請問 toyota prius 有沒有變速? - 汽車
By Brianna
at 2017-05-09T02:50
at 2017-05-09T02:50
Table of Contents
謝謝
你有回答我的定義,也有用你自己的定義講解一次
--------
我們還是先離題,這是我的毛病,可以噓 XD
小時,我曾經向路人問路
我拿地址問:這是不是路的盡頭那一間
他回:就是紅色那間
我又重覆一次:這是不是盡頭那一間
他還是回:就紅色那間
好,路的盡頭那間,真的是紅色的
但我當時有個感慨:為什麼不'直接'回我
(可以放大絕:人家肯教你就不錯了,你又沒給錢,人家不欠你)
但不直接用我的字眼回我,我還是無法'完全'的確定
因為:1.可能我色盲,或空氣中灰塵太多,紅色變粉紅偏灰色,或我認為那是橘紅色
2.可能我眼睛比他好,我看到不只一棟紅色
總之大概就是知道,但沒很確定
然後當時我悟出一段話:
把老師教的東西,用自己的字眼說出來,叫做理解
把懂的東西,用別人的字眼說給別人聽,才叫做溝通
所以我讀理科,一直會用不同的文字來描述問題
有些同學說我錯,因為他們把理科當國文唸,一定要用一樣的句子
那我真的受不了了
但是,他們也受不了我了 XDDDD
他們說:考試求個分數而已,你何必計較呢...
我知道我這只是興趣
而且就算懂又如何,人生也沒變更美好
所以我一直會強調:
你可以不參與我的問題,或解題方式;因為我知道你不欠我,我沒資格要求
一定要願者上勾才行
謝謝你,看來有釣到志願者了
-------------------------------
本身我也有做功課,沒錯
其實自己做功課,難就難在分辨對錯
不然努力的把錯的答案背起來,這也是做功課
學生應該努力學,但看錯本書,做錯功課,這時沒老師很難跳出來
應該沒人怪我不做功課
但有人怪我'網友說說你也信','你是不會上官網查嗎?'
這我認輸,打中罩門
因此吸收這句話,我會要求有疑問的地方'要有官網證明'
不然怎麼辦?總不能評推噓數來決定
※ 引述《CloudJ ()》之銘言:
: 很難得有看到討論Prius的PSD系統,小弟為油電車主,本身也是學機械
: 也有學電,剛好對油電車也很有興趣,就決定來加入混戰了XD(雖然lag很大?)
: Prius的變速箱是E-CVT無段電子變速系統,你說他是不是變速箱,可以說是,也可以說
: 不是,他不僅僅是變速箱,還是一個油電混合動力的傳動系統,同時兼具引擎發電,再
我懂你這句的意思
其實以能量不滅來說,我們可以畫個範圍,視為封閉系統
輸入就是汽油(化學能),輸出是動能,電力有時是輸入,有時是輸出
這以多級黑盒子來說是很常見的觀念
而只要引擎轉速和輸出扭力間有變化
就可以視為有變速了
但如果你要把定義放到這麼寬
那我可以告訴你:馬達也是可以變速的
學弟告訴我,特斯拉也要開發三級變速箱
喔,那是機械變速箱,因為馬達也有一個轉速-扭力曲線
馬達同樣需要維持在最佳扭力區
但就算沒有機械變速箱,馬達還是可以變速 :P
這我看要不要回在下一段
因為我是整篇全看完才回的(雖然現在有點一句一句回的樣子)
: 生制動發電,馬達反托引擎啟動,馬達反托引擎耗能,引擎拖發電機發電轉成扭矩
: 等等神奇模式,正因為諸多模式,讓Prius的整體熱效率能提升到一個不錯的的境界
: 先讓我們談談E-CVT整個系統吧,其實你文章也整理得差不多了
: 基本結構就是
: 輪胎<-->MG2<-->引擎<-->MG1
: 輪胎跟MG2基本上是固定齒比但中間有一機制可提供離合,離合機制為何我不清楚
: 但此離合器僅用在N檔狀態,實際上油電車除了推車以外不應打入N檔這模式先不討論
: 引擎則夾在MG2跟MG1中間,理論上不會有滑差,引擎到行星齒輪間理論上應該沒有
: 經過液壓扭力轉換系統,但沒有的話自排油到底用在哪邊@@? 我也很好奇XD
自排油嗎?我記得我同學查到是說變速箱油
其實什麼油什麼油,重點不是用在哪裡,重點是它的特性(黏滯係數)
只要有需要它的場合,它就會被拿出來用
因此,PSD 不是有行星齒輪嗎?
自排變速箱不是也有行星齒輪嗎?
都是行星齒輪,那就可能用類似係數的油
但這行星齒輪的作用意義不同,不是'齒比變檔'就是了
: Prius PHV則在引擎加入了單向離合器,協助高速純電行駛的時候不必拖著引擎走
: MG1 MG2 都是電動馬達,同步都扮演發電機的角色,MG2多數用來輸出MG1多數用來發電
: 所以大家習慣稱呼MG2大馬達MG1發電機,但事實上兩者都是雙向的,後面會介紹
: 什麼是變速箱,依你的內文比較偏向純齒輪機械結構的東西,可調變扭力根轉速
: 的裝置,才叫變速箱?
: 如果是這樣狹義的機械變速箱的話,Prius是沒有的,E-CVT雖然是一行星齒輪機構,
: 但他沒有具有任何可變齒輪比,他多數時間沒有辦法直接將引擎動力經過機械轉換直
: 接對輪胎進行輸出,沒錯我說的是多數的時間XD
: 但就我的定義,只要是能夠轉換扭力跟轉速的裝置,都可稱為變速箱,不論是有離
: 合器純齒輪變比的傳統手排,還是有液壓轉換系統跟行星齒輪的自排,還是鋼帶系
: 統的CVT,還是擺脫傳統動力系統的E-CVT,我認為都算是變速箱,其關鍵在
: 速度<--->扭力轉換這個系統,能達到,我就認為他是變速箱,真正沒有變速箱的
: 應該只有純電車,因為電動馬達的特性,不需要變速箱。
喔,回在這裡好了
變速箱對機械式動力的引擎來說,可以把扭力變成轉速
也就是我們學過槓桿原理裡的'省力費時',或是'費力省時'
這裡的省力,或是費力,指的不是'功'
(若我們以完美功率轉換不發熱的系統來說,輸入就會等於輸出
那麼不管你用哪一檔,從台北開車到高雄,不管快或慢,做的功都是一樣)
這裡的力,指的就是齒輪扭力;費時或省時,也指的是齒輪轉速造成的差異
省力費時,就是說齒輪扭力大,齒輪轉速低
費力省時,就是說齒輪扭力小,齒輪轉速高
這就是槓桿原理,齒比轉換;引擎都用同轉速同扭力運作就好
引擎如此,馬達也可如此
當馬達同轉速,同扭力時,經齒輪比的轉換也可以達到扭力和轉速的不同
但就算不用機械齒輪來轉換,馬達仍然可以有變速效果
這時不是指馬達轉速被變速,既然沒有齒比轉換,那我指的是
輸入電能和輸出扭力間,會有變化
也就是利用電阻!
在我們電機裡,很有名的 Y-Delta 起動,就是在指這件事
(當然有人可能會回我,那是為了降低起動電流;都有啦)
在我們學電機的 轉速-扭力 曲線時
就有提到,用不同的電阻,可以造出不同的轉速扭力曲線
學到引擎時,則是說 用不同的齒輪比,可以造出不同的轉速扭力曲線
(高速檔的輪胎轉速很高,但加速性能不好... 就這回事)
以上對稱的句子,不難看到電阻和齒輪,有類似的地位
但是齒輪比是固定的,有五個檔,就有五種齒輪比
而電阻卻是無限多,平滑的
當時我馬上覺得,用電阻來變化轉速扭力曲線,比用變速箱容易太多了
而這是個誤會...
電阻,也是有固定的電阻值,所以 Y-delta 轉換,也不過兩種電阻值
當然電阻值隨電阻長度成正比,所以可變電阻的實現很容易
但那也是因為發明可變電阻,才使得馬達的'變速'變得容易
難道機械上就沒有可變齒比嗎?
我在學時,還沒學到斜坡齒輪及無段變速
等我看到無段變速,當下便心服了
這東西仍然是槓桿原理,仍然是齒比轉換
但我可以承認它像可變電阻一樣,是平滑轉變了
只要配上設計好的電腦,在馬達上,我當然希望用'最適合的電阻值'來轉換扭力
只要配上設計好的電腦,在引擎上,我也希望用'最適合的齒比'來轉換扭力
一模一樣!
電學和機械力學,有很漂亮的對稱,老師一直提醒我們
所以學電機會修機械理論,學機械也會修電機理論
只是熟練的地方不一樣,但它們就是對稱
對了,電機一開始好像不用扭力一詞,而用 轉矩;但英文好像一樣
管它的,有沒有讀通的差別而已,讀通就知道一樣
就好像我說齒比轉換是摃桿原理,一開始也被同學唸
但我就是這樣融會貫通,在力學上的計算明明就很類似
(等我說電容和電感諧振其實就是電學裡的動能和位能轉換,和簡諧運動一樣時
同學全都噓我了;啊叫 電動勢 和 電位能 他們就說對,說動能和位能,他們就不服
到底是我走火入魔還是他們沒讀通?我如果當老師一定會誤人子弟 XDDDD)
: 先來說說為啥汽油車要變速箱?
: http://classroom.u-car.com.tw/classroom-images/classroom/1-100/30/cc-8818.jpg
: 看一下汽油引擎的馬力扭力圖可以知道,引擎在一個轉速狀態下的扭力會最高
: 其他時間都會比較低,那又汽車甚麼時候會需要扭力呢?
: 起步、爬坡,高速再加速(超車),前兩項大概都是在引擎運作在比較低速的狀態下
: 這時候若引擎轉速跟輪胎轉速是一個固定比的話,很難提供足夠的扭力輸出
: 所以需要透過變速箱,變速箱除了會直接把扭力放大外,還提供了一個功能
: 就是讓引擎運作在高轉速區,產生更大的功率(也就是較大的馬力),
: 功率又等於速度乘上扭力,所以若引擎運作在更高轉速下,能提供的總功率就更多
: 自然同車速的狀態下就能提供更多扭力,這是一般變速箱的基礎概念
: 不管是手排,有扭力轉換器的自排,還是鋼帶的CVT,都脫離不了這個概念
: E-CVT同樣也是這個概念,只是他的傳遞路徑不是單純只有力跟齒輪比的槓桿
: 而多了一個力轉電,電轉力的特殊路徑,這樣了路徑自然有好有壞
: 就以傳統手排車輛來說,離合器咬上幾乎不會打滑的情況下,動力可以直接輸出到輪胎上
: 幾乎沒有衰減,效率理論上是最高的,但手排的頓挫跟換檔麻煩,自手排成本又貴
: 再加上引擎運轉效率問題,除非你有夠綿密的齒輪比,否則一定不會運作在引擎的最高
: 效率區,一來一往,手排的一般駕駛情境傳動效率也不見得會贏過CVT,所以倒不見得要
: 把眼界放在動力傳遞損失上,不如看總輸出效益就好。
: E-CVT的原理,引擎夾在MG1跟MG2間,引擎一轉,要嘛MG2轉,要嘛MG1轉,這是兩個的相
: 對運動,於是他達到了一個巧妙的平衡,當引擎的扭力不足的時候自然推不動輪胎(阻力
: 大),但相對的他就會用更快的速度去推動MG1發電,MG1發電後升壓提供給MG2轉換成扭力
: 這就是E-CVT特殊的轉速轉扭力路徑而非傳統的齒比機構,你說效率高不高,事實上一定
: 不高,你把動能轉成電能損失,加上升壓損失,再加上電能轉動能損失,整個路徑上效率
: 其實是不太高的,但撇除傳遞損失來看,他還多了一個優勢,讓引擎運作在最佳效益區
: 多餘的能量拿來發電,儲存在電池內,在低功率需求時(滑行或穩速行進時),則不需要
: 讓引擎運作在超低效率區,要知道一台車行駛在60KM穩速時,大概只要15p馬力就夠了
: 加上怠速熄火,類阿金森循環引擎的高效率,整體效率硬還是比汽油車高了一點
: 所以引擎其實會直接推動輪胎的,在低功率狀態ex.70km穩速進行,引擎不止直接推動
: 輪胎還會為了運作在最佳效率點,順便再推動MG1發電,等電池充飽後,或油門踩踏
: 深度降低的時候,就把引擎熄火,改用電動馬達純出力,至於需不需要把MG1鎖住讓
: 引擎直接100%推動輪胎呢,個人覺得是沒必要,因為它是一個自然平衡,多餘的力
: 就是拿來發電,不夠的力就是由MG2出力補上,需要扭力就透過電路路徑將引擎功率
: 透過MG1發電給MG2當扭力用,所以鎖定MG1相對來說是沒啥意思的,MG1要發電自然會
: 出現反推力,這時候一部份的引擎出力自然就會推去給輪胎了,鎖定MG1的話,就會
: 讓引擎跟輪胎變成一個最終傳動比,但這樣一來,引擎就不會運作在最佳效率點
: 反而不見得會是有優勢的狀態。
: 再來說說幾個電力跟動力傳遞路徑吧,順便說明E-CVT這段路徑有多精妙
: http://eahart.com/prius/psd/
: 可以先玩玩PSD的行星齒輪三者的相對關係,你有機械底,應該會懂一些基本的概念
: 起步模式:
: 低速緩慢起起步:
: 100%馬達出力,電動馬達有低轉速時即有最大扭矩特性,起步用好用,市區塞車時是這
: 樣的模式,但其實不建議純電起步,大概在15~20KM/h讓引擎也啟動起來會更有效率。
: 一般起步:
: 大部分人開車習慣的起步速度會是比較和緩的起步,但此時為保護電池不做大電流輸出
: ,會點燃引擎運作在最佳效率點,但引擎總輸出功率大於系統需求功率,所以引擎多餘
: 功率會發電放在大電池,供未來使用,但此時MG2仍會出力,因引擎扭力不足,即便引
: 擎已經點燃,仍須透過MG1發電升壓轉MG2扭力路徑。
: 最佳狀況起步:
: Prius推薦的起步模式,直接在起步狀態踩踏油門至接近PWR區域,此時輪胎輸出功率
: 約等於引擎最佳效率運轉點的總功率,此時電流路徑不再進到電池,而是引擎點火後
: 一部份力量推動MG2,另一部分推動MG1發電轉MG2補充扭力,因為不進到電池,可以
: 減少充放電的電池壽命消耗,同時避免因為純電動起步給人烏龜印象。
: 全油門彈射起步:
: 很抱歉,他不是特斯拉,即便他有一個大功率的電動馬達,應該可以瞬間起步很有力
: 但考量輪胎抓地力,電池放電能力,變頻器等限制,Prius並不允許太彈射起步的狀況
: 但值得一提的是,因為電動馬達可以直接滿扭矩輸出(但被電腦限制),所以Prius起步
: 那一瞬瞬間是還有一點點感覺的,全油門起步的狀態,引擎會直接點火並往全功率方
: 向輸出,此時全力推動MG1發電,MG1發電再併入電池的電力,合併推動MG2給予滿滿的
: 扭力,但電池不足的狀態下時,就會少了電池合併輸出那段,所以要尬起步時,可能
: 要先偷偷存一下電池電量表現會好很多XD
: 巡航穩速狀態:
: 低速巡航:
: 當時速70以下(概值視坡度跟順逆風+-20)的時候,此時維持定速的狀態,總需要的功
: 率略小於引擎最佳點,所以會視電池容量,電池容量低就引擎發動多於動力充電,電
: 池容量還夠,就純電滑行,但此時電動行駛的時候,因固定行星齒比的關係會推動引
: 擎,避免MG1超轉,所以會有一點動力浪費在讓引擎空轉,這個問題在Prius PHV有加
: 入單向離合器來減少動力損失,另因PHV電池較大,允許較大電流輸出,所以可以有
謝謝,我前面光用理論推導,就說引擎的剎車應該會浪費動能變熱能
結果引擎離合器就是在解決這個問題
理論還是有點用,可以補足不太會做功課的問題 XD
(英文不好加上無法辨別對錯,所以做功課一直卡卡的,就只好自己再推導一段理論)
: 足夠的電力同時推動MG1透過ICE的行星輪藕合動力入到MG2達成協同出力,而ICE行星
: 輪又有單向離合器的協助,動力只會推動到齒輪,不會拖動引擎,所以允許較高的純
: 電行駛車速。
: 中速巡航:
: 大概時速在70~100公里間,此時系統所需動力約等於引擎最佳出力點,故偶可短暫出
: 現引擎直推MG2的狀況出現,但很難維持在引擎直出,多數時間還是會有電流路徑產生
: (就會有轉換的loss),大部分的高階油電車主會用P&G技巧來達到更高的油耗數值,
^^^
這不是某個牌子嗎? XD 要看哪一頁?
: 即踩踏油門深度到最佳功率點,讓車子提速後,再用微電滑行(但出力不夠),反覆運作
: 在引擎最佳效率跟馬達出力兩者間切換。
你的低速和中速,我分不出差別
不過這還蠻像我們電子電機裡要學到的方波,duty cycle
也就是說,假設有一種輸出元件,它只有兩種輸出
要嘛 0V,要嘛 5V
那我想要輸出 4V 怎麼辦? 想要輸出 3V 怎麼辦?
答案是: 那就輸出 5V 一段時間,再輸出 0V 一段時間,然後加個電容去濾波
以 5V 和 0V 出現的時間比例來調控總輸出量
4*T = 5*0.8T + 0*0.2T
所以 4V 輸出,可以是 5V 輸出佔 80%,這 80% 就是 duty cycle
(以上會隨 loading 輕或重而有不同,這種簡單計算忽略太多,只能傳達個精神)
若以此精神,則低速和中速,只有 duty cycle 的不同而已
吃電的馬達,以直流電機最容易變轉速,換電阻就好了
以前的果汁機就是這種東西(但貴婦人不是)
貴婦人,是同步機,同步機的'同步'兩字,指的是和 60HZ,和旋轉磁場同步
它一定是頻率的倍數,市電 60HZ,所以同步機隨接線不同而有 3600 轉,1800 轉
這 3600 變 1800 是'跳過去'的變化,就像齒輪比,也是跳過去的
(喔,剛講電機的換檔只講電阻式換檔,漏講這個
隨接線的不同,馬達也會出現轉速的跳躍式變化,就超像變齒比的)
而 3600 要變到 1800,中間平滑減速,3200, 3000, 2800, 2400, 2000, 1800 ....
要出現這種美好的東西,那就是近十年來大紅大紫的 變頻式馬達 了
那個根本是把 60HZ 拿來變,不是憑接線變化做出來的
你輸入市電 60HZ,中間也有功率轉換元件把它先轉成 50HZ,40HZ,30HZ...
於是現在變頻馬達的洗衣機就不會很吵了,真是好東西
(然後其實查到關鍵字是直流變頻,嗯,因為我沒進入業界,我只好猜...
它是因為輸入端是直流,就取這名字;但精神就是要變頻,這是不會錯的)
電機有變頻這東西,那引擎也會有嗎?不太清楚
: 高速巡航:OA
: 時速100+的時候,因此時風阻過大,引擎的最佳效率點輸出功率仍不夠讓車子維持
: 在定速,故引擎開始增加運轉功率(進入PWR區域),將多餘的動力推向輪胎跟MG1發電
: 時速越高,Prius的效率會越來越差,慢慢與汽油車逼近,甚至在部分狀況下,因電能
: 轉換損失,引擎效率還會輸給純汽油車(預計160km/h+)
: 減速模式:
: 你的文章有一點搞錯了,就是MG1雖然是發電機,再生制動的時候是透過MG2來執行的
: 並沒有將動力傳到MG1再發電,這個發電路徑是錯誤的,正如你文章所說,發電機跟馬
: 達是一體的,看你給他電還是取的他反電動勢而已。
就是這裡,我用想的也會覺得 MG2 可以當發電機
但我不可以因為網友說了就信
因為實在讀到太多次 MG1 為發電機
所以,要改變我這想法,我得請問:有原廠文件或官網網址嗎?
不然我如何取捨?
: 高速輕煞減速模式:
: 此時透過MG2直接回收動力進大電池來達到電磁再生制動的優勢,不僅可以減緩車速,
: 還可以把多餘的能量回收交給下次使用。
: 高速重煞模式:
: 為保護電池,MG2再生發電功率有限(電流太大電池無法負荷),當電磁制動力不足時,
: 來令片的機械煞車就會介入輔助,兩者一起煞車。
: 低速輕煞模式:
: 前期還是靠MG2回收動能,但因馬達運轉速度沒到一定程度的時候,會無法提供一個
: 有效的電磁制動能力,故會有一個銜接期大概在12Km/h時會轉換機械煞車,這個非線
: 性區,讓油電車主對煞車的控制性會覺得有點難控制。
: 爬坡模式:
: 因爬坡時,需要大量扭力,,而沒有齒比變速箱的Prius,引擎自然無力直接推動輪胎
: 多數力量拿去推動MG1,再靠MG1強力發電供給MG2轉換為扭力用,此時油電混合系統效
: 率不佳,且引擎全速運轉,馬達發電機也都全速運轉,電池也重負荷,會有油電系統
: 過熱的狀況發生,長途爬坡算是油電車比較弱的項目,只算爬坡的效率也可能會輸給
: 很多普通汽油車。
: 下坡模式:
: 下坡時汽油引擎可以產生引擎煞車,而油電引擎同樣也能產生引擎煞車,只是他的煞
: 車能量分配路線很詭異就是,是由MG2再生制動,此時電池會開始充電,但當電池快
: 滿電的時候,就沒辦法再充更多電進去了,此時MG1轉動變馬達,靠MG1 MG2的速差拖
: 動引擎,將動能轉成熱能消耗掉,不同於傳統車輛輪胎直接拖引擎,而是脫褲子放屁
: 的MG2發電,MG1轉動拖引擎耗電,引擎摩擦產生熱耗能。
: 起步/停止時點火模式:
: 因MG2直接連接輪胎,車子又處在靜止狀態,MG2無法拖動引擎,此時由MG1轉動帶動引
: 擎,引擎點火後又繼續帶動MG1發電,因MG1也是一顆不小的馬達,且有高壓大電池帶
: 動,比起傳統的汽油車啟動的不適感好很多,開過油電車會覺得汽油車的SmartStop
: 讓人很難過。
SmartStop? 有 google 到但看不懂
因為現在在談啟動,為什麼不是 Smart Start?
: 行進點火模式:
: 在行進間若時速超過40mph,為避免MG1轉速超速,會自然帶動ICE,所以行進間要點火
: 易如反掌,只要小小的加強MG1的發電量,就會讓引擎轉速提升到合適點火的轉速了
: 倒車模式:
: 由於變速箱沒有反向齒比,所以Prius只能做到純電動倒車(因為馬達可以隨意正反轉)
: 但當電池又不夠力的時候,此時就會出現一個引擎跟馬達出力方向不同的奇怪模式,
: 馬達想倒車,但引擎只能正轉,所以會減低馬達倒車扭力,但還好引擎扭力很低,不
: 會太用力去推動MG2,此時MG2強力激磁逆轉,引擎又強制點火,會出現MG1高轉發電
: 的狀況,同樣效率不是很好,而且倒車扭力會因此下降(馬達跟引擎出力向打架),不
: 過還好的是,應該不會太常遇到倒車爬坡的狀況,就算有應該也不會太長,電池有點
: 電的時候倒車都會盡量純電,電池真的沒電倒車點火時會有明顯的銜接不順感。
幾十年前我住深坑,經常開車去爬山,爬到無法會車的小路(應該只給摩托車走的)
又無法轉向,就會被逼著倒車出去
曾倒車一公里,覺得自己倒車技術大進步,駕訓班已經不算什麼了
如果那倒車又是上坡,那甚至'逆上坡起步'也要學學
真是自找苦吃..
不用就不用,用了就是為了脫困,一定是碰到什麼困難
莫非定律讓我感覺,倒楣事發生時總是會那麼糟....
至於 玩命關頭8 那種倒車競速,呵呵 XDDD
我記得聽人說過,倒車檔等同一檔,很有力,很慢
怎麼可以拿來競速,真是爽片...
: MG1空轉模式:
: 在某些特定的狀況下,因油電混合系統溫度過高,為保護電池避免熄火,降低變頻器
: 負載等狀況,會強制將引擎以低負載狀態點火,MG1則不發電(可能電池滿了,又或者
: 溫度過高了),MG1只發供給MG2的適當電量,以求降低油電系統(電池)溫度,連續爬
: 坡或激烈操駕時偶會遇到。
: 引擎空燒保溫模式:
: 在天氣冷的時候因引擎若低於一定溫度,隨時可能因車主油門踩踏需求需要點火時
: 潤滑不足,為保護引擎,保持引擎隨時可以工作的狀態下,水溫太低會點燃引擎,
: 讓引擎保溫在工作溫度,已確保引擎隨時可運作,強制點火保溫時,若電池已滿,
: 則會順便進入MG1空轉不發電狀態。
: 油電是個很有趣的系統,他不僅僅是油電系統,同是也是動力變速系統,還有興趣的話
: 歡迎提出,我了解的部分,會盡量為你解答。
: 另外油電系統也有其他很巧妙的設計
: EX.汽油引擎壞了怎辦?MG1壞了怎辦?MG2壞了怎辦?
: Toyota設計油電系統時都有應急措施(當然這些措施很有限,就是讓你能先把車移到安全
: 位置而已)
: 汽油引擎壞了,會允許MG2消耗電池驅動車輛,當電池電量消耗完畢後,因沒有ICE加入
: 發電行列,最後就不能動了。
: MG2壞了無法驅動時,則瘋狂驅動ICE將引擎提升到高扭力區,並透過MG1些微發電提供反
: 力讓引擎拖動MG2同時帶動輪胎,但因為MG1此時是靠發電來反拖動車輛,當電池充滿後
: 因MG1不再能充電,車輛就不得再運行,但因為是發電,可以做弊,加強冷氣大燈等耗電
: 用品,讓電池飽和時間延成,苟延殘喘久一點XD
: MG1壞了無法發電時,因無法拖動ICE點火,只能靠MG2消耗最後電池的電量來驅動車輛
: 電池一但耗盡,就宣告應急措施陣亡。
咦,沒附到推文.. 等等看要不要修文
--------
我們學電機,會先學同步機,了解接線和旋轉磁場後
然後導入滑差觀念,就變普通交流電機
(如果我字眼錯誤,那是因為還給老師了;我今年四十多歲,學電機是 20 歲時的事
能聊這些已經是因為以前注重理解,所以用推的可以記得比較多)
比如 3600 轉的引擎,加入一點點滑差,就有 3500 轉,3400 轉,3300 轉
這個滑差比起變頻式馬達是容易多了
而如何控制滑差呢?
所謂的滑差,就是 轉子和旋轉磁場的差
這東西在機械的引擎裡根本就有,就是離合器!
想像引擎 3600 轉,而輪子只有 3500 轉
(好吧,應該說齒輪 3500轉,再經固定的齒比變化才會送到輪子去;反正成正比)
這中間差的 100 轉,就是因為離合器沒踩緊啊!
旋轉磁場和轉子會有滑差,也是因為電磁耦合不夠緊
這只要調降轉子內電流,使轉子磁場減弱就可以達到
減多少和慢多少是有關係,但不是死的關係;還有負載等等一堆變數
公式我是忘光了,但不重要(考試時才重要 XD,考試可以當我,但大觀念我不會忘)
我說不重要是因為,反正那會交給電腦
大方向就是 要不要設計這種應用 而已
一但決定用這種馬達,馬上就可預計能獲得平滑的轉速控制
而且還不必用上變頻器,相對便宜很多 :P
(那為什麼洗衣機不用這種?好吧,忘了,還老師了)
我前一台洗衣機,它在脫水時就是 on off 控制,聽聲音很明顯
它會先全力加速,加到受不了時就斷電
(可能是電流過高,也可能是機器晃動太大)
斷電後就自然減速,減一減又全力加速
不斷重覆這種週期,直到愈來愈快,全時全力脫水...
但變頻式馬達脫水機就不會這樣,它就是慢慢加速,很穩...
(好吧,我好像回憶起一點點了,滑差控制有其範圍性,不能取得全範圍控制
所以它不會很順)
我們想像一個動力直出的引擎,如果沒有離合器會怎樣
因為一開始輪子鎖死,所以引擎也是鎖死,轉速 0
然後轉速 0 之下就要重拖車身
那到底要用多誇張的齒比才能拖動車子?
所以離合器造出的滑差實在太重要
它讓引擎可以先到達高轉,取得高扭力,然後才去拖車子
沒鎖死的 MG1 我覺得就是這種東西
MG1 可以視為滑差調整,而滑差值到底是多少,
其實是看 MG1 轉子有多黏緊定子(也就是制動力)
如果制動力百分百,那就是轉子轉不動,MG1 鎖死, ICE 動力會直出至 MG2
制動力 0, 就是轉子 free run, ICE 動力全灌給 MG1
在交流馬達裡,用轉子磁場來決定滑差,這件事就像是 電磁離合器
磁場緊,滑差就小,甚至 0 (同步機就是要滑差 0才叫同步機)
磁場鬆,滑差就大
MG1 的轉子磁場,產生出來的制動力,根本就可以用電磁離合器來理解
如果這個電磁離合器很鬆,MG1 就會 free run
再加上 MG1 本身也可以轉,那就超越電磁離合器,滑差不只是 0,甚至可以是負了
(馬達轉 3600,經過離合器後,不只沒降,不只同步 3600,甚至取得 3700 的轉速)
滑差公式: (輸入轉速 - 輸出轉速)/ 輸入轉速
當 輸出等於輸入,同步時,滑差為 0
當 輸出為 0 (離合器全開),滑差為 1
那當輸出大於輸入,我當然可以視為滑差為負
有離合器,就可以使轉速,轉矩間有些變化,有些控制
也就是即使不把 MG1 運作成輸出動力,光是調控其制動轉矩
都可以視為 ICE 至 MG2 之間有了個離合器
讓動力可以從直出到全部流失之間變化
(全部流失是指 MG1 free run, 也不發電,不制動
當然這很恐怖,電機上教完 free run, 緊接著就會教 run away
實例就是傳統果汁機空轉,其轉速可以高到刀片飛出來
當然 run away 是指沒設計安全裝置
既然教了 run away,緊接著就會教工程師應該設計安全裝置
不過如果可以找到舊型果汁機,在 cost down 的設計下,它可能真的會 run away
老師有說:誰在實驗室裡搞出 run away,就是全組當掉
所以我在實驗課擔任組長,我只站在緊急停止旁,只要不會當掉就好)
------------------
在讀行星齒輪時,我有讀到一句話
就是這三組齒輪只要固定其中兩組,就等同固定
不必固定全部三組
http://am.ssvs.tn.edu.tw/teacerhfile/%E9%BB%83%E5%A3%AB%E8%AA%A0%E6%95%99%E5%AD%B8%E7%B6%B2%E7%AB%99/%E8%87%AA%E5%8B%95%E8%AE%8A%E9%80%9F%E7%AE%B1/%E8%87%AA%E5%8B%95%E8%AE%8A%E9%80%9F%E7%AE%B1.htm
http://tinyurl.com/oj986qd
運用組合一: 行星齒輪座固定不轉, 動力由太陽齒輪輸入, 圜狀齒輪輸出(反向),
傳動比 = 100/30 =3.33 (>1):速度下降, 扭力上升
運用組合二: 行星齒輪座固定不轉, 動力由圜狀齒輪輸入, 太陽齒輪輸出(反向),
傳動比 = 30/100 =0.3 (<1):速度上升, 扭力下降
運用組合三: 環狀齒輪固定不轉, 動力由太陽齒輪輸入, 行星齒輪座輸出,
傳動比 =130/30 = 4.33 (>1):速度下降, 扭力上升
運用組合四: 環狀齒輪固定不轉, 動力由行星齒輪座輸入, 太陽齒輪輸出,
傳動比 =30/130 = 0.23 (<1):速度上升, 扭力下降
運用組合五: 太陽齒輪固定不轉, 動力由環狀齒輪輸入, 行星齒輪座輸出,
傳動比 =130/100= 1.3 (>1):速度下降, 扭力上升
運用組合六: 太陽齒輪固定不轉, 動力由行星齒輪座輸入, 環狀齒輪輸出,
傳動比 =100/130= 0.77 (<1):速度上升, 扭力下降
運用組合七: 三者中任兩者固定, 則行星齒輪組不發生任何作用, 此時傳動比 = 1
就這個,組合七
所以我在想,也許不是 MG1 固定
而是由別的地方固定,就等同固定
雖然固定的缺點是輪子轉速與引擎轉速間被定死了
引擎可能沒到達最佳轉速區,沒獲得最大扭力,但:
1.未必要輸出最大扭力; 在節能中要在乎的是最佳效率而不是最大扭力
最大扭力其實是最佳加速度;如果我不想跑快,那不必最大扭力
(還是說最大扭力就是最佳能源轉換率?)
2.如果已經運作在最大扭力的轉速了,那麼當然可以動力直出
因為擔心引擎轉不夠快的缺點,已經不存在了
這件事行車電腦是可以判斷的
當然就像我說 prius 也沒用引擎去帶動冷氣,多餘的直出模組可能增加故障及重量
或許這就是不做鎖死,不做動力直出的原因
也或許有在研究要做或已經做出來了
(當然不是鎖死環狀齒輪啦,那輪子都不轉了還玩什麼
我是指'某一種鎖死方式'可能造出動力直出的架構)
是沒必要做,而不是做不出來
但如果做出來了,我想就不會有電磁轉換損失
大概應用是在電池滿了時的巡航上
會有更佳的能源效率
--
All Comments
By Joseph
at 2017-05-09T13:23
at 2017-05-09T13:23
By Necoo
at 2017-05-10T04:00
at 2017-05-10T04:00
By Michael
at 2017-05-12T01:37
at 2017-05-12T01:37
By Caitlin
at 2017-05-14T20:05
at 2017-05-14T20:05
By Mason
at 2017-05-18T13:32
at 2017-05-18T13:32
By Heather
at 2017-05-20T00:53
at 2017-05-20T00:53
By Noah
at 2017-05-24T19:55
at 2017-05-24T19:55
By Elma
at 2017-05-28T23:11
at 2017-05-28T23:11
By David
at 2017-06-02T13:32
at 2017-06-02T13:32
By Necoo
at 2017-06-03T15:53
at 2017-06-03T15:53
By Heather
at 2017-06-06T06:10
at 2017-06-06T06:10
By Tristan Cohan
at 2017-06-07T01:51
at 2017-06-07T01:51
By Adele
at 2017-06-11T23:47
at 2017-06-11T23:47
By David
at 2017-06-12T21:13
at 2017-06-12T21:13
By Edward Lewis
at 2017-06-17T07:25
at 2017-06-17T07:25
By Jacky
at 2017-06-19T05:11
at 2017-06-19T05:11
By Zenobia
at 2017-06-21T02:24
at 2017-06-21T02:24
By Zenobia
at 2017-06-21T12:38
at 2017-06-21T12:38
By Jake
at 2017-06-26T09:46
at 2017-06-26T09:46
By Zenobia
at 2017-06-29T05:46
at 2017-06-29T05:46
By Linda
at 2017-07-03T19:02
at 2017-07-03T19:02
By Zenobia
at 2017-07-08T10:35
at 2017-07-08T10:35
By Vanessa
at 2017-07-11T04:14
at 2017-07-11T04:14
By Christine
at 2017-07-15T18:21
at 2017-07-15T18:21
By Leila
at 2017-07-19T00:13
at 2017-07-19T00:13
By Leila
at 2017-07-19T12:58
at 2017-07-19T12:58
By Olga
at 2017-07-20T07:28
at 2017-07-20T07:28
By Emily
at 2017-07-24T10:03
at 2017-07-24T10:03
By Franklin
at 2017-07-24T17:47
at 2017-07-24T17:47
By Quanna
at 2017-07-25T11:53
at 2017-07-25T11:53
By Quanna
at 2017-07-30T00:20
at 2017-07-30T00:20
Related Posts
罰鍰高底、吊扣駕照都無法嚇阻!酒駕問題
By Edward Lewis
at 2017-05-09T00:37
at 2017-05-09T00:37
罰鍰高底、吊扣駕照都無法嚇阻!酒駕問題
By Rachel
at 2017-05-08T23:44
at 2017-05-08T23:44
CRV屌打 Porsche Macan
By Zora
at 2017-05-08T23:41
at 2017-05-08T23:41
車機能整合倒車、車側影像嗎?
By Kyle
at 2017-05-08T23:32
at 2017-05-08T23:32
小擦撞之和解
By Oscar
at 2017-05-08T23:30
at 2017-05-08T23:30