Luistonestojärjestelmän ja elektronisen tasauspyörästön testaus ja implementointi hybridityökoneympäristöön

Abstract

Työssä toteutettiin C-kielellä luistonestojärjestelmä ja elektroninen tasauspyörästö Simulinkmallien pohjalta hybridityökoneeseen. Hybridityökoneen sähkökäytöt mahdollistavat tarkan vääntömomentin säädön, joka mahdollistaa työssä kuvatun kaltaisen järjestelmän toteuttamisen. Toteutettua järjestelmää simuloitiin MeVEA Oy:n ajoneuvomallinnukseen kehitetyssä simulaattorissa. Lisäksi järjestelmästä kehitettiin Visedo Oy:n sähkökäyttösimulaattoriin sopiva versio, jota testattiin Visedon sähkökäyttöjä simuloivan ohjelman kanssa. Simulointituloksien mukaan luistonesto estää vetäviä pyöriä luistamasta liukkaalla alustalla eikä toisaalta vähennä aiheetta kuljettajan asettamaa vääntömomenttia. Myös sähköinen tasauspyörästö toimi kuten oli suunniteltu. Työssä kehitetty luistonesto tarvitsee toimiakseen tiedon ajoneuvon kokonaismassasta, joten työssä kehitettiin myös tapa ajoneuvon massan estimoimiseksi ajoneuvon kiihdyttäessä. Massan estimointia testattiin pitävällä ja liukkaalla alustalla. Massan estimointi toimi simulaattoriympäristössä hyvällä tarkkuudella.

In this work a traction control system and an electrical differential for a hybrid work machine was implemented in C-language from existing Simulink models. The electrical drives of a hybrid work machine enable accurate torque control and allow the implementation of a traction control system and electrical differential described in this work. The developed system was tested in a simulator built by MeVEA Ltd. for testing vehicle prototypes. Also a different version from the system was made to be tested with Visedo’s electric drive simulation software. According to the simulation results the traction control is eliminating slip efficiently on slippery surfaces. On adhesive surfaces the traction control system did not change the driver’s torque request. The slip-ratio estimator of the traction control system needs to know the mass of the vehicle. For this reason a mass estimator was also developed and tested. The mass estimator was tested on adhesive and slippery surfaces. The mass estimation worked in a simulator environment with a good accuracy.