СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГИБРИДНОЙ СИСТЕМОЙ ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ


  1. НАЗНАЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ УСТРОЙСТВ


    1. Основные устройства гибридной системы выполняют следующие функции:

      Устройство Функция
      Гибридная трансмиссия P313 (трансмиссия автомобиля с гибридным приводом в сборе) Мотор-генератор № 1 (MG1)

      • Управляемый двигателем мотор-генератор MG1 генерирует высокое напряжение, которое приводит в действие MG2 и MGR и/или обеспечивает зарядку высоковольтной аккумуляторной батареи. Кроме того, он выполняет функции стартера при пуске двигателя.

      • MG1 работает так, чтобы передаточное число планетарной передачи деления мощности оптимально соответствовало условиям движения автомобиля.
      Мотор-генератор № 2 (MG2)

      • Приводится в движение электрической энергией от MG1 и/или высоковольтной аккумуляторной батареи и создает тяговое усилие для передних колес.

      • Во время торможения, а также когда педаль акселератора не нажата, он вырабатывает электроэнергию для подзарядки высоковольтной аккумуляторной батареи (рекуперативное торможение).
      Узел блока шестерен

      Планетарная передача деления мощности:


      • Соответствующим образом распределяет тяговое усилие двигателя для непосредственного приведения автомобиля в движение, а также для управления MG1.

      Планетарный редуктор электродвигателя:


      • Планетарный редуктор электродвигателя, расположенный между MG2 и планетарной передачей деления мощности, понижает частоту вращения MG2 для увеличения крутящего момента.
      Резольвер

      • Каждый из мотор-генераторов MG1 и MG2 снабжен резольвером.

      • Передает данные о направлении и частоте вращения электродвигателя в ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG).
      Датчик температуры

      • Каждый из мотор-генераторов MG1 и MG2 снабжен датчиком температуры.

      • Измеряет температуру MG1 или MG2.
      Блок заднего привода Q211 (задний тяговый электродвигатель с трансмиссией в сборе) Задний мотор-генератор (MGR)

      • Приводится в движение электрической энергией от MG1 и/или высоковольтной аккумуляторной батареи и создает тяговое усилие для задних колес.

      • Во время торможения, а также когда педаль акселератора не нажата, он вырабатывает электроэнергию для подзарядки высоковольтной аккумуляторной батареи (рекуперативное торможение).
      Резольвер

      • MGR снабжен резольвером.

      • Передает данные о направлении и частоте вращения электродвигателя в ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG).
      Датчик температуры

      • MGR снабжен датчиком температуры.

      • Измеряет температуру MGR.
      Преобразователь-инвертор в сборе Инвертор Устройство, которое преобразует постоянное высокое напряжение (высоковольтной аккумуляторной батареи) в переменное напряжение (MG1, MG2 и MGR) и наоборот (переменное напряжение в постоянное).
      Повышающий преобразователь Повышает напряжение высоковольтной аккумуляторной батареи с 288 В пост. тока до максимального уровня 650 В пост. тока и наоборот (понижает напряжение с 650 до 288 В пост. тока).
      Преобразователь постоянного тока в постоянный Понижает напряжение высоковольтной аккумуляторной батареи 288 В пост. тока примерно до 14 В пост. тока для электропитания электрооборудования автомобиля, а также для подзарядки вспомогательной аккумуляторной батареи.
      ЭБУ мотор-генератора (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, MG2 или MGR в режиме генератора или электродвигателя.
      Датчики температуры (6)

      • Датчики температуры инвертора предусмотрены для повышающего преобразователя (2), силового модуля для MG1, MG2 и MGR, а также для охлаждающей жидкости.

      • Измеряют температуру повышающего преобразователя, силового модуля для MG1, MG2 и MGR, и охлаждающей жидкости.
      Датчики тока (6)

      • Каждый из мотор-генераторов MG1, MG2 и MGR снабжен 2 датчиками тока.

      • Измеряют ток MG1, MG2 и MGR.
      ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы)

      • Осуществляет комплексное управление гибридным приводом LEXUS. Гибридный привод включает в себя бесступенчатую трансмиссию с электронным управлением и высоковольтную аккумуляторную батарею.

      • Получает данные от различных датчиков и ЭБУ (от датчика напряжения аккумуляторной батареи, ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG), ЭБУ системы противоскольжения и ЭБУ рулевого управления с усилителем) и на их основе вычисляет требуемый крутящий момент и выходную мощность. Результаты вычислений передаются в ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG) и ЭБУ системы противоскольжения.

      • Контролирует степень заряда (SOC) высоковольтной аккумуляторной батареи.

      • Управляет вентиляторами системы охлаждения аккумуляторной батареи в сборе.

      • Управляет преобразователем постоянного тока в постоянный.
      ECM ECM передает в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) информацию о режиме работы двигателя.
      Высоковольтная аккумуляторная батарея в сборе

      • Питает электроэнергией MG1, MG2 и MGR в соответствии с условиями движения автомобиля.

      • Заряжается посредством MG1, MG2 и MGR в соответствии со степенью заряда и условиями движения автомобиля.

      • Выдает номинальное напряжение (примерно) 288 В пост. тока (фактическое напряжение изменяется в зависимости от различных условий – таких, как температура, ток заряда или разряда).
      Распределительный блок гибридной системы в сборе Главные реле системы (SMR) Подключают и отключают силовую цепь высокого напряжения между аккумуляторной батареей и преобразователем-инвертором в сборе. ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) управляет SMR, включая и выключая их в зависимости от условий.
      Датчик тока высоковольтной аккумуляторной батареи Измеряет ток высоковольтной аккумуляторной батареи.
      Датчик напряжения 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 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 работы TRC или VSC рассчитывает требуемое тяговое усилие и передает результат в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы).

      • Передает запрос распределения крутящего момента передних и задних колес в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) для управления системой E-Four.
      Датчик положения педали акселератора Преобразует положение педали акселератора в электрический сигнал и передает его в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы).
      Датчик положения рычага переключения передач Преобразует положение рычага переключения передач в электрические сигналы и передает их в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы).
      Переключатель режима привода EV Когда водитель нажимает на переключатель режима привода EV, передает сигнал в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы).

      Выключатель блокировки (3)

      - Крышка выводов инвертора

      - Зажим сервисного размыкателя цепи

      - Силовой кабель

      		 Показывает, что крышка выводов инвертора, зажим сервисного размыкателя цепи и силовой кабель установлены.
      Зажим сервисного размыкателя цепи Может быть снят для размыкания внутренней цепи высокого напряжения высоковольтной аккумуляторной батареи с целью проверки или обслуживания автомобиля.
      Радиатор инвертора Предназначен для охлаждения инвертора.
      Насос системы охлаждения инвертора (насос системы охлаждения с электродвигателем в сборе) Обеспечивает охлаждение инвертора, работая под управлением ЭБУ распределения питания (главного процессора гибридной системы) в 3 режимах в зависимости от температуры охлаждающей жидкости инвертора.
      Силовой кабель Соединяет высоковольтную аккумуляторную батарею с преобразователем-инвертором в сборе и преобразователем усилителя рулевого управления в сборе (преобразователем постоянного тока EPS), а также преобразователь-инвертор в сборе с мотор-генераторами MG1, MG2 и MGR, и компрессором с электродвигателем в сборе.
      Вспомогательная аккумуляторная батарея При включенном питании вспомогательная аккумуляторная батарея обеспечивает питание электрооборудования и ЭБУ.

      Датчик температуры вспомогательной аккумуляторной батареи

      (термистор в сборе)

      		 Измеряет температуру вспомогательной аккумуляторной батареи для защиты вспомогательной аккумуляторной батареи.
      Щиток приборов в сборе Индикатор гибридной системы Указывает мощность системы гибридного привода LEXUS для информирования водителя.
      Контрольная лампа READY Контрольная лампа READY используется, чтобы уведомить водителя о том, что гибридная система запущена. Эта лампа также 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 гибридном приводе LEXUS или слишком низкой степени заряда высоковольтной аккумуляторной батареи. Лампа включается одновременно с предупредительным зуммером.

      • Кроме того, эта лампа включается вместе с зуммером, когда требуется проинформировать водителя о нарушении работы системы E-Four.
      Контрольная лампа неисправности Контрольная лампа неисправности (MIL) включается при возникновении неисправности в системе управления двигателем.
      Контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи Контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи включается при неисправности в системе зарядки постоянного напряжения 14 В (в преобразователе постоянного тока в постоянный).
      Контрольная лампа режима EV Контрольная лампа режима EV информирует водителя о переходе в режим EV.
      Контрольная лампа ECO MODE Контрольная лампа ECO MODE информирует водителя о движении в режиме ECO.
      Контрольная лампа движения в режиме Eco Контрольная лампа режима ECO уведомляет водителя о том, является ли манипулирование педалью акселератора экологичным.
      Контрольная лампа гибридной системы SNOW Контрольная лампа SNOW гибридной системы информирует водителя о работе гибридной системы в режиме SNOW.
      Контрольная лампа SPORT MODE Контрольная лампа режима SPORT информирует водителя о переходе в режим SPORT.
      Мультиинформационный дисплей ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) отображает сообщения на мультиинформационном дисплее, уведомляя водителя о возникновении неисправности при переходе в режим EV, режим ECO или режим SNOW гибридной системы. Кроме того, на мультиинформационном дисплее отображаются состояние системы и операции, которые подлежат выполнению.
      Приемник мультимедийного модуля в сборе Приемник мультимедийного модуля получает данные о системе от ЭБУ распределения питания (главного процессора гибридной системы) и обеспечивает отображение экрана контроля расхода энергии на многофункциональном дисплее.
      Многофункциональный дисплей Многофункциональный дисплей отображает экран контроля расхода энергии.
      Переключатель мультиинформационного дисплея (переключатель на рулевом колесе в сборе) Переключатель меню Переключатель меню позволяет переключить мультиинформационный дисплей в режим управления электронными функциями.
      Переключатель ENTER

      • Переключатель ENTER позволяет разрешать и запрещать работу в режиме EV, режиме движения ECO и режиме SNOW гибридной системы.

      • Для выбора режима переключатель ENTER смещается вверх или вниз.
      Масляный насос с электродвигателем в сборе Масляный насос с электродвигателем в сборе работает под управлением ЭБУ распределения питания (главного процессора гибридной системы) и обеспечивает охлаждение ATF в соответствии с температурой мотор-генератора (MG).
      Масляный радиатор в сборе Масляный радиатор в сборе охлаждает циркулирующую ATF.

  2. УСЛОВИЯ РАБОТЫ


    1. Включение гибридной системы (состояние готовности READY)


      1. Гибридную систему можно включить, нажав на выключатель питания, удерживая нажатой педаль тормоза. В это время мигает контрольная лампа READY, пока не завершится проверка системы. Когда контрольная лампа READY загорится, гибридная система запустится, и автомобиль будет готов к движению.

      2. Иногда, даже если водитель включает питание (READY), ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) не запускает двигатель. Двигатель запускается только при выполнении определенных условий относительно температуры охлаждающей жидкости двигателя, степени заряда аккумуляторной батареи, температуры высоковольтной аккумуляторной батареи и электрической нагрузки.

      3. Когда после поездки водитель останавливает автомобиль и включает диапазон P, ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) оставляет двигатель работающим. Двигатель остановится, когда степень заряда аккумуляторной батареи, температура высоковольтной аккумуляторной батареи и электрическая нагрузка достигнут определенных уровней.

        Note

        Если обязательно требуется остановить гибридную систему во время движения, можно принудительно выключить ее, нажав и удерживая выключатель питания в течение не менее приблизительно 2 секунд или нажав его не менее 3 раз подряд. При этом источник питания перейдет в режим ON (ВКЛ) (ACC).

    2. Режим привода EV


      1. Режим привода EV можно использовать при выполнении всех необходимых условий, некоторые из которых указаны ниже.

        Режим Условие
        Режим привода EV Температура гибридной системы

        Не высокая

        (температура гибридной системы оказывается повышенной, если высока температура наружного воздуха, либо автомобиль двигался вверх по склону или с высокой скоростью).

        Не низкая

        (температура гибридной трансмиссии оказывается низкой, если автомобиль в течение длительного времени оставался при низкой температуре наружного воздуха).
        SOC Примерно 50% или более

        Скорость автомобиля

        (изменяется в зависимости от степени прогрева двигателя)

        		 Для моделей для Европы Модели с полным приводом

        30 км/час (19 миль в час) или ниже

        (Температура охлаждающей жидкости двигателя: 0-40°C (32-104°F))

        40 км/час (25 миль в час) или менее

        (Температура охлаждающей жидкости двигателя: 40°C (104°F) или выше)
        Модели с приводом на одну ось

        15 км/час (9 миль в час) или менее

        (Температура охлаждающей жидкости двигателя: 0-40°C (32-104°F))

        40 км/час (25 миль в час) или менее

        (Температура охлаждающей жидкости двигателя: 40°C (104°F) или выше)
        Усилие на педали акселератора Заданный уровень или меньше
        Оттаиватель OFF (ВЫКЛ)
        Система круиз-контроля Не задействована

    3. Режим движения ECO


      1. Переход в режим движения ECO осуществляется путем выбора состояния ON (ВКЛ) с помощью переключателя мультиинформационного дисплея (переключателя на рулевом колесе в сборе).

      2. Настройка для режима движения ECO сохраняется в ЭБУ распределения питания (главном процессоре гибридной системы). Эта настройка не сбрасывается при выключении питания.

      3. Выход из режима движения ECO осуществляется путем выбора состояния OFF (ВЫКЛ) с помощью переключателя мультиинформационного дисплея (переключателя на рулевом колесе в сборе).

    4. Режим SNOW гибридной системы


      1. Переход в режим SNOW гибридной системы осуществляется путем выбора состояния ON (ВКЛ) с помощью переключателя мультиинформационного дисплея (переключателя на рулевом колесе в сборе).

      2. Выход из режима SNOW гибридной системы осуществляется путем выбора состояния OFF (ВЫКЛ) с помощью переключателя мультиинформационного дисплея (переключателя на рулевом колесе в сборе).

    5. Режим SPORT (спортивный режим)


      1. Переход в режим SPORT осуществляется путем выбора состояния ON (ВКЛ) с помощью переключателя мультиинформационного дисплея (переключателя на рулевом колесе в сборе).

      2. Отмена режима SPORT осуществляется путем выбора состояния OFF (ВЫКЛ) с помощью переключателя мультиинформационного дисплея (переключателя на рулевом колесе в сборе).

    6. Режим проверки


      1. Вход в режим проверки осуществляется с использованием портативного диагностического прибора или педали акселератора. Более подробную информацию см. в руководстве по ремонту.

    7. Регистрация снижения сопротивления изоляции


      1. В датчик напряжения аккумуляторной батареи встроена "схема обнаружения утечки". Схема обнаружения утечки непрерывно контролирует сопротивление изоляции между цепями высокого напряжения и массой.

      2. Если сопротивление изоляции снижается ниже заданного уровня, сохраняется диагностический код неисправности (DTC), и водитель уведомляется о ненормальном состоянии посредством мультиинформационного дисплея.

      3. Схема обнаружения утечки содержит источник переменного тока и пропускает через цепь высокого напряжения небольшой переменный ток (положительный и отрицательный).

      4. Переменный ток протекает, как показано на следующем рисунке. Он течет через резистор регистрации (контрольный резистор), конденсатор и массу.

      5. Чем ниже сопротивление изоляции автомобиля, тем большее напряжение падает на резисторе регистрации, и тем меньше волны переменного тока. Величина сопротивление изоляции (название параметра на экране диагностического прибора: Short Wave Highest Value) определяется по амплитуде волн переменного тока.

        A019WLAE02

    8. Режим работы при столкновении


      1. В рассмотренных ниже ситуациях ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) отключает электропитание, выключая главные реле системы (SMR), чтобы обеспечить безопасность.

      2. При лобовом столкновении ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) получает сигнал развертывания подушки безопасности от центрального блока управления системы SRS.

        A019WU6E02

  3. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ


    1. В гибридном приводе LEXUS реализованы следующие функции управления:

      Позиция Описание
      Управление гибридной системой

      • ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) вычисляет требуемое тяговое усилие исходя из сигнала датчика положения рычага переключения передач, угла поворота педали акселератора, а также скорости автомобиля. Он осуществляет управление таким образом, чтобы требуемое тяговое усилие создавалось за счет оптимального сочетания мощностей MG1, MG2, MGR и двигателя.

      • ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) рассчитывает тяговое усилие двигателя исходя из требуемого тягового усилия, вычисленного на основании команд водителя и условий движения автомобиля. Чтобы создать такое тяговое усилие, ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) передает сигналы в ECM.
      Контроль состояния системы ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) контролирует степень заряда и температуру высоковольтной аккумуляторной батареи, а также температуры MG1, MG2 и MGR, что позволяет оптимально управлять этими устройствами.
      Управление выключением Когда рычаг переключения передач переводится в положение N, ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) осуществляет управление остановом MG1, MG2 и MGR.
      Управление главными реле системы (SMR) Чтобы гарантировать надежное подключение и отключение цепей высокого напряжения, ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) управляет подсоединением цепей высокого напряжения к высоковольтной аккумуляторной батареи и их отсоединением с помощью 3-х SMR. Кроме того, ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) регулирует моменты включения/выключения SMR для контроля состояния контактов реле.
      Регулирование степени заряда (SOC) ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) рассчитывает степень заряда, оценивая токи заряда и разряда высоковольтной аккумуляторной батареи.
      Управление вентилятором системы охлаждения ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) контролирует температуру высоковольтной аккумуляторной батареи с использованием датчиков температуры в высоковольтной аккумуляторной батарее. При этом ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) регулирует температуру высоковольтной аккумуляторной батареи, изменяя скорости 3 вентиляторов системы охлаждения аккумуляторной батареи в сборе.
      Управление зарядкой вспомогательной аккумуляторной батареи ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) контролирует температуру вспомогательной аккумуляторной батареи с использованием датчика температуры во вспомогательной аккумуляторной батарее. На основании данных о температуре от вспомогательной аккумуляторной батареи ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) осуществляет управление зарядкой.
      Управление ECM ECM получает данные о требуемой частоте вращения коленчатого вала и необходимом крутящем моменте двигателя, которые передаются ЭБУ распределения питания (главным процессором гибридной системы), управляет интеллектуальной электронной системой управления дроссельной заслонкой (ETCS-i) и электронной системой изменения фаз газораспределения (VVT-i), и регулирует объем впрыска топлива и угол опережения зажигания.
      Основные функции управления MG1, MG2 и MGR

      • MG1, приводимый в движение двигателем, посредством инвертора генерирует высокое напряжение (переменный ток) для питания MG2 и зарядки высоковольтной аккумуляторной батареи. Кроме того, MG1 выполняет функции стартера при пуске двигателя.

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

      • MGR, приводимый в движение электроэнергией от MG1 и/или высоковольтной аккумуляторной батареи, создает тяговое усилие для задних колес.

      • MG2 и MGR вырабатывают электроэнергию для зарядки высоковольтной аккумуляторной батареи (управления рекуперативным торможением) в процессе торможения, а также при ненажатой педали акселератора.

      • Резольверы определяют частоты вращения и положения MG1, MG2 и MGR, необходимые ЭБУ распределения питания (главному процессору гибридной системы). Сигналы резольверов передаются в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) через ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG).

      • Датчики температуры, вмонтированные в MG1, MG2 и MGR, измеряют температуры, необходимые ЭБУ распределения питания (главному процессору гибридной системы).
      Управление преобразователем-инвертором в сборе

      • Инвертор преобразует постоянный ток высоковольтной аккумуляторной батареи в переменный ток для питания MG1 и MG2, или наоборот, в соответствии с сигналами, поступающими от ЭБУ распределения питания (главного процессора гибридной системы) через ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG). Кроме того, инвертор используется для передачи мощности от MG1 в MG2.

      • Для управления мотор-генераторами MG1, MG2 и MGR ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) посредством ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG) передает сигналы для силовых транзисторов в инверторе с целью переключения фаз U, V и W мотор-генераторов MG1, MG2 и MGR.

      • При получении от инвертора через ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG) сигнала перегрева, перегрузки по току или короткого замыкания ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) отключает инвертор.
      Управление повышающим преобразователем

      • Повышающий преобразователь повышает номинальное напряжение высоковольтной аккумуляторной батареи 288 В пост. тока до максимального уровня 650 В пост. тока в соответствии с сигналами, поступающими от ЭБУ распределения питания (главного процессора гибридной системы) через ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG).

      • Инвертор преобразует переменный ток, генерируемый MG1, MG2 или MGR, в постоянный. Повышающий преобразователь понижает вырабатываемое напряжение, величина которого может достигать 650 В пост. тока, примерно до уровня 288 В пост. тока, необходимого для высоковольтной аккумуляторной батареи, в соответствии с сигналами, поступающими от ЭБУ распределения питания (главного процессора гибридной системы) через ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG).
      Управление преобразователем постоянного тока в постоянный

      • Понижает напряжение 288 В пост. тока (номинальное значение) до 14 В пост. тока (номинальное значение) для питания электроэнергией электрооборудования автомобиля, а также подзарядки вспомогательной аккумуляторной батареи (14 В пост. тока).

      • Стабилизирует напряжение вспомогательной аккумуляторной батареи.
      Управление системой E-Four Для управления системой E-Four вычисляется коэффициент распределения крутящего момента между передними и задними колесами на основе различной информации от датчиков, передаваемой ЭБУ системы противоскольжения с использованием встроенной системы управления полным приводом.
      Управление ЭБУ системы противоскольжения Во время торможения ЭБУ системы противоскольжения рассчитывает требуемое усилие рекуперативного тормоза и передает результат в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы). При получении сигнала ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) передает в ЭБУ системы противоскольжения текущее значение управления рекуперативным торможением. Исходя из этого этого ЭБУ системы противоскольжения вычисляет и формирует требуемое усилие гидравлического тормоза.
      Управление датчиком напряжения аккумуляторной батареи Датчик напряжения аккумуляторной батареи контролирует утечку через изоляцию электрооборудования высокого напряжения. Кроме того, он преобразует сигналы обратной связи от вентилятора системы охлаждения и сигналы состояния высоковольтной аккумуляторной батареи (которые необходимы ЭБУ распределения питания (главному процессору гибридной системы) для управления степенью заряда аккумуляторной батареи и вентилятором системы охлаждения) в цифровую форму и передает их в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы).
      Управление переключением передач ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) определяет положение рычага переключения передач (P, R, N, D или S) по сигналам, передаваемым датчиком положения рычага переключения передач. В соответствии с выбранным положением рычага переключения передач ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) управляет MG1, MG2, MGR и двигателем.
      Управление при столкновении Если при столкновении ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) получает сигнал развертывания подушек безопасности от центрального блока управления системы SRS, он выключает главные реле системы, чтобы отключить цепь высоковольтного питания гибридной системы от высоковольтной аккумуляторной батареи.
      Управление работой системы круиз-контроля Когда ЭБУ круиз-контроля, встроенный в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы), принимает сигнал выключателя круиз-контроля, он регулирует мощность гибридной системы для достижения скорости автомобиля, соответствующей запросу водителя.
      Управление в режиме EV Когда водитель нажимает переключатель режима привода EV, ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) использует для привода автомобиля только MG2, если это допускается рабочими условиями.
      Управление в режиме движения Eco Когда водитель вручную приводит в действие переключатель мультиинформационного дисплея (переключатель на рулевом колесе в сборе), ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) ослабляет реакцию на нажатие педали акселератора для поддержания экологичного режима движения (Eco).
      Управление в режиме SNOW гибридной системы Когда водитель вручную приводит в действие переключатель мультиинформационного дисплея (переключатель на рулевом колесе в сборе), ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) уменьшает изменение тягового усилия по отношению к углу поворота педали акселератора, помогая сохранить управляемость на скользких дорогах.
      Управляющее устройство режима SPORT Когда водитель нажимает переключатель режима SPORT, ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) регулирует реакцию на нажатие педали акселератора для оптимизации разгона.
      Управление индикаторами и контрольными лампами Система включает или заставляет мигать контрольные лампы, либо отображает сообщения на мультиинформационном дисплея, чтобы уведомить водителя об условиях движения автомобиля или неисправностях в системе.

    2. Управление гибридной системой


      1. ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) определяет усилие нажатия на педаль акселератора, используя сигналы от датчика положения передали акселератора. ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) получает сигналы скорости автомобиля от резольвера MG2 и регистрирует сигнал положения рычага переключения передач от датчика положения рычага переключения передач. ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) определяет условия движения автомобиля и в соответствии с этими данными оптимальным образом регулирует тяговые усилия MG1, MG2, MGR и двигателя. Кроме того, ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) оптимальным образом регулирует мощности и крутящие моменты MG1, MG2, MGR и двигателя с тем, чтобы обеспечить меньший расход топлива и снизить токсичность отработавших газов.

      2. ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) рассчитывает тяговое усилие двигателя исходя из вычисленного требуемого тягового усилия с учетом степени заряда и температуры высоковольтной аккумуляторной батареи. Значение, получаемое при вычитании тягового усилия двигателя из требуемого тягового усилия, представляет собой тяговое усилие мотор-генераторов MG2 и MGR.

      3. Чтобы реализовать требуемое тяговое усилие двигателя, ECM надлежащим образом управляет системами ETCS-i и VVT-i, и регулирует объем впрыска топлива и угол опережения зажигания исходя из сигналов, передаваемых ЭБУ распределения питания (главным процессором гибридной системы). Кроме того, чтобы обеспечить требуемое тяговое усилие мотор-генераторов MG2 и MGR, ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) надлежащим образом управляет мотор-генераторами MG1, MG2 и MGR.

        A019WFZE02

    3. Контроль состояния системы


      1. ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) непрерывно контролирует степень заряда высоковольтной аккумуляторной батареи. Когда степень заряда снижается ниже минимального уровня, ЭБУ увеличивает полезную мощность двигателя для приведения в движение MG1, который заряжает высоковольтную аккумуляторную батарею. Когда двигатель остановлен, MG1 запускает его; затем двигатель приводит в движение MG1 для зарядки высоковольтной аккумуляторной батареи.

      2. Если степень заряда аккумуляторной батареи низка, либо температура высоковольтной аккумуляторной батареи, MG1, MG2 или MGR превышает заданное значение, ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) ограничивает тяговое усилие, действующее на ведущие колеса, пока не восстановится нормальное значение характеристики.

    4. Управление выключением


      1. MG1 и MG2 выключаются, когда рычаг переключения передач переводится в положение N. Причиной этого является то, что для снятия тягового усилия MG1 и MG2 должны быть остановлены электрически, так как MG2 механически связан с выходным валом.

    5. Регулирование степени заряда


      1. Для регулирования степени заряда (SOC) высоковольтной аккумуляторной батареи ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) рассчитывает степень заряда, оценивая токи заряда и разряда аккумуляторной батареи. Это позволяет гибридной системе выбирать управления исходя из энергии, накопленной в аккумуляторной батарее.

      2. В процессе движения автомобиля высоковольтная аккумуляторная батарея подвергается периодически повторяющимся циклам зарядки/разрядки: она разряжается MG2 или MGR при разгоне и заряжается за счет рекуперативного торможения при замедлении. ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) вычисляет степень заряда высоковольтной аккумуляторной батареи по токам заряда/разряда, измеряемым датчиком тока. На основании вычисленного значения ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) непрерывно управляет зарядкой/разрядкой, поддерживая требуемую степень заряда аккумуляторной батареи.

        A019WERE01

    6. Управление вентилятором системы охлаждения


      1. ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) определяет повышение температуры аккумуляторной батареи, используя 6 датчиков температуры в высоковольтной аккумуляторной батарее. При этом ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) плавно регулирует продолжительности включения вентиляторов системы охлаждения аккумуляторной батареи, поддерживая температуру высоковольтной аккумуляторной батареи в заданном диапазоне.

      2. Если во время работы системы кондиционирования и охлаждения воздуха в салоне существует запас по температуре высоковольтной аккумуляторной батареи, ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) выключает вентиляторы системы охлаждения аккумуляторной батареи или переключает их на низкую скорость. Цепью такого управления является предоставление приоритета охлаждению салона. В противном случае, забор воздуха из салона для охлаждения аккумуляторной батареи будет замедлять охлаждение салона системой кондиционирования.

        A019WIIE02

    7. Управление ECM


      1. ECM получает данные о требуемой частоте вращения коленчатого вала и необходимом крутящем моменте двигателя, которые передаются ЭБУ распределения питания (главным процессором гибридной системы), управляет системами ETCS-i и VVT-i, и регулирует объем впрыска топлива и угол опережения зажигания.

      2. ECM передает в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) информацию о режиме работы двигателя.

      3. При получении команды на остановку двигателя от ЭБУ распределения питания (главного процессора гибридной системы) в соответствии с базовым алгоритмом управления гибридного привода LEXUS блок ECM останавливает двигатель.

      4. Когда в системе возникает неисправность, ECM посредством команды из ЭБУ распределения питания (главного процессора гибридной системы) включает контрольную лампу неисправности (MIL).

        A019WVTE02

    8. Основные функции управления MG1, MG2 и MGR


      1. MG1 приводится в движение двигателем и генерирует высокое напряжение (переменный ток) для питания MG2 и зарядки высоковольтной аккумуляторной батареи. Кроме того, MG1 выполняет функции стартера при пуске двигателя.

      2. MG2 приводится в движение электрической энергией от MG1 или высоковольтной аккумуляторной батареи и создает тяговое усилие для передних колес.

      3. MGR приводится в движение электрической энергией от высоковольтной аккумуляторной батареи и MG1, и создает тяговое усилие для задних колес.

      4. MG2 и MGR генерируют электроэнергию для зарядки высоковольтной аккумуляторной батареи (управление рекуперативным тормозом) в процессе торможения, а также когда педаль акселератора не нажата.

      5. ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG) получает команды от ЭБУ распределения питания (главного процессора гибридной системы) и посредством силовых модулей (PM) управляет MG1, MG2 и MGR для приведения автомобиля в движение. Управление каждым отдельным электродвигателем осуществляется путем переключения состояний 6 биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT) в зависимости от того, в каком режиме он работает: в режиме электродвигателя или режиме генератора.

      6. Приведенные ниже рисунки иллюстрируют общие принципы управления мотор-генератором в режиме электродвигателя.


        1. За счет включения/выключения транзисторов IGBT в электродвигатель подается трехфазный переменный ток.

        2. Чтобы создать требуемое тяговое усилие мотор-генератора, рассчитанное ЭБУ распределения питания (главным процессором гибридной системы), ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG) переключает состояния транзисторов IGBT, регулируя частоту вращения мотор-генератора.

          A019WL8E01

      7. Приведенные ниже рисунки иллюстрируют общие принципы управления мотор-генератором в режиме генератора.


        1. Ток, последовательно генерируемый тремя фазами электродвигателя, который приводится в движение колесами, используется для зарядки высоковольтной аккумуляторной батареи или вращения другого мотор-генератора.

          A019WN0E01

    9. Управление преобразователем-инвертором в сборе


      1. Инвертор преобразует постоянный ток высоковольтной аккумуляторной батареи в переменный ток для питания MG1, MG2 и MGR, или наоборот, в соответствии с сигналами, поступающими от ЭБУ распределения питания (главного процессора гибридной системы) через ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG). Кроме того, инвертор отбирает мощность, вырабатываемую MG1, и подает ее в MG2 или MGR. При этом перед подачей в MG2 или MGR электроэнергия, генерируемая MG1, сначала преобразуется инвертором в энергию постоянного тока, а затем – обратно в энергию переменного тока. Это необходимо, поскольку частота переменного тока на выходе MG1 не подходит для управления MG2.

      2. На основании данных о положениях роторов, передаваемых резольверами MG1, MG2 и MGR, ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG) подает сигналы на силовые транзисторы в инверторе для переключения фаз U, V и W обмоток статоров MG1, MG2 и MGR.

      3. Когда рычаг переключения передач переводится в положении N, или ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) получает от инвертора сигнал о перегреве, перегрузке по току или коротком замыкании, ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) передает в инвертор сигнал выключения, чтобы выключить силовые транзисторы и отсоединить MG1, MG2 и MGR.

        A019WN2E02

    10. Управление повышающим преобразователем


      1. Повышающий преобразователь повышает напряжение высоковольтной аккумуляторной батареи 288 В пост. тока (номинальное значение) до максимального уровня 650 В пост. тока в соответствии с сигналами, поступающими от ЭБУ распределения питания (главного процессора гибридной системы) через ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG).

      2. Инвертор преобразует переменный ток, генерируемый MG1, MG2 или MGR, в постоянный. Повышающий преобразователь понижает напряжение 650 В пост. тока (максимальное значение) до уровня 288 В пост. тока (номинальное значение), необходимого для высоковольтной аккумуляторной батареи, в соответствии с сигналами, поступающими от ЭБУ распределения питания (главного процессора гибридной системы) через ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG).

        A019WEFE01

      3. Повышающий преобразователь включает в себя повышающий силовой модуль (PM) со встроенными биполярными транзисторами с изолированным затвором (IGBT), которые осуществляют импульсное регулирование, и дроссель.

      4. Дроссель представляет собой электронное устройство, сопротивление которого изменяется при протекании тока. Если цепь, содержащая дроссель, сначала подключается, а затем отключается, дроссель пытается сохранить ток после отключения. Во время снижения напряжения такая характеристика также помогает сглаживать выходной сигнал понижающего IGBT (1). При включении повышающего IGBT (2) дроссель быстро запасает энергию.

        A019WPUE01

      5. Повышающий преобразователь повышает напряжение высоковольтной аккумуляторной батареи с 288 В пост. тока (номинальное значение) до 650 В пост. тока в 2 этапа, как описано ниже.

        Шаг Описание
        1 IGBT (2) включается, в результате чего электроэнергия высоковольтной аккумуляторной батареи (с номинальным напряжением 288 В пост. тока) запасается в дросселе. Таким образом, дроссель накапливает мощность.
        2 IGBT (2) выключается, в результате чего дроссель создает электродвижущую силу (ток продолжает протекать через дроссель). Электродвижущая сила заставляет напряжение повышаться до максимального уровня 650 В пост. тока.
        A019WKNE01

      6. Переменный ток, генерируемый MG1, MG2 или MGR для зарядки высоковольтной аккумуляторной батареи, преобразуется инвертором в постоянный ток (с максимальным напряжением около 650 В). Затем повышающий преобразователь понижает это напряжение примерно до 288 В пост. тока. Это осуществляется транзистором IGBT (1), который включается и выключается управляющими импульсами, периодически прерывая подачу электроэнергии инвертором в дроссель.

        A019WBDE01

    11. Управление системой E-Four


      1. Для управления системой E-Four вычисляется оптимальный коэффициент распределения крутящего момента между передними и задними колесами на основе сигналов от различных датчиков и ЭБУ распределения питания (главного процессора гибридной системы).

        A019WIKE03

      2. Управление системой E-Four осуществляется в соответствии с режимом движения, как описано ниже, благодаря чему достигаются оптимальная характеристика трогания, курсовая устойчивость и эффективное использование энергии.

        Условия движения Управление
        Трогание с места ЭБУ системы противоскольжения вычисляет суммарный крутящий момент, подлежащий распределению между передними и задними колесами, исходя из таких сигналов, как сигнал запроса крутящего момента для разгона и сигнал положения рычага переключения передач, которые передает ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы). На основании вычисленного суммарного крутящего момента, весовой балансировки передних и задних колес и наилучшего распределения крутящего момента в соответствии с дорожными условиями формируются сигналы, передаваемые в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы).
        Нормальный режим движения Исходя из сигналов, поступающих от ЭБУ распределения питания (главного процессора гибридной системы), например, сигнала запроса крутящего момента для разгона, сигнала положения рычага переключения передач, сигналов датчиков частоты вращения или сигнала датчика угла поворота рулевого колеса, ЭБУ системы противоскольжения формирует сигнал, задающий оптимальное распределение крутящего момента для передних и задних колес, и передает его в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы).
        Замедление ЭБУ системы противоскольжения оценивает поступающие сигналы, например, сигнал крутящего момента для разгона или сигнал положения рычага переключения передач, а затем определяет темп замедления автомобиля на основании показаний датчиков частоты вращения, передаваемых ЭБУ распределения питания (главным процессором гибридной системы). Исходя из результатов оценки ЭБУ системы противоскольжения формирует сигнал запроса рекуперативного торможения и передает его в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы).

    12. Управление ЭБУ системы противоскольжения


      1. ЭБУ системы противоскольжения рассчитывает общее требуемое тормозное усилие исходя из давления в главном тормозном цилиндре блока управления рабочими цилиндрами тормозов и сигнала датчика хода педали тормоза, формируемого при нажатии водителем педали тормоза.

      2. После расчета общего требуемого тормозного усилия ЭБУ системы противоскольжения передает запрос в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы). В ответ ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) определяет возможное усилие рекуперативного тормоза.

      3. ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) использует мотор-генераторы MG2 и MGR для создания отрицательного крутящего момента (усилия замедления) и, таким образом, обеспечивает рекуперативное торможение.

      4. ЭБУ системы противоскольжения управляет электромагнитными клапанами блока управления рабочими цилиндрами тормозов и создает давление в рабочих тормозных цилиндрах. Создаваемое давление представляет собой величину, которая остается после вычитания текущего значения управления рекуперативным торможением из общего требуемого тормозного усилия.

      5. Во время действия VSC для устранения пробуксовки колес ЭБУ системы противоскольжения передает в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) запрос на ограничение тягового усилия. ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) ослабляет тяговое усилие, управляя двигателем, MG1, MG2 и MGR в соответствии с текущими условиями движения.

        A019W9ME03

    13. Управление датчиком напряжения аккумуляторной батареи


      1. Датчик напряжения аккумуляторной батареи преобразует сигналы, характеризующие состояние высоковольтной аккумуляторной батареи (напряжение, ток и температуру), в цифровые сигналы и передает их ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) по каналу последовательной связи. Эти сигналы требуются, чтобы определить токи заряда и разряда, вычисляемые ЭБУ распределения питания (главным процессором гибридной системы).

      2. Датчик напряжения аккумуляторной батареи содержит схему обнаружения утечки, предназначенную для обнаружения утечек тока в высоковольтной аккумуляторной батарее и цепи высокого напряжения. Кроме того, датчик напряжения аккумуляторной батареи регистрирует напряжения обратной связи, поступающие от вентиляторов системы охлаждения аккумуляторной батареи и необходимые ЭБУ распределения питания (главному процессору гибридной системы) для управления вентиляторами системы охлаждения. Датчик напряжения аккумуляторной батареи преобразует эти сигналы в цифровую форму и передает их в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) по каналу последовательной связи.

        A019WFGE02

    14. Управление в режиме EV


      1. Режим EV позволяет автомобилю двигаться только за счет мощности мотор-генераторов MG2 и MGR, вследствие чего ослабляется шум, производимый автомобилем, например, при въезде в гараж или выезде из него после полуночи, а также снижается количество отработавших газов в гараже.

      2. Расстояние, которое может быть пройдено в режиме EV, зависит от условий движения и уровня заряда высоковольтной аккумуляторной батареи. Тем не менее, обычно оно варьируется примерно от нескольких сотен метров (нескольких сотен ярдов) до 1 км (0,6 мили).

    15. Управление в режимах SPORT и ECO


      1. В режиме SPORT ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) оптимизирует характеристики разгона, быстрее увеличивая мощность в начале хода педали акселератора.

      2. В режиме ECO ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) оптимизирует расход топлива и управляемость, более плавно увеличивая тяговое усилие по сравнению с нормальным режимом при нажатии педали акселератора. В то же время в режиме Eco оптимизируется работа системы кондиционирования.

        A019WJYE07

    16. Управление в режиме SNOW гибридной системы


      1. Когда гибридная система переводится в режим SNOW, тяговое усилие, регулируемое в соответствии с состоянием педали акселератора, снижается по отношению к нормальному для данного угла поворота педали акселератора, что заставляет колеса свободно скользить, и упрощает управление с помощью педали акселератора.

      2. Для повышения устойчивости при трогании с места в случае пробуксовки передних колес оптимальным образом используется MGR.

        A019WLSE01

  4. КОНСТРУКЦИЯ


    1. Мотор-генератор № 1 (MG1), мотор-генератор № 2 (MG2) и задний мотор-генератор (MGR)


      1. Каждый из мотор-генераторов MG1, MG2 и MGR включает в себя статор, обмотку статора, ротор, постоянные магниты и резольвер.

      2. MG1, MG2 и MGR представляют собой компактные облегченные электродвигатели переменного тока с постоянными магнитами и высоким КПД.

      3. MG1 заряжает высоковольтную аккумуляторную батарею и выдает электрическую энергию для приведения в движение MG2 и MGR. Кроме того, регулируя количество генерируемой электроэнергии (соответственно, изменяя частоту вращения генератора), MG1 эффективно управляет бесступенчатой трансмиссией. Кроме того, во время пуска двигателя MG1 действует как стартер.

      4. MG2 приводит в движение передние колеса, используя электрическую энергию от MG1 или высоковольтной аккумуляторной батареи. Кроме того, во время замедления он действует как генератор, заряжая высоковольтную аккумуляторную батарею.

      5. MGR располагается в блоке заднего привода. MGR питается электроэнергией от MG1 или высоковольтной аккумуляторной батареи и приводит в движение задние колеса в соответствии с условиями движения, что обеспечивает превосходную курсовую устойчивость. Во время замедления MGR и MG2 действуют как генераторы и по мере необходимости заряжают высоковольтную аккумуляторную батарею.

        A019WBHE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Гибридная трансмиссия P313 (трансмиссия автомобиля с гибридным приводом в сборе) *2 Блок заднего привода Q211 (задний тяговый электродвигатель с трансмиссией в сборе)
        *3 Статор *4 Постоянный магнит
        *5 Резольвер *6 Ротор
        *7 Обмотка статора *8 Мотор-генератор № 2 (MG2)
        *9 Мотор-генератор № 1 (MG1) *10 Задний мотор-генератор (MGR)

      6. При протекании трехфазного переменного тока через трехфазные обмотки статора в электродвигателе создается вращающееся магнитное поле. Вследствие регулирования этого вращающегося магнитного поля в соответствии с угловым положением и частотой вращения ротора постоянные магниты, установленные на ротор, притягиваются вращающимся магнитным полем и, таким образом, создают крутящий момент.

      7. Создаваемый крутящий момент практически пропорционален амплитуде тока, а частота вращения определяется частотой переменного тока.

      8. Кроме того, за счет надлежащего регулирования взаимосвязи вращающегося магнитного поля и углов магнитов ротора высокий крутящий момент может эффективно создаваться вплоть до самых высоких частот вращения.

      9. Когда электродвигатель генерирует электроэнергию, вращение ротора приводит к созданию магнитного поля, которое вызывает появление тока в обмотках фаз статора.

        A019WBYE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Фаза U *2 Фаза V
        *3 Фаза W *4 Вращающееся магнитное поле
        *5 Соединены внутри электродвигателя *6 Притягивание
        *7 Обмотка статора *8 Ротор
        *9 Отталкивание - -
        A019WAJE01

    2. Резольвер


      1. Резольвер представляет собой чрезвычайно надежный и компактный датчик, который точно определяет положение магнитного полюса. Знание точных положений магнитных полюсов ротора электродвигателя необходимо для обеспечения эффективного управления мотор-генераторами MG1, MG2 и MGR. Каждый из мотор-генераторов MG1, MG2 и MGR имеет собственный резольвер.

      2. Статор резольвера содержит катушки 3 типов: катушку возбуждения A, катушку обнаружения S и катушку обнаружения C.

      3. Ротор резольвера имеет овальную форму, поэтому при его вращении зазор между статором и ротором изменяется.

      4. Протекание переменного тока через катушку возбуждения A вызывает формирование магнитного поля постоянной частоты. Под действием этого магнитного поля катушки S и C выдают сигналы, которые соответствуют положению ротора. Соответственно, ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG) определяет абсолютное положение по разности выходных сигналов катушек S и C. Кроме того, исходя из изменения положения за заданный интервал времени ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG) вычисляет частоту вращения.

      5. Сигналы пар +S и -S катушки обнаружения S сдвинуты по фазе на 90 град. Сигналы пар +C и -C сдвинуты по фазе точно так же. Сигналы пар C и S катушек сдвинуты по фазе относительно друг друга на 45 град.

      6. Катушки обнаружения ориентированы, как показано на рисунке ниже.

        A019WM6E01
        Обозначения на рисунке
        *1 Резольвер *2 Вид внутренней конструкции резольвера
        *3 Катушка обнаружения *4 Ротор
        *5 Катушка возбуждения (катушка A) *6 +S
        *7 +C *8 -S
        *9 - C *10 Электрическая ориентация катушек резольвера
        *11 Катушка S *12 Катушка C

      7. Так как в катушку возбуждения резольвера подается переменный ток постоянной частоты, магнитное поле постоянной частоты действует на катушки S и C независимо от частоты вращения ротора. Магнитное поле катушки возбуждения переносится ротором к катушкам S и C. Ротор имеет овальную форму, поэтому при его вращении зазор между статором и ротором резольвера изменяется. Из-за изменения зазора максимальные значения выходных сигналов катушек S и C изменяются в соответствии с положением ротора.

      8. ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG) непрерывно контролирует эти максимальные значения и объединяет их, формируя эквивалентный сигнал. По разности сигналов катушек S и C ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG) вычисляет абсолютное положение ротора. По разности фаз эквивалентных сигналов катушек S и C он определяет направление вращения ротора. Кроме того, на основании изменения положения ротора за заданный интервал времени ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG) рассчитывает частоту вращения.

      9. На приведенных ниже диаграммах показаны выходные сигналы катушек A, S и C при совершении ротором поворота на 180°.

        A019W9NE02

    3. Датчик температуры


      1. Датчики температуры используются для определения температур статоров электродвигателей.

      2. Сопротивление термистора датчика температуры изменяется в соответствии с изменением температуры электродвигателя. При низкой температуре электродвигателя сопротивление термистора велико. И наоборот, при высокой температуре электродвигателя сопротивление термистора мало.

      3. Когда температура электродвигателя возрастает, его мощность ограничивается.

        A019WJUE01

    4. Преобразователь-инвертор в сборе


      1. Преобразователь-инвертор в сборе обладает многослойной структурой, которая включает в себя ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG), инвертор, повышающий преобразователь, конденсатор и преобразователь постоянного тока в постоянный. Благодаря этому конструкция отличается легкостью и компактностью.

        A019WM8E01
        Обозначения на рисунке
        *1

        Узел цепей управления

        - ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG)

        - Инвертор

        - Повышающий преобразователь

        		 *2 IGBT
        *3 Конденсатор *4 Узел преобразователя постоянного тока в постоянный

      2. Преобразователь-инвертор в сборе охлаждается специальным радиатором системы охлаждения, который не входит в систему охлаждения двигателя.

      3. Система охлаждения данного инвертора имеет конструкцию, которая обеспечивает охлаждение транзисторов IGBT повышающего преобразователя и инвертора с обеих сторон, что способствует повышению компактности узла.

        A019WSXE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Впуск охлаждающей жидкости *2 Выпуск охлаждающей жидкости
        A019WSS Поток охлаждающей жидкости - -

      4. По соображениям безопасности преобразователь-инвертор в сборе снабжается выключателями блокировки. Выключатели блокировки выключают главные реле системы (SMR), когда снимается крышка выводов инвертора, или отсоединяется разъем силового кабеля высоковольтной аккумуляторной батареи.

      5. На плату ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG) устанавливается датчик атмосферного давления. Этот датчик измеряет атмосферное давление и передает соответствующий сигнал в ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG), чтобы последний мог внести поправки, отражающие состояние окружающей среды.

        A019WLFE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Крышка вывода инвертора *2 Выключатель блокировки (для крышки выводов инвертора)
        *3 Датчик атмосферного давления *4 Выключатель блокировки (для силового кабеля)
        A019WT6E02

    5. Инвертор


      1. Инвертор преобразует постоянный ток повышенного высокого напряжения высоковольтной аккумуляторной батареи в трехфазный переменный ток для питания MG1, MG2 и MGR.

      2. ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG) управляет работой силовых транзисторов. Кроме того, инвертор через ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG) передает в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) данные, необходимые для регулирования тока, например, данные о выходном токе или напряжении.

      3. Силовые транзисторы, используемые в инверторе, представляют собой биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT).

      4. Каждая из мостовых схем для MG1, MG2 и MGR содержит 6 силовых транзисторов, которые располагаются в высоковольтной сильноточной части силового модуля (PM). При этом в управляющую часть PM встроен сигнальный процессор/процессор обеспечения защиты. PM управляет силовыми транзисторами в соответствии с сигналами от ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG).

        A019WF2E01

    6. Повышающий преобразователь


      1. Повышающий преобразователь повышает номинальное напряжение 288 В пост. тока, выдаваемое высоковольтной аккумуляторной батареей, до максимального уровня 650 В пост. тока. В состав преобразователя входят повышающий силовой модуль (PM) с парой встроенных транзисторов IGBT, который выполняет импульсное регулирование, и дроссель, действующий как катушка индуктивности. С помощью этих компонентов преобразователь повышает напряжение.

      2. Когда MG1, MG2 или MGR работает в режиме генератора, инвертор преобразует переменный ток (с максимальным напряжением 650 В пост. тока) в постоянный, после чего повышающий преобразователь понижает это напряжение до номинального уровня 288 В пост. тока, обеспечивая зарядку высоковольтной аккумуляторной батареи.

        A019WUXE01

    7. Преобразователь постоянного тока в постоянный


      1. Для питания такого вспомогательного оборудования автомобиля, как освещение, аудиосистема и система кондиционирования (за исключением компрессора системы кондиционирования с электродвигателем в сборе), а также различных ЭБУ используется напряжение 14 В пост. тока. Поскольку номинальное напряжение на выходе гибридного привода LEXUS составляет 288 В пост. тока, в системе используется преобразователь постоянного тока в постоянный, который преобразует напряжение 288 В пост. тока примерно в 14 В пост. тока, обеспечивая подзарядку вспомогательной аккумуляторной батареи.

        A019WHEE02

    8. ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG)


      1. В преобразователь-инвертор в сборе встроен ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG). В соответствии с сигналами, получаемыми от ЭБУ распределения питания (главного процессора гибридной системы), ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG) управляет инвертором и повышающим преобразователем для приведения в движение MG1, MG2 или MGR, либо обеспечения их работы в режиме генерирования электроэнергии.

      2. ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG) передает в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) информацию, необходимую для управления автомобилем, например, данные о выходном токе инвертора, температуре инвертора и неисправностях. От ЭБУ распределения питания (главного процессора гибридной системы) он получает информацию, необходимую для управления мотор-генераторами, например, данные о требуемом тяговом усилии или температуре электродвигателя.

    9. Датчики температуры


      1. В преобразователе-инверторе в сборе имеются 6 различных датчиков температуры: один для температуры охлаждающей жидкости, два для повышающего преобразователя и по одному для силовых модулей MG1, MG2 и MGR. ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG) контролирует эффективность работы системы охлаждения инвертора исходя из данных о температуре, поступающих от этих датчиков. Кроме того, при высокой температуре мощность инвертора ограничивается.

        A019WVXE03

    10. Датчик тока для мотор-генератора


      1. Для измерения 3-фазного переменного тока, который используется для питания MG1, MG2 и MGR, предусмотрены датчика тока на фазах V и W. Действующее значение тока измеряется и используется ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG) как сигнал обратной связи.

      2. Если измеряются значения тока 2 фаз (фаз V и W), ток фазы U может быть определен даже несмотря на отсутствие датчика тока на этой фазе. (Ток фазы U + ток фазы V + ток фазы W = 0.)

        A019WDJE01

    11. Высоковольтная аккумуляторная батарея в сборе


      1. Высоковольтная аккумуляторная батарея в сборе состоит из верхней крышки, 3 групп модулей высоковольтной аккумуляторной батареи, 3 вентиляторов системы охлаждения аккумуляторной батареи в сборе, разъема распределительного блока, датчика напряжения аккумуляторной батареи и зажима сервисного размыкателя цепи.

      2. Вентиляторы системы охлаждения высоковольтной аккумуляторной батареи в сборе работают под управлением ЭБУ распределения питания (главного процессора гибридной системы), благодаря чему обеспечивается эффективное охлаждение. Вентиляторы системы охлаждения высоковольтной аккумуляторной батареи требуется в связи с тем, что высоковольтная аккумуляторная батарея в сборе выделяет тепло во время зарядки и разрядки. Для каждой из 3 групп модулей высоковольтной аккумуляторной батареи в сборе предусмотрен один вентилятор системы охлаждения. В процессе работы система охлаждения использует воздух из салона.

      3. Зажим сервисного размыкателя цепи предназначен для отключения внутренней цепи аккумуляторной батареи.

        A019WVNE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Передняя сторона *2 Верхний кожух аккумуляторной батареи
        *3 Группа модулей высоковольтной аккумуляторной батареи (левая) *4 Группа модулей высоковольтной аккумуляторной батареи (центральная)
        *5 Группа модулей высоковольтной аккумуляторной батареи (правая) *6 Датчик напряжения аккумуляторной батареи
        *7 Зажим сервисного размыкателя цепи *8 Вентилятор охлаждения аккумуляторной батареи в сборе
        *9 Распределительный блок гибридной системы в сборе *10 Нижний кожух аккумуляторной батареи

    12. Группа модулей высоковольтной аккумуляторной батареи


      1. Модули высоковольтной аккумуляторной батареи внутри кожуха разделены на 3 группы.

      2. Кожухи модулей изготовлены из металла, что обеспечивает улучшенное охлаждение и компактность конструкции.

        A019WKJE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Группа модулей высоковольтной аккумуляторной батареи (левая) *2 Группа модулей высоковольтной аккумуляторной батареи (центральная)
        *3 Группа модулей высоковольтной аккумуляторной батареи (правая) - -

      3. Каждая группа модулей высоковольтной аккумуляторной батареи включает 10 модулей, которые соединены последовательно модулем шины. Соединения между элементами выполнены в 2 точках, чтобы уменьшить внутреннее сопротивление и повысить эффективность.

      4. 1 модуль состоит из 8 элементов. 1 элемент имеет напряжение 1,2 В.

        A019WO0E01

    13. Распределительный блок гибридной системы в сборе


      1. Распределительный блок гибридной системы в сборе содержит главные реле системы (SMR), резистор предварительной зарядки и датчик тока высоковольтной аккумуляторной батареи.

      2. SMR включают SMRB (+), SMRG (-) и SMRP (предварительная зарядка).

      3. Вследствие соединения силовых кабелей генерируется большой ток. В результате вначале включаются SMRP и SMRB (+), чтобы ток поступал в цепь подконтрольно через резистор предварительной зарядки, и цепь была защищена. Затем включается SMRG, и выключается SMRP.

        A019WB4E01
        Обозначения на рисунке
        *1 Распределительный блок гибридной системы в сборе *2 SMRB (+)
        *3 SMRG (-) *4 SMRP (предварительная зарядка)
        *5 Датчик тока высоковольтной аккумуляторной батареи - -

    14. Датчик тока высоковольтной аккумуляторной батареи


      1. Датчик тока высоковольтной аккумуляторной батареи, установленный на кабеле высокого напряжения внутри высоковольтной аккумуляторной батареи в сборе, определяет ток. Он передает сигнал напряжения в датчик напряжения аккумуляторной батареи. Этот сигнал изменяется от 0,5 до 4,5 В пропорционально изменениям тока, протекающего через высоковольтную аккумуляторную батарею в сборе. Напряжение ниже 2,5 В означает, что высоковольтная аккумуляторная батарея в сборе разряжается, а напряжение выше 2,5 В – что она заряжается.

        A019WTQE01

    15. Зажим сервисного размыкателя цепи


      1. Для обеспечения безопасности перед выполнением любых проверок и обслуживания следует снять сервисный размыкатель цепи. При этом высоковольтная цепь будет разорвана в промежуточной точке высоковольтной аккумуляторной батареи в сборе.

      2. Внутри сервисного размыкателя цепи находятся главный предохранитель для цепи высокого напряжения и выключатель блокировки.

      3. Дополнительная информация по обращению с сервисным размыкателем цепи и прочие меры предосторожности приведены в Руководстве по ремонту.

        A019WVBE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Зажим сервисного размыкателя цепи *2 Изолирующая перчатка

      4. Главный предохранитель включен между модулем № 10 и модулем № 11 высоковольтной аккумуляторной батареи. Когда сервисный размыкатель цепи снят, цепь высоковольтной аккумуляторной батареи разрывается. Перед началом обслуживания любой высоковольтной цепи обязательно выключите питание, а затем снимите сервисный размыкатель цепи.

        A019WJTE01

    16. Датчик температуры аккумуляторной батареи


      1. Сопротивление датчика температуры аккумуляторной батареи изменяется в зависимости от температуры высоковольтной аккумуляторной батареи в сборе.

      2. Датчик напряжения аккумуляторной батареи передает показания датчиков температуры аккумуляторной батареи в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы), который управляет вентиляторами системы охлаждения аккумуляторной батареи.

        A019W9YE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Датчик температуры аккумуляторной батареи

    17. Радиатор гибридной системы


      1. Радиатор гибридной системы и радиатор двигателя отделены друг от друга.

    18. Насос системы охлаждения инвертора (насос системы охлаждения с электродвигателем в сборе)


      1. В системе охлаждения используется компактный высокопроизводительный электрический насос.

      2. Он приводится в движение мощным бесщеточным электродвигателем постоянного тока. Кроме того, благодаря применению подшипников, поддерживающих вал электродвигателя с обоих концов, ослабляются шум и вибрации.

      3. ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) осуществляет 3-ступенчатое управление насосом системы охлаждения инвертора (насосом системы охлаждения с электродвигателем в сборе) в соответствии с температурой охлаждающей жидкости инвертора, обеспечивая охлаждение последнего.

        A019WFBE03
        Обозначения на рисунке
        *1 Рабочее колесо *2 Подшипник
        *3 Ползун *4 Обмотка
        *5 Контроллер электродвигателя *6 Вал
        A019WSS Впуск охлаждающей жидкости гибридной системы A019WEA Выпуск охлаждающей жидкости гибридной системы

    19. Силовой кабель


      1. Рассчитанные на высокое напряжение и большой ток кабели питания соединяют высоковольтную аккумуляторную батарею с инвертором с преобразователем в сборе, высоковольтную аккумуляторную батарею с преобразователем усилителя рулевого управления в сборе (преобразователем постоянного тока в постоянный EPS), инвертор с преобразователем в сборе с MG1, MG2 и MGR, а также инвертор с преобразователем в сборе с компрессором системы кондиционирования с электродвигателем в сборе.

      2. Для уменьшения электромагнитных помех силовые кабели имеют экраны.

      3. В целях идентификации высоковольтные жгуты проводов и разъемы промаркированы оранжевым цветом, чтобы их можно было отличить от обычной низковольтной проводки.

        A019WSCE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Силовой кабель *2 Компрессор системы кондиционирования с электродвигателем в сборе
        *3 Преобразователь-инвертор в сборе *4

        Гибридная трансмиссия P313 (трансмиссия автомобиля с гибридным приводом в сборе)

        - MG1

        - MG2
        *5 Преобразователь усилителя рулевого управления в сборе (преобразователь постоянного тока EPS) *6 Высоковольтная аккумуляторная батарея
        *7

        Блок заднего привода Q211 (задний тяговый электродвигатель с трансмиссией в сборе)

        - MGR

        		 - -
        A019WVGE01

    20. Датчик положения педали акселератора


      1. Бесконтактный датчик положения педали акселератора определяет положение, используя элемент Холла, смонтированный на рычаге педали акселератора.

        A019WMOE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Датчик Холла *2 Ярмо магнита
        *3 Рычаг педали акселератора - -

      2. В основании рычага педали акселератора установлено ярмо магнита. Это ярмо поворачивается вокруг датчика Холла в соответствии с усилием на педали акселератора. Датчик Холла преобразует возникающие при этом изменения магнитного потока в электрические сигналы, отражающие положение педали акселератора, и передает их в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы).

      3. В датчике Холла имеются 2 цепи: одна – для основного сигнала, другая – для вспомогательного. Датчик преобразует положение (угол поворота) педали акселератора в различающиеся по характеристикам электрические сигналы и передает их в ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы).

        A019WIRE02

    21. Датчик температуры вспомогательной аккумуляторной батареи


      1. Способность аккумуляторной батареи принимать зарядный ток (внутреннее сопротивление) изменяется в зависимости от температуры электролита. При слишком низкой или слишком высокой температуре электролита аккумуляторной батареи она будет истощаться быстрее и выйдет из строя преждевременно.

      2. Чтобы предотвратить это, температура вспомогательной аккумуляторной батареи измеряется датчиком, сопротивление которого изменяется, как показано ниже, и ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) определяет температуру вспомогательной аккумуляторной батареи.

        A019WRDE01

    22. Переключатель мультиинформационного дисплея (переключатель на рулевом колесе в сборе)


      1. С помощью переключателя мультиинформационного дисплея (переключателя на рулевом колесе в сборе) можно выбрать режим EV, режим привода ECO или режим SNOW гибридной системы.

      2. При нажатии переключателя меню на переключателе мультиинформационного дисплея (переключателе на рулевом колесе в сборе) мультиинформационный дисплей переключается в режим управления электронными функциями. Требуемая функция выбирается смещением вверх или вниз переключателя ENTER.

      3. Выбранная функция включается и выключается нажатием на переключатель ENTER.

    23. Щиток приборов в сборе


      1. Щиток приборов в сборе информирует водителя о режиме работы гибридного привода LEXUS с помощью контрольной лампы READY, контрольной лампы SNOW гибридной системы, контрольной лампы режима привода ECO, контрольной лампы режима привода EV, контрольной лампы неисправности (MIL), контрольной лампы заряда и мультиинформационного дисплея.

      2. На мультиинформационном дисплее отображаются сообщения в соответствии с командами от ЭБУ распределения питания (главного процессора гибридной системы), информирующие водителя о неисправностях и переходе в режим EV.

      3. При отображении некоторых сообщений на мультиинформационном дисплее может гореть или мигать главная контрольная лампа аварийного состояния, и звучать зуммер, встроенный в щиток приборов.

        Сообщение Пояснение сообщения Главная контрольная лампа аварийного состояния Зуммер
        FWD MAINTENANCE MODE (режим обслуживания с передним приводом) Действует режим проверки переднего привода. - -
        AWD MAINTENANCE MODE (режим обслуживания с полным приводом) Действует режим проверки полного привода. - -
        FWD CERTIFICATION MODE (режим сертификации с передним приводом) Действует режим сертификации переднего привода. - -
        AWD CERTIFICATION MODE (режим сертификации с полным приводом) Действует режим сертификации полного привода. - -
        SHIFT TO P RANGE WHEN PARKED (для постановки на стоянку переключитесь в диапазон P) Автомобиль находится в режиме READY-ON, рычаг переключения передач установлен в положение N, D или S, и дверь водителя открыта. Мигает -
        LOW TRACTION BATTERY SHIFT TO P RANGE (низкий заряд тяговой аккумуляторной батареи, переключитесь в диапазон P) Степень заряда аккумуляторной батареи ниже заданного порога (18% или менее) Мигает -
        Степень заряда аккумуляторной батареи ниже заданного порога (25% или менее) Мигает -
        N POSITION (положение N) Указывает, что педаль акселератора нажата, когда рычаг переключения передач находится в положении N. Мигает -
        ПРОВЕРЬТЕ ГИБРИДНУЮ СИСТЕМУ Гибридный привод LEXUS неисправен Горит Подает звуковой сигнал
        SHIFT TO P RANGE TO START (переключитесь в диапазон P для запуска) При мигающем индикаторе READY рычаг переключения передач перемещен в какое-либо положение помимо P. Мигает Подает звуковой сигнал
        HYBRID SYSTEM OVERHEAT (перегрев гибридной системы) Температура какого-либо узла, относящегося к гибридному приводу LEXUS, превышает номинальное значение. Горит Подает звуковой сигнал
        EV MODE NOT AVAILABLE WARMING UP (режим EV недоступен из-за прогрева) Гибридная система прогревается. - -
        EV MODE NOT AVAILABLE LOW BATTERY (режим EV недоступен из-за низкого заряда аккумуляторной батареи) Режим EV не доступен вследствие низкой степени заряда высоковольтной аккумуляторной батареи. - -
        EV MODE NOT AVAILABLE EXCESSIVE SPEED (режим EV недоступен из-за чрезмерной скорости) Режим EV не доступен, так как скорость автомобиля превышает заданную скорость режима EV. - -
        EV MODE NOT AVAILABLE EXCESSIVE ACCELERATION (режим EV недоступен из-за чрезмерного ускорения) Режим EV не доступен, так как угол поворота педали акселератора превышает заданный уровень. - -
        EV MODE CURRENTLY NOT AVAILABLE (режим EV временно недоступен) Режим EV не доступен, так как не выполняются другие условия. - -
        EV MODE DEACTIVATED LOW BATTERY (режим EV отключен из-за низкого заряда аккумуляторной батареи) Режим EV выключен вследствие низкой степени заряда аккумуляторной батареи гибридной системы. - -
        EV MODE DEACTIVATED EXCESSIVE SPEED (режим EV отключен из-за чрезмерной скорости) Режим EV выключен, так как скорость автомобиля превышает заданную скорость режима EV. - -
        EV MODE DEACTIVATED EXCESSIVE ACCELERATION (режим EV отключен из-за чрезмерного ускорения) Режим EV выключен, так как угол поворота педали акселератора превышает заданный уровень. - -
        EV MODE DEACTIVATED (режим EV отключен) Режим EV выключен, так как для автомобиля более не выполняются рабочие условия режима EV. - -

    24. Контроль расхода энергии


      1. Экран контроля расхода энергии отображается на мультиинформационном или многофункциональном дисплее.

      2. На этом экране также отображаются потоки энергии стрелками и степень заряда высоковольтной аккумуляторной батареи с помощью 8-уровневого индикатора.

        A019WLVE04
        Обозначения на рисунке
        *1 Мультиинформационный дисплей: *2 Аудиосистема с дисплеем Lexus
        *3 Система навигации с жестким диском *4 Индикатор степени заряда аккумуляторной батареи

  5. ПРИНЦИП РАБОТЫ


    1. Порядок чтения номограмм


      1. Приведенная ниже номограмма дает визуальное представление о балансе крутящих моментов, направлений и частот вращения шестерен планетарной передачи деления мощности.

      2. Прямая линия на номограмме выражает связь между частотами вращения 3 шестерен планетарной передачи деления мощности. Частота вращения каждой шестерни представляется расстоянием от точки 0 об/мин. В силу конструкции планетарной передачи деления мощности связь между частотами вращения 3 шестерен всегда выражается прямой линией.

      3. Взаимосвязь между направлениями вращения шестерен и крутящими моментами, действующими на каждую шестерню, рассматривается ниже.

      4. На следующих рисунках термины "ведущий" и "ведомый" используются для MG1, MG2, MGR и двигателя. В зависимости от состояния системы термины "ведущий" и "ведомый" используются для определения того, приводится ли устройство механически от другого узла, либо само осуществляет механический привод другого узла. Другими словами, запись "MG2 (ведомый)" означает, что MG2 работает как генератор. Запись "MG2 (ведущий)" означает, что MG2 работает как электродвигатель.

      5. В данной гибридной трансмиссии крутящий момент MG2 действует на коронную шестерню через планетарный редуктор электродвигателя. Эта связь представлена сплошной линией, которая проходит до правой стороны центральной вертикальной линии коронной шестерни.

      6. Все представленные номограммы и рисунки на следующих страницах, иллюстрирующие действие планетарной передачи деления мощности для каждого режима движения автомобиля, соответствуют конкретным условиям, выбранным для примера. Примеры соответствуют "моментальным снимкам", и в нормальном режиме состояние системы постоянно изменяется в соответствии с условиями и реакцией системы на эти условия.

        A019WR8E01

    2. Связь крутящего момента и вращения


      1. В гибридной системе мотор-генераторы выполняют различные функции, зависящие от ситуации. Понимание взаимосвязей между направлением вращения и крутящим моментом помогает усвоить функции мотор-генератора.

      2. В следующей таблице показана взаимосвязь между приводом и генерацией электроэнергии для различных комбинаций положительного или отрицательного крутящего момента и направления вращения вперед или назад.

        Вращение Положительный крутящий момент Отрицательный крутящий момент
        Вращение вперед (+) Привод Генерация электроэнергии
        Вращение назад (-) Генерация электроэнергии Привод

      3. Например, если мотор-генератор вращается в прямом (+) направлении и создает отрицательный крутящий момент, он генерирует электроэнергию (создает электрическую мощность).

      4. С другой стороны, если мотор-генератор вращается в обратном (-) направлении и создает отрицательный крутящий момент, он действует как источник привода (потребляет электрическую мощность).

    3. Состояние готовности (READY)


      1. Иногда, даже если водитель включает питание (READY), двигатель не запускается. В этом случае двигатель, MG1, MG2 и MGR остаются остановленными. Двигатель запускается только при выполнении определенных условий относительно температуры охлаждающей жидкости двигателя, степени заряда высоковольтной аккумуляторной батареи, температуры высоковольтной аккумуляторной батареи и электрической нагрузки.

      2. Если после поездки водитель останавливает автомобиль и переводит рычаг переключения передач в положение P, ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) оставляет двигатель работающим. Двигатель продолжит работать, пока рабочие параметры (степень заряда аккумуляторной батареи, температура аккумуляторной батареи и/или условия электрической нагрузки) не достигнут определенного уровня.

      3. Если ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) определяет, что любой из контролируемых им параметров требует запуска двигателя, когда индикатор READY включен, и рычаг переключения передач установлен в положение P, ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) включает MG1, чтобы запустить двигатель.

      4. Во время прокручивания коленчатого вала двигателя в целях предотвращения вращения коронной шестерни и ведущих колес реактивным усилием солнечной шестерни MG1 ток также подается в MG2, чтобы не допустить вращения MG2. Данная функция называется "реактивное регулирование".

        A019WL0E01
        Обозначения на рисунке
        *1 Запуск двигателя: *2 Гибридная трансмиссия P313 (трансмиссия автомобиля с гибридным приводом в сборе)
        *3 Двигатель (ведомый) *4 Узел блока шестерен
        *5 MG1 (ведущий) *6 MG2
        *7 Инвертор *8 Высоковольтная аккумуляторная батарея
        *9 MGR *10 Блок заднего привода Q211 (задний тяговый электродвигатель с трансмиссией в сборе)
        *11 Передние колеса *12 Задние колеса
        A019WFC Путь передачи электрической энергии A019WHP Путь передачи механической энергии
        A019WSS Передача мощности - -
        A019WLRE01

      5. Если степень заряда высоковольтной аккумуляторной батареи низка, аккумуляторная батарея заряжается MG1, приводимым в движение двигателем.

        A019WTYE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Зарядка высоковольтной аккумуляторной батареи: *2 Гибридная трансмиссия P313 (трансмиссия автомобиля с гибридным приводом в сборе)
        *3 Двигатель (ведущий) *4 Узел блока шестерен
        *5 MG1 (ведомый) *6 MG2
        *7 Инвертор *8 Высоковольтная аккумуляторная батарея (заряжается от MG1)
        *9 MGR *10 Блок заднего привода Q211 (задний тяговый электродвигатель с трансмиссией в сборе)
        *11 Передние колеса *12 Задние колеса
        A019WFC Путь передачи электрической энергии A019WHP Путь передачи механической энергии
        A019WSS Передача мощности - -
        A019WLRE02

    4. Трогание с места


      1. При трогании автомобиля с места он приводится в движение посредством MG2 и MGR.

        A019WUTE02
        Обозначения на рисунке
        *1 Гибридная трансмиссия P313 (трансмиссия автомобиля с гибридным приводом в сборе) *2 Двигатель (остановлен)
        *3 Узел блока шестерен *4 MG1 (вращается свободно)
        *5 MG2 (ведущий) *6 Инвертор
        *7 Высоковольтная аккумуляторная батарея *8 MGR (ведущий)
        *9 Блок заднего привода Q211 (задний тяговый электродвигатель с трансмиссией в сборе) *10 Передние колеса
        *11 Задние колеса A019WFC Путь передачи электрической энергии
        A019WHP Путь передачи механической энергии A019WSS Передача мощности

      2. Когда автомобиль трогается с места в нормальных условиях, он приводится в движение тяговым усилием MG2 и MGR. При движении в таком состоянии частота вращения водила равна 0 об/мин, так как двигатель остановлен. Кроме того, поскольку MG1 не создает никакого крутящего момента, на солнечную шестерню крутящий момент не действует. Тем не менее, солнечная шестерня свободно вращается в направлении (-), компенсируя вращение коронной шестерни (на выходе).

        A019WVKE01

      3. Если степень заряда высоковольтной аккумуляторной батареи низка, аккумуляторная батарея заряжается MG1, приводимым в движение двигателем. Эта мощность также используется для питания MG2 и MGR.

        A019WM9E01
        Обозначения на рисунке
        *1 Гибридная трансмиссия P313 (трансмиссия автомобиля с гибридным приводом в сборе) *2 Двигатель (ведущий)
        *3 Узел блока шестерен *4 MG1 (ведомый - вырабатывает электроэнергию)
        *5 MG2 (ведущий) *6 Инвертор
        *7 Высоковольтная аккумуляторная батарея *8 MGR (ведущий)
        *9 Блок заднего привода Q211 (задний тяговый электродвигатель с трансмиссией в сборе) *10 Передние колеса
        *11 Задние колеса A019WFC Путь передачи электрической энергии
        A019WHP Путь передачи механической энергии A019WSS Передача мощности
        A019WKAE01

    5. Движение с постоянной скоростью


      1. Когда автомобиль движется с малой нагрузкой и постоянной скоростью, двигатель работает в наиболее эффективном диапазоне, обеспечивая автомобиль мощностью.

      2. Тяговое усилие двигателя разделяется на два усилия в планетарной передаче деления мощности. Одна часть тягового усилия используется для прямого привода колес, а другая – для генерирования электроэнергии посредством MG1.

      3. Электроэнергия от MG1 используется для привода MG2. Он создает дополнительное усилие к тяговому усилию двигателя, передаваемому напрямую, помогая снизить расход топлива.

      4. MGR не передает тяговое усилие в режиме движения с постоянной скоростью, так как приоритетным требованием является экономия топлива.

        A019WU1E01
        Обозначения на рисунке
        *1 Степень заряда высоковольтной аккумуляторной батареи достаточна: *2 Гибридная трансмиссия P313 (трансмиссия автомобиля с гибридным приводом в сборе)
        *3 Двигатель (ведущий) *4 Узел блока шестерен
        *5 MG1 (ведомый - вырабатывает электроэнергию) *6 MG2 (ведущий)
        *7 Инвертор *8 Высоковольтная аккумуляторная батарея
        *9 MGR *10 Блок заднего привода Q211 (задний тяговый электродвигатель с трансмиссией в сборе)
        *11 Передние колеса *12 Задние колеса
        A019WFC Путь передачи электрической энергии A019WHP Путь передачи механической энергии
        A019WSS Передача мощности - -
        A019WNIE01

      5. Если степень заряда высоковольтной аккумуляторной батареи низка, большая часть мощности двигателя используется для генерации электроэнергии посредством MG1. Он заряжает высоковольтную аккумуляторную батарею.

        A019WUJE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Низкая степень заряда высоковольтной аккумуляторной батареи: *2 Гибридная трансмиссия P313 (трансмиссия автомобиля с гибридным приводом в сборе)
        *3 Двигатель (ведущий) *4 Узел блока шестерен
        *5 MG1 (ведомый - вырабатывает электроэнергию) *6 MG2 (ведущий)
        *7 Инвертор *8 Высоковольтная аккумуляторная батарея (заряжается от MG1)
        *9 MGR *10 Блок заднего привода Q211 (задний тяговый электродвигатель с трансмиссией в сборе)
        *11 Передние колеса *12 Задние колеса
        A019WFC Путь передачи электрической энергии A019WHP Путь передачи механической энергии
        A019WSS Передача мощности - -
        A019WNIE02

    6. 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.

      2. MGR работает в режиме разгона при полностью открытой дроссельной заслонке и приводит в движение задние колеса, чтобы обеспечить наилучшие характеристики ускорения.

        A019WD5E01
        Обозначения на рисунке
        *1 Гибридная трансмиссия P313 (трансмиссия автомобиля с гибридным приводом в сборе) *2 Двигатель (ведущий)
        *3 Узел блока шестерен *4 MG1 (ведомый - вырабатывает электроэнергию)
        *5 MG2 (ведущий) *6 Инвертор
        *7 Высоковольтная аккумуляторная батарея *8 MGR (ведущий)
        *9 Блок заднего привода Q211 (задний тяговый электродвигатель с трансмиссией в сборе) *10 Передние колеса
        *11 Задние колеса A019WFC Путь передачи электрической энергии
        A019WHP Путь передачи механической энергии A019WSS Передача мощности

      3. Когда требуется повысить мощность двигателя для увеличения частоты вращения коленчатого вала двигателя, частоты вращения соответствующих шестерен изменяются следующим образом. Солнечная шестерня, водило и коронная шестерня вращаются в направлении (+). Двигатель вращает водило в направлении (+), и солнечная шестерня прикладывает крутящий момент (-), противодействующий тяговому усилию двигателя. MG1 генерирует электроэнергию, создавая крутящий момент (-), действующий на солнечную шестерню. Вырабатываемая MG1 электроэнергия используется для привода MG2 и MGR.

        A019WOZE01

    7. Во время замедления


      1. Когда автомобиль движется с рычагом переключения передач в положении D и замедляется, двигатель выключается, и тяговое усилие от двигателя на колесах становится равным нулю. В это время колеса приводят в движение MG2 и MGR, в результате чего MG2 и MGR работают в режиме генераторов и заряжают высоковольтную аккумуляторную батарею. Когда MG2 и MGR работают в качестве генераторов, они создают сопротивление вращению колес, обеспечивая торможение.

      2. Если автомобиль замедляет движение на высокой скорости, коленчатый вал двигателя не прекращает вращение. Двигатель будет поддерживать заданную скорость в целях защиты планетарной передачи. Этот режим работы не показан на следующих схемах.

        A019WPAE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Гибридная трансмиссия P313 (трансмиссия автомобиля с гибридным приводом в сборе) *2 Двигатель (остановлен)
        *3 Узел блока шестерен *4 MG1 (вращается свободно)
        *5 MG2 (ведомый - вырабатывает электроэнергию) *6 Инвертор
        *7 Высоковольтная аккумуляторная батарея *8 MGR (ведомый - вырабатывает электроэнергию)
        *9 Блок заднего привода Q211 (задний тяговый электродвигатель с трансмиссией в сборе) *10 Передние колеса
        *11 Задние колеса A019WFC Путь передачи электрической энергии
        A019WHP Путь передачи механической энергии A019WSS Передача мощности

      3. Во время замедления коронная шестерня вращается передними колесами. В этом состоянии, в силу того, что двигатель остановлен, частота вращения водила равна 0 об/мин. Кроме того, поскольку MG1 не создает никакого крутящего момента, на солнечную шестерню крутящий момент не действует. Тем не менее, солнечная шестерня (MG1) свободно вращается в направлении (-), компенсируя вращение коронной шестерни (на выходе).

        A019WFLE01

    8. Движение задним ходом


      1. Когда автомобиль движется задним ходом, мощность передается от MG2. В это время MG2 вращается в противоположном направлению движения направлении (-), двигатель может оставаться остановленным, а MG1 вращается в направлении (+), не генерируя электроэнергию.

      2. Кроме того, когда требуется большее тяговое усилие, мощность также обеспечивает MGR.

      3. Если во время движения задним ходом любой из контролируемых ЭБУ распределения питания (главным процессором гибридной системы) параметров (степень заряда аккумуляторной батареи, температура аккумуляторной батареи, температура охлаждающей жидкости двигателя и электрическая нагрузка) достигает определенного уровня, двигатель запускается посредством MG1. Представленный ниже рисунок соответствует примеру, в котором двигатель не работает.

        A019WGYE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Гибридная трансмиссия P313 (трансмиссия автомобиля с гибридным приводом в сборе) *2 Двигатель (остановлен)
        *3 Узел блока шестерен *4 MG1 (вращается свободно)
        *5 MG2 (ведущий) *6 Инвертор
        *7 Высоковольтная аккумуляторная батарея *8 MGR (ведущий)
        *9 Блок заднего привода Q211 (задний тяговый электродвигатель с трансмиссией в сборе) *10 Передние колеса
        *11 Задние колеса A019WFC Путь передачи электрической энергии
        A019WHP Путь передачи механической энергии A019WSS Передача мощности

      4. Положения шестерен планетарной передачи противоположны описанным в разделе "Трогание с места". Поскольку двигатель остановлен, частота вращения водила равна 0 об/мин, однако солнечная шестерня (MG1) свободно вращается в направлении (+), компенсируя вращение коронной шестерни (на выходе).

        A019WHQE01

    9. Управление главными реле системы


      1. Главные реле системы (SMR) подключают и отключают питание высоковольтной цепи при получении команды от ЭБУ распределения питания (главного процессора гибридной системы). Чтобы гарантировать надлежащую работу системы, используются 3 реле – 1 для положительной стороны (SMRB) и 2 для отрицательной стороны (SMRP, SMRG).

        A019WCRE02

      2. ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) включает SMRB. Затем от включает SMRP. После того, как ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) включит SMRG, он выключает SMRP. Так как в данной схеме управляемый ток изначально может протекать через резистор, контактная точка цепи защищена от повреждения в результате броска тока.

        A019WODE01

      3. Сначала ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) выключает SMRG. Затем он проверяет, не "залипли" ли контакты SMRG, и выключает SMRB. Поле этого ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) включает SMRP, чтобы определить, не "залипли" ли контакты SMRB. Потом он выключает SMRP.

        A019WDYE01

      4. Когда ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) обнаруживает залипание контактов, он включает главную контрольную лампу аварийного состояния, выводит сообщение "CHECK HYBRID SYSTEM" (проверьте гибридную систему) на мультиинформационный дисплей и сохраняет в памяти DTC (диагностический код неисправности).

  6. ДИАГНОСТИКА


    1. Если ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) или ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG) обнаруживает неисправность в гибридном приводе LEXUS, ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) регистрирует неисправность и сохраняет в памяти информацию, связанную с ней. Чтобы проинформировать водителя о неисправности, ЭБУ распределения питания (ЭБУ гибридной системы) обеспечивает включение или мигание контрольной лампы неисправности (MIL), главной контрольной лампы аварийного состояния и выводит сообщение на мультиинформационный дисплей.

    2. ЭБУ распределения питания (главный процессор гибридной системы) сохраняет DTC, соответствующие неисправностям.

    3. В основные DTC, представляющие собой 5-значные коды, включены 3-значные информационные коды (коды INF). Это позволяет еще точнее локализовать неисправность в процессе диагностики.

    4. Коды INF доступны путем просмотра данных фиксированного набора параметров, связанных с DTC гибридной системы.

    5. Их можно считать с помощью портативного диагностического прибора.

    6. Более подробную информацию см. в руководстве по ремонту.