|
129 тор. 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 И. Энергетическая установка системы THS II состоит из двух источников движущей силы (рис. 3.5, а): высокоэкономичного ДВС, работающего по циклу Аткинсона, синхронного электродвигателя переменного тока на постоянных магнитах, через планетарный редуктор соединенные с генератором. Чем ниже скорость автомобиля, тем больше задействовано движущей силы от электродвигателя. Увеличение максимальной частоты вращения генератора позволило использовать максимум эффективной мощности ДВС на меньших скоростях, чем это было возможно в системе THS предыдущего поколения. Сила тяги автомобиля с системой THS II выражается соотношением непосредственной силы тяги от двигателя и мощности электромотора (рис. 3.5, б). Генератор Электромотор Двигатмь IQQQQ Солнечная шестери (генератор) Коронная шестерн: (мотор с валом привода) J ] Планетарная передача Рис. 3.5. КЭСУ параллельно-последовательной схемы THS II: а структурная схема; б тяговая характеристика Основными узлами трансмиссии являются: ДВС генератор, тяговый электродвигатель, понижающая передача и планетарный механизм делителя мощности, в котором происходит распределение и суммирование мощностей ДВС, ЭД и генератора. Двигатель внутреннего сгорания (1496 см3, 79 кВт при 4000 об/мин) и тяговый электромотор (30 кВт при 940...2000 об/мин) работают в паре, компьютер в зависи |
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 49 мости от условий движения, определяет степень участия каждого из них. Совместно или каждый в отдельности через редуктор вращают передние ведущие колеса. Основными узлами трансмиссии являются: генератор, тяговый электродвигатель, понижающая передача и планетарный механизм делителя мощности, в котором происходит распределение и суммирование мощностей ДВС, ЭД и генератора. Поток мощности ДВС связанный с водилом планетарного механизма разделяется на два потока, т.к. с коронной шестерней связан тяговый электромотор, а с солнечной шестерней генератор, при этом система сохраняет действие вариаторной трансмиссии, когда возможно изменение скорости движения при произвольном варьировании оборотами двигателя, генератора и электромотора (в зависимости от скорости автомобиля). При необходимости каждое звено может быть или неподвижным (остановлено по команде компьютера ленточным тормозом) или ведущим. Таким образом, открываются широкие возможности для комбинаций самых разнообразных кинематических вариантов. При торможении электромотор действует в режиме генератора и через преобразователь пополняет запас энергии в батарее. При пуске двигателя внутреннего сгорания генератор играет роль стартера. От генератора через преобразователь заряжается аккумулятор, от которого при необходимости в тяговый электромотор (так же через преобразователь) поступает энергия. Все эти узлы, работающие с разными числами оборотов, согласуются компьютером, по командам которого затормаживаются различные звенья планетарного механизма и включается преобразователь. Блок энергетического управления контролирует работу всех компонентов на высоких скоростях, обеспечивая эффективность их совместной работы, и представляет собой конвертер переменно-постоянного тока для согласования переменного тока от мотора и генератора с постоянным током никель-металлогидридной (Ni-MH) батареи. Так же блок содержит высоковольтный преобразователь для повышения напряжения, идущего от аккумулятора к электромотору и генератору, работающим при напряжении в 500 вольт. 50 Поскольку за двигателем нет трансмиссии, и используется прямой привод в сочетании с силой тяги от электромотора, то это даёт возможность постоянно контролировать силу тяги на колёсах, без рывков обеспечивая характеристики требуемого движения во всех диапазонах: от высоких скоростей до низких и от равномерного экономичного режима до резкого ускорения. Чем ниже скорость автомобиля, тем больше задействовано движущей силы от электродвигателя. Увеличение максимальной частоты вращения генератора позволило использовать максимум эффективной мощности ДВС на меньших скоростях, чем это было возможно в системе THS предыдущего поколения. Сила тяги автомобиля с системой THS II выражается соотношением непосредственной силы тяги от двигателя и мощности электромотора (рис. 1.13). Скорость Рис. 1.13. Тяговая характеристика КУЭ THS II Таким образом, увеличение входных и выходных показателей эффективности реализовало стремление к достижению лучшей в мире топливной экономичности. Планируется прохождение THS II под правила ATPZEV (Прогрессивная Технология Транспортного Средства Практически Нулевого Выброса) в Калифорнии, США, которые введены в 2005 году, удовлетворение Уровня Крайне Низких Выбросов (ULEV) в Японии, а так же правил ЕВРО-4, вступивших в силу в 2004 году. Общей тенденцией в формировании разветвленных и двухдвигательных передач является использование дифференциальных зубчатых механизмов дифферен |