Mazda: гибридная силовая установка Mazda M Hybrid Boost [CX-60, CX-70, CX-80, CX-90]

 Как работает гибридная силовая установка Mazda M Hybrid Boost [CX-60, CX-70, CX-80, CX-90]

• Система M Hybrid Boost использует кинетическую энергию, генерируемую при замедлении автомобиля, для зарядки аккумулятора M Hybrid Boost, который сохраняет энергию произведенную электрической установкой с высокой эффективностью генерации. Использование электроэнергии, накопленной в аккумуляторе M Hybrid Boost, представляющем собой высокоёмкую аккумуляторную батарею, способствует улучшению ходовых качеств и экономии топлива за счёт снижения нагрузки на двигатель и повышения его эффективности. Кроме того, перезапуск двигателя из режима i-stop с помощью электродвигателя обеспечивает бесшумную работу.

Основные характеристики системы Mazda M Hybrid Boost  

Наименование

Спецификация

Электродвигатель

Модель

MR

Тип

Синхронный двигатель с постоянными магнитами

Максимальная мощность (кВт)

12,4

Максимальный крутящий момент (Нм)

153

Батарея
M hybrid boost

Тип

Литий-ионный аккумулятор

Количество (модулей)

1

Тип подключения

Тандем

Ёмкость (А·ч)

7,5

Структурный вид

Блок-схема электрических соединений

1

B+

2

Аккумуляторная батарея (M Hybrid Boost)

3

Электродвигатель (M Hybrid Boost)

4

PCM

5

DC-DC преобразователь (M Hybrid Boost)

6

Цепь понижения напряжения

7

Электрооборудование автомобиля (12 В)

8

Свинцово-кислотная аккумуляторная батарея

9

Электропроводка (12 В)

10

Электропроводка (48 В)

Электродвигатель
• Электродвигатель используется для эффективной выработки электроэнергии при замедлении автомобиля.

• Имеет функцию повторного запуска с системой i-stop.

Конструкция
• Электродвигатель встроен в автоматическую коробку передач.

Работа
• Мощность двигателя регулируется отдельным инвертором.

1

Аккумуляторная батарея (M Hybrid Boost)

2

Инвертор

3

Датчик входного напряжения инвертора

4

Модуль управления электродвигателем

5

Датчик температуры силового транзистора

6

Датчик тока

7

Электродвигатель

8

Датчик температуры двигателя

9

Датчик скорости вращения двигателя

10

Фаза U

11

Фаза V

12

Фаза W

13

CAN шина

14

PCM

15

Свинцово-кислотная аккумуляторная батарея

• Инвертор имеет следующие функции защиты.
1. Защита от перегрева.
• Если внутренняя цепь инвертора достигает заданной температуры, выходная мощность двигателя ограничивается для предотвращения повышения его температуры.
2. Защита по напряжению.
• Если PCM управляет чрезмерной выходной мощностью, выходное напряжение двигателя ограничивается для предотвращения подачи избыточного напряжения на гибридную аккумуляторную батарею M Hybrid Boost.
3. Защита по току.
• Если ток, протекающий через каждый компонент двигателя, превышает заданное значение, ток отключается для ограничения или остановки двигателя.

Аккумуляторная батарея Mazda M Hybrid Boost
• Аккумуляторная батарея M Hybrid Boost — это аккумулятор высокой ёмкости, способный накапливать выработанную и/или рекуперированную энергию и использовать её при необходимости.

Конструкция
• Аккумуляторная батарея M Hybrid Boost устанавливается под полом снаружи автомобиля (под центральной стойкой кузова с левой стороны автомобиля).

• Аккумуляторная батарея M Hybrid Boost имеет заземляющую пластину, которая отделяет заземление со стороны кузова автомобиля от заземления аккумуляторной батареи M Hybrid Boost. Снятие заземляющей пластины предотвращает короткое замыкание, поскольку подача напряжения 48 В прерывается.

Внимание
• На клеммах аккумуляторной батареи может быть остаточный заряд, поэтому будьте осторожны и не прикасайтесь одновременно к клеммам + и - аккумуляторной батареи M Hybrid Boost.

1

Аккумуляторная батарея (M Hybrid Boost)

2

+ Клемма

3

Заземляющая пластина

4

Вид снизу

5

+ Клемма

6

+ Клемма

• Внутри аккумуляторной батареи установлены плата мониторинга и датчик для независимого контроля и определения состояния. Состояние постоянно отслеживается и определяется датчиками напряжения, тока и температуры, которые передаются в PCM или двигатель по шине CAN.
• При нагревании аккумуляторной батареи температура аккумуляторной батареи регулируется контуром охлаждения.
• При возникновении любой неисправности PCM или плата мониторинга активирует защиту, и размыкает реле отключения аккумуляторной батареи.
• При утилизации соблюдайте соответствующую процедуру.

DC-DC преобразователь (Mazda M Hybrid Boost)
• DC-DC преобразователь (M Hybrid Boost) подает электроэнергию, накопленную в аккумуляторной батарее M Hybrid Boost, на электрические компоненты автомобиля.

Конструкция
• DC-DC-преобразователь (M Hybrid Boost) установлен под полом автомобиля за нишей левого колеса.

Работа
• DC-DC преобразователь (M Hybrid Boost) использует следующие входные и выходные компоненты системы.

1

Реле (M Hybrid Boost)

2

Аккумуляторная батарея (M Hybrid Boost)

3

Электродвигатель (M Hybrid Boost)

4

Электрооборудование автомобиля (48 В)

5

DC-DC преобразователь (M Hybrid Boost)

6

PCM

7

Электрическое реле фаз газораспределения

8

Электрооборудование автомобиля (12 В)

9

Свинцово-кислотная батарея

10

Стартер

Принцип работы Mazda M Hybrid Boost
• Принцип работы системы Mazda M Hybrid Boost показан ниже.

1

Генерация электроэнергии

2

Электродвигатель (M Hybrid Boost)

3

Аккумулирование электроэнергии

4

Аккумуляторная батарея (M Hybrid Boost)

5

Использование электроэнергии

6

DC-DC преобразователь (M Hybrid Boost)

7

Стартер

8

Электрооборудование автомобиля (12 В)

9

Свинцово-кислотная аккумуляторная батарея

•  Активация режимов работы зависит от условий вождения автомобиля и состояния текущих парметров компонетов, связанных с системой Mazda M Hybrid Boost.

Статус работы

Выполняемая операция

1

Активация

Активация гибридного режима M-Boost

2

Генерация

Обычная генерация электроэнергии (без рекуперации)

3

Аккумулирование

Рекуперативное торможение

4

Использование

Подача электроэнергии компонентам системы M Hybrid Boost

5

Совместная с основным двигателем работа электродвигателя

6

Перезапуск двигателя электродвигателем (M Hybrid Boost)

7

Прерывание

Прерывание гибридного режима работы системы M Hybrid Boost

1. Активация системы M Hybrid Boost

Назначение
• Проверка состояния компонентов системы M Hybrid Boost в норме и их активация.

Условия работы
• Зажигание включено

Содержание работы
• Проверка состояния и подключение аккумуляторной батареи M Hybrid Boost, двигателя и DC-DC преобразователя (M Hybrid Boost).

• Подача питания на электрооборудование автомобиля (12 В) от аккумуляторной батареи.

1

Электродвигатель (M Hybrid Boost)

2

Аккумуляторная батарея (M Hybrid Boost)

3

DC-DC преобразователь (M Hybrid Boost)

4

Цепь понижения напряжения

5

Электрооборудование автомобиля (12 В)

6

Цепи напряжения 12 В

2. Генерация электроэнергии (без рекуперации)

Назначение
• Выработка электроэнергии с помощью электродвигателя, зарядка аккумуляторной батареи (M Hybrid Boost) и питание электрических устройств автомобиля.

Условия работы
• Во время запуска двигателя зарядная ёмкость аккумуляторной батареи (M Hybrid Boost) меньше заданного значения.

Содержание работы
• Работа двигателя для аккумулирования электроэнергии в аккумуляторной батарее (M Hybrid Boost). Электроэнергия, сохраненная в аккумуляторной батареи (M Hybrid Boost), подается на электрические устройства автомобиля через DC-DC преобразователь (M Hybrid Boost).

1

Электродвигатель (M Hybrid Boost)

2

Аккумуляторная батарея (M Hybrid Boost)

3

DC-DC преобразователь (M Hybrid Boost)

4

Цепь понижения напряжения

5

Электрооборудование автомобиля (12 В)

6

Цепи напряжения 48 В

7

Цепи напряжения 12 В

3. Рекуперативное торможение

Назначение
• Рекуперация кинетической энергии, генерируемой при замедлении автомобиля, в электричество для зарядки аккумуляторной батареи (M Hybrid Boost).

Условия работы
• Педаль акселератора отпущена, и автомобиль движется с заданной или более высокой, чем заданная, скоростью.

Содержание работы
• Основной двигатель и электродвигатель механически разъединены:

― Рекуперативное торможение выполняется при отключении основного двигателя и электродвигателя. Электродвигатель работает в режиме генератора, вырабатывает электроэнергию и заряжает аккумуляторную батарею (M Hybrid Boost). Электроэнергия, сохраненная в аккумуляторной батарее (M Hybrid Boost), подается на электрические устройства автомобиля через преобразователь постоянного тока (M Hybrid Boost).

1

Двигатель основной

2

Муфта сцепления

3

Электродвигатель (M Hybrid Boost)

4

Аккумуляторная батарея (M Hybrid Boost)

5

DC-DC преобразователь (M Hybrid Boost)

6

Цепь понижения напряжения

7

Электрооборудование автомобиля (12 В)

8

Цепи напряжения 48 В

9

Цепи напряжения 12 В

• Основной двигатель и электродвигатель механически соединены:
― Рекуперативное торможение осуществляется при соединении двигателя и электродвигателя муфтой сцепления, встроенной в АКП. Электродвигатель вырабатывает электроэнергию и заряжает аккумулятор (M Hybrid Boost). Электроэнергия, сохраненная в аккумуляторе (M Hybrid Boost), подается электрооборудованию автомобиля через DC-DC-преобразователь (M Hybrid Boost).

1

Двигатель основной

2

Муфта сцепления

3

Электродвигатель (M Hybrid Boost)

4

Аккумуляторная батарея (M Hybrid Boost)

5

DC-DC преобразователь (M Hybrid Boost)

6

Цепь понижения напряжения

7

Электрооборудование автомобиля (12 В)

8

Цепи напряжения 48 В

9

Цепи напряжения 12 В

4. Подача электроэнергии компонентам системы M Hybrid Boost

Назначение
• Снижение нагрузки на основной двигатель за счёт использования электроэнергии, заряженной в аккумуляторе (M Hybrid Boost), и повышение топливной экономичности за счёт снижения расхода топлива.

Условия работы
• Во время запуска двигателя заряженная ёмкость аккумулятора (M Hybrid Boost) равна заданному значению или превышает его.

• Управление i-stop (при управлении остановкой двигателя) во время движения.
• Управление i-stop (при управлении остановкой двигателя) при остановленном автомобиле.

Содержание работы
• Электроэнергия, сохраненная в аккумуляторе (M Hybrid Boost), поступает электрооборудованию автомобиля через DC-DC преобразователь (M Hybrid Boost). (Питание от свинцово-кислотной аккумуляторной батареи на электрооборудование автомобиля (питание 12 В) не поступает.)

1

Электродвигатель (M Hybrid Boost)

2

Аккумуляторная батарея (M Hybrid Boost)

3

DC-DC преобразователь (M Hybrid Boost)

4

Цепь понижения напряжения

5

Электрооборудование автомобиля (12 В)

6

Цепи напряжения 48 В

7

Цепи напряжения 12 В

5. Совместная работа с основным двигателем электродвигателя M Hybrid Boost

Назначение
• Подключение электродвигателя, запитанного от аккумулятора (M Hybrid Boost), во время замедления автомобиля для снижения расхода топлива при отключении основного двигателя.

Условия работы
• Во время запуска двигателя заряженная емкость аккумулятора M-гибрида превышает заданное значение.

• Малый угол открытия датчика положения педали акселератора во время управления отключением основного двигателя.

Содержание работы
• Электродвигатель приводится в действие с помощью электроэнергии, заряженной в аккумуляторе (M Hybrid Boost), для помощи основному двигателю. Кроме того, электроэнергия подается на электрические устройства автомобиля через преобразователь постоянного тока (DC-DC конвертер (M hybrid boost)).

1

Электродвигатель (M Hybrid Boost)

2

Аккумуляторная батарея (M Hybrid Boost)

3

DC-DC преобразователь (M Hybrid Boost)

4

Цепь понижения напряжения

5

Электрооборудование автомобиля (12 В)

6

Цепи напряжения 48 В

7

Цепи напряжения 12 В

6. Запуск основного двигателя электродвигателем

Назначение
• Бесшумный и быстрый перезапуск основного двигателя.

Условия работы
• Управление i-stop (при управлении остановкой двигателя) во время движения.

• Управление i-stop (при управлении остановкой двигателя) при остановленном автомобиле.

Содержание работы
• Электродвигатель приводится в действие электроэнергией, сохраненной в аккумуляторной батарее M-Hybrid Boost, для перезапуска основного двигателя. Кроме того, электроэнергия подается на электрические устройства автомобиля через DC-DC преобразователь постоянного тока (M Hybrid Boost).

1

Двигатель основной

2

Муфта сцепления

3

Электродвигатель (M Hybrid Boost)

4

Аккумуляторная батарея (M Hybrid Boost)

5

DC-DC преобразователь (M Hybrid Boost)

6

Цепь понижения напряжения

7

Электрооборудование автомобиля (12 В)

8

Цепи напряжения 48 В

9

Цепи напряжения 12 В

7. Прерывание гибридного режима работы M Hybrid Boost

Назначение
• При выключении зажигания размыкает цепь, связанную с аккумуляторной батареей (M Hybrid Boost), и уменьшает ток утечки в бортовой сети, чтобы замедлить снижение скорости зарядки аккумуляторной батареи (M Hybrid Boost).

Условия работы
• Зажигание выключено

Содержание работы
• Разрывает соединение между аккумуляторной батареей (M Hybrid Boost), электродвигателем и преобразователем постоянного тока (DC-DC M Hybrid Boost). Обеспечивает электропитание электрических устройств автомобиля (цепь потребителей 12 В) от аккумуляторной батареи.

Проверка состояния системы Mazda M Hybrid Boost
• PCM отправляет сигнал, связанный с состоянием рекуперативного торможения системой Mazda M Hybrid Boost, в главный коммуникационный блок (CMU).
• Главный коммуникационный блок (CMU) получает сигнал от PCM и отображает информацию, связанную системой M Hybrid Boost, на многофункциональном дисплее или центральном дисплее.

Индикация при неисправности системы Mazda M Hybrid Boost
• При возникновении неисправности в компоненте, связанном с системой Mazda M Hybrid Boost, PCM отправляет запрос в щиток приборов на включение предупреждающего индикатора системы зарядки или предупреждающего индикатора неисправности системы Mazda M Hybrid Boost, а также запрос на отображение сообщения на многофункциональном дисплее или центральном дисплее в зависимости от состояния неисправности.

Записаться на техническое обслуживание и ремонт вашего а/м Mazda можно по телефону: +7(495) 001-05-21, обсудить проблемы с вашим а/м предлагаем в нашем чате: Ниппон Сервис Chat.