Ushbu tadqiqot gʻildirak ichidagi dvigatellar bilan yuritiladigan elektr transport vositalarida regenerativ tormozlash, gidravlik tormozlash va ABS funksiyasini bir tizim doirasida muvofiqlashtirish uchun yangi elektro-gidravlik kombinatsiyalangan tormozlash strategiyasini ishlab chiqadi. Tadqiqotchilar anʼanaviy gidravlik boshqaruv blokidagi faol bosimni kamaytirish funksiyasini olib tashlab, ikkita bosim oshirish klapani, ikkita bosim sensori va ikkita yuqori bosimli akkumulyatordan tashkil topgan yangi gidravlik boshqaruv blokini loyihalagan. Oddiy tormozlashda dvigatel va gidravlik moment tormozlash intensivligi hamda transport vositasi tezligiga qarab taqsimlanadi; gʻildirakning qulflanishga moyilligi paydo boʻlganda esa gidravlik tormoz momenti oʻzgarmas saqlanib, faqat dvigatel momenti tez oʻzgartiriladi va sirpanish nisbatini maqsad qilingan %13–17 oraligʻida ushlab turish koʻzda tutiladi.

Simulink–AMESim–CarSim qoʻshma simulyatsiyasida past tormozlash intensivligi z=0,2 uchun energiyani qayta tiklash darajasi 40 km/h da %57,9, 80 km/h da %76,2 va 100 km/h da %79,1 deb hisoblangan. Oʻrta tormozlash intensivligi z=0,5 uchun xuddi shu qiymatlar %26,3, %37,1 va %39,3; yuqori tormozlash intensivligi z=0,7 uchun esa %20,3, %33,5 va %36,4 boʻlgan. Hoʻl asfaltdagi ABS taqqoslashida faqat dvigatel momenti bilan boshqaruv 41,5 kJ energiyani qayta tiklagan, anʼanaviy dvigatel-gidravlik muvofiqlashtirilgan ABS esa 18,2 kJ energiyani qayta tiklagan. Biroq muvofiqlashtirilgan tizim ABS faollashuvi, oʻrnashish vaqti va oshib ketish boʻyicha biroz yaxshiroq natija koʻrsatgan. Shuning uchun taklif etilgan tizimning asosiy afzalligi barcha ishlash koʻrsatkichlarida mutlaq ustunlik emas, balki gidravlik momentni uzluksiz kamaytirib-oshirmasdan gʻildirak sirpanishini dvigatel momenti bilan tartibga solib, energiyani qayta tiklash bilan tormoz barqarorligi oʻrtasida boshqacha muvozanat yaratishidir.

Haqiqiy transport vositasi tajribasi 30 km/h boshlangʻich tezlikda quruq asfaltda asosan sof dvigatel regenerativ tormozlash rejimini tasdiqlagan. Transport vositasi tezligi 10 km/h dan pastga tushganda dvigatel hosil qilgan qayta oziqlantirish toki taxminan nolga yaqinlashishi tadqiqotchilarning shu tezlikdan pastda dvigatel tormozini bosqichma-bosqich kamaytirib, gidravlik tormozga oʻtish mantiqini qoʻllab-quvvatlagan. Biroq past ilashishli sirtlarda sof dvigatel ABS boshqaruvi, toʻliq elektro-gidravlik kombinatsiyalangan tormozlash va murakkab yoʻl oʻtishlari haqiqiy transport vositasida keng qamrovda sinovdan oʻtkazilmagan.

Turkiya nuqtayi nazaridan ushbu ish taqsimlangan yuritmali elektr transport vositalari, gʻildirak ichidagi dvigatelli prototiplar va energiyani qayta tiklovchi tormoz tizimlarida tormoz xavfsizligi bilan regenerativ energiyadan foydalanishni birgalikda koʻrib chiqadigan boshqaruv arxitekturasini taklif etadi. Biroq tadqiqotdagi transport vositasi massasi, dvigatel quvvati, gidravlik tizim, batareya, shina-yoʻl munosabati va boshqaruv parametrlari muayyan tadqiqot platformasiga tegishlidir. Turkiyadagi haqiqiy transport vositasi qoʻllanmalarida ECE/transport vositasi homologatsiyasi talablari, mahalliy yoʻl sirtlari, shina xususiyatlari, dvigatel momenti chegaralari, gidravlik uskuna va funksional xavfsizlik talablari alohida tasdiqlanishi kerak; ushbu tadqiqotdan bevosita seriyali ishlab chiqarish tormoz xavfsizligi yoki muayyan yurish masofasi oshishi haqida xulosa chiqarib boʻlmaydi.

Tadqiqot hal qilishga urinayotgan asosiy muammo nima?

Elektr transport vositasini tormozlashda bir xil sekinlashish talabi ikki xil fizik mexanizm orqali hosil qilinishi mumkin. Gʻildirak ichidagi dvigatel generator sifatida ishlatilganda transport vositasining kinetik energiyasining bir qismi elektr energiyasiga aylantirilib, batareyaga qaytarilishi mumkin. Gidravlik ishqalanish tormozi esa kinetik energiyani asosan issiqlikka aylantiradi. Energiya nuqtayi nazaridan imkon qadar koʻproq dvigatel tormozidan foydalanish foydali; biroq yuqori tormozlash talabi yoki past yoʻl ilashishida faqat regenerativ moment transport vositasining barcha tormozlash va barqarorlik talablarini qondirmasligi mumkin.

Ikkinchi muammo ABS bilan yuzaga keladi. Anʼanaviy elektro-gidravlik kombinatsiyalangan tizimlarda gʻildirakning qulflanishga moyilligi boshlanganda ham dvigatel momenti, ham gidravlik tormoz bosimi oʻzgartiriladi. Ikki aktuatorning javob tezliklari bir xil boʻlmagani uchun bunday bir vaqtdagi boshqaruv moment tebranishlariga, koʻplab klapan harakatlariga va regenerativ energiya miqdorining kamayishiga olib kelishi mumkin.

Tadqiqotchilar bu muammoni boshqa arxitektura bilan hal qilishga urinadi: gidravlik tizim asosiy tormoz momentini bergach, ABS vaqtida gidravlik moment imkon qadar oʻzgarmas saqlanadi va gʻildirakning umumiy momenti faqat tez javob bera oladigan gʻildirak ichidagi dvigatel orqali oʻzgartiriladi yoki zarur boʻlsa dvigatel momenti qarama-qarshi yoʻnalishda, yaʼni yuritish momentiga aylantiriladi.

Yangi elektro-gidravlik tormoz tizimi qanday qismlardan tashkil topgan?

1-rasmda tizimning umumiy tuzilishi koʻrsatilgan. Asosiy qismlar:

• elektro-gidravlik kombinatsiyalangan tormoz tizimi boshqaruvchisi,
• gidravlik boshqaruv bloki (HCU),
• dvigatel boshqaruvchisi,
• quvvat batareyasi,
• disk tormozlar,
• gʻildirak ichidagi dvigatellar,
• asosiy tormoz silindri,
• tormoz pedali va pedal holati sensori,
• gʻildirak tezligi, transport vositasi tezligi va gidravlik bosim sensorlaridir.

Tormoz pedali holati haqidagi maʼlumot markaziy boshqaruvchiga yuboriladi. Boshqaruvchi avval old va orqa oʻqning umumiy tormoz momentini, soʻng dvigatel va gidravlik moment ulushlarini aniqlaydi. Dvigatel boshqaruvchisiga buyruq CAN orqali yuboriladi. Gidravlik tormoz momenti esa HCU dagi bosim sensorlari va solenoid klapanlar bilan teskari aloqa asosida boshqariladi. Gʻildirak tezliklari va transport vositasi tezligidan foydalanib sirpanish nisbati hisoblanadi; sirpanish chegarasi oshsa, ABS funksiyasi dvigatel momentini oʻzgartirish orqali bajariladi.

Yangi HCU anʼanaviy gidravlik boshqaruv blokidan qanday farq qiladi?

2-rasm anʼanaviy HCU ning koʻplab kirish klapanlari, chiqish klapanlari, nasos va akkumulyatorlardan iborat tuzilishini; 3-rasm esa tadqiqotda taklif etilgan soddaroq tizimni koʻrsatadi.

Yangi HCU dagi asosiy elementlar:

Sof dvigatel regenerativ tormozlashida bosim oshirish klapani yopiq holda ushlab turiladi. Asosiy silindrdan keladigan tormoz suyuqligi yuqori bosimli akkumulyatorga yoʻnaltiriladi va gʻildirak silindridagi gidravlik tormoz momentini nolga yaqin saqlash maqsad qilinadi.

Elektro-gidravlik kombinatsiyalangan tormozlash rejimida klapan ochiladi; tormoz suyuqligi gʻildirak silindriga yetib boradi va asosiy gidravlik tormoz momenti hosil qiladi. Kerakli umumiy tormoz momentining qolgan qismini gʻildirak ichidagi dvigatel taʼminlaydi.

Dvigatel momenti yetarli boʻlmasa yoki dvigatel nosozlansa, akkumulyatordagi yuqori bosimli suyuqlik gʻildirak silindriga uzatilishi mumkin. Manba ushbu funksiyani tormoz tizimida funksional zaxiralilikni taʼminlovchi unsur sifatida baholaydi.

ABS vaqtida gidravlik moment nega oʻzgarmas saqlanadi?

Taklif etilgan HCU ning eng ajralib turuvchi xususiyati shundaki, ABS vaqtida gidravlik tormoz momenti klassik ABS dagidek doimiy ravishda kamaytirilib va yana oshirib turilmaydi. Gʻildirak qulflanishni boshlaganda bosim oshirish klapani yopiladi va mavjud gidravlik moment saqlanadi.

Umumiy gʻildirak tormoz momentini kamaytirish zarur boʻlsa, dvigatelning manfiy regenerativ momenti kamaytiriladi; kattaroq tuzatish kerak boʻlsa dvigatel momenti vaqtincha teskari yoʻnalishda, yaʼni yuritish momenti yoʻnalishida berilishi mumkin. Shunday qilib, oʻzgarmas gidravlik moment bilan tez oʻzgaradigan dvigatel momentining yigʻindisi kerakli gʻildirak momentini hosil qiladi.

Bu yondashuvning maqsadi dvigatelning tez moment javobidan foydalanish bilan birga gidravlik tizimning nisbatan sekin klapan-bosim dinamikasini ABS siklidan katta darajada ajratishdir.

Gidravlik tizim qanday modellashtirilgan?

Yangi HCU AMESim ning gidravlika, mexanika va signal kutubxonalari yordamida modellashtirilgan. Tizim tandem asosiy tormoz silindriga asoslanadi.

Orqa silindr porsheni uchun boʻshliq mavjud paytdagi harakat tenglamasi:

\[ m_1\frac{d^2x_1}{dt^2} = -F_b+F_{y1}+F_{s1}+F_{d1} \]

old silindr porsheni uchun:

\[ m_2\frac{d^2x_2}{dt^2} = F_{s3}+F_{y2}-F_{s1}-F_{d1} \]

koʻrinishida berilgan. Porshenlar orasidagi prujina va soʻndirish kuchlari:

\[ F_{s1}=(x_1-x_2+G_1)k_1 \]

\[ F_{d1}= \left( \frac{dx_1}{dt}-\frac{dx_2}{dt} \right)f_1 \]

orqali hisoblanadi.

Old va orqa rezervuardan chiqadigan tormoz suyuqligi oqimlari esa:

\[ q_1=A_1\frac{dx_1}{dt} \]

\[ q_2=A_2\frac{dx_2}{dt} \]

koʻrinishidadir.

Solenoid klapanning fizik modeli qanday qurilgan?

Ikki holatli ikki yoʻlli solenoid klapan uchun klapan zolotnigining harakati elektromagnit kuch, prujina kuchi va gidravlik kuch orqali modellashtirilgan:

\[ m\frac{d^2x}{dt^2} = F_{magn}+F_{spring}+F_{hyd}+F_k \]

Manba ishqalanish va boshqa kichik kuchlarni avvalgi uch kuchga nisbatan kichik deb hisoblab, keyingi tahlilda eʼtibordan chetda qoldiradi.

Elektromagnit kuch:

\[ F_{magn} = \frac{\phi^2} {2\mu_0A_{armature}} \]

magnit oqim esa:

\[ \phi= \frac{I N}{R_{total}} \]

orqali ifodalangan.

Klapan ikki tomonidagi bosim farqidan hosil boʻladigan gidravlik bosim kuchi:

\[ F_{yeyali}=\Delta P A \]

va oʻtkinchi oqim kuchi:

\[ F_{transient} = \rho L\frac{dQ}{dt} \]

koʻrinishida modellashtirilgan.

Klapan teshigidan oʻtadigan suyuqlik sarfi:

\[ Q=C_dA(x) \sqrt{ \frac{2\Delta P}{\rho} } \]

munosabati bilan hisoblanadi. 5-rasmda klapan ochilishi kichik boʻlganda sarf ochilish bilan ortishi, kritik \(x_{lim}\) qiymatidan soʻng esa orifis kesimi cheklovchi omilga aylanishi sababli sarf plato holatiga kelishi koʻrsatilgan.

HCU bosimini qanchalik aniq boshqarish mumkin boʻlgan?

AMESim natijalari va keyinchalik oʻtkazilgan fizik gidravlik sinov klapan PWM ish sikli bosimning oʻsish tezligini oʻzgartirishini koʻrsatdi. Tadqiqotchilar turli ish sikllarini taqqoslagach, %84 ish siklida maqsad bosimini kuzatish xatti-harakatini maqbul deb topgan.

27-rasmda 0, %20, %40, %60, %80, %84 va %88 ish sikllari taqqoslanadi. 28-rasmda %84 ish siklida haqiqiy gʻildirak silindri bosimining bosqichli maqsad bosim oʻzgarishlarini kuzatishi koʻrsatiladi.

Ideal tormoz kuchi taqsimoti nega ishlatiladi?

Tormozlash vaqtida ogʻirlik old oʻqqa koʻchishi sababli old va orqa gʻildiraklarning bir vaqtda yoʻl ilashish chegarasiga yetishi uchun tormoz kuchlari mos nisbatlarda taqsimlanishi kerak. Tadqiqotchilar bu munosabatdan ideal tormoz kuchi taqsimoti egri chizigʻi, yaʼni I egri chizigʻi orqali foydalanadi.

Old va orqa tormoz kuchlarining bir vaqtda qulflanish sharti uchun manbada berilgan asosiy munosabat:

\[ F_{\mu2} = \frac{1}{2} \left[ \frac{G}{h_g} \sqrt{ d^2+\frac{4h_gL}{G}F_{\mu1} } - \left( \frac{Gd}{h_g}+2F_{\mu1} \right) \right] \]

koʻrinishidadir.

Tormoz kuchini taqsimlash koeffitsiyenti:

\[ \beta= \frac{F_{\mu1}}{F_\mu} \]

sifatida taʼriflangan.

Uchta asosiy tormozlash rejimi qanday tanlanadi?

Boshqaruvchi maqsad tormozlash intensivligi \(z\), chegara \(z_0\) va transport vositasi tezligi \(v\) orqali uch asosiy ish rejimidan birini tanlaydi. Manbada \(z_0\) ning sonli qiymati berilmagan.

Sof dvigatel regenerativ tormozlash rejimi qanday ishlaydi?

\(z<z_0\) va \(v>10\) km/h boʻlganda tormozlash talabi toʻliq gʻildirak ichidagi dvigatellar tomonidan qondiriladi. Old va orqa oʻq dvigatel momentlari I egri chizigʻiga koʻra:

\[ T_{m\_req\_fl} = -\frac{mzgr}{2L}(d+zh_g) \]

\[ T_{m\_req\_rl} = -\frac{mzgr}{2L}(c-zh_g) \]

koʻrinishida hisoblanadi.

Bu rejimda HCU klapani yopiq boʻlgani uchun gidravlik moment nol boʻladi va asosiy maqsad kinetik energiyaning imkon qadar katta qismini batareyaga qaytarishdir.

Elektro-gidravlik kombinatsiyalangan tormozlashda moment qanday taqsimlanadi?

\(z\geq z_0\) va \(v>10\) km/h boʻlganda tormozlash talabi yuqoriroq boʻlgani sababli dvigatel va gidravlik tizim birgalikda ishlatiladi. Manbadagi strategiyada dvigatel va gidravlik moment dastlab teng boʻlinadi:

\[ T_{m\_req\_fl} = T_{h\_req\_fl} = -\frac{mzgr}{4L}(d+zh_g) \]

\[ T_{m\_req\_rl} = T_{h\_req\_rl} = -\frac{mzgr}{4L}(c-zh_g) \]

Bu taqsimot ayniqsa ABS ishga tushganda dvigatel momentiga umumiy tormoz momentini pasaytirish yoki oshirish yoʻnalishida sozlash uchun boshqaruv oraligʻini qoldiradi.

Gʻildirak sirpanish nisbati qanday hisoblanadi?

Sirpanish nisbati:

\[ s= \frac{v-r_r\omega}{v} \times100\% \]

sifatida taʼriflangan. Bu yerda \(v\) transport vositasi tezligi, \(r_r\) gʻildirakning dumalash radiusi va \(\omega\) gʻildirakning burchak tezligidir.

Tadqiqot shina-yoʻl ilashish egri chizigʻining maksimumi odatda %10–20 sirpanish hududida boʻlishini asos qilib, maqsad sirpanish oraligʻini %13–17 deb tanlagan.

PID boshqaruvchisi dvigatel momentini qanday tartibga soladi?

ABS vaqtida haqiqiy sirpanish nisbati bilan maqsad sirpanish nisbati orasidagi xato PID boshqaruvchisiga beriladi. PID hosil qilgan tuzatish momenti transport vositasining oʻlchangan sekinlashishi va haqiqiy gidravlik momentdan foydalanib hisoblangan asosiy dvigatel momenti bilan birlashtiriladi.

Old va orqa asosiy dvigatel momentlari manbada:

\[ T_{m\_basic\_front} = \frac{m\dot vr}{2L} \left( d-\frac{\dot v}{g}h_g \right) - T_{h\_real\_front} \]

\[ T_{m\_basic\_rear} = \frac{m\dot vr}{2L} \left( c+\frac{\dot v}{g}h_g \right) - T_{h\_real\_rear} \]

koʻrinishida taʼriflangan.

Gidravlik moment oʻzgartirilayotgan paytda dvigatel ABS boshqaruvi vaqtincha oʻchiriladi; gidravlik sozlash tugagach yana faollashtiriladi. Tadqiqotchilar bu mantiqdan ikki aktuatorning bir-biriga qarshi ishlashini oldini olish uchun foydalanadi.

Tadqiqot qoʻllab-quvvatlaydigan asosiy natijalar

• Past tormozlash intensivligida sof regenerativ dvigatel tormozlash yuqori energiya qayta tiklash nisbatlarini taʼminlagan.
• Energiya qayta tiklash nisbati uchala tormozlash intensivligida ham boshlangʻich tezlik oshishi bilan ortgan.
• Tormozlash intensivligi oshgani sari gidravlik tormoz ulushi kattalashgani sababli qayta tiklash nisbati pasaygan.
• Past ilashishli simulyatsiyalarda gidravlik moment oʻzgarmas saqlanib, faqat dvigatel momentini oʻzgartirish orqali sirpanish nisbatini maqsad hududi yaqinida boshqarish mumkin boʻlgan.
• Sof dvigatel momentli ABS ho‘l asfalt ssenariysida anʼanaviy muvofiqlashtirilgan ABS ga qaraganda koʻproq energiya qayta tiklagan.
• Anʼanaviy muvofiqlashtirilgan ABS ayrim oʻtkinchi javob mezonlarida sof dvigatel boshqaruvidan biroz yaxshiroq boʻlib qolgan.
• %84 HCU klapan ish sikli fizik gidravlik sinovda maqsad gʻildirak silindri bosimini mos ravishda kuzatgan.
• 30 km/h quruq asfalt haqiqiy transport vositasi sinovida 10 km/h dan pastga tushganda dvigatel generator toki taxminan nolga tushishi past tezlikka oʻtish mantiqini qoʻllab-quvvatlagan.

Tadqiqot koʻrsatmagan natijalar

• Sof dvigatel momentli ABS ning barcha haqiqiy yoʻl sirtlarida xavfsizligi fizik transport vositasi sinovlari bilan koʻrsatilmagan.
• Past ilashishli qor, muz yoki ho‘l asfaltda haqiqiy transport vositasi ABS tasdigʻi oʻtkazilmagan.
• Toʻliq elektro-gidravlik kombinatsiyalangan tormozlash haqiqiy transport vositasida barcha simulyatsiya sharoitlari bilan tasdiqlanmagan.
• Tadqiqot tijorat transport vositasi funksional xavfsizlik sertifikatsiyasi yoki homologatsiya natijasini taqdim etmaydi.
• Energiya qayta tiklashdagi oshish haqiqiy haydash sikli yurish masofasi oshishiga aylantirilmagan.
• Yuqoriroq quvvatli gʻildirak ichidagi dvigatellarda bir xil boshqaruv samaradorligi saqlanishi tajribaviy ravishda koʻrsatilmagan.
• Yangi HCU ning uzoq muddatli yeyilish, ifloslanish, harorat sikli va seriyali ishlab chiqarish chidamliligi baholanmagan.

Tadqiqot usuli va natijalari

Qoʻshma Simulink–AMESim–CarSim platformasi

Boshqaruv strategiyasini sonli tasdiqlash uch xil muhitni birgalikda ishlatish orqali amalga oshirilgan:

Simulink bilan AMESim va CarSim oʻrtasidagi maʼlumot almashinuvi S-function interfeyslari orqali amalga oshirilgan. Shu tariqa boshqaruvchi buyruqlari fizik quyi tizim modellariga yuborilgan, transport vositasi va tizim sensorlaridan olingan signallar yana boshqaruv modeliga qaytarilgan.

Manbada berilgan transport vositasi parametrlari

Manba ichidagi izoh: Gʻildirak bazasi manba 1-jadvalida aniq “2400 m” deb yozilgan. Verianla bu qiymatni taxmin orqali “2400 mm” yoki “2,4 m” ga oʻzgartirmaydi; manbadagi birlik nomuvofiqligi koʻrinadigan holda qoldirilgan.

Oddiy tormozlash simulyatsiyalari qanday tashkil etilgan?

Tadqiqotchilar uchta tormozlash intensivligini belgilagan:

• Past: z = 0,2
• Oʻrta: z = 0,5
• Yuqori: z = 0,7

Har bir tormozlash intensivligi 40, 80 va 100 km/h boshlangʻich tezliklarda baholangan. Energiyani qayta tiklash nisbati:

\[ \eta= \frac{E_r}{E_0} \times100\% \]

orqali hisoblangan. \(E_r\) qayta tiklanishi mumkin boʻlgan/qayta tiklangan energiya, \(E_0\) esa tormozlash vaqtida sarflangan umumiy kinetik energiya sifatida ishlatiladi.

Past intensivlikdagi tormozlashda nima sodir boʻldi?

z=0,2 sharoitida transport vositasi 10 km/h dan yuqori boʻlib turgan paytda barcha tormoz momenti gʻildirak ichidagi dvigatellar tomonidan taʼminlangan. Gidravlik moment nolga teng saqlangan va transport vositasi tezligi 10 km/h dan pastga tushganda gidravlik tormoz ishga tushgan.

Manbada sekinlashish taxminan −0,2g darajasida ushlab turilgani va dvigatel–gidravlik oʻtish sezilarli sekinlashish uzilishiga sabab boʻlmagani koʻrsatilgan.

Oʻrta intensivlikdagi tormozlash natijalari

z=0,5 sharoitida dvigatel va gidravlik moment birgalikda qoʻllanilgan, maqsad sekinlashish taxminan −0,5g boʻlgan.

Gidravlik tormoz energiyani qayta tiklay olmagani sababli xuddi shu boshlangʻich tezliklarda z=0,2 sharoitiga qaraganda batareya SOC oshishi va energiya qayta tiklash nisbati pastroq boʻlgan.

Yuqori intensivlikdagi tormozlash natijalari

z=0,7 sharoitida maqsad sekinlashish taxminan −0,7g darajasida ushlab turilgan va elektro-gidravlik kombinatsiyalangan tormoz tizimi ishlatilgan.

Eng yuqori tormozlash intensivligida dvigatel hanuz energiyani qayta tiklashda qatnashgan boʻlsa-da, gidravlik tormoz ulushi kattalashgani sababli energiya qayta tiklash nisbati oʻrta va past intensivlik sharoitlaridan past boʻlib qolgan.

Takroriy simulyatsiyalarning statistikasi

Manba uchta takroriy simulyatsiyadan standart ogʻishlar va qayta tiklangan energiya uchun %95 ishonch oraliqlarini beradi. Past intensivlikda 100 km/h sharoiti uchun oʻrtacha qayta tiklash %79,1, standart ogʻish %0,9 va qayta tiklangan energiya uchun %95 ishonch oraligʻi 404,5–407,3 kJ boʻlgan.

Biroq manba matni “oʻrtacha mutlaq sirpanish xatosi %1,5 dan past” degan ifodani ishlatsa-da, 5-jadvalda z=0,7 uchun 40 km/h da %1,6 va 100 km/h da %1,7 qiymatlari mavjud. Shu sababli manbaga sodiqroq xulosa shuki, jadvaldagi toʻqqiz sharoitda oʻrtacha mutlaq sirpanish xatosi %1,0 bilan %1,7 orasida; manba matnidagi “%1,5 dan past” jumlasi jadval bilan toʻliq mos kelmaydi.

Siqilgan qor simulyatsiyasida ABS nima qildi?

Past ilashishli yoʻl uchun ilashish koeffitsiyenti \(\mu=0,2\), boshlangʻich tezlik 70 km/h va maqsad tormozlash intensivligi z=0,5 qilib tanlangan.

21-rasmda gʻildirak qulflanishni boshlaganda gidravlik moment taxminan oʻzgarmas qolishi va dvigatel momenti yuqori chastotada oʻzgartirilib, chap old gʻildirak sirpanish nisbati taxminan %13 atrofida ushlab turilishi koʻrsatilgan.

Manba bu sharoitda dastlabki bosqichda dvigatel taxminan −350 N·m regenerativ moment hosil qilganini bildiradi. Gidravlik moment chegara darajasiga yetgach klapan yopiladi va ABS tuzatishining barchasi dvigatel orqali bajariladi.

Manba ichidagi muhim nomuvofiqlik: 21-rasm oldidagi qisqa izoh sekinlashishni taxminan “−2g” deb yozadi. Xuddi shu sahifadagi batafsil paragraf esa \(\mu=0,2\) uchun taxminan −2 m/s² beradi. Verianla bu ikki ifodadan birini jimlik bilan boshqasiga almashtirmaydi.

Oʻzgaruvchan past ilashishda sirpanish boshqaruvi

Yoʻl ilashish koeffitsiyenti 0,2 bilan 0,3 orasida uzluksiz oʻzgartirilgan simulyatsiyada sirpanish nisbati faqat dvigatel momentini boshqarish orqali taxminan %14 atrofida ushlab turilgan. Tadqiqotchilar buni strategiyaning kichik ilashish koeffitsiyenti oʻzgarishlariga chidamliligi koʻrsatkichi sifatida talqin qilgan.

Hoʻl asfaltdagi ABS natijasi

Hoʻl asfalt sharoitida ilashish koeffitsiyenti \(\mu=0,5\), boshlangʻich tezlik 70 km/h va maqsad tormozlash intensivligi z=0,8 boʻlgan. 23-rasm izohida sirpanish nisbatining taxminan %17 darajasida faqat dvigatel momenti bilan boshqarilgani va gidravlik moment oʻzgarmas qolganligi aytilgan.

Oʻzgaruvchan ho‘l asfalt ilashishida ham manba taxminan %17 sirpanish nisbatini saqlab qolish mumkin boʻlganini bildiradi.

Anʼanaviy ABS bilan sof dvigatel ABS qanday taqqoslangan?

Tadqiqot ham dvigatel, ham gidravlik momentni doimiy oʻzgartiradigan anʼanaviy muvofiqlashtirilgan ABS yondashuvini faqat dvigatel momentini oʻzgartiradigan taklif etilgan strategiya bilan taqqoslagan.

Hoʻl asfalt taqqoslashida sof dvigatel ABS qayta tiklagan 41,5 kJ energiya muvofiqlashtirilgan usulning 18,2 kJ qiymatidan ikki baravardan koʻproqdir. Biroq muvofiqlashtirilgan boshqaruv 0,22 s bilan biroz ertaroq ABS faollashuvi, 0,65 s bilan qisqaroq oʻrnashish va %6,5 bilan pastroq oshib ketishni koʻrsatgan.

Shu sababli manba natijalari sof dvigatel boshqaruvini “har jihatdan yaxshiroq” deb koʻrsatmaydi. Asosiy murosa — oʻtkinchi javob samaradorligining ozgina yoʻqotilishi evaziga yuqoriroq regenerativ energiya va kamroq gidravlik klapan harakatidir.

Manba ichidagi ikkinchi sirpanish nisbati nomuvofiqligi: Tadqiqot maqsad sirpanish hududini %13–17 deb belgilaydi va 23-rasm matnida ho‘l asfalt uchun taxminan %17 deydi; biroq 6-jadval sof dvigatel–hoʻl asfalt ustunida oʻrtacha sirpanish nisbatini %19,5 deb beradi. Bu ikki natija alohida manba qiymatlari sifatida saqlanishi kerak.

Gidravlik tizimning fizik sinovi

HCU ning gʻildirak silindri bosimini maqsad bosimga olib bora olish qobiliyati alohida fizik qurilmada sinovdan oʻtkazilgan. Klapan boshqaruv signalining ish sikli oʻzgartirilgan va turli bosim javoblari oʻlchangan.

Manba %84 ish siklida maqsadni kuzatish xatti-harakatini mos deb hisoblaydi. 28-rasmda taxminan 20, 30 va 40 barlik bosqichli maqsadlarning haqiqiy HCU bosimi tomonidan kuzatilishi koʻrsatilgan.

Haqiqiy transport vositasi sinovi nimani tasdiqladi?

Haqiqiy transport vositasi sinovi quruq asfaltda 30 km/h boshlangʻich tezlikda oʻtkazilgan. Ushbu tajribada asosan sof dvigatel regenerativ tormozlash rejimi baholangan.

Dvigatel yuritish rejimida boʻlganda manbadagi ishora taʼrifiga koʻra tok manfiy; generator/regenerativ rejimda tok musbat. Transport vositasi 30 km/h ga chiqqach regenerativ tormozlash qoʻllanilgan va dvigatel generator holatiga oʻtgan.

32 va 33-rasmlarda transport vositasi tezligi 10 km/h dan pastga tushganda dvigatel hosil qilgan musbat qayta oziqlantirish toki taxminan nolga tushishi koʻrsatilgan. Tadqiqotchilar bu natijadan v ≤ 10 km/h boʻlganda dvigatel tormozini bosqichma-bosqich kamaytirib, gidravlik tormozga oʻtish strategiyasining tajribaviy asosi sifatida foydalanadi.

Bu tajriba haqiqiy transport vositasida past ilashishli ABS boshqaruvining fizik tasdigʻi emas. Manbaning xulosa boʻlimi ham haqiqiy transport vositasi tasdigʻi regenerativ tormozlash rejimi bilan cheklanganini va murakkab sirtlarda kombinatsiyalangan tormozlash hamda ABS sinovlari kelajakda oʻtkazilishi kerakligini ochiq aytadi.

Haqiqiy transport vositasi signallariga qoʻllangan filtr

Transport vositasi tezligi toʻrtta gʻildirak tezligi signalidan hisoblangani va dvigatel tokida tebranishlar mavjud boʻlgani sababli tadqiqotda birinchi tartibli filtr ishlatilgan:

\[ Y_n= \alpha X_n+ (1-\alpha)Y_{n-1} \]

Manba α=0,05, 0,1 va 0,2 qiymatlarini taqqoslaganini va keyingi tahlillarda α=0,1 dan foydalanganini bildiradi.

Manba ichidagi matematik bayon izohi: Tenglamada α kattalashgani sari joriy oʻlchov \(X_n\) ning ogʻirligi toʻgʻridan-toʻgʻri oshadi. Biroq manba matni kattaroq α koʻproq silliqlash va koʻproq kechikish hosil qilishini, α=0,2 esa haddan tashqari kechikishga olib kelishini yozadi. Tenglama bilan ogʻzaki izoh bir yoʻnalishda koʻrinmagani uchun Verianla bu qismni jimlik bilan qayta talqin qilmaydi; faqat manbada tanlangan α=0,1 qiymatini uzatadi.

Tadqiqotning muhandislik nuqtayi nazaridan asosiy xabari nima?

Tadqiqotning asosiy hissasi faqat regenerativ tormoz momentini oshirish emas. Taklif etilgan arxitektura gidravlik tormoz tizimini tez ABS modulyatsiyasidan katta darajada ajratadi va gʻildirak sirpanishini tuzatishni gʻildirak ichidagi dvigatelning tez moment javobiga topshiradi. Shunday qilib, gidravlik tormoz asosiy momentni berar ekan, elektr dvigatel ham regeneratsiya, ham umumiy momentni nozik sozlash uchun ishlatiladi.

Bu gʻoya simulyatsiyada energiyani qayta tiklash boʻyicha kuchli natija bergan; ayniqsa ho‘l asfalt ABS taqqoslashida 41,5 kJ ga qarshi 18,2 kJ farqi eʼtiborga loyiq. Biroq tadqiqotchilar fizik haqiqiy transport vositasi tasdigʻi hali barcha ABS va kombinatsiyalangan tormozlash sharoitlarini qamrab olmaganini ochiq tan oladi. Shuning uchun usulning yakuniy qiymati yuqoriroq quvvatli gʻildirak ichidagi dvigatellar, HIL sinovlari, tormoz stendi va past ilashishli haqiqiy yoʻl tajribalari tugallangach ishonchliroq baholanishi mumkin.

Manba va usul izohi

Asarning toʻliq original nomi: Braking Force Coordination Control for In-Wheel Motor Drive Electric Vehicles with Electro-Hydraulic Composite Braking System

Mualliflar va ularning tartibi: Huichen Li; Liqiang Jin; Jianhua Li; Feng Xiao; Zhongshu Wang; Guangming Zhang.

Teng hissa/teng birinchi muallif: Manbada koʻrsatilmagan.

Masʼul muallif: Feng Xiao.

Muassasalar:
1. School of Vehicle Engineering, Jilin University, Changchun 130025, China.
2. SAIC Motor Corp. Technology Center, Shanghai 201804, China.

Manba turi: Taqrizdan oʻtgan tadqiqot maqolasi. Usul matematik modellashtirish, Simulink–AMESim–CarSim qoʻshma simulyatsiyasi, fizik HCU sinovi va cheklangan haqiqiy transport vositasi tajribasini birlashtiradi.

Jurnal: Vehicles.

Nashriyot: MDPI.

Jild / son / maqola raqami: 7 / 4 / 119.

DOI: 10.3390/vehicles7040119

Yuborilgan sana: 16 Avgust 2025.

Qayta koʻrib chiqilgan sana: 28 Sentabr 2025.

Qabul qilingan sana: 13 Oktabr 2025.

Nashr sanasi: 17 Oktabr 2025.

Rasmiy nashr havolasi: https://www.mdpi.com/2624-8921/7/4/119

DOI havolasi: https://doi.org/10.3390/vehicles7040119

Litsenziya: Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).

Moliyalashtirish: Guangxi Science and Technology Major Program, Grant No. Guike AA23062067.

Maʼlumotlardan foydalanish imkoniyati: Maʼlumotlarni asosli soʻrov boʻyicha masʼul muallifdan olish mumkinligi; davom etayotgan tadqiqot sababli ommaga ochiq emasligi bildirilgan.

Manfaatlar toʻqnashuvi: Guangming Zhang SAIC Motor Corp. Technology Center xodimi ekani koʻrsatilgan. Boshqa mualliflar tijorat yoki moliyaviy manfaatlar toʻqnashuvini keltirib chiqaradigan munosabat yoʻqligini bildirgan.

Muallif hissalari: Konseptuallashtirish Huichen Li va Liqiang Jin; usul Huichen Li va Jianhua Li; dasturiy taʼminot Jianhua Li; tasdiqlash Huichen Li, Jianhua Li va Feng Xiao; formal tahlil Huichen Li; tadqiqot Feng Xiao; resurslar Feng Xiao va Zhongshu Wang; maʼlumotlarni boshqarish Feng Xiao va Guangming Zhang; dastlabki qoralama Huichen Li; koʻrib chiqish va tahrirlash Liqiang Jin hamda Zhongshu Wang; vizualizatsiya Guangming Zhang; maslahat Liqiang Jin; loyiha boshqaruvi va moliyalashtirishni taʼminlash Feng Xiao tomonidan bajarilgan.

Haqiqiy transport vositasi tasdigʻining chegarasi: Fizik transport vositasi tajribasi asosan 30 km/h boshlangʻich tezlikdagi quruq asfalt sof regenerativ tormozlash sharoiti bilan cheklangan. Past ilashishli sirtlarda sof dvigatel ABS, barcha kombinatsiyalangan tormozlash rejimlari va oʻzgaruvchan sirt oʻtishlari haqiqiy transport vositasida toʻliq tasdiqlanmagan.

Manba ichidagi gʻildirak bazasi izohi: 1-jadval wheel base qiymatini 2400 va birligini “m” deb beradi. Manba bu ifodani boshqa joyda aniq tuzatmaydi; Verianla taxmin orqali birlikni oʻzgartirmagan.

Manba ichidagi sekinlashish izohi: 21-rasm atrofidagi bir jumla past ilashishli sharoit uchun taxminan −2g sekinlashish deydi, undan keyingi batafsil izoh esa taxminan −2 m/s² beradi. Ikkala ifoda bir manbada mavjud boʻlgani sababli nomuvofiqlik ochiq koʻrsatilgan.

Manba ichidagi sirpanish xatosi izohi: 5-jadval oldidagi matn oʻrtacha mutlaq sirpanish xatosi %1,5 dan past qolganini bildiradi; biroq ayni jadvalda z=0,7 uchun %1,6 va %1,7 natijalar mavjud.

Manba ichidagi ABS sirpanish nisbati izohi: Maqsad sirpanish oraligʻi %13–17 va 23-rasm izohidagi ho‘l asfalt qiymati taxminan %17 boʻlsa-da, 6-jadval sof dvigatel boshqaruvida ho‘l asfalt uchun oʻrtacha %19,5 sirpanish nisbatini beradi.

Manba ichidagi filtr izohi: 26-tenglamadagi α ogʻirliklash bilan α ning silliqlash va kechikish taʼsirini tushuntiradigan ogʻzaki boʻlim oʻrtasida koʻrinadigan yoʻnalish nomuvofiqligi bor. Manbada ishlatilgan α=0,1 qiymati saqlangan, mexanizm Verianla tomonidan jimlik bilan tuzatilmagan.

Ilmiy mazmun chegarasi: Ushbu Verianla maqolasidagi HCU tuzilishi, tenglamalar, tormozlash rejimlari, boshqaruv algoritmi, energiya qayta tiklash nisbatlari, sirpanish nisbatlari, ABS taqqoslashlari, gidravlik sinovlar va haqiqiy transport vositasi natijalari faqat koʻrib chiqilgan tadqiqotga asoslanadi. Tashqi manba faqat bibliografik identifikatsiya va taqrizdan oʻtgan nashr holatini tasdiqlash maqsadida ishlatilgan.

Verianla Live v0.2 izohi: Tormoz boshqaruvi jarayoni va energiya qayta tiklash taqqoslashlari koʻrinadigan HTML jadvallarida saqlangan. Maqola HTML iga Live SVG, JavaScript, inline event handler yoki data-vlive-* maydoni qoʻshilmagan. Interaktiv SVG qatlami sayt darajasidagi umumiy verianla-live.js v0.2 dvigateli tomonidan ish vaqtida yaratilishi mumkin; JavaScript ishlamasa ham ilmiy jadvallar va asosiy natijalar oʻqiladigan holda qoladi.