Конструкция
1 Электродвигатель 2 Промежуточный вал 3 Генератор/стартер 4 Водило планетарной передачи 5 Привод масляного насоса 6 Коронная шестерня 7 Датчик Фарстюфе 8 Механизм блокировки при парковке 9 Масляный насос и блок фильтров 10 Дифференциал
В автоматической коробке передач HF 35 имеются 3 двигателя, которыми управляют модуль Hybridantriebsstrang-Steuergerät и модуль Motorsteuergerät (PCM). Работа всех трех моторов должна быть согласована таким образом, чтобы на всех колесах достигался одинаковый поток мощности. Это достигается с помощью планетарной передачи и промежуточного вала. Согласованная работа компонентов коробки передач — коронной шестерни, водила планетарной передачи, планетарных шестерен и солнечной шестерни — обеспечивается не за счет внешних муфт и тормозов, а через управление электродвигателями и двигателем внутреннего сгорания.
1 Солнечная шестерня 2 Водило планетарной передачи 3 Коронная шестерня
Солнечная шестерня планетарной передачи жестко соединена с валом генератора/стартера.
Сопряжение с выходным валом бензинового или дизельного двигателя обеспечивается через водило планетарной передачи. Для гашения пульсаций крутящего момента используется переходная пластина с виброгасителем. Конструкция водила планетарной передачи предусматривает зубчатое зацепление по внешней стороне. Это зацепление сопряжено с шестерней масляного насоса.
Коронная шестерня входит в зацепление с шестерней промежуточного вала. Вместе с шестерней блокировки при парковке они составляют один блок.
1 Вал генератора/стартера 2 Коронная шестерня 3 Первичный вал коробки передач 4 Шестерня промежуточного вала — электродвигатель 5 Шестерня промежуточного вала — коронная шестерня 6 Вал с шестерней — электродвигатель 7 Ведомая коническая шестерня 8 Шестерня промежуточного вала — ведущая шестерня дифференциала
Все три шестерни на промежуточном валу жестко закреплены. Промежуточный вал действует как понижающий редуктор.
Планетарная передача вместе с промежуточным валом определяет передаточные числа различных агрегатов по отношению друг к другу. Несмотря на наличие только одной планетарной передачи и одного неизменяемого передаточного числа, в такой конструкции доступна регулировка и деление мощности. Постоянное передаточное число неизбежно влечет за собой также неизменяемый коэффициент крутящего момента. С учетом этого остается только одна возможность регулировки мощности — путем изменения крутящего момента. Регулировка мощности отдельных двигателей осуществляется в планетарной передаче путем адаптации частоты вращения отдельных двигателей к фактическим параметрам движения автомобиля.
Различные дорожные ситуации
Ниже описываются различные ситуации при вождении. Они могут изменяться в зависимости от различных факторов, например состояния заряда высоковольтной АКБ, температуры наружного воздуха, дополнительных потребителей энергии и т. п.
Запуск двигателя в положении рычага селектора P
Поскольку в гибридных автомобилях (Гибрид-Электрофарцеуг) не предусмотрено наличия вспомогательной системы отопления, при низкой температуре наружного воздуха происходит запуск двигателя внутреннего сгорания.
Запуск двигателя осуществляется с помощью генератора/стартера. Он передает усилие на солнечную шестерню. Сателлиты планетарной передачи обкатываются по зубьям коронной шестерни, вместе с тем водило планетарной передачи вращается в том же направлении, что и генератор/стартер (направление вращения по часовой стрелке). Мотор запускается. Автомобиль не двигается с места, так как коронная шестерня блокируется шестерней блокировки при парковке. После запуска двигателя приводится в движение генератор/стартер. Начинается зарядка высоковольтной АКБ.
Если включена передача Vorwärtsfahrt или Rückwärtsfahrt, двигатель продолжает работать, а высоковольтная АКБ заряжается от генератора/стартера.
Если выбрано положение Нейтральное положение, мотор продолжает работать, но управляющий сигнал от модуля Hybridantriebsstrang-Steuergerät заставляет генератор/стартер прекратить выработку энергии. В результате двигатель работает на холостом ходу. Если автомобиль все же движется, то двигатель выключится при достижении скорости выше 3 км/ч. В положении Нейтральное положение осуществляется постоянный контроль за состоянием заряда высоковольтной АКБ. Поскольку в этом состоянии энергия высоковольтной батареи постоянно расходуется, уровень заряда падает. Если уровень заряда падает ниже заданного значения, двигатель отключается для защиты высоковольтной батареи от чрезмерного разряда. Одновременно с этим регистрируется код Сообщение об ошибке, который отражает причину отключения двигателя.
Разгон автомобиля от электропривода в положении рычага селектора D
Электродвигатель вращается по часовой стрелке и через промежуточный вал приводит в движение дифференциал и коронную шестерню. Коронная шестерня вращается по часовой стрелке. Поскольку двигатель не работает, генератор/стартер вращается против часовой стрелки. В этом случае генератор/стартер не вырабатывает электрически ток.
Разгон автомобиля от электропривода и двигателя в положении рычага селектора D
Двигатель и электродвигатель совместно приводят автомобиль в движение. Двигатель также приводит в действие генератор/стартер для зарядки высоковольтной АКБ. Вращение всех двигателей выполняется по часовой стрелке.
Ускорение автомобиля в положении рычага селектора D
Двигатель и электродвигатель совместно разгоняют автомобиль. Движущие моменты обоих двигателей различны в зависимости от требований. Двигатель внутреннего сгорания приводит в действие генератор/стартер. Вырабатываемый ток поступает в электродвигатель.
Движение задним ходом
В основном автомобиль приводится в движение электродвигателем. Для движения задним ходом электродвигатель получает соответствующий сигнал управления от модуля Hybridantriebsstrang-Steuergerät и начинает вращаться против часовой стрелки. Максимальная скорость составляет 45 км/ч.
С учетом различных факторов может работать и двигатель внутреннего сгорания. В этом случае он приводит в действие генератор/стартер. Водило планетарной передачи и солнечная шестерня вращаются по часовой стрелке. Крутящий момент, вырабатываемый двигателем, используется только для работы генератора/стартера.
Если двигатель внутреннего сгорания не работает, водило планетарной передачи останавливается. В результате направление вращения генератора/стартера будет по часовой стрелке, а электродвигателя — против часовой стрелки.
Замедление движения автомобиля в положении рычага селектора D
Торможение автомобиля осуществляется главным образом электродвигателем: он работает как генератор и заряжает высоковольтную АКБ. В зависимости от скорости и нужного замедления двигатель внутреннего сгорания работает в режиме принудительного холостого хода или отключается. Генератор/стартер в зависимости от требований и крутящего момента может работать в качестве генератора и, кроме того, заряжает высоковольтную АКБ.
Парк. запир.
1 Парковочная блокировка не включена 2 Парковочная блокировка включена
Парковочная блокировка защищает автомобиль от нежелательного движения при невключенном ручном тормозе.
Механизм срабатывает в стоящем автомобиле при нахождении рычага селектора в положении "Parken".
Движение рычага коробки передач передается через его трос на рычаг вала управления переключением передач.
Механизм переключения передач приводится в движение с помощью рычага вала переключения передач. В механизме переключения передач имеется подвешенная система тяг и рычагов, которая в положении рычага селектора Паркен с помощью подпружиненного конуса включает стопорный кулачок.
Если стопорный кулачок находится на зубе шестерни механизма коробки передач, запирающей трансмиссию автомобиля на стоянке, нажимная пружина на конусе натягивается. При движении автомобиля натянутая пружина прижимает конус влево, и стопорный кулачок входит в промежуток между зубьями шестерни механизма коробки передач, запирающей трансмиссию автомобиля на стоянке.
При выводе рычага селектора из положения Паркен механизм переключения передач поворачивается и система тяг и рычагов с подпружиненным конусом перемещается вправо. Таким образом торсионная пружина выводит стопорный кулачок из шестерни механизма коробки передач, запирающей трансмиссию автомобиля на стоянке, и движение автомобиля больше не блокируется.
Датчики
1 Датчик Getriebeöltemperatur 2 Датчик Фарстюфе
Датчик Getriebeöltemperatur встроен в коробку передач. Для его замены необходимо разобрать коробку передач.
Он измеряет температуру трансмиссионной жидкости коробки передач с помощью Отрицательный температуроэффициент-резистора.
Датчик Фарстюфе установлен в коробке передач и не подлежит настройке. После замены программирование не требуется.
ПримечаниеЧтобы обеспечить безупречную работу датчика Фарстюфе, требуется корректная регулировка тросового привода рычага селектора.
Датчик Фарстюфе представляет собой индуктивный датчик, он предназначен для передачи двух ШИМ-сигналов в зависимости от положения рычага селектора в модуль Motorsteuergerät (PCM). Скважность импульса первого сигнала в зависимости от положения рычага селектора находится в диапазоне между 10 и 90 %, второго сигнала — между 90 и 10 %.