九和制動通過ISO...
ISO9001用于證實組織具有提供滿足顧客要求和...2017-01-01
精確停車是一項重要的自動車輛控制功能,在公交準確???、自動卡車或公交車加油以及自動交叉口或收費站停車等應(yīng)用中至關(guān)重要。這項技術(shù)的初步應(yīng)用最有可能應(yīng)用于公共汽車或卡車等重型車輛。這種應(yīng)用需要特別注意制動控制,因為重型車輛典型氣動制動系統(tǒng)的特性具有固有的非線性和很大的不確定性。在傳統(tǒng)氣動制動系統(tǒng)的基礎(chǔ)上提供平穩(wěn)、精確的制動控制的可行性尚未得到證實。
車輛控制在自動公路系統(tǒng)(AHS)、車輛穩(wěn)定性控制和駕駛員輔助等領(lǐng)域已有多年的研究。一些研究成果已被應(yīng)用于支持現(xiàn)實世界中的駕駛員輔助應(yīng)用,如自適應(yīng)巡航控制、側(cè)傾穩(wěn)定控制和泊車輔助。然而,早期適應(yīng)“真正”自動化的幾個很好的候選者是重型車輛的應(yīng)用,如自動化公共汽車快速運輸,自動化卡車/集裝箱堆場操作,重型車輛維護自動化,以及特種車輛的自動操作,如自動除雪。許多此類操作要求停車系統(tǒng)自動控制重型車輛平穩(wěn)、精確地停車,其方式與經(jīng)驗豐富的操作員相同或更大。例如,精確停靠公共汽車、將自動卡車和拖車倒車至站臺、為自動卡車或公共汽車加油以及在交叉口自動停車。
控制車輛完全停車是車輛縱向控制功能之一。尤其重要的是,公共汽車或卡車可以施加非常精準的制動控制,以便準確地停在指定的位置。以往對車輛縱向控制的研究大多集中在高速排班、自適應(yīng)巡航控制和串穩(wěn)定性等領(lǐng)域。與車輛停車或精準制動控制相關(guān)的工作僅限于防抱死制動系統(tǒng)(ABS)、車輛穩(wěn)定性或配備液壓制動器的乘用車。重型車輛精確停車控制器的設(shè)計尚未得到充分的研究,值得進一步研究。
此外,現(xiàn)在大多數(shù)公共汽車和卡車都配備了氣動制動系統(tǒng),使用壓縮空氣作為能源介質(zhì)。從控制的角度來看,氣動制動系統(tǒng)具有的幾個特點,給控制設(shè)計造成了困難。首先,空氣的可壓縮性具有大的延遲性,這限制了系統(tǒng)帶寬。其次,由于氣壓/空氣流量的非線性關(guān)系,氣動制動系統(tǒng)的動力學(xué)是高度非線性的。第三,氣動制動系統(tǒng)與重型車輛縱向動力學(xué)耦合時,具有很大的不確定性。造成這些不確定性的因素有很多:由于制動釋放而改變的供給壓力、由于頻繁制動而升高的制動溫度、制動磨損、大負荷變化以及由于雨雪天氣而改變的路面狀況。即使存在所有這些潛在的缺點,自動制動控制系統(tǒng)仍然希望使用現(xiàn)有的氣動制動器作為主要的停止控制手段,可以通過切換到制動控制命令或包括附加執(zhí)行器來實現(xiàn)。使用現(xiàn)有的氣動制動系統(tǒng)可以使自動車輛保持其所有的手動制動能力。保持“兩用”的能力是早期自動化部署需求的常見需求偏好之一。文獻中有關(guān)氣動制動器的研究主要集中在ABS和故障診斷等領(lǐng)域。為了便于診斷,開發(fā)了一個可理解的制動模型,但是它對于控制設(shè)計來說過于復(fù)雜。在文獻中,基于輸入輸出關(guān)系,建立了一個具有時滯的簡化線性模型,用于高速縱向控制。最近與氣動執(zhí)行器控制(例如機器人運動控制)相關(guān)的文獻表明,基于非線性模型的控制律比線性控制律具有更好的性能。氣動制動系統(tǒng)的精確而易處理的非線性模型以及與之相關(guān)的自動化車輛高性能非線性模型控制設(shè)計尚未得到充分的研究。
從19世紀30年代起,蒸汽機車使用手動制動系統(tǒng),其應(yīng)用仍然是通過連桿和杠桿將鑄鐵制動蹄與鑄鐵車輪摩擦。
19世紀90年代末,充氣輪胎的使用使外部制動蹄制動器過時。從而研制了收縮式帶式制動器。它的工作原理是一條帶作用于輪轂上。雨天剎車不太有效?;覊m經(jīng)常被夾在襯片和輪轂之間,降低了制動效果。當(dāng)車輛倒車時,帶式制動器不工作。
制動系統(tǒng)接下來的發(fā)展是鼓式制動器的引進。1902年,路易雷諾首次使用機械操作鼓式制動器。由于制動蹄被封閉在制動鼓中,因此鼓式制動器不受灰塵和天氣的影響。由于接合處的摩擦損失,機械鼓式制動器效率低下。運動部件的嚴重磨損需要經(jīng)常維護,系統(tǒng)必須精心平衡,以向制動蹄提供相等、安全的制動力。
1904年,當(dāng)一個液壓系統(tǒng)被引入后輪制動器的操作時,Mutton宣告了制動技術(shù)的革命。
到1910年,大多數(shù)機動車在后輪上使用兩個獨立的制動操作機構(gòu):第一個是手動操縱桿系統(tǒng),第二個是踏板操縱機械系統(tǒng)或踏板操縱液壓系統(tǒng)。大約在這個時候前輪剎車也開始出現(xiàn)。四個輪子都有剎車的好處是可以減少停車距離。當(dāng)汽車剎車時,汽車的大部分重量力被向前拋到前輪上,使得后剎車相對無效。
液壓輔助“伺服制動器”的引入,以及1924年的“真空伺服”,導(dǎo)致了動力輔助制動系統(tǒng)的出現(xiàn)。20世紀30年代,液壓系統(tǒng)逐漸被引入到車輛的所有制動系統(tǒng)中。
制動系統(tǒng)的下一個主要發(fā)展是盤式制動器的使用。雖然它最初是在20世紀初開發(fā)的,但在1951年的倫敦車展上被認為是一項“新發(fā)明”。
以前盤式制動器只用于摩托車、飛機和卡車,而不用于汽車。這一發(fā)展使制動工業(yè)發(fā)生了革命性的變化,以至于到了20世紀60年代,盤式制動器在英國和歐洲汽車中得到了廣泛的應(yīng)用
近年來的另一個主要發(fā)展是防抱死制動系統(tǒng)(ABS)。此系統(tǒng)防止車輪持續(xù)鎖死。
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