Popis obsahu balíčku WP17: Agregáty s dělením toku výkonu...

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa BožkaAutosympo a Kolokvium Božek 11. a 12. 11. 2015, Roztoky

TE 0102 0020 Str. 1 Za WP 17, G. Achtenová, ČVUT v Praze

Vedoucí konsorcia podílející se na pracovním balíčkuČeské vysoké učení technické v Praze, zodpov. osoba Gabriela Achtenová

Členové konsorcia podílející se na pracovním balíčkuVysoké učení technické v Brně prof. V. Píštěk, Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava doc Z. Folta, Tatra a.s. Ing. R. Smolka, TÜV SÜD Czech s.r.o. Dr. O. Vaculín

Hlavní cíl balíčkuInteligentní řízení toku momentu v nákladních vozidlech s pohonem více náprav.Teoretické a experimentální zjišťování účinnosti diferenciálu. Návrh nových mechanismů sdělením toku výkonu

Dílčí cíle balíčku pro nejbližší obdobíNávrh a realizace zkušebního stanoviště pro ověření účinnosti diferenciálu. Funkční vzorek diferenciálu těžkého nákladního vozidla s řízením toku krouticího momentu pro zkoušky na stavu a pro zabudování do zkušebního vozidla. Řídicí algoritmy toku krouticího momentu.Metoda výpočtu energetických ztrát v mechanismech s dělením toku výkonu

Popis obsahu balíčku WP17: Agregáty s dělením toku výkonu pro vysoce účinné mechanismy CVT/IVT, hybridní vozy a vozidlové diferenciály




Pro návrh zkušebního zařízení, zejména z hlediska zatížení, byl realizován experiment pro zjištění hodnot momentů a otáček vyplývajících z běžného provozu automobilu.

Byl opraven a nově nacejchovánsystém snímání točivého momentu na zkušebním vozidle

WP17C02: Návrh a realizace zkušebního stanoviště pro měření účinnosti diferenciálu.

Za VŠB-TUO: Z. Folta




Byly naměřeny hodnoty točivých momentů a zejména otáčky jednotlivých hnacích kol. Z rozdílu otáček pak byly stanoveny otáčky diferenciálu a příslušné točivé momenty

-1200-1400-1600-1800-2000Čas [s]

0

4

8

12

Otáčky

levé

kol

o [o

t/s]

Otáčky

pra

vé k

olo

[ot/s

]

0

0,7

1,4

-0,7

-1,4

Roz

díl o

táček

L-P

[ot/s

]

Ukázka průběhu

otáček kol u jedné jízdy






Ze schematizace pak vyplynuly zátěžná spektra, která budou použita pro určení zatěžování při měření diferenciálu na zkušebním standu.

0,01

0,1

1

10

100

0,07

610,

228

0,38

10,

533

0,68

50,

838

0,99

1,14

1,29

1,45

1,6

1,75

1,9

2,06

2,21

Rozdíl otáček poloos, 1/s

-551

-409

-268

-127

15156

298

439

581722

864

1005

1146

1288

1429

1571

Střed hladiny točivého momentu, Nm

0,01

0,1

1

10

100

Čet

nost

výs

kytu

hla

diny

, %

Ukázky pro městský provoz







Zkušební stav pro měření účinnosti je dokončen úpravou Stavu na měření chyby převodu převodovek montáží další brzdy se samostatným ovládáním pro realizaci rozdílných otáček poloos.








Popis plnění balíčku WP17: Agregáty s dělením toku výkonu pro vysoce účinné mechanismy, hybridní vozy a vozidlové diferenciály

VUT v Brně, TATRA TRUCKS a.s.:

• Algoritmus TDM (Tatra Drive Management) Systému – Vytvořen algoritmus řízení toku krouticího momentu – řízení uzávěrek diferenciálu – Vozidla: 4x4, 6x6, 8x8– Simulační model vozidla a řízení (Matlab/Simulink)– Verifikace modelu simulačními výpočty

• Technická realizace diferenciálů TDM – Výroba zubových spojek (funkční vzorky)– Příprava zkušebního stavu pro měření

• Řídicí algoritmus pro torque vectoring diferenciál– Pokračují teoretické práce– Kosimulace jízdních manévrů a analýza vlivu nastavení řídicího algoritmu na dynamiku jízdy




Aktivní bloky

Spouštěcí signál

Vypínací signál

Neaktivní prvky

Pohon všech kol vozidla

Zadnímezinápravový

diferenciál

Osový diferenciál II. zadní nápravy

AND

Osový diferenciál I. zadní nápravy

Osový diferenciál II. přední nápravy

Osový diferenciál I. přední nápravy

AND

• Schéma algoritmu pro vozidlo 8x8 (VUT v Brně, TATRA TRUCKS a.s.)

– Zapínání předního pohonu – Zadní mezinápravový diferenciál– Osový diferenciál I. zadní nápravy– Osový diferenciál II. zadní nápravy– Osový diferenciál I. přední nápravy– Osový diferenciál II. přední nápravy



• Simulace řídicího algoritmu TDM (VUT v Brně, TATRA TRUCKS a.s.)– Software Simulink– Užitá vlastní knihovna s bloky– Výpočtový model vozidla 4x4– Řídicí algoritmus pro řízení dle ZF-ADM


3) Řídicí algoritmus TDM 8) Model silnice

7) Model hnacího traktu

6) Model dynamiky vozidla

5) Signály pro řízení simulace

1) Model pneumatiky

2) Mapa motoru

4) Výpočtový model vozidla



• Simulace řídicího algoritmu TDM (VUT v Brně, TATRA TRUCKS a.s.)– Rovina - zatáčka– Automat – manuál (A-M)


3) Jízda zatáčkou1) Poloha vozidla

2) Jízda přímým směrem



• Zubové spojky diferenciálů pro TDM (VUT v Brně, TATRA TRUCKS a.s.)– Výroba zubových spojek– Příprava zkušebního stavu pro měření


3) Zubová spoj. osového korunového diferenciálu

1) Zubová spojka osového diferenciálu

2) Zubová spoj. Mezinápravového korunového

diferenciálu

4) Zubová spoj. Pohonu pření nápravy

6) Zkušební stav pro osový a mezinápravový diferenciál

7) Zkušební stav pro pohon přední nápravy

5) Výroba zubové spojky



Popis plnění balíčku WP17: Agregáty s dělením toku výkonu pro vysoce účinné mechanismy CVT/IVT, hybridní vozy a vozidlové diferenciály

Řídicí algoritmus pro torque vectoring diferenciálMultibody model nákladního vozidla v prostředí ADAMS/Car – TruckŘídicí algoritmus pro torque vectoring diferenciál sestavený v MATLAB/SimulinkKosimulace jízdních manévrů a analýza vlivu nastavení řídicího algoritmu na dynamiku jízdy

Řídicí algoritmus

Kontrolní signál torque vectoring

diferenciálu

Rychlost vozidla

Úhel natočení volantu

Stáčivá rychlost

VSTUPY

VÝSTUP

MSC ADAMS/Car

MATLAB/ Simulink



Plnění dílčích cílů, milníků a výstupů V souladu s časovým harmonogramem budou splněny v roce 2015:

• WP17M02: Funkční vzorek diferenciálu těžkého nákladního vozidla s řízenímtoku krouticího momentu pro zkoušky na stavu a pro zabudování do zkušebníhovozidla. (Dva funkční vzorky budou vloženy do RIV.)

• WP17V005: Řídicí algoritmy toku krouticího momentu.

Přehled splatných výsledků a jejich plněníV souladu s časovým harmonogramem budou splněny v roce 2015:

• WP17M02: Dokončení výroby funkčních vzorků v 11/2015.• WP17V005: Hlavní struktura řídicího algoritmu připravena pro testování

na reálném vozidle, následné úpravy budou vycházet z provozních zkoušek

Plnění cílů, milníků a výstupů, splněné výsledky balíčku WP17



Návrh dalšího postupu včetně návrhů na spolupráci a realizaci výstupů

– Plánované testování algoritmu na reálném vozidle (VUT v Brně, TATRA TRUCKS a.s.)– Pokračování teoretických prací – simulace, optimalizace– Vytvořeny veškeré předpoklady pro pokračování plánovaných prací v letech 2016-

2017 (VUT v Brně, TATRA TRUCKS a.s.)

Návrh dalšího postupu V balíčku WP17: Agregáty s dělením toku výkonu pro vysoce účinné mechanismy, hybridní vozy a vozidlové diferenciály



• Plánované testování algoritmu na reálném vozidle (VUT v Brně, TATRA TRUCKS a.s.)

– Hardware • NI 3110RT - Intel Core Duo• NI 9159, NI 9157 • CAN PCI 8513, • NI 9229, NI 9239, NI 9206 – AI • NI 9264, NI 9263 – AO• NI 9425, NI 9477, NI 9403 – DIO

– Řídicí algoritmus– CAN komunikace s ABS jednotkou– Komunikace se snímači

Návrh dalšího postupu v balíčku WP17: Agregáty s dělením toku výkonu pro vysoce účinné mechanismy, hybridní vozy a vozidlové diferenciály

1) Hnací trakt nákladního vozidla

2) Schéma zapojení hardwaru




WP17M06: Metoda výpočtu energetických ztrát v mechanismech s dělením toku výkonu.

Předběžné určení účinnosti mechanismu s dělením toku výkonu

Program pro kinematickou, momentovou a energetickou analýzu diferenciálů se 2 až 3 stupni volnosti a 3 až 5 pěti vnějšími hřídeli.

( ).1 1I CVTαη µ η= − ⋅ −

. I meanCVT

αµδ δ=

Achtenová G., Miláček O.: "Innovative Configuration of the Closed-Loop Test Stand," SAE Technical Paper 2015-01-1092, 2015, doi:10.4271/2015-01-1092




WP17V012: Definice datové struktury pro znalostní databázi DASY z oblasti mechanismů s dělením toku výkonu. Využití DASY pro hledání

smontovatelného zapojení pro soukolí 2k+r s dvojitým a dvojnásobným satelitem

Program pro export dat získaných experimentálním měřením na otevřeném stavu




TÜV-SÜD: Měření provozních vlastností elektromobilů

• Spot řeba elektrické energie– kWh / 100 km– snímání na svorkách trakční baterie– indikace odebíraného výkonu– místy problémy se zarušením signálu od hl. měniče

• Měření provozních parametr ů

– % rekuperace, v(t), v(s), s(t), běh pomocných pohonů– analýza CAN-BUS

Za TÜV-SÜD: P. Štěrba




Splatné výsledky za 2015TE01020020V071 WP17M06: Metoda výpočtu energetických ztrát v mechanismech s dělením toku výkonu - splněno

TE01020020V080 WP17M03: Zkušební stanoviště pro měření účinnosti diferenciálu - splněno

TE01020020V081 WP17V012: Definice datové struktury pro znalostní databázi DASY z oblasti mechanismů s dělením toku výkonu – bude splněno

TE01020020V109 WP17M02: Funkční vzorky komponent hnacího traktu těžkého nákladního vozidla s inteligentním řízením toku krouticího momentu - splněno




Plán• Plánované testování algoritmu na reálném vozidle (VUT v Brně, TATRA

TRUCKS a.s.)• Pokračování teoretických prací – simulace, optimalizace• Vytvořeny veškeré předpoklady pro pokračování plánovaných prací v

letech 2016-2017 (VUT v Brně, TATRA TRUCKS a.s.)• V následujícím období bude upravena převodovka pro měření momentů

na jednotlivých hřídelích a budou měřeny ztráty ve dvou režimech (VŠB-TUO).

• Dále počítáme s realizací ověřovacího a cejchovacího měření na standus dynamometry na ČVUT.




Děkuji za pozornost

Date post:	18-Mar-2020
Category:	Documents
Upload:	others
View:	3 times
Download:	0 times

Popis obsahu balíčku WP17: Agregáty s dělením toku výkonu...

Documents