هماهنگی موتور بنزینی و موتور الکتریکی در خودرو هیبریدی چگونه انجام می‌شود؟

در خودروهای هیبریدی، موتور بنزینی و موتور الکتریکی می‌توانند به‌صورت مستقل یا هم‌زمان در تولید نیروی محرکه نقش داشته باشند. اما این دو موتور چگونه با یکدیگر هماهنگ می‌شوند؟ چه سیستمی تصمیم می‌گیرد موتور بنزینی روشن باشد یا خاموش شود؟ هنگام شتاب‌گیری، سهم هر موتور در تأمین گشتاور چگونه تعیین می‌شود؟

پاسخ این پرسش‌ها به عملکرد سیستم مدیریت انرژی و واحدهای کنترلی خودرو هیبریدی مربوط است. این سیستم با دریافت اطلاعاتی مانند سرعت خودرو، میزان فشردن پدال گاز، وضعیت باتری، دور موتورها و شرایط رانندگی، نحوه مشارکت منابع تولید نیرو را مدیریت می‌کند.

برای مثال، هنگام شروع حرکت ممکن است موتور الکتریکی به‌تنهایی نیروی موردنیاز را تأمین کند. اما هنگام شتاب‌گیری یا حرکت در سربالایی، موتور بنزینی نیز وارد مدار شود تا گشتاور بیشتری در اختیار سیستم انتقال قدرت قرار بگیرد.

این فرایند در خودروهای مختلف، بسته به نوع معماری هیبریدی، متفاوت است. در بعضی خودروها موتور بنزینی مستقیماً به چرخ‌ها نیرو منتقل می‌کند؛ در برخی دیگر، وظیفه اصلی آن تولید انرژی الکتریکی است و در معماری‌های سری-موازی امکان استفاده از هر دو مسیر وجود دارد.

در این مقاله از کارنو مهارت بررسی می‌کنیم هماهنگی موتور بنزینی و موتور الکتریکی در خودرو هیبریدی چگونه انجام می‌شود، ECU و سیستم مدیریت انرژی چه نقشی دارند، گشتاور دو موتور چگونه تنظیم می‌شود و هنگام بروز اختلال در عملکرد این سیستم، عیب‌یابی باید از کجا آغاز شود.

هماهنگی موتور بنزینی و موتور الکتریکی چیست؟

هماهنگی موتور بنزینی و موتور الکتریکی به فرایندی گفته می‌شود که طی آن سیستم کنترل خودرو، نحوه مشارکت هر منبع تولید نیرو را متناسب با شرایط رانندگی تنظیم می‌کند.

در خودروهای معمولی، موتور احتراقی وظیفه اصلی تأمین نیروی محرکه را بر عهده دارد؛ اما در خودروهای هیبریدی، موتور الکتریکی نیز می‌تواند به‌تنهایی یا در کنار موتور بنزینی در حرکت خودرو مشارکت کند.

سیستم مدیریت انرژی باید به‌طور پیوسته تصمیم بگیرد:

• چه زمانی موتور بنزینی روشن یا خاموش باشد؟
• چه زمانی موتور الکتریکی به‌تنهایی خودرو را به حرکت درآورد؟
• چه زمانی هر دو موتور به‌صورت هم‌زمان کار کنند؟
• سهم هر موتور در تأمین گشتاور چقدر باشد؟
• چه مقدار انرژی از باتری مصرف شود؟
• چه زمانی موتور بنزینی برای تولید انرژی الکتریکی به کار گرفته شود؟
• هنگام کاهش سرعت، چه مقدار انرژی بازیابی شود؟

این تصمیم‌ها فقط بر اساس سرعت خودرو گرفته نمی‌شوند. میزان درخواست گشتاور راننده، وضعیت شارژ باتری، دمای اجزا، توان قابل‌دسترس موتور الکتریکی و محدودیت‌های فنی سیستم نیز در انتخاب حالت کاری مؤثر هستند.

نکته مهم: این است که نحوه هماهنگی موتورها در همه خودروهای هیبریدی یکسان نیست. معماری سری، موازی و سری-موازی می‌تواند مسیر انتقال نیرو و منطق کنترل را تغییر دهد.

چه قطعاتی در هماهنگی دو موتور نقش دارند؟

هماهنگی موتور بنزینی و الکتریکی حاصل عملکرد یک قطعه به‌تنهایی نیست. چندین بخش مکانیکی، الکتریکی و الکترونیکی در این فرایند مشارکت دارند.

۱. موتور بنزینی

موتور بنزینی یکی از منابع اصلی تولید انرژی در خودرو هیبریدی است. این موتور بسته به معماری خودرو می‌تواند نیروی مکانیکی موردنیاز چرخ‌ها را تأمین کند یا انرژی لازم برای به حرکت درآوردن ژنراتور را فراهم سازد.

واحد کنترل با توجه به شرایط رانندگی، میزان درخواست گشتاور، وضعیت باتری و محدوده کاری موتور درباره روشن‌ماندن یا خاموش‌شدن آن تصمیم می‌گیرد.

برای مثال، هنگام شتاب‌گیری ممکن است موتور بنزینی برای تأمین توان بیشتر وارد مدار شود. در مقابل، هنگام حرکت با بار کم، ممکن است سیستم موتور احتراقی را خاموش کند و از موتور الکتریکی استفاده کند.

البته خاموش‌بودن موتور بنزینی همیشه به معنی نبود نیاز به نیروی بیشتر نیست؛ بلکه ممکن است سیستم تشخیص دهد که در آن شرایط، موتور الکتریکی می‌تواند نیروی موردنیاز را تأمین کند.

۲. موتور الکتریکی

موتور الکتریکی می‌تواند نیروی محرکه خودرو را تأمین کند، در شتاب‌گیری به موتور بنزینی کمک کند و در برخی شرایط نیز در نقش ژنراتور فعالیت داشته باشد.

یکی از ویژگی‌های مهم موتور الکتریکی، امکان تولید گشتاور در دورهای پایین است. این ویژگی باعث می‌شود موتور الکتریکی هنگام شروع حرکت و شتاب‌گیری نقش مؤثری داشته باشد.

در بعضی خودروهای هیبریدی، بیش از یک ماشین الکتریکی وجود دارد و هرکدام وظیفه مشخصی دارند. برای نمونه، در برخی معماری‌های تویوتا، MG1 و MG2 در تولید انرژی، کنترل دور و انتقال نیرو مشارکت می‌کنند.

برای شناخت تفاوت وظایف این دو ماشین الکتریکی، MG1 در ساختار موردبحث علاوه بر تولید برق، در مدیریت سرعت اجزای مجموعه تقسیم توان نقش دارد؛ درحالی‌که MG2 می‌تواند نیروی محرکه موردنیاز خودرو را تأمین کند.

۳. باتری ولتاژ بالا

باتری ولتاژ بالا انرژی الکتریکی موردنیاز موتورهای برقی را تأمین می‌کند و در شرایط مناسب می‌تواند انرژی بازیابی‌شده هنگام کاهش سرعت را ذخیره کند.

وضعیت باتری یکی از عوامل مهم در تصمیم‌گیری سیستم مدیریت انرژی است.

برای مثال، اگر شارژ باتری پایین باشد یا دمای آن از محدوده مناسب خارج شود، ممکن است توان قابل‌استفاده موتور الکتریکی محدود شود. در این شرایط، سیستم می‌تواند سهم موتور بنزینی را افزایش دهد یا روش دیگری برای مدیریت انرژی انتخاب کند.

۴. اینورتر و تجهیزات الکترونیک قدرت

باتری ولتاژ بالا معمولاً انرژی را به شکل جریان مستقیم یا DC ذخیره می‌کند؛ درحالی‌که بسیاری از موتورهای الکتریکی کششی با جریان متناوب کنترل‌شده کار می‌کنند.

اینورتر وظیفه تبدیل و کنترل انرژی الکتریکی موردنیاز موتور را بر عهده دارد. همچنین در شرایطی که ماشین الکتریکی در نقش ژنراتور فعالیت می‌کند، انرژی تولیدشده از مسیر الکترونیک قدرت به سمت باتری یا سایر مصرف‌کننده‌های سیستم هدایت می‌شود.

بنابراین اینورتر یکی از بخش‌های مهم در اجرای فرمان‌های سیستم مدیریت انرژی است.

۵. ECU و واحد مدیریت انرژی

سیستم کنترل خودرو اطلاعات بخش‌های مختلف را دریافت و تحلیل می‌کند تا نحوه مشارکت موتور بنزینی و الکتریکی مشخص شود.

این اطلاعات می‌تواند شامل موارد زیر باشد:

• موقعیت پدال گاز
• سرعت خودرو
• دور موتور بنزینی
• سرعت چرخش ماشین‌های الکتریکی
• وضعیت شارژ باتری یا SOC
• دمای باتری
• دمای موتور احتراقی
• درخواست گشتاور راننده
• وضعیت سیستم انتقال قدرت
• محدودیت‌های حرارتی و الکتریکی

بر اساس این داده‌ها، واحدهای کنترلی فرمان‌های لازم را به بخش‌های مختلف ارسال می‌کنند.

برای مثال، ممکن است سیستم به موتور بنزینی فرمان روشن‌شدن بدهد، گشتاور درخواستی موتور الکتریکی را تغییر دهد یا توان قابل‌استفاده باتری را محدود کند.

هماهنگی موتورها چگونه انجام می‌شود؟

فرایند هماهنگی دو موتور را می‌توان به چند مرحله تقسیم کرد.

مرحله اول: دریافت اطلاعات از راننده و خودرو

وقتی راننده پدال گاز را فشار می‌دهد، سیستم میزان درخواست شتاب و گشتاور را از طریق اطلاعات سنسورها تشخیص می‌دهد.

در همین زمان، اطلاعات دیگری مانند سرعت خودرو، وضعیت باتری، دور موتور و دمای اجزا نیز بررسی می‌شوند.

بنابراین سیستم فقط به میزان فشردن پدال گاز توجه نمی‌کند؛ بلکه شرایط کلی خودرو را نیز در نظر می‌گیرد.

مرحله دوم: محاسبه گشتاور موردنیاز

واحدهای کنترلی با توجه به درخواست راننده و شرایط کاری خودرو، مقدار گشتاور موردنیاز را تعیین می‌کنند.

برای مثال، حرکت در مسیر هموار با سرعت ثابت به مقدار مشخصی از گشتاور نیاز دارد؛ اما حرکت در سربالایی یا شتاب‌گیری برای سبقت‌گرفتن ممکن است به گشتاور بیشتری احتیاج داشته باشد.

مرحله سوم: تعیین سهم هر موتور

پس از مشخص‌شدن نیاز خودرو، سیستم تصمیم می‌گیرد چه مقدار از نیرو توسط موتور بنزینی و چه مقدار توسط موتور الکتریکی تأمین شود.

این تصمیم به عواملی مانند توان قابل‌دسترس باتری، محدودیت‌های موتور الکتریکی، شرایط حرارتی و برنامه کنترلی خودرو وابسته است.

مرحله چهارم: ارسال فرمان به اجزا

پس از محاسبه شرایط کاری، فرمان‌های مربوط به موتور بنزینی، موتور الکتریکی، اینورتر و سیستم انتقال قدرت صادر می‌شوند.

هر واحد کنترلی نیز وظیفه اجرای فرمان مربوط به بخش خود را بر عهده دارد.

مرحله پنجم: پایش عملکرد و اصلاح فرمان‌ها

سیستم پس از اجرای فرمان‌ها، دوباره اطلاعات عملکرد واقعی اجزا را دریافت می‌کند.

اگر شرایط رانندگی تغییر کند یا یکی از محدودیت‌های فنی فعال شود، فرمان‌های کنترلی نیز اصلاح می‌شوند.

این چرخه به‌صورت پیوسته انجام می‌شود تا عملکرد خودرو با شرایط لحظه‌ای هماهنگ باقی بماند.

نقش گشتاور در هماهنگی موتور بنزینی و الکتریکی

یکی از مهم‌ترین بخش‌های هماهنگی دو موتور، مدیریت گشتاور است.

راننده با فشردن پدال گاز، درخواست خود برای افزایش سرعت یا شتاب خودرو را اعلام می‌کند. سیستم کنترل باید این درخواست را به فرمان‌های مناسب برای منابع تولید نیرو تبدیل کند.

برای مثال، فرض کنید راننده هنگام حرکت در یک مسیر هموار، پدال گاز را بیشتر فشار می‌دهد. در این شرایط، سیستم ممکن است گشتاور موتور الکتریکی را افزایش دهد یا موتور بنزینی را نیز وارد مدار کند.

اگر درخواست شتاب بیشتر شود، امکان دارد هر دو موتور در تأمین گشتاور موردنیاز مشارکت کنند؛ البته به شرط آنکه وضعیت باتری و محدودیت‌های فنی اجازه دهند.

هدف از این فرایند، تأمین گشتاور موردنیاز بدون ایجاد ناهماهنگی محسوس در انتقال نیرو است.

در بعضی خودروهای هیبریدی، گشتاور موتور بنزینی و ماشین‌های الکتریکی از مسیرهای مکانیکی یا الکتریکی مختلف به سیستم انتقال قدرت می‌رسد. بنابراین نحوه ترکیب نیرو به معماری سیستم بستگی دارد.

نقش سیستم تقسیم توان در هماهنگی دو موتور

در برخی خودروهای هیبریدی سری-موازی، مجموعه‌ای به نام Power Split Device یا سیستم تقسیم توان برای مدیریت مسیر انتقال نیروی موتور بنزینی استفاده می‌شود.

در معماری شناخته‌شده سیستم هیبریدی تویوتا، این مجموعه از چرخ‌دنده سیاره‌ای استفاده می‌کند و امکان تقسیم توان موتور بنزینی میان مسیر مکانیکی و مسیر تولید انرژی الکتریکی را فراهم می‌سازد.

در این ساختار، بخشی از توان موتور بنزینی می‌تواند مستقیماً به مسیر خروجی انتقال قدرت هدایت شود و بخش دیگری برای چرخاندن MG1 و تولید انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار بگیرد.

نکته مهم: این است که Power Split Device در همه خودروهای هیبریدی وجود ندارد. این مجموعه به معماری مشخصی از سیستم‌های سری-موازی مربوط است و نباید ساختار آن را به تمام خودروهای HEV و PHEV تعمیم داد.

هماهنگی موتورها در شرایط مختلف رانندگی

نحوه مشارکت موتور بنزینی و الکتریکی در تمام شرایط رانندگی یکسان نیست. سیستم مدیریت انرژی با توجه به درخواست راننده و وضعیت خودرو، حالت کاری مناسب را انتخاب می‌کند.

هنگام شروع حرکت

در برخی خودروهای هیبریدی، موتور الکتریکی می‌تواند هنگام شروع حرکت نیروی لازم را تأمین کند.

در این شرایط، اگر درخواست گشتاور در محدوده توان موتور الکتریکی باشد و باتری نیز شرایط مناسبی داشته باشد، ممکن است موتور بنزینی روشن نشود.

این ویژگی می‌تواند به کاهش مصرف سوخت در برخی شرایط شهری کمک کند.

هنگام شتاب‌گیری

با افزایش درخواست گشتاور، سیستم ممکن است موتور بنزینی را روشن کند یا سهم آن را در تأمین نیرو افزایش دهد.

هم‌زمان موتور الکتریکی نیز می‌تواند به تولید گشتاور کمک کند تا شتاب موردنیاز فراهم شود.

در بعضی خودروها هنگام شتاب‌گیری شدید، باتری نیز بخشی از توان موردنیاز موتور الکتریکی را تأمین می‌کند.

هنگام حرکت با سرعت ثابت

در این وضعیت، سیستم تلاش می‌کند منابع تولید نیرو را با توجه به بار خودرو و شرایط کاری مدیریت کند.

ممکن است موتور بنزینی سهم اصلی را در تأمین نیرو داشته باشد و موتور الکتریکی فقط در شرایط لازم مشارکت کند.

در برخی معماری‌ها نیز بخشی از توان موتور بنزینی برای تولید انرژی الکتریکی استفاده می‌شود.

هنگام رانندگی در سربالایی

حرکت در سربالایی معمولاً به گشتاور بیشتری نیاز دارد. سیستم با توجه به توان موتور بنزینی، ظرفیت موتور الکتریکی و وضعیت باتری، سهم هر منبع را تنظیم می‌کند.

اگر باتری و موتور الکتریکی محدودیت نداشته باشند، موتور برقی می‌تواند در کنار موتور بنزینی به تأمین نیروی بیشتر کمک کند.

هنگام کاهش سرعت و ترمزگیری

در بسیاری از خودروهای هیبریدی، موتور الکتریکی می‌تواند در نقش ژنراتور فعالیت کند و بخشی از انرژی جنبشی خودرو را به انرژی الکتریکی تبدیل کند.

این انرژی در صورت فراهم‌بودن شرایط باتری و سیستم کنترل، ذخیره می‌شود.

این فرایند با عنوان ترمز احیاکننده یا Regenerative Braking شناخته می‌شود.

نقش SOC و دمای باتری در هماهنگی دو موتور

سیستم مدیریت انرژی نمی‌تواند بدون توجه به وضعیت باتری، در هر شرایطی از حداکثر توان موتور الکتریکی استفاده کند.

یکی از پارامترهای مهم در این زمینه، SOC یا State of Charge است که وضعیت شارژ باتری را نشان می‌دهد.

اگر میزان شارژ باتری در محدوده مناسبی باشد، سیستم ممکن است امکان استفاده بیشتری از موتور الکتریکی داشته باشد. اما اگر SOC به محدوده پایین نزدیک شود، استفاده از توان الکتریکی می‌تواند محدود شود.

دمای باتری نیز اهمیت زیادی دارد. افزایش یا کاهش بیش از حد دما ممکن است باعث محدودشدن توان قابل‌دسترس باتری شود.

برای مثال، اگر دمای باتری از محدوده مجاز خارج شود، سیستم مدیریت باتری می‌تواند محدودیت‌هایی برای جریان شارژ یا دشارژ اعمال کند. در نتیجه، توان قابل‌استفاده موتور الکتریکی نیز تحت‌تأثیر قرار می‌گیرد.

بنابراین هنگام عیب‌یابی افت توان خودرو هیبریدی، فقط نباید موتور بنزینی و الکتریکی بررسی شوند؛ بلکه وضعیت باتری و محدودیت‌های سیستم مدیریت آن نیز اهمیت دارند.

تفاوت هماهنگی موتورها در سیستم‌های سری، موازی و سری-موازی

برای درک بهتر عملکرد خودروهای هیبریدی باید توجه داشت که همه آن‌ها از یک معماری استفاده نمی‌کنند.

نوع سیستم	نحوه مشارکت موتور بنزینی و الکتریکی
هیبرید سری	موتور بنزینی معمولاً ژنراتور را به حرکت درمی‌آورد و موتور الکتریکی نیروی محرکه چرخ‌ها را تأمین می‌کند.
هیبرید موازی	موتور بنزینی و موتور الکتریکی می‌توانند از طریق مسیر انتقال قدرت به حرکت خودرو کمک کنند.
هیبرید سری-موازی	سیستم می‌تواند با توجه به شرایط از ترکیبی از مسیرهای انتقال توان استفاده کند.

در سیستم سری، موتور بنزینی معمولاً مستقیماً نیروی محرکه چرخ‌ها را تأمین نمی‌کند و نقش اصلی آن تولید انرژی الکتریکی است.

در سیستم موازی، موتور بنزینی و موتور الکتریکی می‌توانند از طریق مجموعه انتقال قدرت در تأمین نیروی محرکه مشارکت کنند.

در سیستم سری-موازی، امکان استفاده از مسیرهای مختلف انتقال توان وجود دارد و مدیریت انرژی به ساختار پیچیده‌تری نیاز دارد.

به همین دلیل، هنگام بررسی عملکرد یا عیب‌یابی یک خودروی هیبریدی، ابتدا باید نوع معماری آن مشخص شود.

علائم احتمالی اختلال در هماهنگی موتور بنزینی و الکتریکی

اختلال در سیستم کنترل یا بخش‌های مرتبط با انتقال نیرو می‌تواند با نشانه‌های مختلفی همراه باشد. البته این نشانه‌ها اختصاصی نیستند و ممکن است از خرابی قطعات دیگر نیز ایجاد شوند.

۱. افت توان هنگام شتاب‌گیری

اگر یکی از منابع تولید نیرو نتواند توان موردنیاز را تأمین کند یا سیستم به دلیل وجود محدودیت، گشتاور را کاهش دهد، ممکن است خودرو هنگام شتاب‌گیری عملکرد طبیعی نداشته باشد.

۲. روشن‌ماندن غیرعادی موتور بنزینی

اگر موتور احتراقی در شرایطی که انتظار می‌رود خاموش شود همچنان روشن بماند، باید عواملی مانند وضعیت باتری، دمای موتور، بار سیستم و اطلاعات سنسورها بررسی شوند.

البته روشن‌ماندن موتور بنزینی همیشه نشانه خرابی نیست؛ زیرا سیستم ممکن است برای گرم‌کردن موتور، تأمین انرژی یا حفظ شرایط کاری مناسب به آن نیاز داشته باشد.

۳. افزایش مصرف سوخت

اگر سهم موتور بنزینی در تأمین نیرو بیشتر از شرایط معمول شود، ممکن است مصرف سوخت افزایش پیدا کند.

بااین‌حال، افزایش مصرف می‌تواند دلایل دیگری مانند مشکلات موتور احتراقی، فشار باد لاستیک‌ها، شرایط رانندگی یا اختلال در سیستم انتقال قدرت نیز داشته باشد.

۴. تأخیر در پاسخ پدال گاز

تأخیر در پاسخ خودرو به درخواست راننده می‌تواند از نشانه‌های اختلال در سیستم انتقال نیرو یا محدودیت توان منابع تولید نیرو باشد.

برای تشخیص علت باید اطلاعات پدال گاز، درخواست گشتاور، گشتاور واقعی و محدودیت‌های اعمال‌شده توسط واحدهای کنترلی بررسی شوند.

۵. روشن‌شدن چراغ هشدار یا ثبت کد خطا

در صورت تشخیص اختلال توسط واحدهای کنترلی، ممکن است کد خطا ثبت شود یا چراغ هشدار سیستم هیبریدی روشن شود.

کد خطا باید با توجه به نوع خودرو و اطلاعات فنی سازنده تفسیر شود. وجود کد خطا به‌تنهایی به معنی خرابی قطعه‌ای مشخص نیست.

عیب‌یابی هماهنگی موتور بنزینی و الکتریکی چگونه انجام می‌شود؟

برای عیب‌یابی اصولی باید ابتدا مشخص شود مشکل در کدام بخش قرار دارد: موتور احتراقی، موتور الکتریکی، باتری، اینورتر، سیستم انتقال قدرت، سنسورها یا ارتباط میان واحدهای کنترلی.

۱. بررسی کدهای خطا

ابتدا باید با دستگاه دیاگ مناسب، خطاهای ثبت‌شده در ECU و سایر واحدهای کنترلی مرتبط با سیستم هیبریدی بررسی شوند.

بهتر است علاوه بر کد خطا، اطلاعاتی مانند شرایط ثبت خطا و داده‌های لحظه وقوع آن نیز بررسی شوند.

۲. بررسی داده‌های زنده

پارامترهای زنده می‌توانند اطلاعات مهمی درباره نحوه مشارکت دو موتور در اختیار تعمیرکار قرار دهند.

بسته به نوع خودرو، موارد زیر قابل بررسی هستند:

• درخواست گشتاور راننده
• گشتاور درخواستی و واقعی موتور بنزینی
• دور موتور احتراقی
• دور ماشین‌های الکتریکی
• وضعیت روشن یا خاموش‌بودن موتور بنزینی
• SOC باتری
• دمای باتری
• جریان و ولتاژ باتری
• توان یا گشتاور درخواستی موتور الکتریکی
• وضعیت اینورتر
• محدودیت‌های اعمال‌شده از سوی سیستم کنترل

مقایسه این اطلاعات با شرایط واقعی رانندگی کمک می‌کند مشخص شود سیستم چگونه به درخواست راننده پاسخ می‌دهد.

۳. بررسی سنسورها و اتصالات

اطلاعات نادرست سنسورها می‌تواند باعث تصمیم‌گیری نامناسب سیستم کنترل شود.

بنابراین باید سنسورهای مرتبط، سوکت‌ها، سیم‌کشی و اتصالات بررسی شوند.

برای مثال، اگر اطلاعات موقعیت پدال گاز یا یکی از پارامترهای مرتبط با موتور به‌درستی به واحد کنترل نرسد، ممکن است فرمان‌های خروجی با شرایط واقعی خودرو مطابقت نداشته باشند.

۴. بررسی باتری و اینورتر

اگر سیستم به دلیل محدودیت توان الکتریکی نتواند از موتور الکتریکی به شکل موردانتظار استفاده کند، بررسی باتری ولتاژ بالا و اینورتر اهمیت پیدا می‌کند.

در این مرحله باید داده‌های باتری، وضعیت حرارتی، محدودیت‌های جریان و ولتاژ و کدهای خطای مرتبط بررسی شوند.

۵. بررسی سیستم انتقال قدرت

در خودروهایی که موتور بنزینی و الکتریکی از طریق یک مجموعه انتقال قدرت مشترک یا مرتبط نیرو را منتقل می‌کنند، وضعیت گیربکس و اجزای مکانیکی نیز باید بررسی شود.

برای مثال، در برخی معماری‌های سری-موازی، عملکرد مجموعه تقسیم توان و ماشین‌های الکتریکی در کنار یکدیگر اهمیت دارد.

۶. بررسی نتیجه تعمیر

پس از انجام تعمیر، باید عملکرد خودرو در شرایط کنترل‌شده بررسی شود. داده‌های زنده، کدهای خطا و نحوه مشارکت موتورها باید دوباره ارزیابی شوند تا مشخص شود مشکل برطرف شده است.

پاک‌کردن کد خطا به‌تنهایی به معنی رفع عیب نیست؛ نتیجه تعمیر باید با بررسی مجدد عملکرد سیستم تأیید شود.

نکات ایمنی هنگام عیب‌یابی سیستم هیبریدی

سیستم‌های هیبریدی علاوه بر مدار ۱۲ ولت، دارای مدار ولتاژ بالا هستند. به همین دلیل، عیب‌یابی و تعمیر آن‌ها باید با رعایت دستورالعمل ایمنی سازنده انجام شود.

چند نکته مهم عبارت‌اند از:

• پیش از شروع کار، دستورالعمل ایمنی همان خودرو را بررسی کنید.
• از تجهیزات حفاظت فردی مناسب استفاده کنید.
• برای کار روی مدار ولتاژ بالا، روش ایمن‌سازی و قطع مدار را مطابق دستورالعمل سازنده انجام دهید.
• پیش از لمس اجزای مدار، نبود ولتاژ را با روش و ابزار تأییدشده بررسی کنید.
• از ابزار عایق مناسب استفاده کنید.
• در صورت نداشتن آموزش و تجهیزات لازم، روی مدار ولتاژ بالا کار نکنید.

هشدار: خاموش‌کردن خودرو یا خارج‌کردن کلید به‌تنهایی به معنی بی‌خطرشدن مدار ولتاژ بالا نیست. تعمیر این بخش باید توسط فرد آموزش‌دیده و مطابق دستورالعمل سازنده انجام شود.

جمع‌بندی

هماهنگی موتور بنزینی و موتور الکتریکی یکی از مهم‌ترین بخش‌های عملکرد خودروهای هیبریدی است. در این فرایند، واحدهای کنترلی با بررسی شرایط رانندگی، میزان درخواست گشتاور، وضعیت باتری و محدودیت‌های فنی، نحوه مشارکت هر موتور را تعیین می‌کنند.

در بعضی شرایط، موتور الکتریکی به‌تنهایی نیروی محرکه را تأمین می‌کند؛ در برخی شرایط موتور بنزینی وارد مدار می‌شود و هنگام نیاز به گشتاور بیشتر، امکان مشارکت هم‌زمان دو منبع نیرو وجود دارد.

البته منطق دقیق این هماهنگی به معماری خودرو وابسته است. به همین دلیل، برای عیب‌یابی باید ابتدا نوع سیستم هیبریدی مشخص شود و سپس کدهای خطا، داده‌های زنده، وضعیت باتری، اینورتر، سنسورها و سیستم انتقال قدرت بررسی شوند.

در تعمیر خودروهای هیبریدی، تشخیص دقیق زمانی امکان‌پذیر است که عملکرد همه اجزای مرتبط در کنار یکدیگر تحلیل شود؛ نه اینکه صرفاً با مشاهده یک علامت یا کد خطا، قطعه‌ای تعویض شود.

اگر در زمینه برق خودرو و سیستم‌های هیبریدی فعالیت می‌کنید، تسلط بر ارتباط میان موتور احتراقی، ماشین‌های الکتریکی و واحدهای کنترلی می‌تواند درک شما را از عیب‌یابی این خودروها عمیق‌تر کند.

برای توسعه مهارت‌های تخصصی خود در این حوزه می‌توانید با دوره های آموزش برق خودرو آشنا شوید. همچنین در صفحه اینستاگرام کارنو مهارت آموزش‌ها و نکات فنی بیشتری درباره برق خودرو و سیستم‌های هیبریدی منتشر می‌شود.

سؤالات متداول

هماهنگی موتور بنزینی و موتور الکتریکی در خودرو هیبریدی چگونه انجام می‌شود؟

واحدهای کنترلی خودرو با بررسی اطلاعاتی مانند سرعت، درخواست گشتاور راننده، وضعیت باتری و شرایط کاری موتورها، نحوه مشارکت موتور بنزینی و الکتریکی را تنظیم می‌کنند.

چه زمانی خودرو هیبریدی فقط با موتور الکتریکی حرکت می‌کند؟

در برخی شرایط مانند حرکت با سرعت پایین و درخواست گشتاور محدود، اگر وضعیت باتری و توان موتور الکتریکی مناسب باشد، خودرو می‌تواند فقط با نیروی الکتریکی حرکت کند.

چه زمانی هر دو موتور هم‌زمان کار می‌کنند؟

هنگام افزایش درخواست گشتاور، برای مثال در شتاب‌گیری یا حرکت در سربالایی، ممکن است موتور بنزینی و موتور الکتریکی به‌صورت هم‌زمان در تأمین نیرو مشارکت کنند.

آیا موتور بنزینی در خودرو هیبریدی همیشه روشن است؟

خیر. بسته به معماری سیستم و شرایط رانندگی، موتور بنزینی می‌تواند خاموش شود و در زمان نیاز دوباره روشن شود.

نقش ECU در هماهنگی دو موتور چیست؟

واحدهای کنترلی با دریافت اطلاعات سنسورها و بررسی شرایط سیستم، درباره نحوه مشارکت موتورها و مدیریت گشتاور تصمیم‌گیری می‌کنند.

آیا خرابی باتری می‌تواند هماهنگی دو موتور را مختل کند؟

بله. محدودیت توان باتری یا اختلال در عملکرد آن می‌تواند میزان مشارکت موتور الکتریکی را تحت‌تأثیر قرار دهد و باعث تغییر عملکرد سیستم هیبریدی شود.

آیا همه خودروهای هیبریدی به یک روش دو موتور را هماهنگ می‌کنند؟

خیر. معماری سری، موازی و سری-موازی روش‌های متفاوتی برای انتقال و مدیریت توان دارند. بنابراین منطق هماهنگی در خودروهای مختلف یکسان نیست.

چگونه اختلال در هماهنگی دو موتور را عیب‌یابی کنیم؟

با بررسی کدهای خطا، داده‌های زنده، وضعیت باتری، اینورتر، سنسورها، سیم‌کشی و سیستم انتقال قدرت می‌توان مسیر عیب‌یابی را مشخص کرد.