СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГИБРИДНОЙ СИСТЕМОЙ ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ

Информация добавлена 02-08-2017


  1. ПРИНЦИП РАБОТЫ


    1. Работа гибридной системы


      1. В гибридной системе тяговое усилие создается двигателем и MG2, а MG1 используется в качестве генератора. Система оптимальным образом сочетает эти усилия в зависимости от условий движения.

      2. ЭБУ гибридной системы в сборе постоянно контролирует температуру охлаждающей жидкости двигателя, степень заряда аккумуляторной батареи, температуру высоковольтной аккумуляторной батареи и электрическую нагрузку. Если любое из контролируемых условий не отвечает требованиям, когда автомобиль находится в состоянии готовности, а рычаг переключения передач установлен в положение, отличное от N, ЭБУ гибридной системы запускает двигатель.

      3. Гибридная система приводит автомобиль в движение, осуществляя оптимальное согласованное управление двигателем, MG1 и MG2 в соответствии с условиями движения, перечисленными ниже. Перечисленные ниже условия представляют собой примеры типичных эксплуатационных условий.

        A0008W7E21
        Условия движения
        А Состояние готовности (READY)
        B Трогание с места
        C Движение с постоянной скоростью
        D Во время разгона при полностью открытой дроссельной заслонке
        E Во время замедления
        F Во время движения задним ходом

    2. Режим движения B: Трогание с места


      1. При трогании автомобиля с места он приводится в движение посредством MG2. Если в режиме привода от MG2 требуется увеличить крутящий момент, включается MG1 для пуска двигателя.

        A0004XSE06
        Обозначения на рисунке
        *1 Двигатель (остановлен) *2 Гибридная трансмиссия в сборе
        *3 MG1 (вращается свободно) *4 MG2 (ведущий)
        *5 Планетарная передача деления мощности *6 Планетарный редуктор электродвигателя
        *7 Преобразователь-инвертор в сборе *8 HV Battery (высоковольтная аккумуляторная батарея)
        A0003KI Путь передачи механической энергии A0007SL Путь передачи электрической энергии
        A0005GR Передача мощности - -

    3. Режим движения C: Движение с постоянной скоростью


      1. Когда автомобиль движется с постоянной скоростью при низкой нагрузке, крутящий момент двигателя передается планетарной передачей деления мощности. Часть этого крутящего момента передается напрямую, оставшаяся часть используется для выработки электроэнергии посредством MG1. По силовым цепям инвертора генерируемая электрическая мощность передается в MG2, где преобразуется в крутящий момент MG2. Если степень заряда высоковольтной аккумуляторной батареи низка, аккумуляторная батарея заряжается MG1, приводимым в движение двигателем.

        A0003HYE06
        Обозначения на рисунке
        *1 Двигатель (ведущий) *2 Гибридная трансмиссия в сборе
        *3 MG1 (вырабатывает электроэнергию) *4 MG2 (ведущий)
        *5 Планетарная передача деления мощности *6 Планетарный редуктор электродвигателя
        *7 Преобразователь-инвертор в сборе *8 HV Battery (высоковольтная аккумуляторная батарея)
        A0003KI Путь передачи механической энергии A0007SL Путь передачи электрической энергии
        A0005GR Передача мощности - -

    4. Режим движения D: Во время разгона при полностью открытой дроссельной заслонке


      1. Когда автомобиль переходит из режима поддержания постоянной скорости при низкой нагрузке в режим разгона при полностью открытой дроссельной заслонке, система дополняет крутящий момент MG2 электрической мощностью высоковольтной аккумуляторной батареи.

        A00083WE07
        Обозначения на рисунке
        *1 Двигатель (ведущий) *2 Гибридная трансмиссия в сборе
        *3 MG1 (вырабатывает электроэнергию) *4 MG2 (ведущий)
        *5 Планетарная передача деления мощности *6 Планетарный редуктор электродвигателя
        *7 Преобразователь-инвертор в сборе *8 HV Battery (высоковольтная аккумуляторная батарея)
        A0003KI Путь передачи механической энергии A0007SL Путь передачи электрической энергии
        A0005GR Передача мощности - -

    5. Режим движения E: Во время замедления


      1. Если рычаг переключения передач установлен в положение D, и автомобиль замедляет движение, двигатель выключается, и тяговое усилие становится равным нулю. После этого колеса приводят в движение MG2, заставляя MG2 работать в режиме генератора, заряжая высоковольтную аккумуляторную батарею. Когда автомобиль замедляет движение на высокой скорости, двигатель поддерживает заданную скорость, не останавливаясь, чтобы защитить шестерни планетарной передачи.

        A0006KPE06
        Обозначения на рисунке
        *1 Двигатель (остановлен) *2 Гибридная трансмиссия в сборе
        *3 MG1 (вращается свободно) *4 MG2 (вырабатывает электроэнергию)
        *5 Планетарная передача деления мощности *6 Планетарный редуктор электродвигателя
        *7 Преобразователь-инвертор в сборе *8 HV Battery (высоковольтная аккумуляторная батарея)
        A0003KI Путь передачи механической энергии A0007SL Путь передачи электрической энергии
        A0005GR Передача мощности - -

    6. Режим движения F: Во время движения задним ходом


      1. Когда автомобиль движется задним ходом, необходимую мощность выдает MG2. При этом MG2 вращается в обратном направлении, двигатель остается выключенным, а MG1 вращается в нормальном направлении, не вырабатывая электроэнергию.

        A0005A1E06
        Обозначения на рисунке
        *1 Двигатель (остановлен) *2 Гибридная трансмиссия в сборе
        *3 MG1 (вращается свободно) *4 MG2 (ведущий)
        *5 Планетарная передача деления мощности *6 Планетарный редуктор электродвигателя
        *7 Преобразователь-инвертор в сборе *8 HV Battery (высоковольтная аккумуляторная батарея)
        A0003KI Путь передачи механической энергии A0007SL Путь передачи электрической энергии
        A0005GR Передача мощности - -

  2. СХЕМА СИСТЕМЫ

    A0005G0E09
    A0006XPE11

  3. НАЗНАЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ УСТРОЙСТВ


    1. Основные узлы и детали гибридной системы выполняют следующие функции:

      Устройство Функция
      ЭБУ гибридной системы в сборе

      • Осуществляет комплексное управление гибридной системой.


        • Получает информацию от различных датчиков и ЭБУ (ECM, ЭБУ MG, блок контроля состояния аккумуляторной батареи и ЭБУ системы противоскольжения) и, на основании этих данных, рассчитывает требуемый крутящий момент и мощность. ЭБУ гибридной системы в сборе передает результаты вычислений в ECM, ЭБУ MG и ЭБУ системы противоскольжения.

        • Контролирует степень заряда (SOC) высоковольтной аккумуляторной батареи.

        • Управляет преобразователем постоянного тока в постоянный.

        • Управляет насосом системы охлаждения инвертора.

        • Управляет вентилятором системы охлаждения аккумуляторной батареи в сборе.
      Гибридная трансмиссия в сборе Мотор-генератор № 1 (MG1) Мотор-генератор MG1 с приводом от двигателя генерирует высокое напряжение, которое приводит в действие MG2 и обеспечивает зарядку высоковольтной аккумуляторной батареи. Кроме того, он выполняет функции стартера при пуске двигателя.
      Мотор-генератор № 2 (MG2)

      • MG2, приводимый в движение электроэнергией от MG1 и высоковольтной аккумуляторной батареи, создает тяговое усилие для ведущих колес.

      • Во время торможения, а также когда педаль акселератора не нажата, он вырабатывает электроэнергию высокого напряжения для подзарядки высоковольтной аккумуляторной батареи.
      Резольвер генератора (для MG1) Определяет положение, частоту и направление вращения ротора MG1.
      Резольвер электродвигателя (для MG2) Определяет положение, частоту и направление вращения ротора MG2.
      Датчик температуры генератора (для MG1) Определяет температуру MG1.
      Датчик температуры электродвигателя (для MG2) Определяет температуру MG2.
      Узел блока шестерен Планетарная передача деления мощности Соответствующим образом распределяет тяговое усилие двигателя для непосредственного приведения автомобиля в движение, а также для привода MG1.
      Планетарный редуктор электродвигателя Снижает частоту вращения MG2 согласно характеристикам планетарной передачей с целью увеличения крутящего момента.
      Преобразователь-инвертор в сборе Инвертор Преобразует постоянный ток от повышающего преобразователя в переменный ток для MG1 и MG2 и наоборот (из переменного тока в постоянный).
      Повышающий преобразователь Повышает номинальное постоянное напряжение высоковольтной аккумуляторной батареи 244,8 В до максимального уровня 650 В и наоборот (понижает напряжение с 650 до 244,8 В).
      Преобразователь постоянного тока в постоянный Понижает номинальное напряжение высоковольтной аккумуляторной батареи 244,8 В примерно до 14 В для питания электрооборудования автомобиля, а также для подзарядки вспомогательной аккумуляторной батареи.
      ЭБУ MG Управляет инвертором и повышающим преобразователем в соответствии с сигналами, получаемыми от ЭБУ гибридной системы, тем самым обеспечивая работу MG1 и MG2 в режиме генератора или электродвигателя.
      Датчик атмосферного давления Определяет атмосферное давление.
      Датчик температуры преобразователя-инвертора в сборе Определяет температуру деталей преобразователя-инвертора в сборе, а также температуру охлаждающей жидкости гибридной системы.
      Датчик тока инвертора Определяет ток MG1 и MG2.
      Высоковольтная аккумуляторная батарея в сборе Высоковольтная аккумуляторная батарея (модули аккумуляторной батареи)

      • Обеспечивает электропитание мотор-генераторов MG1 и MG2 в соответствии с условиями движения автомобиля.

      • Подзаряжается посредством MG1 и MG2 в зависимости от степени заряда и условий движения автомобиля.
      Датчик температуры высоковольтной аккумуляторной батареи Определяет значения температуры в различных местах высоковольтной аккумуляторной батареи.
      Датчик температуры воздуха на впуске аккумуляторной батареи гибридной системы Определяет температуру воздуха на впуске, поступающего от вентилятора охлаждения аккумуляторной батареи в сборе.
      Распределительный блок аккумуляторной батареи гибридной системы в сборе Главные реле системы В зависимости от сигналов ЭБУ гибридной системы в сборе размыкает и замыкает цепь высокого напряжения между высоковольтной аккумуляторной батареей и преобразователем-инвертором в сборе.
      Датчик тока аккумуляторной батареи Определяет входной и выходной токи высоковольтной аккумуляторной батареи.
      Блок контроля состояния аккумуляторной батареи

      • Контролирует состояние высоковольтной аккумуляторной батареи (напряжение, температуру и ток) и передает эту информацию в ЭБУ гибридной системы в сборе.

      • Контролирует разрушение электрической изоляции высоковольтной системы.
      Зажим сервисного размыкателя цепи При снятии зажима сервисного размыкателя цепи для проверки или обслуживания автомобиля высоковольтная цепь аккумуляторной батареи отключается.
      Выключатель блокировки (для зажима сервисного размыкателя цепи/крышки контакта (MG1)/крышки контакта (MG2)/крышки разъема/разъема силового кабеля) Проверяет, что зажим сервисного размыкателя цепи, крышка контакта (MG1), крышка контакта (MG2), крышка разъема и разъем силового кабеля инвертора установлены.
      Силовой кабель (жгут проводов рамы) Соединяет высоковольтную аккумуляторную батарею, преобразователь-инвертор в сборе, гибридную трансмиссию в блоке с главной передачей и компрессор с электродвигателем в сборе.
      Насос системы охлаждения инвертора в сборе Работает под управлением ЭБУ гибридной системы в сборе для охлаждения преобразователя-инвертора и мотор-генераторов MG1 и MG2.
      Вентилятор охлаждения аккумуляторной батареи в сборе Работает под управлением ЭБУ гибридной системы для охлаждения высоковольтной аккумуляторной батареи.
      Вспомогательная аккумуляторная батарея Обеспечивает питание электрооборудования.
      Датчик температуры вспомогательной аккумуляторной батареи (термистор в сборе) Определяет температуру вспомогательной аккумуляторной батареи.
      Выключатель питания Запускает и останавливает гибридную систему.
      Датчик положения педали акселератора в сборе Преобразует положение педали акселератора в электрический сигнал и передает его в ЭБУ гибридной системы.
      Датчик положения рычага переключения передач Преобразует положение рычага переключения передач в электрические сигналы и передает их в ЭБУ гибридной системы в сборе.
      Stop Light Switch Определяет нажатие педали тормоза.
      Интегрированная панель управления в сборе Выбор режима движения

      • Когда водитель нажимает на переключатель, передает сигнал режима SPORT в ЭБУ гибридной системы через ECM.

      • Когда водитель нажимает на переключатель, передает сигнал режима NORMAL в ЭБУ гибридной системы через ECM.

      • Когда водитель нажимает на переключатель, передает сигнал режима ECO в ЭБУ гибридной системы через блок управления системой кондиционирования.
      Переключатель режима привода EV Когда водитель нажимает на переключатель, передает сигнал режима привода EV в ЭБУ гибридной системы.
      ECM

      • Управляет двигателем в соответствии с данными о требуемых частоте вращения коленчатого вала и крутящем моменте двигателя, которые поступают от ЭБУ гибридной системы в сборе.

      • Передает различные сигналы состояния двигателя в ЭБУ гибридной системы в сборе.
      ЭБУ системы противоскольжения (усилитель тормозной системы с главным цилиндром в сборе)

      • Во время торможения рассчитывает требуемое усилие рекуперативного торможения и передает результат в ЭБУ гибридной системы в сборе.

      • Во время действия TRC или VSC передает в ЭБУ гибридной системы в сборе запрос на ограничение тягового усилия.
      Блок управления системой кондиционирования в сборе Передает различные сигналы состояния системы кондиционирования в ЭБУ гибридной системы.
      Блок управления системы SRS При столкновении передает в ЭБУ гибридной системы в сборе сигнал развертывания подушек безопасности.
      Щиток приборов в сборе Индикатор гибридной системы Дает возможность контролировать мощность системы и рекуперативную зарядку гибридной системы.
      Контрольная лампа режима привода EV Включается во время движения в режиме EV.
      Контрольная лампа READY Информирует водителя о готовности автомобиля начать движение.
      Главная контрольная лампа аварийного состояния В данном случае основным назначением этой контрольной лампы является уведомление водителя о неисправности в гибридной системе или слишком низкой степени заряда высоковольтной аккумуляторной батареи. Лампа включается одновременно с предупредительным зуммером.
      Контрольная лампа неисправности (MIL) Включается при неисправности системы управления гибридной системой и системы управления двигателем.
      Мультиинформационный дисплей

      • На мультиинформационном дисплее отображаются сообщения, информирующие водителя о неисправности. Также на нем отображается состояние системы и указания по управлению.

      • В зависимости от сообщения, выведенного на мультиинформационный дисплей, главная контрольная лампа аварийного состояния может гореть или мигать, а зуммер – подавать звуковой сигнал.

      • Сообщение режима движения EV уведомляет водителя о выборе режима EV.

      • Сообщение режима движения ECO уведомляет водителя о выборе режима ECO.

      • Сообщение режима движения SPORT уведомляет водителя о выборе режима SPORT.
      Радиоприемник в сборе* Передает информацию о расходе энергии на дисплей мультимедийного модуля.
      Дисплей мультимедийного модуля* Отображается экран контроля расхода энергии.

      *: для моделей с системой навигации