Концепція закону керування зчепленням

Микола Григорович Михалевич; Аліна Євгенівна Фандєєва

doi:10.30977/AT.2219-8342.2021.48.0.17

Автор(и)

Микола Григорович Михалевич Харківський національний автомобільно-дорожній університет, 61002, Україна, м. Харків, вул. Ярослава Мудрого, 25. , Ukraine https://orcid.org/0000-0001-9890-3838
Аліна Євгенівна Фандєєва Харківський національний автомобільно-дорожній університет, 61002, Україна, м. Харків, вул. Ярослава Мудрого, 25. , Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.30977/AT.2219-8342.2021.48.0.17

Ключові слова:

закон керування зчепленням, крива Безьє, ефект ривка

Анотація

Проблема. Поєднання комфортного автоматичного керування трансмісією автомобіля й одночасно збереження високих показників енергоефективності та вартості конструкції можливе завдяки використанню автоматичної механічної трансмісії. Автоматична система керування зчепленням здійснює функцію забезпечення комфорту в таких трансмісіях. Закони контролю над ним на сьогодні не є досконалими. Мета. Метою роботи є створення чіткої концепції закону керування зчепленням, яку можна впровадити в мікроконтролер і пристосувати для адаптації до різноманітних умов руху. Методологія. Графічно концепція перспективного закону керування зчепленням формується двома кривими Безьє. Одна них здійснює функцію напрямляльної, а інша утворює поверхню закону. Результати. На основі кривих Безьє третього ступеня формується концепція закону та обґрунтовується зв’язок опорних точок кривих Безьє з фізичними параметрами робочого процесу руху автомобіля. Оригінальність. Формування кривої Безьє, що є визначальним для концепції закону, формується на основі типового робочого процесу синхронізації кутової швидкості дисків зчеплення під час руху транспортного засобу. Згаданий робочий процес наведено в координатах, які не мають часу його перебігу. На відміну від законів керування зчепленням, розглянутих у науковій літературі, запропонована концепція передбачає керування зчепленням поза ділянкою процесу синхронізації та забезпечує уникнення ривків під час подальшого прискорення. Практичне значення. Запропонований алгоритм забезпечує повне вмикання зчеплення лише після повної синхронізації дисків зчеплення. Формування особливої форми закону у вигляді кривої, дотичної до осі абсцис, зменшує ривки під час замикання дисків зчеплення.

Біографії авторів

Микола Григорович Михалевич , Харківський національний автомобільно-дорожній університет, 61002, Україна, м. Харків, вул. Ярослава Мудрого, 25.

к.т.н., доц. каф. автомобілів ім. А.Б. Гредескула

Аліна Євгенівна Фандєєва, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, 61002, Україна, м. Харків, вул. Ярослава Мудрого, 25.

к.е.н., доц. кафедри

Посилання

Гируцкий О. И. Электронные системы управления агрегатами автомобиля. О. И. Гируцкий, Ю. К. Есеновский-Лашков, Д. Г. Поляк. Москва Транспорт, 2000. 213 с.

F. Garofalo, L. Glielmo, L. Iannelli, and F. Vas-ca, “Smooth Engagement for Automotive Dry Clutch”, in proc. 40th IEEE Conf. Decision and Control, Orlando, Dec. 2001, p. 529-534.

A. Serrarens, M. Dassen and M. Steinbuch, "Simulation and control of an automotive dry clutch," Proceedings of the 2004 American Con-trol Conference, Boston, MA, USA, 2004, pp. 4078-4083 vol. 5 doi: 10.23919/ACC.2004.1383947.

Автомобильный справочник: Пер. с анг. 2 изд. перераб. И доп. Москва. ЗАО КЖИ «За рулём». 2004. 992с.

Новейшие автомобильные электронные системы. Москва. СЛОН-Пресс. 2005. 240с.

Краткий автомобильный справочник. Том 3. Легковые автомобили. Часть 1 Кисуленко Б. В. И др. Москва. НПСТ «Трансконсалтинг», 2004. 488 с.

Краткий автомобильный справочник. Том 1. Автобусы. Кисуленко Б. В. И др. Москва. НПСТ «Транс-консалтинг». 2002. 360 с.

Краткий автомобильный справочник. Том 2. Гузовые автомобили. Кисуленко Б. В. И др. Москва. ИПЦ «Финпол». 2004. 667 с.

Краткий автомобильный справочник. Справ. изд в 5 томах. Т. 4. Специальные и специализированные автотранспортные средства: в трёх ч. Часть 1. М.И. Грифф, И.А. Венгеров и др. Москва. Автополюс-плюс. 2004. 488 с.

Шуклинов С.Н. Теоретические основы адаптивного управления торможением колесных машин: дис. … докт. техн. наук: 05.22.02 Библиотека ХНАДУ. Харьков. 2013. 451 с.

Jinsung Kim, Seibum B. Choi. Control of Dry Clutch Engagement for Vehicle Launches via a Shaft Torque Observer. American Control Con-ference Marriott Waterfront. Baltimore. MD. USA June 30-July 02. 2010. p. 676-681.

Бухарин Н.А. Тормозные свойства автомобилей. Москва. Машгиз. 1950.

Беленький Ю.Б. О требованиях к тормозным свойствам автомобиля Автомобильная промышленность. №5 1963 с. 26-28.

Uwe Kiencke, Lars Nielsen. Automotive Control Systems. For Engine, Driveline, and Vehicle. Second edition. Springer-Verlag Berlin Heidel-berg 2005. 511 p.

Кусяк В.А. Проектирование автоматизированных мехатронных систем управления силовым агрегатом грузовых автомобилей и автопоездов. монография. В.А. Кусяк, О.С. Руктешель. Минск. БНТУ. 2015. 295 с. ISBN 978-985-550-696-7

Красневский Л.Г. Управление фрикционным сцеплением на основе ШИМ-сигнала с однопараметрической обратной связью Л.Г. Красневский, А.Б. Белевич, В.А. Кусяк и др. материалы международной науч.-техн. конф. «Перспективные приводные системы, трансмиссии и роботехнические комплексы» Белоруско-российский ун-т. Могилёв. 2011. с. 44 – 47.

Руктешель О.С., Соломахо В.Л., Кусяк В.А, Филимонов А.А. Определение пороговых значений параметра обратной связи при широтно-импульсном управлении сцеплении. Вестник восточноукраинского национального ун-та им. В. Даля. 2010. №6(148). с. 97 – 101.

Захарик Ю.М. Комплексный закон управления сцеплением. Автомобильная промышленность. 2004. №9 с. 23-25.

Денисенко В. ПИД-регуляторы: принципы построения и модификации. "СТА". № 4, 2006. с. 66 – 74.

Roland Welter, Tirm Herrmann, Sebastian Honselmann, Jeremy Keller. Clutch Release Sys-tems. Schaeﬄer SYMPOSIUM 2010 pp. 94 – 111.

Асимптотические методы восстановления кривих. Лигун А.А., Шумейко А.А. Киев. 1997. 358 с.

Кривая Безье. Материал из Википедии – свободной энциклопедии: Версия 64994710, сохраненная в 23:11 UTC 22 августа 2014 Википедия, свободная энциклопедия. Электрон. дан. Сан-Франциско: Фонд Викимедиа, 2014.

Криві Безьє. Основні поняття та властивості кривих Безьє. Електронний ресурс [Режим доступу] http://www.mathros.net.ua/kryvi-bezje.html. (дата доступу: 05.02.2020)

References (transliteration)

Giruckij O. I., Esenovskij-Lashkov YU. K., Poly-ak D. G. (2000) Elektronnye sistemy upravleniya agregatami avtomobilya. [Electronic control sys-tems for vehicle units.]. Moskva Transport. [in Russian]

F. Garofalo, L. Glielmo, L. Iannelli, and F. Vas-ca, (2001) “Smooth Engagement for Automotive Dry Clutch”. in proc. 40th IEEE Conf. Decision and Control. Orlando. Dec. 529-534.

A. Serrarens, M. Dassen and M. Steinbuch. (2004). "Simulation and control of an automotive dry clutch." Proceedings of the 2004 American Control Conference. Boston. MA. USA. 5. 4078-4083 doi: 10.23919/ACC.2004.1383947.

Avtomobilnyiy spravochnik. (2004) [Automotive handbook] Per. s ang. 2 izd. pererab. I dop. Mos-kva. ZAO KZhI «Za ru-lYom». [in Russian]

Nveyshie avtomobilnyie elektronnyie sistemyi. (2005). [The latest automotive electronic sys-tems.]. Moskva. SLON-Press. [in Russian]

Kratkiy avtomobilnyiy spravochnik (2004). [A short automobile handbook. Volume 1. Cars]. Tom 3. Legkovyie avtomobili. Chast 2 Kisulenko B. V. I dr. Moskva. NPST «Transkonsalting». [in Russian]

Kratkiy avtomobilnyiy spravochnik. [A short automobile reference book. Volume 1. Buses.] Tom 1. Avtobusyi. Kisulenko B. V. I dr. Moskva. NPST «Trans-konsalting». 2002. [in Russian]

Kratkiy avtomobilnyiy spravochnik. (2004). [A short automobile handbook. Volume 2. Vehi-cles]. Tom 2. Guzovyie avtomobili. Kisulenko B. V. I dr. Moskva. IPTs «Finpol». [in Russian]

Kratkiy avtomobilnyiy spravochnik. Sprav. izd v 5 tomah. (2004). [A short automobile handbook. Ref. ed in 5 volumes. V. 4. Special and special-ized vehicles: in three hours. Part 1.]. T. 4. Spet-sialnyie i spetsiali-zirovannyie avtotransportnyie sredstva: v trYoh ch. Chast 1. M.I. Griff, I.A. Vengerov i dr. Moskva. Avtopolyus-plyus. [in Russian]

Shuklinov S.N. (2013). Teoreticheskie osnovyi adap-tivnogo upravleniya tormozheniem kole-snyih mashin. [Theoretical foundations of adap-tive braking control of wheeled vehicles]. dis. … dokt. tehn. nauk: 05.22.02 Bib-lioteka HNADU. Harkov. [in Russian]

Jinsung Kim, Seibum B. Choi. (2010). Control of Dry Clutch Engagement for Vehicle Launches via a Shaft Torque Observer. American Control Conference Marriott Waterfront. Baltimore. MD. USA June 30-July 02. 676-681.

Buharin N.A. (1950). Tormoznyie svoystva avtomobi-ley. [Braking properties of cars.]. Moskva. Mashgiz. [in Russian]

Belenkiy Yu.B. (1963). O trebovaniyah k tormoznyim svoystvam avtomobilya. [On the re-quirements for the braking properties of a car.]. Avtomobilnaya pro-myishlen-nost. 5. 26-28. [in Russian]

Uwe Kiencke, Lars Nielsen. (2005). Automotive Control Systems. For Engine, Driveline, and Ve-hicle. Second edition. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

Kusyak V.A. Rukteshel O.S. (2015). [Design of automated mechatronic control systems for the power unit of trucks and road trains]. Proektiro-vanie avtomatizirovannyih mehatronnyih sistem upravleniya silovyim agregatom gruzovyih avtomobiley i avtopoezdov. monografiya. Minsk. BNTU. ISBN 978-985-550-696-7. [in Russian]

Krasnevskiy L.G. (2011). Upravlenie frik-tsionnyim stsepleniem na osnove ShIM-signala s odnoparametricheskoy obratnoy svyazyu [Fric-tion clutch control based on PWM signal with one-parameter feedback]. L.G. Krasnevskiy, A.B. Belevich, V.A. Kusyak i dr. mate-rialyi mezhdu-narodnoy nauch.-tehn. konf. «Perspektivnyie privodnyie sistemyi, transmis-sii i robotehnich-eskie kompleksyi» Belorus-korossiyskiy un-t. MogilYov. 44 – 47. [in Russian]

Rukteshel O.S., Solomaho V.L., Kusyak V.A, Filimonov A.A. (2010). Opredelenie porogovyih znacheniy parametra obratnoy svyazi pri shi-rotno-impulsnom upravlenii stseplenii. [Deter-mination of the threshold values of the feedback parameter for pulse-width control of clutch]. Vestnik vostochnoukrainskogo natsiona-lnogo un-ta im. V. Dalya. 6. 148. 97 – 101. [in Russian]

Zaharik Yu.M. (2004). Kompleksnyiy zakon upravle-niya stsepleniem. [Complex law of clutch control.]. Avtomobilnaya promyishlen-nost. 9. 23-25. [in Russian]

Denisenko V. (2006). PID-regulyatoryi: printsipyi postroeniya i modifikatsii. [PID con-trollers: principles of construction and modifica-tion.]. "STA". 4, 66 – 74. [in Russian]

Roland Welter, Tirm Herrmann, Sebastian Honselmann, Jeremy Keller. (2010). Clutch Re-lease Systems. Schaeﬄer SYMPOSIUM. 94 – 111.

Ligun A.A., Shumeyko A.A. (1997). Asimp-toticheskie metodyi vosstanovleniya krivih. [As-ymptotic methods for recovering curves.]. Kiev. [in Russian]

Krivaya Beze. Material iz Vikipedii – svobodnoy entsiklopedii. (2014). [Bezier curve. From Wik-ipedia, the free encyclopedia]. Versiya 64994710, soh-ranennaya v 23:11 UTC 22 avgusta 2014 Vikipediya, svobodnaya entsi-klopediya. Elektron. dan. San-Frantsisko: Fond Vikimedia [in Russian]

Kryvi Bezie. Osnovni poniattia ta vlastyvosti kryvykh Bezie. [Curves Bezє. The main under-standing of the power of curves Bezє.]. El-ektronnyi resurs [Rezhym dostupu]. (data dostupu: 05.02.2020). http://www.mathros.net.ua/kryvi-bezje.html. [in Ukraine]