雙向制動理論與應用的創新研究
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在現有車輛力矩制動技術應用中,為了防止車輪制動時出現嚴重抱死、車輪與路面之間產生滾滑、側滑、跑偏、甩尾等危險工況,須對M1=FR>M2=fmaxR進行有效控制,以避免車輛交通碰撞事故發生。現有ABS(車輪防抱死制動系統)+EBD(電子制動力分配)技術,就是為了解決上述制動安全問題并在全球范圍內已被標配使用的車輛電子主動安全控制技術。除此之外,基于現有制動技術及其上述ABS+EBD電子安全控制技術,并結合后述ASR(車輪防滑驅動)電子安全控制技術等,還可進一步實現車輛行駛穩定性的ESP(電子穩定程序)高級主動安全控制技術等。
上述就是目前全球車輛制動技術的實際水平、主動安全技術應用與研究的重點方向。包括在此沒提到的其它主動安全技術在內,本質上,都還是以利用現有車輛制動力學理論及制動技術產品、各類現有成熟的電子測量控制和網絡通信技術等為技術路線的安全問題解決方法,技術堆砌現象十分嚴重。而在車輛制動力學基礎理論與制動技術產品這一重要領域,在全球范圍內,目前還看不到有人真正涉足;盡管國內極個別少數人有所涉足并在其技術產品形態和技術性能指標上有所突破,但在核心關鍵的車輛制動力學理論上,還看不到他們有實質性突破,他們所遵循的還都是現有傳統而落后的車輪力矩制動理論。
本發明希望在車輛制動力學基礎理論及其技術應用領域獲得一次實質性突破:在創建一種全新的車輛制動力學理論的同時,再提出一種經濟實用的發明設計方案,以解決全球車輛交通安全難題!
二、發明車輪雙向制動技術原理
本發明盤式雙向制動器工作時,通過同步平動旋轉滑動摩擦、靜摩擦沖擊作用產生車輪制動力偶矩作用,路面后向摩擦力作用車輪所產生的同向力矩,還可以同時再向后作用路面,車輪因此在前、后水平方向上受到路面兩個力的同時作用,故從車輪制動受力角度,本發明車輛制動方法也可定義為車輪雙向受力制動技術(簡稱為雙向制動技術,英文定義為Dual-direction Braking Technology,縮寫為DBT)。本發明將具有上述力學特征的車輪制動器定義為雙向制動器。上述定義,也可作為本發明車輛制動力學原理的簡要說明。
關于圖2的簡要圖示分析說明:
盤式力偶矩制動器摩擦產生的車輪制動力偶矩為M1
路面水平后向摩擦作用車輪產生的同向力偶矩為M2=2×M1
車輪的力偶矩平衡方程為 M2=M1+fR
f --路面水平向后作用車輪的靜摩擦力
fmax --車輪最大靜摩擦力
S --剎車距離
m --車輛質量
v --車輛開始制動時的速度
R --車輪半徑
車軸...