автореферат диссертации по транспорту, 05.22.02, диссертация на тему:Основы теории и синтеза оптимального управления гидромеханическими передачами автомобилей

УКРАИНСКИЙ ТРАНСПОРТНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рухописи

КРАЙНЕВЕ Любомир Васильевич

УДК 629.113.-585.2.001

ОСНОВЫ ТЕОРИИ И СИНТЕЗА ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИМ« ПЕРЕДАЧАМИ АВТОМОБИЛЕЙ

05.22.02 - Автомобюхи и тракторы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Кие» - 1995

Диссертация представлена в виде рукописи.

• работа выполнена в Государственной университете "Львовская политехника"

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор,

Кальченко Б.И.

доктор технических наук, профессор, .

Погорилый Л.В.

доктор технических наук, профессор,

Сахно В.П.

Ведущая организация - АО Кременчугский автомобильный зав'

Защита диссертации состоится О" Л О • 1995 г. в АО ^час. на заседании специализированного совета Д 01.27.02 Украинском транспортном университете по адресу: 252010, Кие; ул .Суворова., 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан 11 0%,_.1995 г.

Ученый секретарь специализированного совета, профессор

(//< Н.Н.Дмитр

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Анализ тенденций развития автомобилестроения и прогностическая оценка на 2000 г. свидетельствуют, что определяющим направлением в совершенствовании автомобильных трансмиссий и силовых агрегатов в делом станет автоматизация управления. Последняя, кроме улучшения эргономических характеристик условий труда водителей, тесно связана с вопросами топливной экономичности, производительности й ресурсных показателей автомобильной техники.

Развитие микроэлектроники создало предпосылки для качественно нового уровня развития автоматического управления автомобильными агрегатами.' В этой связи особенно актуальными представляются работы по максимальному использованию функциональных возможностей элект-- 1йых систем, коренным образом отличающихся от традиционных механических и гидравлических систем аналогичного назначения.

Однако до последнего времени отсутствуют как теоретические основы оптимального управления, в частности трансмиссией и двигателем, так и методология структурного синтеза и программного обеспечения электронных систем автоматического управления.

Основные вопросы по теме диссертации решены автором в период с 1973 по 1991 годы и связаны с выполнением планов НИР по программам Минавтопрома, а также по территориальных программах и соответствуют 1-й, 2-й и 10-й темам Перечня рекомендуемых направлений диссертационных исследований по проблемам автомобиле- и тракторостроения, одобренным, в свое время,' экспертным советом ВАК СССР по транспорту.

Цель работа Целью исследования является повышение топливной экономичности, производительности, ресурсных показателей трансмиссии автотранспортных средств комфортабельности движения и уменьшение эксплуатационных издержек за счет оптимального управления гидромеханическими передачами.

Методы исследования. В работе использовались теоретические и экспериментальные методы исследований. Из математических методов применялись: аппарат системного подхода, включая теорию оптимального управления (принцип максимума Понтрягина Л. С., динамическое программирование Р. Белмана, метод неопределенных множителей Лагран-жа, численные методы оптимизационного поиска), многофакторное планирование эксперимента, детерминированное и вероятностное моделиро-

вание на ЭДШ, спектральный и корреляционный анализ, теории автоматического регулирования, синтеза и анализа сложных систем.

Экспериментальные исследования выполнялись в лабораторных, стендовых и дорохно-зксплуатационных условиях и базировались как на общепринятых, так и специально разработанных методиках на базе отдела испытаний ВКЗИавтобуспрома совместно с автополигоном НАШ. Целью исследования является повышение топливной экономичности, производительности, ресурсных показателей трансмиссии, комфортабельности движения и снижение эксплуатационных издержек автотранспорт-• ных средств.

Научная новизна работы состоит в том, что впервые на осноЕе системного подхода разработаны: общая методология формирования оптимального управления трансмиссией АТС, в частности ГМП; методы структурного синтеза и программного обеспечения систем автоматического управления как анаяого-дискретного типа, гак и с использованием микропроцессоров; . методы и аппаратные комплексы по отладке' и оценке эффективности синтезированного управления трансмиссией. На защиту выносятся следующие результаты:

- методика определения моментов переключения ступенчатых трансмиссий АТС, оптимальных по условию топливной экономичности ;

-.методы аналитического исследования потенциальных возможностей процессов переключения ступеней в трансмиссии, базирующиеся на динамическом программировании и принципе максимума Понтрягина;

- оценочные показатели топливной экономичности и динамичности процесса разгона АТС, обеспечивающие более точную и корректную, оценку процесса по сравнению с традиционными величинами времени разгона и абсолютного-расхода топлива до достижения определенной скорости движения;

- методики экспериментальных исследований электронных систем автоматического управления (ЭСАУ) ступенчатыми трансмиссиями и оценки их эффективности, базирующиеся ка шогофактсрном планировании эксперимента;

- -основные положения синтеза оптимального управления системой "двигатель-трансмиссия", а также программирования оптимальных режимов. циклического движения транспортных средств;

- алгоритмы программы по исследованию и оптимизации динамики процессов прямых и обратных переключений ГШ на тяговом и тормозном режимах работы;

- «етоды структурного синтеза аналого-дискретных систем и программ-

- 5 -

ного обеспечения микропроцессорных ЭСАУ ГШ;

- методика «имитационного моделирования динамики ACT с ГШ, включа-юш£1Я и элементы вероятностного расчета показателей тягово-скорост-ных свойств, топливной экономичности и динамической яагруженности трансмисс.".;! в эксплуатационных условиях.

Практическая ценность. Использование разработанных методов, алгоритмов и программ на стадии проектирования системы "двигатель-трансмиссия" обеспечивает возможность обоснованного выбора оптимальных алгоритмов работы ЭСАУ ГМП, что позволяет в максимальной степени использовать их функциональные возможности, сократить сроки , проектно-консгрукторских и доводочных работ, а также проводить сравнительную оценку показателей скоростных свойств и топливной экономичности как для проектируемых, так и существующих АТС применительно к заданным условиям эксплуатации.

Внедрение разработанных на основе диссертации рекомендаций позволило:

- улучшить топливную экономичность автобусов ЛиАЗ-5256 в реальных эксплуатационных условиях в среднем на 4,5, X; автобусов ЛиАЗ-б77М - в среднем на 3,6 X;

- улучшить ресурсные показатели гидромеханических трансмиссий за счет снижения в 1,5-2 раза работы буксования фрикционов путем соответствующего совершенствования организации процессов переключения ГШ с помощью ЭСАУ;

- снизить эксплуатационные1 издержки по техническому обслуживанию и ремонту автобусных ГШ за счет более высокой надежности функционирования ЭСАУ по сравнению с механико-гидравлической системой;

- улучшить эксплуатационные характеристики автобусов с ГМП за. счет рационального выбора типа регулятора дизельного двигателя и совершенствования совмещения с гидротрансформатором;

- повысить эффективность и уменьшить сроки проектных работ по гидромеханическим трансмиссиям в. Укравтобуспроме и НАМИ за счет внедрения пакетов прикладных расчетных программ на ЭВМ;

-реализовать практические методики оптимизационных и сравнительных экспериментальных исследований' ГМП на Автополигоне НАМИ и отделе испытаний Укравтобуспрома, базирующиеся на многофакторном планировании эксперимента, что позволило сократить обьем испытаний и существенно повысить их эффективность.

Внедрение полученных в работе рекомендаций и алгоритмов позволит такда:

- улучшить эксплуатационные характеристики автопогрузчиков оборудованных ЭСАУ ГШ (модели 4088), обеспечить эффективную реализацию специальных режимов управления (микроскорость и силовой реверс. 1 псЬеп и рЪ^гешг)

- добиться дальнейшего улучшения топливной экономичности на 4... 5 % .и динамичности на 2... 3 % автобусов, оборудуемых микропроцессорными ЭСАУ с режимами адаптивного управления;

- снизить знергонагруженносгь рабочей тормозной системы автобусов в условиях городского движения на 40... 60 X. с соответствующим, увеличением ресурса тормозных фрикционных накладок в 1,5-3 раза за счет автоматизации управления гидрозамедлителем, встроенного в ГШ, в процессе служебного торможения;

- приступить к практическим работам по созданию и программному обеспечению центрального микропроцессорного блока автоматики системы "двигатель-трансмиссия";

- начать практические работы -по реализации и синтезу программированных режимов движения городского автобуса, в частности процессов разгона и замедления.

Реализация результатов работы. Созданы опытные образцы элект-'ронных систем автоматического управления автобусными ГМП, на основании которых начато промышленное производство ЭСАУ ГШ мод. 19.17 и 192.17 (блок 47.3761), автобусы ЛиАЗ 5256 и Икарус, ГШ мод. 22.17 (блок 47.3762, автобус ЛиАЗ 677М). Производится доводка промышленных образцов ЗСАУ ГМП . шд. 27.17 (для автопогрузчика 4038, блок 47.3763). Начаты работы по создали» и подготовке серийного, производства ЭСАУ микропроцессорного типа для перспективного семейства автобусных -планетарных ГШ /мод. 39.17/, позволяющих реализовать адаптивные ре ни мы управления. Конструкции ЭСАУ ГШ защищены 7 авторскими свидетельствами. Разработанные методы определения оптимальных моментов переключения ГШ и формирования программ управления используются в лаборатории гидропередач НАШ, отделе ГШ Укравто-буспрома, ШЦ ВАЗа Пакеты прикладных программ для ЭЦВМ по различным аспектам функционирования ГШ (разработано 15 базовых программ) используются в отделах САПР НАМИ и Укравтобуспрома,' ГСКБ по авто- . погрузчикам, секции автомобильной техники Высшей инженерной школы г.Цвиккау (Германия), кафедры "Автомобили" Львовского политехнического института, катоды структурного синтеза и программного обеспечения ЭСАУ используются в ОКБ автомобильной электроники Калужского еавода автомотоэлектрооборудованкя (КЗАШ).

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены на научно-технических конференциях в МАДИ (1979 г.), ЛГШ (1974-91 гг.), Горьковском политехническом институте (1986 г.), Белорусском политехническом институте (1985 г.), на Всесоюзной конференции "Проблемы применения микропроцессорной техники в системах управления автомобилем" (Минск,1988 г.), на научно-технических советах ВКЭИавтобуспрома ■ (1977,1988 гг.), ГСКВ по автопогрузчикам (1988 г.), заседаниях кафедры ' автомобилей МАЛИ (1978,1988 гг.), кафедры теории автомобилей Высшей инженерной школы г. Цвиккау ГДР (1986 г.), лаборатории гидропередач НАШ (1978,1988 гг.), при защите выпускных работ на ФПК'МАМИ (1982.г.), а также семинарах МАДИ-НАМИ-ЗИЛ по ГМП (Москва, 1976-1988 гг.). научно-практических конференциях "Проблемы и перспективы развития ГМГГ' БКЭИав-тобуспрома - ЖМ в 1988-1990 гг., заседаниях кафедры автомобилей ЛПИ (1988 г.), НГС ВКЭЙавтобуспрома.(1989 г.), НГС ГСКБ по автопогрузчикам (1990 г.), . заседании секции НТС НАШ (1990 г.), научном семинаре кафедры "Автомобили" КАДИ (1992 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликована 119 научных работ, в том числе 2 монографии, 10 зарубежных публикаций, 7 авторских свидетельств и 17 отчетов по научно-исследовательской работе. Материалы работы нашли' отражения в 2 учебных пособиях (ЛОТ, 1984 г.).

Находится в издательстве "Вида школа" монография автора "Екс-плуатащйш режими та паливна вкойомьчшсть автомашин" обьемом 10 печ.л.

Структура л обьем работы. Диссертация состоит из введения, 9 разделов, основных выводов, списка литературы и приложения; содержит 124 иллюстрации, 45 таблиц," список литературы, включающий 432 наименования , из которых 141 на иностранных языках. В приложении содержатся акты внедрения, протокол долевого участия в создании и подготовке производства промышленного . образца ЭСАУ ГМП (БУ 47.3761).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Анализ-проблемы и формирование исходных условий исследования

Научно-исследовательские работы по автоматизации автомобильных трансмиссий берут, свое начало с 1933-34 гг. (Г. Тшген, К. Пауэл,

У.Уайт, А.Койфель и др.). Наибольшее распространение в атом плане получили гидромеханические передачи ( ГШ), которые, судя по прогнозам (Automobil-Industrie N 1, 1985 и др.) сохраняют свое доминирующее положение в кировом автомобилестроении и на период до 2000 г.

Проблема автоматизации управления ГШ сводится к последовательному решения трех основных задач:

определению оптимальных моментов переключения ГМП на различных режимах работы и формированию соответствующих программ управления;'

. - формированию оптимальной организации процессов переключения ГШ по условиям плавности и минимальной энергонагруженности силовых элементов; .

- структурному синтезу системы автоматического управления' (САУ) с заданием ее информационного обеспечения и реализацией функций контроля и залиты от•неправильного срабатывания.

До недавнего времени доминировали гидравлические, пневмо-' и механогидравлические типы систем автоматики ГМП, функциональные возможности которых соответствующим образом накладывали ограничения на формирование программ управления и организацию процессов перек-'лючения ГМП Развитие микроэлектроники и принципиально изменившиеся функциональные возможности ЭСАУ на аналого-дискретных элементах, а также на микропроцессорной технике позволили перейти к качественно новому этапу автоматизации трансмиссии. Это, в свою очередь, обусловило необходимость критического анализа и пересмотра теоретических разработок по формированию программ и организации самих процессов переключения.

Использование микроэлектроники позволило заметно интенсифицировать работы по автоматизации управления механическими ступенчатыми коробками передач (KQffl) и развитию бесступенчатых вариаторных передач (БВГО. Обшрй для систем автоматики ГМП и МКП является проблема выбора оптимальных моментов переключения ступеней. Однако задачи организации процессов переключения и структурного синтеза ЭСАУ существенно различается и представляют собой самостоятельные проблемы. Для бесступенчатых передач определяющее значение имеет синтез-алгоритмов оптимального управления режимами работы двигателя,' что непосредственно не связано с ЭСАУ ГШ и ШП существующего уровня. Однако в недалеком будущем очевидны эффективность и технические возможности создания объединенных систем »управления комплексом "двигатель-трансмиссия", что обусловливает актуальность рассмотре-

ния проблемы формирования алгоритмов управления двигателем и ГШ в едином комплексе. Характерным для ГМП автобусов и грузовиков является также использование гидродинамических тормозов-замедлителей, что создает соответствующе предпосылки и для автоматизации процессов их регулирования в фазе служебного торможения с помощью единой системы автоматического управления.

Значительный вклад в исследование и практические разработки по . автоматизации управления автомобильными трансмиссиями внесли Баранов RR. Белоус М. М. , Гаяук П. Е , Гируцкий О. И., Гришкевич А. И., Лзядык М. Е . Диваков Е Е , Дмитриенко О. С., Есеновский-Дашков Ю. К., Кондрашкин б. И. , Мороз С. М., Шумейко Б. С., Нарбут А. Е . Недялков А. П., Петров а А., Плужников Б. И,. Пин Г. Э., Поляк Д. Г.. Руктешель О. С., Румянцев Л, А. . Тарзсик В. IL , Чередниченко Ю. It , Пкпко В. Ф., а также Abrome it G., Anderson I., Bando in P., Oassey G., Dabich S., Dach H. , Dick H., Falzoni Q . Fisher ML, Förster H. -J., Hnatko E.. Ishihara T. , Kraft K.-F, , Kugler A. . Lôorat: F., Lonenz K.. Miller A., Mul 1er V.', Paltrier R,. Powell à , Richardson R , Schwab 0.. Schwarz J. ,Shín I, .Spokas S. , Stojescu A. , Stuchlik J., Watanabe A.

Шесте с тем, анализ публикаций показал, что в настоящее время отсутствует комплексное решение проблемы синтеза оптимального управления ГШ на основе функциональных возможностей ЗСАУ, не разработана общепринятая методика определения оптимальных моьаэнтов переключения, не исследованы потенциальные возшеностй организации процессов переключения ГЫП, нет" практических рекомендаций по организации процессов переключения на тормозных режимах работы, а таю® прямых переключений на тяговом» режиме. Отсутствуют программное обеспечение, основы структурного синтеза электронных, аналого-дискретных и микропроцессорных систем автоматики ГШ, методика экспериментальных исследований по оценке работоспособности й эффективности АТС с ГМЕ Развитие микропроцессорной техники создает реальные предпосылки для синтеза блока управления системой "двигатель-трансмиссия" и частичного программирования ре»ншв движения автомобиля. Решение данных вопросов с единых позиций системного подхода на основе теоретических предпосылок, разработанных проф. Островцевым А. Е , и было пололено в основу данной работы.

На рис; 1 представлена обдая структура исследования и последовательность решения проблемы.

Анализ возможных сочетаний режимов движения автомобиля (разгон, установившееся движение, замедление) и режимов работы системы

"двигатель-трансмиссия" показывает что управление трансмиссией осуществляется в таких направлениях:

- прямые переключения на тяговом режиме (режим разгона);

- обратные ©ереключения на тормозном рездме (фаза замедления в циклическом движении);

- пряыае переключения на торшзном режиме работы двигателя (движение на спуске);.

- обратные переключения на тяговом режиме работы двигателя (движение на подъеме).

Особо следует отметить режим квазиустановивпегося движения, для которого выбор ступени ГШ играет весьма существеную роль в формировании тошшвда-экономических характеристик автомобиля в целом. '

Естественно, что в процессе формирования реального управления трансмиссией мерой ценности и значимости того или иного характерного режима является частота его появления в эксплуатационных условиях.- Учитывая, что в про мысленно развитых странах преобладающее распространение ГШ получили на пассажирском транспорте, на трех '-моделях автобусов и двух коделях легковых автомобилей, оборудован-■ них ГМП, были проведены обширные режшометрические испытания в реальном городском движении, позволившие определить удельное соотношение фаз движения, статистические характеристики циклического дешкэния и режимов работы силового привода автомобиля.

Выполненные до настоящего исследования ограничены в основном вопросами выбора и организации прямых переключений на тяговом режиме. Однако.и здесь отсутствует общепринятая ¡«тодология. Применительно к хопросу выбора оптимальных по условию топливной экономичности шментов переключения в качестве примера на рис. 2 представлена характеристика с "экономичными" моментами переключения ГШ мод. 191.17 (автобус ЛАЗ 4202), полученными согласно существующим методикам. Существенные различия, приведенных характеристик, несмотря на общность целевой функции - обеспечения минимального расхода топлива, обусловлены сложностью непосредственного использования критериев топливной экономичности (напр. абсолютный расход топлива, до достижения заданной скорости разгона ) для расчета оптимальных моментов переключения и применения различных •второстепенных оценочных показателей, не обеспечивающих однако идентичность полученных результатов и не дающих ответа на воцрос о степени достоверности полученных рекомендаций.

- и -

Рис. 1. Общая структура и' последовательность этапов исследования

Рис. 2. Характеристика переключения автобусной ГШ по условию топливной экономичности по различным расчетным методикам

фи использовании вычислительной техники и алгоритмов оптимизационного поиска существенно упрощается проблема прямого решения данной задачи. Однако, как выяснилось в процессе работы, существующие, общеизвестные из учебного курса теории автомобиля оценочные критерии динамичности и топливной экономичности разгона не обеспечивают однозначной и достаточно корректной оценки процесса, в связи с чем возможно получение неоднозначных, а зачастую, и противоречивых рекомендаций (например, различные моменты переключения, обеспечивающие одинаковое время разгона ty до конечной скорости И< и равнозначные в плане критерия ¿у далеко не равноценны в плане формирования пройденного пути <S и, соответственно, циклов движения. Использование оценочных критериев, принятых комитетом SAE (время прохождения 1 мили с места . и путь разгона на единицу израсходованного топлива ), тагае приводит к отличающимся результатам. Подтверждением проблемности вопроса являются и исследования по критериальной оценке- процессов * разгона A. J.-mte, Е. Fíala, Р. Mallschaert, a. Rost, U. Samsr, G. Schwedler, а также В. С. Залькеви-ча, А. Н. Нарбута, Е К. Кузенева, В. Е Селиванова, Е. М. Платонова, JL Е Успенского, С. Ы. Красикова Сложность оценки состоит в том, что •в общем случае динамика разгона характеризуется 3 параметрами (время t , путь S и конечная скорость К ), в то время как существующие критерии базируются только на двухпараметрической взаимосвязи t(VM), íftS/шш tfó*). Общепринятый в теории оптимального управления в задачах на быстродействие критерий "время движения" является строгим только в случае сравнимости процессов по условию совпадения их фазовых координат.. Для автомобиля это скорость движения У и-пройденный путь $ (рис.3). Так процессы разгона Ой, и ОЙг будут сравнимы в т. К , для чего дополнительно включим в их состав процессы движения с установившейся скоростью и

Тогда лучший по динамичности процесс определится путем сравнения затрат времени на их реализацию Tos,К и т.е.

■ -г ^ Sz-Sf у- S

T' TT TT - * ■ о,

что равноценно выражению

_ «SV -г &

■ f I/ * V

V*- . Vk (2)

Рис. 3. Характеристика изменения фазовых . координат автомобиля при разгоне

В последнем уравнении искусственно введенная координата « не фигурирует. .. Следовательно, сравнимости процессов ыояно достичь и без их искусственного дополнения, на основания реальных характеристик процесса движения. * ' .

Аналогичная ситуация характерна и для оценки топливной экономичности. В результате этого получим критерии

/ » о)

А*

для точного сравнения процессов разгона по интенсивности & и топливной экономичности <Г . Критерий г1 связывает несложной функщганальной зависимостью все три параметра разгона £ . $ , и равно как критерий £ дает оценку топливной экономичности разгона с точки зрения специфики его протекания - дополнительных затрат топлива на прохождение пути по сравнению с расходом топлива на таком лю участке «У с постоянной скоростью Ч и часовым расходом топлива (жти на конечной ступени.

Проведенный анализ, в т. ч, дорожные испытания в процессе разгона и ездовом цикде, показал обоснованность использования данных

критериев для оптимизации выбора моментов переключения по условиям топливной экономичности и динамичности движения автомобиля.

2. Оптимальное управление переключением ступеней трансмиссии автомобиля

Оптимальные моменты переключения и смена режимов работы трансмиссии рассмотрена в работе на основании метода неопределенных множителей Лагранжа как в обдам виде, так и для каждого из основных репшов движения. Последнее позволяет заметно упростит^ процедуру получения равноэффекгных результатов.

В городских .условиях движения превалирующее влияние на формирование абсолютных расходов топлива оказывает фаза разгона (50...70 X суммарного расхода). Экономичные (т.е. оптимальные в смысле топливной экономичности) моменты переключения будут определяться как значения скорости , соответствующей переходу с £ -й на /+з-ю ступени, в границах ее возможного изменения Ц , обеспечивающие экстремум функционала вида:

? -¿0, -£ У—У'-«Г, ♦

/*/ к ¿4 IV, /сСЮ

^ / л,\ Г Ъ Г* 71 (4)

л с^щ. -(§еЩ г т/ + г

'п у л

где , - соответственно, удельный эффективный расход

топлива и используемая шшкссгь двигателя.

Рассмотрены три возможных варианта исследования на экстремум выражения (4):

- путем.оптимизационного поиска при целенаправленном варьировании значений Иг в процессе детермированкого моделирования процесса разгона автомобиля на ЭВУ. Слолшость процедуры однако возрастает по геометрической прогрессии в зависимости от числа ступеней, трансмиссии;

- путем численного решения степенного уравнения, полученного на основе аппроксимации характеристик двигателя и ГМП и условия су-ирствования экстремума подынтегрального выйажния. Функционал (4) 'преобразуется при этом в выражение (для переключения кедду ( -й и

I +1-Я ступенями):

% "V М * вис*У< -Р!/- аIУ

V

/т

^ [X *я(Х'Си<'*М»?У*№У')У ^

1Г / ¿1 . * в и/ У* ¿V У*' М'У1- *У-СУ*. К

„ ис\, V' А/аЛ, V1) V_.

где А , В М - коэффициенты аппроксимации характеристик крутящего момента на турбине гидротрансформатора в функции частоты ее вранения, полиноминадьного уравнения, учитывающего изменения инерционности двигателя в" функции частоты вращения турбины, характеристики часового расхода топлива для заданного положения педали топливоподачи, а также конструктивные параметры автомобиля, входящие в выражение (3).

Из условия существования экстремума (4) и соответствующих несложных преобразований вытекает, что для определения оптимального значения, Уп необходимо рещть степенное уравнение вида:

Это легко осуществляется численными методами на основании стаидарт-нбго программного обеспечения ЭВМ (методом Берстоу-Вернулли, напр.)- Отметим также, что в наиболее простом случае - оптимизации моментов переключения механической ступенчатой коробки передач по условию максимальной интенсивности разгона искомое значение

находится путем решения квадратного уравнения. Аналитически может быть определен и соответствующий момент блокировки гидротрансформатора (на основании методов Декарта-Эйлера или Феррари). Однако в целом данный метвд, . несмотря на преимущества прямого получения результатов, сопряжен с некоторой неточностью аппроксимации рабочих характеристик и требует определенного уровня специальной подготовки в плане работы с ЭВМ. Наиболее близким к инженерной практике является третий вариант:

- путем графоаналитического построения оценочных характеристик оптимальности выбора моментов переключения ГМП для ряда постоянных значений положений педали топливоподачи.

Последнее базируется на условии существования экстремума выражения (4), т.е. равенства нулю первой производной функционала, ко-' торое приводит к условию равенства аначений показателя

(&'fi/\ = (fr^k« /,/ * r/

/. I "J —7- l Vn J в момент переключения V„ или же

Ji*t

определяется граничным.значением скорости движения для предпочитаемой ступени с более низким значением показателя (fc /Л (V)

Аналогичное условие применительно к оптимизации моментов переключения по максимальной интенсивности разгона приводит к тривиальному и очевидному результату - переключения в момент пересечения кривых ускорения автомобиля в функции скорости на смежных ступенях (К) -или же достижения гранично допустимой скорости на > -й ступени, если J, (У) (Ю •

Вышеприведенные условия оптимальности, как следует из теоретического анализа, сохраняются и для моментов обратных переключений на тяговых режимах работы двигателя.

Что касается условий опережаюшэго выбора ступени трансмиссии для режимов квазиустановившегося движения, то они определяются соотношением значений удельного эффективного расхода топлива $ei £ $ein (на смежных ступенях при условии соблюдения равенства используемой.мощности двигателя (а не положений педали топливоподачи, как это рекомендуется в ряде разработок применительно к• .режиму разгона).

Оба критерия, т.е. топливная экономичность и динамичность движения, являются определяющими и в формировании управления трансмиссией -на, тормозных режимах. Учитывая практически линейную зависимость тормозного момента двигателя в функции частоты вращения, оп-

тимальные моменты переключений, обеспечивающие максимальный тормозной эффект (т.е. минимальное время на снижение скорости с до

Vn ), будут соответствовать точкам пересечения замедления автомобиля на см?таых ступенях и фактически определяться максимально допустимой « отстой вращения Еала двигателя при переключении на низшую ступень. Зсономичные переключения, исходя из вывеизложенных соображений, соответствуют точкам равенства показателя //с М в функции скорости на смедных степенях ( 6Т - часовой расход топлива двигателя на тормозном режиме в функции частоты вращения). Отметим, что если задаться условием стабилизации замедления </r - const с помощью вспомогательной или рабочей тормозной систем, то соответствующие моменты, обратных переключений будут осуществляться при достижении минимальной устойчивости частоты вращения'вала двигателя на предыдущей, высшей ступени. В работе рассмотрены особенности выбора моментов прямых переключений на тормозном режиме, а тага® при работе гидротрансформатора на обгонных и обратимых релимах.

3. Нормирование программ оптимального управления

Рассмотрены алгоритмы ' расчета оптимальных моментов переключения ГМП на ЭЦВМ и особенности их структурного построения. .

На рис.4 представлена оценочная характеристика оптимальности моментов переключения ГШ по услввий топливной экономичности разгона для постоянного положения органа топливоподачи. Определение моментов опережающего включения ступени по условиям топливной экономичности установившегося движения удобно осуществлять на основании графоаналитического построения толливно-экономической характеристики автомобиля на всех ступенях (рис. 5), что эквивалентно условию fetC^eJ $ei+((ne)\const- Определение оптимальных моментов переключения на тормозных режимах тага® базируется на графоаналитическом построении оценочных характеристик н Jv(V) .

Формирование программ управления ГШ, как правило, осуществляется в функции двух параметров - положения педали топливоподачи и скорости движения автомобиля. Положение педали топливоподачи кроме учета нагрузочного режима работы двигателя и соответствующего сдвига моментов переключения, несет информацию также о намерении водителя относительно интенсивности разгона автомобиля, что позволяет дифференцировать соответствующие требования к формированию моментов

переключений. Учитывая ограничения функциональных возможностей ЭСАУ ГШ, имеет смысл задаться интегральными законами переключения, учитывающими различные требования в зависимости от положения педали топливоподачи. винтеэ такого закона, ка следует из результатов ре-кимометрирования целесообразно осуществлять по трем основным зонам: . - топливоподача в пределах 90.. .100 X (или > 100%, т. наз. kick-down) свидетельствует о желании водителя обеспечить максимальную динамичность разгона с соответствующим выбором моментов переключения;

- в основной зоне топливоподачи (30... 90 %), характерной для режимов разгона, переключения целесообразно осуществлять по условиям топливной экономичности разгона (рис. 4);

- при малой тошшволодаче (до 30 X для легковых автомобилей и 40. ..50 7. для автобусов), характерной для квазиустановиввейся скорости, в основу закона переключения ГШ, следует положить опережающе включение вьющей ступени по условиям топливной экономичности установившегося движения (рис. 5);

- для тормозных режимов и режимов-холостого хода двигателя ( ^ -О Z) целесообразно введение двух вариантов переключения в sa-

• висимости от положения тормозной педали (привода вспомогательного тормоза). Если тормозная система не используется - экономичные переключения с минимальным тормозным эффектом ГМП и двигателя И, нао-¡борст, при включении любой тормозной системы - переключения с максимальным тормозным эффектом двигателя.

Данный принципы синтеза интегрального закона, наведшие-отражение вас. СССР N 1310252, положены в основу промышленных образцов ЭСАУ автомобильных ГШ (для ГЫП автопогрузчиков дополнительные ограничения накладывает так наз. режимы iriehen и plugging). На рис. б, в качестве примера, представлены соответствующие законы переключения ЭСАУ ГШ мод. 192.17 (БУ 47-3761 производства КЗАМЭ, автобус ЛиАЗ-5256) с четко выделенными нагрузочными диапазонами. К сожалению, отсутствие достаточно надежных датчиков резистивного типа не позволило учесть плавное изменение моментов переключения внутри каждого диапазона в зависимости от нагрузки на двигатель, что ее-, тественно, уменьшило эффективность системы в плане топливной экономичности.

Положение «едали топливоподачи является однако далеко не единственным параметром, влияющим на взаимное размещение кривых оценочных показателей j (V) и f(y) для выбора моментов пе-

ы • с» У* У / /У

——г ав». ИД» / У / / / 1/1 щ

Рис.4. Оценочная характеристика оптимальности моментов переключения ГШ по условию топливной экономичности разгона

_ - к их

Рис. ь. »¿цепочная характеристика оптимальности моментов переключения

ГШ по условию топливной'экономичности установившегося движения

№1

I

»

: г-*

I

¡а

т

** V. РО

Рис. 6.

Законы переключения ЭСАУ мод. 47.3761 автобусной ГМП

реключения. Поэтому., с учетом возможной оперативной■подстройки моментов переключения ЭСАУ применительно к конкретным условиям движения на маршруте, в а такке ввиду разработки микропроцессорных систем (МП-САУ) с их заметно большими функциональными возмозжостяии возникла необходимость многофакторной, количественной оценки взаимосвязи условий движения и изменения оптимальных моментов переключения ГШ

Результаты исследования свидетельствуют, что степень блшшия-таких факторов, как изменение общей массы автомобиля , типа и состояния дорожного покрытия, характеризуемого изменением коэффициентом сопротивления качению шин / и уклоном продольного профиля дороги, влияют, не в меньшей степени, на изменение оптикильных ментов переключения , чем положение педали топливоподачи, и должны учитываться при формировании программ управления Ш-САУ адекватного типа. В работе достаточно детально рассмотрены вопросы количественной оценки, информационного и программного обеспечения адаптивного выбора моментов переключения Ш-САУ ГШ непосредственно в процессе движения применительно к. конкретным условиям.

4, Экспериментальная оценка достоверности и эффективности разработанных алгоритмов

В основу методологии испытаний положены методы'многофакторного эксперимента (метод Бокса-Уиллсона), позволяющие наряду с исследованием ■ многофакторных процессов дать количественную характеристику взаимосвязи исследуемых факторов и выходных параметров во всем диапазоне их изменения, а также реализовать, при необходимости, оптимизационный поиск.

Практически экспериментальные исследования проводились по следующим основным направлениям:

- режимометрирование и статистический анализ работы автомобилей с ГШ в характерных (городских) условиях эксплуатации;

- количественная и качественная оценка влияния моментов переключения ГШ! и факторов, их определяйте, на показатели движения автомобилей;

. - поиск оптимизационных решений по выбару моментов переключения ГМЛ •( улучшение топливо-скоростных свойств автомобиля при реа-

лизации определенных в гл. 2 и 3 моментов переключения ГШ по сравнению с ранее существовавшими еще не является гарантией подтверждения их оптимальности);

- сравнительные исследования существующих й рекомендуемых программ управления ГМП;

- оценка динамической нагруженности элементов трансмиссии при различных схемах переключения ГШ и оценка эффективности введения блокировки гидротрансформатора на первой и второй ступенях;

- обшая оценка работоспособности и эффективности средств реализации рекомендуемых программ управления (ЭСАУ ГМП);

- подконтрольные сравнительные испытания опытных и промышленных образцов ЭСАУ ГШ в условиях эксплуатации.

В качестве объектов исследования были использованы наиболее типичные автомобили с ГМП - городские автобусы ЛиАЗ-677, ЛАЗ-698. ЛАЗ-4202 и ЛиАЗ-52561,• легковые автомобили ГАЗ 24-24 (двигатель и ГШ ГАЗ-13) н Фиат-125 П (рабочий объем двигателя 1500 см ), а такте инерционный стенд с двигателем КамАЗ 7402 и ГМП мод.. 192.1?. Все автомобили оборудовались необходимыми комплексами измерительной и регистрирующей аппаратуры. Испытания с ЭСАУ ГШ проводились также и на автополигоне НАШ,

Результаты проведенных испытания обеспечили необходимую информацию об особенностях формирования управления силовых приводов автомобиля в реальном транспортном'лотоке, достоверности разработанных методик определения оптимальных моментов переключения ГШ, а также особенностях протекания рабочих процессов силового привода и их воспроизводимости при детерминированном и вероятностном моделировании режимов движения, автомобилей с ГМП и динамики процессов переключения ГМП. -Результаты дорожных испытаний подтвердили возиож-ность улучшения показателей динамичности и топливной экономичности процесса разгона автомобиля за счет оптимизации моментов переключения ГШ на 3... 13 Z, что обеспечивает снижение эксплуатационного расхода топлива автобусов с ЭСАУ ГМП на 3.&..4.5 % (соответственно, автобусы ЛиАЗ 677 и ЛиАЗ 5256). Еместе с тем трудоемкость экспериментальных исследований, ограниченные возможности оптимизационного поиска технико-экономической оценки и эффективности обусловили необходимость имитационного . моделирования и исследования динамики автомобиля с ГМП.

- 22 -

5. Алгоритмы имитационного моделирования в оценка эффективности управления ГШ

. Анализ выпояменных исследований динамики автомобиля с ГШ показал, что их можно разделить на три основные группы:

- моделирование режимов движения автомобиля в целом;

- моделирование динамики процессов переключения ГМП» блокировки ГДТ, трогания с места;

- исследование динамической нагруаэнности трансмиссии на установившихся режимах движения под воздействием иикропрофил^ дороги и колебаний момента двигателя!.

В работе представлена математическая модель автомобиля с ГШ, позволяющая комплексно исследовать 3 группы задач с единых позиций (рис.7).

Рис. 7- Лииашческая эквивалентная шдеяь автомобиля с ГШ

К основным особенностям шдеан можно отнести:

- автоматическое видоизменение части уравнений системы в зависимости от вида конкретного исследуемого режима, а таю® шага численного интегрирования во времени;

- использование, вероятностных методов расчета при моделировании циклического движения с учетом реального распределения, конечных, скоростей разгона м протяженностей циклов, что позволяет, кроме определения математического ожидания эксплуатационных- значений ско-ростидвювеиия и расхода топлива, дать оценку технико-экономическим показателям эффективности автомобиля а целом;

- расчет реальных характеристик переключаемых фрикционов ГШ с

учетом инерционности срабатывания элементов привода ЭСАУ и неустановившихся режимов двигателя и ГДГ;

- учет упругих и демпфирующих свойств элементов системы, а также продольно-угловых колебаний кузова (для автобусов) при формировании показателей динамической нагруженности трансмиссии:

- представление рабочих характеристик двигателя, ГДГ, фрикционов в виде одно- и двухмерных информационных массивов с последующим оценочным интерполированием в процессе расчета.

На основе модели разработаны тага® отдельные алгоритмы.имитационного моделирования движения легковых автомобилей с ГШ в городском ездовом.цикле ЕЭК ООН N 15, городских автобусов с ГМП в городском ездовом цикле ( ГЕЦ автополигона НАШ), а тага» оценки эффективности управления комплексом "двигатель-ГШ-гидрозамедлитель-рабочие тормоза" в фазе замедления с учетом энергонагруженности тормозных систем, обеспечившие достаточно высокую сходимость полученных результатов с результатами натурных испытаний.

В основу сравнительной оценки эффективности управления ГШ были положены методы многофакторного нелинейного планирования эксперимента, которые позволили получить регрессионное описание количественной взаимосвязи выходных оценочных критериев и исследуемых факторов, а также всесторонне проанализировать исследуемые процессы.

Из полученных результатов -слёдует отметить подтверждение однозначной качественной взаимосвязи оценки ' топливной экономичности "разгона на основе критерия £ и математического ожидания эксплуатационного расхода топлива Q) в цикле, что, однако не является характерным для взаимосвязи оценки тех ж процессов на основании '. Q3 и величины абсолютного расхода топлива при разгоне' до Vk ( рис. 8). Качественная оценка процессов на основе критериев 14 , d и if практически всегда совпадает, однако критерий d дает' более точную квантификащго процесса по отношению к l/j по сравнению с критерием tv ,

Проведенные исследования показали также возможность дальнейае-го улучшения топливно-скоростных свойств автомобилей при внедрении адаптивного выбора моментов переключения ГШ по сравнению с статически оптимальным управлением по Л и И» для среднестатических значений эксплуатационной массы Ge и коэффициента сопротивления движимо У .

Рис. 8. Удельное соотношение показателей топливной экономичности ав1-тобуса при различных моментах переключения ГШ (согласно рис. 2)

. Эффективность управления ГШ определяется также и организацией процессов переключения, влияющих как на комфортабельность движения, так и на ресурсные показатели ГШ и привода в целом.

Этим вопросам посвящены последующие 2 главы.

6. Управление динамикой процессов переключения ГШ

Вопросам исследования динамики и обеспечения плавности переключения посвящено едва ли не наибольшее количество научных исследований по ГШ Тем не менее нельзя констатировать, что данные вопросы решены. "В частности, с учетом возможностей организации процессов переключения посредством ЭСАУ, представляется наиболее важными вопросы:

- определения потенциальных возможностей организации процессов; т.е., идеальных характеристик управления фрикционами, к которым следовало бы стремиться в практической реализации;

- почти вое исследования посвящены динамике процессов прямых переключений на тяговом режиме, организация и динамика процессов на тормозных режимах, а также обратных переключений иа тяговом режиме, равно как и соответствующие оптимизационные рекомендации практически отсутствуют;

. - известные рекомендации по обеспечению плавности базируются "на монотонном регулировании давления масла в переключаемых фрикцио-

нах, в то время как анализ функциональных возможностей ЭСАУ показал, что они могут обеспечивать и импульсное регулирование давления масла, равно как и. перекрытие переключаемых элементов во времени и синхронизацию частот вращения ведущей и ведомой частей ГМП; исследование хе соответствующих законов регулирования отсутствует;

- требования топливной экономичности определяют тенденцию сокращения удельного веса движения с работающим ГДТ и введения его опережающей блокировки на низших ступенях, однако не исследованы вопросы количественной оценки значимости демпфирующих свойств ГДГ в общей характеристике динамической нагруженности трансмиссии, равнб как и организации процессов переключения ступеней ГМП при заблокированном ГДТ.

Данные вопросы и явились предметом исследования в 6 и 7 разде-' лах. Исследование потенциальных _ возможностей, организации процесса включения фрикциона базировалось на применении методов теории оптимального управления, в частности принципа максимума Понтрягина А. С. и метода динамического программирования Р. Беллмана

Дня двухмассовой эквивалентной схемы включения фрикциона уравнения движения записаны в виде

<ч =

Мт а;

<ф

¿. сд; ~ мФ ~мс (и:у

(?)

где /г , 1г - моменты инерции ведущей и ведомой частей схемы; и(' , у " - передаточные числа трансмиссии до и после фрик-^ циона;

Мр а момент трения фрикциона; + С(и>х-&{)

Ш/ , Щ - угловые скорости вращения ведущей и ведомой частей схемы; ' .

предельное значение момента трения; условная жесткость фрикциона;-тяговый момент (момент на турбине ГДТ) и момент сопротивления движениях Выражение уравнение Беллмана можно представить в виде

М.

м с

К

1 * Ял

х.

О

(8)

я

хл = = ¿ъ - со, и- tililb) ■с Г/,* А).' d Мс ^AfrU/

Г,1г Li ' ~W~IT

Решение уравнения (8) позволяет также определить минимально возможное время включения фрикциона Тт/п при наличии ограничения U Umttx и минимально возможной работы буксования фрикциона

, напр. •

г""" са<л)1"№- I. ■ .

Исследование данной задачи при задании любого нелинейного характера М<р обусловили целесообразность применения итерационных методов, базирующихся на динамическом или нелинейном программировании. Важным представляется полученный вывод о релейном характере . оптимального включения фрикциона как по условию минимальной работы буксования, так и минимального времени включения. Кроме того определена возможность потери устойчивости включения фрикциона, т. е. срыва при выравнивании угловых скоростей ведущих и ведомых дисков при превышении момента трения внешними силами, что подтверждается и результатами других исследований, использующими методы детерминированного моделирования (проф. Вейц В. Л и Кочура А. Б.). Вместе с тем с помощью данных методов не представилось возможным определить оптимальные характеристик включения фрикциона по условию плавности переключения, ввиду чисто математических сложностей - аналитическое описание наиболее распространенного критерия плавности jerk, предложенного .комитетом SAE (первая производная по продольному ускорению автомдбиля), на порядок веж по сравнению с уравнением обьекта в фазовых координатах. .

Практические исследования по организации процессов переключения ГШ базировались также на 4 базовых, специально разработанных программах расчета на ЭЦВМ соответственно для прямых и обратных переключений на тяговых и тормозных режимах работы двигателя как при раОотгоодзм, так-и заблокированном ГДТ. При этом обеспечивалась возможность количественной оценки взаимосвязи изменения 12 выходных показателей с параметрами регулирования процесса - перекрытием пе-

реключаешх фрикционов во времени 4 и давлением масла в переключаемых фрикционах Рм • -

Применительно к ГШ автопогрузчика особый интерес представляет оптимизация режимов управления фрикционами на двух характерных режимах: силового реверсировангч с помощью ГШ (так наз. р1иг?1пг) и • обеспечение минимальной скорости движения при одновременной максимальной частоте вращения вала двигателя (так наз. ¿пс)теп, микроскорость). Для исследования динамики процесса силового реверсирования на основании предварительных стендовых испытаний была разработана и отлажена отдельная программа имитационного моделирования на ЭЦВМ, позволяющая учесть и выход ГДТ на режимы противовращения и определить наиболее рациональное управление фрикционами.

7. Статистическая оптимизация динамики переключения ГШ и оценка эффективности

Процедура статистической оптимизации параметров .регулирования процессов переключения, т.е. 4 и Р* , базируется на определении их регрессионной взаимосвязи с работой буксования фрикщонов . показателями плавности переключений ■ и динамической нагруженности трансмиссии с соответствующим оптимизационным поиском. Графически рекомендуемые режимы регулирования процессов переключения ГШ по {п и Рн представлены на рис. 9- .

Рис. 9. Характеристика регулирования процессов переключения ГШ по перекрытию во времени и давлению масла

Ванные рекомендации получены по условиям минимизации работы буксования фрикционов и показателей динамической нагруженности трансмиссии. К основным практическим результатам исследований по • организации процессов переключения следует отнести:

- обоснование однозначных и достаточно корректных критериев плавности переключений и динамической нагрумзнности трансмиссии. Известные критерии дают различную количественную и зачастую и качественную оценку одних и тех же процессов;

- организация процессов переключения на тормозных режимах, а также обратных переключений на тяговом режиме существенно отличается от прямых переключений на тяговом режиме, что должно обязательно учитываться при формировании алгоритмов работы ЭСАУ;

- осуществление переключений при заблокированном гидротрансформаторе сопрововдается существенным 5... 10 кратным увеличением работы буксования фрикционов;

- любое повышение плавности переключения' за счет снижения давления масла Рм неминуемо сопровождается увеличением работы буксования фрикционов, что отрицательно.сказывается на их ресурсных показателях; .-•■•.

- получение рекомендации по организации процессов переключения, (рис. 9) малочувствительны к изменению внешних условий -. т.е. массы автобуса, сопротивления движению, положению педали топливопо-дачи в пределах 50... 100 %.

Отсутствие соответствующих исследований обусловили необходимость разработки методики аналитического расчета процессов блокировки гидротрансформатора автобусной ГМП.

В процессе исследований были определены также показатели инерционности срабатывания привода ГШ, дана оценка влияния типа регулятора и характера управления топливоподачей двигателя на динамику процессов, переключения.

Особо выделены работы по. оценке демпфирующих свойств ГДГ и исследованию динамической нагруженности трансмиссии на установившихся режимах, как экспериментальные, так и аналитические, базирующиеся на применении теории спектрального анализа и определении передаточных функций обьекта, т. е. системы "трансмиссия-подвеска-кузов". Данные работы наряду с количественной оценкой влияния удельного веса движения с работающим ГДГ на обобщенные показатели нагруженности трансмиссии позволили вплотную подойти к задаче оптимяза-

цнонного синтееа демпферов крутильных колэбашй ГШ а регулирования нх характеристик. _

8. Синтез и оценка работоспособности и эффективности электронных систем управления ГШ

Выполненные последовательно в 1977 и 1987 гг. два информационных обзора по известным разработкам ЭСАУ ГШ. а также критический анализ практически всех патентных разработок в этой области (к мак* 1988 г. - 212 шт.) позволили определить основные тенденции и проблемы развития ЭСАУ ГШ и сформулировать логические основы их структурного синтеза В 1977-80 гг. в НИЛ-20 Ш1 совместно с.с.и.с. Щур-'ко P.C. были последовательно созданы и опробованы два опытных образца ЭСАУ двух- и трехступенчатыми автобусными ГШ, пололзггельный опыт работ с которыми был позднее использован при формировании структуры и алгоритмов работы первой отечественной ЭСАУ ГШ мод. 192.17, серийно выпускаемой в настоя сое время на ГОАУЭ (БУ 47. 3761 для автобуса ЛиАЗ 5256). Структурное построение и особенности алгоритма функционирования ЭСАУ защищены ас. СССР'К 1310252 и ас. . СССР N 1495155. По вариантам модернизации блока в плане улучигяия плавности переключений ГШ, а такгз по- структурным и Программным решениям ЭСАУ применительно к двухступенчатой ГШ автобуса (мод. 22.17) и двухступенчатой.реверсивной ГШ автопогрузчика (ад.27.17) семейства ¡.микропроцессорных ЭСАУ получены екэ 5 авторских свидетельств.

Алгоритм необходимого функционирования ЭСАУ однозначно определяет и особенности структурного построения системы на дискретных элементах по аналоговому принципу. Суйкционадьно, в структуре любой аналоге-дискретной ЭСАУ можно выделить в качестве составных блоки . датчиков, вычислительные элементы, сравнивавщие текуче значения информационных параметров' с пороговые значения^.! законов переключения, блок логического контроля, необходимых и достаточных условий для выдачи команды на переключение, блок выходных усилителей н электромагнитных клапанов, а такие блок загзггы от неправильного срабатывания и индикации неисправностей.

Дорожные и стендовые испытания ЭСАУ 'ГШ проводилась по специально разработанным методикам на базе отдела испытаний ВПЗЗавто-буспрома совестно с автополигонои НАМИ. На протяяэнки 1978-83 гг.

были проведены отладочные испытания, исследования по общей оценке работоспособности опытных ЭСАУ и их соответствия заданным алгоритмам функционирования, определению аварийных режимов и синтезу соответствующих каскадов защиты, уточнению программ работы, сравнитель-• ной оценки эффективности и подконтрольной эксплуатации.

Результаты испытаний позволили констатировать снижение эксплу-' атационного расхода топлива у автобусов ЛиАЗ 5256 и ЛиАЗ 677 и, оборудованных ЭСАУ ГШ, соответственно на 4,6 и 3,5 X при сохранении скоростных свойств по сравнению с ранее существовавшей механи-■' ко-гидравлической системой управления.

9. Тенденции и перспективы развития оптимального управления силовым приводом, автомобиля

Развитие микроэлектроники, в частности микропоцессорной техники позволили поставить вопрос о конструктивном синтезе адаптивных режимов управления Г1Щ» качественно новом ' уровне развития - как ЭСАУ 2-го поколения. Применительно к перспективной отечественной ; автобусной ГШ планетарного типа разработаны" алгоритмы и соответствуют^ программное обеспечение НП-системы, обеспечивающее дальнейшее улучцкние. топливно-скоростных свойств автобуса за счёт непрерывного расчета кошнтов переключения йод конкретные условия движения, а также гибкого управления процессом переключения по условиям плавности и ресурса

Аппаратная реализация . базируется на отечественной однокристальной микроэвм серии 1816-1820 и вместе с особенностями алгоритмов функционирования отражена в положительном решении ВШИГГО по заявке N 4779263/11/004174. от 08. ОД. 1990 г.

Формализованы основы структурного синтеза и - программного обеспечения микропроцессорных ЭСАУ ГШ, включающие существенное расширение функций системы по сравнению с аналого-дискретными ЭСАУ, по . которым совместно с Укравтобуспромом, НИИРТИ, СКВ автомобильной электроники КЗАЮ и НАШ ведутся конструкторские разработки.

Расширение функции МП-систем представляет собой постепенный переход' к качественно новому и третьему этапу - синтезу центральной системы автоматики системы "двигатель-ШГ*. В работе рассмотрены теоретические основы совместного автоматического управления двигателем и трансмиссией, базирующиеся на анализе известных разработок применительно к бесступенчатым трансмиссиям (Петров В. А., Гашук

IL H. , Коденко R Н. , Кругов R Л , а также. Abromeit В. , Jante Д., Vilkinson W. и др.). Для решения многокритериальной задачи оптимизации режимов работы двигателем предложено использовать так наз. •1/7 Т- поиск в сочетании с обобщенным методом исследовательной безусловной оптимизации, позголяющей сформировать специальную функцию критериев К , как сумму функции критерия Ф (топливная экономичность, например) и функции штрафа Ш (ограничения по токсичности и ресурсным показателям, напр.):

К

ресурсным показателям, напр. ): , т- _ ,,/._/.* , ,

* го о* ,, ( Е Л,-Г

п-, * Уд / [ о при I £ е

где , - соответственно, текущее значение частного кри-

терия и экстремальное значение при. однокрите-риальной оптимизации;

Д , "Я/ - весовые коэффициенты функционально-стоимостного соотношения значимости функций Ф и Ш ;

- начальное значение частного критерия (удельного расхода топлива);

. , - граничные значения функций ограничений,

- ее текущее значение;

Г - весовой коэффициент функции штрафа на / -ой

^ итерации.

Применение функционала (он базируется на фиксации линий компромиссных решений) Паретовского множества позволило составить теоретическую основу программного обеспечения блока автоматики "двигатель- ГМП" на тяговых режимах.

Управление^истемой "двигатель-ГМБ" на тормозных режимах в качестве стандартного элемента для автобусов должно предусматривать и регулирование гидродинамического тормоза-замедлителя. Достаточно детально проанализировано формирование соответствующих алгоритмов управления гидрозамедлителем и ГШ по условиям стабилизации скорости или замедления, рассмотрены соответствующие структурные схемы ЭСАУ.

функционирование ЭСАУ ГШ в режиме "программированная остановка" создает реальные предпосылки'для рассмотрения вопросов оптимального программирования режимов движения автомобиля в транспортном цикле. Данные вопросы рассмотрены применительно к городским автобусам с выделением отдельной полосы движения без случайных помех. На основании применения принципа максимума Л С. Понтрягина опреде-

лены основные теоретические зависимости, связывающие протяженность циклов движения с оптимальными значениями конечных скоростей разгона и моментами смены режима движения по условию минимизации расхода топлива при заданном времени прохождения цикла Рассмотрены условия формирований так наз. особого управления в интервале О - ^ ^т«! (в частности режимов установившегося движения) п<5 инвариантности функции Гамильтониана относительно удельного тягового усилия О. /&а & ■ Данные теоретические исследования создают базу для перехода к реальному программированию транспортных циклов по условию минимизации принятых целевых критериев, в частности расхода топлива, и практическому синтезу соответствующих .систем автоматики.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проделанная работа позволила решить проблему методологии оптимального управления гидромеханическими передачами на основе функциональных возможностей микроэлектроники и создать основы структурно, го синтеза соответствующих систем автоматики.

. Совокупность разработанных и апробированных в диссертации научных положений открывает новое перспективное направление в автомобильной науке и практике - структурный синтез электронных систем автоматики (ЭСАУ) силовыми агрегатами АТС с гидромеханическими передачами, которое непосредственно связано с решением ватаой народнохозяйственной и социальной проблемы - улучшения топливной экономичности и ресурсных характеристик АТС при одновременном облегчении условий работы водителей и повышении безопасности движения.

Выполненный комплекс научных, исследований позволяет сделать следующие основные выводы:-

1. Разработаны основные положения для выбора оптимальных моментов переключения гидромеханических и механических ступенчатых трансмиссий на тяговых и тормозных режимах работы по условиях . топливной экономичности и динамичности движения АТС. В частности показано, что оптимальные по условию топливной экономичности- разгона моменты - переключения передач определяются точками пересечения кривых отношении текущего часового расхода топлива к ускорению автомобиля- на смежных ступенях. Определен^ также условия оптимальности и

. для других ро'жимов движения.

2. Всесторонне исследованы потенциальные возможности организа-

ции процессов прямых и обратных переключений ГМП на тяговых и тормозных режимах работы-и разработаны теоретические основы оптимального управления процессами с помощью ЭСАУ по, условиям плавности переключений и минимальной энергонагруженности трансмиссии путем перекрытия переключаемых фрик.Ц1"~>нов во времени, ■ регулирования давле-- ния масла и синхронизации частот вращения ведущих и ведомых частей трансмиссии.

3. На основании проведенного режимометрирования и статистического анализа эксплуатационных режимов работы силового привода автобусов и легковых автомобилей в городских условиях движения обоснованы основные принципы формирования программ управления автоматическими трансмиссиями, которые являются оптимальными для преобладающих условий движения и реализованы в первых отечественных ЭСАУ ■

:гмп

4. На основании, закономерности оптимального управления автома- * тической ступенчатой трансмиссией АТС сформированы принципы и методология многофакторного и адаптивного управления, позволяющего учитывать в ЭСАУ конкретные условия движения АТС и обеспечить экстре-маль-ные значения показателей топливно-скоростных свойств. Определены необходимые информационные параметры ЭСАУ.

'5. Предложены и практически применены новые оценочные критерии динамичности & и топливной экономичности £ разгона автомобиля, позволяющие комплексно учесть сочетание всех параметров процесса, т. е. времени, пути, абсолютного расхода топлива и конечной скорости и дать наиболее полную критериальную оценку исследуемых процессов. Они позволяют совершенствовать методологию параметрической оптимизации силового цривода автомобилей, а также проводить • сопоставительный анализ -^опливно-скоростных свойств АТС в целом.

6. Определены структуры и разработано необходимое программное обеспечение трех последовательных уровней развития ЭСАУ ГМП: аналоге-дискретного типа с традиционным' информационным обеспечением (ЭСАУ 1-го поколения), микропроцессорных систем с реализацией гибкого многофакгорного или адаптивного управления (ЭСАУ 2-го поколения) и центральных борт-компьютеров системы "двигатель-трансмиссия" (ЭСАУ 3-го поколения).

7. С участием автора создана и внедрена в производство на КЗАМЭ первая отечественная электронная система автоматики трехступенчатых автобусных ГШ мод. 19.17 и 192.17 (блок 47.3761), ведутся -работы по доводке к подготовке производства блоков электронного уп-

равления двухступенчатыми ГМП городского автобуса (мод.22.17) и автопогрузчика (27.17). Структурные схемы и основные принципы программного обеспечения защищены авторскими свидетельствами.

IIa основании разработанных теоретических положений адаптивного, многофакторного управления Г№ ведутся работы совместно с Ук-равтобуспром, НИИРТИ, НАШ и КЗАМЭ по их аппаратной, практической реализации на основе микропроцессорной ЭСАУ новой планетарной автобусной ГШ мод. 39.17 (ЭСАУ 2-го поколения).

8. Разработаны теоретические основы оптимального управления системой "двигатель-трансмиссия", включая вспомогательный гидродинамический тормоз-замедлитель, а также оптимального программирования режимов циклического движения АТС на основании принципа максимума Понтрягина, представляющие практический интерес для семейства перспективных городских автобусов, проектируемых в отрасли.

9. Разработана и реализована на ЭВМ общая аналитическая модель автомобиля с ГШ, позволяющая осуществлять детерминированное и вероятностное моделирование динамики АТС на-основании пакета из 24

. расчетных программ, ' сферы возможного применения которых включают кроме вопросов управления трансмиссией и двигателем, также проблемы параметрической оптимиеации АТС, оценки их эффективности в различных условиях эксплуатации и прогнозирования ресурсных показателей привода. ' -

10. Теоретически и экспериментально доказано и подтверждено в эксплуатационных условиях, что внедрение оптимального управления ГШ с -помощью акалого-дискретных ЭСАУ обеспечивает улучшение топливной экономичности городских автобусов на 3,5... 5 %. Реализация адаптивного управления на базе микропроцессорных систем автоматика ГМ11 (ЭСАУ 2-го поколения) обеспечивает дальнейшее улучшение топливной экономичности до 6... 8 Z при сохранении скоростных свойств и снижении динамической нагруженности трансмиссии при переключениях в 1.5... 2 раза

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Krair.vr. L. , Vi lkowsky Е. , Drechsel Е.: Entwickungstendenzen und Bewertung von Getriebeautomaten // KFT, 1976, H. 5, S. 145-147.

2. Bsльковський E. К., Крайник Л. В.. Визначення оптималъних закошв п';ремикання ' ступен 1 в ГШ мюьких автобусов // Bichhk Льв*в. лсмп техн. т-ту "Деяю питания динамиш машин", Н 104. Льв1в. 1976.

С. 59-62.

3. В) лькоесьютй 5. К., Крайник Л. В Характеристика режиш в переми-кання ступемв пдромехашчних передач // В1рник Льв1в. пол1техн. ¡н-ту. "Деяк! питания динашки наиин", N 104. Льв1в. С. 59-62.

4. Крайнык Л. Е , Иурко Р. С. Логические основы структурного синтеза систем автоматического управления гидромеханическими передачами // ' Труды БКЭИавтобуспрома. - Львов. 1976. С. 134-142.'

5. Выродов Е А., Рымар Е С., Крайнык Л. Е Об оценке процесса замедления при циклическом движении // Труды БКЭИавтобуспрома. - Львов. 1976. С. 157-169.

6.. исследование и разработка рекомендаций по повышению эффективности отдельных систем ГШ. Отчет о НИР 2691 (эаключ. // Львов, политехи. ин-т; Руководитель А. Е Нефедов. N ГР 75040396.- - Львов. 1975. - 109 с. - Ислолн. Л. Е Крайнык, Е. К Вильковский.

7. Крайнык Л. Е Вильковский Е. К., Дзядык ц. н Электронные системы управления гидромеханическими передачами автомобилей. - Н. НИИНАв-топром, 1978. - 1ч. - 52с. , 2ч. - 36с. .

8. Крайник Л. В. Оптимально моменти перемикання ступенив ГШ при розгюн! транспортного засобу // В;сник ЛъЫв. шштехн. 1н-ту "Лея-' га питания динамики машин" N 121. - Льв>в. 1978. С. 95-98.

9. Крайник Л. Е , В^льковський б. К., Пелехатий Р. Е Вплив пдромеха-н)чнс>*£передач) на токсичну характеристику шського автобуса // Весник Льв^в. пол ¡техн. 1н-ту "Деяк!. питания динам пси машин" Н 121. - Льв1в. 1978. С. 98-101.

10. Крайнык Л. Е , Пелехатый Р. Е Влияние всереяимного регулятора дизельного двигателя на программу управления гидромеханической передачей /Львов, политехи, ин-т. - Львов. 1977. 15с. - Деп. ■ в УкрНИИН-ТИ N 1015ДР. 3

11. Крайнык Л. Е Определение оптимальных моментов переключения ступеней ГШ, обеспечивающих максимальные динамические качества автомобиля /Львов., политехи, ин-т. - Львов. 1977. 24с. - Деп. в УкрНИ-ИНТИ N 1016ДР.

12. Крайнык Л. В Исходные критерии оптимальности топливной экономичности разгона автомобиля /Львов, политехи, ин-т. - Львов. 1977. 21с. - Деп. в УкрНИИНТИ N 1017ДР.

13. Крайнык Л. Е ,06 оценке эффективности программ управления гидропередачами городских автобусов методами моделирования /Львов, политехи. ин-т. - Львов. 1977. 34с. - Деп. в УкрНИИНТИ N 1018ДР.

14. Крайнык Л. Е Динамика блокировки гидротрансформатора автобусной

ГШ /Львов, политехи, ин-т. - Львов. 1977. 16с. - Деп. в УкрНИИНГИ М 1019ДР.

15. Крайнык JL R' Электронные системы управления ГШЪ- функциональные возможности и перспективы применения /Львов, политехи, ин-т. - Львов. 1977; 18с. - Деп. в УкрНИИНГИ N 1020ДР.

16. Крайнык JL R Графоаналитическое определение законов переключения ступеней ГШ на режимах разгона /Львов, политехи, ин-т. 1977. 12с. - Деп.' в УкрНИШГГИ N 1021ДР,

17. Крайнык Л. R. Определение моментов переключения гидромеханической передачи, оптимальных по топливной экономичности /Львов, политехи. ин-т. - Львов. 1977. 26с. - Деп. в УкрНИИНТИ N 1022ДР.

. 18. Смирнов И. R , Крайнык JL R , Пелехатый Р. R , Нагорняк Г. А. Влияние типа регулятора дизельного двигателя на показатели движения го-; родского автобуса с ГШ //Труды БКЭИавтобуспрома - Львов. 1978. С. 41-52.

19. Крайнык JL В . Дзядык Ы. Е , Шурко Р. С. , Вильковский Е. К. Экспериментальная оценка влияния программы управления ГШ на показатели •движения городских автобусов //Труды БКЭИавтобуспрома. - Львов.

1978. С. 53-61.

20.. Оптимизация управления и совмещения автобусных гидропередач и двигателей, разработка экспериментальной электронно-гидравлической системы управления ГШЪ Отчет о НИР N'3089, т.З /Львов, .политехи, ин-т. t Руководитель Р. ААколян, N ГР 78009266 - Львов, 1978. -,125с. - Исполн. Е. К. Вильковский, Л. R Крайнык, Р. С. Щурко.

21. Функциональное. развитие электронных систем управления ГЖ Отчет о НИР К. 3089^ т.6 /Львов, политехи, ин-т.; Руководитель Р. А. Акопян. N ГР 78009266 - Львов, 1978. - 280с. - Исполн. Крайнык JL R .• ' . .

22. Крайнык Л. R, Гарматий Р. М., Щурко, Р." С. Электронно-гидравлические устройства управления динамикой процессов переключения гидропередач. /Львов. политехи, ин-т. - Львов. 1979. 34с. - Деп. в УкрНИИНТИ N 1568ДР.

23. Дзядык Я Н., Крайнык А R Основы статистической оптимизации передаточных чисел гидромеханической трансмиссии городских автобусов //Труды БКЭИавтобуспрома - Львов. 1979. С. 131-140.

24. Смирнов И. R , крайнык JL R , Пелехатый Р. R , Нагорняк Г. А. Динамика переключения гидромеханической:передачи автобуса с различными типами {к-гулятории двигателя //Труды БКЭИавтобуспрома. - Львов.

1979. С. 141-150.. ' '

25. Оптимизация режимов управления ГШ, конструктивная доводка и результаты экспериментальных исследований ЭСАУ двухступенчатой ГМП: Отчет о НИР N 3089,- т.З /Львов, политехи, ин-т.; Руководитель

Р. А. Акопян, N ГР 78009266 - Львов, 1979. - 64с. - Исполнит.: JL R Крайнык, Е. К. Вильковский. Р. С. Щурко, Р. М. Гарматий.

26. Улучшение топливной экономичности и динамики совмещения ГШ и дизельного двигателя с различными типами регуляторов: Отчет о НИР 3089, т. 4 /Львов, политех, ин-т.; Руководитель Р. А. Акопян. N ГР 78009266 - Львов. 1979-. - 47с. - Исполн. Л. R Крайнык, Р. В. Пелехатый.

27. Островцев А. Н., Крайнык Л. В. Основы системной оптимизации управления гидромеханическими передачами автомобилей //Автомобильная пром-ть. 1980. N 1. С. 13-16.

,28. Крайнык Л В. , Гарматий Р. М. Нестандартные схемы переключения ГШ и их эффективность //Механика и мапшостроение. Львов, политехи. ин-т. - Львов. 1980. С. 34-46. - Деп. в УкрНЮШТИ N 2173ДР.

29. Крайнык Л. R , Бурмистров R R Исходные принципы и возможности оптимизации управления гидропередачей автомобиля повышенной комфортабельности //Труды ВКЭИавтобуспрома. - Льнов. 19S0. С. 64-74.

30. -Крайнык Л R , Бурмистров R R Выбор и оценка эффективности программ управления гидропередачей легкового автомобиля ГАЗ /Механика" и машиностроение.' Львов, .политехи, ин-т. - Львов. 1980. С. 47-59. - Деп. в УкрШИНГИ N 2173ДР.

31. Крайнык Л В., Дзядык М. Н., Рымар.ЕС. О возможности оптимизации фазы замедления при циклическом движении автобуса с гидрозамедлите- ' лем //Труды ВКЭИавтобуспрома. - Львов. 1980. С. 75-83.

32. Рымар В. С. , Крайнык Л. R , Старинский А. Д. Исследование энерго-нагруженности тормозов автобуса с гидрозамедлителем в условиях городского движений //Труды ВКЭИавтобуспрома. - Львов 1980. С. 84-94.

33. Оптимизация режимов управления ГШ, конструктивная реализация и • результаты исследований электронных систем управления: Отчет о НИР

3089, т.З /Львов, политехи, ин-т.; Руководитель Р. А. Акопян, N ГР 78009266 - Львов. 1980. - 116с. - Исполн. JLB. Крайнык, Р. С. Щурко, Р. М. Гарматий, Л. 51 Королевич и др.

34. Улучшение топливной экономичности и динамики совмещения ГШ и дизельного двигателя с различными типами регуляторов: Отчет о НИР

, 3089, т. 4 /Львов., политехи, ин-т.-. Руководитель Р. А. Акопян, N ГР 78009265 - Львов. 1980, - 81с. - Исполн. Л R Крайнык, Р. R Пелехатый, Р. Ы Гарматий, Р. С. Иурко.

35. Крайнык Л. R , Токарев А. А., Шурга Р. С., Гамаюнова а & Фактор-

ное планирование дородных испытаний автомобилей /на примере городских автобусов //Центр, научн. -исслед. автополигон НАШ. - Дмитров. 1981. 76с,- - Деп. в НИИНАвтопроме N Д636. 36. Крайник Л.Е Режими роботи автобусного приводу э ГШ в умовах MicbKoro руху / Питання динамки та синтезу ГШ Льв1в. шштехн. 1Н-т. - Льв1в. 1981. С. 2-12. - Деп. в УкрНИЖГГИ N 3415ДР. ■ 37. Крайник Л. В. Потенщальш властивост! та алгоритми оптимально/ npoueciB перемикання ГШ / Питания динамики та синтезу ГШ Льв1в. политехи. iH-т. - ЛьВ1В. 1981. С. 45-53. - Деп. в УкрНИИНТИ N 3415ДР. . 38. Крайник Л. В- Багатофакторна детермжована модель дослиження динамики перемикань riдромехаН1Чних передач // Там же. С. 54-65.

39. Крайник Л. В., Бурм1стров В. В. Визначення передавальних чисел автомоб1льно'г Пдропередач! в фаз1 розгону регресШними методами // Там же. С. 71-83.

40. Крайнык Л. R , Гащук П. Е Критериальная оценка динамичности и - топливной экономичности разгона автомобиля //Автомобильная пром-ть.

1981. N 8. С. 17-19.

.41. Крайнык Л. В., Гащук П. Н. Об оценке разгонных качеств автомобиля //Труды ВКЭИавтобуспрома. Львов. 1981: С. 25т 36. -42.. Крайнык Л.В., Дзядык М.Е, Щурко Р.С., Гарматий P.M. Дорожные испытания экспериментальной электронной системы автоматики гидропередачи ЛАЗ-НАШ "Львов" /Труды ВКЭИавтобуспрома. - Львов. 1981. а 85-96.

43. Крайник Л R . Римар ЕМ., Глобчак М. Е Лог1ЧН1 основи функцю-нування автоматики. гадьмз р.ного приводу автобусу, обладнаного гц-роспов1льншачем / Питания динамики та синтезу ГШ Льв5в. политехи, iH-r. - Ль Hi в. 1931. С. 100-108. - Деп. в УкрНИИНТИ N 3415ДР.

44. Электронная система управления трехступенчатой ГШ и методики экспериментальной оценки ее эффективности. 'Оценка совмещения гидро-аамедлителя и рабочей тормозной системы: Отчет о НИР N 3089, т. 3 /Львов, политехи, ин-т.; Руководитель Р. А. Акопян, N ГР 81018068 -Львов. 1981.. - 127с. - Исполн. JL Е Крайнык, Р. С. Щурко, Р. м. Гарматий, М.Е Глобчак.

45. Крайник JL В. , Токарев А. А. , Пелехатый Р. Е , Смирнов И. Е , На-горняк Г. А. Топливная экономичность и динамика автобуса с различными типами регуляторов //Автомобильная пром-ть. 1982. N 2. С. 13-15.

46. Крайнык JL Е., Токарь А. П. Нормирование скоростей движения автомобилей по ус'лоьиям топливной экономичности //Вестник Львов, политехи, ин-та. N162. Львов. 1982. С. 82-84.

47. Крайнык Л. Е Влияние основных эксплуатационных факторов на оптимальное управление автобусной гидропередачей //Автомобильный транспорт. Вып. 19. -Киев. "Техника". .1982. С. 83-86.

48. Крайнык Л В., Рымар а С., Глобчак М. а Вопросы оптимизации конструктивных параметров гид'юзамедлителя по условиям циклического

■ движения'//Труды ВКЭИавтобуспрома. - Львов. 1982. С. 73-80.

49. Крайнык Л. а , Королевич Л. Н , Новоселецкий И. Г. Шделироваиие и статистический анализ динамики процессов переключения автобусной ГШ на тяговых режимах работы //Там же. С. 81-92.

50. Крайнык Л. а , Токарь. А. Е Влияние дорокного фактора на расход _ топлива //Автомобильный транспорт. 1982. N 10. С. 33-35.

51. Разработка опытного образца ЭСАУ ГШ 191.17 измерительного комплекса автобуса-лаборатории ЛАЗ-4202 и рекомендаций по управле- ' ним плавностью переключений Г№ Отчет о НИР N 3546, т. 3 /Львов.-политехи, ин-т.-, Руководитель Р.А. Акопян, Н ГР81015068 - Львов. * 1982. - 85с. - Исполн. Л. Е Крайнык, Р. С. Вурко и др.

52. Крайнык Л. Е , Пелехатый Р. а , Щурко Р. С., Гарматий Р. М. Эксплуатационные режимы работы силового привода городских автобусов с гидромеханическими передачами //Автомобильная пром-ть. 1983. N 7. С. 15-17. . " .

53. Дз^дык. М. Е , Крайнык Л. В. Статистическая оптимизация передаточных чг^ел гидромеханической трансмиссии по условиям топливной экономичности //Груды ВКЭИавтобуспрома .Львов. 1983. С. 74-86..

54. Крайнык Л Е, Королевич Л. Е , Новоселецгай '1 Г. Шделйровазгае и статистический анализ динамики процессов переключения автобусной ГШ на тормозных режимах работы //Там гк. С. 87-97.

55. Крайнык ЛВ4 Токарь А. Е Регрессионное исследование-взаидасвя-зи условий двияЪния и топливной .экономичности грузовых автоюбилей //Автомобильный транспорт. Вып. 21. Киев. 1984. С. 87-89.

56. Автоматизация автобусных трансмиссий: Отчет о НИР N 3545, Т.З /Львов, политехи, ин-т. - Руководитель Р. А. Акопян, N ГР31015068, -Львов. 1983. - 129с. - Исполн. Л. Е Крайнык, Р. к Гарматий, ЕЕ Никитин.

57. Крайнык Л Е , Токарь А. Е Алгоритм имитационного моделирования движения и оценка топливной экономичности автомобилей на ЭЦЕЧ /Львов. политехи, ин'-т. - Львов. 1984. 13с. - Деп. в УкрШИНГИ N 880УК-84ДЕП •" ' •

58. Крайнык Л. Е , Токарь А. Е Экспериментальное исследование топливной экономичности разгона грузового автомобиля /Львов, политехи.

ин-т. Львов. 1984. 12с. - Деп. в УкрНИИНТИ N 832Ук-84ДЕЛ 59. Крайнык Л Е . Гатук ПН. Критериальная оценка топливной экономичности разгона автомобиля //Труды БКЭИавтобуспрома. - Львов. 1984. С. 33-40.

' 60. Крайнык Л Е . Дзядык М. Я , Ванькович Е И. Основы функционального построения электронных систем автоматики автобусных ГМП //Труды ■ БКЭИавтобуспрома. - Львов. 1984. С. 70-80.

61. Крайник Л. В Оптимальное управление гидромеханическими передачами автомобилей и его эффективность/Львов, политехи, ин-т - Львов.

. 1984. 115 е.. - Деп. в НИИНАвгопроме N 1125ап-84ДЕП.

62. Крайнык Л.Е , -Баженов Е И. Оценка взаимосвязи стабильности характеристик гидротрансформатора и топливной экономичности городского автобуса //Активная-и пассивная безопасность- и надежность автомобиля. - М.:. МАМИ. 1984. С. 170-176.

63. Крайнык Л.-Е , Коралевски Г., Колодяжный Ю. П. Оптимизация пара-• метров механической трансмиссии легкового автомобиля методами регрессионного анализа //Львов, политехи, ин-т,- - Львов. 1984. 13с. -

.Деп. в ШИНАвтопроме'Ы 1124ап-84ДЕП \ ' 64. ■ Крайнык Л. Е Гидромеханические передачи, автомобилей. Учебно-методическое пособие по -курсовому и дипломному проектированию. - Львов: ЛЕИ. 1984. - 56с.

65. Современные.автобусные гидропередачи. Улучшение рабочих харак-' терисгик ГМП.мод. 19.17: Отчет о НИР N 3546, т. 3 /Львов, политехи, ин-т.; Руководитель Р. А. Акопян, N ГР81015068 - Львов. 1984. - 131с.

йсполн. Л. Е Крайнык, Р. М. Гарматий, Л. Н Королевич.

66. Крайнык Л В. , Коргшевски Г. Особенности моделирования разгона автомобиля с двухпоточной ГМП //Вестник Львов, политехи, ин-та "Технология машиностроения и динамическая прочность машин", N 190. - Львов. 1985. С. 54-56.

67. Крайнык Л Е , Горбай О. 3. Динамическая нагруженность гидромеханической трансмиссии автобуса, оборудованного пневматической под.. беской.//Труди БКЭИавтобуспрома - Львов. 2985. С. 61-69.

.63. Крайник Л Е , Коралевськи Г. Режими адаптивного керування двох-потоэдою гидропередачею УВМВ-ЧЗМ-НАМИ / Питания динамики та синтезу ГШ. - Лгав. 1985. 0.2-9. - Деп. в УкрНИИНТИ N 2801-Ук85.

69. Крайник Л.Е, Горбай 0.3. Загальна математична модель динамики руху актомашини, обладнано* Пдропередачею 1 иневмоп1ДВ1Скою // Там же. С. 10-20. '

70. Крайник Л. Е', Гармат1й Р. М., Горбай 0.3., Римар Е С. Авто-

бус-лаборатор!я для досл1дхення динам!ки силового приводу // Там же. 0.21-35. .

71. Крайник Л.Е Застосування методу динам]ЧИого програмування для. ф!ксацгг потенщальних можливостей динамики перемиканнй ГМП // Там же. С. 35-40.

72. Крайнык Я В., Горбай 0.3. Ьпияние блокировки фрикциона ГДТ на нагруженность трансмиссии /Львов, политехи, ин-т. - Львов. 1986. 12с. - Деп. в НИИНАвтопроме N 130Гап-86ДЕП

73. Разработка электронной системы управления ГШ автопогрузчиков и определение температурных, режимов фрикционов: Отчет о. НИР N 4151, , т.. IV /Львов. политехи. ин-т.; Руководитель Р. А. Акопян, N ГР01850083357; - Львов- 1986. - 128с. - Исполн. Гудз Г. С.. 'Крайнык Л Е , Глобчак М. К . Гашук П. Н.

'74. Крайнык JL R , Гащук Я R Совмещение характеристик автобусных гидротрансформаторов и низкооборотных дизельных двигателей по условию топливной экономичности движения //Труды ВКЭИавтобуспрома. -Львов. 1986. С. 58-69. . ■

75. Горбай 0.3. , Крайнык Л R , Есеновский УХ К. Исследование динамической нагруженносги гидромеханической трансмиссии автобуса с учетом продольно-угловых колебаний кузова //Труды ВКЭИавтобуспрома. ' -Львов. .1987. С. 29-41.

76. Ккзтук L. , Koralewski 6., Sonnemann G.: Optimierung von Getriebeübersetzungen zur Gewährleistung eines minimalen Kraftstoffverbrauche bei der Beschleunigung vor» Kraftfahrzeugen // Wiss. Beiträge der IH Zwickau 11, 1985. H. 4, S. 34-38.

77. Krainyk L , Pelechaty R., Sonneraann G.: EinfluS von Stell- und Fahrre.gler der Djese 1 einspritzpumpe auf Fahrverhalten eines die-selmot.orisch angetriebenen Stadtorrnibusses mit Automatik-Getriebe // Wiss. Beiträge der IH Zwickau 12, 1986. H. 3, S.28-33.

. 78. Akopjan R. ,. Krainyk L. , Meißner F., Sonnerrann G.: Die Verwendung der Mehrfaktoren-Versuchsplanung bei der Erprobung von Kraftfahrzeugen // Viss. Beiträge der IH Zwickau 12, 1986. H. 3, S. 33-37.

79. Krainyk L., Drechsei E., Koralewski Q., Bouchetara Kl: Verbrauchsoptimale Getriebeplanung unter besonderer Beachtung realer Falvbedingungen von Kraftfahrzeugen //Viss. Beiträge der IH Zwickau 12, 1986. H. 5, S. 23-28.

80. Krai nyk L., Gorbaj 0., Drechsei E.,' Heumahn К. -H.: Mathematisches Modell für die spektrale Frequenz-Analyse der dynamischen Beanspruchung des Systems "Antrieb-Federung" im Kraftfahrzeugen //

- 42 -

Wiss.'- Beiträge der IH Zwickau 12, 1986. H. 5, S. 33-38.

81. Krainyk L., Verpachowski V., Pol В.: Zuverlässigkeit und Nut-zungsdaueruritersuchungen an Kfz unter Ausnutzung der Computersimulationsmethode // Wiss. Beiträge der IH Zwickau 12, 1986. H.5, S. 33-37. - •

82. А. с. СССР N 1310252, МНИ В 60K' 41/00. Система автоматического

• управления гидромеханической передачей транспортного средства /Крайнык JL Е , Дзядык М. Н., Дмитриенко О. С., Горбай О. 3., Кондур RR; Заявл. 3.01.1986. - БИ N 18 от 15.05.1987.

83. Крайник Л.R , Кондур RR Електронн1 системи автоматики меха-н1чних TpaHCMicifr .особливосг* функщонально* побудови i тенденцп розвитку//Льв1в. шштехн. iH-т.-Льв1в. 1987. 41с.-Деп. в УкрНИ-ИНГИ N 1600 - Ук87.

84. Крайник JLR , Дмитриенко О. С. , Кашицкий Ф. М. Основы функционального построения электронной системы автоматики ГМП автопогруз-

• чика // Труды ГСКБ по автопогрузчикам.-Львов. 1987. С. 25-39.

85. Крайник Л. R, Покотило А. Ы. , Хомяк И. Р. Развитие функциональных структур электронных {регуляторов дизельных двигателей и особенности

- их совмещения с гидропередачей автопогрузчика // Труды ГСКБ по автопогрузчикам. .- Львов.. 1987. С. 13-24.

86. Krainyk L., Hastschuk Р.: über die Bewertung von Beschleuni-. gungsvörgängeri // К F T, 1987. H. 1, S. 4-6.

87. Krainyk L., Dfechsel E. , Koralewski G., Bouchetara M.: Optimale Steuerung von Kft-Getrieben // К F T, 1987. H.4, S. 108-111.

88. Методика 'проведения и дорожные испытания по определению программы. переключеяия ЭСАУ ГШ мод. 22.17 автобуса ЛиАЗ-677М: Отчет о НИР 4553 согл. письма БКЭИА N 3843 /Львов, политехи, ин-т.; Руководитель Р. А. Акопян,. N ГР 01870052806. - Львов. 1987. - 20с. Исполн. JL R Крайнык, 0.3. Горбай, Э. И, Иаркевич.

89. А. с. СССР N 1495155, МКИ В 60К 41/00. Система автоматического управления.гидромеханической передачей транспортного средства /

. ' Кондур R R , Крайнык Л В., Дзядык М. Я , Ванькович R И. Заявл. " 15.12.1987. - ЛИ N 27 от 23.07.1989.

90. Крайнык AR, Горбай О. а , Дзядык Ы. Е , Баранов R R , Лазаренко. ET., Программы работы, и оценка.эффективности электронных систем автоматики ГШ городских автобусов // Труды ВКЭИавтобуспрома. -Львов. 1988. С. 56-65.

91.. Крайнык Jl'В. , Дзядык М. Е , Дмитриенко О. С., Кондур R Е Принципы Функционирования и структурного построения микропроцессорных

систем адаптивного управления автобусных ГМП .//Труды ВКЗЙавтобусп-рома. - Львов. 1988. С. 65-73.

92. А. с. СССР N 1530499, МКИ В 60 К 41/00. Электронная система автоматического управления трехступенчатой гидромеханической передачей /Крайнык Л. В. Заявл. 11.01.1988. - би N 47 от 23.12.1989.

93. А. с. СССР N 1614960, МКИ В 60 К 41/00. Система автоматического управления двухступенчатой реверсивной гидромеханической передачей / Крайнык Л. В. , К&аицкий & М. , Дмитриенко О. С. , Кондур в. Б. Зачвл. 11.01.1988. - БИ Н 47 от 23.12.1990.

94. А. с. СССР N 1546301^ МКИ В 60 К 41/00. Система автоматического управления гидромеханической передачей транспортного средства / Крайнык Л. Е , Дзядык М. R, Ванькович Е И. Заявл. 22.03.1988. - БИ N

.8. от 28. 02. 1990.

'95. Крайнык Л. Е Потенциальные возможности и -основы оптимальной организации процессов переключения вальных ГШ //Труды ГСКБ по автопогрузчикам. - Львов. 1988. С. 21-26.

96. Крайнык JL R , Глобчак >А В., Кашцкий Ф. N. , Влязлов Ü Г. Основы моделирования на ЭВМ процессов силового реверсирования автопогрузчика- с ГШ //Труды ГСКБ по автопогрузчикам. - Львов. 1988. С. 27-32,

97. Крайнык Л. R , Ко рале веки Г.. Дрексель Э. Статистическая оценка управления трансмиссией легкового автомобиля в городском движении //Вестник Львов, политехи, ин-та "Динамическая прочность машин и приборов", N 220. - Львов. 1988. С. 51-54.

98. Крайнык Л Б. Принципы адаптивного управления ГШ с помощью микропроцессорной системы автоматики //Тезисы докладов Всесаюзн. НТК "Проблемы применения микропроцессорной техники в системах управления автомобилем'^ - Минск, БПИ. 26-28. X 1988. С. 26-27.

99. Дмитриенко <?. С. , Крайнык JLE., Иванов А. И., Кондур Е Б. , Дзядык М. Н. , Ванькович Е И. Современные микропроцессорные ЭСАУ ГШ- функциональное построение и основы программного обеспечения //Там же. С. 27-28.

100. Микропроцессорные системы автоматики ГШ Технические требования к ЭСАУ ГШ мод, 19,17: Отчет о НИР N 4706, т. 2 /Львов, политехи. ин-т.; Руководитель П. Н. Гащук, N ГРОЗ880076657; - Львов. 1988. -164с. - Исполн. Крайнык Л. Е. Кондур Е Е

101. Крайнык Л. Е , 'Дмитриенко О. С., Даяднк М. Е , Кондур Е R Развитие электронных систем автоматики автомобильных трансмиссий. - М.: ЦНИИТЗИавтопром. 1989. 52с.

102. Крайнык Л. Е , Кондур Е Е Принципы адаптивного управления ди-

намикой процессов' переключения гидромеханических передач (ГМП) //Вестник Лыюв. политехи, ин-та "Динамическая прочность машин и приборов". - Львов. 1989. N 230. С. 49-51.

103. Дзядык М. Н. , Дмитриенко О. С., Крайнык Л. Р. Конструкция и особенности -эксплуатации ГМП автобуса ЛиАЗ-5250 /.'Автомобильная промышленность, 1989, N 4, С.23-25.

104. Дзидык М. Н. , Поддубный К А. , Крайнык Л Б. Проблемы и перспективы развития ГМП //Автомобильная промышленность, 1989. N 7, 0. 24-26.

105.. Разработка программного обеспечения и структурного построения макетного образца электронно-гидравлической системы автоматики ГМП мод. 27. 17: Отчет о НИР N ЗЗЦ /Львов, политехи, ин-т.; Руководитель Л R Крайник, - Львов. 1989. - 84с. .- Исполн. Кон дур RR, Шурко Р. С. , Мельник Г. Б.

106. Структура и программное обеспечение микропроцессорной ЭСАУ перспективной ГМП: Отчет о НИР N 4706 /Львов, политехи, ин-т.; Руководитель П. Н. Гащук, N ГЮ1880076657; - Львов. 1989. - 88с. - Ис-

. полн. Крайнык JL R , кон дур R R

107. Повышение плавности переключений и совершенствование ЭСАУ ГМП: Отчет о НИР N 4861 /Лмюв. политехи, ин-т.; Руководитель Л. R Крайнык, N ГР01890040147; - Львов. 1989. - 49с. - Исполн,- Крайнык Л. R , Гарматий р. М.

108. Крайник.Л. Б.', Глобчак М. R , Королевич Л. Н , Кашицкий Ф. М. Исследование режима силового реверсирования ГМП автопогрузчика методом моделирования на ЭВМ //Труды ГСКБ по автопогрузчикам. Львов. 1989. С. 24-30. ' ' .

109. Крайнык Л. В. , Кондур В. Б. , Белыкий R И. Информационные параметры и формирование программы работы электронной системы автоматики ГМП автопогрузчика //Труды ГСКБ по автопогрузчикам. Львов. 1989. С. 16-23. •

110. Крайнык JL В. , Горбай 0.3. , Забрамяый И. А., Лазаренко R Г. Экспериментальные исследования по повышению плавности переключений автобусной ГМП с помощью ЭСАУ //Труды ВКЭИавтобуспрома Львов. 1989. С. 40-49.

111. Кра,..;ык Л. В., Поддубный В. А. Перспективы и тенденции развития электронных систем автоматики автобусов //Труды ВКЭИавтобуспрома, Львов. 1989. С. 36-40. ■

112. Krijnyk L. CAD/CAM - Gyr.tem in der Entwicklung und statistischer Optimierung von Stadtomnibusseri // Rationalisierung im Mascht-

nenbau durch Schlüsseltechnologien. TH Zwickau. 1989. S.15-16.

113. A.c. СССР № 1614960, МКИ В 60K 41/00. Система автоматического управления двухступенчатой реверсивной гидромеханической передачей / Крайнык Л.В., Дмитриенко О.С., Кондур В.Б., Кашицкий Ф.М.; Заявл. 04.10.87. - БИ № 18. 15.15.1989.

114. Крайнык J1.B. "Фойт" для автобусов и автопоездов // Автомобильный транспорт. 1991. № 3. С. 7-9.

115. Крайнык Л.В. Оптимальное управление трансмиссией // Автомобильная промышленность. 1991. N1 4. С.11-12.

116. Крайник Л.В. Региональна програма ГалАвто розвитку виробництва aBTOÖyciß, автовантажник!в та агрегат1в в Галичин! // Матерхалк конференьи- "Перспективи i проблеми розвитку автобусов, автованггаж-HHKiB та агрегатхв - Славське 91". Льв1в. 1991. С.70-73.

¡117. Крайник Л.В. Структура та ochobhi напрями розвитку транспортного i вантажо-ni д^мального- машинобудування у Льв1вському periqni // Materiply Sympoziumu "SAKON 91"/ Rzeszow. 23-26.IX.1991.' S.67-71.

118. Крайнык Л.В., Экснер В. Агрегаты современных автобусов // Автомобильная промышленность. 1991. № 12. С.11-13. •

119. Крайник Л.В. Принципи формування автомобалебудування Укра-ни // "Проблеми та перспективи розвитку конструкц1й i орган1заш\ • ви-робництЕа aBToöycis, aвтoвaнтaжникiв, автокран1в та агре^атав -СхаЯниця 92". Льв1в 1992. С.-23-27.

120. .Драйник Л.В. Експлуатац1йн1 режими га паливна економ1чн1сть автомашин. - Львiв. вид. ЛДУ "Св1т". 1995 (план).

121. Авторское свидетельство № 182285 от 12.10.92 г. Система автоматического управления гидромеханической передачей транспортного средства с адаптивным выбором моментов переключения / Крайнык Л.В., Кондур В.Б., Дзядык М.Н., Дмитриенко О.С., Ванькович В.И.

Krainyk L.W. Bases of the theory and synthesis of optimum managing automobiles hydromechanical transmissions. Dissertation for an academic degree the doctor of technical science's by a speciality 05.22.02 "Automobiles and tractors." Ukrainian transport university, Kyiv, 1995.

Methodology for optimum managing of automobiles hydromechanical transmissions on fuel-speed, smoothness of switches and resources of parameters items has been considered infrom conditions,1 of parameters in the manuscript of dissertation to be defended.

Principles of automatic management structural construction, including adaptive type, are stated.

Researches'and efficiency valuation system methodology being based on multifactors experiment planning has been submitted.

'Крайник Л.В. Основи Teopii i синтезу оптимального управл1н-ня 1чдромехан1чними передачами автомо01л1в.

Дисертац1я на здоОуття вченого ступени доктора техн1чних наук за спец1альн1стю 05.22.02 "ABTOuoCini i трактори." УкраХнський транспортний ун1верситет, Ки!в,1995.

До захисту подано рукопис дисертацх!, в.якай розглянуто методолога оптимального управл1ння г!дромехан1чними передачами автомоб1л1в з даливко-швидк1сних умов, плавност1 перемикань та ресурсних показник1в - Викладен! принципи структурно! побудови систем автоматичного керування, в т.ч; адаптивного типу. Представлена системна методология випробовувань i оц1нки ефектив-hoctí на '0a3i Оагатофакторного планування експерименту.

Ключов!. слова:

аг;го™ранспортнИй засЮ, г1дромехан!чна передача, система автоматичного керування трансм!с1й, вйб1р момент1в перемикань, плавн1сть перемикань, адаптивн1 режими, паливна економ1чн1сть, бягатофактерне планування випробувань.