2007/1–2 - Széchenyi István Egyetem
2007/1–2 - Széchenyi István Egyetem
2007/1–2 - Széchenyi István Egyetem
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
46<br />
Járműipari innováció – EJJT<br />
Hibrid járműhajtású autó irányítási rendszerek<br />
Könyves Vera<br />
Juhász Árpád<br />
Falvy Bence<br />
Knorr-Bremse<br />
Fékrendszerek Kft.<br />
K+F Intézet<br />
BEVEZETÉS<br />
Előrejelzések szerint a Föld népessége 2050-re a jelenlegi 6,5<br />
milliárdról 10 milliárd főre fog emelkedni, tehát az utóbbi időben<br />
kísértő kimerülő üzemanyagkészletek mellett a szénhidrogének<br />
elégetésével járó légszennyezés problémája is sürgeti újabb megoldások,<br />
technológiák kifejlesztését és elterjesztését az autóiparban.<br />
Az elmúlt tízenöt év fejlesztései alapján a környezetbarát motorok<br />
három alapvető típusát említhetjük meg mint szóba jöhető<br />
alternatívákat. Ezek a tisztán elektromos árammal működtetett<br />
akkumulátoros autók, az üzemanyagcellás személygépkocsik és<br />
a vegyes meghajtású (hibrid) járművek. Egy tisztán elektromos<br />
autót villanymotor hajt, melynek hatásfoka jóval magasabb, mint a<br />
belső égésű motoroké, s emellett működés közben káros anyagot<br />
sem bocsát ki. Sajnálatos módon a meghajtásukhoz szükséges<br />
akkumulátorok terjedelmesek és súlyosak, valamint csak hosszú<br />
idő alatt tölthetők újra. Az is igaz, hogy míg egy belső égésű motort<br />
tartalmazó jármű egy tankolásával akár 500–700 kilométer<br />
távolságra eljuthatunk, addig egy elektromos autó kevesebb<br />
mint 200 kilométer megtételére képes, egyszeri töltéssel. Ahhoz,<br />
hogy ez utóbbi távolság növekedjen, és az elektromos gépkocsik<br />
elterjedjenek, az akkumulátorok fejlesztése szükséges. Az autóipar<br />
érdeklődése az utóbbi időben egyre inkább a hidrogén felé<br />
is fordul, ugyanis ez az üzemanyagcellás járművek potenciális<br />
erőforrása. Talán általánosnak tekinthető az a nézet, hogy a környezetkímélő<br />
modellek előállításának ,,végső’’ állomását látják az<br />
üzemanyagcellás járművek kifejlesztésében. Az üzemanyagcellás<br />
megoldás lényege, hogy az energiaforrás – a hidrogén – az oxigénnel<br />
egyesülve elektromos áramot termel, melléktermékként pedig<br />
vízgőz keletkezik. Hidrogén szinte korlátlan mennyiségben áll rendelkezésre,<br />
de emellett számos műszaki problémát kell megoldani,<br />
melyek minden új technológia bevezetése előtt fölmerülnek. Ezért<br />
kevésbé optimista szakemberek szerint még legalább 20–30 évet<br />
kell várnunk az üzemanyagcellás járművekre. Végül koncentráljunk<br />
a vegyes meghajtású rendszerek közül a hibrid elektromos<br />
járművekre (HEV), melyek technológiai megoldásai kulcsfontosságúak<br />
az üzemanyagcellás járművek szempontjából is. A HEV-ek<br />
fejlesztésének és piaci bevezetésének létjogosultságát a releváns<br />
mértékű üzemanyag-megtakarítás, illetve ezzel összefüggésben<br />
A kimerülő kőolajkészletek és a szénhidrogének elégetésével járó légszennyezés mértéke<br />
mindenképpen új technológiák kifejlesztését vagy eddigiek – mint pl. a hibrid meghajtású<br />
autó elterjesztését, népszerűsítését sürgeti. Vizsgálataink céljaként egy 2004-es Toyota Prius<br />
energiamenedzsmentjének és vezérlésének visszafejtését tűztük ki, hogy a hibrid technológia<br />
által nyújtott lehetőségeket egy esetleges későbbi projekt során maximálisan kihasználhassuk.<br />
Miután a Prius THS II rendszer pár paraméterét CAN-kommunikáció útján kinyertük, a vezérlés<br />
és a hajtáslánc paramétereinek identifikálásához egy ADVISOR nevű, MATLAB/Simulink<br />
környezetben írt rendszeranalizáló szoftvert használtunk.<br />
The facts that petroleum resources are running out and the vast majority of the air pollution<br />
is due to burning hydrocarbons are pushing us to develop new technologies in the automotive<br />
industry, besides we are making up-to-now ones -for example the hybrid cars- widely spread.<br />
We carried out the analysis of the energy management and control of a Toyota Prius (2004),<br />
in order to apply this know-how later on. Via CAN communication, parameters of the Prius<br />
THS II system were retrieved, then, the ADVISOR, a systems analysis tool written in MATLAB/<br />
Simulink environment was used for the identification of the main parameters of the control<br />
logic and the drive train.<br />
a károsanyag-kibocsátás (pl. CO 2 ) radikális csökkentése – mint<br />
mára megvalósított célok – igazolják. Az európai autógyártók is<br />
belátták, hogy a hibrid elektronikus technológiák bevezetése elkerülhetetlen,<br />
amennyiben követni akarják a vonatkozó kibocsátási<br />
normatívákat, s nem utolsósorban versenyképességüket is meg<br />
akarják tartani. 2010-re történő előrejelzések szerint Európában<br />
a mostani adatokhoz képest mintegy 30-szor több hibrid jármű<br />
fog az utakon közlekedni (1. ábra). Ez hatalmas piaci lehetőséget<br />
jelent mind a járműgyártók, mind a beszállítóik számára. Magyarországon<br />
döntően beszállítói tevékenység folyik, tehát hasonló,<br />
ezzel arányos termelési növekedés várható hazánkban is. Ezzel<br />
párhuzamosan Magyarországon jelentősen nőhet a területen<br />
végzett K+F tevékenység is.<br />
1. ábra: „Micro-”, „Mild-” és Full-hibrid járművek Európára előrejelzett eladásai 2015-ig<br />
(forrás: Frost & Sullivan)<br />
A hibrid elektronikus járművek működésének egyik alapelve az,<br />
hogy a belső égésű motor csak akkor működik, ha szükséges, és<br />
akkor is csak annak optimális üzemi tartományában. Ha a forgalmi<br />
szituáció ezt nem engedi, akkor felváltjuk vagy kiegészítjük<br />
villamos meghajtással. A második alapelv a fékezési energia<br />
akkumulátorokba való visszatáplálása. Ezáltal lehet még jobban<br />
<strong>2007</strong>/<strong>1–2</strong>. A jövő járműve
Change language