Задно задвижване при 4х4 хибридни модели на TOYOTA

[Двигателист]

Здравейте!
Бих се радвал, ако се включите с мнения по този въпрос – задното задвижване при 4х4 хибридните модели. Възможно е да напиша някоя глупост и е добре да ме поправите, защото не съм много навътре в хибридната технология на Тойота, а същевременно виждам много компетентни колеги в тази област. Принципно темата е за всички такива модели, а на практика ме провокира да я пусна един клип, който ще прикача в мнението.
Понеже хибридите ми допадат до известна степен, но пък и искам да е 4х4, затова се поинтересувах от RAV4 XA40. Доколкото разбрах, това е първата хибридна РАВ4 и задвижването на задния мост е с отделен електродвигател. Предполагам, че е не нещо ново, защото доколкото помня първите Lexus RX използват този принцип.
Някой може ли да сподели тези задни електродвигатели с какви характеристики са? Мощност, въртящ момент, скоростна характеристика... Достатъчни ли са и адекватно ли се държат извън пътя? Гледах клипове, хората си ги ползват на лек офроуд, нищо изненадващо... после попаднах на клипа с теста с ролки и останах малко изненадан от резултата. Защо XA40 e абсолютно безпомощна в тази тестова процедура, а XA50 не? Софтуера/алгоритъма за управление ли е различен? При ХА40, сякаш предните колела се развъртат до безобразие, а отзад мощността е символична, дотолкова, че не може да преодолее съпротивленито на ролковите опори... буквално все едно нямаш задно.
Би ми било интересно, колеги, които имат такива хибридни автомобили със заден електродвигател, да споделят впечатления как се справят при лек офроуд, усеща ли се достъчно мощност отзад?

Ето го и въпросният клип, който ме накара да пусна темата:



Ако се сетя още нещо, ще питам...

[memorex]

Желая ви успех.

[WoLF]

Няма никой отзад и на по-новите...

[Двигателист]

WoLF, какво имаш предвид? Че електромоторът е недостатъчно мощен, или че управлението му в подобни ситуации не е достатъчно адекватно?

Интересно, във връзка със ситуацията от клипа, дали електромоторите в 4-та и 5-та генерация рав4 са различни, респективно и управлението им? Защото се вижда, че резултатът при равни условия е доста различен.

[vfr800]

Това не изглежда да е реална ситуация, изглежда нагласено. В момента в който колата усети , че едната гума превърта тракшън контрола би трябвало да се намеси и да отнеме газта или да натисне спирачката. Въобще не коментирам 4х4 или каквото и да е свързано с тази система. Просто наблюдавам, че колата върти гума без проблем все едно TRC е изключен. Говоря за ситуацията, в която само левите или само десните гуми имат сцепление. Нещо не е наред. По-добре намери някой собтвеник на такава и направете тестове.

[Двигателист]

vfr800,
тя самата ситуация от клипа си е много частен случай, защото имитира почти нулево сцепление на предните колела. Но виж, относно тракшън контрол/виртуален блокаж, не мисля, че тук има някакво отношение, защото няма кинематична връзка между предния и задния мост и не може да се разсъждава в тази посока, както е при класическо задвижване с кардан назад. Там може да забавяш (блокираш) свободни (висящи) колела без сцепление с пътя за да може през диференциала да се прехвърли момент към други колела, но при тези РАВ4 отзад има просто електродвигател, който е напълно независим от предния мост.

[WoLF]

Не е толкова нереален случай. Като качваш заснежен хълм може предните колела да попаднат на драстично по-лоша повърхност от задните. Според мен е повече в контрола проблема. Имат в канала си клипове точно с тестове в реални условия и там се вижда как задната ос реагира абсолютно неадекватно...

[Hursa]

Да, при движение по неравен терен - възможно е едно, та и две колела (всъщност мисля и това се имитира с поставяне на ролките под колелата стоящи на "диагонала", като е необходима много бърза реакция на задвижването) да "увиснат" във въздуха (а така сцеплението е дори по-ниско по сравнение с поставянето на ролки ).

► Виж съдържание

Някой може ли да сподели тези задни електродвигатели с какви характеристики са? Мощност, въртящ момент, скоростна характеристика...

Може би не за това питате и вероятно се знае - за двигателя са важни не само максималните мощност и въртящ момент, които могат да дадат, но как се изменят с оборотите (т. е. графиката - максимален въртящ момент в зависимост от оборотите, съответно графиката - максимална мощност в зависимост от оборотите се получава от предната, като се умножат максималния въртящ момент при съответните обороти по съответните обороти). Особено важно е за високопроходимите автомобили - въпреки, обикновено ниската скорост, задвижващите колела, всеки момент могат да загубят сцепление, дори при малко превишаване на допустимия въртящ момент, предаван към колелата. При автомобили с ДВГ обикновено се използват понижаващи предавки или хидротрансформатори - тъй като тези двигатели не могат да работят под определени обороти (под оборотите на "празен ход" (поне не "добре")), а скоростта често е много ниска, както и често е необходимо автомобила просто да потегли в много затруднени условия (в клипа, това и наблюдаваме - потегляне). Та електро моторите в тези отношения - силно превъзхождат ДВГ. В случая с почти всички ел автомобили и хибриди - електромоторите са синхронни или асинхронни с честотно управление на захранването. Така те могат да дадат максималния си въртящ момент (в зависимост от управляващата електроника и инвертора) от нула оборота, т. е. със самото потегляне. Също така - графиката на максималния въртящ момент на такива мотори, с такова управление показва, че могат да дават максималния си въртящ момент от нулата в широк диапазон обороти (графиката е паралелна на абцисата), т. е. там където е най-необходимо за високопроходимия автомобил. Та на "теория" - електромоторите би трябвало да дават предимства на високопроходимите автомобили, но не е така на практика, поне засега (и не само при тойота).
Предполагам, че проблема е в недобре разработеното управление, алгоритмите на това управление - за движение при такива условия, като е необходимо доста прецизно управление и сравнително добра адекватна реакция. При високопроходимите автомобили с ДВГ, със самоблокиращи се диференциали - нивото на самоуправление е на много високо ниво и предполагам, поради това теорията не е добре разработена, а това затруднява разработването на добри алгоритми.
Проблема според мен съвсем не е в недостатъчна мощност на задния ел мотор (всъщност, ако са верни данните в ауто-деита - задния ел мотор при рав 40 е по-голяма по сравнение с даденото за рав 50, по-голям е и въртящия му момент, та дори МГ2 при 40 дават, че е по-мощен). Мощността на задния мотор при рав 50 дават, че е 54 кс, като дори и десетократно по-малка мощност е повече от достатъчна да задвижи автомобил, като рав, стоящ на равно и да го свали от ролките. Вижда се, че проблема не е само в управлението на задния мотор - защо не се задвижва рав 40 и когато само едно от предните колела е на ролките - би трябвало да се задейства спирачката на колелото загубило сцепление и така към другото да се подаде достатъчен въртящ момент за да го "свалят" от ролките, без никакво "4 х 4". Това, че колелото от зад не превърта, когато е на ролките, съвсем не показва не достатъчна мощност от зад, а по-скоро показва лошо управление на системата - не се подава фактически никаква ел мощност към задния мотор (всъщност наричат го МГ3, защото може да работи и като генератор при забавяне, но до колко при такова управление). (Всъщност при адекватно реагираща система, веднъж установена загуба на сцепление, това колело може да се блокира от спирачката, но въпреки това ел двигателя може да дава дори максималния си въртящ момент и при неподвижен автомобил към другото колело и към блокираното, и при установено задвижване да се освободи блокираното колело, за да не се влачи, въпреки ниското сцепление.) Нормално е, когато превъртат колелата, задните да превъртат с по-малка скорост - защото в случая автомобила се "опитва" да се движи на пред, а така, при евентуално завиване или занасяне на предницата, задните двигателни колела, ако се задвижват с по-големи обороти ще допринесат за презавиване или до задълбочаване на занасянето - така, както в случая реагира системата, според мен е адекватно.
Това са само "разсъждения" на не специалист в областта, да участвам с мнение, че темата ми е любопитна, съвсем не попадам в категорията "компетентен колега" по въпроса.

[vfr800]

vfr800,
тя самата ситуация от клипа си е много частен случай, защото имитира почти нулево сцепление на предните колела. Но виж, относно тракшън контрол/виртуален блокаж, не мисля, че тук има някакво отношение, защото няма кинематична връзка между предния и задния мост и не може да се разсъждава в тази посока, както е при класическо задвижване с кардан назад. Там може да забавяш (блокираш) свободни (висящи) колела без сцепление с пътя за да може през диференциала да се прехвърли момент към други колела, но при тези РАВ4 отзад има просто електродвигател, който е напълно независим от предния мост.

Аз говоря за факта, че TRC не работи , което не е нормално. Изобщо не коментирам системата 4х4 и начина на предаване между преди задни гуми. Това няма нищо общо. Факт е , че в единия тест предна дясна гума се върти постоянно докато предна лява не мърда. Това няма как да стане , ако TRC работи. Или ще върне газта или ще натисне спирачката на гумата без сцепление. Това не се случва, което ме навежда на мисълта , че целия тест е манипулиран.

[Hursa]

Ако бе само този тест - да е манипулиран. Но са много. Още когато започнаха да предлагат рав 40 хибрид се появиха тестовете, показващи пълната му безпомощност в такива. Дори не сув модели, с задвижване на един мост, не би трябвало да се представят така зле. Вижда се, че системата снижава режима, при който работи, оборотите се понижават и до там. Защо обаче не коригират проблема, може би не е само в управлението на системите, може би не е само "софтуерен".

[dracunculus]

Между другото попаднах на същия тест за плъг ин РАВ и работата изглеждаше доста по-добре, ще се опитам да го намеря. Да, няма да се превърне колата в Land Cruiser, но явно е по-добре от обикновения хибрид

[Двигателист]

Ааа, vfr800, не съм те разбрал. Ти говориш за разпределението ляво / дясно, а аз се бях фиксирал върху задното. Сега, дали е изключена системата, или просто си е неадекватна - не знам. Принципно при Тойота тази имитация на блокаж работи много консервативно, което на практика означава, че не върши работа, но това си е въпрос на софтуер. Защо така са решили, нямам представа. Виждал съм доста по-агресивни настройки при други марки, когато наистина системата може да имитира/замества донякъде доста успешно блокаж на диференциал, но при Тойота действа прекалено предпазливо. Всъщност, не съм прав да обобщавам така, защото предполагам, че при Ленд Крузер, системата работи точно както се очаква от нея.

Hursa, явно нещо не е както трябва, щом отзад има 30-40 киловатов електродвигател... Поради някаква причина му командват много ниска мощност. Защо, могат да кажат само от Тойота. Може би, щеше да е хубаво, ако има втори режим, значително по-агресивен от базовия, който да се включва с бутон и евентуално да е активен само до някаква ниска скорост (30 км/ч).

[Hursa]

Отзад мощността е напълно достатъчна за да даде проходимост (според мен), при това рав си е сув, не същински високопроходим автомобил. За висока проходимост не е нужна голяма мощност, а достатъчна - скоростта си е ниска, а предавателното число голямо, така че предавания въртящ момент може да бъде много голям, все пак не е автомобил за рали. Явно задното предаване е с приложение предимно за ниска скорост. А защо не е по-голяма мощността - ще трябва ел мотора да е по-голям, съответно по-тежък, ще трябва редуктора към диференциала да е по-масивен - за да предава по-големия въртящ момент и мощност, ще трябва и диференциала, както и полуосите да са по-масивни - поради същите причини. А при хибрида на тойота - електрическата мощност е голяма само при относително ниска скорост, батерията е относително маломощна тр, само при ниска скорост ДВГ генерира значителна ел мощност, при по-висока - трансмисията предава почти цялата му мощност директно към колелата, т. е. към предните колела. Така, че защо да се инсталира тази доста по-значителна маса отзад, която е и по-обемна - обема отзад и без това си е по-ограничен от батерията. Като така или иначе основното и приложение ще е при ниска скорост. А системната мощност все пак не е голяма (а по-мощния заден ел мотор няма да я повиши - лимитира се от мощността на двг и батерията) - по-тежкия автомобил ще е по-тромав, а е сув - търсят се по-динамични модели на шосето. Така, че по-голямата мощност отзад - означава по-скъп, по-тежък автомобил, по-тромав, с по-малък багажник, без реални значими предимства пред избрания от производителя вариант.
пс Допълнително, по-големите и по-масивни детайли на задния мост, при това - това са въртящи се маси, ще допринесат и до по-големи загуби и по-голям разход, по-голяма инерционност (мотора е постоянно зацепен към трансмисията) - дори когато задното задвижване е изключено (а то се включва за относително много малко време, с цел икономичност, така че винаги ще има по-големи загуби и ще нарастват със скоростта).

[mukot]

Мисля, че проблемът е софтуерен. За това големите японски фирми /Тойота, Хонда и Нисан/ направиха обща фирма. Да разработва софтуер за електическо и хибридно 4х4. Проблем е и че освен при ниски скорости за оф роуд и потегляне при лош грип на някое от колелата системата трябва да е адекватна и при високи скорости, включително в завои с намалено сцепление. При такива усилия даването от системата на по-голям торк на задния мост води до нестабилност, а не до стабилизация. По-лесна е разработката на софтуер за чисто електрически машини и това е една от причините Нисан да правят техния последователен хибрид. Така ползват тези карти и за чисто електрически модели /Ариа/ и за хибриди /Х трейл/. Като имат и торк векторинг, който позволява по-голяма управляемост при високи скорости чрез регулиране на торка /въртящия момент/ между левите и десните задни колелета. Но изискванията при потегляне и извън пътя са различни и софтуера трябва да го "знае". А Хонда са по-консервативни и на хибирдния си CR-V слагат кардан и стария софтуер на муфата. Тойота също е консервативна и обяснението за маломощния мотор отзад, който даже софтуерно се ограничава още, е риска от нестабилност в завой при висока скорост и хлъзгав терен. Особено в Щатите това е риск от скъпи дела.
Всъщност според мен причината да се предлага 4х4 на тези СУВ е пазарна. Пазарът ги иска.

[Hursa]

При намалено сцепление - не може да се предаде по-голям въртящ момент от синхронен ел мотор - какъвто е в случая. Защото оборотите му зависят от честотата на захранването му, а тя зависи от управлението. Т. е. ако управлението не греши с честотата, не може да се получи превъртане на задните колела. А лошото управление е по-голям проблем в случая, когато сцеплението е добро - ако се подаде захранване с по-голяма честота от необходимата - поради по-доброто сцепление от зад, може да се загуби управление на предните колела, носенето им.