文献综述
交通事故中车辆制动性能的确定一直是事故调查和处理面临的难题，车辆制动性能的确定对事故处理机责任认定起着重要作用。由于车辆制动性能涉及到很多方面，除了车辆本身的安全装置的性能以外，道路路面的状况直接影响到车辆的制动性能。例如，车辆在干燥的浙青路面与在湿滑的水泥路面的制动性能存在着很大的差别。因此，正确的测定道路路面的附着力，不仅对事故处理和责任认定有着重要作用，还能够根据事故现场道路路面附着力的测定，提出道路安全性改善针对性的事故预防措施。道路附着系数不仅影响车辆的加速性能、制动性能，而且影响车辆的操作稳定性。受天气、车辆非正常卸货、地震、道路维修等多重因素的影响，道路表面材料会在原有的基础上发生材质类型变化、多材质混合与拼接等问题。驾驶员长时间在质量良好的路面上驾驶车辆，可能会由于不易观察或疏于观察，错误判断车辆的动力学状态，进行不正确的驾驶操作，造成一系列汽车失稳状态的产生，影响交通安全。由于影响道路附着系数的因素较多，现场测定道路附着系数的设备较复杂，测试数据的重复性也较低。在交通事故处理过程中，车辆的制动性能是责任认定的重要因素。通过现场勘查，对于制动性能较差的车辆，要确定是车辆自身的原因还是道路附着力较小的原因，进而对事故成因做出正确的判断。
目前国内在事故现场勘查中，交通事故现场道路附着系数测试没有便携式的设备，一般采用估算的方法，存在着较大的误差。道路附着系数不仅影响汽车的加速性能、制动性能,而且要影响汽车的操纵稳定性.由于影响道路附着系数的因素较多,因此测定道路附着系数的试验重复性很低,这就为道路附着系数的试验研究增加了困难。路面使用过程中其使用性能会因行车荷载和环境因素的不断作用而逐渐衰变。本项目从规范化描述路面破损状况的角度出发,借鉴国内外沥青混凝土路面和水泥混凝土路面破损问题的科研和实践经验,系统总结了路面破损的分类、分级、机理及产生原因,分析归并各种路面病害及其破损状况标准图示,并把抽象的文字定义转化为形象、具体的图文并茂的定义,较全面地界定了路面破损形式,以利于更好地指导道路破损检测,使结果更加准确和精确,为养护方案提供更准确的决策依据。
对于不同的行驶工况，利用滑模观测器观测轮胎力或直接从车辆状态计算轮胎与路面的摩擦系数，然后利用递推最小二乘法估算轮胎与路面的摩擦系数，或利用摩擦系数与滑移率之间的线性关系计算轮胎与路面的摩擦系数。基于估计的轮胎路面信息，设计了一种实用、系统的协调牵引力控制算法，将换档控制、发动机转矩控制和制动压力控制相结合。最后，通过仿真和道路试验对所提出的方法进行了验证。结果表明，该估计算法能较好地识别路况的变化，具有较高的精度和响应速度，控制器成功地调整了不同类型路面上稳定区主动轮的滑移率，性能良好。由于推进力实际上是由轮胎和路面之间的摩擦产生的，关于轮胎和路面之间摩擦的信息对牵引力控制至关重要。对道路附着状况的评估主要有两种方式:通过试验仪器测量;利用数学模型进行评估。通过仪器测定道路附着系数存在可重复性差、成本高及影响因素多等问题, 所以近年来用数学模型计算评估道路实际附着系数的研究得到了长足的进步。车辆加速度、滑移率、侧偏角等参量与附着系数的变化关系被以数学函数的方式更为精细地描述出来。
在车辆实际行驶的过程中, 车辆的动力学参数处于实时变化的状态, 描述地面附着性能的轮胎模型必须能够捕捉这些变化, 并将它们对纵向附着力产生的影响细致地表达出来。双指数地面-轮胎模型, 能以更简单的方式将车轮与路面间纵向的附着系数实时表述为路况、车速、载荷以及车轮滑移 (滑转) 状况的非线性函数, 不但能够随时掌握纵向附着系数的变化, 而且也能够实时掌握任一路况条件下附着特征参数的变化。该模型引入路况因子概念, 并据此对常见路面情况进行划分归类, 避免了其他模型中针对一种路况就需要一个拟合公式的弊端, 采用一个公式就可以对多种路面附着情况进行模拟, 提高了模型的通用性。对试验数据的拟合分析证明该模型是有效的。
参考文献
[1]刘长生.汽车轮胎与公路路面附着系数的研究[J].公路,2006(05):159-163.
[2]Ping Xianyao,Cheng Shuo,Yue Wei,Du Yongchang,Wang Xiangyu,Li Liang. Adaptive estimations of tyre–road friction coefficient and bodyrsquo;s sideslip angle based on strong tracking and interactive multiple model theories[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers,2020,234(14).
[3]王博. 汽车路面附着状况识别方法研究[D].西华大学,2013.
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