Die zehn besten Elektroautos. Steuerungssystem für elektrische Traktionsantriebe Elektrischer Antrieb für Kraftfahrzeuge

Der Fortschritt steht nicht still und alles schreitet voran und entwickelt sich. Dies gilt auch für elektrische Antriebssysteme. Das Aufkommen von Frequenzumrichtern und deren unterschiedlicher Ansteuerung führt zu eigenen Anpassungen an den Entwicklungsstand dieser Geräte. Und dies hat dazu geführt, dass der asynchrone Elektroantrieb nach und nach beginnt, Gleichstrommaschinen in Traktionssystemen zu ersetzen – elektrische Züge, Trolleybusse, elektrische Fernbahnlokomotiven. Die Automobiltechnik ist keine Ausnahme.

Die moderne Realität sieht so aus, dass der Betrieb und die Wartung von Gleichstromantrieben in Baggern und schweren Muldenkippern mit einer Reihe von Unannehmlichkeiten verbunden sind, aber die moderne Entwicklung der Wissenschaft sowie die Verfügbarkeit der erforderlichen Elementbasis haben die Lösung erheblich erleichtert dieses Problems. Aus diesem Grund begannen die Konstrukteure von Power Machines im Jahr 2005 mit der Entwicklung einer neuen Reihe elektrischer Antriebe - asynchron (Frequenz). Sie wurden speziell für Lader und Muldenkipper von BELAZ sowie leistungsstarke Bagger von Uralmash und Izhorskiye Zavody entwickelt.

Traktion asynchroner Elektroantrieb

Das Asynchron-Motor-Frequenzumrichter-System ist heute vielleicht das komplexeste elektrische Antriebssystem. Der asynchrone Fahrantrieb basiert auf Vektorregelung. Es ist auch erforderlich, ein mehrstufiges Schutz- und Alarmsystem für den sicheren Betrieb der Systeme bereitzustellen, und dementsprechend die Software und die Visualisierungssysteme, um die Fähigkeit zur Überwachung und Konfiguration des Systems zu gewährleisten.

Abgesehen von der erheblichen Kompliziertheit des Steuersystems des asynchronen Elektroantriebs für die Traktion hat es jedoch erhebliche Vorteile gegenüber den alten Gleichstromsystemen, die in den Muldenkippern von OJSC BELAZ verwendet wurden:

• Das Fehlen einer systemimmanenten Kollektor-Bürsten-Einheit, was die Betriebskosten erheblich senkt.
• Zudem ist der Fahrmotor so platziert, dass sich der Elektriker förmlich hineinzwängen muss, was auch besondere Anforderungen an das Bedienpersonal stellt.
• Ist der Zustand des Kollektors unbefriedigend, können aufwändigere Reparaturarbeiten erforderlich werden – und das sind Ausfallzeiten und Verluste. Es gibt einfach keinen Kollektor in einer Asynchronmaschine.
• Beim Betrieb mit Gleichstrom erfolgte die Umschaltung zwischen Fahr- und Bremsbetrieb mechanisch - über Schütze. In einem System mit AD erfolgt die Umschaltung durch Leistungsventile unter Verwendung der Wechselrichter-Regelalgorithmen.

Preis. Dafür und dagegen

Die Kosten für einen asynchronen Elektroantrieb mit Traktion sind ziemlich hoch und erschreckt. Neben den Anschaffungs-, Installations- und Inbetriebnahmekosten fallen aber auch Betriebskosten an. Da die Bürsten-Kollektor-Einheit im AM mit Kurzschlussläufer

fehlt, werden die Betriebskosten deutlich reduziert. Tatsächlich ist der Hauptschwächepunkt von Gleichstrommaschinen genau die Kollektorbaugruppe, die regelmäßig gereinigt, die Bürsten und manchmal der Kollektor selbst gewechselt werden müssen. Außerdem sind asynchrone Einheiten in den Gesamtabmessungen kleiner als DPT. Frequenzumrichter sind mit Diagnose- und Alarmgeräten ausgestattet, die Ihnen helfen, Fehler zu finden und zu beheben. Auch bei Ausfall eines Elements reicht es aus, die Zelle oder das Leistungsmodul des Gerätes auszutauschen, und es ist betriebsbereit.

NAMI-0189E ist in Abb. 3.6.

Reis. 3.6. Elektrischer Antriebskreis mit schaltenden Batterieabschnitten und Erregungssteuerung

Der Fahrmotor M wird von zwei Fahrbatterieeinheiten GB1 und GB2 gespeist, die entweder parallel oder in Reihe über Schütze KB an seinen Stromkreis angeschlossen sind. Außerdem enthält der Ankerkreis des Motors die Anlaufwiderstände R1 und R2, die vom Schütz KSh überbrückt werden. Der Erregerstrom des Motors wird durch einen Thyristor-Impulswandler geregelt, der den Hauptthyristor V2 und den kommutierenden Thyristor V3 enthält. Die Umkehrung des Motors erfolgt durch das KP-Schütz, das die Polarität der Spannung an der Erregerwicklung des OF umschaltet. Die Betriebsarten des Elektroantriebs werden durch eine spezielle Steuerung eingestellt. Diese vom Fahrer gesteuerte Einrichtung enthält Betriebsartenschalter sowie einen induktiven Sollwert, dessen Position von der Steuereinheit BU über den Wert des Erregerstroms bestimmt wird. Der Erregerstrom des Motors wiederum bestimmt die Höhe des Ankerstroms

(3.3)

sowie das dynamische Drehmoment an der Motorwelle

Im stationären Motorbetrieb Mdin = 0 und aus Gleichung (3.4) folgt, dass der Erregerstrom die Drehfrequenz nach der Formel

(3.5)

wobei UП die Versorgungsspannung des Motorankerkreises ist; Außerdem

# 1 - wenn KB ausgeschaltet ist

# 2 - wenn KB aktiviert ist

Mit Hilfe der Steuereinheit CU werden die Sollwerte des Erregerstroms und des Batteriestroms durch negative Rückkopplungen des Batteriestroms und der Richtung auf die Erregerwicklung des Motors stabilisiert und dadurch die Fahrmodi gemäß Ausdrücken ( 3.4) und (3.5).

Beim Anfahren des Elektrofahrzeugs werden die Batterieblöcke parallel geschaltet, das Einschalten des Schützes K startet den Motorstart an der ersten Rheostat-Stufe über den Widerstand RI. In diesem Fall wird die Erregung des Motors nahe am Maximum eingestellt. Durch weiteres Drücken des Fahrpedals und dadurch Beeinflussung des Reglers während der Beschleunigung wird die zweite Rheostat-Stufe eingeschaltet, indem die Widerstände RI des Widerstands #2 parallel über den Thyristor VI geschaltet werden. Wenn der Anlaufstrom abnimmt, schaltet das KSh-Schütz ein und schließt die Anlaufwiderstände kurz. In diesem Fall geht der Thyristor VI in den Sperrzustand zurück. Eine weitere Steuerung erfolgt durch Änderung des Erregerstroms. Bei Erreichen einer Geschwindigkeit von 30 km/h schaltet der Controller die Batterieeinheiten auf Serienschaltung und regelt durch Änderung des Erregerstroms weiter.

Regeneratives Bremsen tritt auf, wenn der Erregerstrom ansteigt und dadurch die EMK des Motors ansteigt. Der Batterieladestrom beginnt durch die Diode V zu fließen, sowohl bei Reihen- als auch bei Parallelschaltung der Geräte. Der Bereich der möglichen regenerativen regenerativen Bremsung Δp hängt von der verwendeten Dämpfung des Erregerflusses des Motors ab und kann aus der folgenden Abhängigkeit bestimmt werden.

In einem modernen Auto ist eine große Anzahl von Einheiten installiert, die zum Antrieb mechanische Energie benötigen. Diese Energie erhalten sie in den meisten Fällen von Elektromotoren.

Ein Elektromotor mit einem mechanischen Energieübertragungsmechanismus und ein Elektromotorsteuerkreis bilden ein elektrisches Fahrzeugantriebssystem. Zur Energieübertragung in einem Auto werden Elektroantrieb, Zahnrad- und Schneckengetriebe, Kurbeltriebe verwendet. Häufig werden ein Elektromotor und ein Mechanismus zur Übertragung mechanischer Energie zu einem Getriebemotor oder ein Elektromotor mit einem Aktuator kombiniert.

Pkw-Elektroantriebe Antriebslüfter für Heizungen und Motorkühlsysteme, elektrische Fensterheber, Antennenverlängerungen, Scheibenwischer, Waschpumpen, Scheinwerferreiniger, Heizungen, Kraftstoffpumpen usw. Berücksichtigen Sie die Anforderungen an Elektromotoren und die Arten von Elektromotoren, die in elektrischen Antriebssystemen von Pkw-Einheiten verwendet werden.

Elektromotoren von Antrieben von Autoeinheiten

Die Anforderungen an Elektromotoren sind sehr vielfältig. Elektromotoren für Heizungen und Autolüfter haben einen langen Betriebsmodus und ein niedriges Anlaufdrehmoment; Fensterhebermotoren haben ein großes Anlaufdrehmoment, arbeiten aber nur kurze Zeit; Wischermotoren veränderliche Lasten wahrnehmen und müssen daher eine starre Abtriebskennlinie haben, die Wellendrehzahl sollte sich bei Laständerungen nicht wesentlich ändern; Vorwärmmotoren müssen bei sehr niedrigen Umgebungstemperaturen normal arbeiten.

In den Antrieben von Fahrzeugaggregaten kommen ausschließlich Gleichstrom-Elektromotoren zum Einsatz.... Ihre Nennleistungen sollten den Baureihen 6, 10, 16, 25, 40, 60, 90, 120, 150, 180, 250, 370 W und die Nennwellendrehzahlen den Baureihen 2000, 3000, 4000, 5000, 6000 . entsprechen , 8000, 9000 und 10.000 U/min.

Elektromotoren mit elektromagnetischer Erregung im elektrischen Antriebssystem von Fahrzeugaggregaten werden seriell, parallel oder gemischt erregt. Reversible Motoren sind mit zwei Feldwicklungen ausgestattet. Allerdings ist der Einsatz elektromagnetisch erregter Motoren derzeit rückläufig. Permanentmagnetmotoren werden häufiger verwendet.

Die Bauformen von Elektromotoren sind äußerst vielfältig.

Reis. 2. Heizungsmotor

In Abb. 2 zeigt die Vorrichtung des Elektromotors der Heizung. Permanentmagnete 2 sind durch Federn 10 am Motorgehäuse 12 befestigt. Die Ankerwelle 11 ist in Sinterlagern 1 und 5 eingebaut, die sich im Gehäuse und im Deckel 8 befinden. Der Deckel wird mit in die Platten 9 eingeschraubten Schrauben am Gehäuse befestigt Die Stromzufuhr zum Kollektor 6 erfolgt über Bürsten 4, die sich im Bürstenhalter 3 befinden. Am Deckel 8 ist eine Traverse 7 aus Isoliermaterial befestigt, die alle Bürstenhalter zu einer gemeinsamen Einheit vereint.

Bei Elektromotoren bis 100 W werden häufig Gleitlager mit gesinterten Einsätzen, kastenförmige Bürstenhalter und aus Kupferband mit Kunststoffpressung gestanzte Kollektoren verwendet. Es werden auch Kollektoren aus einem Rohr mit Längsrillen an der Innenfläche verwendet.

Die Abdeckungen und der Korpus sind aus einem Stück Stahlblech gefertigt. Bei den Scheibenwaschmotoren sind die Abdeckungen und das Gehäuse aus Kunststoff. Der Stator von Elektromotoren mit elektromagnetischer Erregung wird aus den Platten rekrutiert; wobei beide Pole und Joch einstückig aus Stahlblech gestanzt sind.

Permanentmagnete der Typen 1 und 2 (siehe Tabelle unten) werden in einen Magnetkreis eingebaut, eingebettet in ein Kunststoffgehäuse. Magnete vom Typ 3, 4 und 5 werden mit Flachstahlfedern am Gehäuse befestigt oder verklebt. Ein Magnet vom Typ 6 wird eingebaut und in einen Magnetkreis eingeklebt, der sich im Motordeckel befindet. Der Anker wird aus Elektrostahlplatten mit einer Dicke von 1-1,5 mm rekrutiert.

Technische Daten der Haupttypen von Permanentmagnetmotoren

Tabelle 1. Die wichtigsten Arten von Elektromotoren in Elektroantrieben von Haushaltsfahrzeugen.

Technische Daten der wichtigsten Typen elektromagnetisch erregter Motoren

Tabelle 2. Die wichtigsten Arten von Elektromotoren in Elektroantrieben von Haushaltsfahrzeugen.

Elektromotoren über 100 W nah im Design an Gleichstromgeneratoren... Sie haben ein Gehäuse aus Weichstahlband oder -rohr, an dem die Pole mit der Feldwicklung mit Schrauben befestigt sind. Die Abdeckungen sind verschraubt. Kugellager befinden sich in den Deckeln. Reaktive Bürstenhalter sorgen für einen stabilen Betrieb der Bürsten am Kollektor.

Zweistufige Motoren mit elektromagnetischer Erregung haben Leitungen für jede Feldspule, Elektromotoren mit Permanentmagneten sind mit einer dritten zusätzlichen Bürste ausgestattet, bei Bestromung erhöht sich die Wellendrehzahl.

Die technischen Daten der wichtigsten Typen von Elektromotoren mit Permanentmagneterregung sind in der Tabelle aufgeführt. 1 und mit elektromagnetischer Erregung in Tabelle. 2.

Steuerungssystem für elektrische Traktionsantriebe

Einführung

Elektrischer Traktionssensor des Autos

Die Relevanz der Entwicklung eines traktionselektrischen Antriebs eines Hybridautos liegt in der sachgerechteren Nutzung von Energie, in der Verbesserung der Umweltfreundlichkeit des Autos und in einer sparsameren Fahrzeugwartung durch Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs. Es stellt die erforderliche Leistung, Zugkraft und die erforderliche Fahrzeuggeschwindigkeit unter verschiedenen Fahrbedingungen bereit.

Wissenschaftliche Neuheit.

Die wissenschaftliche Neuheit liegt darin, dass der Motor nicht auf Basis der Spitzenbetriebslasten installiert werden muss. In dem Moment, in dem eine starke Erhöhung der Traktionslast erforderlich ist, werden sowohl der Elektromotor als auch der konventionelle Motor (und bei einigen Modellen ein zusätzlicher Elektromotor) gleichzeitig eingeschaltet. Dadurch sparen Sie sich den Einbau eines leistungsschwächeren Verbrennungsmotors, der die meiste Zeit im für sich günstigsten Modus arbeitet. Diese gleichmäßige Verteilung und Akkumulation der Kraft mit anschließender schneller Nutzung ermöglicht den Einsatz von Hybridinstallationen in Sportwagen und SUVs.

Praktische Bedeutung.

Die praktische Bedeutung liegt darin, dass es Mineralkraftstoff (nicht erneuerbare Ressource) einspart, die Umweltbelastung reduziert, eine für den Menschen sehr wertvolle Ressource wie Zeit spart (ohne die Hälfte der Fahrten zu Tankstellen).

1. Ausgangsdaten und Problemstellung

Die Hauptaufgabe der Kraftwerkssteuerung eines Hybridfahrzeugs besteht darin, durch Umverteilung der Last zwischen Verbrennungsmotor, Hilfsmotor und Energierückgewinnungskreislauf einen möglichst sparsamen und umweltschonenden Betrieb des Verbrennungsmotors zu gewährleisten.

Zusätzliche Aufgaben des Systems sind:

) Bereitstellung der Bremsenergierückgewinnung des Fahrzeugs.

) Bereitstellung der notwendigen Beschleunigungsdynamik des Autos durch den Einsatz eines Hilfstriebwerks und Energiespeichers.

) Bereitstellung eines Start-Stopp-Modus mit minimaler Leerlaufzeit des Verbrennungsmotors bei einem kurzen Halt des Fahrzeugs.

Ausgangsdaten.

Genommenes Volkswagen Touareg Auto

Die folgenden Abbildungen (Abb. 1 und Abb. 2) zeigen seine technischen Eigenschaften, die die Ausgangsdaten für meine Arbeit und ihr Aussehen sein werden.

Reis. 1 Ausgangsdaten

Reis. 2 Exterieur Volkswagen Touareg

1.1 Klassifizierung bestehender Systeme

Um den traktionselektrischen Antrieb eines Hybridfahrzeugs zu untersuchen, müssen Sie sich für eines der drei bestehenden Schemata entscheiden. Dies ist eine Einteilung nach dem Zusammenspiel von Verbrennungsmotor und Elektromotor.

Sequentielles Schema.

Dies ist die einfachste Hybridkonfiguration. Der Verbrennungsmotor wird nur zum Antrieb des Generators verwendet, der von diesem erzeugte Strom lädt die Batterie und treibt den Elektromotor an, der die Antriebsräder dreht.

Dadurch entfallen Getriebe und Kupplung. Regeneratives Bremsen wird auch zum Aufladen der Batterie verwendet. Das Schema erhielt seinen Namen, weil der Kraftfluss in die Antriebsräder eindringt und eine Reihe aufeinanderfolgender Transformationen durchläuft. Aus der vom Verbrennungsmotor erzeugten mechanischen Energie in vom Generator erzeugte elektrische Energie und wieder in mechanische Energie. Dabei geht zwangsläufig ein Teil der Energie verloren. Der sequentielle Hybrid ermöglicht den Einsatz von stromsparenden Verbrennungsmotoren und arbeitet konstant im Bereich maximaler Effizienz oder lässt sich komplett abschalten. Bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor können der Elektromotor und die Batterie die nötige Kraft für die Bewegung bereitstellen. Daher müssen sie im Gegensatz zu Verbrennungsmotoren leistungsstärker sein, was bedeutet, dass sie teurer sind. Das effektivste sequenzielle Schema ist das Fahren im Modus häufiges Anhalten, Bremsen und Beschleunigen, Fahren mit niedriger Geschwindigkeit, d.h. in der Stadt. Daher wird es in Stadtbussen und anderen Arten des städtischen Nahverkehrs verwendet. Dieses Prinzip wird auch von großen Mining-Muldenkippern verwendet, bei denen ein großes Drehmoment auf die Räder übertragen werden muss und keine hohen Geschwindigkeiten erforderlich sind.

Parallelschaltung

Hier werden die Antriebsräder sowohl vom Verbrennungsmotor als auch vom Elektromotor (der reversibel sein muss, also als Generator arbeiten kann) angetrieben. Für ihren koordinierten Parallelbetrieb wird Computersteuerung verwendet. Der Bedarf an einem herkömmlichen Getriebe bleibt jedoch bestehen, und der Motor muss unter ineffizienten Übergangsbedingungen arbeiten.

Das Moment aus zwei Quellen wird je nach Fahrbedingungen verteilt: In transienten Modi (Start, Beschleunigung) wird ein Elektromotor zur Unterstützung des Verbrennungsmotors angeschlossen, und in etablierten Modi und beim Bremsen arbeitet er als Generator und lädt die Batterie. So läuft in Parallelhybriden der Verbrennungsmotor die meiste Zeit, und der Elektromotor wird zu seiner Unterstützung verwendet. Daher können parallele Hybride eine kleinere Batterie verwenden als serielle Hybride. Da der Verbrennungsmotor direkt mit den Rädern verbunden ist, ist die Verlustleistung deutlich geringer als bei einem Serienhybrid. Diese Konstruktion ist einfach genug, hat jedoch den Nachteil, dass eine reversible Parallelhybridmaschine nicht gleichzeitig die Räder antreiben und die Batterie laden kann. Parallelhybride sind auf der Autobahn effektiv, in der Stadt jedoch wirkungslos. Trotz der Einfachheit der Implementierung dieses Schemas verbessert es sowohl die Umweltparameter als auch die Effizienz der Verwendung des Verbrennungsmotors nicht wesentlich.

Der Anhänger eines solchen Hybridschemas ist die Firma Honda. Ihr Hybridsystem heißt Integrated Motor Assist. Es bietet vor allem die Schaffung eines Benzinmotors mit erhöhter Effizienz. Und erst wenn der Motor schwer wird, soll der Elektromotor zu Hilfe kommen. In diesem Fall erfordert das System keine komplexe und teure Leistungssteuereinheit, und daher sind die Kosten für ein solches Auto geringer. Das IMA-System besteht aus einem Benzinmotor (der die Hauptenergiequelle bereitstellt), einem Elektromotor, der zusätzliche Leistung liefert, und einer zusätzlichen Batterie für den Elektromotor. Beim Verzögern eines Autos mit konventionellem Benzinmotor wird seine kinetische Energie durch den Widerstand des Motors gelöscht (Motorbremsung) oder beim Erhitzen der Bremsscheiben und -trommeln als Wärme abgeführt. Das Auto mit dem IMA-System beginnt mit einem Elektromotor zu bremsen. Somit arbeitet der Elektromotor wie ein Generator und erzeugt Strom. Die beim Bremsen gespeicherte Energie wird in der Batterie gespeichert. Und wenn das Auto wieder beschleunigt, gibt die Batterie die gesamte angesammelte Energie ab, um den Elektromotor hochzudrehen, der wieder auf seine Traktionsfunktionen umschaltet. Und der Benzinverbrauch sinkt genau so stark, wie die Energie beim vorherigen Bremsen gespeichert wurde. Generell ist Honda der Meinung, dass das Hybridsystem so einfach wie möglich sein sollte, der Elektromotor hat nur eine Funktion – er hilft dem Verbrennungsmotor, so viel Kraftstoff wie möglich zu sparen. Honda produziert zwei Hybridmodelle: den Insight und den Civic.

Reihen-Parallel-Schaltung

Das Unternehmen Toyota ging bei der Entwicklung von Hybriden eigene Wege. Der von japanischen Ingenieuren entwickelte Hybrid Synergy Drive (HSD) vereint die Eigenschaften der beiden Vorgängertypen. Die Parallelhybridschaltung wird um einen separaten Generator und Leistungsteiler (Planetengetriebe) erweitert. Dadurch erhält der Hybrid die Eigenschaften eines sequentiellen Hybrids: Das Auto startet und bewegt sich bei niedrigen Geschwindigkeiten nur mit elektrischer Traktion. Bei hohen Geschwindigkeiten und bei Fahrten mit konstanter Geschwindigkeit wird der Verbrennungsmotor zugeschaltet. Bei hohen Belastungen (Beschleunigung, Bergauffahrt etc.) wird der Elektromotor zusätzlich von der Batterie gespeist – d.h. der hybrid funktioniert wie ein paralleler.

Mit einem separaten Generator, der die Batterie auflädt, wird der Elektromotor nur für den Radantrieb und das regenerative Bremsen verwendet. Das Planetengetriebe überträgt einen Teil der Leistung des Verbrennungsmotors auf die Räder und den Rest auf den Generator, der entweder den Elektromotor antreibt oder die Batterie auflädt. Das Computersystem passt die Stromversorgung beider Stromquellen ständig an, um unter allen Fahrbedingungen eine optimale Leistung zu erzielen. Bei dieser Art von Hybrid läuft die meiste Zeit der Elektromotor und der Verbrennungsmotor wird nur in den effizientesten Modi verwendet. Daher kann seine Leistung geringer sein als bei einem Parallelhybrid.

Ein wichtiges Merkmal des Verbrennungsmotors ist auch, dass er nach dem Atkinson-Zyklus arbeitet und nicht wie herkömmliche Motoren nach dem Otto-Zyklus. Wenn der Betrieb des Motors nach dem Otto-Zyklus organisiert ist, erzeugt der nach unten bewegte Kolben beim Ansaugtakt einen Unterdruck im Zylinder, durch den Luft und Kraftstoff angesaugt werden. Gleichzeitig wird im Niedriggeschwindigkeitsmodus, wenn die Drosselklappe fast geschlossen ist, die sogenannte. Pumpverluste. (Um besser zu verstehen, was dies ist, versuchen Sie beispielsweise, Luft durch zusammengedrückte Nasenlöcher einzusaugen.) Außerdem verschlechtert sich die Füllung der Zylinder mit Frischladung und dementsprechend steigen der Kraftstoffverbrauch und die Schadstoffemissionen in die Atmosphäre. Wenn der Kolben den unteren Totpunkt (UT) erreicht, schließt das Einlassventil. Während des Auspufftaktes, wenn das Auslassventil öffnet, stehen die Abgase noch unter Druck und ihre Energie geht unwiederbringlich verloren - dies ist die sogenannte. Verlust der Freigabe.

Beim Atkinson-Motor schließt das Einlassventil beim Ansaugtakt nicht in der Nähe des UT, sondern viel später. Dies hat eine Reihe von Vorteilen. Erstens werden Pumpverluste reduziert, weil Wenn der Kolben den UT passiert hat und sich nach oben zu bewegen beginnt, wird ein Teil des Gemischs in den Ansaugkrümmer zurückgedrückt (und dann in einem anderen Zylinder verwendet), wodurch der Unterdruck darin verringert wird. Das aus dem Zylinder gepresste brennbare Gemisch führt auch einen Teil der Wärme von seinen Wänden ab. Da die Dauer des Verdichtungstaktes im Verhältnis zum Hub des Arbeitstaktes abnimmt, arbeitet der Motor nach dem sog. ein Zyklus mit erhöhtem Expansionsverhältnis, bei dem die Energie der Abgase länger genutzt wird, d. h. mit geringeren Abgasverlusten. Dadurch erhalten wir eine bessere Umweltleistung, Wirtschaftlichkeit und höhere Effizienz, aber weniger Leistung. Der Punkt ist jedoch, dass der Motor des Toyota-Hybrids in leicht belasteten Modi arbeitet, in denen dieser Nachteil des Atkinson-Zyklus keine große Rolle spielt.

Zu den Nachteilen eines Serien-Parallel-Hybrids gehören die höheren Kosten, da ein separater Generator, ein größeres Batteriepaket und ein effizienteres und komplexeres Computersteuerungssystem erforderlich sind.

Das HSD-System ist auf dem Toyota Prius Schrägheck, der Camry Business-Class-Limousine, dem Lexus RX400h Geländewagen, dem Toyota Highlander Hybrid, dem Harrier Hybrid, der Lexus GS 450h Sportlimousine und dem Lexus LS 600h Luxusauto installiert. Toyotas Know-how wurde von Ford und Nissan gekauft und bei der Entwicklung des Ford Escape Hybrid und des Nissan Altima Hybrid verwendet. Toyota Prius führt den Verkauf aller Hybriden an. Der Benzinverbrauch in der Stadt beträgt 4 Liter pro 100 km Laufleistung. Es ist das erste Auto, das in der Stadt weniger Kraftstoff verbraucht als auf der Autobahn. Auf dem Pariser Autosalon 2008 wurde das Plug-in-Hybrid-Modell Prius vorgestellt.

1.2 Diagramme des Steuersystems des elektrischen Fahrantriebs des Autos

Legende der Ein- und Ausgangssignale ein / aus. Generatormotor Signal Bremspedal gedrückt Signal elektronisches Gaspedal Motordrehzahl Motortemperatur Kupplungsbetätigung lösen

Verbrennungsmotor / Generator Motordrehzahl Generator Motordrehzahl Generator Motortemperatur Automatikgetriebe Drehzahlerkennung Gang eingelegt Automatikgetriebe Hydrauliksystem Temperatur Kupplung Hydraulikpumpe Druck

im Hydrauliksystem, Automatikgetriebe, Gangschaltung, Temperatur des Leistungselektronikmoduls, Überwachung der Hochvolt-Systemleitungen, Temperatur der Hochvolt-Batterie, Spannungsüberwachung, Druck im hydraulischen Antrieb der Bremse

Systeme, Bremsdruck Aufzeichnung der Radgeschwindigkeit Sicherheitsgurterkennung

Legende zu den elektrischen Komponenten Hochvoltbatterie Motorsteuergerät Steuergerät für Automatikgetriebe Powermodul und Steuergerät für Elektroantrieb EBox-Steuergerät ABS-Steuergerät Steuergerät im Schalttafeleinsatz Datenbus-Diagnose-Interface Airbag-Steuergerät

Radio-Navigationssystem RNS 850

Arbeitsbeschreibung:

Der Beginn der Bewegung. Fahren mit leichter Last, bei niedriger Geschwindigkeit oder bei leichter Steigung. Da der Verbrennungsmotor bei niedrigen Lasten einen geringen Wirkungsgrad hat, wird die Bewegung durch einen Hilfsmotor bereitgestellt, wenn die Energiereserve im Speicher ausreichend ist. Ansonsten erfolgt die Bewegung über den Verbrennungsmotor.

Gleichmäßige Bewegung. Das System bietet den effizientesten Betrieb des Verbrennungsmotors. Ist das ICE-Moment kleiner als das Widerstandsmoment, wird die fehlende Leistung durch Zuschalten eines Hilfsmotors bereitgestellt. Ist das optimale Drehmoment größer als das Schleppmoment, wird die überschüssige Leistung durch die Energierückgewinnungsschaltung abgebaut.

Übertakten. Die notwendige Beschleunigungsdynamik wird hauptsächlich vom Hilfsmotor unter Beibehaltung des sparsamsten Modus des Hauptverbrennungsmotors bereitgestellt. Bei unzureichender Energiespeicherung im Speicher oder unzureichender Leistung des Hilfsmotors wird zusätzliche Leistung vom Hauptverbrennungsmotor bereitgestellt.

Bremsen. Im Rekuperationskreislauf wird die überschüssige kinetische Energie des Fahrzeugs genutzt. Wenn die regenerative Bremsleistung nicht ausreicht, wird das hydraulische Bremssystem aktiviert.

Beim Anhalten und ausreichend Energie im Antrieb zum Anfahren wird der Verbrennungsmotor abgeschaltet. Wenn die gespeicherte Energie nicht ausreicht. Der Verbrennungsmotor läuft weiter, bis er wieder aufgefüllt wird.

Steuergerät Hochvoltbatterie EBox Sicherheitseinrichtung 1 Hochvolt Servicestecker Hybridbatterielüfter 1 Hybridbatterielüfter 2

Elektromotor-Generator.

Das Schlüsselelement des Hybridantriebs ist der Elektromotor-Generator.

In einem Hybridantrieb übernimmt es drei kritische Aufgaben:

Anlasser für Verbrennungsmotor,

Generator zum Laden von Hochvoltbatterien,

Fahrmotor für die Fahrzeugbewegung.

Der Rotor dreht sich berührungslos im Stator. Im Generatorbetrieb beträgt die Leistung des Generatormotors 38 kW. Im Fahrmotorbetrieb entwickelt der Elektromotor-Generator eine Leistung von 34 kW. Der Unterschied liegt in der Verlustleistung, die jeder elektrischen Maschine konstruktiv innewohnt. Bis zu einer Geschwindigkeit von ca. 50 km/h ist für den Touareg mit Hybridantrieb rein elektrisches Fahren auf ebenem Untergrund möglich. Die maximale Fahrgeschwindigkeit ist abhängig vom Fahrwiderstand sowie vom Grad und Ladezustand der Hochvoltbatterie. Die Spezialkupplung K0 befindet sich im Motor-Generator-Gehäuse.

Der Elektromotor-Generator befindet sich zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Automatikgetriebe.

Es handelt sich um einen Drehstrom-Synchronmotor. Die 288 V Gleichspannung wird mittels eines Leistungselektronikmoduls in eine 3-phasige Wechselspannung umgewandelt. Dreiphasige Spannung erzeugt im Elektromotor-Generator ein dreiphasiges elektromagnetisches Feld.

In der Servicedokumentation wird der Elektromotor / Generator als "Fahrmotor für Elektroantrieb V141" bezeichnet.

1.3 Im System enthaltene Sensoren

Rotorpositionssensor.

Da der Verbrennungsmotor mit seinen Drehzahlsensoren im elektrischen Fahrbetrieb mechanisch vom Elektromotor-Generator entkoppelt ist, benötigt dieser eigene Sensoren zur Bestimmung der Position und Drehzahl des Rotors. Dazu sind im Motor-Generator drei Drehzahlsensoren integriert.

Diese beinhalten:

Traktionsrotor-Positionssensor 1

Elektromotor G713

Traktionsrotor-Positionssensor 2

Elektromotor G714

Traktionsrotor-Positionssensor 3

Der Rotorlagesensor (DPR) ist ein Teil des Elektromotors.

Bei Kollektormotoren ist der Rotorlagesensor eine Bürsten-Kollektor-Einheit, die auch ein Stromkommutator ist.

Bei bürstenlosen Motoren kann der Rotorpositionssensor unterschiedlich sein:

Magnetische Induktion (d. h. als Sensor werden Stromspulen verwendet, manchmal werden jedoch zusätzliche Wicklungen verwendet)

Magnetoelektrisch (Hall-Effekt-Sensoren)

Optoelektrisch (auf Basis verschiedener Optokoppler: LED-Photodiode, LED-Phototransistor, LED-Photothyristor).

Temperaturgeber Fahrmotor G712

Dieser Sensor ist in das Gehäuse des Elektromotor-Generators integriert und mit Polymer gefüllt.

Der Sensor registriert die Temperatur des Generatormotors. Die Kühlmittelkreisläufe sind Teil des innovativen Temperiersystems. Das Signal des Fahrmotor-Temperatursensors wird verwendet, um die Kühlleistung des Hochtemperatur-Kühlmittelkreislaufs zu steuern. Die elektrische Kühlmittelpumpe und die geregelte Kühlmittelpumpe des Verbrennungsmotors können alle Betriebsarten des Kühlsystems steuern, vom fehlenden Kühlmittelkreislauf in den Kühlkreisläufen bis hin zur maximalen Kühlsystemleistung.

Abhängig von den verwendeten Materialien zur Herstellung thermoresistiver Sensoren wird unterschieden zwischen:

1.Resistive Temperaturdetektoren (RTD). Diese Sensoren bestehen aus einem Metall, am häufigsten aus Platin. Grundsätzlich ändert jedes Meta seine Beständigkeit unter Temperatureinwirkung, aber Platin wird verwendet, weil es Langzeitstabilität, Festigkeit und Reproduzierbarkeit der Eigenschaften besitzt. Mit Wolfram können auch Temperaturen über 600 °C gemessen werden. Der Nachteil dieser Sensoren ist der hohe Aufwand und die Nichtlinearität der Kennlinien.

2.Widerstandssensoren aus Silizium. Die Vorteile dieser Sensoren sind eine gute Linearität und eine hohe Langzeitstabilität. Diese Sensoren können auch direkt in Mikrostrukturen eingebettet werden.

.Thermistoren. Diese Sensoren bestehen aus Metalloxidverbindungen. Die Sensoren messen nur die absolute Temperatur. Ein wesentlicher Nachteil von Thermistoren ist die Notwendigkeit ihrer Kalibrierung und die hohe Nichtlinearität sowie die Alterung, aber wenn alle notwendigen Einstellungen vorgenommen wurden, können sie für Präzisionsmessungen verwendet werden.

2. Diagnose

.1 Diagnosetester

DASH CAN 5.17 kostet 16.500 Rubel.

Funktionalität:

Kalibrierung und Kilometerzählerkorrektur;

Hinzufügen von Schlüsseln zum Auto, auch wenn Sie nicht alle vorhandenen Schlüssel haben

Führt Schlüsselanpassungen durch

Login / Geheimcodes lesen (SKC)

Erfassung der Identifikationsnummer und Wegfahrsperrennummer

Lädt und speichert den entschlüsselten Wegfahrsperrenblock

Speichert (klont) das Dashboard mithilfe der Wegfahrsperren-Blockaufzeichnung aus einer Datei

Liest und löscht CAN-ECU-Fehlercodes

Verwendungszweck:

Tasten: / SEAT / SKODA - Drücken Sie diese Taste, um die neueste VDO-Generation zu lesen. (Geeignet zum Beispiel für GOLF V von 2003 bis 06.2006. Einige Versionen von SEAT und Skoda sind mit Kombinationen dieses Typs bei Modellen bis 2009 ausgestattet) - Drücken Sie diese Taste, um den Passat B6 zu lesen. (Bei diesen Fahrzeugen können Sie keine Wegfahrsperreninformationen vom Kombiinstrument abrufen, da die Wegfahrsperreneinheit Teil des Moduls ist) A3 - Drücken Sie diese Taste, um die AUDI A3 VDO-Kombination abzulesen A4 - Drücken Sie diese Taste, um AUDI A4 BOSCHRB4./TOUAREG zu lesen - klicken Sie diese Taste zum Lesen von Phaeton und Touareg BOSCHRB4.EDC15 - Dieselfahrzeuge seit 1999. Unterstützt die meisten VAG- und SKODA-Fahrzeuge - ausgestattet mit ECU.EDC16 - Wird seit 2002 in Dieselfahrzeugen verwendet. Verwendet bei Fahrzeugen der neuesten Generationen * /MED9.5 - Motortyp BOSCHME7 * Verwendet bei Fahrzeugen wie GolfI V oder Audi TT. Folgende Motoren können Sie ablesen: ME7.5, ME7.1, ME7.5.1, ME7.1.1..1.1 Golf wird noch nicht unterstützt KANÄLE - Durch Drücken dieser Taste passen Sie das EEprom des Motorsteuergeräts BOSCHME7.BOXES an - By Wenn Sie diese Taste drücken, können Sie den Registrierungscode von der Wegfahrsperre lesen. Passend für Audi A4 mit 12-poligem Stecker und LT-Boxen. Sie können auch Boxen von 1994 bis 1998 lesen, jedoch nur, wenn der angepasste Schlüssel im Zündschloss steckt.

2.2 Diagnoseinformationen

Eigendiagnose des Systems.

Bei einem Fehler im Hochvoltsystem leuchtet die Kontrollleuchte. Das Warnlampensymbol kann orange, rot oder schwarz sein. Je nach Fehlerart im Hochvoltsystem wird ein Symbol in entsprechender Farbe und eine Warnmeldung angezeigt.

Abschluss

In meiner Arbeit wird das Steuerungssystem für den traktionselektrischen Antrieb eines Hybridfahrzeugs betrachtet. Alle bestehenden Systeme, alle Schaltungslösungen werden ebenfalls berücksichtigt, die im System enthaltenen Sensoren werden berücksichtigt. Berücksichtigt werden Eigendiagnose des Systems und Diagnose mit einem externen Gerät (Tester). Die Arbeiten wurden vollständig abgeschlossen.

Referenzliste

1. Yutt V.E. Elektrische Ausrüstung von Autos: Ein Lehrbuch für Universitätsstudenten. - M.: Verkehr, 1995.-- 304 S.

Ein kurzes Auto-Nachschlagewerk. - M.: Transconsulting, NIIAT, 1994 - 779 p. 25 Exemplare

Akimov S.V., Chizhkov Yu.P. Elektrische Ausrüstung von Autos - Moskau: ZAO KZhI "Za rulem", 2001. - 384 p. 25 Exemplare

Akimov S.V., Borovskikh Yu.I., Chizhkov Yu.P. Elektrische und elektronische Ausrüstung von Autos - M .: Mashinostroenie, 1988. - 280 S.

Reznik A. M., Orlov V. M. Elektrische Ausrüstung von Autos. - M.: Verkehr, 1983.-- 248 S.

Service Training Selbststudienprogramm 450 Touareg mit Hybridantrieb.

Im 21. Jahrhundert sieht es so aus, als würde der Traum der Menschheit wahr werden. Elektroautos haben die auf Kohlenwasserstoffen basierende Technologie noch nicht verdrängt, aber nach und nach entstehen fortschrittlichere Modelle. In den letzten Jahren haben viele Autohersteller ihre Entwicklung von Elektroautos der Fachwelt angeboten.

Einige gingen in die Massenproduktion und schafften es, Anerkennung von Amateuren und Profis zu gewinnen. Die folgenden Modelle gehören zu den Top 10 der besten Elektroautos unserer Zeit.

Chevy Volt

Chevrolet Spark EV

Ford Fusion Energie

Ford Focus Elektro

Fiat 500e

Honda Accord Plug-In

Porsche Panamera S Hybrid E

BMW i3

Tesla-Modell s

Tesla-Modell x

1. Das 70D-Paket kostet den Käufer 80.000 Dollar. Dank einer leistungsstarken Batterie (70 kWh) kann Tesla 345 km weit fahren.
2. Die Ausstattungsvariante 90D wird auf 132.000 US-Dollar geschätzt. Das Auto ist mit einer 90-kWh-Batterie ausgestattet und bietet eine Laufleistung von 414 km.
3. Sie können ein Tesla Model X im P90D-Paket für 140.000 US-Dollar kaufen. Die Batterieleistung (90 kWh) wird auf zwei Achsen verteilt und sorgt so für eine hervorragende Beschleunigungsdynamik (3,8 s bis 96 km/h). Das Auto kann 402 km ohne Aufladen zurücklegen.

• eine große Batterie nimmt im Auto viel Platz ein;
• Batterieeigenschaften verschlechtern sich im Winter;
• Batterielebensdauer ist auf 2-3 Jahre begrenzt;
• Für die Beheizung des Fahrgastraums wird zusätzliche Energie benötigt.