Инженер
Адрес для переписки: Домиянич Марко – Грацский технический университет, ул. Инффельдгaссе, 11/2, 8010, г. Грац, Австрийская Республика. Тел.: +43 316 873-352-55 domijanic@tugraz.at
Кандидат технических наук, доцент
г. Грац
Растущая электрификация силовых установок автомобилей существенно повышает их сложность. Совместная работа различных компонентов трансмиссии не должна быть замечена водителями и пассажирами, что рассматривается как хорошая управляемость и таким образом способствует росту удовлетворения требований потребителя. В настоящее время процесс разработки автомобилей с гибридным и электрическим приводом предполагает, что управление энергопотреблением – это элемент оптимизации управляемости транспортного средства. На ранних этапах разработки потребление топлива и энергии можно совершенствовать с помощью стандартизированных циклов вождения. Аспекты управляемости и влияние реального процесса вождения не рассматриваются вплоть до этапа разработки и испытаний опытного образца. Таким образом, варианты аспектов, имеющих отношение к управляемости, весьма ограничены, что снижает потенциал для принятия оптимальных решений. Исходя из этого в данной статье представлен подход к оценке и оптимизации управляемости гибридных приводов с помощью виртуальной разработки. В качестве примера создана имитационная модель, основанная на P2-гибридной трансмиссии VW Passat GTE. C целью оценки правильности модели трансмиссии и управляемости проведены определенные мероприятия на испытательном полигоне, которые затем сравнивались с результатами моделированных маневров. Моделируя различные маневры вождения, результирующие колебания ускорения, влияющие на пассажира, рассчитываются и оцениваются с точки зрения управляемости. Метод оценки основывается на рекомендациях Ассоциации немецких инженеров (VDI), учитывающих влияние вибраций на здоровье человека. Для выявления определяющих факторов при изучении разных маневров и параметров компонентов трансмиссии в исследованиях анализировались и манeвры, и параметры. Определено, что смена передач и включение сцепления оказывают максимальное влияние на ходовые характеристики транспортного средства и поэтому обладают наивысшим потенциалом для проведения оптимизации конструкции и стратегии управления гибридными трансмиссиями. Таким образом, предлагаемый подход позволяет оценить и оптимизировать управляемость гибридных приводов на ранней стадии разработки. Тем самым сокращается период времени между виртуальной разработкой и этапом создания прототипа.
The growing electrification of vehicle drive trains is increasing their complexity significantly. The interactions between the different drive train components should not be noticed negatively by the occupants, which is considered as good drivability and thus contributes to increasing customer acceptance. Today’s development processes of hybrid- and electric driven cars consider energy management in earlier development phases as drivability optimization. In these early development phases, fuel- and energy consumption are optimized on the basis of standardized driving cycles. Drivability aspects and influences of real driving operation are not integrated until the prototype phase. In this way, modifications of drivability-relevant aspects phase are limited, which restricts the potential to find optimal solutions. In this context, the submitted paper presents an approach for assessment and optimization of the drivability of hybrid drive trains in the virtual development process. The created simulation model is exemplarily based on the P2-hybrid drive train of a VW Passat GTE. For the validation of the drive train model and the assessment of drivability, defined maneuvers were carried out on a test track and compared with the results of maneuver simulations. By simulating different driving maneuvers, the resulting acceleration oscillations, which affect the passenger, are calculated and evaluated from the aspect of drivability. The assessment method is derived from a VDI directive dealing with the effects of vibrations on the wellbeing and human health. In order to identify the influencing factors of different maneuvers and parameters of the drive train components, both were varied in the study. It turned out that change of gears and closing of the clutch had the greatest influence on the drivability and thus has the greatest potential for optimizing design and control strategy of hybrid drive trains. In this way, the presented approach enables the assessment and optimization of drivability of hybrid drive trains in the early development phase and thus reduces the gap between virtual development and prototype phase.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.