Trong các năm vừa qua, khí thải của động cơ ô tô được nhiều quốc gia, chính phủ đặt biệt quan tâm. Vấn đề này ngày được nhiều sự quan tâm nhiều hơn. Luận văn này tập trung vào khai thác hệ thống truyền động của Touareg R ehybrid sao cho hiệu quả. Luận văn gồm 5 chương như sau:
GIỚI THIỆU VỀ XE HYBRID
Khái niệm cơ bản về công nghệ hybrid trên ô tô
- Thuật ngữ “hybrid” có nguồn gốc từ “hybrida” trong tiếng latinh, có nghĩa là một cái gì đó được giao thoa hoặc kết hợp
- Trong thuật ngữ công nghệ, hybrid ám chỉ đến một hệ thống trong đó gồm hai công nghệ khác nhau được kết hợp với nhau
- Liên quan đến các khái niệm về cộng cơ, thuật ngữ công nghệ hybrid được sử dụng theo 2 cách
+ Bivalent drive ( động cơ song nguyên)
+ Hybrid drive technology ( công nghệ hybrid)
Động cơ song nguyên trên ô tô
Bivalent drive (động cơ song nguyên) đề cập đến các phương tiện trong đó động cơ đốt trong có khả năng đốt cháy các loại nhiên liệu khác nhau để tạo ra năng lượng di
Hình 1.1 Động cơ song nguyên
Hình 1.2 Động cơ Hybrid chuyển Hệ thống sử dụng nhiên liệu từ nguồn hóa thạch và tái tạo (diesel/biodiesel) hoặc nhiên liệu lỏng và khí (xăng/gas tự nhiên/gas LPG),
Ví dụ như vậy, đã quen thuộc và ngày càng xuất hiện trên thị trường
Công nghệ Hybrid trên ô tô
Công nghệ hybrid bao gồm hai loại động cơ kết hợp với nhau, được vận hành theo hai nguyên lý hoạt động khác nhau Tính đến thời điểm hiện tại công nghệ hybrid được hiểu là sự kết hợp giữa động cơ đốt trong và động cơ điện Nó có thể sử dụng một bộ phát điện để tạo ra năng lượng điện, như một động cơ để lái xe và như một động cơ khởi động cho động cơ đốt trong Trên thị trường hiện tại có 3 loại Hybrid như sau:
+Micro-hybrid (động cơ micro hybrid) +Mild hybrid (động cơ hybrid nhẹ)
+ Full hybrid ( động cơ hoàn toàn hybrid)
1.3.1 Động cơ micro hybrid Động cơ micro hybrid là loại hybrid có thành phần mô tơ điện chỉ được sử dụng để thực hiện chức năng khởi động/ tắt động cơ Khi phanh, một phần động năng có thể nạp lại cho pin Loại này động cơ điện không có chức năng vận hành xe bằng điện Ắc quy hấp thụ 12V được điều chỉnh để khởi động động cơ thường xuyên
Hình 1.3 Kiểu hoạt động động cơ micro hybrid Động cơ đốt trong
Thu hồi Đối với loại này, động cơ điện hỗ trợ động cơ đốt trong, xe không thể vận hành hoàn toàn bằng điện Trong hệ thống động cơ hybrid nhẹ, một phần lớn động năng được thu hồi khi phanh và được lưu trữ dưới dạng năng lượng điện trong ắc quy cao áp Ắc quy cao áp và các thành phần điện được thiết kế để hoạt động ở điện áp cao và do đó, công suất cao hơn Nhờ sự hỗ trợ từ động cơ điện, điểm hoạt động của động cơ đốt trong có thể dịch chuyển vào khoảng hiệu suất tối ưu Điều này được gọi là dịch chuyển điểm tải
1.3.3 Động cơ hoàn toàn hybrid
Hình 1.5 Kiểu hoạt động động cơ hybrid hoàn toàn
Hình 1.4 Kiểu hoạt động động cơ hybrid nhẹ
Tổng công suất Sạc/ ngắt sạc
Bộ chuyển đổi DC/DC
Loại hoàn toàn hybrid một mô tơ/ máy phát điện hiệu suất cap được kết hợp với động cơ đốt trong Riêng loại này xe hoàn toàn có thể vận hành bằng điện Trong một vài điều kiện vận hành, động cơ điện sẽ hỗ trợ cho động cơ đốt trong Tốc độ xe sẽ chậm sẽ được thực hiện hoàn toàn bằng điện Chức năng khởi động/ tắt động cơ đốt trong sẽ tự động được thực hiện Quá trình sạc lại cho pin sẽ được thực hiện khi xe phanh hoặc trong quá khi động cơ đốt trong hoạt động Hai hệ thống có thể tách ra nhờ ly hợp giữa động cơ đốt trong và động cơ điện Động cơ đốt trong chỉ hoạt động trong điều kiện cần thiết Động cơ hoàn toàn hybrid được chia ra làm 3 loại nhỏ:
+Parallel Hybrid drives (Động cơ hybrid song song) +The Power-Split hybrid drive (Động cơ hybrid chia công suất) +Serial Hybrid drives (Động cơ hybrid nối tiếp)
1.3.4 Động cơ hybrid kiểu song song
Thiết kế song song được đặc trưng bởi tính đơn giản của nó Nó được sử dụng khi một phương tiện cần được “lai” Động cơ đốt trong, động cơ điện và hộp số được lắp trên cùng một trục duy nhất Hybrid song song thường có một động cơ điện Tổng công suất của động cơ đốt trong và động cơ điện tương ứng với tổng công suất Kiểu động cơ này đạt được độ hiệu quả sử dụng chung linh kiện từ phương tiện gốc.Trong thiết hybrid
Hình 1.6 Kiểu hoạt động động cơ hybrid song song Động cơ đốt trong
Sạc Ngắt Động cơ điện
Pin song song trên các phương tiện dẫn động bốn bánh, hệ thống truyền động được truyền đến tất cả bốn bánh xe thông qua hệ thống vi sai Torsen và hộp chuyển đổi
1.3.5 Động cơ hybrid kiểu chia công suất
Hay còn gọi là động cơ hybrid (nối tiếp-song song) Đối với kiểu này, ngoài động cơ đốt trong, hệ thống truyền động còn có một động cơ điện Cả hai được đặt trên trục trước của xe Công suất truyền động được cung cấp từ cả động cơ đốt trong và động cơ điện đến hộp số của xe thông qua bộ truyền bánh răng hành tinh Khác với thiết kế hybrid song song, tổng công suất của hai loại truyền động này không được truyền đến bánh xe Một phần công suất được tạo ra được sử dụng để truyền động phương tiện và phần còn lại được lưu trữ lại trong ắc quy cao áp
1.3.6 Động cơ hybrid kiểu nối tiếp
- Loại này có một động cơ đốt trong, một máy phát điện và một động cơ điện Điểm khác biệt này so với các loại ở trên là động cơ đốt trong không thể truyền lực xuống hộp số và đến bánh xe Không có công suất từ động cơ đốt Động cơ điện hoạt động như truyền động chính của xe Nếu năng lượng của ắc quy cao áp thấp, động cơ đốt trong được khởi động nhầm sạc lại ắc quy thông qua máy phát điện Động cơ điện sử dụng năng lượng của ắc quy để vận hành
Hình 1.7 Kiểu hoạt động động cơ hybrid chia công suất Động cơ điện Động cơ đốt trong
Bánh răng hành tinh Hộp số
1.4 Hệ thống truyền động hybrid nối tiếp chia công suất
Hệ thống truyền động hybrid nối tiếp chia công suất là một dạng kết hợp của hai hệ thống truyền động hybrid được mô tả ở trên Xe có động cơ đốt trong và hai động cơ điện/máy phát điện Động cơ đốt trong và động cơ điện/máy phát điện 1 được đặt trên trục trước Động cơ điện/máy phát điện 2 được đặt ở trục sau Khái niệm này áp dụng cho một xe ô tô hai cầu Động cơ đốt trong và động cơ điện/máy phát điện 1 có thể truyền động cho hộp số của xe thông qua một bộ vi sai hành tinh Một lần nữa, công suất riêng lẻ của các biến thể truyền động không thể được tổng hợp thành công suất tổng
Hình 1.8 Kiểu hoạt động động cơ hybrid nối tiếp
Hình 1.9 Kiểu hoạt động động cơ hybrid nối tiếp chia công suất Động cơ điện /máy phát điện Động cơ đốt trong Động cơ điện /máy phát điện 1 Động cơ điện /máy phát điện 2
Hộp số Máy phát điện cộng tại bánh xe trong trường hợp này Động cơ điện/máy phát điện 2 ở trục sau được kích hoạt khi cần thiết Do thiết kế, pin điện áp cao được đặt giữa hai trục của xe.
Tại sao chúng ta lại kết hợp động cơ điện với động cơ đốt trong?
Động cơ đốt trong cần có tốc độ không tải để tạo ra mô-men xoắn Động cơ không thể tạo ra bất kỳ mô-men xoắn nào khi nó không hoạt động Khi tốc độ quay của động cơ đốt trong tăng lên, mô-men xoắn của nó cũng tăng lên Động cơ điện đạt được mô- men xoắn tối đa ngay từ vòng quay đầu tiên Nó không cần tốc độ không tải Khi tốc độ quay của nó tăng lên, mô-men xoắn của nó giảm xuống Động cơ điện hỗ trợ động cơ đốt trong bất cứ nơi nào nó bộc lộ điểm yếu do thiết kế của nó: dưới tốc độ không tải Nhờ sự hỗ trợ của động cơ điện, động cơ đốt trong có thể được sử dụng trong dải hiệu quả tối ưu Sự dịch chuyển điểm tải này làm tăng hiệu quả của hệ thống truyền động.
Tại sao lại là hệ thống truyền động hybrid toàn phần?
So với các hệ thống truyền động hybrid khác, hệ thống truyền động hybrid toàn phần kết hợp chức năng của hệ thống khởi động/dừng tích hợp, tăng tốc điện, tái tạo và lái xe hoàn toàn bằng điện (chế độ lái điện)
Hình 1.10 Biểu đồ momen xoắn tốc độ động cơ của hai loại động cơ
Hình 1.11 Các chức năng đối với từng kiểu động cơ hybrid
Tổng quan về Touareg R e-Hybrid
Giới thiệu về Touareg R e-Hybrid
Volkswagen Touareg R e-Hybrid 2011 là một chiếc SUV hybrid cao cấp được trang bị động cơ V6 3.0 lít tăng áp và động cơ điện Nó có công suất tổng cộng 380 mã lực và mô-men xoắn 580 Nm, Touareg R e-Hybrid sử dụng thiết kế hybrid song song có khả năng chạy bằng điện trong tối đa 50 km/h, và có mức tiêu thụ nhiên liệu kết hợp EPA là 9,05l/100km trong thành phố và 7,13l/100km trên đường cao tốc
Touareg R e-Hybrid được trang bị nhiều tính năng tiêu chuẩn, bao gồm hệ dẫn động bốn bánh toàn thời gian, nội thất bọc da, ghế trước chỉnh điện, màn hình cảm ứng
8 inch, hệ thống âm thanh 12 loa và hệ thống thông tin giải trí Nó cũng được cung cấp với một loạt các tùy chọn, bao gồm hệ thống treo khí nén, hệ thống phanh carbon- ceramic và hệ thống âm thanh Bang & Olufsen
Touareg R e-Hybrid là một chiếc SUV hybrid cao cấp cung cấp khả năng vận hành mạnh mẽ, hiệu quả nhiên liệu tốt và nội thất sang trọng Nó là một lựa chọn tuyệt vời cho những người đang tìm kiếm một chiếc SUV có thể làm tốt mọi thứ, từ lái xe hàng ngày đến đi off-road
Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật Touareg R e-hybrid Động cơ đốt trong Động cơ V6 TSI dung tích 3.0 lít siêu nạp Công suất động cơ đốt trong 245kW Động cơ điện/máy phát Động cơ/ máy phát AC ba pha
Công suất máy phát 31kW ( đầu ra điện)
Công suất động cơ 34kW (đầu ra cơ học)
Công suất tối đa trong chế độ E boost 279kW
Momen xoắn tối đa trong chế độ E boost
550Nm Điện áp pin cao áp 288V ( 2x144V)
Dung lượng pin cao áp 6.5 Ah ≈ 1.87kW/h
Tốc độ tối đa 240km/h
Thời gian tăng tốc từ 0 đến 100km/h 6.6 giây
Trọng lượng bổ sung do các thành phần hybrid
Cấu tạo hệ truyền lực trên Touareg Hybrid
Touareg R e-hybrid là một mẫu xe sử dụng kiểu thiết kế Hybrid song song, cấu tạo chính bao gồm các bộ phận sau:
+ Động cơ 3.0 Lít tăng áp siêu nạp
+Động cơ điện/ máy phát điện
Tổng quan về hệ thống truyền lực
Hình 2.2 Tổng quan về hệ thống truyền lực trên Touareg
+Hộp số 8 cấp OC8 Aisin
+Hộp chuyển đổi trục trước sau Động cơ đốt trong, ly hợp, động cơ/ máy phát điện và hộp số tự động được lắp sau nhau trên trục chung Phương pháp này giúp tiết kiệm không gian lắp đặt và trọng lượng do các thành phần hybrid bổ sung Không cần điều chỉnh hầm trục truyền động từ Tourareg bản tiêu chuẩn
2.2.2 Động cơ 3.0 lít siêu nạp Động cơ là một động cơ V6 TSI 3.0 lít tăng áp siêu nạp Siêu nạp được truyền động bằng một dây đai Dây đai thứ hai trên động cơ truyền động bơm nước Nó là một phần của hệ thống quản lý nhiệt độ của toàn bộ hệ thống truyền động
Nhờ vào động cơ/ máy phát điện, bộ khởi động và bộ phát điện cho hệ thống điện 12Volt của xe đã được loại bỏ Do đó, động cơ TSI không có dây đai cho bộ phát điện
Hình 2.3 Sơ lược về động cơ V6 3.0 lít siêu nạp
Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật động cơ TSI V6 3.0 Lít trên Touareg Hybrid
Công suất cực đại 245kW Tại 5500 đến 6000 vòng/phút Momen xoắn cực đại 440Nm tại 3000 đến 5250 vòng/ phút Đường cong momen xoắn:
Trong quá trình đạp ga hết cỡ, công suất đầu ra từ động cơ đốt trong và động cơ điện được kết hợp để cung cấp tổng công suất tối đa là 279 kW Điều này có nghĩa là đường cong đầu ra được nâng lên bởi công suất đầu ra của máy phát điện là 34 kW Điều này xảy ra trên toàn bộ dải vòng tua Đặc biệt ở dải tốc độ thấp, động cơ điện bù đắp cho sự gia tăng mô-men xoắn chậm của động cơ đốt trong Do đó, Touareg
Hình 2.4 Đường cong momen xoắn trên hai động cơ
Mô-men xoắn của động cơ đốt trong Tổng công suất
Công suất của động cơ đốt trong
Tăng mô-men xoắn, ví dụ như khi tăng tốc bằng điện
Tăng công suất do động cơ điện/máy phát điện
Hybrid có khả năng tăng tốc từ trạng thái đứng yên bất thường cao so với phân khúc của nó
Trong đường cong đầu ra, công suất truyền động của động cơ đốt trong và động cơ điện cộng lại tạo ra tổng công suất tối đa là 279 kW Điều này có nghĩa là đường cong đầu ra được tăng lên bởi lượng công suất truyền động của động cơ điện là 34 kW Điều này xảy ra trên toàn bộ dải tốc độ.Khi động cơ đốt trong đang chạy, chế độ hỗn hợp sẽ xảy ra Nhờ đó, có thể kiểm soát dải hiệu quả tối ưu của động cơ đốt trong Sự dịch chuyển điểm tải này làm tăng hiệu quả của xe hybrid toàn phần
2.2.3 Ly hợp ngắt K0 với động cơ đốt trong
Ly hợp một đĩa khô này nằm giữa động cơ và động cơ điện / máy phát điện Bộ truyền động ly hợp (bộ điều chỉnh áp suất cho ly hợp ngắt N511) cho ly hợp này nằm phía sau vỏ bánh xe bên trái phía trước Nó được điều khiển bởi hệ thống hybrid
Người lái không có ảnh hưởng trực tiếp đến ly hợp này Nhiên liệu thủy lực được cung cấp từ bình chứa dầu phanh Ly hợp được đóng khi động cơ đốt trong đang chạy Khi xe được vận hành bằng điện, ở chế độ thu hồi hoặc ở trạng thái tĩnh, động cơ đốt trong sẽ bị vô hiệu hóa và ly hợp được mở Khi mức sạc của ắc quy điện áp cao thấp, hệ thống hybrid cho phép động cơ đốt trong chạy để sạc ắc quy điện áp cao Trong trường hợp này, ly hợp được đóng
2.2.4 Động cơ điện/ máy phát điện
Yếu tố cốt lõi của hệ thống hybrid là động cơ/máy phát điện thực hiện ba nhiệm vụ cốt lõi trong hệ thống hybrid
1 Động cơ điện khởi động cho động cơ đốt trong
2 Máy phát điện để sạc pin cho pin cao áp
3 Động cơ điện để vận hành xe Rotor chạy không tiếp xúc trong stator Trong chế độ máy phát điện, động cơ điện có công suất là 38kW Khi đóng vai trò là một động cơ/ máy phát điện có công suất là 34kW Sự khác biệt này xuất phát từ sự mất công suất, mà mỗi động cơ/ máy phát điện mất mát do thiết kế của nó Touareg Hybrid có thể lái
Hình 2.6 Động cơ điện/ máy phát điện
Hình 2.7 Cấu tạo chi tiết động cơ điện
Mâm dẫn động ly hợp
Vỏ hybrid ở chế độ chạy điện với vận tốc 50km/h trên địa hình bằng phẳng Tốc độ tối đa phụ thuộc vào sức cản chuyển động và trạng thái của pin Ly hợp K0 nằm trong vỏ động cơ/ máy phát điện Động cơ/máy phát điện nằm giữa động cơ đốt trong và hộp số tự động Nó là một động cơ không chổi than AC và được điều khiển bằng một trường 3 pha Hệ thống điện tử công suất chuyển đổi điện áp DC 288V thành điện áp AC với ba pha Ba pha này tạo thành một trường điện từ 3 pha trong động cơ/máy phát điện Trong tài liệu dịch vụ, động cơ/máy phát điện được miêu tả là "động cơ lái điện"
Công việc của động cơ/máy phát điện thay đổi tùy theo tình huống lái xe và chế độ hoạt động Khi chuyển từ chế độ lái điện sang chế độ đốt động cơ đốt trong, động cơ/máy phát điện hoạt động như một máy khởi động cho động cơ đốt trong Trong khi tiếp tục ở chế độ động cơ đốt trong, hệ thống hybrid chuyển đổi động cơ/máy phát điện để hoạt động như một máy phát điện
Năng lượng điện được tạo ra trong trường hợp này được sử dụng thông qua các bộ chuyển đổi điện áp, để sạc lại pin cao điện áp (288V) và pin hệ thống điện xe 12Volt Khi phanh xe, động cơ/máy phát điện cung cấp năng lượng điện cho pin cao áp thông qua phương pháp tái tạo năng lượng, và từ đó khôi phục một phần năng lượng dư thừa thành dạng năng lượng điện
Cảm biến hành trình bàn đạp phanh được đặt trên bàn đạp phanh Nếu phát hiện phanh nhẹ, hệ thống hybrid chuyển đổi động cơ/máy phát điện để hoạt động như một máy phát điện và sạc pin cao điện áp Năng lượng được chuyển đổi thành nhiệt trong hệ thống phanh thủy lực truyền thống bây giờ có thể được lưu trữ trong pin cao điện áp Năng lượng này sau đó được sử dụng để lái xe Trong quá trình tái tạo năng lượng, có ít lượng năng lượng mà hệ thống điện 12Volt yêu cầu được chuyển đổi Trong quá trình này, động cơ đốt trong được tắt Động cơ/máy phát điện do đó thực hiện một hệ thống khởi động-tắt cho hệ thống truyền động hybrid
Trong chế độ lái điện, động cơ điện /máy phát điện chuyển từ chế độ máy phát điện sang chế độ động cơ điện Khi động cơ đốt trong được tách rời, động cơ điện được sử dụng để lái xe Tùy thuộc vào sự cản trở chuyển động (sự cản trở khí động học, trượt, dốc, trở kháng ma sát), động cơ điện có thể lái xe lên đến khoảng 50km/h Tuy nhiên, nếu lái xe yêu cầu tăng tốc lớn hơn, công suất của động cơ điện không đủ để thực hiện yêu cầu của lái xe Do đó, hệ thống hybrid tự động khởi động động cơ đốt trong Động cơ điện /máy phát điện được cung cấp qua một dây cáp ba pha từ hệ thống điện tử công suất
2.2.4.2 Nguyên lý hoạt động Động cơ/máy phát điện được trang bị một cuộn stator được quấn, tạo ra một từ trường quay như một động cơ Khi động cơ điện /máy phát điện hoạt động như một động cơ, cuộn stator tạo ra một từ trường làm quay rotor.
Rotor được trang bị từ tính cố định để tạo ra trường từ Tốc độ của động cơ không đồng bộ được xác định chính xác thông qua tần số của dòng điện xoay chiều được cung cấp Một bộ biến tần được sử dụng để cho phép điều chỉnh tốc độ đồng bộ của động cơ một cách vô hạn Cảm biến vị trí rotor liên tục đo vị trí của rotor Từ đó, hệ thống điều khiển xác định tốc độ quay thực tế
CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH VÀ KIỂM SOÁT ĐIỆN CỦA
Công suất và kiểm soát dòng điện cho chế độ lái điện
Để dễ hiểu hơn, điện tử công suất và điều khiển cho hệ dẫn động điện JX1 sẽ được viết tắt là "điện tử công suất" trong phần tiếp theo Điện tử công suất là bộ biến đổi năng lượng của hệ dẫn động điện Vỏ nhôm, được gắn ở phía người lái giữa động cơ và khoang bánh xe, chứa nhiều thành phần hệ thống điện áp cao và hệ dẫn động điện
• Bộ điều khiển điện tử công suất,
• Cảm biến nhiệt độ điện tử công suất,
• Bộ chuyển đổi điện áp DC 288V sang DC 12V,
• Bộ chuyển đổi điện áp DC/AC hai chiều cho động cơ điện/máy phát điện,
• Bộ phân phối mạng điện áp cao,
• Hai đầu nối điện áp cao cho các đường dây từ pin điện áp cao,
• Ba đầu nối điện áp cao cho các đường dây đến động cơ điện,
• Một đầu nối điện áp cao cho đường dây đến máy nén điều hòa không khí,
• Kết nối điện áp thấp với hệ thống điện 12V của xe,
• Hệ thống làm mát tích hợp trong vỏ, có kết nối với mạch làm mát nhiệt độ thấp,
3 ổ cắm kết nối, động cơ điện/máy phát điện
2 ổ cắm kết nối, pin điện áp cao
1 ổ cắm kết nối, máy nén điều hòa không khí
Hình 3.1 Các cổng kết nối trên hộp
• Dây an toàn với đầu nối an toàn.
Bộ chuyển đổi điện áp
Hai bộ chuyển đổi điện áp được tích hợp trong điện tử công suất Chúng xử lý điện áp DC 288 volt từ pin điện áp cao cho động cơ điện và hệ thống điện 12 volt của xe
3.2.1 Bộ chuyển đổi điện áp A19
Bộ chuyển đổi điện áp này là giao diện giữa hệ thống điện áp cao của xe và hệ thống 12 volt
Do không có máy phát điện, ắc quy 12 volt của hệ thống điện của xe chỉ có thể được sạc qua động cơ điện / máy phát điện Để đạt được điều này, điện áp DC 288 volt từ hệ thống điện áp cao phải được chuyển đổi thành điện áp sạc cho ắc quy 12 volt của hệ thống điện của xe Ắc quy 12 volt của hệ thống điện của xe được đặt dưới ghế lái, giống như trên xe Touareg cơ bản
3.2.2 Bộ chuyển đổi điện áp A37
Do động cơ điện / máy phát điện là một máy phát điện ba pha đồng bộ, nhưng pin chỉ có thể lưu trữ điện áp DC, nên một bộ chuyển đổi điện áp DC/AC cũng được tích hợp vào điện tử công suất
Bộ chuyển đổi điện áp này biến đổi điện áp DC 288 volt từ pin điện áp cao thành điện áp AC ba pha để cấp cho động cơ điện / máy phát điện
Khi động cơ điện / máy phát điện được vận hành như một máy phát điện, nó sẽ biến đổi điện áp AC thành điện áp DC 288 volt để sạc pin điện áp cao Điện áp được chỉnh lưu được giảm xuống qua pin điện áp cao cho hệ thống điện áp cao và cho hệ thống điện 12 volt của xe, qua pin 12 volt dưới ghế lái và các tụ điện trong điện tử công suất.
Linh kiện điện tử
3.3.1 Pin điện áp cao Được tiếp cận qua nắp sàn khoang hành lý Nó được thiết kế dưới dạng mô-đun và chứa nhiều thành phần thuộc hệ thống điện áp cao của Touareg Mô-đun pin điện áp cao nặng 85 kg và chỉ có thể được thay thế hoàn toàn
Hình 3.2 Chuyển đổi điện áp trên hộp Đến động cơ điện/máy phát điện Điện áp xoay chiều
Máy biến tần trong điện tử công suất Đến pin điện áp cao Điện áp được chỉnh lưu Điện áp DC bị suy giảm
Hình 3.3 Hộp linh kiện điện tử
- Pin điện áp cao không thể so sánh với pin 12 volt thông thường Trong quá trình vận hành bình thường, pin điện áp cao được vận hành giữa giới hạn nạp lỏng là 20% và 85% Pin 12 volt sẽ không thể chịu được tải trọng này trong thời gian dài
- Do đó, pin điện áp cao phải được coi là một kho lưu trữ ngắn hạn cho hệ dẫn động điện Giống như một tụ điện, nó có thể hấp thụ năng lượng và phát ra lại
Do đó, thu hồi năng lượng có thể được coi là một cách để tiếp nhiên liệu cho xe khi đang lái Sử dụng pin điện áp cao trong xe hybrid được đặc trưng bởi việc sạc pin điện áp cao luân phiên (thu hồi) và xả pin (lái xe điện)
Ví dụ: Nếu so sánh năng lượng của pin điện áp cao so với năng lượng được giải phóng khi nhiên liệu bị đốt cháy, thì năng lượng mà pin có thể cung cấp tương ứng với khoảng 200 ml nhiên liệu Điều này cho thấy pin vẫn có khả năng tối ưu hóa về khả năng lưu trữ năng lượng trên con đường trở thành một chiếc xe điện hoàn toàn
Mô-đun pin điện áp cao bao gồm:
• Pin điện áp cao 288 volt,
• Hộp kết nối và phân phối (hộp điện tử),
• Các ống dẫn khí vào và ra,
• Vỏ quạt với hai quạt điện (12V)
- Pin điện áp cao là pin nickel-metal hydride Axit pin có dạng gel Không có chất lỏng nào sẽ thoát ra ngay cả khi có lỗ hổng lớn trên vỏ pin Pin bao gồm hai ngân hàng Ống dẫn khí nạp
Hộp điện tử Ống dẫn khí thải
Hộp quạt với hai quạt điện Hộp pin
Hình 3.4 Pin cao áp pin, mỗi ngân hàng có điện áp 144V Hai ngân hàng pin này được kết nối qua các công tắc an toàn và cùng nhau cung cấp 288V Với mức sạc 75%, pin điện áp cao có điện áp xấp xỉ 288V Sạc điện xấp xỉ 6,5Ah Điều này có nghĩa là năng lượng nạp của pin điện áp cao là 1,87 kWh Pin điện áp cao được làm mát bằng không khí Hai quạt hút một lượng nhỏ không khí từ bên trong xe Xả khí nóng được đảm bảo thông qua hệ thống thông gió cưỡng bức ở cản sau
- Khi sạc pin, các quá trình hóa học xảy ra tự phát trong quá trình xả sẽ được đảo ngược Nhiệt được giải phóng trong quá trình này, dẫn đến quá trình làm nóng pin
- Nếu nhiệt không thể được phân tán đủ ra môi trường, pin có nguy cơ bị phá hủy Do pin điện áp cao trong Touareg phải chịu quá trình sạc và xả liên tục, nên cũng có thể phát sinh lượng nhiệt đáng kể Ngoài việc có thể làm hỏng pin, điều này còn dẫn đến điện trở điện tăng lên ở các dây dẫn liên quan Điều này dẫn đến việc năng lượng điện không được chuyển đổi thành công suất mà được phát ra dưới dạng nhiệt Do đó, pin điện áp cao có hệ thống làm mát điện riêng biệt
- Yếu tố chính của hệ thống làm mát này là hai quạt làm mát điện, được điều khiển bởi bộ điều khiển quản lý pin Hai quạt này là một phần của mô-đun pin điện áp cao và lấy một phần không khí từ bên trong qua pin Chúng hoạt động với điện áp hệ thống điện 12 volt của xe Trong sách hướng dẫn dịch vụ, các quạt được gọi là:
Hình 3.5 Hệ thống làm mát
- Nếu bộ điều khiển quản lý pin xác định nhiệt độ pin quá cao qua cụm cảm biến trên đầu nối pin, nó sẽ kích hoạt hai quạt làm mát Không khí được hút vào qua ống dẫn hút, nằm dưới ghế sau, và được cung cấp cho pin điện áp cao Các ô pin điện áp cao có những khoảng trống nhỏ giữa chúng, qua đó không khí có thể lưu thông Hai quạt sau đó sẽ đẩy không khí nóng sang hai bên vào khoang hành lý
- Để bảo vệ pin điện áp cao, đặc biệt trong trường hợp va chạm từ phía sau, cả hai ngân hàng pin đều được bao quanh bởi một hộp pin Khung được làm bằng các thanh nhôm hàn và bu-lông Chúng truyền năng lượng va chạm vào kết cấu của xe Khung cũng có thể được sử dụng để nâng toàn bộ pin ra khỏi sàn khoang hành lý bằng thiết bị của xưởng.
Hộp kết nối và phân phối SX1
Gọi là hộp điện tử, được lắp bích vào bên trái của pin điện áp cao
Hình 3.7 Hộp kết nối Hình 3.6 Vỏ Pin
Nhiệm vụ: hộp điện tử được sử dụng để kết nối pin điện áp cao với hệ thống 288
Nó chứa một phần của hệ thống an toàn cho hệ thống điện áp cao và cơ sở giám sát cho pin điện áp cao
Hộp kết nối và phân phối (hộp điện tử) chứa:
• Bộ điều khiển điều chỉnh pin J840,
• Đầu nối an toàn 1 TV44,
• Đầu nối bảo trì cho hệ thống điện áp cao TW,
• Rơ le bảo vệ (contactors),
• Các kết nối cho hai đường dây điện áp cao từ pin điện áp cao đến bộ điện tử công suất
3.4.1 Bộ điều khiển điều chỉnh pin J840
- Bộ điều khiển điều chỉnh pin giám sát trạng thái sạc và hoạt động của pin Bộ điều khiển xác định các giá trị cho việc sạc, xả và nhiệt độ của pin điện áp cao Nó ghi lại nhiệt độ pin và điều chỉnh làm mát pin qua các quạt làm mát điện Để chẩn đoán xe, nó lưu trữ các lỗi xảy ra trên pin hoặc trong hộp điện tử trong bộ nhớ lỗi của nó
- Tất cả dữ liệu liên quan đến pin đều được bộ điều khiển lưu trữ để bảo vệ chống lại việc điều chỉnh Do đó, có thể xác định được việc xả sâu hoặc quá nhiệt của pin điện áp cao tại một thời điểm sau đó
3.4.2 Kết nối an toàn 1 TV44
Hộp đựng thiết bị điện tử
Bộ điều khiển điều chỉnh pin Ổ cắm kết nối cho đường dây cao áp
Hình 3.8 Bộ điều chỉnh Pin
- Kết nối an toàn nằm giữa đầu nối bảo trì và các phần tử kết nối cho hai đường dây điện cao áp đến điện tử công suất
- Kết nối an toàn hoạt động như một công tắc được đặt trong mạch điện Nếu đầu nối an toàn bị ngắt kết nối, công tắc sẽ được mở và đường an toàn bị gián đoạn Hệ thống điện áp cao hiện đã bị vô hiệu hóa Nếu đầu nối an toàn được kết nối, công tắc và do đó đường an toàn sẽ được đóng lại Hệ thống giám sát cho rằng hai đường dây điện cao áp được kết nối với ắc quy điện áp cao Hệ thống hybrid có thể chạy
Kết nối an toàn được kết nối cơ học với các chốt khóa của đường dây điện cao áp Nếu cần phải ngắt kết nối các đường dây, đầu nối an toàn phải được tháo ra
3.4.3 Đầu nối bảo trì cho hệ thống điện áp cao TW Đầu nối này nằm dưới nắp màu cam trong hộp điện tử
Nhiệm vụ: Đầu nối bảo trì là cầu nối điện giữa hai cụm pin của pin điện áp cao
Nếu đầu nối bị tháo ra, kết nối sẽ bị ngắt Điện áp dư trong hệ thống điện áp cao sẽ bị tiêu tan Hệ thống điện áp cao sau đó sẽ bị vô hiệu hóa Đầu nối bảo trì luôn được ngắt kết nối khi cần thực hiện công việc trên các thành phần điện áp cao hoặc trong khu vực
Hình 3.9 Kết nối an toàn
Hình 3.10 Đầu nối an toàn Đầu nối bảo trì Đầu nối an toàn Đường dây cao áp xung quanh các thành phần điện áp cao bằng các dụng cụ có cạnh sắc, biến dạng hoặc loại bỏ kim loại
• Tháo nắp cao su màu cam trên hộp điện tử
• Đầu nối bảo trì hiện đã được tiếp xúc Nhả đầu nối bảo trì bằng cách kéo phần trên sang một bên Sau đó gập phần trên của đầu nối lên trên Đầu nối bảo trì hiện đã được giải phóng và có thể được tháo ra
• Để tái khởi động hệ thống điện áp cao, hãy đặt lại đầu nối bảo trì Thông tin chính xác về cách thực hiện các phép đo để tái khởi động có thể được tìm thấy trong tìm kiếm lỗi được hướng dẫn
Cách tháo đầu nối bảo trì Đầu nối bảo trì Đường dây cao áp đến điện tử công suất
Hộp đựng thiết bị điện tử
Hình 3.11 Sơ đồ đầu nối bảo trì Đầu nối bảo trì được kết nối
Một cách để vô hiệu hóa hệ thống điện áp cao là tác động đến đầu nối bảo trì, vì nó hoạt động như một cầu nối điện giữa hai nửa của pin Quá trình này được thực hiện với hai vị trí chuyển đổi được xác định Ở vị trí đầu tiên, đường an toàn được tách ra Sau đó, các tiếp điểm bảo vệ (khởi động từ) được mở ra như một cơ chế tắt khẩn cấp Đường an toàn được sử dụng chủ yếu để bảo vệ chống lại hồ quang Ở vị trí thứ hai, kết nối nối tiếp giữa hai nửa pin được tách ra Bây giờ đầu nối bảo trì có thể được tháo ra khỏi bộ giữ Hệ thống điện áp cao hiện đã bị vô hiệu hóa và phải được kiểm tra để xác định xem nó đã được xả điện chưa
3.3.4 Cầu chì trong đầu nối bảo trì
Hình 3.14 Đầu nối bảo trì ở vị trí 2
Hình 3.13 Đầu nối bảo trì ở vị trí 1 Đầu nối bảo trì ở vị trí 1 Đầu nối bảo trì ở vị trí 2
Một cầu chì nổ cho hệ thống điện áp cao được tích hợp vào đầu nối bảo trì Hệ thống thường được bảo vệ bằng cầu chì 125A Để thay thế cầu chì, cần phải tháo nắp trên của đầu nối bảo trì
Ngoài bộ điều khiển điều hòa pin, hộp điện tử còn chứa các rơ le bảo vệ, còn được gọi là tiếp điểm Các tiếp điểm là các thiết bị kỹ thuật thuộc lĩnh vực kỹ thuật điện, được sử dụng để bảo vệ hệ thống điện áp cao và do đó tách hệ thống điện của xe khỏi các lỗi trong các phần riêng lẻ của hệ thống Nếu hệ thống giám sát hybrid xác định được lỗi, các tiếp điểm sẽ được mở ra Điều này là cần thiết, ví dụ, trong trường hợp tai nạn liên quan đến xe hybrid Trong trường hợp này, bộ điều khiển túi khí sẽ kích hoạt các tiếp điểm
Hai rơ le bảo vệ kết nối pin điện áp cao với hệ thống điện áp cao Ngoài đầu nối bảo trì, chúng còn có tác dụng phân tách hai khu vực này với nhau
Mỗi rơ le là một công tắc được điều khiển bằng điện từ qua đó dòng điện hoạt động cao có thể được bật và tắt bằng dòng điện điều khiển thấp Nếu cuộn dây rơ le được cấp điện bởi bộ điều khiển, một phần tử động sẽ được kéo vào cuộn dây Do chuyển động này, một công tắc cơ học cho dòng điện hoạt động sẽ được đóng lại Nếu cuộn dây không được cấp điện, công tắc cho dòng điện hoạt động vẫn mở
Hình 3.15 Cầu chì bên trong đầu nối bảo trì
Cầu chì nổ trong đầu nối bảo trì
- Khi hệ thống điện của Touareg được kích hoạt, bộ điều khiển điều hòa pin sẽ tác động đến các rơ le bảo vệ và do đó sẽ bật hệ thống 288 Volt Nếu đánh lửa (cực 15) không được kích hoạt, các tiếp điểm sẽ mở Nếu đánh lửa được bật, các tiếp điểm sẽ được đóng lại Tắt hệ thống điện 12 Volt sẽ mở các tiếp điểm
Trong trường hợp xảy ra lỗi
- Nếu các tiếp điểm không thể được đóng lại sau khi bật đánh lửa, hệ thống điện áp cao không thể được kích hoạt Thứ nhất, chữ "Ready" trên bảng đồng hồ không sáng lên Thứ hai, động cơ đốt trong sẽ không khởi động, vì động cơ điện không thể được bật
Các đường dây điện áp cao
Các đường dây điện của hệ thống điện áp cao khác biệt đáng kể so với các đường dây trong phần còn lại của hệ thống điện của xe và hệ thống điện 12 Volt của xe Do điện áp và cường độ dòng điện cao, chúng có tiết diện lớn hơn đáng kể và được kết nối qua các đầu nối đặc biệt Không giống như hệ thống điện 12 Volt của xe, hệ thống điện áp cao không có điện thế điện với thân xe Để thu hút sự chú ý đến nguy cơ điện áp cao, tất cả các dây cáp của hệ thống điện áp cao đều được làm màu cam xuyên suốt Tất cả các nhà sản xuất xe điện đều đồng ý tô màu cam cho tất cả các đường dây dẫn điện áp cao Các đường dây điện áp cao được bảo vệ để ngăn ngừa đảo cực Chúng không thể được lắp đặt sai, vì chúng được mã hóa màu và cơ học Hệ thống điện áp cao có một đường dây cân bằng điện áp Đường dây này được giám sát bởi hệ thống hybrid
Các đoạn đường dây sau được hình thành trong hệ thống điện áp cao:
• Hai đường dây điện áp cao từ pin điện áp cao đến điện tử công suất,
• Ba đường dây điện áp cao từ điện tử công suất đến động cơ điện / máy phát điện,
• Một đường dây điện áp cao hai dây từ điện tử công suất đến máy nén điều hòa không khí
3.5.1 Dây điện pin điện áp cao đến điện tử công suất
Từ pin điện áp cao đến điện tử công suất, các điện tích điện được truyền qua hai đường dây cao áp màu cam Cả hai đường dây đều dẫn điện Có điện áp DC 288V Các đường dây 1 chân được thiết kế với một màn hình
Hình 3.16 Các đường dây cao áp trên xe
Một đường dây cao áp từ điện tử công suất đến máy nén điều hòa không khí
Ba đường dây cao áp từ điện tử công suất đến động cơ điện
Hai đường dây cao áp từ pin cao áp đến điện tử công suất
3.5.2 Từ điện tử công suất đến động cơ điện/máy phát điện
Trong điện tử công suất, điện áp DC 288V của pin điện áp cao được chuyển đổi thành điện áp AC ba pha (dòng điện xoay chiều) bằng bộ chuyển đổi điện áp DC/AC để vận hành động cơ điện Động cơ điện được kết nối với điện tử công suất qua ba cáp cao áp ngắn Giống như tất cả các đường dây khác, các đường dây ba pha được đánh dấu và mã hóa màu sắc và cơ học để không thể hoán đổi cho nhau
Hình 3.17 Hai dây cáo áp từ điện tử pin cao áp đến hộp điện tử công suất Đầu nối cao áp 1 (âm) vòng màu nâu Đầu nối cao áp 2 (dương) vòng màu đỏ Đầu nối đường dây cao áp giữa điện tử công suất và động cơ điện/máy phát điện
Hình 3.18 Một đường dây cao áp đến động cơ điện/ máy phát điện
3.5.3 Từ điện tử công suất đến máy nén điều hòa không khí
Do máy nén điều hòa không khí, máy điều hòa không khí là một phần của hệ thống điện áp cao của Touareg Hybrid
Hoạt động nén tiên tiến này có ưu điểm là có thể điều khiển khí hậu bên trong xe khi động cơ đốt trong tắt Máy điều hòa không khí vẫn hoạt động tùy thuộc vào trạng thái sạc của pin Nếu pin điện áp cao tiếp tục giảm, hệ thống sẽ tự động khởi động động cơ đốt trong
Máy nén điều hòa không khí được kết nối với điện tử công suất qua một đường dây Nhờ mã hóa màu và cơ học, không thể hoán đổi các đường dây điện áp cao Đường dây hai chân này được thiết kế với màn hình và đường dây của đường dây an toàn Nếu một trong hai đầu nối của đường dây này bị ngắt, điều này tương ứng với việc tháo đầu nối an toàn
Hệ thống điện áp cao bị vô hiệu hóa.
Hệ thống an toàn
Trong trường hợp xử lý không đúng cách, hệ thống dòng điện áp cao có nguy hiểm do điện áp cao 288 Volt của nó Để giảm thiểu nguy hiểm tiềm ẩn và tránh làm việc không đúng cách trên hệ thống hoặc vô tình tiếp xúc với điện áp cao, Touareg Hybrid được trang bị hệ thống an toàn toàn diện Đầu nối dùng để kết nối máy nén điều hòa không khí với điện tử công suất
Chú thích a - Động cơ truyền động điện V141 (động cơ điện) b - Máy nén điều hòa không khí điện V470 c - Điện tử công suất và điều khiển cho động cơ điện JX1 d - Hộp kết nối và phân phối SX1 (hộp đựng thiết bị điện tử) e - Pin cao áp
Hình 3.19 Kết nối từ hộp điện tử công suất đến máy nén điều hòa
Các thành phần của hệ thống an toàn bao gồm:
• Dây an toàn điện với đầu nối an toàn,
• Rơle bảo vệ trong hộp điện tử,
• Bộ điều khiển túi khí,
• Bộ điều khiển điều hòa pin
3.6.1 Dây điện an toàn có đầu nối an toàn
Dây điện an toàn có đầu nối an toàn là một giải pháp an toàn bao gồm cả thành phần cơ học và điện
Dây điện an toàn đảm bảo rằng toàn bộ điện áp của hệ thống điện áp cao sẽ được tắt ngay khi một thành phần điện áp cao bị ngắt khỏi hệ thống
Cùng với khóa nảy, đầu nối an toàn còn tạo thành một khóa cơ học, ngăn không cho các đường dây điện áp cao bị ngắt khi đang có điện áp
Dây điện an toàn giống như một mạch điện được đóng bởi các đầu nối an toàn của nó Nếu mạch này bị mở bằng cách tháo các đầu nối an toàn, hệ thống điện áp cao sẽ tắt Các đầu nối an toàn phải được tháo ra trước khi các đường dây điện áp cao có thể bị ngắt khỏi các thành phần điện áp cao Điều này đảm bảo rằng hệ thống không dẫn điện khi các đường dây bị ngắt
Cung khóa kết nối đường dây điện cao thế
Hình 3.20 Dây điện an toàn có đầu nối an toàn
Kẹp đầu nối an toàn với khóa cơ học (màu đỏ) trên hộp điện tử với đầu nối an toàn đã được tháo ra và các đường dây điện áp cao đã được ngắt kết nối
+ Cách hoạt động của dây an toàn
Tất cả các thành phần của hệ thống điện áp cao đều được kết nối với nhau qua một đường dây điện áp thấp riêng biệt tạo thành một vòng lặp
Trong trường hợp này, điểm tiếp xúc của thành phần với dây an toàn được thiết kế như một điểm ngắt tiếp xúc Khi tất cả các thành phần đã sẵn sàng hoạt động, các điểm ngắt tiếp xúc sẽ được đóng lại Nếu bây giờ điện áp được áp dụng cho dây an toàn, dòng điện sẽ có thể tuôn chảy vì đường dây không bị gián đoạn Do đó, dòng điện có thể đo được là một dấu hiệu cho thấy tất cả các thành phần của dây an toàn đã sẵn sàng hoạt động
+ Dây an toàn bị gián đoạn
Nếu điểm ngắt tiếp xúc được mở ra vì một thành phần không sẵn sàng hoạt động hoặc vì đầu nối an toàn đã bị tháo ra, dây an toàn sẽ bị gián đoạn Không có dòng điện nào có thể chạy khi áp dụng điện áp Đây là dấu hiệu cho thấy hệ thống điện áp cao không sẵn sàng hoạt động
Việc kiểm tra để xác định dây an toàn có bị gián đoạn hay không được thực hiện bởi bộ điều khiển điều hòa pin trong hộp điện tử Nếu bộ điều khiển xác định rằng đường
Hình 3.21 Cách hoạt động dây an toàn
Tất cả các thành phần điện cao áp đã sẵn sàng hoạt động dây bị gián đoạn, nó sẽ không kích hoạt rơle bảo vệ và do đó ngắt kết nối pin điện áp cao với hệ thống điện áp cao
Chú thích a - Đầu nối bảo trì b - Đầu nối an toàn 1 c - Nắp phân phối hệ thống truyền lực d - Đầu nối an toàn 2 e - Đầu nối máy nén điều hòa không khí f - Máy nén điều hòa không khí g - Điện tử công suất h - Nắp ba pha điện tử công suất i - Hộp kết nối động cơ điện k - Bộ điều khiển điều hòa pin l - Đầu nối 14 chân cho cảm biến dây điện động cơ/máy phát điện m - Động cơ điện/máy phát điện n - Pin điện áp cao với hộp điện tử
+ Cách hoạt động của khóa cơ học với đầu nối an toàn Đầu tiên, cần phải tháo đầu nối bảo trì
Chỉ có kỹ thuật viên điện áp cao được Volkswagen đào tạo mới được phép thực hiện công việc này
Ví dụ: Ngắt kết nối đường dây cao áp khỏi máy nén
Hình 3.22 Ngắt kết nối dây cao áp khỏi máy nén
Nếu đường dây điện áp cao đến điện tử công suất được kết nối với hộp điện tử, cần phải xoay một khóa nảy qua hai đầu nối trước khi có thể lắp đầu nối an toàn
Kết hợp với đường dây an toàn, điều này có nghĩa là hệ thống điện áp cao chỉ được cấp điện khi đầu nối an toàn được kết nối
Do đó, các đầu nối điện áp cao luôn được lắp khi không có dòng điện
Ngược lại, đường dây điện áp cao chỉ có thể được ngắt khỏi hộp điện tử nếu đã tháo đầu nối an toàn trước đó Sau đó, khóa nảy mới có thể được xoay trở lại để ngắt kết nối các đầu nối của đường dây điện áp cao
Vì đầu nối an toàn đã phải được tháo ra trước đó, đường dây an toàn bị gián đoạn và bộ điều khiển quản lý pin đã ngắt kết nối pin điện áp cao qua các rơle bảo vệ
Hình 3.23 Đầu nối an toàn được kết nối
Hình 3.24 Cách tháo khóa an toàn
Dây cao áp gấp cung khóa về phía sau
Tháo kết nối an toàn
Hệ thống cảm biến động cơ điện
Các bộ phận phát hiện vị trí rotor
Do động cơ đốt trong với các bộ phận phát hiện tốc độ của nó được tách rời cơ học khỏi động cơ điện ở chế độ điện, động cơ điện cần một hệ thống cảm biến riêng để xác định vị trí rotor và tốc độ rotor Ba cảm biến tốc độ được tích hợp vào động cơ điện cho mục đích này
• Bộ phận phát hiện vị trí rotor của động cơ truyền động 1 G713
• Bộ phận phát hiện vị trí rotor của động cơ truyền động 2 G714
• Bộ phận phát hiện vị trí rotor của động cơ truyền động 3 G715
- Dựa trên tín hiệu từ tổng cộng ba cảm biến riêng lẻ, hệ thống quản lý động cơ và hộp số nhận được thông tin về việc động cơ điện có đang quay hay không và tốc độ quay của nó Tín hiệu này được sử dụng để điều khiển các thành phần truyền động điện áp cao sau:
• Động cơ điện/máy phát điện như một máy phát điện
• Động cơ điện/máy phát điện như một động cơ
• Động cơ điện/máy phát điện như một động cơ khởi động động cơ đốt trong
Trong trường hợp hỏng hóc
Nếu các cảm biến bị hỏng, đèn cảnh báo cho hệ thống hybrid sẽ xuất hiện trên bảng đồng hồ Phải đến xưởng gần nhất Không thể khởi động động cơ lại Yêu cầu không tắt động cơ đốt trong sau đó sẽ xuất hiện trên bảng đồng hồ Điều này là để đảm bảo rằng xe vẫn có thể đi đến xưởng
3.7.1 Bộ phận phát hiện nhiệt độ động cơ truyền động G712
Hình 3.27 Cảm biến nhiệt độ động cơ
Bộ phận phát hiện vị trí rotor động cơ lái 1/2/3
Hình 3.26 Cảm biến phát hiện vị trí rotor truyền động
Cảm biến nhiệt độ động cơ lái G712, được đúc vào vỏ động cơ điện
Nó phát hiện nhiệt độ của động cơ điện Các mạch làm mát là một phần của hệ thống quản lý nhiệt độ sáng tạo Tín hiệu của cảm biến nhiệt độ động cơ điện được sử dụng để điều khiển khả năng làm mát của mạch nhiệt độ cao Thông qua một máy bơm nước làm mát phụ điện và máy bơm nước của động cơ đốt trong đang hoạt động, khả năng làm mát có thể được điều chỉnh từ nước làm mát đứng đến tối đa
Trong trường hợp hỏng hóc
Nếu cảm biến bị hỏng, đèn cảnh báo cho hệ thống hybrid sẽ xuất hiện trên bảng đồng hồ Phải đến xưởng gần nhất Xe vẫn có thể lái được nhưng hoạt động lái xe hybrid bị hạn chế rất nhiều.
Các thành phần điện trong công nghệ hybrid
Do động cơ đốt trong được tách rời và không hoạt động khi lái xe điện bằng động cơ điện/máy phát điện, các thành phần thực hiện các nhiệm vụ quan trọng về mặt an toàn và tiện nghi cho hoạt động của xe phải được vận hành bằng điện Trong Touareg Hybrid, tất cả các chức năng được đảm bảo bởi động cơ đốt trong quay trong một chiếc xe chạy bằng động cơ thông thường đều được thực hiện bằng động cơ điện và máy bơm Điều này là cần thiết để cung cấp đủ áp suất cần thiết cho hệ thống phanh, hệ thống trợ lực lái, hệ thống thủy lực hộp số và hệ thống chân không ngay cả khi ở chế độ điện Tùy thuộc vào yêu cầu công suất và mức tiêu thụ điện của các bộ phận phụ, chúng được gán cho hệ thống điện 12V của xe hoặc hệ thống điện áp cao 288V
Tất cả các bộ phận phụ được vận hành bằng điện đều được gán cho hệ thống điện 12V của xe Chỉ có máy nén điều hòa không khí được kết nối với hệ thống điện áp cao Tất cả các bộ phận phụ được vận hành bằng điện đều có khả năng chẩn đoán
Nó được lắp đặt bên dưới ghế lái và cung cấp năng lượng điện cho hệ thống điện 12V của xe Xe hybrid không có máy phát điện 12V thông thường
Nguồn cấp cho hệ thống điện 12V của xe được cung cấp bởi pin điện áp cao qua bộ chuyển đổi DC/DC trong bộ điện tử công suất Theo dõi pin được thực hiện qua bộ điều khiển giám sát pin J367 với cảm biến pin Pin 12 Volt không được được sạc trực tiếp thông qua bộ sạc nối với dây đai Chỉ được sạc thông qua động cơ điện/ máy phát điện
Nếu pin 12V bị xả, nó có thể được sạc qua các điểm khởi động khẩn cấp trong khoang động cơ Sạc pin được sử dụng để kích hoạt các bộ điều khiển, đóng các rơle bảo vệ điện áp cao và cung cấp điện cho bộ đánh lửa cho động cơ đốt trong
3.8.1.1 Van điều áp ly hợp nhả K0 N511
- Van điều áp được lắp đặt trong khoang bánh xe phía trước bên trái phía trên lót khoang bánh xe Trong Touareg thông thường, đây là vị trí của bộ hâm nóng phụ
- Van điều áp cung cấp áp suất thủy lực cần thiết cho vòng bi nhả của ly hợp đĩa đơn ngắt kết nối giữa động cơ đốt trong và động cơ điện Bể chứa chất lỏng thủy lực là bình chứa chất lỏng phanh Khi đánh lửa bị tắt, ly hợp sẽ đóng Do đó, động cơ điện có
Hình 3.28 Bộ điều khiển và giám sát pin bộ điều khiển giám sát pin với cảm biến pin
Hình 3.29 Van điều áp nhả ly hợp thể ngay lập tức quay động cơ đốt trong khi động cơ đốt trong đang được khởi động Ly hợp luôn đóng khi động cơ đốt trong đang chạy
- Van điều áp là một bộ truyền động trục vít "Dầu phanh" được ép vào vòng bi nhả ly hợp qua một động cơ điện Van điều áp có thể được chẩn đoán và các giá trị đã học có thể được đặt qua máy kiểm tra Chất lỏng trong đường dẫn áp suất cũng phải được thay thế khi thay chất lỏng phanh
Khi xảy ra hư hỏng
• Nếu không có áp suất mà bơm điện tạo ra, động cơ đốt trong và động cơ điện không thể được tách rời cơ học Không thể lái xe hoàn toàn bằng điện nữa
• Chỉ có động cơ đốt trong mới có thể được sử dụng để lái xe
• Đèn cảnh báo hybrid sẽ hiển thị trên màn hình cụm đồng hồ Yêu cầu không tắt động cơ đốt trong cũng sẽ xuất hiện trên màn hình cụm đồng hồ, vì không thể khởi động lại
-Phải đến nơi sửa chữa
3.8.1.2 Bơm trợ lực lái điện V466
Bơm trợ lực lái điện được gắn trên giá đỡ trên khoang bánh xe phía trước bên trái dưới đèn pha
Hình 3.30 Bơm trợ lực lái
Nó cung cấp áp suất làm việc được kiểm soát theo yêu cầu cho hệ thống thủy lực của trợ lực lái Điều chỉnh được thực hiện tùy thuộc vào tốc độ xe, góc lái và tốc độ di chuyển của vô lăng
Trong trường hợp hỏng hóc
Không có trợ lực lái khi bơm trợ lực lái bị hỏng Tuy nhiên, bạn vẫn có thể lái xe với lực lớn hơn
3.8.1.3 Bơm nước cho mạch nhiệt độ cao V467
Bơm này là một phần của hệ thống quản lý nhiệt độ sáng tạo
Bơm điện này bơm nước trong hệ thống làm mát mạch nhiệt độ cao Nó đảm bảo rằng có đủ lượng nước làm mát và do đó, việc vận chuyển nhiệt đến các bộ tản nhiệt được đảm bảo ngay cả khi ở chế độ điện
Trong trường hợp hỏng hóc
Nếu bơm bị hỏng, một lỗi sẽ được ghi vào bộ nhớ lỗi Lượng nhiệt tỏa ra cho nội thất sẽ giảm nhưng vẫn hoạt động Tất cả các van của mạch nhiệt độ cao đều được mở và bơm nước chính của động cơ đốt trong được kích hoạt Hoạt động hybrid chỉ có thể thực hiện được ở mức độ hạn chế
3.8.1.4 Bơm nước cho mạch nhiệt độ thấp V468
Hình 3.31 Bơm nước nhiệt độ cao
Bơm nước được gắn trên thành dọc bên phải trong khu vực động cơ của xe
Bơm điện này bơm dòng nước làm mát trong mạch nhiệt độ thấp Mạch nhiệt độ thấp đi qua bộ điện tử công suất và bộ làm mát khí nạp của động cơ đốt trong
Trong trường hợp hỏng hóc
Nếu bơm bị hỏng và bộ điện tử công suất quá nhiệt, một thông báo cảnh báo sẽ xuất hiện trên bảng điều khiển Hoạt động hybrid chỉ có thể thực hiện được ở mức độ hạn chế Bạn cần đến xưởng
3.8.1.5 Bơm chân không trợ lực phanh V469
Nó được bắt vít vào phía trước bên phải của động cơ từ bên dưới
Hình 3.32 Bơm nước nhiệt độ thấp
Hình 3.33 Bơm chân không trợ lực phanh
Hệ thống quản lý nhiệt độ tiên tiến
Việc giới thiệu thế hệ mới của bộ điều khiển động cơ MED 17.1.6 với bộ xử lý ba nhân cũng cho phép thực hiện hệ thống quản lý nhiệt độ tiên tiến Mục tiêu của nó là tiếp tục giảm tiêu hao nhiên liệu và khí thải CO2 thông qua quản lý nhiệt độ xe được tối ưu hóa Quản lý nhiệt độ tối ưu hóa có nghĩa là tất cả các thành phần và cụm bị căng nhiệt được kết nối với hệ thống làm mát, chẳng hạn như động cơ hoặc hộp số, được giữ trong phạm vi nhiệt độ tối ưu cho hiệu quả của chúng
Trong Touareg Hybrid, hệ thống làm mát được chia thành mạch nhiệt độ thấp và mạch nhiệt độ cao Ngoài các bơm nước điện bổ sung, hệ thống quản lý nhiệt độ tiên tiến còn được trang bị bơm nước chính theo yêu cầu, qua đó lưu lượng cung cấp có thể được điều chỉnh theo công suất làm mát cần thiết
3.9.1 Bơm nước theo yêu cầu động cơ đốt trong
Bơm nước theo yêu cầu có thể được sử dụng để điều chỉnh lưu lượng nước làm mát trong mạch nhiệt độ cao bất kể tốc độ động cơ
Bơm nước theo yêu cầu khác với bơm nước thông thường ở chỗ nó có một van che có thể được di chuyển qua cánh quạt của bơm với sự trợ giúp của một bộ tạo chân không Do đó, lưu lượng nước làm mát được đặt theo yêu cầu Các lưu lượng thể tích từ nước làm mát tĩnh cho đến và bao gồm tốc độ cung cấp đầy đủ có thể được tạo ra trong mạch nước làm mát
Trong trường hợp hỏng hóc
Trong trường hợp bơm nước theo yêu cầu bị hỏng, động cơ đốt trong sẽ cần phải hoạt động với tốc độ cao hơn để duy trì nhiệt độ làm mát động cơ thích hợp Điều này có thể làm giảm hiệu suất nhiên liệu và có thể gây ra hư hỏng cho động cơ
Bơm ở chế độ cung cấp
Van che cho phép cánh quạt bơm đang chạy Lưu lượng cung cấp có thể lưu thông không bị cản trở
Bơm không ở chế độ cung cấp
Van che chắn cánh quạt bơm đang chạy và do đó chặn lưu lượng cung cấp
Hình 3.36 Bơm nước theo động cơ đốt trong
3.9.2 Mạch làm mát nhiệt độ thấp
Mạch làm mát nhiệt độ thấp đi qua các thành phần không yêu cầu hoặc không chịu được nhiệt độ cao trong quá trình vận hành
Trong Touareg Hybrid, hai bộ làm mát khí nạp của động cơ đốt trong và vỏ của bộ điện tử công suất của hệ thống 288 Volt được tích hợp vào mạch làm mát này Phân phối nhiệt ra môi trường được thực hiện qua hai thành phần làm mát nhiệt độ thấp như bộ trao đổi nhiệt
Trong mạch này, nhiệt độ cũng được điều chỉnh bởi hệ thống quản lý nhiệt độ tiên tiến trong bộ điều khiển động cơ Tuy nhiên, điều này được thực hiện độc lập với việc điều chỉnh trong mạch làm mát nhiệt độ cao Lưu lượng cung cấp trong mạch nước làm mát này được duy trì hoàn toàn bởi bơm nước làm mát nhiệt độ thấp điện
1 Bình chứa nước làm mát
2 Bộ điện tử công suất
3 Bộ làm mát khí nạp 1
4 Bộ làm mát khí nạp 2
5 Bộ tản nhiệt nhiệt độ thấp 1
6 Bơm nước làm mát nhiệt độ thấp điện
7 Bộ tản nhiệt nhiệt độ thấp 2
Hình 3.37 Mạch làm mát nhiệt độ thấp
Mạch làm mát nhiệt độ thấp hoạt động với cùng chất lỏng làm mát như mạch làm mát nhiệt độ cao
3.9.3 Mạch làm mát nhiệt độ cao
Mạch làm mát nhiệt độ cao bao gồm hệ thống làm mát động cơ và hộp số, hệ thống làm mát động cơ điện/máy phát điện, hệ thống làm mát dầu động cơ cũng như bộ trao đổi nhiệt cho lò sưởi và điều hòa không khí
Thiết kế Để đạt được hiệu quả cao của hệ thống quản lý nhiệt độ tiên tiến, mạch làm mát này được trang bị bơm nước phụ điện và van chuyển đổi cùng với bơm nước chính theo nhu cầu trên động cơ đốt trong
Tùy thuộc vào điều kiện vận hành, lưu lượng thể tích nước làm mát có thể giảm xuống để làm nóng đầu xi lanh nhanh hơn Trong trường hợp này, lưu lượng thể tích
2 Bộ trao đổi nhiệt lò sưởi
4 Động cơ điện/máy phát điện
5 Bơm nước có thể chuyển đổi
6 Bộ làm mát dầu động cơ
7 Mạch làm mát động cơ
8 Van điều nhiệt chất lỏng làm mát
9 Bơm nước điện nhiệt độ cao
Hình 3.38 Mạch làm mát nhiệt độ cao của bơm nước chính sẽ bị chặn Ngược lại, nếu cần phải vận chuyển một lượng nhiệt lớn hơn đến bộ tản nhiệt, thì lưu lượng thể tích của bơm nước chính sẽ được tăng lên bằng cách kích hoạt bơm nước phụ điện Với sự hỗ trợ của van chuyển đổi, động cơ điện có thể được ngắt kết nối hoặc kết nối với mạch làm mát cho đến khi đạt đến nhiệt độ vận hành tối ưu của nó Khi bơm nước chính được tắt, có thể xảy ra trường hợp chỉ có bơm điện hoạt động cho đến khi vượt quá các giá trị giới hạn nhiệt độ cho phép, chẳng hạn như ở đầu xi lanh Sau đó, bơm nước chính mới bắt đầu hoạt động trở lại Hệ thống quản lý nhiệt độ tiên tiến do đó phản ứng rất linh hoạt với các yêu cầu về nhiệt độ và điều kiện nhiệt độ trong xe.
Các màn hình và điều khiển khi lái xe ở chế độ hybrid
Touareg Hybrid được trang bị các màn hình và điều khiển sau đây để lái xe ở chế độ điện:
• Màn hình trên hệ thống radio/điều hướng RNS 850
• Màn hình trên bảng điều khiển
• Nút cho chế độ lái điện mở rộng
3.10.1 Nút cho chế độ lái điện mở rộng E709
Nút lái điện (nút chế độ điện) được đặt trong mô-đun nút giữa hai công tắc xoay điều chỉnh hệ thống treo trên bảng điều khiển trung tâm Kích thước và vị trí của nút bên trong mô-đun nút thay đổi tùy thuộc vào trang bị của xe, ví dụ có hoặc không có hệ thống treo khí nén
Người lái có thể sử dụng nút này để mở rộng giới hạn của việc lái xe điện Ý tưởng đằng sau điều này là người lái xe hybrid có thể rời khỏi khu dân cư của họ mà không gây ra tiếng ồn vào buổi sáng khi họ đi làm Sử dụng nút lái điện sẽ hạ thấp
Hình 3.39 Màn hình điều chỉnh chế độ lái ngưỡng nhiệt độ tối thiểu của động cơ đốt trong Điều này cho phép lái xe điện với xe hybrid sớm hơn
Trong trường hợp hỏng hóc
Hư hỏng không ảnh hưởng đến hệ thống lái hybrid Chỉ chức năng bổ sung của việc lái xe điện mở rộng không còn khả thi
3.10.2 Màn hình trên bảng điều khiển
Chế độ lái điện (lái điện) cũng được hiển thị trên bảng điều khiển Biểu tượng cho pin điện áp cao và các mũi tên chỉ vào bánh xe cho biết xe đang được vận hành bằng pin điện áp cao và động cơ điện Màn hình trên bảng điều khiển cũng cho biết tất cả các trạng thái lái xe khác Các bản trình bày chỉ được điều chỉnh theo trạng thái lái xe
Nếu xảy ra lỗi trong hệ thống điện áp cao, một đèn báo sẽ được phát ra Đèn báo này có thể sáng lên với các màu cam, đỏ hoặc đen Tùy thuộc vào loại lỗi trong hệ thống điện áp cao, màu sắc tương ứng và văn bản yêu cầu sẽ được hiển thị
Nếu hệ thống điện áp cao phát hiện rằng công suất của động cơ điện là 34 kW đủ để vận hành xe, động cơ đốt trong sẽ được tắt Người lái chỉ nhận thấy quá trình này do đồng hồ vòng quay giảm xuống 0 Động cơ đốt trong có thể bị tắt trong quá trình vận hành xe bất kể tốc độ Do đó, đồng hồ vòng quay có thể giảm xuống 0 ngay cả khi xe đang chạy với tốc độ 110 km/h, chẳng hạn
Hình 3.40 Chế độ lái thuần điện
Bảng 3.1 Thông tin cảnh báo về chế độ hybrid trên xe
Hình ảnh Thông tin Ý nghĩa
Hệ thống hybrid hiện không khả dụng
Chế độ điện hiện không khả dụng
Khởi động động cơ đốt trong
Có thể tiếp tục lái xe ở chế độ đốt trong
Lỗi hệ thống hybrid: Dừng xe ở nơi an toàn!
Xe không còn có thể lái được
Lỗi hệ thống hybrid: Hãy mang xe đến xưởng!
Xe vẫn có thể lái được
3.10.3 Màn hình trên hệ thống radio/điều hướng RNS 850
Touareg Hybrid được trang bị hệ thống radio/điều hướng RNS 850 Hệ thống này cho phép hiển thị thông tin về việc lái xe bằng động cơ đốt trong hoặc động cơ điện trên màn hình cảm ứng của hệ thống
Hiển thị chế độ hoạt động
Nhấn nút "CAR" trên RNS 850 sẽ đưa người dùng đến chế độ hiển thị, cho biết chế độ hoạt động hiện tại Thông tin được cung cấp ở đó đề cập đến:
Hình 3.41 Màn hình hiển thị chế độ hybrid bị lỗi
• Luồng năng lượng trong hệ thống truyền động
• Trạng thái sạc của pin điện áp cao (Nút "Máy tính trên xe")
• Phạm vi có thể của động cơ đốt trong tùy thuộc vào lượng nhiên liệu trong bình
3.10.4 Hệ thống điều khiển sạc
Màn hình hệ thống hiển thị biểu tượng pin, qua đó trạng thái sạc của pin điện áp cao được hiển thị
Pin điện áp cao được sạc đầy
Sau giai đoạn phanh dài, pin điện áp cao có thể được sạc đến giá trị này, ví dụ như thông qua phanh tái tạo
Trạng thái sạc một nửa
Do lái xe điện hoặc vận hành máy nén điều hòa không khí điện, pin điện áp cao có thể bị xả Sự xả này được hiển thị bằng cách giảm trạng thái sạc của pin điện áp cao
Trạng thái sạc ở giới hạn dưới
Nếu pin điện áp cao đã được xả, động cơ đốt trong sẽ tự động khởi động khi hiển thị này, để sạc lại pin điện áp cao Trường hợp này có thể xảy ra, ví dụ như khi lái xe điện trong thời gian dài hoặc nếu xe được đỗ trong thời gian dài với điều hòa không khí đang chạy
Hình 3.42 Màn hình cho biết chế độ sử dụng hiện tại
3.10.5 Xe đang hoạt động và hệ thống điều hòa không khí đang bật
Nhấn vào vùng văn bản "Hybrid" và chọn mục "Luồng năng lượng" sẽ hiển thị trên màn hình cảm ứng hiển thị luồng năng lượng hiện tại có liên quan
Khi bật khóa điện, người dùng có thể hiển thị màn hình này trên màn hình RNS
850 Xe có thể lái nhưng đang đỗ Đèn READY được kích hoạt Hệ thống điều hòa không khí có thể được kích hoạt theo ý muốn của người ngồi trong xe
Chỉ có pin điện áp cao được làm nổi bật bằng màu trên màn hình; điều này cho biết trạng thái sạc của pin điện áp cao Điều kiện hệ thống chính
• Trạng thái sạc của pin điện áp cao là đủ
Hình 3.43 Chế độ hoạt động khi điều hòa không khí đang bật
Hình 3.44 Kích hoạt điều hòa
• Khóa điện được cắm vào
• Xe có thể lái bằng điện -> chữ READY màu xanh lá cây sáng lên trong màn hình trên bảng điều khiển
3.10.6 Điều kiện lái xe bằng động cơ điện
Nếu trạng thái sạc của pin điện áp cao là đủ và lực cản chuyển động và giá trị bàn đạp ga thấp, xe sẽ chạy ở chế độ điện Xe chỉ được vận hành bằng động cơ điện Động cơ đốt trong được ngắt kết nối cơ học qua bộ ly hợp ngắt
Trạng thái sạc của pin điện áp cao được hiển thị Các đường màu xanh lam chạy đến các bánh xe dẫn động và một trường văn bản có đường viền màu xanh lam với chữ
"động cơ điện" cho biết xe đang ở chế độ điện Điều kiện hệ thống chính
• Trạng thái sạc của pin điện áp cao là đủ
• Xe có thể lái bằng điện -> chữ READY màu xanh lá cây sáng lên trong màn hình trên bảng điều khiển
• Các cửa xe được đóng
• Dây an toàn được thắt
• Phanh đỗ xe điện tử được tắt
• Cần số được đặt ở vị trí R, D, S hoặc Tiptronic
Hình 3.45 Chế độ lái điện được kích hoạt
CÁC CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA TOUAREG R E-
Các chế độ hoạt động của xe
Nhờ công nghệ hybrid, chức năng start-stop có thể được tích hợp vào thiết kế của xe Trong một chiếc xe thông thường với hệ thống start-stop, xe phải đứng yên để tắt động cơ đốt trong (ví dụ: Passat BlueMotion) Tuy nhiên, trong một chiếc xe hybrid đầy đủ, xe có thể được lái đi bằng năng lượng điện Đặc điểm này cho phép chức năng start- stop tắt động cơ đốt trong ngay cả khi xe đang di chuyển hoặc lăn bánh Động cơ được kích hoạt khi cần thiết, ví dụ như khi tăng tốc mạnh, đạt tốc độ cao, đều tải cao hoặc dung lượng pin cao áp thấp Nếu pin cao áp yếu, hệ thống hybrid có thể sử dụng động cơ đốt trong, với động cơ điện/máy phát điện làm máy phát điện, để sạc pin cao áp
Trong các trường hợp khác, xe hybrid đầy đủ có thể được lái bằng năng lượng điện Động cơ đốt trong sẽ bị tắt Điều này cũng đúng khi di chuyển trong giao thông chậm, dừng lại ở đèn đỏ, khi xe lăn xuống dốc hoặc khi xe dừng lại
Khi động cơ đốt trong không hoạt động, nó không tiêu thụ nhiên liệu và không tạo ra khí thải a - Pin của ắc quy điện áp cao quá thấp b -: Yêu cầu tăng tốc cao c - : Tốc độ cao d - : Leo dốc
Hình 4.1 Các tình huống động cơ dốt trong hoạt động Động cơ đốt trong
- Chức năng start-stop tích hợp vào hệ thống hybrid tăng hiệu suất của xe và do đó làm cho xe thân thiện với môi trường hơn
Trong khi động cơ đốt trong tắt, hệ thống điều hòa không khí vẫn có thể hoạt động Máy nén điều hòa không khí là một phần của hệ thống cao áp
4.1.2 Chế độ chạy điện/ máy phát kết hợp Động cơ và máy phát được sử dụng như một máy phát điện, mô tơ điện và máy khởi động Động cơ điện có thể sử dụng như một máy phát điện Nếu trục của động cơ
Hình 4.3 Vai trò của động cơ điện trên xe
Chú thích e -Chạy chậm dần đến khi dừng hẳn f - : Tốc độ thấp g - : Xe đã dừng h- : Xuống dốc
Tắt động cơ đốt trong
Hình 4.2 Các hình huống khi động cơ đốt trong tắt
Khi động cơ điện là máy phát điện
Khi động cơ điện là động cơ điện điện được dẫn động bởi động cơ đốt trong, động cơ điện đóng vai trò như một máy phát điện Khi điện năng được cung cấp đủ cho máy phát, động cơ điện được sử dụng để vận hành xe Vì vậy, động cơ điện có thể thế hệ thống khởi động và máy phát điện cho động cơ đốt trong
4.1.3 Chế độ tăng tốc điện
Tương tự như chức năng kick-down trong động cơ đốt trong, làm cho công suất động cơ tăng tối đa, hệ thống điều khiển của xe hybrid cung cấp chức năng tăng tốc điện Khi hoạt đông, động cơ điện và động cơ đốt trong cung cấp tối đa công suất hoạt động, kết hợp lại tạo thành giá trị cao hơn Tổng công suất của từng loại động cơ tương ứng với tổng công suất của hệ thống truyền động Tuy nhiên, do tổn thất công suất trong động cơ điện, công suất phát của máy phát điện ít hơn công suất lái Công suất lái hoặc công cơ học của động cơ điện là 34kW Công suất phát của máy phát điện hay đầu ra của động cơ điện là 31kW
Trên Xe Touareg Hybrid, động cơ đốt trong có công suất là 245kW và động cơ điện khi đóng vai trò là máy phát điện có công suất là 31kW Khi động cơ điện hoạt động như một động cơ vận hành xe có công suất là 34kW Khi kết hợp, động cơ đốt trong và động cơ điện có công suất là 279kW
Hình 4.4 Chế độ tăng tốc điện
Tổng công suất đầu ra tối đa 279kW
Chế độ tăng tốc điện
Khả năng thu hồi năng lượng của xe hybrid
- Đối với công nghệ này, thuật ngữ này ám chỉ quá trình phục hồi năng lượng Trong quá trình phục hồi, một hình thức năng lượng hiện có được chuyển đổi thành hình thức năng lượng khác có thể tái sử dụng Hóa năng trong quá trình đốt cháy sẽ chuyển thành động năng Trong quá hình hoạt động, nếu phương tiện được phanh bằng hệ thống phanh truyền thống, năng lượng dư thừa tạo ra thông qua ma sát phanh sẽ được chuyển đổi thành nhiệt năng Nhiệt năng được truyền vào môi trường xung quanh, không thể tái sử dụng Tuy nhiên, nếu sử dụng một máy phát điện như một hệ thống phanh bổ sung cùng hệ thống phanh, như trong trường hợp của công nghệ hybrid, một phần động năng có thể được phục hồi dưới dạng điện năng và có thể tái sử dụng lại Cân bằng năng lượng của phương tiện được cải thiện được gọi là phanh tái tạo.