中圖分類號(hào):S229;U462 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-5553(2025)08-0226-06
Abstract:Inorder toimprovethedrivingsafetyofagricultural vehiclesandtheresearchanddevelopmenteficiencyof ABS braking performance,theABS system composition,braking force,braking characteristics and braking control principles of agriculturalvehicleswere analyzed,thesimulation model ofagricultural vehicles ABSwas established,and thebrakig characteristicsof agriculturalvehicleswithandwithout ABSbraking wassimulatedandanalyzed.Thedrum testof agricultural vehicle was investedand constructedto testandverifythe braking characteristicsofagricultural vehicles withand withouttheABS braking.Theresultsshow thatunder the independentcontrolof ABS,the braking stop time of agricultural vehicles is 2.75s and 3.25s ,the braking distance is 31.25m and 36.89m ,respectively,and the maximum braking deceleration is 7.88m/s2 and 6.27m/s2 . Under ABS braking,the wheel slip ratio of the left and right wheels is basicallythesame,andthewheel slipratiohasasmalloveralfluctuation neartheoptimalvalueO.18,whichensures the directionalstabilityof thevehicle during the braking process.Thesimulationrelativeerrorsofbraking time,braking distance and average braking deceleration for agricultural vehicles with and without ABS braking are 2.18% , 2.02% and 1.14% ,respectively,and the test relative errors are 2.15% , 1.17% and 1.75% ,respectively.
Keywords:agricultural vehicle;ABS;braking characteristics;drum test
0 引言
農(nóng)用車輛是用于運(yùn)送農(nóng)用貨物和工具的車輛,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。車輛防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS是車輛主動(dòng)安全控制領(lǐng)域最具典型的代表。農(nóng)用車輛由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、整車制動(dòng)試驗(yàn)限制較多、影響因素眾多,導(dǎo)致農(nóng)用車輛ABS系統(tǒng)研發(fā)周期長(zhǎng),因此,有必要對(duì)農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)特性及轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)進(jìn)行研究和分析。
為開(kāi)發(fā)出制動(dòng)性能優(yōu)良、穩(wěn)定性高的農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)系統(tǒng)及轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái),國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)各種車輛的ABS制動(dòng)系統(tǒng)及轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行研究分析。王凱凱等1基于MATLAB對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真,同時(shí)對(duì)ABS控制器進(jìn)行設(shè)計(jì);劉斌等2對(duì)純電動(dòng)智能汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)的控制邏輯進(jìn)行研究和分析;白克非等[3基于制動(dòng)臺(tái)對(duì)防抱制動(dòng)系統(tǒng)的測(cè)試技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析;李晶等4對(duì)輕型卡車AEBS制動(dòng)氣路進(jìn)行匹配和研究;徐申敏[5研究了后驅(qū)電制動(dòng)對(duì)ABS觸發(fā)表現(xiàn)的影響;毛煜錚等6基于抱死預(yù)測(cè)對(duì)EV再生制動(dòng)協(xié)同ABS控制策略進(jìn)行研究;苑磊等7基于線性自抗擾控制對(duì)汽車ABS滑移率控制進(jìn)行研究和分析;曹君8研究了商用車氣壓ABS電磁閥對(duì)彈簧制動(dòng)氣室制動(dòng)力的影響;賈會(huì)星9運(yùn)用仿真分析的方法,研究了制動(dòng)防抱死系統(tǒng)的通道控制對(duì)重型半掛車制動(dòng)穩(wěn)定性的影響;Koylu等[10]對(duì)臨界路況下ABS低速制動(dòng)及穩(wěn)定性試驗(yàn)進(jìn)行研究;周東11基于ESP和ABS對(duì)汽車輔助制動(dòng)裝置安全控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì);Koylu等[12]在ABS制動(dòng)過(guò)程中,將懸架系統(tǒng)集成到ABS中以改善動(dòng)態(tài)車輪負(fù)載振蕩的新方法進(jìn)行分析和研究;周祥[13]對(duì)重型卡車和轎車轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)的異同進(jìn)行分析和研究;謝銳華等14對(duì)ABS轉(zhuǎn)鼓慣性式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)校準(zhǔn)方法進(jìn)行研究。眾多學(xué)者對(duì)各種車輛的ABS制動(dòng)特性及轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)進(jìn)行研究,為車輛的ABS制動(dòng)特性改善、使用壽命提高、安全性能提升等方面提供重要的參考,但是對(duì)農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)特性及轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)等方面的研究較少。
基于此,本文以某農(nóng)用車輛為研究對(duì)象,基于理論分析,運(yùn)用仿真分析及試驗(yàn)的方法對(duì)農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)特性進(jìn)行研究和分析,為農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)特性的改善、制動(dòng)安全性能提升提供理論依據(jù)。
1農(nóng)用車輛ABS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
農(nóng)用車輛ABS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由車輪速度傳感器、齒圈、電子控制單元(ECU)、壓力控制閥、ABS警告燈、車輪制動(dòng)缸、腳制動(dòng)閥等組成,如圖1所示。農(nóng)用車輛ABS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的車輪速度傳感器主要是用來(lái)記錄車輪速度;壓力控制閥在ABS起作用時(shí),調(diào)節(jié)車輪制動(dòng)缸壓力;電子控制單元(ECU)是根據(jù)實(shí)時(shí)采集的車輪速度傳感器數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)處理完成后的信號(hào),對(duì)壓力控制閥進(jìn)行控制,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)、智能控制。
圖1農(nóng)用車輛ABS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
Fig.1 ABS system structure foragricultural vehicles1.車輪速度傳感器、齒圈2.電子控制單元(ECU)3.壓力控制閥4.ABS警告燈5.車輪制動(dòng)缸6.腳制動(dòng)閥
2農(nóng)用車輛ABS系統(tǒng)制動(dòng)分析及仿真建模
2.1 制動(dòng)受力分析
農(nóng)用車輛在行進(jìn)過(guò)程中,當(dāng)對(duì)其施加一定的制動(dòng)力時(shí),農(nóng)用車輛在制動(dòng)力的作用下速度逐漸減小至零。農(nóng)用車輛在制動(dòng)過(guò)程中,由于車輛輪胎與行駛地面兩者之間產(chǎn)生了反向摩擦力即制動(dòng)力,在反向摩擦力的作用下,農(nóng)用車輛行進(jìn)速度越來(lái)越小。農(nóng)用車輛制動(dòng)過(guò)程受力分析如圖2所示。
如圖2所示,車輛中心箭頭為農(nóng)用車輛行進(jìn)方向,車輪中心箭頭為反向摩擦力即制動(dòng)力,質(zhì)心中心箭頭為慣性力,質(zhì)心中心旋轉(zhuǎn)弧為負(fù)載力矩??梢钥闯?,反向摩擦力即制動(dòng)力與行進(jìn)路面的摩擦系數(shù)有關(guān),行進(jìn)路面摩擦系數(shù)越大,地面產(chǎn)生的反向摩擦力越大,農(nóng)用車輛速度減小得越快,制動(dòng)距離越短。農(nóng)用車輛質(zhì)心的慣性力與4個(gè)車輪和地面制動(dòng)力合力的大小相等,但方向相反。當(dāng)農(nóng)用車輛左、右車輪制動(dòng)力相等時(shí),農(nóng)用車輛沿著行進(jìn)方向減速直到停止;當(dāng)農(nóng)用車輛左、右車輪制動(dòng)力不相等時(shí),在農(nóng)用車輛質(zhì)心處會(huì)產(chǎn)生負(fù)載力矩,從而導(dǎo)致農(nóng)用車輛偏離原來(lái)的行進(jìn)方向。
2.2 制動(dòng)特性分析
在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中,農(nóng)用車輛的ABS系統(tǒng)存在多種制動(dòng)抱死情況,其中直線行駛車輪抱死、前輪抱死、后輪抱死、所有車輪全部抱死4種典型ABS系統(tǒng)制動(dòng)抱死情況,如圖3所示。在農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)抱死過(guò)程中,由于制動(dòng)抱死條件不同,農(nóng)用車輛制動(dòng)停止?fàn)顟B(tài)不同。當(dāng)農(nóng)用車輛前輪先抱死拖滑,農(nóng)用車輛將喪失轉(zhuǎn)向能力;當(dāng)后輪先抱死拖滑,農(nóng)用車輛在輕微的側(cè)向力作用下就會(huì)發(fā)生側(cè)滑;當(dāng)前、后車輪同時(shí)抱死,即所有車輪全部抱死,農(nóng)用車輛將直線滑行;農(nóng)用車輛在行駛過(guò)程中,要求前輪抱死要早于后輪抱死,以避免農(nóng)用車輛的甩尾。農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)抱死極大影響其制動(dòng)安全性和穩(wěn)定性,而農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)抱死與ABS制動(dòng)特性和轉(zhuǎn)鼓結(jié)構(gòu)、制動(dòng)控制方式等緊密相關(guān),因此,有必要對(duì)農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)特性和轉(zhuǎn)鼓結(jié)構(gòu)、制動(dòng)控制方式等方面進(jìn)行研究和分析。
圖3農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)抱死情況 Fig.3ABS brake lock situation of agricultural vehicles
2.3 制動(dòng)控制原理
農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)特性與車輪速度、加速度、滑移率等重要制動(dòng)參數(shù)緊密相關(guān),綜合考慮車輪速度、加速度、滑移率等參數(shù),建立農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)控制原理[15]如圖4所示。
圖4農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)控制原理
Fig.4Principle ofABSbrakingcontrol foragricultural vehicle:
由圖4可知,通過(guò)車輪速度傳感器實(shí)時(shí)獲取農(nóng)用車輛的車輪速度。在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中,對(duì)車輪速度信號(hào)進(jìn)行微分運(yùn)算即可獲得農(nóng)用車輛車輪實(shí)時(shí)加、減速度。為獲得農(nóng)用車輛關(guān)鍵控制參數(shù)車輪滑移率 s ,以農(nóng)用車輛驅(qū)動(dòng)輪和非驅(qū)動(dòng)輪2種車輪為研究對(duì)象,對(duì)兩車輪速度 Vc 在行進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生的2個(gè)近似農(nóng)用車輛整車速度 Vcr 進(jìn)行計(jì)算,取計(jì)算值較大的作為農(nóng)用車輛整車速度近似值;根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的車輪速度 Vc 和農(nóng)用車輛整車速度近似值 Vcr ,結(jié)合農(nóng)用車輛制動(dòng)系統(tǒng)車輪滑移率公式 S=(Vc-Vcr)/Vcr, 即可計(jì)算出農(nóng)用車輛各車輪滑移率 S[16] 。當(dāng)滑移率 S=1 時(shí),農(nóng)用車輛將會(huì)失去轉(zhuǎn)向操縱性與制動(dòng)穩(wěn)定性;當(dāng)滑移率 s= 0.1~0.26 時(shí),農(nóng)用車輛可以獲得較好的縱向和側(cè)向附著力,是農(nóng)用車輛安全制動(dòng)的優(yōu)選區(qū)域。在農(nóng)用車輛制動(dòng)時(shí),制動(dòng)壓力 P 增加;當(dāng)車輪減速度 Ss 達(dá)到設(shè)定門限值ak時(shí),控制信號(hào)ak出現(xiàn);根據(jù)控制信號(hào)對(duì)制動(dòng)壓力 P 進(jìn)行保壓控制直到車輪滑移率 s 增大到車輪滑移率上門限值 Ssk 控制信號(hào)出現(xiàn),對(duì)制動(dòng)壓力 P 進(jìn)行降壓控制[17]。如果制動(dòng)開(kāi)始后,農(nóng)用車輛車輪滑移率 S 增大到滑移率下門限值 Sxk ,且車輪減速門限控信號(hào)a還未出現(xiàn),則直接對(duì)制動(dòng)壓力 P 進(jìn)行降壓控制。如此循環(huán)往復(fù),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)用車輛ABS系統(tǒng)制動(dòng)特性進(jìn)行精確的控制。
2.4制動(dòng)仿真建模
根據(jù)上文研究和分析,本研究建立農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)仿真模型[18]如圖5所示。
圖5農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)仿真模型
Fig.5 Simulation model of ABS braking foragricultural vehicles
由圖5可知,農(nóng)用車輛開(kāi)始制動(dòng)時(shí),車輪減速門控制信號(hào)一a出現(xiàn)后又消失?;坡噬祥T限值 Ssk 控制信號(hào)出現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間,制動(dòng)壓力實(shí)現(xiàn)了2次階躍減壓;車輪加速度門限控制信號(hào)還未產(chǎn)生,則為低附著系數(shù)路面。在下一周期車輪加速度門限控制信號(hào)出現(xiàn)之前繼續(xù)降低制動(dòng)壓力[19]。通過(guò)對(duì)圖5中的第2周期階段6和第1周期階段3進(jìn)行對(duì)比可知,車輪速度 Vc 的再加速過(guò)程提前,對(duì)應(yīng)的變化幅度減小,即車輪已經(jīng)進(jìn)入高低附著系數(shù)路面[20]。通過(guò)建立農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)仿真模型,并對(duì)農(nóng)用車輛的不同制動(dòng)階段進(jìn)行智能控制,運(yùn)用轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)的方法對(duì)農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)特性關(guān)鍵制動(dòng)參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。
3ABS制動(dòng)特性仿真與結(jié)果分析
3.1制動(dòng)特性仿真
根據(jù)建立的農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)仿真模型,選擇某常用農(nóng)用車輛。選定農(nóng)用車輛后即可得到農(nóng)用車輛整車整備質(zhì)量、軸距、輪胎半徑、空氣阻力系數(shù)、制動(dòng)初速度及制動(dòng)速度范圍等關(guān)鍵參數(shù);選定農(nóng)用車輛實(shí)際作業(yè)的工況時(shí),滾動(dòng)阻力系數(shù)、附著系數(shù)即可確定。根據(jù)選定的農(nóng)用車輛和作業(yè)工況,得到本研究農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)特性主要關(guān)鍵參數(shù)如表1所示。
表1農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)特性主要關(guān)鍵參數(shù)
Tab.1MainkeyparametersofABSbrakingcharacteristicsfor agricultural vehicles
結(jié)合表1中農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)特性主要關(guān)鍵參數(shù),對(duì)建立的農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)仿真模型進(jìn)行數(shù)值仿真計(jì)算。
3.2 仿真結(jié)果分析
根據(jù)數(shù)值仿真結(jié)果,計(jì)算得到農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)下,車輪角速度曲線、車輪制動(dòng)距離曲線、車輪滑移率曲線仿真結(jié)果分別如圖 6~ 圖8所示。
由圖6可知,農(nóng)用車輛在ABS獨(dú)立控制下,制動(dòng)停正時(shí)間為 2.75sc 。在不同制動(dòng)時(shí)間下,車輪角速度與左、右前輪角速度變化曲線存在差異;左、右前輪在ABS制動(dòng)下,車輪角速度值的大小及變化趨勢(shì)基本一致。
由圖7可知,農(nóng)用車輛在ABS獨(dú)立控制下,制動(dòng)停止時(shí)間為2.75s,制動(dòng)距離為 31.25m 。
圖7農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)下車輪制動(dòng)距離曲線 Fig.7 Braking distance curve of wheels under ABSbrakingofagriculturalvehicles
由圖8可知,農(nóng)用車輛在ABS獨(dú)立控制下,整車最大制動(dòng)減速度為 7.88m/s2 。在ABS制動(dòng)下,左、右車輪滑移率基本一致,均呈現(xiàn)先增加后在某一值上下波動(dòng)再增加,最后保持不變的趨勢(shì);左、右車輪滑移率在最佳值0.18附近整體波動(dòng)較小,保證了整車在制動(dòng)過(guò)程中方向的穩(wěn)定性。
4轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)驗(yàn)證
4.1轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)
為驗(yàn)證農(nóng)用車輛ABS制動(dòng)數(shù)值仿真準(zhǔn)確性,同時(shí)充分獲取農(nóng)用車輛轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)數(shù)據(jù),為農(nóng)用車輛轉(zhuǎn)鼓設(shè)計(jì)優(yōu)化、綜合性能的提升及整車制動(dòng)穩(wěn)定性、安全性提升提供重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
在車輛轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)農(nóng)用車輛ABS的性能進(jìn)行測(cè)試,可保障農(nóng)用車輛ABS正常工作,避免農(nóng)用車輛車輪抱死事故的發(fā)生。農(nóng)用車輛試驗(yàn)是通過(guò)在轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)臺(tái)上模擬實(shí)際作業(yè)路面行進(jìn)的各種動(dòng)態(tài)工況,并利用試驗(yàn)各種裝置對(duì)試驗(yàn)車輛的各動(dòng)態(tài)工況進(jìn)行測(cè)量、分析和判斷[21]。農(nóng)用車輛轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)是農(nóng)用車輛產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中一個(gè)極其重要的室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)設(shè)備,通過(guò)轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)不僅可以對(duì)農(nóng)用車輛進(jìn)行動(dòng)力性檢測(cè),而且還可以測(cè)量多工況排放指標(biāo)及油耗等,為研究農(nóng)用車輛的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性和操縱穩(wěn)定性等性能提供了堅(jiān)實(shí)的試驗(yàn)基礎(chǔ)及數(shù)據(jù)支持[22]。為確保農(nóng)用車輛測(cè)試的精度和準(zhǔn)確度,在轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)投入使用前需要對(duì)轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定,驗(yàn)證轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)是可靠、準(zhǔn)確的。轉(zhuǎn)鼓表面牽引力是測(cè)試中的一個(gè)重要參數(shù),力傳感器是間接測(cè)量滾筒表面牽引力的工具,對(duì)轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)標(biāo)定完成之后,力傳感器的信號(hào)會(huì)輸送給計(jì)算機(jī)并顯示滾筒表面的受力。為了讓試驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確,與國(guó)外某專業(yè)轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)廠家聯(lián)合設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和建設(shè)的農(nóng)用車輛轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)如圖9所示。
圖9農(nóng)用車輛轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)
1.后橋雙轉(zhuǎn)鼓組2.可移動(dòng)后橋單元3.前橋雙轉(zhuǎn)鼓組4.鋼結(jié)
由圖9可知,該農(nóng)用車輛轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)主要由鋼結(jié)構(gòu)、前橋雙轉(zhuǎn)鼓組、可移動(dòng)后橋單元、后橋雙轉(zhuǎn)鼓組等組成,可以對(duì)農(nóng)用車輛全輪驅(qū)動(dòng)、前驅(qū)、后驅(qū)等不同驅(qū)動(dòng)形式下的速度、加速度、減速度、ABS/ESP制動(dòng)、ASR(驅(qū)動(dòng)防打滑)/EBS(電子制動(dòng)系統(tǒng))、電子牽引控制等方面進(jìn)行測(cè)試。試驗(yàn)臺(tái)最大軸重為 10t, 最大測(cè)試速度為 30m/s 轉(zhuǎn)鼓直徑為 500mm 轉(zhuǎn)鼓寬度為1200mm 、雙轉(zhuǎn)鼓之間距離為 650~850mm 、最小離地間隙為 150mm ,農(nóng)用車輛轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)智能控制系統(tǒng)如圖10所示。
根據(jù)圖9農(nóng)用車輛轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái),結(jié)合圖10農(nóng)用車輛轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)智能控制系統(tǒng),加載與仿真一樣的試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行農(nóng)用車輛轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn),如圖11所示。
圖11農(nóng)用車輛轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn) Fig.11 Agricultural vehicledrumtest 1.農(nóng)用車輛轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)2.農(nóng)用車輛
4.2 試驗(yàn)結(jié)果分析
根據(jù)上文農(nóng)用車輛制動(dòng)特性的仿真分析及轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)測(cè)試,得到農(nóng)用車輛在有、無(wú)ABS制動(dòng)仿真與試驗(yàn)對(duì)比結(jié)果如表2所示。農(nóng)用車輛在有ABS制動(dòng)下,制動(dòng)時(shí)間、制動(dòng)距離、平均制動(dòng)減速度仿真與試驗(yàn)相對(duì)誤差分別為 2.18%2.02%1.14% ;農(nóng)用車輛在無(wú)ABS制動(dòng)下,制動(dòng)時(shí)間、制動(dòng)距離、平均制動(dòng)減速度仿真與試驗(yàn)相對(duì)誤差分別為 2.15%.1.17%.1.75% ;整體仿真分析及試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果的相對(duì)誤差較小,驗(yàn)證仿真分析的準(zhǔn)確性。農(nóng)用車輛在有ABS制動(dòng)下,制動(dòng)時(shí)間小于無(wú)ABS制動(dòng),制動(dòng)距離小于無(wú)ABS制動(dòng),制動(dòng)減速度大于無(wú)ABS制動(dòng),表明農(nóng)用車輛在有ABS制動(dòng)下,制動(dòng)特性優(yōu)于無(wú)ABS制動(dòng)。由于仿真計(jì)算模型中未考慮農(nóng)用車輛在實(shí)際運(yùn)行中的環(huán)境、天氣溫度和濕度、車輪氣壓、路面情況等因素,從而導(dǎo)致理論計(jì)算值偏大。
表2農(nóng)用車輛在有、無(wú)ABS制動(dòng)仿真與試驗(yàn)對(duì)比結(jié)果 Tab.2 Comparison of simulation and test results forwithand withoutABSbrakingofagriculturalvehicles
5結(jié)論
1)分析農(nóng)用車輛ABS系統(tǒng)組成,基于ABS控制原理,建立農(nóng)用車輛ABS仿真模型,并運(yùn)用試驗(yàn)的方法進(jìn)行驗(yàn)證,為其他農(nóng)用車輛制動(dòng)特性分析和制動(dòng)穩(wěn)定性提升提供新的思路和參考。
2)農(nóng)用車輛在有、無(wú)ABS獨(dú)立控制下,制動(dòng)停止時(shí)間分別為 2.75s, 3.25 s,制動(dòng)距離分別為31.25m,36.89m ,整車最大制動(dòng)減速度為7.88m/s2,6.27m/s2 ,在ABS制動(dòng)下左、右車輪輪滑移率基本一致,車輪滑移率在最佳值0.18附近整體波動(dòng)較小,保證整車在制動(dòng)過(guò)程中方向的穩(wěn)定性。
3)農(nóng)用車輛在有、無(wú)ABS制動(dòng)下,制動(dòng)時(shí)間、制動(dòng)距離、平均制動(dòng)減速度仿真相對(duì)誤差分別為 2.18% 、2.02%.1.14% ,試驗(yàn)相對(duì)誤差分別為 2.15%.1.17% 、1.75% 較小,驗(yàn)證仿真分析的準(zhǔn)確性。4)未來(lái)在ABS控制器中可以增加路面識(shí)別算法,實(shí)際試驗(yàn)考慮側(cè)傾、橫向制動(dòng)等實(shí)際工況,考慮因素及工況更加全面,更加準(zhǔn)確地驗(yàn)證研究成果,為未來(lái)研究可靠性高、安全性好的農(nóng)用車輛提供重要的參考。
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