طراحي و شبيه‌سازي مدار سيستم محركه هيبريدي سري با رويكرد حذف ترمزگيري اصطكاكي

Series Hydraulic Hybrid Propulsion System Design and Simulation With Friction Brake Removal Approach

با افزايش روز افزون آلودگي‌هاي زيست محيطي راه‌كارهاي مختلفي از قبيل توسعه خودروهاي هيبريدي مورد توجه قرار گرفته است. سيستم محركه هيبريدي هيدروليكي به دليل قابليت انتقال توان بالا و هزينه نگهداري پايين، در خودرو‌هاي سنگين استفاده مي‌شود. در اين مقاله، مدار هيدروليكي سري با رويكرد حذف ترمز گيري اصطكاكي، جهت ترمز گيري بازيابي ارائه شده است. در مدار هيدروليكي ارائه شده قابليت كنترل فشار و جريان وجود دارد. اين ويژگي سبب شده است ترمز گيري در تمام شرايط رانندگي، توسط گشتاور ايجاد شده به‌وسيله مدار هيدروليكي صورت گيرد. از كنترلر PID براي كنترل فشار و جريان خروجي پمپ با توجه به شرايط رانندگي و ميزان فشار آكومولاتور استفاده شده است. با توجه به شتاب كند شونده دو حالت ترمزگيري مد نظر قرار داده شده است. در حالت اول، گشتاور ترمز گيري تنها توسط تغيير جريان و در حالت دوم توسط تغيير هم‌زمان جريان و فشار تأمين مي‌گردد. جهت تائيد عملكرد ساختار پيشنهادي، با اعمال نيروهاي دلخواه به پدال، شتاب كند شونده در نرم افزار AMESIM شبيه سازي شده است. الگوريتم كنترلي نيز در همين نرم افزار پياده‌سازي شده است و قابليت ترمز گيري و ميزان انرژي ذخيره در زمان ترمز گيري در حالت‌هاي مختلف ترمز گيري بررسي شده است. با حذف ترمزگيري اصطكاكي در سيستم محركه هيبريدي، خطاي زماني در حالت اول ترمزگيري 0/13 ثانيه و در حالت دوم 0/03 ثانيه است. با حذف ترمزگيري اصطكاكي در سيستم محركه هيبريدي و استفاده از مدار هيدروليكي ارائه شده، برخلاف ساختارهاي هيبريدي مرسوم در تمام شرايط ترمزگيري ذخيره انرژي صورت مي‌گيرد.

Due to increasing environmental pollution, various solutions such as the development of hybrid vehicles have been considered. In this study a hydraulic hybrid propulsion system with series structure and friction brake removal approach is investigated. The pressure and flow control feature in this circuit has caused the braking in all driving conditions to be done by the torque generated by the hydraulic circuit. PID controller is used to control the pressure and output flow. The pressure and flow control algorithm is explained in two ways according to the driving conditions and the accumulator pressure. In the first case, the braking torque is provided only by changing the flow and in the second case by simultaneously changing the flow and pressure. To confirm the performance of the proposed structure, by applying the desired forces to the pedal, the deceleration is simulated in AMESIM software. The control algorithm has been implemented in this software and the braking capability and the amount of energy stored during braking in different braking modes have been investigated. By removing friction braking, the time error in the first mode is 0.13 and in the second case is 0.03 seconds, and energy saving occurs in all braking conditions.