Présentation de la BMW Série 5 ActiveHybrid 5 F10H (Page 1) / Série 5 F10 / ForumBMW.net

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#1 03-04-2018 21:56:13

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Présentation de la BMW Série 5 ActiveHybrid 5 F10H

Présentation de la BMW Série 5 ActiveHybrid 5 F10H

F10H-Vehicule-complet.jpeg

F10H Véhicule complet

Contenu

Introduction
Composants de groupe motopropulseur
Machine électrique
Électronique de machine électrique
Unité de batterie haute tension
Système de freinage hybride
Système électrique à basse tension
Systèmes de bus
Affichages et contrôles
Contrôle du climat

1. Introduction

1.1. Positionnement

Dans le cadre de BMW EfficientDynamics, BMW Group a introduit la deuxième génération de véhicules hybrides au printemps 2012. La BMW ActiveHybrid 5 est la troisième génération de véhicules hybrides. La BMW ActiveHybrid 5 établit de nouveaux standards en matière de plaisir de conduite sportif et de durabilité dans ce segment de véhicule en associant pour la première fois un moteur six cylindres en ligne BMW à un moteur électrique. La BMW ActiveHybrid 5 (dont le code de développement est F10H) est basée sur la BMW Série 5 (F10). Il incarne le perfectionnement constant de la technologie d'entraînement utilisée dans les modèles BMW ActiveHybrid X6 et BMW ActiveHybrid 7: L'ActiveHybrid 5 est un véhicule hybride complet avec une batterie haute tension lithium-ion.

Le groupe motopropulseur de la BMW ActiveHybrid 5 comprend un moteur 6 cylindres en ligne avec technologie TwinPower turbo (N55B30M0), une boîte de vitesses automatique à 8 rapports (GA8P70HZ) et une machine électrique. La berline BMW 535i (qui est déjà louée pour l'efficacité de son moteur thermique) connaît une nouvelle réduction de la consommation de carburant et des émissions de plus de 10% grâce à l'intégration de la technologie BMW active hybrid. Son groupe motopropulseur génère une puissance totale de 250 kW / 335 CV. Il accélère la BMW ActiveHybrid 5 en 5,7 secondes de zéro à 60 mph et limite la consommation de carburant à des valeurs moyennes comprises entre 6,4 et 7,0 l pour 100 km / 60 ml, ainsi que des émissions de CO2 de 149 à 163 g / km sur cycle d'essai UE, en fonction du type de pneu sélectionné).

Le moteur électrique de la BMW ActiveHybrid 5 permet une conduite entièrement électrique sans émission à des vitesses allant jusqu'à 60 km / h. À une vitesse moyenne de 35 km / h, la batterie haute tension fournit suffisamment d'énergie pour permettre une conduite entièrement électrique sur une distance pouvant atteindre quatre kilomètres (2,5 miles).
De plus, une fonction de démarrage / d'arrêt du moteur spécifique à un véhicule hybride améliore l'efficacité globale en coupant le moteur à combustion chaque fois que la voiture est arrêtée, par exemple aux feux de circulation ou dans la circulation.

Une autre caractéristique unique de la BMW ActiveHybrid 5 est la gestion avancée de l'énergie qui permet d'adapter la stratégie d'exploitation non seulement à la situation de conduite actuelle, mais aussi à une situation de conduite immi- nente, permettant ainsi un voyage plus efficace.

Toujours dans la BMW Active Hybrid 5, le conducteur peut choisir le mode ECO PRO, en plus des réglages «Sport +», «Sport», «Comfort» et «Comfort +», via le commutateur d'expérience de conduite standard. Le mode ECO PRO favorise un style de conduite particulièrement détendu et très économique, préférant un style de conduite entièrement électrique.

Les batteries haute tension de l'ActiveHybrid X6 et de l'ActiveHybrid 7 sont toujours issues des coopérations avec d'autres constructeurs automobiles, alors que la batterie haute tension utilisée dans l'Ac-tiveHybrid 5 est «Made by BMW».

Generations-des-vehicules-ActiveHybrid-a-ce-jour.png

1.2. Identifier les caractéristiques

1.2.1. Extérieur

La BMW ActiveHybrid 5 se distingue de la série 5 conventionnelle par une série de caractéristiques spéciales. Ceux-ci incluent la couleur extérieure unique "Liquid Blue Metallic" qui représente la technologie hybride active innovante de BMW. Dans la série 5, cette couleur extérieure est réservée exclusivement aux véhicules hybrides actifs. Cependant, le client peut également choisir d'autres couleurs pour son véhicule hybride actif. Le badge «ActiveHybrid 5» apposé sur les appuis d'entrée, sur deux montants C et sur le couvercle du coffre indique qu'il s'agit d'une voiture hybride. En outre, le libellé "ActiveHybrid" a été positionné sur la couverture acoustique du moteur à combustion. Les embouts d'échappement chromés sombres du système d'échappement sont une autre particularité de la BMW ActiveHybrid 5. Pour augmenter encore la portée, de nouvelles jantes aérodynamiques sportives de 18 pouces sont proposées dans un design à cinq branches, ce qui réduit la traînée de la Autre caractéristique du nouveau véhicule hybride, les ailettes chromées de la calandre BMW, visibles dans le gabarit de la BMW 550i.

Vue-externe-de-l-ActiveHybrid-5.png

1.2.2. Intérieur

Interieur-de-l-ActiveHybrid-5.png

L'équipement intérieur de la BMW ActiveHybrid 5 se distingue également des autres F10 par certaines caractéristiques spéciales.

Une plaque avec un badge "ActiveHybrid 5" sur le rabat au-dessus des porte-gobelets indique qu'il s'agit d'un véhicule hybride.

Les conditions de fonctionnement spécifiques à l'hybride et l'état de charge de la batterie haute tension sont affichés sur le tableau de bord et, si vous le souhaitez, sur l'écran central d'informations. L'affichage dans le CID et dans le tableau de bord est activé au démarrage.

La plaque avec l'inscription "ActiveHybrid Power Unit" dans le coffre à bagages fait référence à la batterie haute tension.

1.3. Gestion de l'énergie

Comme dans la BMW ActiveHybrid X6 et la BMW ActiveHybrid 7, la gestion de l'énergie joue un rôle important dans la BMW ActiveHybrid 5 en ce qui concerne l'efficacité et la dynamique de conduite dans diverses situations de conduite.

1.4. Situations de conduite

L'ActiveHybrid 5 a une gamme de situations de conduite spécifiques aux hybrides, tout comme les ActiveHybrid X6 et ActiveHybrid 7.

Ceux-ci incluent les suivants:

• Fonction automatique de démarrage / arrêt du moteur
• Conduite et conduite (moteur entièrement électrique ou à combustion)
• Accélération (fonction boost)
• Régénération de l'énergie de freinage
• Coasting (roulage sans consommation d'énergie).

La situation de conduite «en roue libre» est la seule nouvelle fonction.

1.4.1. Coasting

Cette innovation (introduite pour la première fois dans la BMW ActiveHybrid 5) garantit une augmentation constante de l'efficacité en éteignant le moteur à combustion non seulement lorsque le véhicule est à l'arrêt et en ville, mais aussi à grande vitesse.

Si le moteur à combustion n'est pas requis pour le groupe motopropulseur, il peut également être désactivé par le système hybride pendant le voyage. À cet égard, le véhicule doit être en mode ECO PRO et le conducteur ne peut pas appuyer sur la pédale d'accélérateur. Le moteur à combustion est alors arrêté jusqu'à une vitesse de 160 km / h et déconnecté du reste de la transmission par un découpleur.

La BMW ActiveHybrid 5 roule silencieusement et sans émissions sur la chaussée sans l'influence du couple moteur. Bien que, pour garantir le fonctionnement illimité de toutes les fonctions de sécurité et de commodité, une petite partie de l'énergie cinétique est convertie en énergie électrique par récupération d'énergie.

1.5. Données techniques

Donnees-techniques_20180329-2218.png

Introduction_20180329-2219.png

* Valeurs du cycle d'essai UE, en fonction du format du pneu sélectionné. La valeur la plus basse avec les pneus standard: jantes 8J x 17, pneus 225/55 R17 (SA 2K1) non disponibles aux États-Unis.

1.6. Équipement

Les F10H et F10 diffèrent non seulement dans les données techniques mais aussi dans la gamme des équipements optionnels proposés. L'équipement optionnel le plus important qui n'est pas offert dans le F10H est brièvement résumé ci-dessous:

• Système de traction intégrale xDrive (l'emplacement d'installation du différentiel de l'essieu avant est partiellement repris par l'électronique de la machine électrique)
• Direction active intégrale
• Lecteur dynamique
• Sac à skis et installation de chargement (grâce à une batterie haute tension au lithium-ion)

L'équipement suivant fait partie de l'équipement standard:

• Système A / C à 4 zones
• Système de navigation

2. Composants de groupe motopropulseur

2.1. introduction

Pour la première fois, un moteur à six cylindres en ligne fait partie d'un groupe motopropulseur BMW ActiveHybrid. Le moteur à essence de 3,0 l, qui génère 300 chevaux et un couple maximal de 300 lb-pi, est la garantie d'un plaisir de conduire et d'une efficacité accrus. La technologie BMW TwinPower Turbo du moteur 6 cylindres N55, qui a déjà reçu deux fois de suite le prix international du «moteur de l'année», combine un seul turbocompresseur d'échappement à double volute avec injection directe de carburant et la commande de soupape entièrement variable Valvetronic .

2.1.1. Données de performance

Le F10H est entraîné à la fois par un moteur à combustion et une machine électrique. Le véhicule peut être accéléré en utilisant des moyens entièrement électriques, un moteur à combustion et une combinaison des deux. Il existe un diagramme de pleine charge différent pour chacune de ces situations.

Diagramme-de-charge-complete-pour-le-moteur-N55B30M0-dans-le-F10H.png

Diagramme de charge complète pour le moteur N55B30M0 dans le F10H

Diagramme-de-charge-complete-pour-machine-electrique-dans-le-F10H.png

Dans ce qui suit, vous voyez le diagramme de charge complète du F10H avec une utilisation combinée du moteur à combustion et de la machine électrique. La puissance du système est limitée à un couple maximal de 450 Nm / 332 lb-pi et une puissance maximale de 250 kW / 335 HP. En raison des caractéristiques de réponse directe de la machine électrique et de la réponse légèrement retardée du moteur à combustion, l'accélération dans le F10H est beaucoup plus spontanée que dans le F10 avec un moteur N55B30M0.

Diagramme-de-charge-complete-pour-la-puissance-du-systeme-du-F10H.png

Le diagramme de pleine charge suivant montre tous les composants pertinents et la puissance du système du F10H dans un diagramme joint.

Diagramme-de-pleine-charge-10H-des-composants-du-variateur-et-de-la-puissance-du-systeme.png

[BMW Série 5 ActiveHybrid 5 F10H] Moteur N55 modifié

[BMW Série 5 ActiveHybrid 5 F10H] Boite automatique ZF GA8P70HZ

[BMW Série 5 ActiveHybrid 5 F10H] Machine électrique haute tension

[BMW Série 5 ActiveHybrid 5 F10H] Unité de batterie haute tension

6. Système de freinage hybride

6.1. introduction

La fonction du système de freinage de l'ActiveHybrid 5 est de décélérer la voiture en toute sécurité dans des conditions stables. Comme le F04, le F10H peut également être décéléré de deux manières différentes:

• Freinage hydraulique conventionnel
• Freinage récupératif

Grâce à la récupération d'énergie, il est possible de convertir l'énergie cinétique du véhicule en énergie électrique à l'aide de la machine électrique et de l'alimenter à l'unité de batterie haute tension.

Bien que le frein de service de l'ActiveHybrid 5 soit basé sur celui d'un F10 conventionnel, ce chapitre ne décrit que les composants et fonctions spécifiques aux hybrides.

Par rapport au F10 conventionnel, les composants nouveaux ou modifiés suivants sont utilisés:

• Pompe à vide électrique
• Capteur de vide de frein
• Maître-cylindre de frein tandem à poussoir avec capteur de course de pédale de frein.

6.2. Présentation du système

Vue-d-ensemble-du-systeme-F10H-du-systeme-de-freinage-hybride.png

6.3. Freinage hydraulique

F10H-Freinage-hydraulique.png

Lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein, une liaison mécanique directe est établie avec le servofrein et donc avec le système de freinage hydraulique. L'activation est donc la même que dans un véhicule classique:

• Pédale de frein - connexion mécanique - servofrein
• Servofrein - Surpresseur pneumatique - Maître-cylindre de frein
• Maître-cylindre de frein - Boost hydraulique et distribution en deux circuits de freinage - Contrôle dynamique de la stabilité
• Contrôle dynamique de la stabilité - contrôle de la dynamique de conduite et répartition électronique de la force de freinage - freins de roue

La principale différence entre le frein de service du F10H et le F10 classique est l'alimentation par le vide.

F10H-alimentation-en-vide.png

Dans les phases de conduite entièrement électriques, le moteur à combustion est éteint et ne peut donc pas activer la pompe à vide mécanique. Pour assurer la fourniture d'un vide de freinage également dans ces phases, une pompe à vide électrique auxiliaire est installée.

Le vide dans le servofrein est mesuré par le capteur de dépression de frein et lu par le DME.

L'activation et la surveillance de la pompe à vide électrique se fait via l'EME.

6.4. Freinage récupératif

F10H-Regeneration-de-l-energie-de-freinage.png

Pendant le freinage par récupération, la machine électrique fonctionne comme une génératrice et freine avec l'utilisation de l'énergie kinétique recueillie à partir de la transmission et des roues. La batterie haute tension est ensuite chargée par l'électronique de la machine électrique en utilisant cette énergie.

Les maîtres-cylindres de frein tandem sont actuellement utilisés dans les véhicules BMW. Comme sur la F04, le «maître-cylindre de frein tandem à piston plongeur» spécialement conçu est également utilisé dans le F10H. Il offre des avantages tels que, par exemple, des dimensions plus compactes. Il a également été choisi pour le F10H car le capteur de pédale de frein trav-el pouvait être facilement intégré dans cette structure. La structure mécanique et le principe de mesure du capteur de course de pédale de frein du maître-cylindre de frein tandem dans le F10H sont les mêmes que dans le F04.

En outre, le trajet de réponse a été élargi pour prolonger la course de la pédale pour le freinage par récupération.

Composants-F10H-signaux-d-entree-de-la-regeneration-de-l-energie-de-freinage.png

L'angle de la pédale d'accélérateur et la course de la pédale de frein sont des variables d'entrée déterminantes pour le freinage par récupération.

• La course de la pédale de frein est mesurée par le capteur de course de la pédale de frein et lue par le DSC.
• L'angle de la pédale d'accélérateur est mesuré par le module de la pédale d'accélérateur et lu par le DME.

Le moteur électrique est déjà utilisé comme générateur lorsque la pédale de frein n'est pas enfoncée mais que la pédale d'accélérateur est déjà à un angle de zéro degré. L'électronique du moteur électrique active le moteur électrique de telle sorte qu'une force de freinage est obtenue pour le véhicule complet qui correspond à un véhicule conventionnel en mode de dépassement. Cependant, l'ampleur de la régénération de l'énergie (à ce stade) est encore faible.

Si maintenant la pédale de frein est enfoncée, au début (comme dans tout système de freinage conventionnel), un certain jeu libre (course de réponse) dans la course doit être surmonté pendant lequel il n'y a toujours pas de freinage hydraulique. Cependant, ici déjà, la course de la pédale de frein est évaluée et une force de freinage supérieure à celle du mode de dépassement pur est générée à l'aide du moteur électrique.

Si la pédale de frein est enfoncée au-delà de la «course de réponse», les deux modes de freinage sont simultanément actifs, car le freinage hydraulique est maintenant ajouté à la récupération d'énergie de freinage. La force de freinage générée par le moteur électrique augmente encore lorsque la course de la pédale de frein augmente jusqu'à atteindre le maximum.

6.4.1. États spéciaux

Le freinage régénératif à l'aide de la chaîne cinématique n'affecte que l'essieu arrière du F10H. La force de freinage sur l'essieu arrière ne doit pas dépasser une valeur spécifique proportionnelle à celle de l'essieu avant. Cela compromettrait autrement la stabilité de conduite. Pour cette raison également, la décélération maximale qui peut être obtenue grâce à la récupération d'énergie de freinage est limitée.

La force de freinage maximale admissible par récupération d'énergie de freinage est soumise à la surveillance de la stabilité des glissements, des accélérations latérales et des processus de contrôle de la stabilité. Il est ainsi garanti que le véhicule reste constamment dans une condition de conduite stable également pendant la régénération de l'énergie de freinage.

Le DSC contribue ainsi aux économies de carburant tout en prenant en compte la sécurité active.

Si la batterie haute tension est déjà complètement chargée, elle ne peut plus stocker d'énergie électrique. Cet état particulier peut être une raison pour laquelle la régénération de l'énergie de freinage ne peut pas être possible, mais ce qui se produit rarement. Une réserve suffisamment importante dans l'état de charge de la batterie haute tension est maintenue pendant la conduite normale par la stratégie opérationnelle. En d'autres termes, l'énergie est tirée intentionnellement de la batterie haute tension et l'état de charge est maintenu dans une plage qui rend disponible (même pendant les longues descentes) la capacité d'énergie électrique générée pendant le freinage régénératif.

6.5. Répartition de la force de freinage générée hydrauliquement et par régénération

En mode générateur, le moteur électrique génère un couple de freinage dans le groupe motopropulseur. Ce couple de freinage provoque une force de freinage sur les roues arrière.

Le diagramme suivant résume comment l'ensemble de la force de freinage est répartie dans les modes hydraulique et régénératif. Dans le diagramme, il est présupposé qu'il n'y a pas d'état de conduite instable et que la batterie haute tension est capable de stocker de l'énergie électrique.

F10H-Schema-de-repartition-de-la-force-de-freinage.png

7. Système électrique à basse tension

7.1. Tension d'alimentation

Le système électrique 12 V du F10H est essentiellement le même que celui du F10. La principale différence réside dans le fait que l'énergie n'est plus fournie par le générateur, mais par le système électrique haute tension. La haute tension de la batterie haute tension est convertie en une tension inférieure (environ 14 V) à l'aide d'un convertisseur DC / DC. L'alimentation en tension électrique du système électrique du véhicule 12 V ne dépend donc plus de la vitesse du moteur thermique lors de la conduite.

La deuxième différence est qu'un nouveau composant avec de nouvelles fonctions (le générateur du démarreur) est utilisé. Le générateur du démarreur peut (comme son nom l'indique) fonctionner à la fois comme moteur de démarrage ou générateur. En fonctionnement motorisé (en tant que démarreur), il permet de démarrer le moteur thermique (lorsqu'il est à la température de fonctionnement) non seulement à l'arrêt, mais aussi pendant la conduite électrique. L'énergie nécessaire pour démarrer le moteur à combustion est prélevée sur la batterie auxiliaire. Le démarrage initial du moteur de com-bustion est effectué comme auparavant par le démarreur conventionnel.

Si le moteur à combustion fonctionne, le générateur du démarreur fonctionne en mode générateur comme un alternateur traditionnel. Cependant, l'énergie générée ici est stockée dans la batterie auxiliaire 12V.

Le générateur de démarreur et la batterie auxiliaire forment un système électrique de véhicule 12 V indépendant. Dans certaines situations, par exemple en cas de dysfonctionnement du système hybride par exemple, le générateur du démarreur peut assurer l'alimentation en énergie du système électrique du véhicule 12 V standard. Dans ce cas, les deux systèmes électriques du véhicule 12 V sont connectés via un relais de coupure.

7.1.1. Présentation du système

Schema-de-cablage-du-systeme-d-alimentation-en-tension-F10H-12-V.pngSchema-de-cablage-du-systeme-d-alimentation-en-tension-F10H-12-V-2.png

7.1.2. Module de protection contre l'inversion de polarité

Composants-de-l-alimentation-en-tension-dans-le-compartiment-moteur.jpeg

La protection contre l'inversion de polarité est utilisée pour éviter des dommages ultérieurs au système électrique du véhicule et aux composants électroniques connectés pour l'inversion de polarité, par exemple lors d'une procédure de charge de la batterie 12 V via un chargeur externe. Les diodes de l'alternateur sont utilisées pour réaliser cette tâche dans des véhicules conventionnels équipés d'un moteur à combustion.

Comme il n'y a pas d'alternateur conventionnel dans le F10H, la polarité inverse doit être réalisée par un nouveau composant, le module de protection contre l'inversion de polarité. Le module de protection contre l'inversion de polarité est installé dans le compartiment moteur près du phare droit. Il est connecté d'un côté au fil positif de la batterie et de l'autre à la masse. A l'intérieur du module de protection contre l'inversion de polarité sont trois diodes Zener qui sont capables de restreindre la tension inverse pendant une certaine période. En cas d'inversion de polarité plus longue, ils peuvent subir des dommages sans endommager les composants voisins.

7.2. Système de démarrage

Le système de démarrage comprend plusieurs composants.

7.2.1. Générateur de démarrage

Le générateur de démarreur est une machine électrique qui peut être utilisée comme moteur ou générateur. En mode générateur, le générateur du démarreur est entraîné par le moteur à combustion via une courroie d'entraînement. L'énergie électrique générée ici est stockée dans la batterie auxiliaire. Cette opération correspond au fonctionnement de l'alternateur conventionnel. Le générateur du démarreur peut démarrer le moteur à combustion (à la température de fonctionnement) sans provoquer de creux de tension dans le système électrique du véhicule de 12 V. L'énergie nécessaire au démarrage du moteur dans ce cas est prélevée sur la batterie auxiliaire.

Structure-du-generateur-de-demarreur.pngStructure-du-generateur-de-demarreur-2.png

La conception du générateur de démarreur est basée sur la machine à polarité de pointe (machine à griffes) avec des aimants à griffes. Les aimants permanents dans le rotor assurent un couple de démarrage plus élevé. Pour optimiser les performances, il existe un enroulement de courant continu avec excitation séparée dans le rotor. Le fil de cuivre des enroulements du stator a une section transversale carrée. Un facteur de remplissage du cuivre plus élevé pourrait être atteint avec la section carrée par opposition à la ronde. Le stator et le rotor sont spécialement adaptés à la fonction du démarreur (génération de couple).

Le module de commande a une fonction similaire à celle du contrôleur d'alternateur dans un véhicule traditionnel. De plus, le module de commande assume le contrôle de l'électronique de puissance du générateur du démarreur. Pendant le démarrage, le module de contrôle vérifie l'aimantation du rotor, l'angle de rotation et la vitesse de rotation du générateur du démarreur en utilisant un capteur de position du rotor dans le boîtier. Dès que le module de contrôle identifie que le démarrage du moteur est réalisé, le mode générateur est utilisé. Le DME spécifie la tension nominale et le courant d'excitation via le bus de réseau d'interconnexion local au module de commande. Le courant alternatif triphasé généré en mode générateur est converti par sept modules d'électronique de puissance (commutateurs MOSFET) en courant continu.

Le générateur du démarreur peut fonctionner jusqu'à une température de 130 ° C (266 ° F). La mesure de la température est effectuée à l'aide d'un capteur de température situé à l'intérieur du démarreur.

Le générateur du démarreur est fixé au bloc moteur à l'aide de quatre boulons. Les boulons supérieurs mesurent 85 mm de long et les boulons arrière 105 mm.

La puissance électrique du démarreur est de 2,8 kW (14 V x 200 A). Le fabricant du démarreur est Valeo.

Ceinture de sécurité

En utilisant le compresseur de climatisation électrique et la direction assistée électrique, le générateur du démarreur est le seul composant auxiliaire de la transmission par courroie du moteur N55 du F10H.

Transmission-par-courroie-du-moteur-N55-dans-le-F10H.png

Le générateur de démarreur pouvant fonctionner à la fois comme générateur et comme moteur, il faut éviter que la courroie ne glisse dans chaque situation de fonctionnement. Pour cette raison, un tendeur de courroie est monté en haut et en bas de la courroie d'entraînement.

Mode-generateur-et-fonctionnement-du-demarreur-du-groupe-electrogene-du-demarreur.png

Si le moteur à combustion doit démarrer à la température de fonctionnement, le générateur du démarreur fonctionne comme un moteur où la batterie auxiliaire a été correctement chargée. Le DME fournit les informations nécessaires au module de commande du générateur du démarreur via un bus de réseau d'interconnexion local et le rotor du générateur du démarreur commence à tourner. La poulie à courroie est également réglée dans un mouvement de rotation pendant le processus, le sens de rotation étant fixé par la conception du moteur à combustion. Les moteurs BMW sont des moteurs tournant à droite (dans le sens des aiguilles d'une montre). Si l'on regarde le moteur par l'avant, le vilebrequin et donc l'amortisseur de vibrations de torsion tournent dans le sens des aiguilles d'une montre. La partie supérieure de la courroie d'entraînement est tendue par la transmission de puissance et la partie inférieure de la courroie d'entraînement est relâchée. Pour éviter le glissement de la courroie d'entraînement, celle-ci est tendue à l'aide du tendeur de courroie inférieur. Le tendeur de courroie est précontraint mécaniquement par un ressort de torsion et exerce une tension sur la courroie d'entraînement vers l'intérieur. Le démarrage du moteur via le démarreur se fait très rapidement, silencieusement et avec très peu de vibrations.

Dès que le module de commande identifie que le moteur a démarré, le mode générateur du générateur de démarreur est utilisé. L'amortisseur de vibrations de torsion tourne vers la droite et transfère la force sur la courroie d'entraînement à la poulie du générateur de démarreur. La partie inférieure de la courroie d'entraînement est tendue dans le processus. Complètement opposé au fonctionnement du moteur, ici la partie supérieure de la courroie d'entraînement doit être tendue. Ceci est fait en utilisant le tendeur de courroie supérieur. Si le moteur à combustion fonctionne, un choix peut être fait entre le générateur et le mode neutre. En mode générateur, le générateur du démarreur fournit le courant; en mode neutre, il tourne sans charge et ne fournit aucun courant.

Démarrage du moteur à combustion

Le fait que le démarreur conventionnel, le générateur de démarreur et la machine électrique soient installés dans le F10H signifie que le moteur à combustion dispose de trois systèmes de démarrage différents.

Le démarrage à froid du moteur s'effectue via le démarreur classique en appuyant sur le bouton START-STOP. L'énergie nécessaire (dans ce cas) provient de la batterie 12 V du système électrique du véhicule standard. Comme le F10H est un véhicule hybride, il convient de noter ici qu'il peut ne pas y avoir de démarrage du moteur après avoir appuyé sur le bouton START-STOP parce que par exemple le moteur thermique est toujours à la température de fonctionnement et l'état de charge du la batterie de tension est suffisante. Cela signifie qu'après avoir appuyé sur le bouton START-STOP, la préparation à la conduite est établie et le véhicule peut être retiré en utilisant la machine électrique.

Le démarrage du moteur renouvelé se fait par l'intermédiaire du générateur du démarreur, une fois que l'état de conduite a été établi. Ici, le moteur à combustion est démarré à la fois après une phase d'arrêt du moteur et également pendant la conduite électrique avec l'exigence de couple correspondante. L'énergie nécessaire au démarrage du moteur de combustion provient de la batterie auxiliaire du démarreur.

En cas de dysfonctionnement du démarreur, le moteur thermique est démarré via la machine électrique. La machine électrique prend l'énergie nécessaire pour cela à partir de la batterie haute tension.

En situation d'urgence, le système fonctionne comme suit:

• Si le moteur à combustion ne démarre pas par l'intermédiaire du démarreur conventionnel malgré l'activation, un code d'erreur est introduit et un interrupteur est mis en marche pour démarrer le moteur à combustion à l'aide du générateur du démarreur.
• Si le générateur du démarreur tombe en panne, un interrupteur est mis en marche pour démarrer le moteur thermique par l'intermédiaire de la machine électrique.
• Si un démarrage du moteur n'est pas possible via la machine électrique, un message Check Control s'affiche.

Une nouvelle tentative de démarrage du moteur avec les trois systèmes de démarrage est à nouveau possible après le changement de terminal.

À froid (au plus tard à -10 ° C / 14 ° F), on ne peut pas s'attendre à un démarrage réussi du moteur par le démarreur. La puissance de la batterie auxiliaire et le transfert de puissance via les courroies d'entraînement ne sont pas suffisants à ces températures. Un démarrage du moteur via la machine électrique peut ne pas toujours fonctionner à ces températures car la batterie haute tension peut ne plus être en mesure de fournir la puissance nécessaire.

Contrairement aux E72 et F04, le moteur à combustion du F10H n'est plus démarré avec l'aide de la batterie haute tension, mais avec la batterie 12 V, sauf en cas d'urgence. Cela signifie que les deux batteries 12 V doivent avoir assez d'énergie pour le démarrage du moteur à combustion (état de charge suffisant). Comme la batterie haute tension ne doit pas fournir de réserves (pendant des semaines) pour le démarrage du moteur, un retrait d'énergie plus important de la batterie haute tension est possible.

Des informations de service

Un générateur de démarreur défectueux ne peut pas être réparé, il doit être remplacé en tant qu'unité complète.

Pour établir un défaut avec le démarreur, la batterie auxiliaire (état de charge ou état de santé), les câbles (résistance), les connexions des câbles (résistance de contact), l'ajustement et la tension de la courroie, le câble de mise à la terre et le réseau d'interconnexion local La connexion au bus doit d'abord être vérifiée. Le groupe électrogène du démarreur ne doit être remplacé que si toutes les vérifications ont échoué.

Toujours procéder conformément aux instructions de réparation pour le démontage et l'installation du démarreur

7.2.2. Batterie auxiliaire

Batterie-auxiliaire.png

L'énergie électrique générée par le générateur du démarreur est principalement stockée dans la batterie auxiliaire.

Il est installé dans le coffre à bagages sur la droite. La batterie auxiliaire est une batterie AGM 50 Ah.

Semblable à la batterie 12 V, le courant, la tension et la température des pôles de la batterie auxiliaire sont mesurés par un capteur de batterie intelligent IBS2. Les données sont ensuite transmises via le bus de réseau d'interconnexion local à l'unité de commande principale, l'électronique de la machine électrique (EME).

En cas d'accident d'une gravité suffisante, une borne de batterie de sécurité SBK2 assure la déconnexion du câble positif de la batterie entre la batterie auxiliaire et le générateur du démarreur. Cette borne de batterie de sécurité SBK2 est située directement sur la borne positive de la batterie auxiliaire. L'activation py-rotechnique de la borne de batterie de sécurité de la batterie auxiliaire est assurée par le module Crash Safety Module (ACSM).

Un changement de la batterie auxiliaire doit toujours être enregistré.

7.2.3. Boîtier de distribution d'énergie et relais de coupure

Boitier-de-distribution-d-energie-et-relais-de-coupure.jpegBoitier-de-distribution-d-energie-et-relais-de-coupure_20180403-0931.png

Le capteur de batterie intelligent IBS2 reçoit l'alimentation en tension via une ligne de faible section provenant de la borne de batterie de sécurité SBK2 de la batterie auxiliaire. Le câble de batterie positif de la batterie auxiliaire est également alimenté par la borne de batterie de sécurité SBK2 de la batterie auxiliaire. D'autres lignes conduisent également de cette boîte de distribution d'énergie au générateur de démarreur, au relais de coupure et à l'EME. La boîte de distribution d'énergie n'est pas un nouveau développement, mais a déjà été installée sur d'autres modèles.

Le câble positif de la batterie va du boîtier de distribution d'énergie de la batterie auxiliaire au démarreur

générateur de moteur. Ce câble de batterie positif a une section de 110 mm2 et n'est pas protégé contre le courant de surcharge.

Un relais de coupure est installé sur le côté inférieur de la boîte de distribution électrique. Les deux systèmes électriques 12 V du véhicule sont connectés via ce relais de coupure. Si, par exemple, la batterie auxiliaire est complètement chargée et que le régime moteur du moteur à combustion augmente jusqu'à plus de 2500 tours par minute, les deux systèmes électriques du véhicule 12 V sont connectés. L'activation du relais de coupure est réalisée par l'EME. Avant la fermeture du relais de coupure, les tensions dans les deux systèmes électriques du véhicule 12 V sont ajustées. Le DME définit la valeur de la tension nominale et l'envoie au générateur du démarreur. Tous les courants d'égalisation possibles sont minimisés, ce qui réduit les contraintes sur les contacts de commutation du relais de coupure.

En raison des aimants à griffes de liaison installés dans le rotor, à des régimes de moteur supérieurs à 2500 tr / min, le générateur du démarreur induit (même en mode neutre) une tension qui entraîne la charge indésirable de la batterie auxiliaire. Pour éviter d'endommager le démarreur et la batterie auxiliaire, le relais de coupure est toujours fermé à partir de cette vitesse. Dans ce cas, l'énergie électrique excédentaire est fournie au système électrique conventionnel de 12 V du véhicule.

Le relais de coupure est ouvert par un processus de démarrage afin d'éviter une chute de tension dans le système électrique du véhicule 12 V conventionnel.

En cas de dysfonctionnement du système hybride, le générateur de démarreur peut prendre en charge l'alimentation des consommateurs réseau normalement effectuée par le convertisseur DC / DC de l'EME. De nombreuses fonctions, telles que le chauffage des sièges par exemple, sont désactivées.

Remarque: Le système électrique 12 V standard ne peut en aucun cas alimenter la batterie auxiliaire 12 V (50 Ah).

Il y a deux fusibles dans la boîte de distribution d'alimentation de la batterie auxiliaire. Le fusible de 100 A fixe le câble positif de la batterie du boîtier de distribution d'alimentation au relais de coupure. Le boîtier de distribution d'alimentation est un composant du "module", c'est pourquoi le fusible de 40 A est toujours installé. La ligne vers l'EME a cependant une section plus petite, et c'est pourquoi un fusible de 5 A est connecté en série.

7.3. Contrôle de terminal

7.3.1. Mode "Prêt à conduire"

Controle-du-terminal-dans-le-F10H-du-point-de-vue-du-conducteur.pngControle-du-terminal-dans-le-F10H-du-point-de-vue-du-conducteur-2.png

Le premier état de conduite est activé lorsque la pédale de frein et le bouton START-STOP sont enfoncés simultanément. Ici, l'activation de la préparation à la conduite est effectuée par chaque état du terminal (borne 30B, borne R et borne 15). Lors de la conduite suivante, l'état de conduite est automatiquement atteint à chaque arrêt du véhicule. Toujours lorsque le véhicule s'immobilise, par exemple dans la circulation ou à la lumière, et que l'état de charge de la batterie à haute tension est suffisant, l'état de conduite est activé. L'activation de la conduite est indiquée au conducteur par l'allumage de "READY" dans la partie inférieure du compte-tours.

Avec l'état "Préparation à la conduite", le véhicule peut être conduit à l'aide d'un moteur électrique ou d'un moteur à combustion en fonction du couple requis. Par rapport au véhicule conventionnel avec un seul groupe motopropulseur par le moteur à combustion, l'aptitude à la conduite dans une voiture hybride ne peut pas être reconnue sur le moteur à combustion en fonctionnement. Les conditions de non-démarrage du moteur à combustion, appelées "démarrage silencieux", sont une batterie haute tension suffisamment chargée et un moteur thermique à température de fonctionnement.

L'état de conduite est désactivé en appuyant sur le bouton START-STOP lorsque le véhicule est stationnaire. La position de conduite "P" est automatiquement engagée dans le processus. La fonction de lavage de voiture est une exception: Si le conducteur engage la position de conduite "N" lorsque le mode de conduite est activé, puis appuie sur le bouton START-STOP, la position de conduite "N" reste engagée et la borne 15 re -mains allumés.


8. Systèmes de bus

Les systèmes de bus du F10H sont basés sur les systèmes de bus du F10. Ainsi, tous les systèmes principaux et sous-bus de la F10 sont également utilisés dans le F10H. Par rapport aux systèmes de bus du F10, de nouvelles unités de contrôle ont été ajoutées, certaines ont dû être adaptées et d'autres ne sont pas installées sur le F10H. La structure de bus résultante du F10H est la suivante.

8.1. Aperçu du bus

Presentation-du-bus-F10H.png
Presentation-du-bus-F10H-2.png
Presentation-du-bus-F10H-3.png

8.2. Nouvelles unités de contrôle

8.2.1. Electronique de machine électrique (EME)

Electronique-de-machines-electriques.png

La fonction de l'électronique de la machine électrique est d'activer et de réguler la machine synchrone à excitation permanente dans le système électrique à haute tension. Ceci nécessite l'utilisation d'un inverseur bidirectionnel qui convertit la tension continue haute tension de la batterie haute tension en un courant alternatif triphasé pour la machine électrique. Lorsque le moteur électrique fonctionne en mode générateur, la batterie haute tension est rechargée via l'onduleur.

L'EME intègre également le convertisseur DC / DC qui est responsable de l'alimentation électrique du système électrique basse tension. L'EME est connecté au PT-CAN, au PT-CAN2 et au FlexRay.

8.2.2. Electronique de gestion de batterie (SME)

L'unité de contrôle de l'électronique de gestion de la batterie (SME) est intégrée dans la batterie haute tension et n'est pas accessible de l'extérieur. Pour maximiser la durée de vie de la batterie haute tension, la PME garantit qu'elle est exploitée dans une plage définie avec précision. Les autres tâches de cette unité de contrôle comprennent le démarrage et l'arrêt du système haute tension, les fonctions de sécurité (par exemple, boucle de verrouillage haute tension, surveillance de l'isolement) et la spécification de la puissance disponible de la batterie haute tension. L'électronique de gestion de la batterie communique avec d'autres unités de contrôle via PT-CAN2.

8.2.3. Compresseur électrique A / C (EKK)

Comme sur les modèles E72 et F04, le F10H est équipé d'un compresseur de climatisation électrique. Pour pouvoir fournir la puissance nécessaire, le compresseur de climatisation électrique (EKK) fonctionne à haute tension. L'EKK permet de faire fonctionner le circuit frigorifique de climatisation dans toutes les situations de conduite. En plus de refroidir l'habitacle, le circuit frigorifique est également utilisé pour refroidir la batterie haute tension. L'unité de commande électrique du compresseur de climatisation est montée sur le carter du compresseur de climatisation et est reliée via le bus LIN au chauffage / climatisation automatique intégré (IHKA).

8.2.4. Générateur de démarreur (SGR)

Generateur-de-demarrage.png

Le générateur du démarreur est responsable du démarrage du moteur à combustion, principalement lorsque la fonction de démarrage et d'arrêt automatique du moteur est active ou pendant la conduite électrique. De plus, le générateur de démarreur charge la batterie auxiliaire à partir de laquelle l'énergie est ensuite fournie pour le démarrage. Le générateur du démarreur est connecté au DME via le bus LIN.

8.2.5. Capteur de batterie intelligent 2

Le capteur de batterie intelligent 2 surveille le courant, la tension et la température des pôles de la batterie auxiliaire. Les résultats sont transmis via le bus de réseau d'interconnexion local à l'EME.

8.2.6. Bobine automatique électromotrice réversible (REMAFA et REMABF)

Bien qu'ils ne soient pas disponibles sur le marché américain au moment du lancement, les enrouleurs électromobiles réversibles auto-matic ont été introduits dans tous les véhicules F10 (UE) à partir de l'automne 2011 et sont maintenant également dans les véhicules F10H. Ils sont utilisés sur les deux ceintures de sécurité avant (REMAFA et REMABF) et font partie de la fonction Pre-Crash. La bobine électromotrice réversible réduit le mou de la ceinture lors de la fixation de la ceinture de sécurité avec moins de force de rétraction dès que le conducteur dépasse 10 km / h (6 mph). L'enlèvement du mou de la courroie garantit que la ceinture de sécurité se trouve sur le conducteur ou sur le passager avant et, par conséquent, en cas d'accident, un meilleur effet de freinage peut être obtenu.

Un autre avantage de la bobine électromotrice réversible est la tension de la ceinture avant un accident possible avec une force de rétraction accrue. Ceci réduit la possibilité que le passager glisse hors de la ceinture (aussi appelé "sous-marin").

8.2.7. Circuits de surveillance de cellule (CSC)

Certaines conditions doivent être respectées pour un fonctionnement sans faille des cellules lithium-ion dans le F10H: La tension de la cellule et la température de la cellule ne peuvent pas dépasser ou chuter en dessous de certaines valeurs, sinon la bat-

Les cellules cancéreuses peuvent subir des dommages à long terme. Pour cette raison, chaque unité de batterie haute tension comporte plusieurs circuits de surveillance de cellule, qui peuvent également être décrits comme des "circuits de surveillance cellulaire (CSC)".

La communication entre les 8 CSC est effectuée via un réseau local de contrôleur. Le réseau local de contrôleurs combine tous les CSC ensemble et est utilisé pour la communication des CSC avec l'électronique de gestion de la batterie. L'unité de commande de l'électronique de gestion de la batterie assume ici la fonction de maître. C'est un faisceau de câblage basse tension avec un maximum de 12 V.

8.3. Unités de contrôle adaptées

L'IHKA a dû être adapté pour rendre possible l'activation du compresseur de climatisation électrique (EKK) dans toutes les conditions de fonctionnement. Le compresseur de climatisation électrique communique avec l'IHKA via le bus LIN.

Être en mesure de montrer des affichages supplémentaires pour la préparation à la conduite, la conduite électrique, la régénération de l'énergie de freinage et l'état de charge de la batterie haute tension qui sont pertinents pour le conducteur, le groupe d'instruments
a été adapté. En outre, les messages Check Control ont été améliorés avec des messages spécifiques aux hybrides.

L'ordinateur d'information de voiture (CIC) a été adapté pour permettre l'affichage d'autres affichages spécifiques aux hybrides dans l'affichage central d'informations (CID). En sélectionnant "Hybrid" dans le menu "Vehicle Info", il est possible d'afficher les flux d'énergie et de puissance pour chaque situation de conduite et l'état de charge de la batterie haute tension.

Le logiciel du Digital Engine Electronics (DME) a été adapté en raison de la coordination de couple de la machine électrique / moteur à combustion. De plus, le DME communique avec le générateur du démarreur via le bus de réseau d'interconnexion local.

La détection de capotage est nécessaire pour les voitures hybrides à l'échelle mondiale, de sorte que le système haute tension soit désactivé en cas de retournement de la voiture. La détection de capotage est réalisée à l'aide des capteurs intégrés dans l'unité de contrôle Integrated Chassis Management (capteur de vitesse de roulis et capteur d'accélération verticale). L'ACSM a dû être adapté en ce qui concerne l'évaluation de ces signaux de capteurs. La borne de batterie de sécurité de la batterie auxiliaire est activée par l'ACSM si nécessaire.

Le logiciel du contrôle de stabilité dynamique DSC a également été adapté pour le freinage par récupération. Cela inclut la lecture dans le capteur de course de la pédale de frein qui est connecté directement à l'unité de contrôle DSC en tant qu'interface matérielle.

L'unité de contrôle EGS a été adaptée en raison de la transmission modifiée. Par exemple, la pompe à huile de transmission électrique est commandée par l'unité de commande EGS.

En raison de la commande de terminal modifiée (préparation à la conduite), le logiciel de l'unité de commande du système d'accès au véhicule a également été adapté.

8.4. Unités de contrôle omises

Par rapport à la F10, certains équipements en option ne sont pas offerts dans le F10H. Pour cette raison, certaines unités de commande n'apparaissent plus dans la vue d'ensemble des bus. Le tableau suivant répertorie les unités de contrôle qui ne sont plus utilisées.

Unites-de-controle-omises.png

9. Affichages et contrôles

Les conditions de fonctionnement spécifiques à l'hybride et l'état de charge de la batterie haute tension sont affichés sur le tableau de bord et, si vous le souhaitez, sur l'écran central d'informations.

Les conditions de fonctionnement spécifiques aux hybrides suivantes sont indiquées:

• Affichage "Prêt à conduire"
• Affichage pour la conduite électrique
• Affichage pour la fonction boost
• Récupération d'énergie

Ils sont affichés en permanence dans la partie inférieure du compte-tours dans le combiné d'instruments. Les affichages spécifiques à l'hy-brid sont appelés dans le CID via le menu "Vehicle Info> Hybrid". Les affichages dans le CID et dans le tableau de bord sont activés lorsque la borne 15 est activée.

9.1. Affiche dans le groupe d'instruments

Les affichages pour l'état de charge de la batterie haute tension et les conditions de fonctionnement spécifiques à l'hybride dans le tableau de bord sont basés sur le concept d'affichage de la E72 et de la F04. L'état de charge actuel de la batterie haute tension est affiché sur une échelle de 1 à 10 lorsque la borne 15 est activée. Le degré de remplissage de l'arc fournit des informations sur l'état de charge de la batterie à haute tension. À une valeur d'échelle de 1, la batterie haute tension est complètement chargée. Pour une utilisation optimale du système haute tension, la batterie haute tension est entièrement chargée pendant la conduite en descente lente. En conduite normale, elle est facturée à environ 80%. Notez que seule la plage de l'état de charge de la batterie haute tension correspondant au client est affichée, ce qui correspond à un état de charge réel d'environ 25% à 70%. Cela signifie que le système hybride est toujours actif lorsqu'une valeur d'échelle de ze-ro est affichée.

Les affichages pour les différentes conditions de fonctionnement du véhicule hybride sont résumés dans le tableau suivant.

Preparation-a-la-conduite.png
Conduite-electrique.png
Regeneration-de-l-energie-de-freinage.png

9.2. Affiche dans l'affichage central des informations:

Les flux d'énergie / puissance et l'état de charge de la batterie haute tension peuvent être affichés dans le CID dans tous les modes de fonctionnement du véhicule. En outre, l'utilisateur peut avoir l'utilisation hybride des 16 dernières minutes et les informations ECO PRO affichées sur demande. Cela fournit au conducteur une vue d'ensemble du fonctionnement du système hybride dans différentes conditions de conduite, ainsi qu'une utilisation optimale du véhicule hybride.

9.2.1. Utilisation hybride

Affichage-pour-l-utilisation-du-systeme-hybride.png

L'utilisation du système hybride dans les 16 dernières minutes de conduite peut être montrée dans le CID. Une barre représente une période d'une minute. L'heure est également comptée pendant les phases d'arrêt du moteur. Plus la barre est haute, plus la consommation de carburant ou l'utilisation de la machine électrique sont élevées.

Les barres grises montrent la consommation de carburant du moteur à combustion. Une ligne et une valeur à droite du diagramme montrent la consommation moyenne.

Les barres bleues indiquent le pourcentage d'utilisation de la machine électrique. La machine électrique peut être utilisée ici comme générateur (pour la récupération du frein) ou comme moteur électrique (pour la conduite électrique). Plus la barre est haute, plus l'utilisation du système hybride est importante et donc l'économie de carburant plus élevée.

Les deux marques rouges sur l'axe vertical de l'écran indiquent les barres de la dernière minute.

9.2.2. Flux d'énergie / de puissance

L'affichage des flux d'énergie / puissance dans les fonctions CID selon le principe suivant:

• Bleu: énergie électrique
• Rouge: énergie du moteur à combustion
• Flèche: Direction du flux d'énergie / de puissance

Une situation de conduite est montrée ici comme un exemple et la signification des symboles expliqués. Les autres situations de conduite peuvent être déduites de là.

Affichage-hybride-dans-l-affichage-central-d-informations-pendant-l-acceleration-forte.png

Dans le CID, la fonction boost est représentée par une flèche rouge (contribution du moteur à combustion) et une flèche bleue légèrement plus petite (contribution du moteur électrique). Le moteur à combustion est représenté en rouge ici. L'activité du moteur électrique dans la transmission automatique est indiquée par la couleur bleue de la transmission. Les cinq segments symbolisent l'état de charge de la batterie haute tension. En d'autres termes, un segment est égal à un état de charge de la batterie haute tension de 20%. Le seg-ment le plus élevé de l'affichage de courant pour l'état de charge de la batterie haute tension est indiqué dans différentes couleurs bleues en fonction de l'état de charge. Cela permet de visualiser les étapes intermédiaires comprises entre 0% et 20%. Dans l'exemple ci-dessus, trois segments sont remplis. Cela correspond à un état de charge utilisable de 60%. Le flux de puissance est représenté avec deux couleurs pour montrer que le flux de puissance vers les roues arrière provient des deux sources d'entraînement (moteur à combustion et machine électrique). La flèche rouge indique le pourcentage du moteur à combustion et la flèche bleue le pourcentage de la machine électrique. La situation de conduite actuelle est également affichée sous la forme d'un message texte en fondu sous le véhicule.

S'adapter à la route

Dans la F10H pour la première fois, les données du système de navigation peuvent être utilisées avec la stratégie d'exploitation hybride. Le système de navigation est en mesure d'identifier les tronçons de route et de transmettre les données à l'EME. Par exemple, avant qu'une route à circulation réduite ne soit entraînée, l'EME tire moins d'énergie de la batterie haute tension ou tente d'économiser autant d'énergie électrique que possible dans la batterie haute tension grâce à la récupération d'énergie. Cela garantit que le véhicule peut traverser la zone à circulation réduite en utilisant des moyens purement électriques, assurant ainsi une utilisation optimale du système hybride.

Une condition préalable à cette fonction intelligente de gestion de l'énergie est que le conducteur doit avoir activé le guidage routier.

Dans le cas d'un guidage d'itinéraire actif et d'un affichage sélectionné pour le flux d'énergie / puissance, des symboles et des messages textuels supplémentaires sont affichés. Les symboles supplémentaires dans l'affichage du flux d'énergie / puissance montrent qu'une situation a été identifiée à l'avance et que le variateur hybride se prépare à une telle situation.

Affichages-et-controles.png

9.3. Mode ECO PRO

Le conducteur d'un F10H peut conduire son véhicule encore plus efficacement en utilisant le commutateur d'expérience de conduite pour activer le mode ECO PRO. Le mode ECO PRO soutient systématiquement un style de conduite qui réduit la consommation de carburant et assure la coordination du système hybride pour maximiser la portée du véhicule.

9.3.1. Activation et affichage

Le-changement-d-experience-de-conduite-dans-l-ActiveHybrid-5.png

Le mode ECO PRO est activé à l'aide du commutateur d'expérience de conduite (précédemment appelé «commutateur de dynamique de conduite»). Le programme "COMFORT" est défini en standard. Pour activer le mode ECO PRO, il faut appuyer sur le commutateur d'expérience de conduite dans le sens «COMFORT» lorsque la borne 15 est activée jusqu'à ce que «ECO PRO» soit affiché sur le combiné d'instruments.

Le mode ECO PRO est à nouveau désactivé lorsque la borne 15 est désactivée.

S-affiche-dans-le-tableau-de-bord-lorsque-le-mode-ECO-PRO-est-active_.png

Le mode ECO PRO activé est indiqué sur le tableau de bord par l'affichage de l'inscription "ECO PRO" dans le compte-tours à côté de l'indicateur de rapport. La gamme de bonus dite est indiquée ci-dessous le compte-tours.

La gamme bonus affiche la gamme qui pourrait être atteinte en adaptant le style de conduite. Cet affichage est appelé automatiquement lors de l'activation du mode ECO PRO. Tant que le véhicule est conduit efficacement, la gamme de bonus est affichée en bleu; sinon, cela est indiqué en gris.

Lors de l'activation du mode ECO PRO, une autre fenêtre apparaît dans l'affichage d'informations central pour configurer le mode ECO PRO.

Configurer-le-mode-ECO-PRO.png

Si le conducteur ne conduit pas son véhicule de manière efficace, par exemple en accélérant trop ou en ne sélectionnant pas correctement les vitesses, ceci est indiqué sur le CID.

ECO-PRO-informations.png

9.3.2. Qu'est-ce qui est affecté en mode ECO PRO?

Le mode ECO PRO aide le conducteur à adopter un style de conduite optimisé et à réduire la consommation de carburant grâce à un contrôle intelligent de la gestion de l'énergie et de l'air climatisé.

Les mesures suivantes aident à réduire la consommation de carburant:

• Une courbe caractéristique de la pédale d'accélérateur modifiée et un programme de changement de vitesse avec transmission automatique aident le conducteur à adopter un style de conduite qui optimise la consommation de carburant.
• Réduction des consommateurs de confort électrique
• Réduction de puissance de chauffage / climatisation
• Le nombre et la durée des phases d'arrêt moteur possibles sont maximisés en mode ECO PRO

9.3.3. Réduction des consommateurs de confort électrique

En mode ECO PRO, une certaine réduction de confort est tolérée. Ainsi, par exemple, le chauffage de l'extérieur ou du miroir est coupé (ce qui économise jusqu'à 100 W) et la température maximale de chauffage du siège est limitée à environ 37,5 ° C (environ 42 ° C) (107,6 ° F) . Avec la sélection du mode ECO PRO pour la climatisation, ces fonctions sont également réinitialisées dans la condition de fonctionnement qui est active dans les autres programmes du commutateur d'expérience de conduite.

9.3.4. Réduction de puissance du système de chauffage / climatisation

En mode ECO PRO, une stratégie de fonctionnement optimisée avec une consommation d'énergie réduite (à des contraintes acceptables pour le confort) est utilisée pour le contrôle du climat. La climatisation fonctionne de manière plus efficace avec un séchage à l'air réduit et une efficacité de refroidissement réduite. Cela nécessite à son tour moins d'énergie électrique.

Le refroidissement de la batterie haute tension est toujours prioritaire et n'est pas affecté par l'activation du mode ECO PRO.

Si la température requise peut être atteinte sans production de froid, le compresseur de climatisation est éteint.

Les réglages du climatiseur ECO PRO peuvent être réinitialisés en mode ECO PRO par l'utilisateur à la condition d'activation qui est active dans les autres programmes du commutateur d'expérience de conduite. Le véhicule prend note de ce réglage lorsque le mode ECO PRO est rappelé.

9.4. Messages de contrôle de vérification spécifiques aux hybrides

Si des erreurs se produisent dans le F10H, le conducteur en est informé par les messages Check Control. Le tableau suivant résume les principaux messages Check Control spécifiques à l'hybride.

Messages-de-controle-de-verification-specifiques-aux-hybrides.png

Affichages-et-controles_20180403-1040.png

9.5. Opération

Malgré deux entraînements différents et deux unités de stockage d'énergie différentes, il n'y a pas de différences dans l'utilisation d'un ActiveHybrid 5 par rapport à un véhicule conventionnel. Sous réserve de divers paramètres, le système hybride effectue automatiquement les meilleurs réglages afin de conduire le véhicule de manière efficace et dynamique.

Il n'y a pas de bouton séparé pour la désactivation / l'activation de la fonction de démarrage et d'arrêt automatique du moteur dans le F10H. La fonction de démarrage-arrêt automatique du moteur est automatiquement contrôlée par le système hybride. La fonction de démarrage-arrêt du moteur peut toutefois être désactivée en plaçant le levier sélecteur dans la position "DS" ou "M / S".

Si la puissance du moteur à combustion du F10H doit être déterminée sur un banc dynamométrique, il faut s'assurer que le véhicule n'est pas entraîné "électriquement".

La procédure suivante garantit que le moteur à combustion fonctionne toujours pendant un test de performance.

• Le véhicule est prêt à conduire
• Désactiver la préparation à la conduite (la borne R est allumée et la borne 15 est désactivée)
• Appuyez sur la pédale de frein
• Allumer les feux de détresse
• Appuyez sur le bouton DSC jusqu'à ce que le message "Mode test" apparaisse dans le CID.

Cette fonction de test est automatiquement désactivée lors du prochain changement de terminal ou de la désactivation.

10. Contrôle du climat

Comme les précédents véhicules hybrides actifs BMW, le F10H utilise également un compresseur électrique A / C. Il est donc possible de faire fonctionner la climatisation indépendamment du moteur à combustion. Ainsi, le client peut profiter de l'effet de refroidissement de la climatisation même lors de la conduite en mode électrique pur et à l'arrêt. Des mesures spéciales de silencieux assurent un confort silencieux. Par exemple, même lorsque la voiture est à l'arrêt et que le moteur à combustion est éteint, la climatisation peut à peine être entendue.

Les fonctions de refroidissement stationnaire et de refroidissement de conservation connues à partir du F04 sont également proposées dans le F10H.

10.1. Présentation du système

Vue-d-ensemble-du-systeme-de-controle-climatique-F10H.png

Le graphique supérieur montre les circuits de réfrigérant dans le F10H. Le circuit frigorifique pour refroidir la batterie haute tension est connecté en parallèle au circuit frigorifique pour refroidir le compartiment passager.

10.2. Compresseur électrique A / C

F10H-electrique-A-C-compresseur.jpeg

Le compresseur électrique A / C est un composant haute tension

Avertissement-pour-les-composants-haute-tension-2.png

Chaque composant haute tension comporte sur son boîtier une étiquette d'identification qui permet aux techniciens d'entretien et aux utilisateurs de véhicules d'identifier clairement les dangers pouvant résulter du travail à haute tension.

Seuls les techniciens de service certifiés BMW hybrides sont autorisés à travailler sur les composants haute tension désignés. Les techniciens certifiés doivent: avoir les qualifications appropriées, se conformer aux règles et procédures de sécurité et toujours suivre les instructions de réparation à la lettre.

Avant de travailler sur un composant haute tension, vous devez appliquer les règles de sécurité pour arrêter le système haute tension. Une fois que cela a été accompli conformément à la procédure, tous les composants haute tension ne sont plus sous tension et le travail peut s'effectuer en toute sécurité. Bien sûr, il existe une faible possibilité que la procédure d'arrêt correcte puisse être omise, de sorte qu'une précaution de sécurité supplémentaire a été mise en œuvre afin d'imposer un arrêt automatique du système haute tension.

Le pont de la boucle de verrouillage haute tension est intégré dans le connecteur haute tension à côté des contacts pour la haute tension. Les contacts du pont dans le connecteur haute tension sont conçus comme contacts principaux. Cela signifie que lors du retrait du connecteur haute tension, les contacts du pont haute tension sont d'abord séparés. L'alimentation en tension de l'unité de commande EKK est ainsi interrompue, ce qui entraîne une interruption de l'alimentation haute tension, avant même que le connecteur haute tension ne soit complètement retiré. Ainsi, aucun arc électrique n'est généré sur les contacts haute tension. Les contacts haute tension sont protégés contre les contacts. Le connecteur haute tension du compresseur de climatisation électrique ne fait pas partie du circuit de la boucle de verrouillage haute tension.

Le principe de fonctionnement du compresseur correspond à celui de l'E72 et du F04. Pour compresser le réfrigérant, le compresseur en spirale (également connu sous le nom de compresseur à spirale) est utilisé. La puissance électrique du compresseur A / C électrique est de 4,5 kW.

La tension d'alimentation pour EKK a une plage de tension d'environ 200 V à 450 V. La puissance est réduite au-dessus et cette plage de tension est coupée ou l'EKK est éteint.

Le fabricant du compresseur électrique A / C est Sanden.

10.3. Circuit frigorifique

Le circuit frigorifique du F10H a une conception similaire à celle du F04.

L'image suivante montre les composants clés du circuit frigorifique et leurs emplacements d'installation.

Circuit-frigorifique-dans-le-F10H-2.png

La température a une influence déterminante sur la durée de vie de la batterie haute tension. Les cellules de la batterie haute tension ne doivent pas délivrer ou absorber l'énergie électrique à une température trop élevée ou trop basse. La température optimale de la cellule est d'environ 20 ° C (68 ° F); les cellules de la batterie ne doivent pas dépasser une température maximale de 40 ° C (104 ° F).

Le R134a est utilisé comme réfrigérant (qui circule dans un circuit), absorbant la chaleur en un point du système et la libérant à un autre point. La chaleur absorbée par l'habitacle et la batterie haute tension est évacuée dans l'air ambiant dans un échangeur de chaleur (condenseur) à l'avant du véhicule. Lorsque la climatisation est activée pour l'habitacle ou lorsque la puissance de refroidissement est demandée pour la batterie haute tension, le compresseur de climatisation électrique est activé et le système alimente le point correspondant en refroidissement. Le refroidissement de l'habitacle et le refroidissement de la batterie haute tension peuvent fonctionner indépendamment les uns des autres. L'énergie requise pour cela est tirée par le compresseur de climatisation électrique de la batterie haute tension. L'huile PAG approuvée par BMW est utilisée comme lubrifiant. Afin que le refroidissement de la batterie et le refroidissement de l'habitacle puissent être opérés indépendamment l'un de l'autre, des électrovannes spéciales sont intégrées dans le circuit frigorifique. Ceux-ci n'ouvrent que la partie du circuit réellement requise. Cela garantit une efficacité élevée et des caractéristiques de contrôle adéquates du système.

Le tableau suivant montre comment les soupapes et le compresseur de climatisation électrique sont commandés.

comment-les-soupapes-et-le-compresseur-de-climatisation-electrique-sont-controles.png

La demande de puissance de refroidissement requise est mesurée et déterminée par l'unité de commande IHKA. D'une part, la demande peut provenir directement du client pour refroidir le compartiment passagers. D'autre part, l'unité de commande de l'électronique de gestion de la batterie (SME) peut envoyer une demande de refroidissement de la batterie haute tension en tant que message de bus de données à l'unité de commande IHKA. L'unité de commande IHKA coordonne ces exigences de refroidissement et active le compresseur de climatisation électrique via un bus de réseau d'interconnexion local. Les exigences de refroidissement sont prioritaires en fonction de la température. Par exemple, à température ambiante élevée et habitacle très chaud, une puissance de refroidissement plus élevée est exigée avec une priorité plus élevée. Si la température désirée est atteinte, la puissance de refroidissement est réduite pour maintenir la température et être réglée à une priorité inférieure.

C'est similaire pour la température des cellules de la batterie. Si les cellules de la batterie chauffent à une température d'environ 30 ° C (86 ° F), le refroidissement de la batterie haute tension a déjà commencé. Le refroidissement demandé par le SME a une priorité encore plus basse ici. Il peut par exemple être refusé par la gestion de l'énergie à haute tension. À une température de cellule plus élevée, les demandes de refroidissement reçoivent la priorité absolue pour la batterie haute tension et sont toujours exécutées.

10.4. Refroidissement stationnaire et refroidissement de conservation

10.4.1. Refroidissement stationnaire

Étant donné que le compresseur de climatisation fonctionne à l'électricité et que la batterie haute tension a des densités d'énergie et de puissance élevées, une fonction de refroidissement fixe est proposée dans le F10H.

Ici, l'habitacle chauffé peut être refroidi avant de rouler pendant environ deux minutes. Cette fonction peut être facilement activée en appuyant sur le quatrième bouton de la télécommande infrarouge de la voiture à des températures extérieures> 15 ° C (59 ° F). Si le client ouvre une porte de voiture juste avant que ces deux minutes se soient écoulées, la période de refroidissement est prolongée d'environ 30 secondes. Le refroidissement stationnaire ne peut être réactivé qu'après la désactivation de l'état de marche (répétition du verrouillage). Le prérequis pour l'activation du refroidissement stationnaire est un état de charge suffisant de la batterie haute tension (SoC> 42%).

10.4.2. Contrôle du climat de conservation

Console-centrale-F10H.png

La fonction de refroidissement de conservation est une autre fonction de climatisation qui a été rendue possible par l'utilisation du compresseur de climatisation électrique. Le client peut activer cette fonction lorsqu'il quitte la voiture pour une courte durée et souhaite ensuite reprendre la conduite, par exemple pour faire le plein de la voiture, et souhaite conserver la température intérieure agréable. Le refroidissement de conservation peut être activé avec le contact coupé en appuyant sur le bouton pour augmenter le volume d'air. La température dans l'habitacle est maintenue jusqu'à 6 minutes en activant le compresseur de climatisation et la ventilation selon les besoins.

Dernière modification par BMW-Tech (04-04-2018 11:38:13)


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