Introducción Vehículos Híbridos WWW.IGNISTRAINING.NET

SISTEMAS Y TECNOLOGÍA HÍBRIDA POR QUÉ LOS VEHÍCULOS HÍBRIDOS EN EL MERCADO ?

Más de 1 Billón de vehículos en el planeta Más de 1 Billón de vehículos en el planeta. El número crece rápidamente hacia los 2 Billones. Más número de vehículos significa más uso de ellos. Más uso de vehículos significa más uso de combustibles fósiles. Lo que genera mayor contaminación.

QUÉ ES UN VEHÍCULO HÍBRIDO ? HIBRIDO – Dos fuentes de energía: Motor de Combustión Interna (combustible). Energía Eléctrica Almacenada y Motor Eléctrico. Los dos sistemas son utilizados para la propulsión del vehículo. Mejoras Potenciales en el Vehículo: - Mayor Economía de Combustible - Menores Emisiones Presenta una mejora del consumo de combustible en un 40% en ciudad y del 30% entre ciudad y carretera y se los considera como PZEV (emisiones cero de forma parcial) para Prius hasta el 2004, AT-PZEV (Advanced Technology - Partial Zero Emission Vehicle) Para Prius desde el 2005 y Para Chevrolet Tahoe SULEV II (Super- Ultra-Low-Emission Vehicle)

HISTORIA DE LOS VEHÍCULOS HÍBRIDOS Y ECOLÓGICOS

Comercialmente lanzado al mercado en 1996, el coche eléctrico EV1 inicialmente estuvo disponible en California y Arizona, y únicamente bajo “leasing”. Su producción fue descontinuada en 1999 y todos los vehículos en uso fueron retirados del mercado por GM entre 2003 y 2004. La mayoría fue destruido y algunos vehículos fueron donados a museos. Los trolebuses son vehículos 100% Ecológicos los mismos que poseen dos sistemas de propulsión que funcionan independientemente el uno del otro Llegaron a Quito en 1995.

DISEÑOS DE SISTEMAS DE POTENCIA HÍBRIDOS Sistema de Transmisión de Potencia Normal (NO HÍBRIDO)

1.- HÍBRIDO EN SERIE: El motor está conectado a un generador. Solamente los motores eléctricos dan movimiento al vehículo, puede ser a través de un sistema de transmisión o directamente a las ruedas. Ejemplo: Locomotoras Diesel –Eléctricas

2.- Híbrido Paralelo: Consiste en un sistema en el cual la energía de salida de un motor /generador eléctrico , se une con el eje de salida del motor de Combustión Interna. Ejemplo: Los trolebuses de la ciudad de Quito.

3.- Híbrido Serie / Paralelo: Transmisiones Híbridas incorporada al sistema serie y paralelo de transmisión de potencia. Este sistema se aplica en los sistema híbridos Chevrolet y Toyota.

Millas Kilómetros 25 40 70 113 35 56

Híbridos de mando bimodal (Two-mode Hybrid)

ADVERTENCIA DE AVISO DE ALTO VOLTAJE

Clasificación de Voltaje de Corriente Directa/Corriente Alterna (DC/AC) Bajo Voltaje Voltaje Intermedio Alto Voltaje Rangos de Voltaje DC ≤ 30v_ AC ≤ 15v DC > 30 ≤ 60v_ AC > 15 ≤ 30v RMS DC > 60v_ AC > 30v RMS Híbrida Bi-modal Sistema Accesorio del Vehículo Potencia eléctrica de 42v Sistema de Dirección 120v AC APO 300v DC y AC Sistema Híbrido El código de color se utiliza para identificar los distintos niveles : Azul para los cables de voltaje intermedio y Naranja para los cables de alto voltaje. Los vehículos híbridos con tecnología bi-modal GMC Yukon, Chevrolet Tahoe y Cadillac Escalade, se encuentran dentro de ambos niveles de voltaje, intermedio y alto. Los híbridos bi-modal utilizan 300v (tanto AC como DC) para el funcionamiento de su Sistema Híbrido. El conector de energía (APO) de 120v AC se encuentra en la esquina posterior izquierda del maletero. Así mismo, el sistema de 42v alimenta el Sistema Eléctrico de Dirección Asistida (EPS). 

Desconexión del Sistema de Alto Voltaje EPP (Equipo de protección personal) a. Gafas de seguridad con protector lateral b. Guantes con aislamiento Clase “0” y guantes de cuero (Siempre revise la fecha de expiracion en la parte inferior de los guantes) 1 1.1 1.2

Equipo de Protección Requerido PPE: • Gafas de Seguridad con Cubierta a los lados. • Guantes de Aislamiento clase 0. • Guantes clase 0 bajo el siguiente sistema de protección: • Cuerdo : Instalados externamente . • Caucho: Instalados internamente. • Los guantes de caucho, brindan protección contra la corriente eléctrica. • Los de cuero, evitan que se destruya o se pierda el aislamiento de los de caucho. • Estos guantes, son una barrera de protección entre la corriente eléctrica y el operador. Peligro: Los guantes clase 0 tienen una resistencia de aislamiento de hasta 1000 voltios. Al no ser usados podrían darse daños graves en el operador, inclusive la muerte.

Desconexión Manual Siempre pruebe el voltaje con una batería para comprobar que el multímetro está funcionando apropiadamente.

Desconexión del sistema de alto voltaje Chevrolet Tahoe Toyota Prius Retire el conector de desconexión manual del paquete de baterías

El recibidor después de haber sido removido el conector. Paso 1: Levante la palanca Paso 2: Empuje la palanca hacia abajo Paso 3: Empuje la palanca hacia afuera NOTA: No force la palanca, usted sentirá unas detenciones específicas El recibidor después de haber sido removido el conector.

Comprobación de desconexión de alto voltaje Siempre verifique con un DVOM un voltaje > a 12 v. , esto le garantiza que el medidor (DVOM) está en buenas condiciones. DESCONETAR LA BATERIA DE 12 VOLTIOS

Comprobación de desconexión de alto voltaje Con el medidor conectado entre los terminales revise la presencia de voltaje. (3 V) Realice la prueba de aislamientoTerminal (+) y (-) a la carcaza (3V)

Comprobación de desconexión de alto voltaje 1 4 3 2 Pruebe 3 con 1 y 4 con 1 (todas las lecturas deber ser menores que 3 volts) Pruebe 3 con 2 y 4 con 2 (todas las lecturas deber ser menores que 3 volts)

Batería de alto voltaje (sistema de almacenamiento de energía) Baterías de hidruro metálico de Niquel

Batería HV Chevrolet Hybrid (sistema de almacenamiento de energía) Ubicacion Debajo de la segunda fila de asientos Componetes principales 40 modulos (c/u 7.2v) Sensores de Temperatura ventilador Sensores de Corriente Contactor positivo Contactor negativo Contactor de precarga Cable de sensado de voltaje Sensor de corriente

Batería HV Toyota Prius (sistema de almacenamiento de energía) Ubicacion Detras de la segunda fila de asientos Operacion 14 paquetes de baterias de 15.78 V c/u Sensores de Temperatura Ventilador Sensores de Corriente Rele negativo SMR3 Rele positivo SMR2 Rele de proteccion SRM1 Cable de sensado de voltaje Sensor de corriente

UBICACIÓN DE LA BATERIA HV Batería HV Toyota Prius Batería HV Chevrolet

Negative (-) Contactor Cooling Fan Sensor de temperatura de la bateria

Sensor de Corriente Contactor (+) positivo

Toyota Prius Rele (-) Negativo Rele (+) positivo B Rele de proteccion M Rele de proteccion

Relay de precarga Resistor de pregarga 12 OHM para Chevrolet y de 20 OHM para Toyota Contactor positivo+

MODULO DE CONTROL DE BATERIA (BECM)

BECM Supervisa y controla: Medición del voltaje de la batería híbrida Enfriamiento de la batería híbrida Sistema del circuito de interbloqueo de voltaje alto Pone a funcionar los relevadores del contactor de voltaje alto a solicitud del HCPM El BECM está ubicado dentro del ensamble de la batería híbrida.

MODULOS PIM/APM/MCM1/MCM2 Chevrolet HPCM PIM APM

Ubicación de los modulos Ensamble del módulo de control del generador del motor de transmisión Tahoe Hybrid

Ubicación de los modulos Conjunto inversor en Toyota Prius

Módulo inversor de Potencia Power Inverter Module PIM El modulo de inversion de potencia (Power Inverter Module PIM) invierte los 300V de corriente directa (DC) en corriente electrica alterna trifasica (AC) para mover los motores electricos para Chevrolet y en el caso de Toyota este se encarga de transformar 220 V DC a 500 V DC para luego generar 500 V AC de tres fases para los motores. El modulo de control del motor/generador es refrigerado con una mezcla de Dexcool circulando por un circuito dedicado para este sistema. El sistema de enfriamiento electronico usa un intercambiador de calor (radiador) para recircular el refrigerante y este es monitoreado por un sensor de temperatura ubicado al lado izquierdo del radiador, el sistema hara funcionar un ventilador en respuesta a la temperatura.

Módulo inversor de Potencia Circuito dedicado de refrigeración

Módulo inversor de Potencia Circuito dedicado de refrigeración

APM: convierte la corriente directa (CD) de voltaje alto (300V) en CD de bajo voltaje (12V) para el funcionamiento eléctrico de accesorios y para cargar la batería para accesorioss de 12 voltios. El módulo de control de energía de CD para accesorios también convierte CD de voltaje alto a CD intermedia (42V) para suministrar voltaje al sistema de la dirección hidráulica en las camionetas y SUV´s de Chevrolet. El módulo de control de energía de CD convierte la CD de 12 voltios en CD de voltaje alto para cargar las baterías híbridas de voltaje alto en JUMP ASSIST. MCM1 y MCM2: Cada módulo de control del motor hace funcionar su respectivo generador del motor eléctrico con base en los comandos del módulo de control de tren motriz híbrido. Cada módulo de control del motor controla la velocidad, dirección y par de salida de su respectivo motor

MODULO DE A/C (ACCM)

DIRECCION ASISTIDA ELECTRICAMENTE (EPS) Chevrolet Tahoe y Silverado

DIRECCION ASISTIDA ELECTRICAMENTE (EPS) Toyota Prius

CONTROL DE DIRECCION (PSCM) Power Steering Control Module Voltaje de operación 40 a 44 voltios

SENSOR DE TORQUE

La EPS de piñón y cremallera de 42 V o 12 V, reduce la cantidad de esfuerzo para conducir el vehículo. El PSCM controla el motor de la dirección para maniobrar el engranaje de dirección. El PSCM también utiliza una combinación del sensor de torque, sensor giratorio del motor y circuito de datos seriales para realizar las funciones del sistema. El PSCM supervisa la velocidad del vehículo del módulo de control del motor (ECM) a través del circuito de datos seriales para determinar la cantidad de asistencia de dirección necesaria para conducir el vehículo. A velocidades bajas se proporciona más asistencia A velocidades mayores se proporciona menos asistencia

Sistema Hibrido de Frenado

Sistema Hibrido de Frenado

Sistema Hibrido de Frenado Componentes: Recipiente del líquido Cilindro maestro Tuberías Pedal de freno Ensamble del modulador del freno Modulo de control del freno (EBCM) Componentes de fricción.

VALVULA MODULADORA DE FRENO (BPMV)

CONTROL DE FRENOS (EBCM) Controla las funciones del sistema y detecta las fallas Controla la corriente a la válvula de refuerzo para que la presión se puede aplicar a los frenos de las ruedas Controla presión aplicada a las ruedas durante Brake Blending EBCM

Sistema Hibrido de Frenado

FRENADO REGENERATIVO Arrastre o frenado torque a través del eje de transmisión primario, contra el movimiento hacia adelante del vehículo, mientras proporciona una función de carga para las baterías. El ensamble del modulador del freno y los controladores del tren motriz y sistema híbrido están en constante comunicación determina cuando es la oportunidad más apropiada para que el frenado regenerativo ocurra. El modulador del freno solicitará que una cantidad específica de torque o frenado regenerativo que se proporcione al tren motriz. Obteniendo un balance de frenado óptimo y proporcionando la mezcla correcta y cantidad de acción de frenado total.

FRENADO REGENERATIVO

Transmisión 2ML70 Transmisión completamente automática, de velocidades variables y controlada electrónicamente. Proporcionan 4 relaciones de velocidades fijas y 2 raciones de modos de avance EVT y reversa. El cambio de relaciones de velocidades se logra mediante el uso de un módulo de control de la transmisión (TCM). Componentes principales: amortiguador de torque, bomba de líquido integrada y caja del convertidor, 3 conjuntos de engranajes planetarios, 2 ensambles del embragues de fricción (giratorios) y 2 mecánicos (fijos), un sistema de control y presurización hidráulica y 2 motores eléctricos internos.

CONTROL BOMBA AUX. (ATFP) El módulo de control ATFP convierte 12V corriente directa (DC) en corriente AC de 3 fase de12V, para poner en funcionamiento el motor de la bomba de transmisión. El módulo de control de ATFP supervisa el estado del motor/bomba de ATFP así como su propio circuitería interna, pero el estado de diagnóstico del ciclo de ignición actual se reporta al HPCM.

Transmisión 2ML70 Bomba auxiliar de lubricación Consta de un motor electrico a 12 voltios Ubicada en el compartimiento del motor debajo de la transmision. Su funcion es la de lubricar y enfriar la transmision durante el modo de Auto stop

CAJA DE CAMBIOS Y PARTES ASOCIADAS

MODULO DE TRANSMICION (TCM)

MODULO DE TRANSMICION (TCM) Solenoide de control con cuerpo de valvulas y TCM Control Solenoid (W/Body and TCM) Valve Assembly (1) Line Pressure Control (PC) Solenoid (2) Torque Converter Clutch (TCC) Pressure Control (PC) Solenoid (3) Shift Solenoid (SS) 2 (4) 16 Pin Connector (5) Pressure Control (PC) Solenoid 3 (6) Transmission Fluid Pressure (TFP) Switch 5 (7) Pressure Control (PC) Solenoid 4 (8) Pressure Control (PC) Solenoid 2 (9) Transmission Fluid Pressure (TFP) Switch 3 (10) Transmission Fluid Pressure (TFP) Switch 1 (11) Transmission Fluid Pressure (TFP) Switch 4 (12) Pressure Control (PC) Solenoid 5 (13) Shift Solenoid (SS) 1

Transmisión 2ML70 60kW Drive Motor / Generators Los motores proveen 60 kW de potencia cada uno. El motor 1 es usado para encender el motor ICE, como tambien como apoyo al torque del motor 2 El motor2 impulsa al vehiculo cuando este esta en modo totalmente electrico o cuando el ICE esta apagado. Y es utilizado en frenado regenerativo como un generador.

Transmisión Toyota Prius EVT

Transmisión Toyota Prius EVT Condición de Partida En condiciones de partida con poca carga y acelerador presionado suavemente solo el motor 2 (MG2) gira para generar fuerza. El motor 1 (MG1) gira en sentido contrario sin generar electricidad.

Transmisión Toyota Prius EVT Condición de Conducción Normal Aproximadame nte a 23 kilómetros por hora el ICE enciende, MG2 provee asistencia y MG1 gira en la misma dirección que el ICE y trabaja como un generador.

Transmisión Toyota Prius EVT Condición de Aceleración Total MG2 entrega fuerza, la batería HV entrega carga eléctrica a MG2 y Mg1 el cual gira en reversa para crear un radio de sobremarcha, el ICE esta encendido.

Transmisión Toyota Prius EVT Reversa MG2 gira en reversa, como un motor eléctrico el ICE esta detenido y MG1 no genera carga. http://eahart.com/prius/psd/

Trabajo Practico Junto a la grafica del componente anote su ubicación en el vehículo y las partes que lo forman. Ubicación: --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Partes :------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Módulo de control del generador del motor de impulso

Junto al componente escriba sus siglas y ubicación en el vehículo. Ubicación: ---------------- ------------------------ ------------------------ ------------------------ Siglas:------------------

Junto al componente escriba sus siglas y ubicación en el vehículo. Ubicación: --------------- ------------------------- ------------------------- ------------------------- Siglas:-------------------- Ubicación: ---------------- ------------------------- ------------------------- ------------------------- Siglas:-------------------

Junto al componente escriba sus siglas y ubicación en el vehículo. Ubicación: ---------------- -------------------------- -------------------------- ------------------------- Siglas:-------------------- Siglas:-------------------- Ubicación: ---------------- -------------------------- -------------------------- -------------------------- Nombre:------------------ 2 1

Enumero los pasos del procedimeinto de desconexion manual de alto voltaje -------------------------------------