The properties of powertrain with diesel engine and CVT transmission steering

• Autorzy: Pawleski Z. , Pałczyński T.

Warianty tytułu

PL

Własności sterowania układu napędowego z silnikiem o ZS i przekładnią CVT

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zaprezentowano własności sterowania układu napędowego pojazdu z silnikiem o ZS i przekładnią bezstopniową CVT. W tym układzie, obciążenie silnika nie jest wprost proporcjonalne do położenia pedału przyspieszenia. Położenie pedału przyspieszenia jest interpretowane jako informacja o woli kierowcy, o zadanej prędkości pojazdu i sposobie jej osiągnięcia (jazda dynamiczna, ekonomiczna), czyli wyborze strategii jazdy. Obecne uwarunkowania ekologiczne tj. normy EURO 3, 4, 5, wymagają by odpowiadające im strategie jazdy były realizowane ekologiczne. Decyzja o wyborze przełożenia i stopniu obciążenia silnika (proporcjonalnym do wielkości dawki oleju napędowego, 100% dla dawki maksymalnej) jest podejmowana w sterowniku nadrzędnym, poza kierowcą, pozwalając ostatecznie na ekonomiczną i ekologiczną pracę całego układu napędowego. Przekładnia CVT wprowadzając do układu napędowego dodatkowy stopień swobody ułatwia realizację w/w strategii sterowania. Prezentowany układ ma możliwość, w ramach posiadanych stopni swobody, realizacji trybów jazdy ekonomicznej czy dynamicznej (Tab. 2 próba 150 i 315). Przyjmując zadane przyspieszenie w cyklu rozpędzania pojazdu, układ posiada tylko jeden stopień swobody (punkt stałej prędkości kątowej silnika) ograniczający pracę układu w obszarach optymalnych. (udział procentowy FAZY II w całym cyklu rozpędzania). Korzyści wynikające z powyższego sposobu sterowania są szczególnie widoczne w fazie rozpędzania pojazdu, do prędkości 15 m/s, charakterystycznej dla warunków miejskich. Dla proponowanego wariantu sterowania z „próbą 150" obserwuje się obniżenie zużycia paliwa a także toksycznych składników spalin. W przypadku emisji spadek ten wyniósł 28% w porównaniu do najgorszej pod względem tego kryterium wariantu tj. „próby 315"; dla przebiegowego zużycia paliwa uzyskujemy zmniejszenie o 17% dla analogicznych prób.

EN

At this paper there were described properties of powertrain with diesel engine and CVT transmission. At this system, engine load is not directly proportional to acceleration pedal position. Position of this pedal is only interpreted as the driver will, about demanded vehicle speed, and the way of achievement of it (dynamic, economic drive) in other word strategy choose. Nowadays ecologic conditionings, it means EURO 3, 4, 5 standards, requires from drive strategies to be ecologic. Decision of shift value and engine load (proportional to fuel dose, 100% for maximal dose) is elaborated at primary controller, in spite of driver, enabling economic and ecologic powertrain work. CVT transmission introducing additional degree of freedom to powertrain facilitate above steering strategies realization. Presented system has possibility, within the framework of possessed degrees of freedom, the realization of the modes of economic drive or dynamic drive. Assuming given acceleration in vehicle impetus gaining cycle, system is in possession of only one degree of freedom (the point of the constant angular engine speed) limiting the performance of system in optimum areas (proportional participation of PHASE II in all vehicle impetus gaining cycle). Advantages resultant from the above mentioned control method are particularly visible in the vehicle impetus gaining cycle, to the speed of 15 m/s, characteristic for the municipal conditions. For proposed control variant with „test 150" one is observing the lowering of the fuel expenditure and also lowering of toxic elements exhaust emissions. In the case of the emissions, decrease was at the level of 28% in comparison with the worst variant (regarding to this criteria) ,,test 315"; for cruise expenditure of fuel we obtain decrease about 17% for analogous tests.

Słowa kluczowe

PL

sterowanie silnikiem; przekładnia bezstopniowa; zużycie paliwa; emisja toksycznych składników spalin; modelowanie i symulacja układów napędowych pojazdów

EN

engine steering; continuous variable transmission; fuel consumption; exhaust emission; modelling and simulation of vehicle powertrain

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 15, No. 3
• Strony: 433--441
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Pawleski Z.

autor

Pałczyński T.

• Vehicle Institute, Construction and Operating of Machines Żeromskiego Street 116, 90-924 Łódź, Poland tel.: [phone], fax: [phone],

Bibliografia

• [1] Bernhardt, M., Michałowski, J., Radzimirski, St., Motoryzacyjne skażenie powietrza, WKIŁ Warszawa 1976.
• [2] Brace, C. J., Deacon, M., Vaughan, N. D., Burrows, C. R., Operating point optimizer for integrated diesel CVT powertrain. Application of Powertrain and Fuel Technologies to Meet Emissions Standards for the 21st Century, Seminar code C517, June 1996.
• [3] Dębicki, M., Teoria samochodu, teoria napędu, WNT, Warszawa 1971.
• [4] Jantos, J., Zintegrowane sterowanie samochodowym, spalinowym układem napędowym o przełożeniu zmiennym w sposób ciągły, monografia PO, 2003.
• [5] Pawelski, Z., Paczyński, T., Wpływ krzywej sterowania przekładni CVT na zużycie paliwa i emisję spalin układu napędowego z silnikiem o ZS w cyklu ECE, KONES 2007.
• [6] Pawelski, Z., Paczyński, T., Model przekładni bezstopniowej z uwzględnieniem tarcia kulombowskiego, Badanie symulacyjne w technice motoryzacyjnej, Susiec 2008.
• [7] Pawelski, Z., Paczyński, T., Linie optymalne sterowania silnikiem, Archiwum Motoryzacji 1/2007.
• [8] Bas, G., Vroemen, Component Control for the Zero Inertia Powetrain, CIP-Data Library Technische Universiteit Eidhoven.
• [9] Carbone, G., Mangialardi, L., Veenhuizen, P. A., Dynamics of CVT: comparison between theory and experiments 12th IFToMM World Congress, Besancon (France), June 18-21, 2007.
• [10] Tenberge, P., Power Transmission in Continuously Variable Chain-Gears A new mathematical model for cery fast calculation of chain fotces, clamping ratio, slip, and efficiency.http://www.tu-chemnitz.de/mb/MaschElem/pdf/PowerTransmission_in_ChainCVTs.pdf
• [11] Paczyński, T., Badania symulacyjne układu napędowego z przekładnią CVT, Praca Dyplomowa, Instytut Pojazdów P, czerwiec 2002.
• [12] Pawelski, Z., Paczyński, T., Procedura analizy stanów dynamicznych pracy silnika spalinowego w układzie napędowym z przekładnią CVT z wykorzystaniem programu Matlab-Simulink, Dynamical Systems Theory and Aplications DSTA, December 17-20 ód, Poland, 2007.
• [13] Elektroniczne sterowanie skrzynką biegów EGS, Informator techniczny BOSCH, 2005.