Діагностика функціональних систем силової установки гібридного автомобіля

Abstract

Між технічним станом гібридної силової установки, енергетичними витратами і крутним моментом на колінчастому валу двигуна внутрішнього згоряння існує прямий зв’язок. Такий взаємозв’язок дає підставу висловити наступне: при експлуатації гібридних автомобілів в певних умовах технічний стан гібридної силової установки за даний період часу можна оцінювати за енергетичними витратами. Це дозволяє раціонально планувати режими роботи та визначення оптимального терміну експлуатації конкретного гібридного автомобіля, що знижує витрати на його обслуговування. Знання технічного стану гібридної силової установки необхідні для створення ремонтної бази та обґрунтування потреби в запасних частинах. Розроблено теоретичні основи методу діагностики технічного стану та залишкового ресурсу гібридної силової установки транспортного засобу. Отримано метод діагностування технічного стану гібридної силової установки, який визначає залежність критерія показника ресурсу від енергетичних витрат автомобіля. Швидкість руху автомобіля, напруга і струм тягової акумуляторної батареї, час впорскування палива форсункою та швидкість обертання колінвалу двигуна внутрішнього згоряння є енергетичними показниками діагностування технічного стану та залишкового ресурсу гібридної силової установки транспортного засобу. Витрати енергії (палива, електроенергії) визначаються вантажно-швидкісним режимом гібридного автомобіля. На цій підставі енергетичні витрати визначають при заданих умовах експлуатації ресурс силової установки гібридного автомобіля. Крім того, діагностична модель оцінки технічного стану силової установки гібридного автомобіля інваріантна різним силовим установкам. Практичне значення отриманих результатів полягає в тому, що отримані наукові результати становлять єдиний комплекс досліджень (концепція, принципи, методи та математичні моделі), запропоновано методику діагностування технічного стану та визначення залишкового ресурсу гібридної силової установки транспортного засобу. Наведені дослідження складають теоретичну базу для діагностики технічного стану агрегатів гібридної силової установки, наукового обґрунтування базових діагностичних параметрів гібридних автомобілів.

There is a direct relationship between the technical condition of a hybrid power plant, energy costs and torque on the crankshaft of an internal combustion engine. This relationship gives reason to state the following: when operating hybrid vehicles under certain conditions, the technical condition of the hybrid power plant for a given period of time can be assessed in terms of energy costs. This makes it possible to rationally plan the operating modes and determine the optimal service life of a particular hybrid vehicle, and reduce the cost of its maintenance. Knowledge of the technical condition of the hybrid power plant is necessary to create a repair base and justify the need for spare parts. The theoretical foundations of the method for diagnosing the technical condition and residual life of a hybrid power plant of a vehicle have been developed. A method for diagnosing the technical state of a hybrid power plant is obtained, which determines the dependence of the criterion of the resource indicator on the energy consumption of the vehicle. Vehicle speed, voltage and current of the traction battery, fuel injection time by an injector and crankshaft rotation speed of an internal combustion engine are energy indicators for diagnosing the technical condition and residual life of a hybrid power plant of a vehicle. Energy (fuel, electricity) costs are determined by the loading speed of the hybrid vehicle. On this basis, the energy costs are determined under the given operating conditions the resource of the power plant of the hybrid vehicle. In addition, the diagnostic model for assessing the technical state of the power plant of a hybrid vehicle is invariant to various power plants. The practical significance of the obtained results lies in the fact that the obtained scientific results constitute a single complex of studies (concept, principles, methods and mathematical models), a method for diagnosing the technical condition and determining the residual life of a hybrid power plant of a vehicle is proposed. The above studies form a theoretical basis for diagnosing the technical state of hybrid power plant units, scientific substantiation of the basic diagnostic parameters of hybrid vehicles.