電気静水圧活性化剤は、ヘビーデューティシステムの電化をサポートします。より少ないエネルギー消費を達成するために、私たちの方法は、システムの最適化、電気可変容量ポンプの利用に焦点を当てています。私たちのモデリング、およびシミュレーション方法は、予備設計をサポートします。
当社の電気可変容量ポンプは、完全な性能予測、自動パラメータ生成、および設計の堅牢性を選択する必要があります。まず、電気可変容量ポンプまたはEVDPを設計するためのパラメータを分類します。各構成部品を表す独立パラメータをアクティブなカテゴリに割り当て、アクティブなパラメータから派生したパラメータを被駆動カテゴリに割り当てます。
次に、経験的関数を使用して計算されたパラメータを経験的カテゴリに指定します。推定モデルを開発するには、スケーリングの法則を使用して、アクティブパラメータからポンプとモータ駆動パラメータを推定します。構成部品カタログを使用して、アクティブなパラメータからギアボックスとボールねじの駆動パラメータを推定します。
ポンプ、ギアボックス、ボールねじの効率を経験関数で評価し、経験関数を用いて開発した熱ネットワークモデルの熱抵抗を熱力学理論から推定する。各コンポーネントの重みを合計し、システムシミュレーションプラットフォームでEVDPの動的集中パラメータモデリングを実行して、MATLABでEVDPの重量モデルを構築します。次に、EVDPのサーマルネットワークを設定して、システムシミュレーションプラットフォームでEVDPの熱モデリングを行います。
寿命と信頼性のモデリングには、ボールの疲労寿命とピストンポンプユニットの摩耗寿命を寿命として使用します。ボールねじとピストンポンプユニットの寿命を方程式でモデル化します。ボールねじとその寿命に対応するポンプの信頼性を0.90と仮定し、50,000番目の労働時間で計算された信頼性を定義します。
次に、ボールねじとピストンポンプユニットの信頼性を次の式でモデル化します。各節点のすべての方程式をまとめて配置し、各節点のモデルブロックを形成することによって、モデルの組み立てに進みます。次に、各ノードの入力変数と出力変数を終了します。
EVDPモデル全体の入力と出力を定義し、すべてのノードの因果関係分析を実行します。必要に応じてノードを追加して、すべてのノードが因果関係でリンクされていることを確認します。次に、すべてのノードを接続して、EVDPの全体的なモデルを形成します。
EVDPモデルが形成されたら、EVDPプロトタイプとテストリグを使用してモデリング方法を検証します。これを行うには、EVDPをローディング部品と制御部品で構成されるテストリグに取り付けます。次に、3つのEVDPポートをローディング部の油圧回路に接続し、EVDP電気ケーブルを制御部に接続します。
パネルのスタートボタンを押し、補助油圧を始動して試作試験を行います。パネルのボタンでモード・バルブを非アクティブにした後、ユーザー・インターフェースのテキスト・ボックスで掃引周波数変位コマンドをEVDPに設定します。EVDPの変位応答を記録し、その大きさと位相特性を導き出します。
実験結果を分析するには、EVDPプロトタイプのアクティブパラメータを以前に構築したモデルに設定します。モデルは、他の必要なシミュレーションパラメータを自動的に生成します。環境温度、EVDP初期温度を40°Cに設定し、EVDPプロトタイプテストと同じ条件でシミュレーションモデルを実行し、シミュレーション結果を記録します。
モデルの精度を確認するには、各条件群の実験結果とシミュレーション結果を1つの図にプロットします。EVDP設計のシミュレーション解析を実行するには、パラメータモードタブをクリックし、TFFD31オプションを選択して、動的モデルと熱モデルを設定します。次に、単純な流体特性データのファイル名タブに移動して、オイルプロパティファイルをインポートします。
パラメーター・モードでは、THGCV01 または THGCV02 ブロックを使用します。原稿に記載したように環境温度を設定するには、パラメータ推定モデルにアクティブなパラメータを入力します。次に、エディタタブの下にある実行ボタンをクリックして、すべてのシミュレーションパラメータを生成するためのスクリプトを実行します。
MATLABでは、エディタタブの下にある実行ボタンを使用して、重量を計算し、シミュレーションパラメータを使用して動的モデルと熱モデルをアクティブにするためのスクリプトを実行します。シミュレーション結果はスクリプトによって自動的に取得されます。エディタタブの下にある実行ボタンで、保存されたシミュレーション結果からEVDPの寿命と信頼性のパフォーマンスを計算するためのスクリプトを実行します。
システムシミュレーションプラットフォームのシミュレーションモードに移動して、結果を確認します。次に、これらの時間領域シミュレーション結果から他のEVDP性能結果を導き出します。シミュレーションパラメータを設定するには、パラメータモードを確認します。
次に、[エディタ]タブの下にある[実行]ボタンを使用して、動的モデルと熱モデルをアクティブ化するためのスクリプトを実行します。後で、シミュレーションモードタブを押して、感度解析と不確実性解析を確認します。ここでは、さまざまなEDVP部品の温度ダイナミクスを示します。
代表的な解析は、フルデューティサイクル下でのEVDP効率を示しています。全負荷状態では、EVDPは約80%の総効率を達成しましたその後、EVDPの絶対損失は低下し、効率が低下しました。掃引周波数応答はEVDPの動的性能を調べました。
EVDPの予測性能では、0.09度の誤差で良好な制御精度が予測されましたが、ポンプの寿命と信頼性が最も弱いことがわかりました。提案されたモデルを構築した後、完全な予備設計方法を開発することができます。この方法は、電気可変容量ポンプ、および関連する電気静水圧活性化剤の適用性を高めることができる。
この方法は、パラメータの確実性や学際的なシミュレーションなど、設計段階の一般的な課題を解決しました。これにより、電気静水圧活性化剤用のポンプのより信頼性の高い予備設計につながります。
