|
128 При этом на опытном образце появилась возможность реализации двух основных вариантов параллельных схем: а) привод мостов от разных двигателей (переднего от тягового электродвигателя и заднего от ДВС через стандартную трансмиссию); б) привод всей трансмиссии параллельно от двух двигателей ДВС со стандартной трансмиссией и тягового электродвигателя с подачей мощности на выходной вал раздаточной коробки. В данной схеме реализуется дифференциальный и блокированный межосевой привод. Режим разблокированного полного привода колес может длительно использоваться на дорогах с высоким коэффициентом сцепления, то есть фактически является постоянным полным приводом. При этом не требуется введение в конструкцию трансмиссии механического межосевого дифференциала, что позволяет обеспечить возможность выбора следующих дополнительных режимов работы автомобиля: 1) движение с приводом на задний мост (только от ДВС, только от тягового электродвигателя, совместно от ДВС и тягового электродвигателя); 2) движение с приводом на передний мост от тягового электродвигателя. Данная компоновочная схема КЭСУ обеспечивает возможность варьирования как типом используемой энергетической установки (ДВС, электродвигатель или их комбинация), так и типом привода (полноприводный блокированный, полный привод мостов от разных источников энергии, привод на один из ведущих мостов от разных источников энергии). При этом не требуется использование промежуточных агрегатов при передаче мощности, что повышает КПД, не требуется применение межосевого дифференциала, обеспечивается возможность движения с полным приводом при выключенном ДВС, с минимальными тепловыми и звуковыми излучениями. В совокупности упрощается конструкция, снижается масса транспортного средства и затраты на производство. Последовательно-параллельная схема представляет собой комбинацию последовательную и параллельную схемы и сочетает в себе преимущества обоих схем за счет разделения силового потока двигателя в планетарном делителе мощности так, что соотношение мощности, поступающей непосредственно на колёса, и идущей на генератор может плавно изменяться. Для достижения высокого уровня эффективности системы блок управления в зависимости от условий движения задействует или только или ДВС совместно с электромотором. Когда необходимо, система приводит в движение колёса, одновременно вырабатывая электричество, задействовав генера |
46 Рис. 1.10. Схема полноприводного многоцелевого автомобиля с КЭУ: 1 -ДВС, 2 коробка передач, 3 обратимая электрическая машина, 4 раздаточная коробка, 5 привод заднего моста, 6 задний мост, 7 привод переднего моста, 8 передний мост, 9 привод обратимой электрической машины, 10 система управления тяговым электрооборудованием, 11 электрические накопители энергии. С одной стороны к раздаточной коробке автомобиля подводится вращающий момент от ДВС, с другой от обратимой электрической машины, работающей как в режиме тягового электродвигателя, так и в режиме генератора. Для накопления энергии при торможении автомобиля генератор заряжает предусмотренный электрический накопитель энергии. При выборе схемы КЭУ авторы руководствовались как выигрышем в топливной экономичности, так и возможностью реализации схемы с максимально возможным использованием выпускаемых отечественной промышленностью автомобильных и электрических агрегатов и систем. В связи с этим была выбрана параллельная схема КЭУ. При этом на опытном образце появилась возможность реализации двух основных вариантов параллельных схем: а) привод мостов от разных двигателей (переднего от тягового электродвигателя и заднего от ДВС через стандартную трансмиссию); б) привод всей трансмиссии параллельно от двух двигателей ДВС со стандартной трансмиссией и тягового электродвигателя с подачей мощности на выходной вал раздаточной коробки. В данной схеме реализуется дифференциальный и блокированный межосевой привод. Режим разблокированного полного привода колес может длительно исполь 47 зоваться на дорогах с высоким коэффициентом сцепления, то есть фактически является постоянным полным приводом. При этом не требуется введение в конструкцию трансмиссии механического межосевого дифференциала. Данное решение обеспечивает возможность выбора следующих дополнительных режимов работы автомобиля: 1) движение с приводом на задний мост (только от ДВС, только от тягового электродвигателя, совместно от ДВС и тягового электродвигателя); 2) движение с приводом на передний мост от тягового электродвигателя. Предлагаемая компоновочная схема КЭУ обеспечивает возможность варьирования как типом используемой энергетической установки (ДВС, электродвигатель или их комбинация), так и типом привода (полноприводный блокированный, полный привод мостов от разных источников энергии, привод на один из ведущих мостов от разных источников энергии). При этом не требуется использование промежуточных агрегатов при передаче мощности, что повышает КПД, не требуется применение межосевого дифференциала, обеспечивается возможность движения с полным приводом при выключенном ДВС, с минимальными тепловыми и звуковыми излучениями. В совокупности упрощается конструкция, снижается масса транспортного средства и затраты на производство. 3) Последовательно-параллельная схема. Схема сочетает в себе последовательную и параллельную схемы и их преимущества (рис. 1.11). Рис. 1.11. Параллельно-последовательная схема КЭУ. 48 В последовательно-параллельной схеме, планетарный делитель мощности разделяет силовой поток, идущий от двигателя так, что соотношение мощности, поступающей непосредственно на колёса, и идущей на генератор может плавно изменяться. Для достижения высокого уровня эффективности системы блок управления в зависимости от условий движения задействует или только или ДВС совместно с электромотором. Когда необходимо, система приводит в движение колёса, одновременно вырабатывая электричество, задействовав генератор. Поскольку электродвигатель может работать на вырабатываемой электроэнергии, то он используется больше, чем при параллельной схеме. Последовательно-параллельная схема используется в переднеприводном автомобиле Toyota Estima Hybrid, в полноприводном Lexus RX400h и получила название Toyota Hybrid System (THS), в настоящее время в переднеприводном автомобиле Toyota Prius применяется система второго поколения THS II. Энергетическая установка системы THS II состоит из двух источников движущей силы (рис. 1.12): высокоэкономичного ДВС, работающего по циклу Аткинсона, синхронного электродвигателя переменного тока на постоянных магнитах, через планетарный редуктор соединенные с генератором. Генератор Электромотор Двигатель Солнечная шестерн (генератор) Коронная шестерня (мотор с валом привода) Рис. 1.12. Параллельно-последовательная схема КЭУ с планетарным делителем мощности (THS11) Двигатель внутреннего сгорания (1496 см3, 58 л. с. при 4000 об/мин) и тяговый электромотор (30 кВт при 940...2000 об/мин) работают в паре, компьютер в зависи |