Алгоритм формирования уставок крутящего и тормозного моментов на валу тягового электродвигателя посредством одной педали

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Эксплуатирующие организации и рядовые потребители предъявляют к транспортным средствам требования к повышению их энергоэффективности, снижению затрат, а также повышение энергономичности и комфортабельности. Одной из значимых затрат при эксплуатации транспортного средства является затрата на топливо, поэтому весьма перспективно применять транспортные средства с электрическими приводами, такие как — аккумуляторные электрические. Для них весьма важно иметь энергоэффективное управление тяговыми приводами, основными источниками потерь энергии, отличающимися высокой эффективностью, увеличивающее их автономный пробег на одной зарядке. Для этого необходимо формировать уставки запрашиваемого момента двигателя с использованием только педали хода с учётом условий движения и характеристик транспортного средства во всём диапазоне скоростей.

Цель работы — является разработка теоретических основ и закона определения уставок тягового и рекуперативного крутящего момента тягового электропривода, режима выбега в зависимости от скорости движения и уровня положения педали хода с учётом обеспечения требуемого уровня комфортабельности и эргономичности управления.

Материалы и методы. Моделирование закона определения уставки тягового и рекуперативного крутящего момента тягового электропривода, режима выбега выполнено в программном комплексе Matlab Simulink.

Результаты. В статье приводятся теоретические основы построения закона формирования определения уставки тягового и рекуперативного крутящего момента тягового электропривода, режима выбега для эффективного управления, повышения его энергономичности, комфортабельности транспортного средства, а также результаты виртуального имитационного моделирования формирования уставок в Matlab Simulink в условиях, приближенных к эксплуатационным.

Заключение. Практическая ценность настоящего исследования заключается в возможности использования предложенного закона определения уставки тягового и рекуперативного крутящего момента тягового электропривода, режима выбега для разработки системы управления тягового привода транспортных машин.

Об авторах

Александр Владимирович Климов

Инновационный центр «КАМАЗ», Инновационный центр Сколково; Московский политехнический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: klimmanen@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5351-3622
SPIN-код: 7637-3104
Scopus Author ID: 57218166154

канд. техн. наук, доцент Передовой инженерной школы электротранспорта; руководитель службы электрифицированных автомобилей

Россия, Москва; Москва

Список литературы

  1. Характеристики электробуса КАМАЗ 6282. Набережные Челны: Камаз. Дата обращения: 15.10.2022. Режим доступа: https://kamaz.ru/upload/bus/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B1%D1%83%D1%81%20KAMAZ-6282.pdf
  2. Жилейкин М.М., Климов А.В., Масленников И.К. Алгоритм формирования управляющего сигнала со стороны педали акселератора, обеспечивающий энергоэффективное потребление электроэнергии тяговым приводом электробуса // Известия МГТУ «МАМИ». 2022. Т. 16, № 1. С. 51–60. doi: 10.17816/2074-0530-100232
  3. Бирюков В.В., Порсев Е.Г. Тяговый электрический привод: учеб. пособие. 2-е изд. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2018.
  4. Kulas R.A., Rieland H., Pechauer J. A System Safety Perspective into Chevy Bolt’s One Pedal Driving // SAE Technical Paper. 2019. Vol. 01. P. 0133. doi: 10.4271/2019-01-0133
  5. Wang J., Besselink I.J.M., van Boekel J.J.P., et al. Evaluating the energy efficiency of a one pedal driving algorithm. 1–10 // 2015 European Battery, Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Congress (EEVC 2015), Brussels, Belgium. Brussels, 2015.
  6. Жилейкин М.М., Котиев Г.О. Моделирование систем транспортных средств: учебник. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Общая схема и общий вид электробуса: a) общий вид электробуса, b) общая схема электрооборудования; 1 — тяговая аккумуляторная батарея, 2 — инвертор, 3 — тяговый электродвигатель, 4 — трансмиссия.

Скачать (172KB)
3. Рис. 2. Вероятность распределения ускорений a) замедлений b) электробуса в эксплуатации.

Скачать (166KB)
4. Рис. 3. Взаимное расположение зон тягового, рекуперативного (тормозного) и инерционного (накат) режимов движения в зависимости от степени нажатия на педаль хода.

Скачать (48KB)
5. Рис. 4. Зависимости и от скорости движения V для электробуса КАМАЗ-6282.

Скачать (116KB)
6. Рис. 5. График задания уставки крутящего момента на валу ТЭД: — максимальное значение рекуперативного момента; — максимальное значение тягового момента; — положение педали акселератора, при котором становится доступным запрос максимального тягового момента.

Скачать (42KB)
7. Рис. 6. Зависимость от скорости движения электробуса КАМАЗ-6282.

Скачать (91KB)
8. Рис. 7. Зависимость от для электробуса КАМАЗ-6282.

Скачать (106KB)
9. Рис. 8. Зависимости (1) и (2) от скорости движения для электробуса КАМАЗ-6282.

Скачать (106KB)
10. Рис. 9. Зависимость от для электробуса КАМАЗ-6282.

Скачать (93KB)
11. Рис. 10. Зависимость от для электробуса КАМАЗ-6282.

Скачать (89KB)
12. Рис. 11. Сборка зависимости уставки момента  от положения педали хода V = 35 км/ч.

Скачать (94KB)
13. Рис. 12. Циклограмма изменения положения педали хода.

Скачать (110KB)
14. Рис. 13. Транслируемый сигнал педали хода.

Скачать (96KB)
15. Рис. 14. Реализация крутящих моментов на ведущих колесах электробуса.

Скачать (125KB)
16. Рис. 15. Уставка рекуперативного момента при однопедальном управлении.

Скачать (99KB)
17. Рис. 16. График скорости движения электробуса в процессе движения.

Скачать (117KB)

© Эко-Вектор, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).