madiАвтомобиль. Дорога. Инфраструктура. = Avtomobil'. Doroga. Infrastruktura.Avtomobil'. Doroga. Infrastruktura.2409-7217МАДИmadi-1521Research Article2.4.7. Турбомашины и поршневые двигателиПовышение энергетической эффективности автомобиля с гибридной силовой установкой последовательно-параллельного типа путем выбора рациональных режимных и конструктивных параметровImproving the energy efficiency of a vehicle with a series-parallel hybrid power plant by selecting rational operating and design parametersЗолотаревОлег ОлеговичZolotarevOleg O.

старший преподаватель

senior lecturer

o.o.zolotarev@donnasa.ruДОННАСАРоссияDONNACEARussian Federation20252909202503(45)44Copyright © Золотарев О.О., 20252025Золотарев О.О.Zolotarev O.O.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.adi-madi.ru/madi/article/view/1521

Для автомобильных гибридных силовых установок параллельного и последовательно-параллельного типов предложен метод снижения путевого расхода топлива при заданном потреблении электрической энергии в ездовом цикле за счёт оптимизации режимных и конструктивных параметров. Разработанный алгоритм содержит три последовательных этапа: объединение однотипных режимов движения в группы, исключение неэффективных режимных комбинаций агрегатов и последующий многопараметрический эволюционный поиск. Это позволяет существенно сократить необходимые вычислительные затраты.

На примере автомобиля Toyota Prius ZW52 показано, что рациональный выбор передаточных чисел гибридной силовой установки и её регулирование в соответствии с разработанным алгоритмом при заданном балансе электрической энергии обеспечивает снижение путевого расхода топлива в ездовом цикле WLTC (ВЦИМГ) до 7,38% без существенного ухудшения показателей тягово-скоростных свойств.

A method for reducing the fuel consumption per mile for parallel and series-parallel hybrid power units with a given electric energy consumption in the driving cycle by optimizing the operating and design parameters is proposed for automobile hybrid power units. The developed algorithm contains three successive stages: combining similar driving modes into groups, eliminating inefficient operating combinations of units, and subsequent multi-parameter evolutionary search. This allows for a significant reduction in the required computational costs. Using the example of the Toyota Prius ZW52, it is shown that a rational choice of gear ratios for the hybrid power unit and its regulation in accordance with the developed algorithm with a given electric energy balance ensures a reduction in fuel consumption per mile in the WLTC driving cycle by up to 7.38% without a significant deterioration in traction and speed properties.

гибридное транспортное средствогибридная силовая установкакритерий оптимизацииоптимизационные параметрыездовой циклвычислительная сложностьhybrid vehiclehybrid power plantoptimization criterionoptimization parametersdriving cyclecomputational complexityReferencesТимерханов, А. Парк электрокаров и гибридов в России [Электронный ресурс] / А. Тимерханов // ООО «АВТОСТАТ». – Тольятти. – Режим доступа: https://www.autostat.ru/infographics/58435/ (дата обращения: 29.04.2024).Autostat. Park elektrokarov i gibridov v Rossii [Electric and hybrid vehicles in Russia]. Available at: https://www.autostat.ru/infographics/58435/.A review of energy management strategies based on model predictive control for hybrid electric vehicles / X. Li, S. Liu, X. Hu [et al.] / Journal of Energy Storage. – 2022. – Vol. 56. – Art. № 106112. – DOI 10.1016/j.est.2022.106112.Li X., Liu S., Hu X., Xing C., He S., Xu Y., Fu J., Zhang M., Yang X. A review of energy management strategies based on model predictive control for hybrid electric vehicles. Journal of Energy Storage, 2022, vol. 56, article 106112. DOI: 10.1016/j.est.2022.106112.Klir, G. J. Facets of systems science. – New York : Springer, 1991. – P. 121–128. – ISBN 978-0-306-43959-9.Klir G.J. Facets of systems science. New York: Springer, 1991, pp. 121–128. ISBN 978-0-306-43959-9.Вольдек, А. И. Электрические машины. Машины переменного тока : учебник для вузов / Вольдек А. И., Попов В. В. – Санкт-Петербург : Питер, 2010. – 350 с.Voldek A.I., Popov V.V. Elektricheskie mashiny. Mashiny peremennogo toka [Electrical machines. AC machines]. Saint Petersburg: Piter, 2010, 350 p.Фираго, Б. И. Энергетические показатели синхронного частотно-регулируемого электропривода / Б. И. Фираго, С. В. Александровский // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. – 2018. – Т. 61, № 4. – С. 287-298. – DOI 10.21122/1029-7448-2018-61-4-287-298. – EDN TODPUE.Firago B.I., Aleksandrovskiy S.V. Energetika. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy i energeticheskikh ob’edineniy SNG [Energy. Bulletin of Higher Educational Institutions and Energy Associations of the CIS], 2018, vol. 61, no. 4, pp. 287–298.Савенков, Н. В. Рациональный выбор режимных параметров автомобильной гибридной силовой установки / Н. В. Савенков, О. О. Золотарев // Автомобиль. Дорога. Инфраструктура. – 2023. – № 1(35). – EDN WYDHJS.Savenkov N.V., Zolotarev O.O. Racional'nyj vybor rezhimnyh parametrov avtomobil'noj gibridnoj silovoj ustanovki[Rational selection of operating parameters of an automobile hybrid power plant]. Avtomobil. Doroga. Infrastruktura, 2023, no. 1(35), pp. 45–50.Горожанкин, С. А. Исследование энергетической эффективности рабочего процесса гибридной силовой установки автомобиля при установившемся движении / С. А. Горожанкин, Н. В. Савенков, О. О. Золотарев // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. – 2024. – № 2(145). – С. 90-101. – EDN BNXVMC.Gorozhankin S.A., Savenkov N.V., Zolotarev O.O. Issledovanie energeticheskoj effektivnosti rabochego processa gibridnoj silovoj ustanovki avtomobilya pri ustanovivshemsya dvizhenii [Study of energy efficiency of the working process of a hybrid power plant of a car during steady motion] Trudy NGTU im. R.E. Alekseeva, 2024, no. 2(145), pp. 90–101.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.