианта регулируемой пневмоподвески использована серия предписаний по испытаниям типа О с выключенным сцеплением. Требования, которым должны удовлетворять грузовые автомобили и автобусы приведены в таблице 1. Тормозной путь должен

41 ИЗССМЙСКА«

' 1ШШ

быть по возможности наименьшим и вписываться в границы, описываемые приведённой в таблице формулой.

Используя подход, описанный в параграфе 1.2 формулами 1.9, 1.10 строится иерархический граф целей (см. рис.1.8). Для поиска наиболее оптимальных по эффективности вариантов подвесок рассматриваются все возможные варианты построения регулируемых подвесок, за исключением тех, что имеют заведомо низкую эффективность. Эффект рассчитывается по формуле 1.8, а эффективность по формуле 1.3.

Заключение диссертации по теме «Колесные и гусеничные машины», Клюшкин, Геннадий Геннадиевич

107 ВЫВОДЫ

1). Проектируемая с использованием предложенной методики и математической модели пневматическая регулируемая подвеска автобуса с АБС является оптимальной по плавности хода и по тормозной динамике. Улучшение комплексного показателя эффекта от реализации регулирования подвески составит 32% по сравнению с базовым вариантом.

2). Разработана методика, которая может служить основой для проектирования регулируемых подвесок, оптимальных по замедлению при экстренном торможении и по вибронагруженности при равномерном движении и, таким образом, существенно улучшить как технические, так и экономические показатели транспортного средства: увеличение замедления до 6% при торможении на асфальте и до 36% - на булыжнике по сравнению с базовым вариантом.

3).Введение крутильной податливости шин, моста и направляющего аппарата подвески обязательно для адекватного моделирования торможения транспортного средства. Неучёт этих величин приводит к росту ошибки расчёта максимального замедления на 10%, а ошибки расчёта среднеквадратичных значений виброускорений на 14%. Разработанная математическая модель, учитывающая крутильную податливость шин, моста и направляющего аппарата подвески, обеспечивает снижение ошибки прогнозирования показателя плавности хода до 6%, а показателя тормозной динамики (ошибка до 12%).

4).Выполненное в работе математическое моделирование показывает нецелесообразность регулирования пневматических рессор по сравнению с регулированием амортизаторов вследствие высокой себестоимости и низкого эффекта от реализации подобного регулирования. Эффективность данного варианта регулирования ниже на 60% эффективности варианта регулирования амортизатора.

5).Законы регулирования гидроамортизатора отличаются для различных состояний загрузки на » 5 %. При этом увеличение показателя тормозной динамики составляет также порядка 5% по сравнению с вариантом без регулирования амортизатора по состоянию загрузки. Вследствие небольших затрат на реализацию варианта с регулированием по состоянию загрузки расчётная эффективность у этих вариантов на 8 % на один рубль затрат больше, чем у вариантов без регулирования по состоянию загрузки.

6). Проведённые стендовые испытания позволили определить характеристики работы тормозных контуров, тангенциальной податливости шин и приведённой тангенциальной податливости направляющего аппарата подвески. Для проверки адекватности моделирования торможения автобуса были также проведены дорожные испытания автобуса ГолАЗ 5225. Ошибка моделирования составила до 12% по замедлению и 6% по виброускорениям.

7). Решение задачи синтеза оптимальной схемы регулируемой пневматической подвески автобуса ГолАЗ 5225 показало, что вариант с регулированием амортизаторов всего автобуса и регулированием амортизаторов заднего моста имеют один порядок комплексного параметра эффективности (порядка 30%) и могут быть предложены к реализации. Вариант комплексного регулирования как пневморессор, так и амортизаторов обеспечит максимальный показатель эффекта от регулирования -18%, но потребует затрат на реализацию на 60% больше, чем для варианта с регулированием только амортизатора.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Клюшкин, Геннадий Геннадиевич, 1999 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абрамов О.В., Розенбаум А.Н. Прогнозирование состояния технических систем. -М.:Наука,1990.-126 с.

2. Брюханов А.Б. Автомобильные датчики. - М.Машиностроение, 1982.-102с.

3. Коуб Дж. Автомобильные дисплеи. // Автомобильная промышленность США. -1991. - №6. - С. 17-18

4. Ривард Дж. Автомобильные датчики - состояние и проблемы. // Автомобильная промышленность США. -1991. - №9. - С.16

5. Андронов И.К. Математика действительных и комплексных чисел. -М.:Просвещение, 1975. - 158с.

6. Бабков В.Ф. Дорожные условия и безопасность движения. -М.: Транспорт, 1964. - 189с.

7. Балагуа В.Я., Гайцгори М.М., Малиновский Е.Ю. Расчёт среднеквадратичных значений виброскоростей и ускорений автомобиля в полосах частот для различных типов дорог. // Автомобильная промышленность.- 1980. - №6. -С. 19-21

8. Беленький Ю.Ю., Маринич A.M., Барсукевич В.Ф., Демидович И.Ф., Петрович А.И. Исследование плавности хода автопоездов МАЗ. // Автомобильная промышленность. - 1977. - №8. -С.27-28

9. Бендат Дж., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов. -М.:Мир,1974. -463 с.

10.Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. -М..Мир,1989. -540 с.

И.Бендат Дж., Пирсол А. Применение корреляционного и спектрального анализа. - М.:Мир,1983. - 322 с.

12.Бобков В.Ф. Дорожные условия и безопасность движения. -М.: Транспорт, 1982. - 283 с.

13.Богвелишвили З.В. Исследование пневматической выравнивающей системы подрессоривания транспортных машин. : Дис. ... канд. техн. наук. -М., 1983. -159 с.

14.Богуславский И.А. Прикладные задачи фильтрации и управления. -М.:Наука,1983. -400 с.

15.Борисевич В.В., Жигарев В.П., Хачатуров A.A. Расчет частот и форм собственных колебаний грузовых автомобилей. // Сб.научн.трудов.МАДИ. -1982. -С.4-42

16.Бородин В.П. Создание и исследование регулируемой пневматической системы подрессоривания грузового автомобиля. : Дис. ...канд.техн.наук. -М„- 1982. - 177с.

17.Бородин В.П., Клюшкин Г.Г. Методика макропроектирования систем управления подвеской. //Автомобильная промышленность. - 1998. -№2. -С.29-31

18.Брюханов А.Б. Функциональное макропроектирование автомобильных систем управления.: Дис. ... докт. техн. наук. -М., 1988. - 730с.

19.Брюханов А.Б. Эффективность использования электронных устройств в автомобилях. -М.: ИПК Минавтопрома,1987. -119с.

20.Быков В. В. Цифровое моделирование в статистической радиотехнике. -М.: Советское радио, 1971. - 326с.

21 Ьогнер Р. Введение в цифровую фильтрацию. - М.Мир,1976. -216с.

22.Веремеев H.H. Сглаживающая и поглощающая способности шин при расчетах плавности хода автомобиля. : Дис. ... канд. техн. наук.-Минск, 1983. - 164с.

23.Галашин В.А., Бородин В.П. Пневмогидравлические регулируемые системы подвески. -М.:МГТУ,1989. - 41с.

24.Галашин В.А., Густомясов А.Н. Исследование случайных колебаний многоосных транспортных машин. -М.:МГТУ,1983. - 38с.

25.Гаскаров Д.В., Голинкевич Т.А., Мозгалевский A.B. Прогнозирование технического состояния и надёжности радиоэлектронной аппаратуры. -М.: Советское радио, 1974. - 224 с.

26.Горелова В.Л., Мельникова E.H. Основы прогнозирования систем -М.: Высшая школа, 1986. - 287 с.

27.ГОСТ 12.1.012-78. Вибрация, общие требования по безопасности. -М., 1978.-52 с.

28.ГОСТ 25571-82. Вибрация. Основные положения методов расчета виброизоляции рабочего места операторов самоходных машин. -М., 1982. -63 с.

29.Густомятов А.Н. Исследование колебаний автомобиля с подвеской переменной структуры.: Дис.... канд.техн.наук. -М.,1979. - 204 с.

30.Гуськов A.B. Устойчивость движения транспортного агрегата на базе мобильного энергетического средства в процессе торможения. : Дис. ... канд. техн. наук. - Минск, 1993.-165с.

31 .Дербаремдикер А.Д. Амортизаторы транспортных машин. - М.: Машиностроение, 1985. - 200 с.

32.Дербаремдикер А.Д. Новый метод оценки плавности хода АТС. // Автомобильная промышленность. -1991. - №5. - С. 18-20

33.Елисеев Б.М. Разработка и исследование длинноходовой гидропневматической подвески автомобилей для дорог с большими неровностями.: - Автореф. дис. ...канд. техн. наук. - М, 1967. - 24с.

34.Енаев A.A. Разработка метода оценки колебаний автомобиля при экстренном торможении. : Дис.... канд. техн. наук. - Братск, 1987. - 264с.

36.Жандаров A.M. Идентификация и фильтрация измерений состояния стохастических систем. - М.:Наука,1973. - 112с.

Зб.Зарщиков A.M. Влияние изменения нормальной нагрузки колеса на эффективность работы антиблокировочной тормозной системы автомобиля.: Дис. ...канд. техн.наук. -М.,1984. -118с.

37.Иванов В.В. Колебания автомобиля с антиблокировочной системой при торможении.: Дис. ...канд.техн.наук. - Волгоград, 1986. - 174с.

38.Иштван Б. Интеллектуальные датчики на двух микросхемах. // Автомобильная промышленность США. -1991. - №12. - С.26-27

39.Каган A.M., Линник Ю.В., Рао С.Р. Характеризационные задачи математической статистики. - М.:Наука,1972. - 656 с.

40.Кападзе Г.Н. Исследование поглощающей способности шины при верти-кальных колебаниях автомобиля. : Дис. ... канд.техн.наук. -М.,1977. -178с.

41.Каргаполов A.C. Снижение уровня колебаний на месте водителя грузового автомобиля.: - Дис.... канд.техн.наук. -М.,1987. - 202с.

42.Клюшкин Г.Г., Бородин В.П. Методика проектирования систем управления пневмоподвеской. // Материалы конференций ААИ. - 1997. -С.87-89

43.Кпюшкин Г.Г. Функциональное макропроектирование микропроцессорных систем управления автомобилей. - М. : Учебная литература, 1996. -34 с.

44.Кнороз В.Н., Кленников Е.В. Шины и колеса. М.:Машиностроение,1975. - 184с.

45.Комкин А.И. Совершенствование методов оценки вибронагруженности автомобиля на основе спектрального анализа. : Дис. ... канд.техн.наук.-М.,1989.- 197с.

46.Конев А.Д. Исследование влияния характеристик амортизаторов и методов их регулирования на колебания автомобиля. : Дис. ...канд. техн. наук. -М.,1971. -143с.

47.Коновалов В.В. Исследование упруго - демпфирующих свойств и динамических характеристик пневматических шин. : Дис. ... канд.техн.наук. -М.,1975. - 205с.

48.Корчагин A.C. Снижение уровня колебаний на месте водителя грузового автомобиля. : Автореферат дис. ... канд.техн.наук. -М.,1988. -30с.

49.Коуб Дж. Проблемы мультиплексирования в автомобилестроении. // Автомобильная промышленность США. -1991. - №5. - С.14-16

бО.Коуб Дж. Рост мощности бортовой электроники. // Автомобильная промышленность США. -1991.- №7. - С. 16-17

51.Коффман К., Йейч К. Применение RISC - микропроцессоров. // Автомобильная промышленность США. -1991. - №2. - С. 17-19

52.Кравец В.Н. Исследование вертикальных колебаний, действующих на колеса легкового автомобиля и их влияние распределение напряжений в контакте шин с дорогой.: Автореф. дис.... канд.техн.наук. - Горький,1970. -26с.

бЗ.Левит В.Н. Влияние конструктивных схем подвесок на устойчивость прямолинейного движения автомобиля. : Дис. ... канд. техн. наук. -М., 1973. -157с.

54.Литвинов A.C. Управляемость и устойчивость автомобиля. -М.: Машиностроение, 1971. - 426с.

55.Марпл-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. -М.: Мир, 1990.-584с.

56.Мороз С.М. Электроника в управлении автомобилем. -М.: Знание, 1985.-64с.

57.Мудров В.И., Кушко В.Л. Методы обработки измерений. -М.: Радио и связь, 1983. - 304с.

58.ОН 025 319-08. Автомобили. Оценочные параметры управляемости. Методы определения. -М.,1974. - 110с.

59.ОН 025 332-82. Автомобильный подвижной состав. Плавность хода, методы испытаний. - М., 1982. - 56с.

60.ОН 025 319-68. Автомобили. Оценочные параметры управляемости. Методы определения. - М., 1969. - 75с.

61 .ОСТ 37.001.051 - 86. Управляемость и устойчивость автомобилей. Термины и определения. - М., 1986. - 68с.

62.Павлюк A.C. Математическое моделирование движения АТС для оценки устойчивости и управляемости. - Барнаул: Машиностроение ,1991. -92с.

63.Пархиловский И.Г. Сравнительный анализ вероятностных характеристик микропрофилей дорог. // Автомобильная промышленность. -1969. - №4. - С.28-30

64.Пархиловский И.Г. Статистическая динамика колебаний и расчёт оптимальных характеристик элементов подвески автомобилей. : Дис. ... докт. техн. наук. - Горький, 1970. -531с.

65.Носенков М.А. Исследование влияния некоторых характеристик автомобиля на его управляемость.: Автореферат дис. ... канд.техн.наук. -Москва, 1971. -31с.

66.Певзнер Я.М., Горелик A.M. Пневматические и гидропневматические подвески. - М.: Машгиз, 1963. -319с.

67.Певзнер Я.М. К расчету вертикальных колебаний автомобиля. // Автомобильная промышленность. - 1976. - №1. - С.21-24

68.Певзнер Я.М. Расчёт характеристик пневматических упругих элементов с противодавлением. //Автомобильная промышленность. - 1962. - №12. -С. 14-22

69.Пугачёв B.C., Казаков И.Е., Евланов Л.Г. Основы статистической теории автоматических систем. -М.Машиностроение, 1974. - 400с.

70.Пугачёв B.C. Теория случайных чисел и её применение к задачам автоматического управления. - М.: Физматгиз,1962. - 884с.

71.Пчелин Г.К., Иларионов В.А. Вероятностная оценка показателей тормозной динамичности. // Автомобильная промышленность. - 1977. - №2. -С. 18-20

72.Пчелин И.Н., Иларионов В.А. Влияние случайных возмущений и колебаний на тормозную динамичность автомобиля с противо-блокировочными системами. II Автомобильный транспорт. - 1979. - №3. -С. 20-22

73.Пчелин И.К., Иларионов В.А. Исследование тормозной динамики автомобиля. //Автомобильная промышленность. -1976. - №1. - С.19-21

74.Пчелин И.К., Иларионов В.А. Оценка тормозной динамичности автомобиля с учётом случайных возмущений. // Автомобильная промышленность. - 1978. - №3. - С.23-25

75.Пярнпуу A.A. Программирование на современных алгоритмических языках. - М.:Наука,1990. - 384с.

76.Рабинович В.И. Обоснование выбора конструктивной схемы подвески автомобиля, обеспечивающей оптимальные показатели устойчивости управляемого прямолинейного движения. : Дис. ...канд. техн. наук. -М.,1974.-159с.

77.Кнороз В.И. Работа автомобильной шины. -М.: Транспорт, 1976. -238с.

78.Раймпель Й. Шасси автомобиля: конструкции подвесок.-М.Машиностроение,1989. - 328с.

79.Реклейтис Г., Рейвиндран А., Рэксдел К. Оптимизация в технике. -М.:Мир,1986. -Т.1. - 349с.

80.Реклейтис Г., Рейвиндран А., Рэксдел К. Оптимизация в технике. -М.Мир,1986. - Т.2. -320с.

81.Ринчиндорж Гомбоцэдэнгийн. Исследование торможения автомобиля с учётом случайных возмущений.: Дис. ... канд. техн. наук. -М.,1982.-185с.

82.Родионов С.Н. Оценка устойчивости и управляемости автомобиля в процессе торможения. : Дис. ...канд. техн. наук. -Волгоград, 1986.-183с.

83.Ротенберг Р.В. Подвеска автомобиля. Колебания и плавность хода. -М.Машиностроение, 1972. - 392с.

84.Ротенберг Р.В., Сиренко В.Н. О колебательных характеристиках человека в связи с изучением системы человек - автомобиль - дорога. // Автомобильная промышленность. -1972. - №1. - С. 24-26

85.Рудня М.Я., Ломако Д.М. Колебания автомобиля большой грузоподъемности с гидропневматической .частично связанной подвеской при случайных внешних возмущениях. // Автомобильная промышленность. - 1973.-№9.-С.18-21

86.Сальников В.И. Разработка расчётно-экспериментального метода оценки тормозных свойств и направлений совершенствования тормозной динамики автомобиля. : Дис.... канд. техн. наук. - Дмитров, 1992.-230с.

87.СН 1102-73. Санитарные нормы и правила по ограничению вибрации и шума на рабочих местах тракторов, сельскохозяйственных,

милеоративных, строительно-дорожных машин и грузового

автотранспорта. -М.,1973. - 7с.

88.Сига X., Мидзутани С. Введение в автомобильную электронику. -М.:Мир,1989.-232с.

89.Силаев A.A. Спектральная теория подрессоривания транспортных машин. - М.Машиностроение, 1972.-192с.

90.Силин В.Б., Заковряшкин А.И. Автоматическое прогнозирование состояния аппаратуры управления и наблюдения. - М.:Энергия,1973.-336с.

91.Смирнов Г.А. Теория движения колесных машин. -М.: Машиностроение, 1990. -352с.

92.Сойер К. Развитие автомобильной электроники. // Автомобильная промышленность США. -1991. - №2. - С. 15-17

ЭЗ.Соколов A.B. Повышение плавности хода грузового автомобиля с управляемой подвеской.: Дис. ...канд. техн. наук. - М., 1992.-245с.

94.Солодовников В.В., Коньков В.Г. Математическое описание и исследование линейных нестационарных систем. -М.:МГТУ,1982. - 36с.

95.Солодовников В. В. Статистическая динамика линейных систем автоматического управления.-М.:Физматгиз,1960.-656с.

96.СТ 1932-79. Вибрация. Допустимые уровни общей вибрации на рабочих местах. - М., 1979. - 34с.

97.Степанов Ю.В., Соловьев B.C., Фролов Н.В. Оценка нивелирующей способности эластичных колес. // Автомобильная промышленность. -1975. - №4.-С. 18-21

98.Додонов Б.М. Исследования курсовой устойчивости автомобиля при случайных возмущениях.: Дис. ...канд.техн.наук. -М., 1969. - 145с.

99.Строганов Р.П. Управляющие машины и их применение. -М: Высшая школа, 1986.-240с.

ЮО.Сикура А. Супперкомпьютеры в Японии. // Автомобильная промышленность США. -1991. - №6. - С. 18-19

Ю1.Фурунжиев Р.И., Беленький Ю.Б. Влияние демпфирующих свойств шины на параметры колебаний автомобиля. // Автомобильная промышленность. -1966. - №12. - С.16-18

102.Фурунжиев Р.И., Бухвалова И.А., Бугай О.В. Построение модели цифрового моделирования и стендовых виброиспытаний колесных машин. - Киев: Машиностроение, 1985. - 78с.

ЮЗ.Хачатуров A.A. Динамика системы дорога - шина - автомобиль -водитель. -М.Машиностроение, 1976. -536с.

104.Шварц Г. Системы зажигания с электронным управлением для двигателей легковых автомобилей. II Материалы симпозиума фирмы BOSCH. -1982.-Т.З.-С.49

105.Щетина В.А., Грачёв Е.В. Косвенный метод исследования статистических характеристик микропрофилей автомобильных дорог. // Автомобильная промышленность. -1969. - №12. - С.11-14 Юб.Юдкевич М.А., Раввин А.Г. Моделирование на ЭВМ колебаний автомобиля с продольно - упругой подвеской. // Автомобильная промышленность. -1975,- №11. - С. 11-14

Ю7.Яценко H.H., Енаев . Колебания автомобиля при торможении. -Иркутск.: Издательство иркутского института, 1989.-248с. Ю8.Яценко H.H., Капанадзе Г.Н., Рыков С.П. Колебания подвески с учетом поглощающей способности шин. II Автомобильная промышленность. -1977. -№6. - С. 15-18

ЮЭ.Яценко H.H., Митянин П.И., Шупляков B.C. Определение поглощающей способности автомобильной шины на специальной экспериментальной установке. // Автомобильная промышленность. -1972. - №1. -С.29-33

ИО.Яценко H.H. Поглощающая и сглаживающая способность шин. -М.; Машиностроение, 1978.-132с.

Ш.Яценко H.H., Прутчиков O.K. Плавность хода грузовых автомобилей.-М.Машиностроение,1969. -220с.

112.Яценко H.H., Раввин А.Г., Рыков С.П., Карцов С.К., Плетнев А.Е. Новая модель сглаживающей способности шин. Расчет колебаний автомобиля. // Автомобильная промышленность. - 1992. - №11. -С.18-21

113.Anstauer М. Berechnung der Kräfte und Momente in der Reifenlangsebene auf empirischer Basis //ATZ. - 1968. -V10,N12. - S.417-420

114.Benzineinspritzsystem Mono-Jetronic. II Bosch Technische Unterrichtung. -Robert Bosch GmbH. -1991. - Nr 1987 722 033. - 43s.

115.Sicherheits- und Komfortelektronik im Kraftfahrzeug. // Bosch Technische Unterrichtung. - Robert Bosch GmbH. -1983. - Nr 1987 722 037. -54s.

116.Kraftfahrtechnisches Taschenbuch. - Stuttgart: Bosch, 1991. -21. Aufl.-400s.

Классификация транспортных средств согласно нормам 71/320/Е\/\ЛЗ

М N О

Легковые автомобили и автобусы Грузовые автомобили Прицепы и полуприцепы

М1 М2 МЗ N1 N2 N3 01 02 03 04

Мест <9 >9 >9 - - - - - - -

Полн. - <5 >5 <3.5 >3.5 >12 <0.75 >0.75 >3.5 >10

масса,т. <12 <3.5 <10

Затраты на элементы подвески и её системы управления по состоянию на

1.1.1998

Узлы и элементы Средняя стоимость, руб

Блоки управления

1С/2К 1088,00

1С/4К 1224,00

ЗС/2К 1156,00

ЗС/4К 1292,00

1С/6К 1360,00

ЗС/6К 1428,00

1С/8К 1496,00

ЗС/8К 1564,00

Датчик давления 238,00

Исполнительный механизм пневморессоры 510,00

Исполнительный механизм амортизатора 612,00

Допустимые значения виброускорений в третьоктавных полосах частот

N Средне- геометричч астоты.Гц Граничные частоты третьоктавных полос, Гц Допустимые значения виброускорений,м/с2 Весовой коэффициент чувствительности человека

1 1 0.9-1.12 0.63 0.5

2 1.25 1.12-1.4 0.56 0.56

3 1.6 1.4-1.79 0.5 0.63

4 2.0 1.79-2.24 0.45 0.71

5 2.5 2.24-2.8 0.4 0.8

6 3.15 2.8-3.52 0.355 0.9

7 4 3.52-4.48 0.315 1

8 5 4.48-5.6 0.315 1

9 6.3 5.6-7.1 0.315 1

10 8 7.1-8.95 0.315 1

11 10 8.95-11.2 0.4 0.8

12 12.5 11.2-14.0 0.5 0.63

13 16 14.0-17.9 0.63 0.5

14 20 17.9-22.4 0.8 0.4

15 25 22.4-28.0 1.0 0.315

16 31.5 28.0-35.2 1.25 0.25

17 40 35.2-44.8 1.6 0.25

18 50 44.8-56.0 2.0 0.16

19 63 56.0-71.0 2.5 0.125

20 80 71.0-89.5 3.15 0.1