Метод оценки эффективности применения электромеханических трансмиссий транспортных средств на этапе проектирования

С развитием тягового электропривода, а также бортовых накопителей электрической энергии, перспективными оказываются машины, оснащённые электромеханической трансмиссией. Однако на этапе проектирования подобных транспортных средств возникают затруднения, связанные с оценкой энергоэффективности разрабатываемых автомобилей, в частности, с оценкой коэффициента полезного действия тяговых электромашин. В данной работе авторами предлагается метод оценки коэффициента полезного действия тяговых электродвигателей вновь разрабатываемых электромеханических трансмиссий транспортных машин, основанный на построении эмпирической зависимости, аппроксимирующей статистические данные о характеристиках существующих электродвигателей. Для аппроксимации использовались данные по электродвигателям ряда производителей, используемых в составе трансмиссий транспортных средств. В статье рассматривается применение разработанного метода для разработки алгоритма управления трансмиссией колёсной машины, направленного на повышение её энергоэффективности. Работоспособность алгоритма подтверждена при помощи имитационного моделирования динамики рассматриваемого транспортного средства, исходные данные для моделирования были получены в ходе тягово-динамического расчёта. Разработанная имитационная модель совместно с методом оценки коэффициента полезного действия электродвигателя позволила провести сравнительную оценку разработанного алгоритма управления переключением передач и подхода к переключению передач, не учитывающего зависимость величины потерь энергии электромашины от режима работы в случаях движения по городскому и смешанному ездовым циклам. В качестве критериев оценки эффективности применения разработанного закона управления электромеханической трансмиссией использовались величина затрат энергии при движении по заданному циклу и количество переключений передач на маршруте. Полученные результаты подтверждают эффективность использования разработанного алгоритма в условиях движения транспортных средств в городской среде.

колёсная машина, система управления движением, алгоритм управления трансмиссией, тяговый электродвигатель, энергоэффективность, коэффициент полезного действия, электромеханическая трансмиссия