Globalna współpraca hybrydowa

Global Hybrid Cooperation , dawniej Advanced Hybrid System 2 ( AHS2 ), to zestaw technologii pojazdów hybrydowych opracowanych wspólnie przez General Motors , Daimler i Chrysler LLC , przy czym BMW dołączyło w 2005 r. Wykorzystuje 2 lub 3 przekładnie planetarne w automatycznej skrzyni biegów : jeden po stronie silnika spalinowego (ICE) (podział wejścia) w połączeniu z drugim (podział wyjścia), tworząc podział złożony i prawdopodobnie jedną trzecią dodatkowej przekładnia planetarna do zwielokrotnienia liczby stałych przełożeń (do 4). General Motors przestał używać nazwy „AHS2” od 2006 roku, woląc nazywać to po prostu dwutrybowym systemem hybrydowym .

Technologia ta została nazwana „Technologią Roku” 2007 przez magazyn Automobile .

Podczas gdy hybrydowy napęd synergiczny Toyoty może wyglądać podobnie, ponieważ łączy również moc z ICE i pary elektrycznych silników- generatorów ; jednak w swojej obecnej formie Toyota wykorzystuje tylko jedną przekładnię planetarną, zapewniającą funkcjonalność tylko w jednym trybie (tj. tylko podział wejść) przy użyciu architektury szeregowej/równoległej. Zintegrowany układ wspomagania silnika Hondy wykorzystuje tradycyjny silnik spalinowy i przekładnię, w której koło zamachowe zastąpiono silnikiem elektrycznym: jest to prosta architektura równoległa, wymagająca dodania mechanicznego przekładnia bezstopniowa (CVT), tj. nieelektrycznie zmienna.


Współpraca

Partnerstwo GM / DaimlerChrysler zostało ogłoszone 13 grudnia 2004 r., Kiedy Dieter Zetsche z DaimlerChrysler dołączył do Ricka Wagonera z GM na scenie z prototypem. Jednak umowa została podpisana dopiero w sierpniu następnego roku.

Podobno GM był odpowiedzialny za rozwój samochodów ciężarowych z napędem na tylne i cztery koła oraz systemów samochodów z napędem na przednie koła, podczas gdy DaimlerChrysler koncentrował się na zastosowaniach w luksusowych samochodach z napędem na tylne koła.

7 września 2005 roku ogłoszono, że BMW również dołączy do sojuszu, prawdopodobnie wykorzystując układ napędu na tylne koła ówczesnego arcyrywala DaimlerChryslera.

Trzy firmy utworzyły organizację o nazwie Global Hybrid Cooperation z inżynierią i kierownictwem skupionymi w GM , DaimlerChrysler i BMW Hybrid Development Center w Troy w stanie Michigan . Ostatnie doniesienia wskazują, że trzej producenci samochodów wydadzą łącznie miliard dolarów na rozwój hybrydowych skrzyń biegów z napędem na przednie i tylne koła.

1 marca 2007 r. BMW i DaimlerChrysler ogłosiły, że rozszerzają współpracę i szybko przystępują do opracowania łagodnego modułu hybrydowego do samochodów premium z napędem na tylne koła. Planowali wdrożyć nowy system w ciągu najbliższych trzech lat w produkowanych pojazdach BMW i Mercedes-Benz. W 2009 roku Mercedes wypuścił hybrydę S400 wykorzystującą akumulator litowo-jonowy .

GM nie jest częścią tego rozszerzonego partnerstwa i nie ogłosił planów opracowania hybrydowego systemu RWD dla samochodów.

Jednak w lipcu 2009 roku poinformowano, że po zbliżających się wprowadzeniach dwusystemowych wersji BMW X6 na całym świecie i Mercedes-Benz klasy M tylko w Stanach Zjednoczonych, spółka joint venture zostanie rozwiązana. Daimler zaznaczył, że chce uniknąć inwestowania w obsługę posprzedażną i serwis pojazdu, który będzie produkowany tylko w małych ilościach, i zamiast tego skoncentruje się na modułowych hybrydowych elementach konstrukcyjnych ze skalowalnymi akumulatorami litowo-jonowymi, opartymi na napędzie hybrydowym opracowanym dla S- klasa i seria 7 sedany w innej spółce joint venture z BMW i dostawcą samochodów Continental AG .

Technologia

Technologia ta określana jest mianem „dwutrybowej” transmisji hybrydowej ze względu na możliwość rozszerzenia możliwości zarówno elektrycznego, jak i mechanicznego toru zasilania. Dwa tryby działania to:

  1. Tryb podziału wejścia — Prędkość obrotowa 2. silnika (M/G 2) jest zawsze proporcjonalna do wału wyjściowego, podczas gdy 1. silnik (M/G 1) nie jest proporcjonalna do wału wejściowego. Drugi silnik elektryczny bezpośrednio napędza moc wyjściową, dzięki czemu możliwe jest prowadzenie pojazdu bez silnika spalinowego. Przepływ mocy jest dzielony tylko na wejściu, dlatego nazywa się to Input-split . Przy niskich prędkościach pojazd może poruszać się za pomocą silnika elektrycznego/generatora, silnika spalinowego lub obu, co czyni go tak zwaną pełną hybrydą. Wszystkie akcesoria będą nadal działać na zasilaniu elektrycznym, a silnik może zostać natychmiast uruchomiony ponownie w razie potrzeby. W tym trybie jeden z silników/generatorów (M/G 1) działa jako generator, a drugi jako silnik (M/G 2). Ten tryb działa dla dwóch zakresów bezstopniowych ( podział wejściowy i podział złożony ) transmisji.
  2. Tryb podziału złożonego — prędkość obrotowa drugiego silnika (M/G 2) nie jest proporcjonalna do wału wyjściowego, tak jak pierwszy silnik (M/G 1) nie jest proporcjonalny do wału wejściowego. Przepływ mocy jest dzielony na wejściu i na wyjściu, dlatego nazywa się to Compound-split . Prowadzenie pojazdu bez silnika spalinowego jest niemożliwe.

Ten tryb rozpoczyna się w momencie, gdy jeden z silników/generatorów osiąga prędkość zerową; w tym momencie niektóre sprzęgła w systemie włączają się, podczas gdy inne rozłączają się, aby zmienić fizyczną konfigurację przekładni, a prędkość wynosi Vshift. Bezpośrednio po zmianie biegów obie maszyny elektryczne pracują jako silniki i stosowane jest pierwsze przełożenie. Przy danej prędkości powyżej Vshift stosowane jest drugie przełożenie, a M/G 2 zaczyna działać jako generator, jednocześnie zmniejszając swoją prędkość kątową.


Chociaż mechanicznie przekładnia ma tylko cztery konwencjonalne przełożenia, silniki elektryczne pozwalają jej działać jako przekładnia bezstopniowa . To zmienne przełożenie działa dodatkowo do zwielokrotnienia momentu obrotowego przekładni planetarnych .

Specjalna automatyczna skrzynia biegów (oznaczona jako 2ML70 przez General Motors) zawiera dwa trójfazowe silniki z magnesami trwałymi o mocy 82 kW (szczytowa 110 KM), trzy przekładnie planetarne i cztery sprzęgła cierne z selektywnym załączaniem . System ten wzmacnia moc silników elektrycznych w sposób podobny do sposobu, w jaki konwencjonalna skrzynia biegów wzmacnia moment obrotowy silnika spalinowego. W razie potrzeby umożliwia również przeniesienie większej części momentu obrotowego silnika do kół, dzięki czemu przekładnia jest bardziej wydajna nawet bez użycia silników elektrycznych. Wreszcie, cały system mieści się w przestrzeni i rzeczywiście wygląda jak konwencjonalna Allison model 1000.

Akumulator 300 V jest umieszczony w innym miejscu pojazdu w celu magazynowania energii.

Jak to działa

Działanie Allison Transmission (AHS-2) lub Two-Mode Hybrid, z Global Hybrid Cooperation. Ta skrzynia biegów jest montowana w BMW ActiveHybrid i Mercedes-Benz ML450 BlueHybrid.

Hybryda dwumodowa z trybami EVT z podziałem na wejście i złożonym z podziałem
Schemat hybrydowej skrzyni biegów w dwóch trybach




Pierwszy tryb Power Split , znany również jako Input-Split : (sprzęgła C1 włączone, C2+C3+C4 zwolnione) Pierwsza para przekładni planetarnych działa jak przekładnia z czterema wałami napędowymi z podziałem mocy, a ostatnia przekładnia planetarna zmniejsza prędkość obrotową . Prędkość obrotowa drugiego zespołu silnikowo-prądnicowego (MG-B) jest proporcjonalna do wyjściowego wału napędowego .



Drugi tryb podziału mocy , znany również jako Compound-Split : (sprzęgła C2 włączone, C1+C3+C4 zwolnione) Pierwsza para przekładni planetarnych działa jak przekładnia z czterema wałami napędowymi z podziałem mocy. Żaden silnik-generator nie jest bezpośrednio połączony z wejściem lub wyjściem.



Pierwsze stałe przełożenie : (sprzęgła C1+C4 włączone, C2+C3 zwolnione) Pierwsza para przekładni planetarnych jest utrzymywana w synchronicznym stałym przełożeniu 1:1 dzięki działaniu sprzęgła bocznikowego C4 , a ostatnia przekładnia planetarna zmniejsza prędkość obrotową . Oba generatory silnikowe są wzajemnie synchroniczne, albo oba jako silniki, albo oba jako generatory. Jest to punkt środkowy pierwszego zakresu zmiennej bezstopniowej, w którym łączą się prędkości obrotowe obu zespołów silnik-prądnica .



Drugie przełożenie o stałym przełożeniu : (sprzęgła C1+C2 włączone, C3+C4 zwolnione) Ostatnia przekładnia planetarna zmusza pierwszą parę do pośredniego stałego przełożenia . Prędkości obrotowe obu zespołów silnikowo-prądnicowych są bardzo asymetryczne (1:9), wykluczając efektywne wykorzystanie pierwszego (MG-A). Jest to granica między obydwoma zakresami zmiennej ciągłej. Przełączanie dwóch trybów następuje w tym momencie, gdy trzecia przekładnia planetarna osiąga zerową prędkość obrotową , a wszystkie przekładnie planetarne koła nośne osiągają razem tę samą prędkość obrotową .



Trzecie stałe przełożenie : (sprzęgła C2+C4 włączone, C1+C3 zwolnione) Pierwsza para przekładni planetarnych ma synchroniczne przełożenie stałe 1:1 dzięki działaniu sprzęgła C4 , a przy okazji, oba silniki-generatory są wzajemnie synchroniczne , albo wszystko jako silnik, albo wszystko jako generator. Jest to środek drugiego bezstopniowego zakresu, w którym prędkości obrotowe obu zespołów silnik-prądnica .



Czwarte stałe przełożenie : (sprzęgła C2+C3 włączone, C1+C4 zwolnione) Trzecie sprzęgło C3 blokuje pierwsze koło słoneczne przekładni planetarnej , a drugi zespół silnikowo-prądnicowy (MG-B) nadal nie działa.

Aplikacje

Autobusy

System został po raz pierwszy zastosowany w autobusach tranzytowych New Flyer wprowadzonych na rynek w 2001 roku.

Ciężarówka RWD/4WD/SUV

Wzdłużny system dla lekkich samochodów ciężarowych od General Motors będzie produkowany w Baltimore Transmission przez dywizję GM PowerTrain. Baterie niklowo-wodorkowe będą produkowane przez japońską firmę Panasonic EV.

System został wprowadzony w roku modelowym 2008 w pełnowymiarowych SUV-ach Chevrolet Tahoe i GMC Yukon jako specyficzny model hybrydowy z 2 trybami.

FWD

Inne hybrydy GM

Notatki

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Global_Hybrid_Cooperation&oldid=1127216379 ”