автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Разработка систем электроснабжения транспортных средств улучшенными энергетическими и экологическими показателями

РГБ ОД

2 Ь АПР 1995

На правах рукописи

ЧЕРНОВ Александр Егорович

Разработка систем электроснабжения транспортных средств улучшенными энергетическими и экологическими показателями.

Специальность 05.09.03 - электротехнические комплексы и системы, включая их управление и регулирование

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени . кандидата технических наук

Москва 1995 г.

Работа выполнена на кафедре энергоснабжение и электаоборудо-вакие летательных аппаратов Московского энергетического института (технического университета) и з 1ШАЭ.

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент

Сугробов А.И.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Фесешш И.Н.

кандидат технических наук Кондратьев В.Н.

Ведущая организация - АО'"ЗиТ" (г. Самара)

Защита состоится " " /УО-^ 1Э95 г. на заседают Диссертационного Совета К 053.15.04 Московского энергетического института (технического университета) в аудитории з /¥ ч.

О О мин.

Отаьшы в двух экземплярах, заверенные печать ¡о, проста направлять по адресу: 111250, г. Москва, Красноказарменная ул., дом 14, Ученый Совет МЭИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЭИ.

Автореферат разослан "_"__ 1995 г.

Ученый секретарь

Диссертационного Совета К 053.16.04 кандидат техш^чсских кдук, доцзкт

В.А. Морозов.

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность работы. Развитие современного машиностроения идет по пути ускоренного расширения функциональных возможностей и повышения надежности изделий при одновременном снижении трудоемкости и материалоемкости их изготовления. Это направление является определяющим и при создании современных систем электроснабжения (СЗС) траспортных средств.

Анализ результатов теоретических исследований и зкплуатаци-онных испытаний показывают, что в большинстве случаев энергетические возможности основных компонентов СЭС п энергия, отбираемая генераторной установкой от силового агрегата транспортного средства используются недостаточно эффективно. Это свяаано с тем, что традиционный алгоритм регулирования напряжения генераторной установки предусматривает обеспечение постоянства напряжения в точках регулирования лишь при изменении нагрузки, частоты вращения и температуры в месте размещения регулятора. Что же касается других факторов, окааываншря влияние на выбор уровня напряжения в системе {степень зараженности аккумуляторной батареи, режимы работы транспортного средства и др.), то они практически не учитываются при выборе уровня регулируемого напряжения. Требования нормативно - технических документов, применяемых в настоящее время в автомобильной промышленности допускает изменение напряжения на приемниках электрической энергии от 0.9 до 1.25 от установленного для них номинального напряжения.

Другая причина, заставляющая обратиться к оптимизации алгоритмов работы системы электроснабжения, заключается в том, что по мере роста количества и мощности приемников электроэнергии а,следовательно, и мощности источников питания в специфических режимах (разгон,холостой ход ) генераторная установка оказывает достаточно заметное влияние на работу силового агрегата, в частности на топливную экономичность и токсичность отработавших га-аов.

В последние годы предпринимается множество попыток по оптимизации алгоритмов работы СЗС транспортных средств. Однако, из-за сложности технической реализации системы электроснабжения данного класса в настоящее вреыя не находят широкого распространения на транспортных средствах.

В связк с изложенным, работа по исследовании и разработке СЗС, обеспечивающих повышение использования энергетических возможностей основных компонентов системы, увеличение срока службы аккумуляторной батареи, снижение расхода топлива на привод генератора н токсичности отработавших газов за счет адаптации свое«! работы к режимам и условиям эксплуатации транспортного средства является весьма актуальной и представляет значительный теоретический и практический интерес.

Цельи работы является исследование и разработка СЗС транспортных средств, обеспечивающих повышение использования энергетических возможностей основных компонентов системы , увеличение срока службы аккумуляторной батареи, снижение расхода топлива на привод генератора и токсичности отработавших газов аа счет адаптации работы к режимам и условиям эксплуатации транспортного средства. Для достижения цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Провести теоретический анализ основных типов алгоритмов работы СЗС транспортных средств, применяемых в настоящее время.

2. Разработать критерии и математическую модель для оценки работы различных типов алгоритмов управления системами электроснабжения транспорптных средств в эксплуатации.

3. Провести эксплуатационные испытания СЗС основных типов отечественных автомобилей, автобусов, тракторов, мотоциклов и ш аарубежных аналагов с использованием современных методов исследования для определения численных значений критериев оценки и проверки адекватности математической модели работы автомобильной СЭС в эксплуатации.

4. Провести расчетные исследования основных типов СЗС, адаптирующих свои работу к режимам и условиям эксплуатации транспортного средства.

5. Разработать алгоритм, обеспечивающий повышение использования энергетических возможностей источников электроэнергии, увеличение срока службы аккумуляторной батареи, повышение топливной экономичности, и снижение токсичности отработавших газов силового агрегата без существенного усложнения внутренней структуры системы электроснабжения. Изготовить макет СЗС, работающей

по выбранному алгоритму и провести ее эксплуатационные испытания на автомобиле.

Научная новизна. Предлагается и исследуется новый um СЭС транспортних средств, обеспечивающих повышение эффективности использования энергетических возможностей источников электрознер-пш, повышение топливной экономичности н еннжеюю токсичности отработавши« газов. Разработаны критерии оценки работы адаптивных СЗС а эксплуатации. Исследована функция оптимизации СЭС автомобиля я эксплуатации. Разработан специальный измерительный комплекс на базе 3SM, позволяющей проводить исследование энергетических и тепловых процессов, протекавши: в СЗС при эксплуатации автомобиля. Проведены эксплуатационные испытания с использованием современных методов исследования основных типов современных СЗС автомобилей. Разработан алгоритм и СЗС, обеспечнвамщне позшеняе использования энергетических возможностей источников электрознерпш, повышение топливной экономичности, увеличешю срока службы аккумуляторной батареи и снижение токсичности отработавших газов.

Практическая ценность. Предложенная адаптивная СЭС имеет меньшие массо-габаритные покаааголи, обеспечивает снижение расхода топлива на привод генераторной установки и снижение токсичности отработавших газов. Комплекс программ функционального моделирования работы автомобильной СЭС в эксплуатации внедрен на ВАЗе, ЛиАЗе, ГолАЗе, АО ЗиТ, АТЗ-1, ПО Злектромодуль и используется при выборе функциональных характеристик современных автомобильных генераторов. Результаты эксплуатационных испытаний были использованы при разработке генераторов нового поколения для автомобилей ВАЗ, АЗЛК, автобусов ЛиАЗ, ГолАЗ, мотоциклов Урал п тракторов ВТЗ.

Апробднля работы. Диссертационная работа обсуждалась и была одобрена в МЭН на заседашш кафедры ЭОЛА. Основные разделы диссертации докладывались и обсуждались на научных конференциях МЛ -ДИ, ¡Гш'АЭ, на научных симпозиумах в г. Суздале, а также на основных автомобильная заводах и заводах подотрасли автотракторного злектрооборудовшгня.

Публикации. Содержание диссертационной работы освещено п 10

- б -

статьях и патенте.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на _

страницах машинописного текста, содержит _ таблиц, _ рисунков, и состоит да введения, четырех глав, заключения, списка лдайратуры из 83 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введения обосновывается актуальность темы, формулируется цель и задачи исследования, определяется структура и объем диссертации.

В первой глазе диссертации! приводятся основные типы современных адаптивных алгоритмов управления СЗС транспортных средств, обеспечивавшие повышение использования энергетических возможностей генераторной установки, аккумуляторной батареи, снижение расхода топлива двигателем на привод генератора, токсичности отработавших газов.

Многообразие возможных структур СЗС. обеспечнвакархх улучшение энергетических и экологических показателей аа счет адаптивного управления системой, и их различная функциональная направленность усложняют формирование единого подхода к изучении систем данного класса. Поэтому, учитывая присутствие общих принципов построения адаптивных СЭС автонобилей представляется целесообразным сформулировать их классификационную схему в виде отдельных блоков, включавших в себя ряд СЭС, идентифицированных по определенному признаку.

Алгоритм работы любой системы управления в том числе и СЗС определяется: целью управления, окружающей обстановкой или внешними услошшки, то есть сво}»стнамИ управляемой и управляющей систем.

В качестве показателя цели управления для адаптивных систем управления используется один из следующих параметров, при условии обеспечения приемников электрической энергией требуемого качества:

- обеспечение заданного зарядного состояния аккумуляторной батареи (определенной степени ааряжениости);

- стабильность напряжения в бортовой сети;

- температура наиболее нагретых узлов генераторной установки;

- расход топлива двигателем автомобиля па привод генераторной установки;

- токсичность отработавших газов двигателя.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает, что разработке СЗС сУлучшенными энергетическими и экологическими показателями в последние годы уделяется все более заметное внимание. Автомобильные СЗС данного класса разнообразны по своему составу и структуре, что объясняется различными целями управления и условиями эксплуатации. Классификация рассматриваемых СЗС может быть дана : по виду задач, решаемых ими, направлению управляющих воздействий и источников, наблюдаемых переменных.

По решаемым задачам СЗС подразделяется на системы электроснабжения обеспечивающие:

- заданное зарядное состояние аккумуляторной батареи;

- заданный уровень стабильности напряжения в бортовой сети;

- заданный тепловой режим генераторной установки;

- снижение расхода топлива двигателем на привод генераторной установки;

- снижение токсичности отработавших газов.

Кроме того существуют СЗС работа которых направлена на одновременное решение нескольких задач (например система электроснабжения, обеспечивавшая заданный уровень стабильности напряжения в бортовой сети и снижение расхода топлива двигателем на привод генераторной установки).

По второму классификационному признаку управляющие устройства СЗС подразделяются на:

- управлявшие устройства воздействуйте на компоненты СЗС (например, СЗС, обеспечивающие заданное зарядное состояние аккумуляторной батареи за счет изменения уровня регулируемого напряжения генераторной установки, в данной системе управляющее устройство воздействует на генераторнум установку, входящую в СЗС);

- управляющие устройства воздействующие ка объекты не входящие в СЗС. но влияющие на ее работу (двигатель, приемники электроэнергии) ;

- управляющие устройства воздействушке на компоненты СЗС и на объекты в нее но вхадлиаге (например, СЗС, обеспечивающие па-

данную стабильность напряжения в бортовой сети, в большинстве случаев в данных системах управляющее устройство повышает частоту вращения двигателя автомобиля на оборотах холостого хода для исключения провалов напряжения в сети).

По третьему классификационному признаку управляйте устройства адаптивных СЗС подразделяются на:

- управляющие устройства, получающие информации от компонентов СЭС (например, СЗС, в которых зарядное состояние аккумуляторной батареи оценивается по величине напряжения на ее клеммах) ;

- управляющие устройства, получающие информации от объектов, не входящих в СЗС, но влияющих на ее работу;

- управляющие устройства, получающие кнФормаций от компонентов СЭС и объектов в нее не входящих (например, системы определяющие режим движения автомобиля (разгон, торможение, установившееся движение, стоянка на оборотах холостого хода) по частоте вращения коленчатого вала двигателя).

Очевидно, техническая реализация адаптивных СЗС является более сложной по сравнению с традиционными аамкнутыми системами электроснабжения из-аа необходимости реализации дополнительных информационных потоков и применения мощных вычислзггельных средств для обработки информации и реализации алгоритмов управления , а также из-аа использования различных исполнительных механизмов для управления внешними объектами.Однако расширение состава электронных информационных и управляющих систем применяемых на автомобиле, например применение ка автомобиле многоканальной системы обмена информацией (МСОИ) между различными системами автомобиля ,которая содержит микропроцессорное устройство позволит строить адаптивные СЗС в единой информационной среде объекта , а также использовать вычислительные мощности других систем.Теоретический анализ показывает ,что реализация автомобильной СЗС , как открытой информационной системы позволит регулярными стандартными методами реализовать оптимальные алгоритмы функционирования в различных режимах и условиях эксплуатации.

Г?о второй главе диссертации приведены результаты разработки математической модели и критериев оценки работы адаптивной СЗС

- э -

транспортного средства в эксплуатации.

В настоящее время основными критериями оценки работы автомобильной СЭС являются:

- удельный часовой разряд или заряд аккумуляторной батареи при эксплуатации автомобиля в городе, зимой, ночью, выраженный в процентах номинальной емкости батареи без учета расхода емкости на пуски;

- суточный баланс электроэнергии, оцениваемый количеством ампер - часов, полученных или отданных аккумуляторной батареей за сутки при эксплуатадеш в городе зимой с заданным количеством часов работы днем и ночью.

Указанные критерии позволяют проводить лишь косвенную (од-посторннвш) оценку качества выполнения СЭС сво?пс основных функций, а именно функции обеспечения приемников электрической энергией требуемого качества в различных режимах и условиях эксплуатации, так как оценивают лишь возможности генераторной установки по заряду аккумуляторной батареи.

Качество обеспечения приемников электрознергиией определяется главным образом распределениями величин напряжений и токов в бортовой сети автомобиля в различных условиях эксплуатации, так как именно эти параметры непосредственно характеризуют надежность и качество работы приемников электрической энергии, срок службы аккумуляторной батареи, и многие другие параметры, определямаще качество работы автомобильной СЭС.

Процесса изменена по времени величин напряжений и таков имеют случайную природу, и должны характеризоваться собственными функциями распределения, которые возможно использовать в качестве критериев оценки адаптивных СЭС.

Таким обрааом при моделировании работы адаптивной СЭС необходимо проводить анализ функционирования, входя ¡¡гих в нее компонентов в зксп^т/атащш с целью определения состояния системы в лмбой момент времени испытаний, а также получения статистических характеристик стохастических процессов изменения во времени напряжений и токов в бортовой сети автомобиля. С помощью традкцкон-ных методов расчета автомобильных СЗС решить указанную задачу не представляется возможным.

Для исследования поведения сложных систем, к категории которых относятся и автомобильные СЗС, в масштабе реального времени используется , как правило , имитационное моделирование , под которым понимается разработка логико-математической модели исследуемого объекта и проведение экспериментов с ней на ЭВМ для получения необходимой информации. Сущность метода заключается в разбиении эксплуатации сложной системы на ряд дискретных событий, порядок следования которых описывается алгоритмом. При этом шаг дискретизации времени внутри каждого события выбирается таким образом, чтобы исследуемые процессы можно было рассматривать как непрерывные, а их количественные характеристики и характер протекания не искажались.

Если рассматривать СЗС автомобиля как объект исследований при эксплуатационных испытаниях автомобили, то входными факторами, определяющими состояние системы являются:

- частота вращения ротора генератора, пг;

- сопротивление включенных приемников электрической энергии, гн;

- температура электролита аккумуляторной батареи, Ьэл;

- температура воздуха в месте расположения генераторной установки, 1вг. А выходными факторами , определяющими функциональную пригодность системы являются токи и напряжения:

- приемников электрической энергии 1н, Ын;

- аккумуляторной батареи 1аб, иаб;

- генераторной установки 1г, иг.

Все указанные факторы определяются условиями проведения эксперимента (зима, лета, город, шоссе, день, ночь) и режимом эксплуатации (движение, пуск, стоянка). Причем эксплуатации автомобиля можно рассматривать как цепь событий с изменяющейся случайным образом последовательностью.

Для расчета частоты вращения генератора по скорости движения автомобиля Уа и номеру вкличенной передачи I в любой момент времени используется следумщая формула.

Пг « П.дб-1

где Пдб,- частота вращения двигателя автомобиля;

Lr - передаточное отношение двигателя к генератору. Частота вращения двигателя автомобиля определяется следук образом:

- для событий связанных с движением

n56.=Hr(J)-Va

- для событий связанных с переключением передач

ng6.«KrO)-VaH*TvAnpVa(Kr(J*0-KrU))

- для торможения и стоянки

Пдб. = Пдб.хх

- для прогрева двигателя после пуска Пдб. = Пдб. пр.

- для пуска двигателя П96.-Rg&.a

- для стоянки автомобиля

Пф. -О

где Kr(j)- коэффициент приведения скорости автомобиля к частоте вращения Д2С , определяемый кинематикой автомобиля; J - номер передачи, включенной на протяжении

рассматриваемого события; Т*Т - текущее время события; Тпр - продолжительность события; Van - начальная скорость автомобиля в событии; V a " текущая скорость автомобиля; HgfiLXX ~ частота холостого хода ДБС; ГЦ&П " частота вращения при пуске;

частота вращения двигателя при прогреве. Расчет сопротивления приемников электрической энергии п производится следующим образом.

%Н =Uu5M/L3K8

где UuiM- величина напряжения при измерении токоз приемников электрической энергии;

1.3KB - суммарный эквивалентный ток включенных приецриков электрической энергии. Суммарный эквивалентный ток включенных приемников электрической энергии определяется с помощьи следующих уравнений.

- для торможения 1экв = 1'экв + '1сс,

- для торможения при повороте на испытательном маршруте 1экь= 1'экв + 1.сс+1сл,

- при повороте во время движения по маршруту 1экв = 1'экв + Lcn ,

- для стоянки автомобиля 1экв = 1с;

- для пуска двигателя i экь = i- а

. /

где 1/экь - эквивалентный ток приемников электрической энергш;

без учета работы стоп-сигнала и сигнала поворота; Lee u. icn - токи стоп-сигнала и сигнала поворота; te- эквивалентный ток приемников электрической энергии, работающих на стоянке (часы , сигнализация и т.п.); Щ- эквивалентный ток приемников электрической энергии,

работающих при пуске двигателя автомобиля. Использование указанного алгоритма позволяет для каждого момента времени эксплуатации автомобиля определить:

- частоту вращения ротора генератора, пг;

- сопротивление включенных приемников электрической энергии, гн;

- температуру электролита аккумуляторной батареи, 1эл и температуру воздуха в месте расположения генераторной установки 1вг.

Для расчета токов и напряжений в бортовой сети автомобиля используются разработанная автором схема замещения(рис. 1), описываемая следующими уравнениям}!.

Ur- KufWIS7-R6(tbr,nr, I d) -I & -Ер (I ст ДЬ Д d Д1 г, rir,t 61; R &) =0,

Ur-Itt-Rgi (I (a)-Rkio 1ч7-R&(t&r, ar,Id)-I& -

- EpClcT.Ií», Id ДГг, Лг, t&r, Rb) »0 >

Ur-Тб^Л01(1м)-И9Якз lís-RQaíUTP.Up.tbr.rirJdMcT^;

- 9 I hpjí

Ii <x a I

i—i со

гЦ 11

И

Rh

ф£г . Ьф

1в

I

иг-16« • Я (1м) -Яага 1а5 - «8 - Яке -I *5-Ичг (ЦтрДГрД&г, агДс

Иг-Тб^д^Гв^лгА-Т^з-ЯАбА-Хаг-КгКкт-Тгз --Я9г(итрДГрДбг,Пг,1с1Ист =0;

-К3 Ь(15,СзЛэя,Тц)ЕпШЛэя,Тц)-КьЬ(СзД эл,Сз)-¥с =0;

иг-Хв^Я^СТбО-Х^-ЯАГА-Хм-КлвА-Ки-Якй-Хс

С испольаовшшен данной математической модели раарабс комплекс программ для функционального моделирования на ПЭВМ боты систем электроснабжения и пуска автомобиля в зксплуатаю Комплекс внедрен на основных заводах подотрасли.

Комплекс снабжен удобным интерфейсом, не требующих от по зователя большее познаний в области компьютерной техники.

5 третьей главе диссертации приводится результаты экспл тационных исследований СЗС основных типов современных транспо ных средств с использованием современного измерительного обо дования.

Для проведения эксплуатационных исследований знергеткчео и тепловых процессов автомобильных СЗС в условиях реальной э< плуатацш! разработан измерительный комплекс на базе бортовой ; типа 1ВМ РС АТ 336/387. Измерительный комплекс может устанав. ваться на борту автомобиля и позволяет параллельно исследов; процессы шменения во времени токов и напряжений в бортовой ( ти, температуру отдельных узлов и деталей компонентов СЗС, чг тоты вращения ротора генератора. Измерения на борту проводят одновременно по шестидесяти каналам с интервалом 0.5 ... 1с куида (в зависимости от количества, используемых каналов), к а;1 процессе ДЕП/кеш1я, так и при стоянке. Чао хота и продел/ките^ кость измерения (от четырех до семи часов а зависимости от я

1ктеристик автономного источника питания) является достаточной н того, чтобы «отно было рассматривать измеряемые энергетичес-œ и тепловые процессы как соответствующие реальной эксплуата-я автомобиля.

С помощью измерительного комплекса проведены зксолуатацмон-■е исследования CGC основный типов отечественных автомобилей, тобусов тракторов и мотоциклов.

Анализ адекватности математической модели по загонам разделения напряжешМ и токов в бортовой сети проводился с по-щью критерия Пирсона. Вероятность согласованности аакоков определения напряжений и токов в бортовой сета по данным экс-уатационных испытаний и расчету достаточно высокая 0.7 ... 98. Таким образом можно сделать вывод о том , что разработан-я математическая модель работы СЭС в эксплуатации не противо-чит реальной системе.

В четвертой главе диссертации проведен теоретический анализ аовныя типов алгоритмов управления СЗС транспортных средств и здставленн результаты разработки СЗС обеспечивающей макскмаль-з использование энергетических возможностей генераторной уста-зки, аккумуляторной батареи, снижение расхода топл1ша двигате-t на привод генератора и токсичности отработавших газов, а еже увеличение срока службы аккумуляторной батареи.

Анализ основных типов алгоритмов управления автомобильной ; проводился с использованием комплекса программ имитационного (елировакия работы систем электроснабжения. Большинство алго-'мов управления работой автомобильной СЭС, обеспечивающих по-'енное использование энергетических возможностей ее компонен-I и энергии силовой установки, затрач>шаеной на функционирова-1 электроэнергетического комплекса автомобиля основывается на iope оптимальных значений регулируемого напряжения и частоты щения ротора генератора на оборотах холостого хода двигате-Позтому представляется интересным получение зависимости мате-ического ожидания напряжения на приемниках электрической ргии от указанных параметров в наиболее тяжелом режиме экс-атации "город - зима - ночь" - Un.

Анализ воздействия частоты вращения ротора генератора на

/

- 1Б -

оборотах холостого хода двигателя автомобиля на показатель мате матического ожидания напряжения на приемниках злектрическо энергии ич проводился по уравнении регрессии, полученном с по мощью математической модели, рассмотренной во второй главе. Рас четы показывают, что для генераторных установок с частотой хо лостого хода меньшей или равной 1050 мин-1 оптимальное значени частоты вращения ротора генератора на оборотах холстого ход составляет примерно 2200 мин-1, а для генераторных установок частотой холостого хода более 1050 мин-1, 2400 мин-1.

Акалш воздействия уровня регулируемого напряжения на вели чшу Ян показывает, что зависимость Ш = зГШр) носит линейны характер по всей поверхности факторного пространства.

В процессе работы над диссертацией автором был разработан технически реализован и запатентован алгоритм управления СЭС обеспечивающий максимальное использование энергетических возмож ностей генератора, увеличение срока службы аккумуляторной бата реи и снижение расхода топлива на привод генераторной установки

Ниже рассматриваются алгоритм работы СЭС, обеспечивающи указанный технический результат. После пуска двигателя автомоби ля напряжение в бортовой сети непрерывно измеряют и преобразуй д сигнал, характергаующнй его величину, сравнивают получении сигнал с пороговыми значениями, фиксируют моменты времени, когд указанный сигнал уменьшается ниже первого заданного пороговог значения, в которое переводят регулятор напряжения генератора если он находился в ином режиме, в режим поддержания максималь ного напряжения генератора, а впоследствии переводят регулятс напряжения генератора в режим поддержания минимального напряже ния генератора. Дополнительно как только сигнал, характеризуй величину напряжения в бортовой сети, в первый раз после фиксащ; каждого из упомянутых моментов времени достигнет второго задан ного порогового ,-а начеши, который по величине больше первого за данного порогового значения, запускают таймер. И, если в после дующем таймер зафиксирует заданный промежуток времени, регулятс напряжения генератора переводят в режим поддержания минимально! напряжения генератора, после чего таймер останавливают и обнули ют. В случае, если в период работы таймера будет зафикскровс

отя бы один из упомянутых моментов времени, таймер так же оста-аалнвамт и обнуляют.

Разработана СЭС, реализующая выбранный алгоритм, изготовлен акетный образец системы, проведены эксплуатационные испытания истемы, подтвердившие работоспособность выбранного алгоритма, а рис. 2 приведена схема регулятора напряжения.

Заключение. Проведенное теоретические и экспериментальные сследования позволяют сделай следующие выводы.

1. Проведен анализ существующих разработок в области адап-ивных СЗС транспортных средств. Большинство этих разработок но-ит поисковый характер, требуют существенных усложнений СЗС, ![ижамт надежность СЭС и не обеспечивают максимального использо-зния энергетических возможностей генераторной установки и акку-/ляторнай батареи.

2. Рааработаны новые более совершенные критерии оценки ра-зты автомобильной СЭС в эксплуатации.

3. Синтеаирована математическая модель автомобильной СЭС, заволяюгцая исследовать поведение СЭС транспортного средства в маниях реальной эксплуатации.

4. Разработан комплекс программ функционального моделирова-щ на ЭВМ работы систем электроснабжения и пуска легковых авто-)билей в условиях реальной эксплуатации.

5. Разработан измерительный комплекс на базе бортовой ЭВМ и исследовании энергетических и тепловых характеристик, проте-шицих в СЭС в условиях реальной эксплуатации транспортного 1вдетва. Измерительный комплекс устанавлгаается на борту авто-)биля и позволяет проводить измерения по сорока каналам с диск-¡гностьм одна секунда.

6. Разработана методика эксплуатационных испытаний автомо-шьнмх СЭС с использованием измерительного комплекса на базе >ртовой ЭВМ.

7. Проведены эксплуатационные исследования СЗС основных таив отечественных легковых автомобилей, их зарубежных аналагов, тобусов, тракторов и мотоциклов. Получена информация об изменит токов и напряжений, а также температур основных деталей и лов генераторной установки в условиях реальной эксплуатации

эанспортных средств.

8. Анализ результатов эксплуатационных исследований и рас-2тов по комплексу программ показали, что разработанная матена-яческая модель СЗС не противоречит реальной системе.

9. Проведен теоретический анализ основных типов адаптивных лгсритмов управления СЗС транспортных средств.

10. Определены оптимальные аначе!шя регулируемого напряже-ия и частоты вращения ротора генератора на оборотах холостого ода двигателя для основных типов отечественных легковых автоко-илей.

11. Разработана и испытана СЗС, обеспечивающая максимальное спол&зование энергетических возможностей генераторной установ-п, аккумуляторной батареи, снижение расхода топлива двигателем а пр!шод генератора и снижение токсичности отработавших газов дя легковых автомобилей ВАЗ, ГАЗ, АЗЛК, ЗАЗ. Пршенешзе разра-отанной СЗС на легковом автомобиле позволяет снизить массу сис-'емы на 10... 15/Ó, при этом расход топлива в городе снижается на t...B%.

Тагам образом выполненные исследования позволяют сделать |бщсе г включение о возможности и целесообразности применения на •рансгортных средствах адаптивных СЗС со специальными алгоритма-¡и ре "} ровання напряження.

Ot ¡овное содержание диссертации отражено в следующих печат-1ых ра- отах.

1 Чернов А.Е. Повышение использования энергетически возможностей автомобильных генераторов // Развитие автомобильной злектзонини я электрооборудования: Материалы четвертого симпозиума, Суздаль 93, lS93r.-М.,1993,- С. 54 - 55.

2. Пахомов Л.Г., , Чернов А.Е. Анализ информационных потоков в электрооборудовании автомобиля и формулировка требований по щ^еллектуализации систем // Развитие автомобильной электрокики к электрооборудования: Материалы четвертого симпозиума, Суздаль )3, 1993г.-М.,1993.- С. 124 - 125.

3. Результаты эксплуатационных исследований систем электроснабжения автомобиля с использованием ПЭВМ/Буренков К.З., Чертов А.Е., Никитина И.А., Девятиртшов 0.8.//Труды НИИ

го

АЭ.-1091.-N70.- С. 85-93.

4. Буренков К.Э., Чернов А.Е. Автоматизация выбора исходно характеристики автомобильного вентильного генератора//Труды НИ iiA3.-1930.-N68.-C. 41 - 45.

5. Чернов А.Е., Еуреикоа К.Э. Уточненная программа расчет, и оптимизации автомобильных генераторов по заданным параметра; токоскоростной характернстики/'/Трудк Ж«АЗ. -1030. -¡.'58. - С. 46-52

6. Буренков К.Э., Чернов А.Е. Исследование автомобильне систем электроснабжетет в эксплуатации с использованием ПЭВМ/, Вопросы электронизации автомобилей.Испытание изделий автоэлект рнки и автоэлектроникн: ^теряалы второго симпозиума, Суздаш

92, 199214-М. , 1092.-С.40-42.

7. Буренков К.Э., Чернов А.Е., Акимова К).С. Эксплуатационные исследования систем электроснабжения автомобилей ВАЗ и ЗАЗ ( использованием ПЭВМ // Развитие автомобильной электроники 1 электрооборудования: Материалы четвертого симпозиума, Суздяш

93, 1993г.-М. ,1993.- С. 23 - 25.

8. Буренков К.Э., Чернов А.Е., Никитина И.А. Исследование теплового режима автомобильного генератора в эксплуатации с использованием ПЭБМ//Труды 1ШАЭ. -1991. -N70. -С. 94-105.

3. Буренков К.Э., Арсентьев О.В., Чернов А.Е. Методика комплексного функционального моделирования на ПЭВМ систем элект-роснабжешш и пуска автомобиля в эксплуатации// Труды НИ-ИАЭ.-1991.-Ы70.-С.43-7о.

10. Арсентьев 0.В., Буренков К.Э., Черной А.Е. Функциональ-ное моделирование электрооборудования АТС. Комплекс программ// Автомобильная промы«иенностб.-1993.- Н 6.-С. 33 - 34.

11. Буренков К.Э., Арсентьев 0.8., Чернов А.Е. Комплекс программ для функционального моделггрсвання на ПЭВМ систем электроснабжения и пуска автомобиля// Труды ГО1-ИАЭ,£1991.-Ы70.-С.77-84.

12. Патент 642/756-94 РФ Способ и устройство для ускоренного заряда аккумуляторной батареи транспортного средства/ Пчелин-цез В.А., Федулоз А.И., Буренкоз К.Э., Чернов А.Е.; Заявлено 30.11.93; Опубл. 14.10.34.