Entegreli marş motoru alternatörü, yapı parçaları düzenlemeli kısa açıklama

Üstyapı ve yapı parçaları

48-V araç şebekesi çeşitli 48-V bileşenler ve 48­V hatlardan oluşmaktadır.

48-V araç şebekesinin önemli bileşenleri entegre edilmiş marş motoru anternatörü ve 48-V araç şebekesi aküsüdür. DC/DC konvertörü üzerinden 48-V araç şebekesi 12-V araç şebekesini sürüş esnasında ve ihtiyaç halinde araç dururken de enerji ile besler.

P54.10-4601-79

48-V araç şebekesinin topolojisi

Powerpack ve 12-V akü arkada bulunur. Entegre edilmiş marş motoru alternatörü ve 48-V tüketicileri - elektrikli klima gazı kompresörü, elektrikli ilave kompresör, elektrikli soğutma maddesi pompası ve ön cam ısıtıcısı - sürüş yönüne göre önde bulunur. Tüketicilerin ISG'nin hatları bir ön sigorta kutusu üzerinden bağlıdır ve aracın sürücü tarafındaki bir hat üzerinden 48-V-Powerpack'e bağlıdır.

Entegre marş motoru alternatörü (ISG)

Entegre marş motoru alternatörü, "P1 konfigürasyonu"nda krank mili ile vidalanır ve motor ve otomatik şanzıman 9G-TRONIC arasında bulunur. Güç elektroniği, artık gerekli olmayan bendiks dişliye sahip marş motorunun montaj yerinde bulunmaktadır.

Entegre marş motoru alternatörü araç şebekesinin 48­V parçası ile azami 16 kW'lık bir güç ve 220 Nm'lik bir tork oluşturur. Enerjiyi ayrı bir 48-V araç şebekesi aküsü gönderir.

ISG açıklaması

Entegre marş motoru alternatörü içten yanmalı motorun krank miline sabitlenmiştir. İçten yanmalı motorun parametre değişikliklerinde ISG üzerinden krank miline bir tork aktarılabilir veya krank mili tarafından bir tork alınabilir, böylece krank milinden verilen torkun değişiklik oranı öngörülen sınırlar içinde bulunur.

ISG tarafından krank mili üzerinde başka tork müdahaleleri de gerçekleşebilir, örn.  ISG olmadan ateşleme açısının kayıdırılmasıyla gerçekleşen tüm tork müdahaleleri. Ayrıca sadece negatif tork müdahaleleri mümkün değildir – ateşleme açısı ayarında olduğu gibi – aksine pozitif tork müdahaleleri de ayarlanabilir. Böylece değiştirme stratejilerinin uygulanması seçenekleri genişletilmiş olur.

Böylece özellikle içten yanmalı motorun çeşitli işletim türleri arasında geçişler nötr tork ile gerçekleşebilir.

Geçiş işlemleri, motor tarafından gerçekleştirilen tork darbeleri içinde tork atlamaları olmadan gerçekleşir. Krank mili üzerinden balans ağırlıkları ve kesme kuvvetlerinden torklar önemli ölçüde azaltılır.

Yük değişimi, işletim noktası değişiklikleri ve devir sayısı değişiklikleri tarafından meydana gelen içten yanmalı motor titreşimleri azaltılır veya önlenir. Bu sayede sürüş konforu önemli ölçüde artar.

Başka bir avantaj ise, ateşleme açısı çekilmelerinin önlenmesi sayesinde içten yanmalı motorun daima opitmum bir etki derecesi ile işletilebilmesidir. Bu, yakıt tüketimine de pozitif etki eder.

Entegre marş motoru alternatörü, kendi özellikleri nedeniyle elektrikli makine olarak özellikle torkların aktarımı ve alınması için çok uygundur, çünkü bu tür bir elektrikli makinenin özellikle basit kumanda edilmesiyle torklar hassas ve çok hızlı bir şekilde oluşturulabilir ve uygulanabilir.

Ayrıca hızlı bir şekilde oluşan tork atlamaları dengelenebilir veya en azından azaltılabilir.

P54.10-4593-81

P08.00-2162-01

Fonksiyon şemasında içten yanmalı motora (2) bağlanmış olan entegre marş motoru alternatörü (1) gösterilmektedir. İçten yanmalı motor bu uygulama örneğinde altı yanma odasını (2.1 ila 2.6 arası) ve bir krank milini (2.7) kapsamaktadır. Sürücü tarafından gaz pedalı (3) üzerinden istenilen tork verilir ve ME kumanda cihazı (4) tarafından yorumlanır. ISG genellikle içten yanmalı motordan bağımsız olarak işletilir ve marş motoru alternatörü kumanda cihazı (5) tarafından kumanda edilir. Bu nedenle motor kumandası ve kumanda ünitesi arasında, bir iletişim bağlantısı üzerinden gerçekleşen, örn CAN-Bus (6) üzerinden, bir iletişim gereklidir.

Ateşleme açısı müdahaleleri

Model bazlı motor kumandası için önemi yönlendirme boyutları sürücünün istediği torktur, bu torkun modeli ile bir nominal miktar - silindir başına hava miktarı ve çalışma boşluğu - hesaplanır. Bunlar baz alınarak istenilen torku ayarlamak için içten yanmalı motorun işletimi için diğer parametreler belirlenir. Bu diğer parametreler örneğin gaz kalebi açısını, kam mili konumu, ateşleme açısı, püskürtme miktarı ve püskürtme zamanını kapsamaktadır.

Böylece belirli sürüş durumlarında veya CAMTRONIC vites değiştirme gibi işletim türü geçişleri gerçekleşebilir ve motor optimum işletim türünde sürücü, işletim statejisi vs. tarafından talep edilenden daha fazla tork verilir. Geleneksel motorlarda fazlalık torkun kompenzasyonu, ateşleme açısının kaydırılması ve buna bağlı olarak etki derecesinin kötüleşmesi üzerinden gerçekleşir.

Segment senkron müdahaleler

Segment senkron müdahalelerde – burada segment bir silindirim çalışma boşluğunu tanımlar – ISG, fazlalık torkun kompenzasyonunu üstlenir. Bu mümkündür, çünkü ISG motorun krank miline sabit bir bağlantıya sahiptir ve bu nedenle motorla senkronize olarak döner.

ISG için nominal torkun belirlenmesi için önce tahmini bir dolum gerçekleşir ve bunun sonucunda optimum ateşleme açısında tahmini optimum bir tork oluşur. Tahmini tork ve sürücü isteği arasındaki fark ile ISG için segment senkron nominal tork elde edilir. Tahmin, motordan ISG'ye sinyal çalışma süresini gerçekleştirme için gereklidir, bölyece ISG istenilen torku aynı zamanda ilgili içten yanmalı motora uygulayabilir.

ISG'nin işletim noktasına ve akünün şarj durumuna göre ISG'nin asgari ve azami ayarlanabilir torku sınırlandırılmıştır. Kompanze edilen tork, ayar aralığından büyükse, kalan tork açıklanan ateşleme açısı müdahalelerine göre dengelenir.

Motorun sadece etki derece kötüleşmeler ve buna bağlı olarak çalışma boşluğuna senrkon tork azaltması yapabildiği sırada ISG pozitif bir tork da ayarlayabilir. Ayrıca motorun tork çıkışı motor kumandasındaki model değerlerine bağlıdır, bunlar model farklılıklarını ve standart toleransları içerir. ISG'de istenilen tork çok daha hassas ayarlanabilir ve böylece bir konfor kazanımı hedeflenir. Bu özelliğin diğer bir avantajı, motorun müdahaleler esnasında neredeyse otimum koşullarda işletilmeye devam edebilmesi ve fazlalık torkun reküperasyon ile karbondioksit (CO2) tasarrufu sağlanmasıdır.

Rölanti devir sayısı kumandası

ISG olan motorların rölanti devir sayısı ayarı ISG'nin kullanımı ile aynı şekilde tüketim optimizasyonlu olarak uygulanmaktadır.

Rölanti devir sayısı ayarı üzerinden geleneksel devir sayısı ayarı burada iptal olmaz, aksine eğer ISG'nin doğru çalışma şekli için tüm koşullar sağlanmazsa ayar işlemini üstlenir.

İşletim türüne göre rölanti devir sayısı belirli bir nominal değere ayarlanır. Araç şebekesinin enerji ihtiyacı ISG'nin alternatör özelliği üzerinden karşılanır. Motora aktarılacak bir tork verilir, ISG bunun gerekli oranını alır ve araç şebekesini ve araç şebekesi aküsünü enerji ile besler.

Böylece ISG üzerinden daha fazla enerji oluşturulabilir ve araç şebekesinin ihtiyacı karşılanır.

Eğer örn.  klima sisteminin açılması ile tüketim artarsa 48-V araç şebekesi aküsü tüketimi karşılar. Eğer 48-V araç şebekesine güncel devir sayısında aşırı yüklenirse, motor nominal devir sayısı artar. ISG'nin pozitif özellikleri üzerinden bu devir sayısı artışı müşteri tarafından sadece devir sayısı ölçerden tespit edilebilir.

ISG'nin rölanti devir sayısı ayarını üstlendiği koşullar, dokümanın sonundaki tabloda gösterilmiştir. Koşullardan biri yerine getirilmezse, rölanti devir sayısı ayarı klasik rölanti devir sayısı ayarlayıcı tarafından üstlenilir. ISG ayarından klasik rölnati devir sayısı ayarlayıcısına geçiş sürücü tarafından tespit edilemez.