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 |
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.