автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Оптимизация системы управления тягово-транспортного средства с комбинированной энергоустановкой

На правах рукописи

Ивакина Екатерина Горхмазовна

Оптимизация системы управления тягово-транспортного средства с комбинированной энергоустановкой

Специальность 05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания

в сельском хозяйстве

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА 2006

Работа выполнена в федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина».

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Дидманидзе Отари Назирович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Ильюхин Михаил Степанович

доктор технических наук, профессор Захарченко Анатолий Николаевич

Ведущая организация:

Центральная машиноиспытательная станция (ЦМИС)

Защита диссертации состоится 18 декабря 2006 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 220.044.01 при ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина» по адресу: 127550, Москва, Тимирязевская, 58.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина».

Автореферат разослан и размещен на сайте www.msau.ru « ¿а? ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук

- Г /

'/]и V- '* Левшин А.Г.

-У

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы - Наличие в комбинированных энергетических установках (КЭУ) электромобилей (ЭМ) достаточно большого числа контролируемых параметров и независимо связанных исполнительных механизмов, требует применения средств вычислительной техники -бортового микропроцессорного устройства.

Применение комбинированной энергетической установки, управляемой микропроцессорной системой, позволит эффективно аккумулировать и использовать кинетическую энергию электромобиля и избыток мощности ДВС, что обеспечит наилучшее распределение потоков энергии от ДВС и системы электротяги.

Цель работы -оптимизация системы управления тягово-транспортного средства с комбинированной энергоустановкой

Объект исследования — система тягового электропривода тягово-транспортного средства с комбинированной энергоустановкой, аккумуляторная батарея, двигатель внутреннего сгорания, система управления.

Методы исследования. Поставленные в диссертационной работе задачи решались с использованием методов теории автоматического управления, математической статистики, моделирования. Основные теоретические результаты сопоставлялись с данными экспериментального исследования на реальном тягово-транспортном средстве с КЭУ и лабораторном стенде.

Научная новизна. Организация процесса эффективного аккумулирования и использования кинетической энергии электромобиля с комбинированной энергоустановкой, с учетом избытка мощности ДВС, на основе использования системы управления.

Практическая полезность. По результатам теоретических исследований разработана инженерная методика синтеза системы управления КЭУ.

Полученные в результате исследования статистические параметры позволяют установить степень его использования и обосновать выбор мощности и энергоемкости элементов тягового электропривода с комбинированной энергоустановкой.

Полученные результаты позволяют правильно выбрать параметры тягового привода при проектировании электромобилей с КЭУ.

Реализован макетный образец системы тягового электропривода.

Реализация результатов работы.

Предложенные автором алгоритмы управления приняты к реализации. Конкретные положения диссертационной работы нашли применение в опытно-конструкторских разработках.

Публикации. Результаты исследования опубликованы в 4 научных статьях, 1 книге и докладывались на международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию МГАУ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и списка литературы, изложена на 186 страницах машинописного текста, включая 42 рисунка, 14 таблиц и библиографический список из 120 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении представлена актуальность темы, излагаются положения, выносимые на защиту.

В главе 1 «Состояние вопроса, цель и задачи исследования» проведен анализ литературных источников, из которых установлено, что наличие в комбинированных энергетических установках (КЭУ) электромобилей (ЭМ) достаточно большого числа контролируемых параметров и независимо связанных исполнительных механизмов, а также необходимость реализации оптимизированных законов управления, требует применения средств вычислительной техники - бортового микропроцессорного устройства.

В нашей стране, был проведен ряд теоретических и практических работ направленных на исследование КЭУ и создания эффективных ЭМ с КЭУ. Результатом этого явилась защита ряда диссертационных работ, а не создание, эффективного, а может быть просто работоспособного и дающего экономию топлива ЭМ с КЭУ. За исключением, работ филиала ВНИПТИ, в результате которых были созданы образцы ЭМ с КЭУ на базе микроавтобуса РАФ, которые соответствовали предъявленным требованиям, но из-за сложности управления ими и реализации наилучших режимов работы внедрения не получил.

Все предшествующие исследования проводились применительно к КЭУ последовательной структуры. Основными посылками при этом было то, что таким КЭУ не присуща механическая сложность трансмиссии и у них есть теоретическая возможность достижения запасов хода таких же как у автомобилей. В работах исследовано множество аспектов эффективности, проектирования ЭМ с КЭУ, разработаны методики расчетов и выбора параметра КЭУ, проведены исследования аккумуляторных батарей, режимов движения ЭМ. Однако однозначного ответа на вопрос: можно ли сейчас создать эффективный ЭМ с КЭУ и каким он должен быть, они не дают. Результатом этого и явилось то, что созданные образцы ЭМ с КЭУ последовательной структуры (ЛАЗ 4202 КЭУ, ЭМ созданные ЕрАЗ и НАМИ) не дали ожидаемой экономии топлива, а в некоторых случаях имели и перерасход по сравнению с аналогичными автомобилями.

Целью настоящей работы являлось развитие полученных результатов в плане создания ЭМ с КЭУ наилучшим образом отвечающего требованиям эксплуатации, реализующего оптимальные режимы работы и обеспечивающего максимальную экономию топлива.

На основе этого сформулированы задачи исследования:

разработать алгоритмы работы микропроцессорной системы управления электромобиля с комбинированной энергоустановкой;

- изготовить и исследовать макет микропроцессорной системы управления с комбинированной энергоустановкой;

- провести анализ себестоимости перевозок и экономической эффективности электромобиля с комбинированной энергоустановкой и возможные пути ее повышения;

- провести количественный и качественный анализ различных параметров, как внутренних (самого электромобиля), так и внешних (цены на бензин, электроэнергию и т.п.), их влияние на экономическую эффективность электромобиля с комбинированной энергоустановкой.

В главе 2 Исследование оптимальных параметров закона управления комбинированной энергоустановкой электромобиля

Работа микропроцессорной системы управления (МПСУ) по заданному алгоритму обеспечит контроль состояния и управление следующими компонентами комбинированной установки;

- тяговым двигателем;

- двигателем внутреннего сгорания (ДВС);

- муфтой сцепления (МС);

- автоматическим двухсторонним редуктором (АР);

- электропневматическим клапаном подачи топлива (ЭПК).

Оптимизация в комплексе требует лишь три параметра регулирования:

- скорость подключения ДВС (Ур);

- угловая скорость вращения входного вала АР при переключении передач (а>Р1,2);

- коэффициент долевого участия ДВС на разгоне (ко).

Законы управления во многом определяются структурной схемой КЭУ. Поэтому первоначально рассмотрим структуру базовой КЭУ, для которой велись разработки микропроцессорной системы управления (МПСУ).

Функционально МПСУ, структурная схема, которой представлена на рис. 1.

Заданной величине запаса хода ЭМ с КЭУ соответствует множество точек с координатами (Ур, шР12, ко), каждая из них определяет, в свою очередь, величину путевого расхода топлива. Выбор из этого множества наилучших по топливным показателям совокупностей параметров регулирования составляет суть оптимизации закона управления КЭУ ЭМ.

Исследования показали, что при фиксированных значениях К0 комбинации угловой скорости переключения передач и скорости подключения ДВС, определяющие равные значения запаса хода, давали и одинаковые величины путевого расхода топлив В5 (за исключением малых значений С0р1>2 = 200 + 250 рад/с, топливная экономичность сильно ухудшается). Это позволяет создать предположение о «параллельности» линий равного отклика расхода топлива и запаса хода ЭМ в пространстве факторов Сйр1_2 и УР.

АР п к

и

Рис. I Структурная схема системы управления приводом ЭМ с КЭУ ГП — главная передача; ДУДС и УУДС — датчик угла и устройство управления дроссельной заслонкой; ДР — датчик разрежения; МС — муфта сцепления; ДСМС и УУМС

- датчик состояния и устройство управления МС; ДС - датчик скорости; ДСАР и УУАР

— датчик состояния и устройство управления АР; ДНТЭД и ДТТЭД—датчик напряжения и датчик тока ТЭД; ИВ — информационные выводы; ДТЖ и ДТЭ — датчик температуры

охлажденной жидкости ДВС и электролита АБ

ч

22Е

\

ч \

\ \

\ \ , /

V л

\ \ \ 7

\ V \ / //

\ \ \ Л ц

\ \ \ / 1 !

N \ \ ( У

\ V 7Л

\ \ к / V

N. N V

Рис. 2 Зависимость путевого расхода топлива от коэффициента загрузки на

Рис. 3 Зависимость путевого расхода топлива от коэффициента загрузки на

разгоне при запасе хода ЭМс КЭУ 60 км разгоне при запасе хода ЭМ с КЭУ 100 км

Полученные зависимости были аппроксимированы полиномами второй степени. Результаты исследования для значений Lc 60, 100 и 120 км представлены, соответственно, на рис. 2, 3 и 4. Как видно из рисунков, коэффициент долевого участия ДВС на разгоне действительно вносит нелинейность в соотношение откликов Lc и Bs. Влияние К0 на топливную экономичность зависит, в свою очередь, от заданной величины Шр12. Очевидно, что для всех значений запаса хода наименьшие расходы топлива получаются при максимальном значении cöpii2 равном 580 рад/с.

12.6 dm'/TCCwi

1

/

'!

/

\ /

\ / /

\ / /

\ V /

у

у в.

\ >

V / \

у / \

к ч ч

\ в... 4 \

\ Б —

\

1 4 V

\ \

1 \ S

СО 120 KD 160 Ж М Ш

Рис. 4 Зависимость путевого расхода топлива от коэффициента загрузки на разгоне при запасе хода ЭМ с КЭУ120 км

Рис. 5 Зависимость скорости подключения ДВС Ур и расхода топлива от требуемого пробега Ьс ЭМ с КЭУ

На графике представлены зависимости скорости подключения ДВС и расхода топлива при обеспечении требуемого суточного пробега ЭМ, который может быть ограничен запасом хода энергии аккумуляторной батареи (АБ), для различных длин перегона в цикле.

Возможность повышения эффективности использования ЭМ при требуемом уточном пробеге за счет варьирования факторов, представлены на рис. 5.

На графике представлены зависимости скорости подключения ДВС и расхода топлива при обеспечении требуемого суточного пробега ЭМ, который может быть ограничен запасом хода энергии АБ, для различных длин перегона в цикле.

Длина перегона Ь=500 м характерна для эксплуатации транспортных средств в центральной части крупных городов (особенно старым планом застройки). Длина перегона Ь=1000 м более соответствует эксплуатации транспортных средств в пригородной зоне или на окраинах городов.

Для графиков скорости подключения ДВС при различных длинах перегонов (500 м и 1000 м) существует общая зона пробегов в интервале от 71 до 143 км.

Алгоритм управления КЭУ построен по принципу распределения мощности, требуемой для движения ЭМ и задаваемой водителем, между двумя источниками энергии ДВС и аккумуляторной батареей. Поэтому параметром задания, определяющим работу тягового электропривода, является мощность, отдаваемая тяговой аккумуляторной батареей (ТАБ). Этот сигнал и вырабатывается МПСУ и должен быть реализован на ТАБ.

Вид области возможного изменения мощности отдаваемой ТАБ изображена на рис. 6.

/[■V О \ \\ " ' /\ ;.. ' ч _

/ \ 'Чч XV V ' \

/ ' 1 'к:\> II \

—\

О п. га, ы

Рис. 6 Область возможного изменения мощности ТАБ

На рис. 7 приведен результат расчета точности определения диагностических параметров аккумуляторных батарей 6ЭМ60 по зарегистрированной осциллограмме переходного процесса при общем времени теста Т,=2 с и шаге дискретизации 0=0,01 с. Как видно из рис. 7, оптимальное время Т3=0,1 с. При дальнейшем уменьшении Т3 (0,08 с) величина погрешности 8М растет даже при уменьшении сопЫР за счет увеличения методических погрешностей численного интегрирования на интервале наблюдения ТЗ и соответствующего увеличения 5Р и 8<2 .

На рис. 8 представлена экспериментальная кривая переходного процесса Аин (?) включения аккумуляторной батареи 6ЭМ60 (е=0,75) на активную нагрузку (кривая 1) и две теоретические кривые, рассчитанные по идентифицированным параметрам эквивалентных схем замещения: 2 - для рабочей схемы с двумя гс - контурами (гфсчс-гпсп), 3 - для схемы с одним гс -контуром (гпс„). Таким образом, выбранная рабочая схема замещения практически точно соответствует реальным процессам, происходящим в электротехнической системе свинцово-кислотных аккумуляторов при малых изменениях разрядного тока за время теста (разряд на постоянную активную нагрузку).

Был также проведен анализ устойчивости модели к округлению входных данных (имитация использования датчиков напряжения и интерфейса различной точности), которые вводились с четырьмя, тремя, двумя и одной значащей цифрой после запятой. При стационарном значении Дм„(со)~1В. Это примерно соответствует точности исходных данных

соответственно 0,01%, 0,1%, 1%, 10%. Диагностические параметры М|, М2, М3 имеют разные чувствительности 6М: к изменению точности 8и входного массива УСЫ) (рис. 9) наименее чувствителен параметр М2, наиболее — М|.

1.0.* т..« /

\ ■-- - 1 -ОЭс

N \ /

Т-ОСО: ^-Стс

ССГйР

а» оь

05 а;

Рис. 7 Результат расчета точности Рис. 8 Экспериментальная кривая

определения диагностических параметров переходного процесса ДЫн (Г) включения

аккумуляторных батарей 6ЭМ60

аккумуляторной батареи 6ЭМ60 (е=0,75)

/

/ ¡VI Г

/ V

/ У Ау

/

А / 1.

у

/ /X /

Рис. 9 Чувствительность диагностических Рис. 10 Чувствительность структурных параметров к изменению точности параметров А/ (параметров схемы

входного массива напряжения 6и замещения) к изменению точности

(аккумуляторная батарея 6ЭМ145, с—0). входного массива напряжения 5и

(аккумуляторная батарея 6ЭМ145, £=0).

На рис. 10 представлены графики зависимостей чувствительности структурных параметров от 5Ц.

Известно, что для получения адекватных оценок измерения косвенных параметров при проведении обучающих экспериментов и на стадии диагностирования должны производиться одними и теми же методами. Поэтому обработка экспериментальных осциллограмм производилась по рабочим программам идентификации.

Испытаниями подверглись аккумуляторные батареи 6ЭМ145, имеющие различные сроки службы и значения максимальных разрядных емкостей

2шах. В процессе испытаний снимались значения £3тах и производился тест при пяти значениях £: 1,0 ;0,75 ;0,5 ;0,25 и 0.

I дискреты 0

0 5 ТЭ I Вискдат О

Рис. 11 Осциллограммы кривых Аии (/) и ¡и (/)

/

/ / /

■у-

У /1

/ / /

/

/

\

\

\ V

Л

\

\

\

\

Рис. 12 Зависимость параметров от начальной степени заряженности аккумуляторных батарей 6ЭМ145 и бЭМбОЕо и прямые регрессии

Рис. 13. Регрессионная зависимость параметра тс от степени заряженности е: 1 — прямая, 2 — обратная

Активная нагрузка, нагрев которой контролировался, соответствовала установившемуся значению /„ »1,5£),„,„ (около 220 А). Это условие, а также длительная выдержка (несколько часов) исследуемых батарей после окончания заряда и разряда на контрольном стенде (для снятия остаточной поляризации) позволили применить для идентификации математическую модель.

Поскольку в настоящем эксперименте обработка массивов производилась на ПК, то был разработан простой программный способ компенсации индуктивного выброса (рис. 11).

На рис. 12 показаны экспериментальные точки этой зависимости и прямая регрессия вида: та = -0,79 + 5,Зб£о .

Экспериментальная зависимость те(е) показана на рис. 13. В пяти точках факторного пространства на графике показана зона разброса ± 1,6450отс (о?ис - среднее квадратическое отклонение тс при данном значении е, 1,645 — квантиль-нормального стандартного распределения при уровне доверительной вероятности 95%).

В главе 3 Структура макета системы управления. Выбор элементной

базы.

<. Ю 8 77 12

Рис. 14 Структурная схема комплекса для отработки алгоритмов

управления МПСУ КЭУ 1-КТС «Моделирование»; 2 — микропроцессорный блок управления ДВС; 3 — система автоматического позиционирования дроссельной заслонки; 4 — ДВС; 5 — регулятор мощности ТЭД; 6-П-16-11С; 7 - ТЭД; 8 - автоматический редуктор; 9 - ТЛБ; ¡0 — муфта сцепления; II —маховик; 12 — нагрузочный генератор

Структурная схема созданного комплекса отработки алгоритмов управления КЭУ приведена на рис. 14.

Объектом испытания является алгоритм управления комбинированной энергетической установкой, реализованный на ПК. Для этого был разработан макет программ.

Испытания проводились с целью:

- проверки правильности работы алгоритма управления в режиме «Электромобиль»;

- проверки обеспечения отработки сигнала задания мощности тягового электродвигателя (ТЭД) регулятором мощности;

В главе 4 Анализ результатов экспериментальных исследований и эффективности применения разработанной системы управления

Испытания проводились на стенде КЭУ.

Контрольный цикл работы КЭУ задавался ступенчатым графиком, представленным на рис. 15, 16. Отработка алгоритмом сигнала задания контролировалась с помощью дисплея, на который выводились значения Р3, Ртэд, Рдвс, V. Скорость подключения ДВС при испытаниях задавалась Ур=2,5 м/с.

Рис. 15 Отработка алгоритма управления в режиме КЭУ при К = 1,0 Р, — заданная мощность Рзтэд — заданная мощность ТЭД Рэдвс — заданная мощность V — скорость

Рис. 16 Отработка алгоритма управления в режиме КЭУ при К = 0,5 Р3 — заданная мощность Рцли> — заданная мощность ТЭД Р*>вс — заданная мощность V — скорость

Результаты испытаний при К=1 и К=0,5 представлены на рис. 15, 16. На рис. 17 представлены зависимости пробега ЭМ с КЭУ от скорости подключения ДВС или ТЭД и доли электроэнергии, затраченной в цикле для двух стратегий КЭУ-Э и КЭУ-А. Проекции линии Ь = на плоскости

Ье и £УЛ (где г - удельный вес электроэнергии в энергетических затратах в

цикле) дает представление о том, что при одних и тех же затратах электроэнергии в цикле можно получить существенно различающиеся пробеги в зависимости от принятой стратегии.

На рис. 18 представлены зависимости пробега Ь, расхода топлива в и себестоимости перевозок от удельного веса электроэнергии в цикле е для различных стратегий управления — КЭУ-Э и КЭУ-А. Из представленных зависимостей следует, что при одних и тех же затратах электроэнергии стратегия КЭУ-А может обеспечить значительно меньшие расходы топлива и иметь более низкие значения себестоимости перевозок.

На рис. 19 представлены проекции линий Ь - /(гг) на плоскость \е, где для стратегии КЭУ-А и КЭУ-Э представлены пробеги (цифры точек на графиках). Из представленных зависимостей следует, что. Например, при удельном весе электроэнергии в цикле - 30%, можно при стратегии КЭУ-А получить пробег 154 км при расходе топлива 9,48 ди3/100км, тогда как при стратегии КЭУ-Э этот пробег составляет 126 км при расходе топлива 10,8Ам'/ЮОюи. Себестоимость перевозок соответственно будет 2,9 и 3,4 руб / ткм.

Рис. 17 Зависимость пробега ЭМс КЭУ от стратегии запуска плоскости подключения ДВС (КЭУЭ) и ТЭД(КЭУА)

На рис. 20 и 21 приведены зависимости расхода топлива и себестоимости перевозок С от г и у„ для стратегий КЭУ-А и КЭУ-Э. Для различных стратегий определенному уровню расхода электроэнергии в цикле соответствует определенный расход топлива. Себестоимость же перевозок при стратегии КЭУ-А существенно ниже, чем при стратегии КЭУ-Э при одинаковых £.

Рис. 18 Зависимость пробега себестоимости и

расхода топлива от удельного веса электроэнергии в цикле и стратегии пуска

1 себестоимость перевозок стратегии КЭУА

2 себестоимость перевозок стратегии КЭУЭ

3 пробег стратегии КЭУА

4 пробег стратегии КЭУЭ

5 расход топлива стратегии КЭУА

6 расход топлива стратегии КЭУЭ

Исследования стратегий управления КЭУ показали, что стратегия КЭУ-А во всех случаях дает лучшие результаты, как по себестоимости Св так и по расходу топлива В3 в сравнении со стратегией КЭВУ-Э. Использование стратегии КЭУ-А облегчает режим работы АБ, благодаря чему АБ имеет лучшие показатели по отдаваемой энергии.

Учитывая эти результаты была разработана комбинированная стратегия: трогание с места и движение на малых скоростях, когда у < 1 и токи АБ не превышают 150-200 А и обеспечивается за счет энергии АБ. Пуск ДВС осуществляется при скоростях движения порядка 15-25 км/ч. После подключения ДВС движение осуществляется за счет энергии ДВС, ТЭД при этом выключается, а движение осуществляется за счет энергии АБ.

Рис. 19 Зависимость удельного веса электроэнергии в цикле от скорости подключения ДВС и ТЭД и стратегии ведения Э для различных пробегов

Рис. 20 Расходы топлива ЭМ с КЭУв Рис. 21 Стоимость перевозок и

зависимости от стратегии установления и зависимости от удельного веса

использования удельного веса электроэнергии

Такой режим работы КЭУ обеспечил наилучшие показатели работы, т.к. обеспечивается полная загрузка ДВС и рациональная загрузка АБ во всех режимах нагружения.

Общие выводы

1. При разряде аккумуляторной батареи до 20% необходимо переключение комбинированной энергоустановки в режим заряда аккумуляторной батареи до тех пор, пока степень ее заряженности не возрастет до 30%. При снижении степени заряженности аккумуляторной батареи до 50% автоматически установить нижний предел установки скорости, не превышающий 19 км/ч.

2. Для электромобиля полной массой 3000 кг, двигателем внутреннего сгорания ВАЗ - 1111, тяговым электродвигателем ЭДТ62 найдена зона оптимальных по топливной экономичности значений передаточных чисел 1-ой и 2-ой передач двухступенчатого редуктора. При передаточном отношении дифференциала 4,1 оптимальная область определится интервалами иК1 =3,17 + 2,93,ик1 = 1,22 + 0,98.

3. Оптимизация в комплексе требует лишь три параметра регулирования:

- скорость подключения ДВС;

- угловая скорость вращения входного вала редуктора при переключении передач;

- коэффициент долевого участия ДВС на разгоне.

4. Три из четырех параметров регулирования должны иметь фиксированные значения:

- угловая скорость вращения входного вала редуктора в момент

переключения передач — 586 рад/с;

- коэффициент долевого участия ДВС на разгоне — 0,8;

- коэффициент долевого участия ДВС при установившемся движении-1

5. Наиболее существенное влияние на запас хода электромобиля оказывает скорость подключения ДВС, коэффициент загрузки ДВС при разгоне и при установившемся движении. Увеличение скорости подключения ДВС снижает запас хода электромобиля. Увеличение коэффициентов загрузки ДВС наоборот приводит к увеличению запаса хода электромобиля.

6. Исследования стратегий управления КЭУ показали, что стратегия КЭУ-А во всех случаях дает лучшие результаты, как по себестоимости Св, так и по расходу топлива Bs в сравнении со стратегией КЭВУ-Э. Использование стратегии КЭУ-А облегчает режим работы аккумуляторной батареи, благодаря чему аккумуляторная батарея имеет лучшие показатели по отдаваемой энергии.

7. Разработана комбинированная стратегия: трогание с места и движение на малых скоростях, когда у < 1 и токи аккумуляторной батареи не превышают 150-200 А и обеспечивается за счет энергии аккумуляторной батареи. Пуск ДВС осуществляется при скоростях движения порядка 15-25 км/ч. После подключения ДВС движение осуществляется за счет энергии ДВС, тяговый электродвигатель при этом выключается.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Ивакина, Е.Г. Состояние вопроса исследования систем управления комбинированными установками электромобилей / Ивакина Екатерина Горхмазовна // Объединенный научный журнал. - 2006. - №21. - С. 38-44.

2. Ивакина, Е.Г. Исследование оптимальных параметров закона управления комбинированной энергоустановки электромобиля / Ивакина Екатерина Горхмазовна // Объединенный научный журнал. - 2006. - №21. - С. 45-52.

3. Ивакина, Е.Г. Анализ результатов экспериментальных исследований и эффективности применения разработанной микропроцессорной системы управления / Ивакина Екатерина Горхмазовна // Объединенный научный журнал. - 2006. - №21. - С. 52-62.

4. Ивакина, Е.Г. Руководство по диагностике, ТО и ремонту комбинированной энергоустановки гибридного автомобиля Toyota Prius NHW20 / О.Н. Дидманидзе, С.А. Иванов, Я.В. Чупеев, Е.Э. Чупеева - М.: Триада, 2006. - 357 с.

5. Ивакина, Е.Г. Влияние нестационарности работы двигателей тягово-транспортных средств в условиях ограничения скорости движения на экологическую и экономическую безопасность / Ивакина Екатерина Горхмазовна// Вестник МГАУ. - 2006. - №2. - С. 25-31.

Подписано к печати Формат 68x84/16

Бумага офсетная. Печать офсетная. Уч.-изд. л. Тираж 100 экз. Заказ №

Отпечатано в лаборатории оперативной полиграфии Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Горячкина 127550, Москва, Тимирязевская, 58

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования.

1.1. Обзор существующих принципов и законов управления комбинированной энергоустановки. Структуры КЭУ.

1.1.1. Структуры КЭУ и компоновки КЭУ.

1.1.2. Принципы и законы управления КЭУ.

1.2. Структура КЭУ и МПСУ. Функции МПСУ.

1.3.Датчики и исполнительные механизмы.

1.3.1. Датчики МПСУ КЭУ.

1.3.2. Исполнительные механизмы МПСУ КЭУ.

1.4. Алгоритм управления КЭУ.

1.4.1. Назначение и функции алгоритма управления КЭУ.

1.4.2. Информационная структура алгоритма управления КЭУ.

1.4.3. Функциональная структура алгоритма управления КЭУ.

1.4.4. Блок-схема А У КЭУ. Ее описание.

1.5. Проверка функционирования алгоритма управления в различных режимах движения на ПК.

1.6. Расчет оптимальных значений передаточных чисел двухступенчатого редуктора.

1.7 Цели и задачи исследования.

Глава 2 Исследование оптимальных параметров закона управления КЭУ

2.1. Расчет оптимальных параметров закона управления КЭУ ЭМ.

2.2 Влияние эксплуатационных факторов на алгоритм управления КЭУ.

2.3 Алгоритм управления дроссельной заслонкой.

2.4 Алгоритм управления тяговым электроприводом ЭМ с КЭУ.

2.5 Расчет остаточной емкости АБ.

2.5.1 Математическая модель для определения остаточной разрядной емкости свинцово-кислотных аккумуляторных батарей.

2.5.2 Анализ применимости методов параметрической идентификации по временным динамическим характеристикам аккумуляторных батарей.

2.5.3 Анализ точности идентификации параметров аккумуляторных батарей и разработка методов ее повышения.

2.5.4 Алгоритм расчета точности диагностических параметров.

2.5.5 Экспериментальные исследования.

2.5.6 Программа идентификации аккумуляторных батарей, используемая для определения остаточной емкости.

2.5.7. Разработка технических средств алгоритма и программного обеспечения микропроцессорного устройства контроля степени заряженности АБ.

2.5.8. Разработка алгоритма контроля степени заряженности АБ.

2.6. Выводы к разделу 2.

Глава 3. Структура макета МПСУ. Выбор элементной базы.

3.1. Микропроцессорный блок управления системы автоматического управления двигателем внутреннего сгорания электромобиля с КЭУ.

3.1.1. Технические требования к микропроцессорному блоку управления.

3.1.2. Функция микропроцессорного блока управления.

3.1.3. Операции, выполняемые микропроцессорным блоком управления.

3.1.4. Элементная база микропроцессорного блока управления.

3.1.2. Принципы построения и структура микропроцессорного блока обработки информации.

3.2. Регулятор мощности тягового электродвигателя.

3.3 Выводы по главе 3.

Глава 4. Анализ результатов экспериментальных исследований и эффективности применения разработанной микропроцессорной системы управления.

4.1 Испытание алгоритма управления КЭУ. Испытание электродвигательного исполнительного механизма управления дроссельной заслонкой.

4.2. Испытания электродвигателыюго ИМ.

4.3.Стратегия управления ЭМ с КЭУ.

4.4. Выводы по главе 4.

Наличие в комбинированных энергетических установках (КЭУ) электромобилей (ЭМ) достаточно большого числа контролируемых параметров и независимо связанных исполнительных механизмов, а также необходимость реализации оптимизированных законов управления, требует применения средств вычислительной техники - бортового микропроцессорного счетно-управляющего устройства.

В результате работы были исследованы и разработаны алгоритмы функционирования такого устройства.

Технические требования к микропроцессорной системе управления, а также к датчикам, исполнительным механизмам определялись в результате расчетов на математической модели и стендовых испытаний физической модели.

Применение комбинированной энергетической установки, управляемой микропроцессорной системой, позволит эффективно аккумулировать и использовать кинетическую энергию электромобиля и избыток мощности ДВС, что обеспечит наилучшее распределение потоков энергии от ДВС и системы электротяги.

Проблемы уменьшения потребности страны и светлых нефтепродуктах и предохранения окружающей среды от загрязнений авиатранспортом приобретают в последние годы все большее народнохозяйственное значение. Это обстоятельство и определяет необходимость проведения работ, направленных на уменьшение удельных расходов топлива автотранспортом, снижение токсичности отработавших газов ДВС, создание экологически «чистых» транспортных средств. Предпринятые попытки широкого внедрения для целей решения внутригородских транспортных задач ЭМ не дали желаемого результата. Это связано, в основном, с ограниченностью запаса хода ЭМ от одной зарядки ТАБ из-за их низкой энергоемкости используемых химических источников тока.

Стремление ограничить зону работы ДВС автомобиля, с целью обеспечения наиболее экономичных режимов, с точки зрения расхода топлива и токсичности отработанных газов, с одной стороны, и стремление увеличить запас хода ЭМ при одновременном уменьшении массы АБ, с другой стороны, привели к так называемым, ЭМ с гибридным приводом.

ЭМ с КЭУ (гибридный ЭМ) - это транспортное средство, в котором для создания силы тяги используются два или несколько различных источников энергии.

ЭМ с КЭУ, в состав которых входят два источника энергии - ДВС и АБ, являются наиболее предпочтительными и наиболее известными. Исследования ЭМ с КЭУ выполненные с такими источниками энергии проводились и проводятся во многих странах различными фирмами (Toyota, Honda, Ford, Lucas Chloride EV System, General Electric, FIAT, Volkswagen A.G., Briggs & Stratton и др.).

ЭМ с КЭУ как и «чистые» ЭМ разрабатываются в основном на базе серийно выпускаемых автомобилей. Однако встречаются и оригинальные конструкции. Например, легковой ЭМ с КЭУ фирмы Briggs & Stratton (США) [4] который, в связи с расположением АБ в задней части кузова, имеет две задние оси, одна из которых ведущая. Полные массы проектируемых ЭМ с КЭУ лежат в широких пределах от 20000 кг - у автобуса на 99 пассажиров фирмы FIAT до 1360 кг - у легкового 4-х местного автомобиля Electro Austin А 40 (ФРГ) [42] ЭМ с КЭУ полной массой до 2000 - 2500 кг оснащается обычно карбюраторными ДВС, а свыше - дизельными. Мощность ДВС и ТЭД колеблется в широком диапазоне, что определяется как массой ЭМ так и структурой КЭУ и алгоритмом ее работы.

Большинство ЭМ с КЭУ оснащаются свинцово-кислотными батареями (кроме автобуса FIAT [41], оснащенного кадмий никелевой АБ), отношение массы которых к полной массе ЭМ составляет 0,1 - 0,17, и в некоторых случаях достигающее 0,3 (Briggs & Stratton)[40].

Наличие в КЭУ большого числа объектов управления, а значит, контролируемых и управляющих сигналов, исполнительных механизмов и органов управления, с одной стороны, и необходимость реализации оптимальных законов управления, с другой стороны, приводит к большому усложнению системы управления КЭУ.

Для решения указанных задач управления КЭУ в последнее время применяют специальные счетно-управляющие устройства на базе микропроцессорной техники. Фирмой General Electric (США) по заказу Департамента энергетики создан легковой 5-и местный ЭМ с КЭУ HTV-1 полной массой 2100 кг по параллельной структурной схеме. Функции контроля и управления КЭУ выполняются сдвоенным микрокомпьютером Intel 8086. выполняемые функции заключаются:

- в выборе режима работы КЭУ в функции задаваемой водителем мощности, скорости движения ЭМ и степени разряженности АБ;

- в управлении совместной работой ДВС и ТЭД;

- в управлении муфтой сцепления ДВС;

- в управлении переключением трехступенчатой автоматической коробкой передач;

- в расчете оптимального момента подключения ДВС в зависимости от степени разряженности ТАБ и температуры электролита;

- в регулировании и стабилизации тока заряда АБ;

- в диагностике системы управления;

- в информации водителя о работе и параметрах ЭМ.

Стратегией управления данным ЭМ является сведение к минимуму потребления бензина при соответствующей производительности. Опытный образец ЭМ WTV-1 потребляет жидкого топлива на 44% меньше, чем соответствующий автомобиль [35].

В РФ были предприняты попытки создания ЭМ с КЭУ, выполненные как по параллельной, так и по последовательной структурной схемам.

Автобусы, выполненные по последовательной схеме, не принесли ожидаемого эффекта.

Микроавтобус с КЭУ, выполненный на базе микроавтобуса РАФ при испытаниях в цикле НАМИ-2 обеспечивал экономию топлива в размере 2730%.

Основной задачей исследования являлось создание МП системы управления приводом ЭМ с КЭУ, требующее глубокого анализа и оптимизацию параметров КЭУ, разработки и экспериментальной проверки алгоритмов управления. Основными методами исследования были выбраны методы математического моделирования физических объектов, их многократного анализа и оптимизации, дополняемые физическим моделированием и экспериментальными стендовыми исследованиями.

С этой целью разработана математическая модель имитации движения ЭМ с КЭУ в цикле с предварительным расчетам характеристик ЭМ. Эффективность ЭМ с КЭУ оценивается по разряду показателей, рассчитываемых в модели: нулевому расходу топлива, удельному расходу электроэнергии, суммарным энергетическим затратам, себестоимости выполненной транспортной работы, запасу хода ЭМ без дополнительной подзарядки АБ.

Оптимизация параметров КЭУ проводилась при помощи математической модели оптимизации и модели планирования многофакторного эксперимента. В основе этих моделей лежит модель имитации движения ЭМ, Варьирование факторов осуществляется на основе теории планирования эксперимента.

Физическое моделирование при исследовании факторов определяющих алгоритм управления КЭУ, а также исследованиях и отладке алгоритма управления производилось на испытательном комплексе для исследования энергетических установок транспортных средств. В состав комплекса входят силовые установки КЭУ, элементы имитации нагрузки и управляющий комплекс.

В нашей стране, начиная с 70 годов, был проведен ряд теоретических и практических работ направленных на исследование КЭУ и создания эффективных ЭМ с КЭУ. Результатом этого явилась защита ряда диссертационных работ, а не создание, к сожалению, эффективного, а может быть просто работоспособного и дающего экономию топлива ЭМ с КЭУ. За исключением, может быть, работ филиала ВНИПТИ, в результате которых были созданы образцы ЭМ с КЭУ на базе микроавтобуса РАФ, которые соответствовали предъявленным требованиям, но из-за сложности управления ими и реализации наилучших режимов работы внедрения не получил.

Все предшествующие исследования проводились применительно к КЭУ последовательной структуры. Основными посылками при этом было то, что таким КЭУ не присуща механическая сложность трансмиссии и у них есть теоретическая возможность достижения запасов хода таких же как у автомобилей. В работах исследовано множество аспектов эффективности, проектирования ЭМ с КЭУ, разработаны методики расчетов и выбора параметра КЭЖУ, проведены исследования аккумуляторных батарей, режимов движения ЭМ. Однако однозначного ответа на вопрос: можно ли сейчас создать эффективный ЭМ с КЭУ и каким он должен быть, они не дают. Результатом этого и явилось то, что созданные образцы ЭМ с КЭУ последовательной структуры (ЛАЗ 4202 КЭУ, ЭМ созданные ЕрЛИ и НАМИ) не дали ожидаемой экономии топлива, а в некоторых случаях имели и перерасход по сравнению с аналогичными автомобилями.

Общие выводы

1. При разряде аккумуляторной батареи до 20% необходимо переключение комбинированной энергоустановки в режим заряда аккумуляторной батареи до тех пор, пока степень ее заряженности не возрастет до 30%. При снижении степени заряженности аккумуляторной батареи до 50% автоматически установить нижний предел установки скорости, не превышающий 19 км/ч.

2. Для электромобиля полной массой 3000 кг, двигателем внутреннего сгорания ВАЗ - 1111, тяговым электродвигателем ЭДТ62 найдена зона оптимальных по топливной экономичности значений передаточных чисел 1 -ой и 2-ой передач двухступенчатого редуктора. При передаточном отношении дифференциала 4,1 оптимальная область определится интервалами U кх = 3,17 + 2,93, Uкх = 1,22 + 0,98 .

3. Оптимизация в комплексе требует лишь три параметра регулирования:

- скорость подключения ДВС;

- угловая скорость вращения входного вала редуктора при переключении передач;

- коэффициент долевого участия ДВС на разгоне.

4. Три из четырех параметров регулирования должны иметь фиксированные значения:

- угловая скорость вращения входного вала редуктора в момент переключения передач - 586 рад/с;

- коэффициент долевого участия ДВС на разгоне - 0,8;

- коэффициент долевого участия ДВС при установившемся движении-1

5. Наиболее существенное влияние на запас хода электромобиля оказывает скорость подключения ДВС, коэффициент загрузки ДВС при разгоне и при установившемся движении. Увеличение скорости подключения

ДВС снижает запас хода электромобиля. Увеличение коэффициентов загрузки ДВС наоборот приводит к увеличению запаса хода электромобиля.

6. Исследования стратегий управления КЭУ показали, что стратегия КЭУ-А во всех случаях дает лучшие результаты, как по себестоимости Св, так и по расходу топлива Bs в сравнении со стратегией КЭВУ-Э. Использование стратегии КЭУ-А облегчает режим работы аккумуляторной батареи, благодаря чему аккумуляторная батарея имеет лучшие показатели по отдаваемой энергии.

7. Разработана комбинированная стратегия: трогание с места и движение на малых скоростях, когда у < 1 и токи аккумуляторной батареи не превышают 150-200 А и обеспечивается за счет энергии аккумуляторной батареи. Пуск ДВС осуществляется при скоростях движения порядка 15-25 км/ч. После подключения ДВС движение осуществляется за счет энергии ДВС, тяговый электродвигатель при этом выключается, а движение осуществляется за счет энергии аккумуляторной батареи.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для успешного выполнения работ разработаны математические модели, позволяющие проводить исследования как ЭМ с КЭУ и их эффективность использования, так и законы уравнения КЭУ. Разработанные модели содержат в себе расчет энергетических и тяговых параметров основных элементов КЭУ. Позволяют проводить исследования широкой номенклатуры факторов и при варьировании этих факторов в большом диапазоне от ЭМ до автомобиля, со всевозможными сочетаниями мощностей силовых агрегатов.

С помощью разработанных моделей проводится оптимизация определенных факторов по выбранным заранее показателям. В частности использование программы РЕХ позволило оптимизировать факторы, определяющие алгоритм управления КЭУ.

Разработанный макет программ включает в себя также программу расчета экономической эффективности принимаемых в процессе разработок решений. Эта же программа обеспечивает возможность исследования различных стоимостных показателей и оценить на параметры эффективности ЭМ с КЭУ.

В рамках этой работы на основе изучения существующих структур, принципов и законов управления КЭУ выбрана базовая структура КЭУ, для которой изучалась возможность создания МПСУ. Выбранная структура позволяет автоматизировать работу основных компонентов установки, более полно используя их возможности. В состав такой КЭУ входят ДВС, ТЭД, АБ, система управления ТЭД и автоматический двухступенчатый редуктор. Для выбранной структуры КЭУ разработана структурная схема МПСУ и структурная схема МПБУ. Основные функции разрабатываемой системы управления являются функции управления силовыми агрегатами КЭУ и контроль за состоянием АБ в процессе работы. Кроме того МПСУ осуществляет управление процессами переключения передач редуктора в зависимости от режима работы силовых агрегатов.

Для разработанной системы управления проведен выбор датчиков и разработаны некоторые исполнительные механизмы системы управления (система позиционирования дроссельной заслонкой, регулятор мощности ТЭД).

Алгоритм управления КЭУ разработан на основе анализа существующих законов управления, выбранной базовой структуры КЭУ и с учетом требований, предъявляемых к КЭУ. Функциональная отладка разрабатываемого алгоритма проводилась на ЭВМ, для чего потребовалось разработать имитационные модели каждого силового агрегата и ЭМ в целом. Функционирование алгоритма проверялось во всевозможных дорожных ситуациях и при всевозможных действиях водителя. В процессе этих работ оказалось возможным определить ориентировочные тягово-скоростные характеристики ЭМ с КЭУ.

Использование математических моделей ЭМ с КЭУ позволило провести оптимизацию значений передаточных чисел двухступенчатого редуктора с целью разработки технического задания на редуктор. Оптимизация передаточных чисел редуктора по критерию минимума расхода топлива показала достаточную пологость оптиума, что дает некоторую свободу проектировщикам при конструктивной проработке.

Совместное исследование факторов, определяющих алгоритм управления и эксплуатационных факторов выявило закономерность изменения факторов, определяющих алгоритм управления при изменении условий эксплуатации с целью более эффективного использования ЭС с КЭУ. Эти же исследования показали, что ряд факторов, определяющих алгоритм управления (скорость подключения ДВС, коэффициенты загрузки ДВС) должны быть изменяемыми для повышения эффективности ЭМ в различных условиях эксплуатации и при различных режимах движения.

В связи с тем, что алгоритм реализует задачу управления КЭУ путем задания мощности, развиваемой силовыми агрегатами (ДВС и ТЭД) были разработаны алгоритмы регулирования мощности ДВС и тягового электропривода. Функции этих алгоритмов заключаются в обеспечении отработки заданного уровня мощности регулируемого силового агрегата в данный момент времени.

Учитывая, что основной задачей ЭМ с КЭУ является повышение величины пробега ЭМ на запасе энергии АБ и алгоритмы управления силовыми агрегатами должны обеспечить это условие, разработан алгоритм расчета остаточной емкости АБ. Алгоритм расчета емкости АБ может выполнить свои функции по двум принципам. Первый основан на анализе параметров схемы замещения АБ, а второй использует зависимость Пейкерта. Второй принцип намного проще первого, однако, отдать предпочтение какому-либо из них можно будет только после их всесторонних испытаний на реальном объекте.

Одной из цепей данной работы было изготовление и испытание макетов узлов МПСУ для проверки разрабатываемых законов управления. Используя разработанные в объеме этой работы макеты регулятора мощности и системы позиционирования дроссельной заслонки ДВС, описанные в этой работе, разработан комплекс для отработки алгоритма управления МПСУ КЭУ на базе стенда КЭУ. Использование комплекса позволяет всесторонне исследовать алгоритм и отводить его еще до изготовления опытного образца.

При выборе датчиков и исполнительных механизмов широко использовались отдельные компоненты промышленно выпускаемых деталей, что не требует внесения большого числа изменений в конструкцию силовых агрегатов КЭУ.

Использование математических моделей позволило в короткие сроки оценить влияние конструктивных факторов на экономические показатели ЭМ с КЭУ. Ужесточение условий эксплуатации ЭМ отрицательно сказывается на всех экономических показателях. Частично компенсировать такое положение можно благодаря внесению изменений в алгоритм управления или использование в алгоритме варьируемых факторов, на которые может воздействовать водитель. Выбор конструктивных параметров должен зависить от задач, которые призван решать ЭМ с КЭУ. Наиболее полно ЭМ с КЭУ может решать задачу экономии топлива, при достаточном для городских условий эксплуатации запасе хода на энергии АБ. Попытка достижения экономической эффективности в сравнении с традиционным автомобилем при нынешнем уровне цен энергоносителей и параметрах существующих АБ не реальна. Основная причина такого положения заключается в низких энергетических показателях АБ, что приводит к существенному сокращению грузоподъемности транспортного средства. Дополнительно к этому высокими являются и затраты на производство ЭМ с КЭУ.

Результаты исследований могут быть использованы при разработках электромобилей с микропроцессорными системами управления.

1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М. Наука 1971г.

2. Артаманов В.М., Лебедев Г.П., Хренков П.И. Светолучевые осциллографы. Л. Энергоиздат. 1982г.

3. Большое Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики М. Наука 1983г.

4. Вентцель B.C. Теория вероятностей. М. Наука 1969г.

5. Возводин В.В., Кузнецов Ю.А. Матрицы и вычисления. М.Наука 1984г.

6. Гнеденко В.В., Хинчин А.Н. Элементарное введение в теорию вероятностей. М.Наука 1976 г.

7. Гдунов С.К. Решение систем линейных уравнений. Новосибирск, Наука 1980г.

8. Дехтиренко П.И., Коваленко В.П. Определение параметров звеньев САР М. Энергия 1973г.

9. Дихкин В.А., Прудников А.П. Справочник по операционному исчислению. М., Высшая школа 1965г.

10. Ю.Закс Лотар. Статистическое оценивание. М., Статистикл 1976г.

11. П.Эрелов В.И. Разработка методов совершенствования технической эксплуатации автомобильных аккумуляторных батарей. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н. Харьков 1975г.

12. Ипатов М.И. Технико-экономический анализ проектируемых автомобилей. М., Машиностроение 1982г.

13. Климов А.Н. Погрешности измеряемых величин. М., МИФИ 1980г.

14. Кнеллер В.Ю., Боровских Л.П. Определение параметров многоэлементных двухполюсников. М., Энергоатомиздат 1986г.

15. Кузютин В.Ф. Погрешности приближенных формул интегрирования. Л., ЛГУ 1982г.

16. Львовский Е.Н. Статистические методы эмпирических формул. М. Высшая школа 1982г.

17. Литвинов А.С. Теория эксплуатационных свойств авторанспортных средств. Часть 1 и П.М., НАМИ 1980г.

18. Методика (основные положения) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М. Экономика 1977г.

19. Налимов В.В., Чернова Н.А. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М. Наука 1965г.

20. Нормы амортизационных отчислений по основным фондам народного хозяйства СССР и положение о порядке планирования, начисления и использования амортизационных отчислений в народном хозяйстве. М. Экономика 1974г.

21. Петленко В.И. Исследование системы тягового привода электромобиля с КЭУ. Отчет по научно-исследовательской работе. М. МАДИ.

22. Прейскурант № 21-01. Оптовые цены на автомобили, автобусы, троллейбусы, прицепы (с 01. 01. 2004 г.)23 .Нормативы удельных капитальных вложений по предприятиям автомобильного транспорта. Минавтотранс РСФСР (Гидроавтотранс). ЦБНТИ. М. 1973г.

23. Прейскурант № 27-07. Оптовые цены на запасные части к автомобилям, автобусам, троллейбусам и прицепам, (с 01. 01. 2004 г.)

24. Прейскурант № 04-02. Оптовые цены промышленности на нефтепродукты, (с 01. 01. 2004 г.)

25. Прейскурант № 05-14. Единые оптовые цены на продукцию шинной промышленности, (с 01. 01. 2004 г.)27.проектирование трансмиссий автомобилей: Справочник. Под общей редакцией Гришкевича А.Н. М. Машиностроение 1984г.

26. РД 50-491-84. Техническая диагностика. Определение параметров технического состояния объектов диагностирования по косвеннымпараметрам на основе регрессионных моделей. Методические указания. М. Издательство стандартов 1985г.

27. Ставров О.А. Электромобили. М. Транспорт 1986г.

28. СТРЕНГ Г. Линейная алгебра и ее применение. М. Мир 1980г.

29. Справочник по теории вероятности и математической статистике. /Королюк В.С„ Поршенко Н.И., Скороход А.В., Турбин А.Ф./ М. Наука 1985г.

30. Хартман К., Лецкий Э., Шеффер В. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. М. Мир 1977г.

31. ЗЗ.Чинаев П.И., Шкитин В.А., Один из методов технической диагностики систем класса автоматического управления. В кн. Техническая диагностика. М. Наука 1972г.

32. Чоколов Н.М. Планирование научно-технического прогресса на автомобильном транспорте. М. Транспорт 1985г.

33. Веммон Р. Имитационное моделирование Систем. Искусство и наука. М. Мир 1978г.

34. MARC С. TRUMMEL, STEVEN D. MAZOR, RAYMOND J. FREEMAN, ROBERT D. KING. DOE HYBRID TEST VECHILE RESULTS OF FUELL ECONOMY EMISSION AND ENGINEERING CHARACTERIZATION TESTING. SAE TECHN. PAP. SEK., № 841254, 1984.

35. CLEMENT B. SOMUAH, ANDREW F BURKE. A MICROKOMPUTER CONTROLLED POWERTRAINE FOR A HYBRID YEHCLE. SAE TECHN. PAP. SER., № 841201,1982.

36. MIERSCH R. THE GASOLINE/ELECTRIC HYBRID PROPULSION SYSTEM IN THE VW CITY TAXI. THE FIFTH INTERNATIONAL ELECTRIC VECHICLE SIMPOSIUM. PHILADELPHIA, 2-5 окт., 1978.

37. JEANNERET В. AUTOMOBILE MIT HYBRIDANTRIEB. BULL. SCHWAZ. ELECTROTECH. VER., №07,1985.

38. SAKIDAKIS N. GOLF MIT OTTO ELECTRO - HYBRIDANTRIED,1. ATZ, №11,1985.

39. FIDMAN S. NOW THAT BEIGGS & STRSTION'S SPORTY HYBRID

40. SIX WHEELER HAS BEEN PROVEN WHAT IS ITS FUTURE?1. BATTERIES TODAY, №1,1981.

41. Исследование системы тягового привода электромобилей скомбинированной энергоустановкой. (Отчет о НИР промежуточный).1. М. МАДИ 1986г.

42. KORDESCH К. ELECTRISCHE AUTOMOBILE MIT

43. HYBRIDANTRIEB. OZE, 6,1980.

44. Лидоренко H.C., Мучник Г.Ф., Бортников Ю.С., Иванов A.M., Постаногов В.П. электромобили. -М.:ВНТИЦентр, 1984.

45. Ставров О.А. Электромобили. -М.: ВИНТ информации, 1976.

46. Козловский А.Б., Яковлев А.И. Испытательные цикоы электромобиля //Автомобильная промышленность -М.: 1983, -№2.

47. Козловский А.Б., Яковлев А.И. Испытательные циклы электромобиля // Автомобильная промышленность.-М.:1979. -№1.

48. Щетина В.А„ Богомазов В.А. Влияние технико-экономических показателей автомобилей на эффективность их использования //Автомобильная промышленность. -М.: 1994, -№5.

49. Изосимов Д.Б., Макаров В.К. Система управления движением транспортного средства с учетом сухого трения колес и дорожного покрытия // Системы с разрывным управлением. / Сб.научн.тр. М.: Институт проблем управления, 1982.

50. Изосимов Д.Б., Макаров В.К. система управления движением транспортного средства с учетом сухого трения колес и дорожного покрытия // Системы с разрывным управлением/Сб.научн.тр.- М.: Институт управления, 1982.

51. П.Петленко А.Б. Емкостные накопители энергии в электротранспортных средствах малого класса // Проблемы развития локомативостроения / Тез. докл. Международной научно-техн. конф. -М.: МИИТ 1996, с.65-66.

52. Петленко А.Б. Электрифицированная инвалидная коляска с энергосберегающей установкой // Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта/ Тез. докл. 2 Международной научно-техн. конф. -М.: МИИТ 1996, том 1 с.133.

53. Петленко А.Б. Электропривод инвалидной коляски // Проблемы промышленных электромеханических систем и перспективы их развития / Тез. докл. С Международным участием. -Ульяновск: УдГТУ, 1996, часть 1, с. 14-15.

54. Логачев В.Н. Электропривод электромобиля с комбинированной энергоустановкой и его эффективность. Дисс.канд.техн.наук. -Москва, 1987г.

55. Листвинский М.С. Исследование энергетических установок электромобилей. Дисс.канд.техн.наук. -Москва, 1972г.

56. Момджян А. А. Электромобиль с комбинированной энергоустановкой : двигатель внутреннего сгорания генератор - свинцово-кислотная аккумуляторная батарея. - Дисс.канд.техн.наук. -Ереван: 1985г.

57. Петленко Б.И., Логачев В.Н. Математическое моделирование электромобиля с комбинированной энергоустановкой. Электричество, 1991, №11,с.56-59.

58. Ефремов И.С., Полыгин А.П. и др. Электрические трансмиссии пневмоколесных транспортных средств. -М.: Энергия, 1986, с.256.

59. Петленко Б.И., Макаров А.К. Петленко А.Б., Корчак А.С., Нгуен Каанг Тхиеу. Автотранспортное средство особо малого класса с электроприводом и комбинированной энергоустановкой, включающей емкостной накопитель энергии // Отчет о НИР / МАМИ. -М.: 1996.

60. Байрыева Л.С., Шевченко В.В. Электрическая тяга : Городской наземный транспорт: Учебник для техникумов. М.: Транспорт, 1986. -206с.

61. Кутыловский М.П. Электрическая тяга. -М.: Стройиздат, 1970,с.263.

62. Гурьянов Д.И. Оптимизация управления электромобилями малой грузоподъемности с приводами постоянного тока: Дисс.канд.техн.наук. -М.: МАДИ, 1992г.

63. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники; М.: Энергоиздат, 1993.

64. Андерс. В.И. Определение мощности элементов электрооборудования транспортных машин с электроприводом. / Тр. МЭИ. -М.: 1977. №308, с.22-29.26.3имилев Г.В. Теория автомобиля. -М.: Машгиз. 1959 с.312.

65. Розенфельд В.Е., Исаев И.П., Сидоров Н.Н. Теория электрической тяги. М.: Транспорт, 1983. -328с.

66. Draft International Standart ISO/DIS 7176-8. Wheelchairs Part 8: Requirement and test methods for static, impact and fotique stringhis. 1996, p.78.

67. Петленко А.Б. Особенности энергообеспечения инвалидных колясок // Электротехнические системы автотранспортных средств и их роботизированных производств /Сб.научн.тр.- М.: МАМИ, 1997, с.63-67.

68. Гурьянов Д.И., Листвинский М.С., и др. Математическое моделирование динамики работы тяговых аккумуляторных батарей // Электротехнические системы автотранспортных средств и их роботизированных производств /Сб.научн.тр.- М.: МАМИ, 1995, с.50-54.

69. Боровских Ю.И. Электрооборудование автомобилей. Справочник. -М.: Транспорт, 1971. -192с.

70. Акимов С.В., Боровских Ю.И., Чижков Ю.П. Электрическое и электронное оборудование автомобилей //-М: Машиностроение, 1988, с.280.

71. Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей. М.: Транспорт, 1989.-286с.

72. Акимов С.В. Здановский A.JL. и др. Справочние по электрооборудованию автомобилей II-Мл Машиностроение, 1994, с.544.

73. Поляк Д.Г. Исследование тяговых режимов и технико-экономических показателей аккумуляторных автомобилей (электромобилей). -Дисс.канд.техн.наук. -Москва, 1961г.

74. Кавешников В.М. Исследование комбинированных энергетических установок автономных транспортных средств. Дис. канд. техн. наук. -Новосибирск, 1977г.

75. Тарасян А.П. Оптимизация электропривода электромобиля с широтно-импульсным управлением. Дис. канд. техн. наук. -Ереван, 1984г.

76. Оганесян P.M. Исследование технико-экономической эффективности и определение перспективных типов технических средств автомобильного транспорта с комбинированными силовыми установками. -Дисс.канд.техн.наук. -Москва, 1977г.

77. Алепин К. А. Механизация погрузочно-разгрузочных работ средствами напольного электротранспорта. Калининградское книжное изд-во, 1974.

78. Мачульский И.И., Алепин Е.А. Машины напольного безрельсового транспорта. -М.: Машиностроение, 1982.

79. Луганский К.П., Гурьянов Д.И., Дижур М.М. Анализ взаимосвязей и процессов в электротележке с бортовым источником энергии // Электротехнические системы автотранспортных средств и их роботизированных производств /Сб.научн.тр.- М.: МАМИ, 1995, с.46-50.

80. Weege R/ D/ Entwicklungsprufiing und endprufung vonmanuell angetriebenen Rollstuhlen. Meyra, 1997.

81. Wheelchairs parti: determination of static stability. ISO 7176/1-1986.

82. Wheelchairs part4: determination of energy consumption of electric wheelchairs. ISO 7176/4,1988.

83. Гурьянов Д.И., Докучаев C.B., Шахов В.Д., Петленко А.Б. Оценка технико-эксплуатационных параметров электромобиля // Электротехнические системы автотранспортных средств и их роботизированных производств /Сб.научн.тр.- М.: МАМИ, 1997, с.23-31.

84. Гурьянов Д.И., Докучаев С.В., Шахов В.Д., Петленко А.Б. Оценка технико-эксплуатационных параметров электромобиля // Электрические системы автотранспортных средств и их роботизированных производств /Сб.научн.тр.- М.: МАМИ, 1997, с.32-36.

85. Шаврин П.А., Гурьянов Д.И., Петленко А.Б. Алгоритм управления транспортным средством с индивидуальным приводом колеса // Электротехнические системы автотранспортных средств и их роботизированных производств /Сб.научн.тр.- М.: МАМИ, 1997, с.37-40.

86. Петленко А.Б., Чижков Ю.П. Исследование электропривода и алгоритмов управления инвалидной коляски с комбинированной энергоустановкой, включающей емкостных накопитель // Отчет о НИР / МАМИ. -М.: 1996.

87. Verfahren zur Regelung des Fahrze ugdynamik, A.Van Zanten; Robert Bosch GmbH 4026626.5,1992.4

88. Farhzeung. / U. Hartmann, A.Van Zanten; F. Kost; Robert Bosch GmbH -4026626.3,1992.

89. Antiblockierregelsystem / A.Van Zanten; F. Kost; Robert Bosch GmbH -40121168.2, 1991.

90. Electronishe Bremskraftverteilung (EBV) von Teves. KFZ Betz., 1992, 82,19, p.7.

91. Fzhrzeug mit Uberwachung des Bremstemperatur / W.Konrad, H.Bechars, N.PoIzin; Robert Bosch GmbH -4020693.9, 1992.

92. J.Ascermann. Robust nonlinear decoupling and yar stabilization of four whell steerind cars. In Proc. 12th IFAC World Congress, Sydney, 1993, Vol.1, p.7-10.

93. Amano Y. Et al. Model following control of hybrid 4WD vehicles. In Proc. 11 IFAC World Congress, Tallin, 1990, Vol.8, p.130-135.

94. Эллис Д.Р.Управляемость автомобиля. -M.: Машиностроение, 1975.

95. Ефремов И.С., Полыгин А.П. и др. Электрические трансмиссии пневмоколесных транспортных средств. -М.: Энергия, 1986, с.256.

96. Петленко Б.И., Макаров А.К. Петленко А.Б., Корчак А.С., Нгуен Каанг Тхиеу. Автотранспортное средство особо малого класса с электроприводом и комбинированной энергоустановкой, включающей емкостной накопитель энергии // Отчет о НИР / МАМИ. -М.: 1996.

97. Байрыева Л.С., Шевченко В.В. Электрическая тяга : Городской наземный транспорт: Учебник для техникумов. М.: Транспорт, 1986. -206с.

98. Кутыловский М.П. Электрическая тяга. -М.: Стройиздат, 1970,с.263.

99. Гурьянов Д.И. Оптимизация управления электромобилями малой грузоподъемности с приводами постоянного тока: Дисс.канд.техн.наук. -М.: МАДИ, 1992г.

100. Бессонов JI. А. Теоретические основы электротехники; М.: Энергоиздат, 1993.

101. Андерс. В.И. Определение мощности элементов электрооборудования транспортных машин с электроприводом. / Тр. МЭИ. -М.: 1977. №308, с.22-29.69.3имилев Г.В. Теория автомобиля. -М.: Машгиз. 1959 с.312.

102. Розенфельд В.Е., Исаев И.П., Сидоров Н.Н. Теория электрической тяги. М.: Транспорт, 1983. -328с.

103. Draft International Standart ISO/DIS 7176-8. Wheelchairs Part 8: Requirement and test methods for static, impact and fotique stringhis. 1996, p.78.

104. Петленко А.Б. Особенности энергообеспечения инвалидных колясок // Электротехнические системы автотранспортных средств и их роботизированных производств /Сб.научн.тр.- М.: МАМИ, 1997, с.63-67.

105. Гурьянов Д.И., Листвинский М.С., и др. Математическое моделирование динамики работы тяговых аккумуляторных батарей //

106. Электротехнические системы автотранспортных средств и их роботизированных производств /Сб.научн.тр.- М.: МАМИ, 1995, с.50-54.

107. Боровских Ю.И. Электрооборудование автомобилей. Справочник. -М.: Транспорт, 1971. -192с.

108. Акимов С.В., Боровских Ю.И., Чижков Ю.П. Электрическое и электронное оборудование автомобилей //-М: Машиностроение, 1988, с.280.

109. Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей. М.: Транспорт, 1989.-286с.

110. Акимов С.В. Здановский А.Л. и др. Справочние по электрооборудованию автомобилей //-М.: Машиностроение, 1994, с.544.

111. Поляк Д.Г. Исследование тяговых режимов и технико-экономических показателей аккумуляторных автомобилей (электромобилей). -Дисс.канд.техн.наук. -Москва, 1961г.

112. Кавешников В.М. Исследование комбинированных энергетических установок автономных транспортных средств. Дис. канд. техн. наук. -Новосибирск, 1977г.

113. Тарасян А.П. Оптимизация электропривода электромобиля с широтно-импульсным управлением. Дис. канд. техн. наук. -Ереван, 1984г.

114. Оганесян P.M. Исследование технико-экономической эффективности и определение перспективных типов технических средств автомобильного транспорта с комбинированными силовыми установками. -Дисс.канд.техн.наук. -Москва, 1977г.

115. Алепин К.А. Механизация погрузочно-разгрузочных работ средствами напольного электротранспорта. Калининградское книжное изд-во, 1974.

116. Мачульский И.И., Алепин Е.А. Машины напольного безрельсового транспорта. -М.: Машиностроение, 1982.

117. Луганский К.П., Гурьянов Д.И., Дижур М.М. Анализ взаимосвязей и процессов в электротележке с бортовым источником энергии // Электротехнические системы автотранспортных средств и их роботизированных производств /Сб.научн.тр,- М.: МАМИ, 1995, с.46-50.

118. Weege R/ D/ Entwicklungsprufung und endprufung vonmanuell angetriebenen Rollstuhlen. Meyra, 1997.

119. Wheelchairs parti: determination of static stability. ISO 7176/1-1986.

120. Wheelchairs part4: determination of energy consumption of electric wheelchairs. ISO 7176/4,1988.

121. Гурьянов Д.И., Докучаев C.B., Шахов В.Д., Петленко А.Б. Оценка технико-эксплуатационных параметров электромобиля // Электротехнические системы автотранспортных средств и их роботизированных производств /Сб.научн.тр.- М.: МАМИ, 1997, с.23-31.

122. Гурьянов Д.И., Докучаев С.В., Шахов В.Д., Петленко А.Б. Оценка технико-эксплуатационных параметров электромобиля // Электрические системы автотранспортных средств и их роботизированных производств /Сб.научн.тр.- М.: МАМИ, 1997, с.32-36.

123. Шаврин П.А., Гурьянов Д.И., Петленко А.Б. Алгоритм управления транспортным средством с индивидуальным приводом колеса // Электротехнические системы автотранспортных средств и их роботизированных производств /Сб.научн.тр,- М.: МАМИ, 1997, с.37-40.

124. Петленко А.Б., Чижков Ю.П. Исследование электропривода и алгоритмов управления инвалидной коляски с комбинированнойэнергоустановкой, включающей емкостных накопитель // Отчет о НИР / МАМИ.-М.: 1996.

125. Verfahren zur Regelung des Fahrze ugdynamik, A.Van Zanten; Robert Bosch GmbH 4026626.5,1992.4

126. Farhzeung. / U. Hartmann, A.Van Zanten; F. Kost; Robert Bosch GmbH -4026626.3,1992.

127. Antiblockierregelsystem / A.Van Zanten; F. Kost; Robert Bosch GmbH -40121168.2,1991.

128. Electronishe Bremskraftverteilung (EBV) von Teves. KFZ Betz., 1992, 82, 19, p.7.

129. Fzhrzeug mit Uberwachung des Bremstemperatur / W.Konrad, H.Bechars, N.Polzin; Robert Bosch GmbH -4020693.9, 1992.

130. J.Ascermann. Robust nonlinear decoupling and yar stabilization oftVifour whell steerind cars. In Proc. 12 IF AC World Congress, Sydney, 1993, Vol.1, p.7-10.

131. Amano Y. Et al. Model following control of hybrid 4WD vehicles. In Proc. 11 IF AC World Congress, Tallin, 1990, Vol.8, p.130-135.

132. Эллис Д.Р.Управляемость автомобиля. -M.: Машиностроение,1975.

133. Калюжный М.Г. Разработка и исследование локальной системы управления моментом асинхронного привода мотор-колеса электромобиля. Автореф. канд. дисс. -Новосибирск, НЭТИ, 1980, с.21.

134. Кашников ВВ. Электропривод электромобилей с алгоритмами управления на скользящих режимах. Дисс.канд.техн.наук. -М.: МАДИ, 1985, с. 190.

135. Литвинов А.С. Управляемость и устойчивость автомобиля. -М.: Машиностроение, 1971, с.416.

136. Макаров В.К. Скользящие режимы в динамике транспортных средств с учетом характеристик сухого трения. -В кн.: Методы Синтеза систем с разрывными управлениями на скользящих режимах. -М.: ИПУ, 1983, с. 70-75.

137. Уткин В.И. Принципы идентификации на скользящих режимах. ДАН СССР, 1981, т.25,3 558-561.т ооо мнпо «эконд»

138. ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ ФИРМА .МНПО .ЭКОНД" (МНОГОПРОФИЛЬНОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ И ПРОИЗВОДСТВЕННО-КОММЕРЧЕСКОЕ ОБЩЕСТВО „ЭКОНД")129323. Москва, а/я № 9

139. Тел. (095)180-6340. 189-1820; т/факс (095)180-53181. E-mail: econd(a).mail.ru1. АКТо внедрении результатов научно-исследовательской работы

140. По результатам теоретических исследований разработана инженерная методика синтеза системы управления КЭУ.

141. Полученные в результате исследования статистические параметры позволяют установить степень его использования и обосновать выбор мощности и энергоемкости элементов тягового электропривода с комбинированной энергоустановкой.

142. Полученные результаты позволяют правильно выбрать параметры тягового привода при проектировании электромобилей с КЭУ.

143. От МНПО «ЭКОНД» Зам. директора НТЦ

144. От МГАУ им. В.П. Горячкина

145. Зав. кафедрой «Автомобильный транспорт»д.т.н., профессор1. Дидманидзе1. Б.Н. Артеменко1. Соискатель1. Е.Г. Ивакина