Alternatív járműhajtások

Kedves olvasó, a 3 részes szakmai cikksorozat utolsó epizódját olvashatja. Első fejezetünk a hibrid rendszer statikus soros diagnosztikájával foglalkozott, a második és mostani epizódunkban továbbra is a Toyota Prius 1.5 NZ-FXE motorkódú típusának különböző üzemállapotokat vizsgáljuk.

Az előző fejezetben tárgyalt „indítás”, indulás” és „normál haladás” üzemállapotokhoz kapcsolódó működés rövid ismertetése könnyebbé teszi a jelen fejezet újabb üzemállapotainak megértését, ismétlésként röviden tekintsük át a Prius teljesítmény elágazásos vegyes hibrid kialakítású rendszer fontosabb komponenseit.

4. ábra

A belső égésű motor mellett két villamos gép kapott helyet. E három komponens erőátviteléről, illetve fordulatszám illesztéséről egy speciális bolygómű (PSD) gondoskodik. A PSD-t és a két villamos gépet a főtengelyre szerelték.

Az MG 1-es modul generátorként működik, míg az MG 2 jellemzően a benzinmotort támogatja. Mind a két villamos motor vezérlését az Inverter modul végzi.

4. üzemállapot: TÖLTÉS ÁLLÓ AUTÓNÁL

Ha az autó nyugalomban van és a nagy- feszültségű akkumulátor töltöttségi szintje alacsony, akkor a Hibrid ECU elindítja a belső égésű motort és tölti az akkumulátort. A 4. ábrán jól látható, hogy az MG 2-es motor fordulatszáma nulla, azaz az autó nyugalomban van. Így az MG 1-es generátor fordulatszáma a belső égésű motor fordulatszámából adódik.

5. üzemállapot: INTENZÍV GYORSÍTÁS

5/a ábra

5/b ábra

Az autó intenzív gyorsítások során a belsőégésű motorral és a villamos géppel gyorsít. Ilyenkor az MG 1-es generátor villamos energiát termel az MG 2-es motor számára. Az 5/a ábra mutatja, hogy a benzinmotor fordulatszáma 3424 minP^-1P és folyamatosan emelkedik. A gyorsításhoz szükséges további nyomatékot az MG 2-es motor biztosítja. Ez 200 Nm, amit 1872 minP^-1P fordulatszámon ad le. A gyorsításhoz szükséges energiát a nagyfeszültségű akkumulátorból veszi az autó. Ezért az akkumulátorból kifolyó áram 162 Amper, az adott körülmények között.

6. üzemállapot: REGENERATÍV FÉKEZÉS

A Prius a fékezési folyamat során a mozgási energiájának egy részét villamos energiává alakítja (6/b ábra).

6/a ábra

6/b ábra

Ezt az átalakítást az MG 2-es motor generátor üzemben végzi. Az ábrát követve látható, hogy az autó körülbelül 40 km/h-ról lassít 22 km/h-ra. Az igényelt regeneratív 184 Nm féknyomatékot a fékvezérlő számítja ki (6/a ábra). Ezt az értéket a fékvezérlő közli az inverter egységgel, ami pedig visszajelzést küld a fék ECU-nak a ténylegesen megvalósított villamos fékezésről.

Esetünkben ez 176 Nm, ami 60A töltőáramot eredményez. Az igényelt féknyomaték és a regeneratív féknyomaték különbségét a hidraulikus fékrendszer egészíti ki és hozza létre a vezető által kívánt fékhatást.

LITO-Technik