Автомобильный транспорт в прошлом столетии занял одну из ведущих позиций, в первую очередь по причине своей массовости, универсальности и мобильности. Целью работы является проектирование гибридной системы, которая могла бы в нужный момент времени добавлять мощность ДВС, делая, таким образом, машину более маневренной.
Стремительный рост потребления топливно-энергетических ресурсов приводит к возникновению проблемы приближающегося энергетического кризиса. Известно, что современный автомобиль имеет достаточно хорошие показатели топливной экономичности и экологичности. В то же время, при движении в режиме городского цикла, представляющего собой постоянное чередование фаз разгона, равномерного движения, замедления и стоянки с работающим на холостом ходу двигателе, эти показатели существенно ухудшаются. Причин этому несколько. Недостаточное использование потенциальной мощности двигателя при движении с ограниченной в условиях города скоростью, вследствие чего двигатель работает с повышенными удельными расходами. Постоянные затраты энергии на накопление автомобилем кинетической энергии, которая затем через короткий промежуток времени переводится в тепло и безвозвратно теряется в фазе служебного замедления автомобиля.
Гибридная силовая установка представляет собой сочетание в качестве источника энергии двигателя внутреннего сгорания, работающего, как правило, в режиме минимально возможного удельного расхода топлива и электрического накопителя энергии, питающего тяговый электродвигатель-генератор.
Обязательной составляющей любой гибридной силовой установки является автоматическая система управления, которая обеспечивает согласованную работу двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя-генератора.
Следует отметить, что по способу управления автомобиль с ГСУ не должен отличатся от автомобиля со стандартным двигателем внутреннего сгорания.
В данном проекте предложена гибридная силовая установка для переднеприводного автомобиля, позволяющая улучшить топливную экономичность, динамические показатели автомобиля и при этом значительно снизить вредные выбросы в окружающую среду. В состав гибридной силовой установки входит двигатель внутреннего сгорания и вентильно-индукторный электродвигатель.
Система управления ВИД моделировалась с использованием программы MATLAB, что позволило оценить качество и диапазон работы ЭП с вентильно-индукторной машиной.
Для системы управления выбран микроконтроллер ATmega16A и составлена программа опроса датчиков тока и напряжения. У данного микроконтроллера имеется достаточно выходов, чтобы подключать различные элементы системы, а так же имеет неплохой язык программирования в среде AVRStudio.
В ходе научной работы спроектирована принципиальная схема электропривода, разработана архитектура системы управления.
Рис. 1. Модель ВИД в системе MATLAB
Рис. 2. Графики тока статора и скорости вращения двигателя
Литература:
- Кузнецов В. А., Кузьмичев В. А. Вентильно-индукторные двигатели. — М.: Издательство МЭИ, 2003. — 70 с.
- Хвощ С. Т. Микропроцессоры и микро ЭВМ в системах автоматического управления. Справочник.М:-Высшая школа, 1985.
