Способ управления транспортным средством

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 62 0 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

- 4 4мвю Йъса4аййь|М*йкКь 4 жайЫеЮФ *

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4847489/11 (22) 09.07.90 (46) 15.08,92, Бюл. ¹ 30 (71) Минский автомобильный завод (72) А.В.Жуков, М.С.Высоцкий, О,B.Ïåòðîвич и В.П.Шишло (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 235547, кл. В 62 D 13/00, 1967, Авторское свидетельство СССР № 582130, кл. В 62 О 13/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1592209, кл, В 62 D 13/00, 1989.

Изобретение относится к транспортному машиностроению и касается способов . управления транспортными средствами.

Известен способ управления транспортным средством, имеющим переднюю и"заднюю поворотные тележки, связаннйе рамой, заключающийся в том, что определяют и запоминают траекторию передней тележки в виде ряда значений углов взаимного расположения последовательных элементарных участков и поворачивают заднюю тележку в на и ра елен и и траектории передней тележки на те же углы, на которые была повернута передняя тележка в соот ветствующих точках пути.

Однако данный способ не обеспечивает слежения за положением задней тележки и ее возвращения на требуемую траекторию после случайного отклонения.

Известен способ управления транспортным средством, когда запоминают траекторию передней тележки аналогично способу, а заднюю тележку направляют к концу элементарного участка траектории

„„Я.1 „„1?54552 А1 (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТH6lM СРЕДСТВОМ (57) В способе управления транспортным средством, относящемся к автомобильному траHcfloðòó, а именно в системе управления поворотнымй тележками транСпортного средства, определяют и запоминают траектории передней тележки, а направление задней тележки определяют с учетом текущих " значений углов складывания передней и задней поворотных тележек относительно рамы. 1 ил, передней тележки, начало которого отстоит от этой тележки на расстоянии, равном по С хорде длине рамы, При этом угол + поворота задней тележки относительно рамы транс- ф портного средства определяется зависимостью

tg )бВ

L -3, costi d S O где Sp — длина элементарного участка траектории передней тележки;

$ — длина участка траекторий; ограни- О ченного хордой, равной длине L рамы транспортного средства; — угол наклона l-ro элементарного участка траектории относительно рамы д транспортного средс ва,-Очевидно, что определение угла" уВ поворота задней тележки относительно рамы транспортного средства с помощью предложенного выраженйя усложйяет управление транспортным средством, но зато обеспечивает слежение за положением задней тележки и ее возвращение, на траекторию

1754552 передней тележки при возникновении смещения относительно заданной траектории.

Однако в случае отклонения задней тележки от траектории передней (в результате юза, увода эластичных шин, переезда неровностей дорожного полотна) при точном соблюдении условий управления задней тележкой, изложенных в способе, произойдет резкое и крутое разворачивание колес задней тележки а направлении, противоположном движению транспортйого средства, что создаст аварийную ситуацию на дороге, может вызвать занос либо опрокидывание

"транспортного средства.

Известен способ в котором производится запоминание траектории передней тележки, а направление задней тележки определяют путем непрерывного отслеживания поворота задней тележки относительно рамы на угол 3 (созд ,В = arctgf (xz)-arctg где xz — аргумент функции f(x) траектории движения передней тележки транспортного средства, определяющий положение на заданной траектории задней тележки; д — угол складывания транспортного средства;

L — база транспортного средства до тех пор, пока значение угла агсщ

Lcos6 совпадет со значением

Е cos угла складывания транспортного средства, Рассматриваемый способ обеспечивает при отклонении последовательное, без рывков возвращение задней поворотной тележки на траекторию передней тележки, Однако необходимость вычисления аргумента xz и функций f(xz). f(Leos д) при определении, согласно заданному выражению, угла Р поворота задней тележки относительно рамы транспортного средства усложняет управление транспортным средством и является недостатком данного способа. Целью изобретения является упрощение управления транспортным средством и повышение эффективности регулирования направления движения его задней поворотной тележки.

Указанная цель достигается тем, что в способе управления транспортным средством, имеющем переднюю и заднюю поворотные тележки, связанные рамой, определяют и запоминают траекторию передней тележки и направляют заднюю тележку по касательной к траектории передней тележки. а направление движения задней тележки определяют путем непрерывного отслеживания поворота задней тележки относительно рамы, согласно предложенному осуществляют одновременный и постоянный контроль значений углов складывания передней и задней поворотных тележек относительно рамы и корректируют направления движения задней тележки на угол Л

Л=д+ф — y, 10 где д — угол складывания передней поворотной тележки относительно рамы;

P — угол складывания задней поворотной тележки относительно рамы;

y — угол, характеризующий взаимное расположение продольной оси передней поворотной тележки и продольной оси задней поворотной тележки, направленной по касательной к траектории передней тележки, до тех пор, пока значение суммы углов д иР совпадет со значением угла ) .

Универсальность предлагаемого способа заключается в том, что он позволяет определять угол у вэаимного расположения продольных осей поворотных тележек транспортного средства при условии его движения по единой траектории, основыва20

25 ясь на различных методах, Угол у определяется, как сумма значений углов взаимного расположения последовательных элемен-З0 тарных участков заданной траектории, угол у можно определить взяв производную от функции, описывающей заданную траекторию. Предлагаемый способ не требует при отслеживании поворота задней тележки относительно рамы вычисления угла Р с помощью довольно сложных зависимостей.

Данный способ предусматривает непосредственное определение угла р складывания задней тележки относительно рамы с по"0 мощью датчика поворота, Предлагаемый способ предполагает не только постоянное отслеживание поворота задней тележки относительно рамы, но и одновременный, непрерывный контроль текущих значений

"5 углов д и р складйвания поворотныхтележек относительно рамы. В случае отклоне.ния задней тележки от траектории передней тележки данный способ предусматривает корректировку текущего значения угла

Р на угол Л с целью последовательного и плавного возвращения задней тележки на заданную траекторию, На чертеже представлена кинематиче-. ская схема криволинейного движения

55 транспортного средства по единой траектории и при отклонении задней тележки от заданной траектории.

Транспортное средство имеет переднюю поворотную тележку 1, которая опре1754552 дегяет направление движения транспортного средства и заднюю поворотную.тележку 2, которая следует по траектории 4 передней тележки, связанных между собой рамой 3. Траектория 4 передней тележки представлена в виде ряда значений углов

p взаимного расположения последовательных элементарных участков Яь Угол у, характеризующий взаимное расположение продольной оси задней поворотной тележки 2 направленный по касательной к траектории 4 вдоль элементарного участка Sn u продольной оси передней поворотной тележки, можно представить как сумму значений углов p: и

y=Õ р (1) (=1

В то же время угол у можно. представить как сумму углов д и/> у =д +/3. (2)

В случае отклонения задней тележки 2 от траектории 4 во внешнюю либо внутреннюю сторону значение угла д соответственно уменьшается либо увеличивается, а значения углов у и/3 по-прежнему удовлетворяют условию (1) положения задней тележки 2 на траектории 4, Равенство в выражении (2) не соблюдается, Таким образом невыполнение условия (2) свидетельствует об отклонении задней тележки от движения по траектории передней тележки транспортного средства. Поэтому на основании результатов исследований, проведенных на выполненной в масштабе 1:10 модели автопоезда модульного типа МАЗ-2000 (" Перестройка" ), установлена следующая зависимость для определения угла корректировки направления движения задней поворотной тележки транспортного средства при ее отклонении от заданной траектории:

Л=д+, — у. (3)

Проиллюстрируем управление транспортным средством по зависимости (3) на двух примерах (фиг. 1).

Положительный знак значения угла корректировки Л характеризует наличие смещения задней тележки во внутреннюю сторону от заданной траектории 4, В этом случае первоначальное значение угла возрастает на значение угла Л . Происходит разворот задней тележки 2 в направлении к заданной траектории 4.

Отрицательный знак значения угла корректировки Л характеризует наличие смещения задней тележки 2 во внешнюю сторону от заданной траектории 4. Тогда значение угла Р уменьшается на значение угла Ь. И так же, как и в первом случае, происходит разворот задней тележки 2 в направлений к заданной траектории 4.

Методы практической реализации способа, и в частности определение компонен5 тов. входящих в его основное выражение (3), могут быть различными. Для определения и контроля текущих значений углов д и/> используются датчики поворота, а для определения угла у и управления задней

10 поворотной тележкой, кроме датчиков поворота, устройства содержат электрический привод управления задними колесами, включающий запоминающее устройство, считывающие и задающие элементь1. По ме15 ре движения автопоезда через считывающий элемент в запоминающем ycTpoACTDQ фиксируется количество поступивших импульсов, сумма которых представляет собой не что иное, как угол у. Сигналы с зэпо и120 нающего устройства и датчиков, определяющих текущие значения углов ди/>, поступают через усилитель на исполнительный механизм, где происходит корректировка направления движения задней тележки

25 на угол Л, так что она всегда стремится следовать по траектории передней поворотной . тележки транспортного средства, Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа обуславливается

30 упрощением управления транспортным средством, а значит и повышением наде>кности его системы управления в целом, повышением маневренности и безопасности .. движения, обеспечением необходимои кур35 совой устойчивости транспортного средст. ва.

Формула изобретения

Способ управления транспортным средством, имеющим переднюю и заднюю

40 поворотные тележки, связанные рамой, заключающийся в том, что измеряют и запоминают траекторию передней тележки и направляют заднюю тележку по касательной к траектории передней тележки, а на45 правление движения задней тележки определяют путем непрерывного отслеживания поворота задней тележки относительно рамы, отличающийся тем, что, с целью упрощения транспортным средством

50 и повышения эффективности регулирования направления движения задней поворотной тележки, осуществля ют одновременный и постоянный контроль значений углов складыванйя передней и за55 дней поворотных тележек относительно рамы и корректировку направления движения задней тележки на угол

h,=ä+ô — y, 1754552

Составитель Л. Волков

Техред M.Ìîðråíòàë Корректор Т. Палий

Редактор Ю.Середа

Заказ 2858 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 где д — угол складывания передней поворотной тележки относительно рамы;

Р- угол складывания задней поворотной тележки относительно рамы; у- угол, характеризующий взаимное расположение продольной оси передней

8 поворотной тележки и продольной оси задней поворотной тележки, направленной по касательной к траектории передней тележки, 5 до тех пор, йока значение суммы углов д и P и совпадает со значением угла у.