СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГИБРИДНОЙ СИСТЕМОЙ ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ

ПРИНЦИП РАБОТЫ

Работа гибридной системы

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.
ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) 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 READY, и рычаг переключения передач установлен в положение, отличное от N, ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) запускает двигатель.

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.

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

Режим движения B: Трогание с места

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.

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	Высоковольтная аккумуляторная батарея
	Путь передачи механической энергии		Путь передачи электрической энергии
	Передача мощности	-	-

Режим движения C: Движение с постоянной скоростью

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.

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	Высоковольтная аккумуляторная батарея
	Путь передачи механической энергии		Путь передачи электрической энергии
	Передача мощности	-	-

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

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.

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	Высоковольтная аккумуляторная батарея
	Путь передачи механической энергии		Путь передачи электрической энергии
	Передача мощности	-	-

Режим движения E: Во время замедления

Если трансмиссия находится в положении движения (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.

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	Высоковольтная аккумуляторная батарея
	Путь передачи механической энергии		Путь передачи электрической энергии
	Передача мощности	-	-

Режим движения F: Во время движения задним ходом

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.

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	Высоковольтная аккумуляторная батарея
	Путь передачи механической энергии		Путь передачи электрической энергии
	Передача мощности	-	-

СХЕМА СИСТЕМЫ

НАЗНАЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ УСТРОЙСТВ

Основные узлы и детали гибридной системы выполняют следующие функции:

Устройство			Функция
ЭБУ распределения питания (процессор гибридной системы)			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 распределения питания (главный процессор гибридной системы) 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.
	Узел блока шестерен	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 201,6 В до максимального уровня 650 В и наоборот (понижает напряжение с 650 до 201,6 В).
	Преобразователь постоянного тока в постоянный		Понижает номинальное напряжение высоковольтной аккумуляторной батареи 201,6 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 распределения питания (главного процессора 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	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.
Высоковольтная аккумуляторная батарея	Датчик температуры высоковольтной аккумуляторной батареи		Определяет температуру деталей высоковольтной аккумуляторной батареи и температуру воздуха на впуске, поступающего от вентилятора охлаждения аккумуляторной батареи.
Распределительный блок аккумуляторной батареи гибридной системы в сборе	Главные реле системы		В зависимости от сигналов ЭБУ распределения питания (главного процессора гибридной системы) 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 распределения питания (главный процессор гибридной системы). 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 инвертора / разъема силового кабеля)			Подтверждает, что крышка инвертора, зажим сервисного размыкателя цепи и разъем силового кабеля установлены.
Силовой кабель			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 распределения питания (главного процессора гибридной системы) для охлаждения преобразователя-инвертора в сборе и MG1.
Вентилятор охлаждения аккумуляторной батареи в сборе			Работает под управлением ЭБУ распределения питания (главного процессора гибридной системы) для охлаждения высоковольтной аккумуляторной батареи.
Вспомогательная аккумуляторная батарея			Обеспечивает питание электрооборудования.
Датчик термометра аккумуляторной батареи			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 распределения питания (главный процессор гибридной системы).
Переключатель передач на панели приборов в сборе	Датчик положения рычага переключения передач (датчик переключения передач)		Преобразует положение рычага переключения передач (поперечное перемещение) в электрические сигналы и передает их в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы).
Переключатель передач на панели приборов в сборе	Датчик положения рычага переключения передач (датчик переключения передач)		Преобразует положение рычага переключения передач (продольное перемещение) в электрические сигналы и передает их в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы).
Переключатель положения P (главный датчик переключения передач)			Когда водитель нажимает на переключатель положения P, передает сигнал в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы).
Выключатель стоп-сигналов			Определяет нажатие педали тормоза.
Переключатель режима привода EV			Когда водитель нажимает на переключатель режима привода EV, передает сигнал в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы).
Выбор режима движения	Переключатель режима SPORT		Когда водитель нажимает на переключатель SPORT, передает сигнал в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) через ECM.
	Переключатель режима NORMAL		Когда водитель нажимает на переключатель NORMAL, передает сигнал в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) через ECM.
	Переключатель режима ECO		Когда водитель нажимает на переключатель ECO, передает сигнал в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) через блок управления системой кондиционирования.
ECM			Управляет двигателем в соответствии с данными о требуемых частоте вращения коленчатого вала и крутящем моменте двигателя, которые поступают от ЭБУ распределения питания (главного процессора гибридной системы). Передает различные сигналы состояния двигателя в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы).
ЭБУ системы противоскольжения			Во время торможения рассчитывает требуемое усилие рекуперативного торможения и передает результат в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы). Во время действия TRC или VSC передает в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) запрос на ограничение тягового усилия.
Блок управления системой кондиционирования			Передает различные сигналы состояния системы кондиционирования в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы).
Блок управления системы SRS			При столкновении передает в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) сигнал развертывания подушек безопасности.
Щиток приборов в сборе	Индикатор гибридной системы		Дает возможность контролировать мощность системы и рекуперативную зарядку гибридной системы.
	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 движения в режиме Eco		Включается, когда разгон выполняется в экологичном режиме.
	Индикатор положения рычага переключения передач		Показывает положение селектора передач, выбранное водителем.
	Контрольная лампа режима привода EV		Информирует водителя о переходе в режим привода EV.
	Контрольная лампа SPORT MODE		Информирует водителя о выборе режима SPORT.
	Контрольная лампа ECO MODE		Информирует водителя о выборе режима ECO.
	Контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи		Включается при неисправности системы зарядки вспомогательной аккумуляторной батареи.
	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.