СИСТЕМА ГИБРИДНОЙ ТРАНСМИССИИ


  1. КОНСТРУКЦИЯ


    1. В качестве MG1 и MG2 используются компактные и легкие синхронные электродвигатели с постоянными магнитами.

    2. MG1 заряжает высоковольтную аккумуляторную батарею и обеспечивает электрическую энергию для приведения в движение автомобиля, а также выполняет функцию стартера для запуска двигателя. Кроме того, MG1 уменьшает частоту вращения коленчатого вала, чтобы плавно остановить двигатель.

    3. MG2 увеличивает мощность двигателя, действуя в качестве дополнительного источника энергии, а также, в зависимости от ситуации, работает отдельно, позволяя получить отличные силовые характеристики, в частности, плавное трогание с места и разгон.

    4. ЭБУ MG получает сигналы от ЭБУ гибридной системы в сборе и, в соответствии с данной командой, включает биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT) в силовых модулях (PM) для приведения в действие MG1 и MG2.

    5. При протекании трехфазного переменного тока через трехфазные обмотки статора в электродвигателе создается вращающееся магнитное поле. Вращение магнитного поля регулируется в соответствии с положением и частотой вращения ротора, чтобы обеспечить притяжение постоянного магнита ротора к магнитному полю и, соответственно, создать крутящий момент. Этот крутящий момент практически пропорционален току, а частота вращения определяется частотой переменного тока. Кроме того, точно регулируются вращение магнитного поля и угол магнита ротора, чтобы эффективно создавать высокий крутящий момент даже в диапазоне высоких скоростей.

    6. Постоянные магниты в роторах MG1 и MG2 установлены оптимально, чтобы эффективно использовать реактивный крутящий момент*. Это увеличивает вращательное усилие ротора и позволяет получить большее тяговое усилие.

      Tech Tips

      *: Крутящий момент, создаваемый в связи с изменениями магнитного сопротивления в зазоре между статором и ротором

    7. При выработке электроэнергии вращение ротора создает магнитное поле, которое наводит электрический ток в обмотке статора.

      Figure 1. Выработка электроэнергии MG1

      A01MR7OE02

    8. Датчик частоты вращения (резольвер)


      1. Резольверы представляют собой компактные надежные датчики, которые точно определяют положение магнитов, что необходимо для эффективного управления MG1 и MG2.

      2. Статор датчика частоты вращения имеет 3 обмотки, как показано на рисунке. Выходные обмотки S и обмотка C располагаются по углом 90° друг к другу.

      3. Этот датчик подает в обмотку возбуждения A определенный переменный ток, так что в обмотках S и C, независимо от частоты вращения ротора, протекает ток постоянной частоты. Так как ротор имеет овальную форму, зазор между статором и ротором изменяется при вращении ротора. Поэтому максимальные значения выходных сигналов обмоток S и C изменяются в зависимости от положения ротора.

      4. ЭБУ MG постоянно определяет эти максимальные значения. Затем он соединяет их, формируя теоретический сигнал. Абсолютное положение ротора определяется по разности значений сигналов обмоток S и C, направление вращения – по разности фаз теоретических сигналов обмоток S и C, а частота вращения – по изменению углового положения ротора в течение определенного времени.

      5. На следующем рисунке показаны сигналы обмоток A, S и C при повороте ротора на 180° в положительном направлении.

        A01MR6WE02

        Figure 2. Выходной сигнал датчика частоты вращения (рисунок поясняет принцип работы)

        A01MRB8E03
        *1 Катушка возбуждения A
        *2 Теоретический сигнал
        *3 Обмотка возбуждения S
        *4 Обмотка возбуждения C

    9. Датчик температуры


      1. Датчики температуры MG1 и MG2 определяют температуру статора.

      2. На основании сигналов этих датчиков температуры ЭБУ гибридной системы в сборе управляет гибридной системой.

        Figure 3. Характеристики датчиков

        A01MRA6E02
        *1 Сопротивление
        *2 Температура