Разработка системы управления комбинированной энергосиловой установки параллельной компоновочной схемы теплового и электрического двигателей легкового автомобиля

• Автор: Копотев, Дмитрий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 167 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Влияние автомобильного комплекса России на окружающую

среду
1.2. Нормирование выброса вредных веществ автотранспортных средств в окружающую среду. Пути улучшения экологических

и экономических показателей автотранспортных средств

1.3. Обзор и анализ гибридных автомобилей созданных в мире

1.4. Аналитический обзор ранее выполненных теоретических

работ по исследованию автомобилей с КЭСУ

1.5. Постановка цели и задач диссертационной работы
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ КОМБИНИРОВАННЫХ ЭНЕРГОСИЛОВЫХ УСТАНОВОК, АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНЫХ СХЕМ, ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ, ВЫБОР ОСНОВНЫХ КОМПОНЕНТОВ КЭСУ
2.1. Структура автомобилей с комбинированной энергосиловой установкой
2.2. Исследование конструктивных схем комбинированных энергосиловых установок
2.3. Выбор и обоснование основных параметров и характеристик
автомобиля с КЭСУ
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ КЭСУ И ЕГО РЕАЛИЗАЦИЯ В СИСТЕМЕ
УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЕМ С КЭСУ
4.1. Требования и принципы алгоритма управления
работой КЭСУ

3.2. Виды и принципы управления
3.3. Виды управления электродвигателями постоянного тока
3.4. Системы управления электродвигателями постоянного тока
3.5. Разработка алгоритма управления работой автомобиля с КЭСУ
3.6. Разработка системы управления легкового автомобиля с КЭСУ
3.7. Разработка алгоритма управления работой КЭСУ как объекта системы автоматического управления
3.8. Расчет тягово-скоростных свойств легкового автомобиля
с КЭСУ
ГЛАВА 4. КОНСТРУКЦИЯ АВТОМОБИЛЯ С КЭСУ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ЛАБОРАТОРНО-ДОРОЖНЫЕ ИСПЫТАНИЯ АВТОМОБИЛЯ ИЖ-2126 С КЭСУ, СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ КЭСУ
4.1. Конструкция экспериментального образца автомобиля с КЭСУ
4.2. Экспериментальные исследования легкового автомобиля
с КЭСУ
4.3. Лабораторно-дорожные испытания легкового автомобиля ИЖ-2126 с КЭСУ
4.4. Разработка наиболее рационального алгоритма управления
легковым автомобилем с КЭСУ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ДВС — двигатель внутреннего сгорания;
ГЭСУ - гибридная энергосиловая установка (ГЭУ и агрегаты трансмиссии); ГЭУ - гибридная энергетическая установка (ДВС и ЭД, объединенные между собой согласующим редуктором);
КПД - коэффициент полезного действия г);
КЭСУ - комбинированная энергосиловая установка (КЭУ и агрегаты трансмиссии), тоже, что и ГЭСУ;
КЭУ - комбинированная энергетическая установка (ДВС и ЭД, объединенные между собой согласующим редуктором), тоже, что и ГЭУ;
ПЭВМ — персональная электронно-вычислительная машина;
ТД - тепловой двигатель;
ЭД - электрический двигатель;
Сх - коэффициент обтекаемости машины;
0 - вес транспортной машины в целом;
ф , ф, Гр - соответственно передаточные отношения главной передачи, к-ой ступени в коробке передач и трансмиссии машины в целом;
Мдв - вращающий момент двигателя;
Мтд - вращающий момент ТД;
МЭд - вращающий момент ЭД;
N6,1Ттах - текущая эффективная мощность двигателя и ее максимально возможное значение;
гк - радиус качения ведущего колеса машины;
У» Ушах ~ скорость движения автомобиля и ее максимальное значение;
Ун, Ук - соответственно начальная и конечные скорости разгона;
Б - пройденный путь;
1 - текущее время работы машины;
V, Утах - скорость движения машины и ее максимальное значение;
АУ - заданный шаг варьирования скорости.
параметров и характеристик гибридных энергосиловых установок. Как следствие, происходит совершенствование автомобилей с КЭСУ, повышения, их топливной экономичности, тягово-скоростных свойств и уменьшения выбросов вредных веществ в окружающую среду, а также создаются абсолютно новые конструкции-автомобилей-с КЭСУ.
Первые теоретические и> практические работы в области создания, автомобиля с гибридным' приводом - были сделаны конструктором Фердинандом Порше еще в 1900 году.
В России созданием автомобиля с КЭСУ занимались многие ученые.
Исследованию автомобиля с КЭСУ, выполненной по параллельной компоновочной схеме посвящены работы Филькина Н.М. [85. 86, 89; 90, 91, 92, 96, 97, 98, 100, 101], он провел работу по оптимизации параметров,и характеристик энергетической установки и трансмиссии автомобиля; занимался! динамикой передач с гибкой связью в комбинированных энергосиловых,установках; разработал методики оптимизации параметров конструкции энергосиловой установки транспортной машины ит.д.
Эйдинов A.A. занимался расчетом автомобилей с комбинированными энергоустановками, а также провел исследование системы электропривода периодического действия автопоездов, разработал математические модели энергетики комбинированных силовых установок [111,112].
Улучшению-топливно-экономических и экологических показателей двигателей внутреннего сгорания в составе комбинированных энергетических установок автотранспортных средств посвящена работа Лежнева Л.Ю [41]. Автором определены оптимальные режимы работы. ДВС в составе КЭСУ, выполненной по последовательной схеме. Был разработан опытный образец автомобиля сКЭСУ.
Обоснованием и выбором параметров; конструкции комбинированной энергосиловой установки легкового автомобиля в своей работе занимался Га-лиев P.M. [10].