Index · Standard · Greenlings: Wie Hybriden und Elektrofahrzeugen mischen regenerativen und Reibungsbrems?

Greenlings: Wie Hybriden und Elektrofahrzeugen mischen regenerativen und Reibungsbrems?

2010-02-18 1
   
Advertisement
FortsetzenNach Ankündigung der vergangenen Woche von Toyota, dass es mehrere hunderttausend Einheiten der 2010 Prius und Lexus HS250h erinnern würde die Bremssteuerungssoftware zu aktualisieren, gibt es zahlreiche Fragen gewesen, wie diese Systeme funktioniere
Advertisement

Greenlings: Wie Hybriden und Elektrofahrzeugen mischen regenerativen und Reibungsbrems?


Greenlings: Wie Hybriden und Elektrofahrzeugen mischen regenerativen und Reibungsbrems?
Nach Ankündigung der vergangenen Woche von Toyota, dass es mehrere hunderttausend Einheiten der 2010 Prius und Lexus HS250h erinnern würde die Bremssteuerungssoftware zu aktualisieren, gibt es zahlreiche Fragen gewesen, wie diese Systeme funktionieren. Fahrzeuge mit starken Hybrid-Systemen, wie sie gebaut von Toyota, Ford und General Motors alle verwenden, um eine elektrohydraulische Bremsanlage, die Teil-Brake-by-Wire-Steuerung zur Verfügung stellt.

Während es Detailunterschiede in den Implementierungen von jedem Hersteller sind, sind die grundlegenden Betriebsprinzipien weitgehend gleich. Der Schlüssel zur Effizienzvorteil von Hybriden ist ihre Fähigkeit, kinetische Energie zu gewinnen, die normalerweise als Wärme abgeführt wird, wenn das Fahrzeug verlangsamt und dann speichern und freigeben, die Energie später Vortrieb zu sorgen. Dies wird als regeneratives Bremsen bekannt, und wir werden Aspekte der regenerativen Bremsen zu diskutieren, die gleichermaßen für reine Elektro und erweiterten Bereich Elektrofahrzeuge wie der Nissan Leaf und Chevrolet Volt.

Nicht-Hybridfahrzeuge verwenden Hydraulikdruck eine Reibungskraft auf Bremsscheiben oder Trommeln anzuwenden. Dieser Druck wird durch den Fahrer Anlegen des Bremspedals erzeugt wird. Der Druck, der durch den Fahrer erzeugt wird, typischerweise durch einen Unterdruckverstärker verstärkt. Der Betrag der Verzögerung ist dann im Verhältnis zu, wie stark der Fahrer gilt das Pedal. Das Ziel des elektrohydraulischen Systems auf Hybridfahrzeuge ist diese Beziehung zwischen Fahrzeugverzögerung zu erhalten und Pedal anzuwenden.

diese Beziehung pflegen erfordert Mischen des hydraulischen Reibbremselement und das regenerative Bremsen. Darin liegt der Hase im Pfeffer. Lassen Sie uns einen Spaziergang durch diese Bremsmischsysteme nehmen, um zu sehen, wie sie funktionieren.

Diese Systeme nutzen eine Reihe von zusätzlichen Sensoren, um zu bestimmen, was der Fahrer für von den Bremsen zu fragen und dann verwalten und regen Reibbremselement es zu erreichen. Typischerweise werden eine Bremspedalposition und manchmal ein Kraftsensor verwendet, der Fahrerabsicht abzuleiten und um einen gewünschten Grad der Verlangsamung berechnen. Wenn beispielsweise der Fahrer das Bremspedal nach unten etwa auf halbem Weg drückt, das auf etwa 0,5 g der Verzögerung gleichzusetzen. Das Verlangsamungsabsicht in eine gewünschte Menge an Bremskraft umgewandelt, oder, genauer gesagt, das Drehmoment (die Drehkraft).

Zur gleichen Zeit wird die Überwachung das System die Raddrehzahlen, die Sensoren verwenden, die auch in der Anti-Blockier-System verwendet werden. Diese Informationen werden verwendet, um die Art der Oberfläche zu bestimmen, das Fahrzeug auf, einschließlich Eis, Schnee, Schotter oder trockener Fahrbahn. Die momentane Verhalten der Raddrehzahlen kann viele Hinweise über die Art der Straßenoberfläche bereitzustellen, aber es ist nicht perfekt. Diese "nicht ganz perfekt" Realität wird ein Dauerthema in dieser Diskussion sein.
Greenlings: Wie Hybriden und Elektrofahrzeugen mischen regenerativen und Reibungsbrems?

Wenn die Absicht des Fahrers, was Oberfläche unterstützt die Straße überschreitet, wird die gesamte Bremskraft reduziert, was zur Verfügung steht. Zum Beispiel, wenn das Auto auf einer schneebedeckten Straße ist, kann die maximale Verzögerung sein nur 0,3 g, so dass die Gesamtbremskraft Bedarf angewendet entsprechend reduziert werden. Sobald die Absicht des Fahrers und der Straßenoberfläche bestimmt worden sind, muss das System, um herauszufinden, wie viel Hydraulikdruck zu den Reibungsbremsen anzuwenden und wie viel regenerative Bremsenergie an die Batterie zu speisen.

Weil wir über Hybrid-Fahrzeuge sprechen, wo Effizienz eine Priorität ist, versuchen die Systeme immer die Menge an Regen zu maximieren, wenn möglich. Mit den Nickel-Metallhydrid-Batterien zu aktuellen Hybriden verwendet, wird die Menge an regenerativer Bremsung typischerweise auf etwa 0,3 g beschränkt wegen der Geschwindigkeit, mit der die Batterien Energie absorbieren kann. Der Regenerationsmenge, die zu jedem Zeitpunkt möglich ist, wird auch durch den Batterieladungszustand beschränkt. Wenn die Batterie vollständig geladen ist, ist nicht möglich, regen.

Die Menge an Bremsmoment durch Regeneration vorgesehen ist ziemlich einfach zu berechnen und mit der Spannungsrückkopplung von dem Generator direkt proportional. Das Steuersystem subtrahiert das Regenerationsdrehmoment von der Gesamtbremsmoment gewünscht. Der übriggebliebene Menge an Drehmoment wird dann durch das Hydrauliksystem realisiert. Dies ist, wo die Dinge wirklich schwer zu bekommen.

In diesen elektrohydraulischen Systemen, ist die Menge an Druck auf die Reibungsbremsen halb unabhängig von der Anforderung des Fahrers auf dem Pedal. Um dies zu kontrollieren, muss das System haben ein mathematisches Modell der Beziehung zwischen dem Druck und dem Drehmoment für die Bremsen.

Hydraulische Reibungsbremsen haben eine Menge, sie zu empfehlen. Sie sind ein sehr wirksames Mittel, um die großen Mengen an Bremsmoment Bereitstellung benötigt ein Fahrzeug zu stoppen. Sie sind auch vergleichsweise kostengünstig und in der Regel sehr zuverlässig. Da sie jedoch ein Reibmaterial Drücken gegen eine sich bewegende Oberfläche auf der Tat beruhen, ändern sich die physikalischen Eigenschaften im Laufe der Zeit, manchmal sehr kurzer Zeit.

Denken Sie daran, dass das Gesetz der Erhaltung der Energie sagt uns, dass Energie weder erzeugt noch vernichtet werden, sondern nur umgewandelt. Die ganze Prämisse Reibungsbrems ist, dass kinetische Energie des Fahrzeugs Energie durch die Bremsen in Wärme umgewandelt wird. Da sich das Fahrzeug verlangsamt, erwärmt sich das Bremsklotzmaterial und als das Verhältnis zwischen Druck ausüben und Kraftänderungen Bremsen. Andere Faktoren verursachen auch, dass Verhältnis zu ändern, einschließlich Feuchtigkeit und pad und Rotorverschleiß.

Die Steuerungssoftware muss adaptive Regelalgorithmen integrieren, damit diese Änderungen zu helfen, kompensieren aber, genau wie die Straßenoberfläche Schätzungen, sind diese nicht perfekt. Bremssysteme Ingenieure verbringen Tausende von Stunden Tests und diese Algorithmen zu entwickeln, um sie robuster und dies ist einer der wichtigsten Faktoren, die die Zeit fast zu einem führt es dauert Hybridfahrzeuge auf den Markt zu bringen.

Greenlings: Wie Hybriden und Elektrofahrzeugen mischen regenerativen und Reibungsbrems?

Sobald die gewünschte Reibungsbremskraft bestimmt wird, versucht die hydraulische Steuereinheit, die Lücke zwischen der gesamten und regen Kraft zu füllen. Einer der Nachteile der Regeneration ist, dass keine Bremskraft vorhanden ist, wenn die Räder (und damit der Motor / Generator) drehen. Selbst bei niedrigen Geschwindigkeiten ist regen begrenzt. Da sich das Fahrzeug bis zum Stillstand verlangsamt (in der Regel zwischen fünf und sieben Meilen pro Stunde) die regenerative Bremskraft wird heruntergefahren und die Reibungskraft wird aufgestockt.

Dies ist, wo Toyota scheint seine Problem werden zu müssen. Wenn das hydraulische Modell nicht ganz richtig ist, kann es Änderungen in der Fahrzeugverzögerung verursachen, selbst wenn der Fahrer das Bremspedal stabil hält. Wenn das Hydraulikmodell das Bremsmoment überschätzt, dann wird es zu wenig Druck anwenden, eine wahrgenommene Bremsverlust verursacht.

Die Steuerung kann auch durch holprige Pflaster beeinflusst werden. Die Raddrehzahlsensoren stützen sich auf einen Zahnkranz bewegte Vergangenheit eines magnetischen oder Hall-Effekt-Sensor. Bei niedrigen Geschwindigkeiten pulst der Frequenz des Sensors ab, und damit nimmt auch die Genauigkeit des Signals. Falls das Fahrzeug einen Stoß oder pothole bei niedriger Geschwindigkeit trifft, kann es beliebig oft erscheinen, obwohl das Rad blockiert wird. Wenn dies geschieht, wird der Bremsdruck zu kompensieren, reduziert. Dies kann auch dazu führen, was einen Verlust von Brems dem Fahrer zu sein scheint.

Da die überwiegende Mehrheit des Bremsens in der realen Welt in dem Bereich von 0,2-0,3 g ist, neigt jeder Verlust von Brems deutlich spürbar zu sein. Der tatsächliche Unterschied in der Bremsweg kann nur ein Fuß oder zwei sein, aber im Verkehr kann dieser Abstand schlechter Vermeidung eines fender-bender oder etwas kritisch sein.

TOP

  • Day/
  • Week/
  • Original/
  • Recommand

Updated

  • 2006 Mazda MX-5 Rennserie ins Leben gerufen

    Mazda angekündigt, die Details des neuen 2006 Mazda MX-5 Cup Rennserie an diesem Wochenende in seine "Heimat" Rennstrecke, Mazda Raceway Laguna Seca, als Teil der Feierlichkeiten der Monterey Sports Car Championships umgibt. Die neue Serie erset
  • Ascari KZ1 bekommt großen Durchbruch in der Film

    Ascari KZ1 bekommt großen Durchbruch in der Film
    Eine öffentliche Abstimmung von der britischen Auto Lappen CAR gehalten hat der Ascari KZ1 supercar , die führende Rolle in einer kommenden Hollywood - Remake des gelandet The Persuaders , ursprünglich eine britische TV - Serie aus den frühen siebzig
  • Jaguar schließt sich BMW in HD Radio bietet

    Jaguar schließt sich BMW in HD Radio bietet
    Klicken auf Bild für 14 Bilder von der 2008 Jaguar XJ Viele Radiosender sind seit einiger Zeit Werbung für HD-Radio, aber bis jetzt hat BMW das einzige Volumenhersteller, die Technologie in Serienfahrzeugen zu realisieren. Jaguar hat beschlossen, den
  • Chevy Malibu Hybrid Herstellung Debüt bei MLB All Star Game

    Chevy Malibu Hybrid Herstellung Debüt bei MLB All Star Game
    Auf das Bild klicken für Fotogalerie Es wird nicht getroffen Häuser bis Oktober, aber der Chevy Malibu Hybrid ist nun offiziell auf dem Display in San Francisco zu den MLB All Star Game Fan-Zone, die heute der Öffentlichkeit geöffnet. Der Malibu Hybr
  • Wo ist Fergie Liebe zu ihr HUMMER? Wird Will.i.am seine Luft sprengen, wie versprochen?

    Wo ist Fergie Liebe zu ihr HUMMER?  Wird Will.i.am seine Luft sprengen, wie versprochen?
    Haben die Black Eyed Peas haben eine ernste Liebe / Hass, was mit ihren HUMMERs los, oder was? Die Gruppe führte im Wembley-Stadion Live Earth Konzert Anfang Juli und Sänger Will.i.am erklärte dort, dass er seine HUMMER sprengen würde. Aber jetzt ist
  • Ebay des Tages: RAV4 EV

    Ebay des Tages: RAV4 EV
    Wie ABG Leser wissen, Autohersteller große und kleine erwägen Elektroautos wieder. Mit Benzin um $ 4 pro Gallone schweben, bald Treibhausgas-Emissionen geregelt und die nationale Sicherheit durch Erdöl gefährdet werden, ist der Bedarf an Elektroautos
  • Diesel-Auto Carbon-E7 Polizei zu gehen auf den Verkauf in 2012

    Diesel-Auto Carbon-E7 Polizei zu gehen auf den Verkauf in 2012
    Klicken Sie auf das Bild oben ein hoch-res Bildgalerie des Carbon Motors E7 Die Polizeibeamten sind geplant, eine viel sparsamer Wahl im Jahr 2012 beginnen zu haben, wenn Carbon Motors schließlich seine E7 an den eifrigen Markt einführt. Wie es jetzt
  • Report: Feds Verbot EV Alarm Lärm Abschaltung Erwägen

    Report: Feds Verbot EV Alarm Lärm Abschaltung Erwägen
    2011 Hyundai Sonata Hybrid - Klicken Sie oben für high-res Bildgalerie Der Hyundai Sonata Hybrid sollte Kunden spät im Jahr 2010, aber eine Änderung in letzter Minute zu beginnen Erreichen verhindert, dass nicht passiert. Die Batterie-Packung Sonata
  • Wie ein Volvo-Boost zu erhöhen

    Wie ein Volvo-Boost zu erhöhen
    Bekannt für an der Spitze der Automobil-Sicherheit zu sein, Volvo produziert regelmäßig einige der besten gebaut und sichersten Fahrzeuge auf dem heutigen Markt. In Verbindung mit einem umfangreichen Hintergrund in Militärjets entwerfen, ist der schw
  • ANSI Titelblock Spezifikationen

    ANSI Titelblock Spezifikationen
    Das American National Standards Institute (ANSI) ist eine Non-Profit-Gruppe, die für die Entwicklung von Dokumentation und Prozessstandards in den USA verantwortlich ist. ANSI wurde von Ingenieurbüros erstellt Standards für Zeichnungen und Pläne entw