Розробка альтернативних моделей рульового управління електробуса: попереднє дослідження по заміні гідропідсилювача керма на електропідсилювач
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.227329Ключові слова:
допоміжний двигун, привід колеса, рульова колонка, зубчасте колесо, рейка, швидкість автомобіля, торсіонний двигун, фермова конструкція, каркасна конструкція, суставний чотириланковикАнотація
Метою даного дослідження є розробка альтернативних моделей рульового управління електробуса. Електробус використовує енергію від основного акумулятора з напругою 384 В постійного струму і ємністю 300 Ач і вторинного акумулятора з напругою 25,8 В постійного струму і ємністю 100 Ач. Споживання енергії в даному електробусі розділене на такі основні компоненти, як вентильний двигун в якості головного двигуна потужністю 200 кВт, 15 кВт система кондиціонування повітря, 7,5 кВт гідропідсилювач керма, компресор для повітряної гальмівної системи потужністю 4 кВт і допоміжні компоненти. Решта становить 2,4 кВт. Очікується, що електрична потужність в 7,5 кВт може бути знижена до 20% за допомогою електричної системи. В даному дослідженні буде вивчена система рульового управління з електропідсилювачем керма (ЕПК) для заміни гідропідсилювача керма (ГПК). За допомогою ЕПК очікується спрощення управління автомобілем за допомогою електроніки. Спочатку були зібрані дані за типами великих транспортних засобів різних відомих марок про використовувану систему рульового управління. Великого комерційного автомобіля, що використовує виключно ЕПК, поки не знайдено. Модель ЕПК електробуса розроблена методом зворотного проектування шляхом перемальовування всіх компонентів, задіяних в попередній системі рульового управління. Оскільки даний тип електробуса відноситься до верхнього середнього класу, в статті пропонуються дві нові моделі ЕПК, а саме додавання допоміжного двигуна на поздовжній рульовій тязі і на рульовій рейці. Тягами в цій системі є привід колеса, рульова колонка, нижня рульова колонка, рейкова передача, допоміжний двигун, тяга стабілізатора, поздовжня рульова тяга, подовжувач тяги стабілізатора, подовжувач поздовжньої рульової тяги, сполучна тяга, кулак, шкворень, шина, балка осі і ряд інших. Значення жорсткості, інерції і демпфірування кожної тяги будуть впливати на крутний момент водія і допоміжний двигун у вигляді функції швидкості колеса на даному електробусі. Структура рульового управління електробуса складається з фермової конструкції і каркасної конструкції з кінематичною структурою, що складається з двох з'єднаних разом суставних чотириланковиків
Посилання
- Nazaruddin, Adhitya, M., Sumarsono, D. A., Siregar, R., Heryana, G. (2020). Review of electric power steering type column steering with booster motor and future research for EV-Bus. RECENT PROGRESS ON: MECHANICAL, INFRASTRUCTURE AND INDUSTRIAL ENGINEERING: Proceedings of International Symposium on Advances in Mechanical Engineering (ISAME): Quality in Research 2019. doi: https://doi.org/10.1063/5.0000945
- Baxter, J. (1988). Analysis of Stiffness and feel for a Power-Assisted Rack and Pinion Steering Gear. SAE Technical Paper Series. doi: https://doi.org/10.4271/880706
- Harrer, M., Pfeffer, P. (Eds.) (2017). Steering Handbook. Springer, 565. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-05449-0
- De Wit, C. C., Guegan, S., Richard, A. (2001). Control design for an electro power steering system: Part I the reference model. 2001 European Control Conference (ECC). doi: https://doi.org/10.23919/ecc.2001.7076494
- De Wit, C. C., Guegan, S., Richard, A. (2001). Control design for an electro power steering system: Part II the control design. 2001 European Control Conference (ECC). doi: https://doi.org/10.23919/ecc.2001.7076495
- Chitu, C., Lackner, J., Horn, M., Srikanth Pullagura, P., Waser, H., Kohlböck, M. (2013). Controller design for an electric power steering system based on LQR techniques. COMPEL - The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, 32 (3), 763–775. doi: https://doi.org/10.1108/03321641311305737
- Marouf, A., Sentouh, C., Djemai, M., Pudlo, P. (2011). Control of an Electric Power Assisted Steering system using reference model. IEEE Conference on Decision and Control and European Control Conference. doi: https://doi.org/10.1109/cdc.2011.6161144
- Abe, T., Fujimura, Y., Hirose, T., Hashimoto, S., Kajitani, M., Sato, K., Gonpei, K. (2017). Electric Power Steering System Design Based on Linear Quadratic Control. Journal of Technology and Social Science(JTSS), 1 (2), 37–46. Available at: https://docplayer.net/59754681-Electric-power-steering-system-design-based-on-linear-quadratic-control.html
- Kurishige, M., Kifuku, T. (2001). Static steering-control system for electric-power steering. Mitsubishi Electric Advance, 94, 18–20. Available at: http://www.mitsubishielectric.com/bu/automotive/advanced_technology/pdf/vol94_tr7.pdf
- Sugiyama, A., Kurishige, M., Hamada, H., Kifuku, T. (2006). An EPS Control Strategy to Reduce Steering Vibration Associated with Disturbance from Road Wheels. SAE Technical Paper Series. doi: https://doi.org/10.4271/2006-01-1178
- Zaremba, A., Davis, R. I. (1995). Dynamic analysis and stability of a power assist steering system. Proceedings of 1995 American Control Conference - ACC’95. doi: https://doi.org/10.1109/acc.1995.532736
- Jang, B., Kim, J. H., Yang, S. M. (2016). Application of rack type motor driven power steering control system for heavy vehicles. International Journal of Automotive Technology, 17 (3), 409–414. doi: https://doi.org/10.1007/s12239-016-0042-9
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Nazaruddin Nazaruddin, Danardono A Sumarsono, Mohammad Adhitya, Ghany Heryana, Rolan Siregar, Sonki Prasetya, Fuad Zainuri
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
