СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГИБРИДНОЙ СИСТЕМОЙ

Регистрация снижения сопротивления изоляции

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

2. На основании данных от блока контроля состояния аккумуляторной батареи ЭБУ гибридной системы в сборе определяет снижение сопротивления изоляции.

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

4. Чем ниже сопротивление изоляции, тем большее напряжение падает на резисторе регистрации, и тем меньше волны переменного тока. Сопротивление изоляции определяется по амплитуде волн переменного тока.

   

Отключение цепей высокого напряжения при столкновении

1. Если автомобиль попал в аварию, как показано ниже, ЭБУ гибридной системы в сборе отключает электропитание, выключая главные реле системы, чтобы обеспечить безопасность.

2. При фронтальном, боковом или заднем боковом столкновении ЭБУ гибридной системы в сборе получает сигнал развертывания подушек безопасности от центрального блока управления системы SRS.

   

Контроль степени заряда аккумуляторной батареи

1. ЭБУ гибридной системы в сборе вычисляет степень заряда высоковольтной аккумуляторной батареи по току заряда/разряда, измеряемым датчиком тока высоковольтной аккумуляторной батареи. На основании вычисленного значения ЭБУ гибридной системы непрерывно управляет зарядкой/разрядкой, поддерживая требуемую степень заряда аккумуляторной батареи.

2. В процессе движения автомобиля высоковольтная аккумуляторная батарея подвергается периодически повторяющимся циклам зарядки/разрядки: она разряжается MG2 при разгоне и заряжается за счет рекуперативного торможения при замедлении.

3. Когда степень заряда снижается ниже минимального уровня, ЭБУ гибридной системы увеличивает полезную мощность двигателя для приведения в движение MG1, который заряжает высоковольтную аккумуляторную батарею.

4. Блок контроля состояния аккумуляторной батареи преобразует сигналы, характеризующие состояние аккумуляторной батареи гибридной системы (напряжение, ток и температуру), в цифровые сигналы и передает их в ЭБУ гибридной системы по каналу последовательной связи. Эти сигналы требуются, чтобы определить степень заряда, вычисляемую ЭБУ гибридной системы в сборе.

   

Система управления двигателем

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

2. ECM передает в ЭБУ гибридной системы в сборе информацию о режиме работы двигателя.

3. При получении команды на остановку двигателя от ЭБУ гибридной системы в сборе в соответствии с базовым алгоритмом управления гибридной системой блок ECM останавливает двигатель.

   

Общее управление MG1 и MG2

1. Мотор-генератор MG1 с приводом от двигателя генерирует высокое напряжение, которое приводит в действие MG2 и обеспечивает зарядку высоковольтной аккумуляторной батареи. Кроме того, он выполняет функции стартера при пуске двигателя.

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

3. MG2 вырабатывает электроэнергию высокого напряжения для зарядки высоковольтной аккумуляторной батареи в процессе торможения (координированное управление рекуперативным тормозом), а также когда педаль акселератора не нажата (рекуперация энергии).

4. Когда рычаг переключения передач устанавливается в положение N, MG1 и MG2 выключаются. Чтобы прекратить подачу тягового усилия, необходимо остановить MG1 и MG2, так как они механически связаны с ведущими колесами.

5. ЭБУ MG управляет транзисторами с изолированным затвором (IGBT) в интеллектуальном силовом модуле (IPM) в соответствии с сигналами, получаемыми от ЭБУ гибридной системы. IGBT служат для переключения фаз U, V и W каждого мотор-генератора. Управление каждым отдельным мотор-генератором осуществляется путем переключения состояний IGBT-транзисторов (биполярных транзисторов с изолированным затвором) в зависимости от того, в каком режиме он работает: в режиме электродвигателя или в режиме генератора.

6. Приведенные ниже рисунки иллюстрируют общие принципы управления мотор-генератором в режиме электродвигателя. Посредством включения/выключения транзисторов IGBT в IPM формируется трехфазный переменный ток, подаваемый в мотор-генератор. Чтобы создать требуемое тяговое усилие мотор-генератора, рассчитанное ЭБУ гибридной системы, ЭБУ MG переключает состояния транзисторов IGBT, регулируя частоту вращения мотор-генератора.

   

   *1	IGBT: ON (ВКЛ)
   *2	Мотор-генератор

7. Приведенные ниже рисунки иллюстрируют общие принципы управления мотор-генератором в режиме генератора. Ток, последовательно генерируемый 3 фазами мотор-генератора, который приводится в движение колесами, используется для зарядки высоковольтной аккумуляторной батареи или привода другого мотор-генератора.

   

   *1	Мотор-генератор

Сигналы управления инвертором

1. Инвертор преобразует постоянный ток от высоковольтной аккумуляторной батареи в переменный ток для MG1 и MG2 и наоборот. Кроме того, инвертор отбирает мощность, вырабатываемую MG1, и подает ее в MG2. При этом перед подачей в MG2 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. ЭБУ MG управляет модулями IPM для переключения трехфазного переменного тока MG1 и MG2 в соответствии с сигналами от ЭБУ гибридной системы.

3. Когда ЭБУ гибридной системы в сборе получает от ЭБУ MG сигнал о перегреве, перегрузке по току или коротком замыкании, ЭБУ гибридной системы в сборе передает в ЭБУ MG сигнал выключения, чтобы выключить модули IPM.

   

Управление повышающим преобразователем

1. Повышающий преобразователь повышает номинальное постоянное напряжение высоковольтной аккумуляторной батареи 244,8 В до максимального уровня 650 В в соответствии сигналами, поступающими из ЭБУ гибридной системы через ЭБУ MG.

2. Инвертор преобразует переменный ток, генерируемый MG1 или MG2, в постоянный. Повышающий преобразователь понижает напряжение 650 В пост. тока (максимальное) до уровня около 244,8 В пост. тока в соответствии с сигналами, поступающими от ЭБУ гибридной системы через ЭБУ MG.

3. Повышающий преобразователь включает повышающий IPM со встроенными транзисторами IGBT, который управляет переключением, дроссель, сохраняющий электрическую энергию и создающий электродвижущую силу, а также конденсатор, который заряжается и разряжается повышенным напряжением.

   

4. Ниже описана схема повышения напряжения преобразователем.

   Шаг	Описание
   1	IGBT2 включается, в результате чего электроэнергия высоковольтной аккумуляторной батареи (с номинальным постоянным напряжением 244,8 В) запасается в дросселе. В результате в дросселе сохраняется электроэнергия.
   2	IGBT2 выключается, в результате чего дроссель создает электродвижущую силу (ток продолжает протекать через дроссель). Эта электродвижущая сила вызывает повышение напряжения до максимального уровня 650 В. Создаваемый электродвижущей силой дросселя ток протекает от дросселя в инвертор и конденсатор с повышенным напряжением.
   3	IGBT2 снова включается, в результате чего электроэнергия высоковольтной аккумуляторной батареи запасается в дросселе. В это время в инвертор подается электроэнергия, запасенная в конденсаторе (с максимальным постоянным напряжением 650 В).

   

5. Переменный ток, генерируемый MG1 или MG2 для зарядки высоковольтной аккумуляторной батареи, преобразуется в постоянный ток (с максимальным постоянным напряжением 650 В) инвертором. Затем повышающий преобразователь понижает это напряжение примерно до 244,8 В пост. тока. Это осуществляется транзистором IGBT1, который включается и выключается управляющими импульсами, периодически прерывая подачу электроэнергии инвертором в дроссель.

   

Управление преобразователем постоянного тока в постоянный

1. Преобразователь постоянного тока в постоянный понижает номинальное напряжение высоковольтной аккумуляторной батареи 244,8 В примерно до 14 В для питания электрооборудования автомобиля, а также для подзарядки вспомогательной аккумуляторной батареи.

2. В целях регулирования выходного напряжения преобразователя постоянного тока в постоянный ЭБУ гибридной системы в сборе передает в этот преобразователь сигнал требуемого выходного напряжения в соответствии с сигналами датчика температуры вспомогательной аккумуляторной батареи.

   

Управление главными реле системы

1. ЭБУ гибридной системы в сборе подсоединяет и отсоединяет цепь высокого напряжения от высоковольтной аккумуляторной батареи посредством главных реле системы. Кроме того, ЭБУ гибридной системы в сборе использует моменты включения/выключения главных реле системы для контроля состояния контактов реле.

2. Чтобы гарантировать надлежащую работу системы, используются 3 реле – 1 для положительной стороны (SMRB) и 2 для отрицательной стороны (SMRP, SMRG).

   

3. Когда гибридная система переходит в состояние готовности READY, ЭБУ гибридной системы в сборе последовательно включает SMRB и SMRP и подает ток через резистор предварительной зарядки. Затем он включает SMRG и подает ток в обход резистора предварительной зарядки. Потом он выключает SMRP. Так как в данной схеме управляемый ток изначально может протекать через резистор предварительной зарядки, контактная точка цепи защищена от повреждения в результате броска тока.

   

4. Когда гибридная система переходит в состояние, отличное от состояния готовности READY, ЭБУ гибридной системы в сборе сначала выключает SMRG. Затем он определяет, правильно ли работает SMRG, после чего выключает SMRB. Далее он включает SMRP, проверяет работу SMRB и выключает SMRP. В результате ЭБУ гибридной системы в сборе подтверждает надлежащее выключение соответствующих реле.

   

Управление системой охлаждения для преобразователя-инвертора в сборе

1. ЭБУ гибридной системы получает сигналы от датчиков температуры преобразователя-инвертора, MG1 и MG2. На основании этой информации ЭБУ гибридной системы осуществляет 3-ступенчатое управление продолжительностью включения насоса системы охлаждения инвертора, обеспечивая охлаждение преобразователя-инвертора в сборе, MG2 и MG1.

2. Когда температура охлаждающей жидкости гибридной системы превышает определенный уровень, ЭБУ гибридной системы в сборе передает в ECM команду включения вентилятора радиатора. Получив этот сигнал, ECM приводит в действие вентилятор радиатора, ограничивая повышение температуры охлаждающей жидкости гибридной системы и обеспечивая охлаждение преобразователя-инвертора в сборе, MG1 и MG2.

3. ЭБУ MG преобразует эти сигналы в цифровую форму и передает их в ЭБУ гибридной системы по каналу последовательной связи.

   

Управление системой охлаждения для высоковольтной аккумуляторной батареи

1. ЭБУ гибридной системы в сборе получает сигналы от датчиков температуры высоковольтной аккумуляторной батареи и датчика температуры впускного воздуха высоковольтной аккумуляторной батареи. При этом ЭБУ гибридной системы в сборе плавно регулирует продолжительность включения вентилятора системы охлаждения высоковольтной аккумуляторной батареи, поддерживая ее температуру в заданном диапазоне.

2. Если во время работы системы кондиционирования и охлаждения воздуха в салоне существует запас по температуре высоковольтной аккумуляторной батареи, ЭБУ гибридной системы выключает вентилятор системы охлаждения аккумуляторной батареи или переключает его 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.

3. Блок контроля состояния аккумуляторной батареи преобразует сигналы, характеризующие состояние аккумуляторной батареи гибридной системы (напряжение, ток и температуру), в цифровые сигналы и передает их в ЭБУ гибридной системы по каналу последовательной связи. Кроме того, блок контроля состояния аккумуляторной батареи формирует сигнал обратной связи с информацией о частоте вращения вентилятора, необходимый для управления системой охлаждения, и передает его в ЭБУ гибридной системы в сборе.

   

Координированное управление рекуперативным торможением

1. ЭБУ системы противоскольжения рассчитывает общее требуемое тормозное усилие, исходя из давления регулятора тормозной системы и хода педали тормоза, когда водитель нажимает педаль тормоза.

2. После расчета общего требуемого тормозного усилия ЭБУ системы противоскольжения передает запрос на рекуперативное торможение в ЭБУ гибридной системы в сборе. В ответ ЭБУ гибридной системы в сборе передает фактическое значение управления рекуперативным тормозом.

3. ЭБУ гибридной системы использует MG2 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.

   

Система управления запуском привода

• Когда обнаружены выполняемые водителем ненормальные операции управления педалью акселератора и переключения передач, система ограничивает тяговое усилие и информирует водителя.

  

  CAUTION:

  Когда система работает, даже если водитель нажимает и удерживает педаль акселератора, тяговое усилие может увеличиваться на подъеме в гору и уменьшаться на спуске. Такое поведение позволяет системе на уклонах ограничивать скорость автомобиля и разгон на уровне ниже определенного предела. Это не является неисправностью.

1. Управление при движении задним ходом

   
   

   • Реагирует на чрезмерное нажатие педали акселератора при движении задним ходом.

   • Корректирует тяговое усилие в соответствии с уклоном дороги и углом поворота рулевого колеса.

     Условия включения управления (управление включается при выполнении всех следующих условий.)	Рычаг переключения передач находится в положении R. Педаль акселератора нажата.
     Операция управления	Ограничивает тяговое усилие так, чтобы скорость автомобиля и разгон не превышали определенный предел.
     Условие прекращения управления	Рычаг переключения передач не в положении R. Педаль акселератора полностью отпущена.

     

2. Управление при ручном переключении передач

   
   

   • Реагирует на операции переключения передач при нажатой педали акселератора.

   • Изменяет предел в соответствии со схемой ручного переключения передач.

   • Корректирует тяговое усилие в соответствии с уклоном дороги и углом поворота рулевого колеса.

     Управление при трогании с места из положения парковки

     Условия включения управления (управление включается при выполнении всех следующих условий.)	Положение рычага переключения передач меняется с P на D или с P на R. Угол поворота педали акселератора составляет приблизительно 1/5 или более.
     Операция управления	Ограничивает тяговое усилие так, чтобы скорость автомобиля и разгон не превышали определенный предел.
     Условие прекращения управления	Рычаг переключения передач установлен в положение P или N. Педаль акселератора полностью отпущена.

     Figure 1. Схема управления при трогании с места из положения парковки

     

     Управление в других ситуациях

     Условия включения управления (управление включается при выполнении всех следующих условий.)	Положение рычага переключения передач меняется с P на D, с D на R или с N на R. Угол поворота педали акселератора составляет приблизительно 1/5 или более.
     Операция управления	Ограничивает тяговое усилие так, чтобы скорость автомобиля и разгон не превышали определенный предел.
     Условие прекращения управления	Рычаг переключения передач установлен в положение P или N. Педаль акселератора полностью отпущена.

     Figure 2. Схема управления в других ситуациях

     

     CAUTION:

     
     

     • Уровень ограничения тягового усилия в 2 указанных выше ситуациях различается.

     • Во время управления при ручном переключении передач (с момента включения управления до отпускания педали акселератора) система информирует водителя об управляющих воздействиях посредством мультиинформационного дисплея.

Резольверы для MG1 и MG2

1. Резольвер представляет собой чрезвычайно надежный и компактный датчик, который точно определяет положение магнитного полюса. Знание точных положений магнитных полюсов роторов (MG1 и MG2) необходимо для эффективного управления мотор-генераторами MG1 и MG2. Каждый из мотор-генераторов MG1 и MG2 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 формируют сигналы, которые соответствуют положению ротора. Таким образом, ЭБУ MG определяет абсолютное положение по разности значений выходных сигналов катушек S и C. Кроме того, исходя из изменения положения за заданный интервал времени ЭБУ MG вычисляет частоту вращения.

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

   

   Обозначения на рисунке

   *1	+S (катушка обнаружения S)	*2	+C (катушка обнаружения C)
   *3	-S (катушка обнаружения S)	*4	-C (катушка обнаружения C)
   *5	Катушка возбуждения A	*6	Ротор
   *a	Вид внутренней конструкции резольвера	*b	Электрическая ориентация катушек резольвера
   *c	Схема катушки обнаружения S	*d	Схема катушки обнаружения C

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

7. ЭБУ MG постоянно контролирует эти максимальные значения и, соединяя их, формирует эквивалентный сигнал. ЭБУ MG вычисляет абсолютное положение ротора, исходя из разности значений сигналов катушек S и C. Кроме того, по разности фаз эквивалентных сигналов катушек S и C он определяет направление вращения ротора. Наконец, на основании изменения положения ротора за заданный интервал времени, ЭБУ MG рассчитывает частоту вращения.

8. На приведенных ниже диаграммах показаны выходные сигналы катушек A, S и C при совершении ротором поворота на 180° в положительном направлении из определенного положения.

   

   *1	Катушка возбуждения A
   *2	Виртуальный сигнал
   *3	Катушка обнаружения S
   *4	Катушка обнаружения C

Датчики температуры для MG1 и MG2

1. Датчики температуры используются для определения температур статоров MG1 и MG2.

2. ЭБУ гибридной системы осуществляет оптимальное управление MG1 и MG2 в соответствии с сигналами от всех датчиков температуры.

   

   Характеристики датчика температуры

   *1	Сопротивление
   *2	Температура

Преобразователь-инвертор в сборе

1. Преобразователь-инвертор в сборе имеет компактную облегченную конструкцию и объединяет в себе ЭБУ MG, инвертор, повышающий преобразователь и преобразователь постоянного тока в постоянный. К основным узлам инвертора и повышающего преобразователя относятся интеллектуальные силовые модули (IPM), дроссель и конденсатор. IPM представляет собой интегрированный силовой модуль, который включает сигнальный процессор, процессор обеспечения защиты и биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT).

2. Отвод тепла от преобразователя-инвертора в сборе обеспечивает система водяного охлаждения, изолированная от системы охлаждения двигателя.

3. В качестве меры защиты от высокого напряжения предусмотрены выключатели блокировки, которые выключают главные реле системы посредством ЭБУ гибридной системы, когда снята крышка разъема или контакта, или отсоединен разъем силового кабеля высоковольтной аккумуляторной батареи.

   

   Обозначения на рисунке

   *1	Инвертор	*2	Преобразователь постоянного тока в постоянный
   	Впуск охлаждающей жидкости гибридной системы		Выпуск охлаждающей жидкости гибридной системы

4. Инвертор осуществляет коммутацию с помощью IPM. Модули IPM для MG1 и MG2 содержат мостовую схему из IGBT. IPM для MG1 включает 6 IGBT, по одному в каждом плече, а модуль для MG2 содержит 6 пар IGBT, то есть каждое плечо включает два параллельных прибора.

5. Повышающий преобразователь содержит повышающий IPM, осуществляющий коммутацию, дроссель, выполняющий функции катушки индуктивности, и конденсатор, запасающий электроэнергию. Повышающий IPM включает IGBT2 для повышения напряжения и IGBT1 для понижения напряжения.

   

Датчик тока инвертора

1. Датчики тока инвертора измеряют трехфазный переменный ток, который обеспечивает привод MG1 и MG2. Этот фактический ток используется в качестве сигнала обратной связи ЭБУ MG.

2. Датчики тока определяют ток в трехфазных обмотках MG1 и MG2. Датчики тока в преобразователе-инверторе определяют ток в фазах V и W каждого мотор-генератора. Ток обмотки фазы U протекает через обмотку фазы V или W, поэтому для измерения тока фазы U не требуется устанавливать датчик тока на обмотке фазы U.

   

Высоковольтная аккумуляторная батарея в сборе

1. Высоковольтная аккумуляторная батарея в сборе имеет в своем составе собственно высоковольтную аккумуляторную батарею, распределительный блок гибридной аккумуляторной батареи, вентилятор охлаждения аккумуляторной батареи, блок контроля состояния аккумуляторной батареи и зажим сервисного разъема.

2. В высоковольтной аккумуляторной батарее используются элементы в пластмассовых контейнерах. В результате достигнуты высокие показатели удельной мощности, массы и срока службы.

3. Чтобы обеспечить надлежащее охлаждение аккумуляторной батареи, выделяющей значительное количество тепла во время многократных циклов зарядки/разрядки, используется специальная система охлаждения с вентилятором.

   

   Обозначения на рисунке

   *1	Верхняя крышка высоковольтной аккумуляторной батареи	*2	Блок контроля состояния аккумуляторной батареи
   *3	Высоковольтная аккумуляторная батарея (модули аккумуляторной батареи)	*4	Вентилятор охлаждения аккумуляторной батареи в сборе
   *5	Зажим сервисного размыкателя цепи	*6	Распределительный блок аккумуляторной батареи гибридной системы в сборе
   *7	Нижний корпус высоковольтной аккумуляторной батареи	-	-

4. Высоковольтная аккумуляторная батарея состоит из 34 отдельных модулей, соединенных последовательно 2 модулями шин.

5. Каждый модуль аккумуляторной батареи состоит из 6 элементов. Высоковольтная аккумуляторная батарея содержит 204 элемента (6 элементов х 34 модуля) и имеет номинальное напряжение 244,8 В (1,2 В х 204 элемента).

   

Датчик температуры высоковольтной аккумуляторной батареи и датчик температуры впускного воздуха высоковольтной аккумуляторной батареи)

1. Предусмотрено 3 датчика температуры высоковольтной аккумуляторной батареи и 1 датчик температуры впускного воздуха высоковольтной аккумуляторной батареи; три из них установлены на модулях аккумуляторной батареи, а один находится на впускном воздуховоде.

2. ЭБУ гибридной системы в сборе оптимально управляет системой охлаждения, поддерживая температуру высоковольтной аккумуляторной батареи в заданном диапазоне в соответствии с данными о температуре, получаемыми через блок контроля состояния аккумуляторной батареи.

   

   Обозначения на рисунке

   *1

   Датчик температуры воздуха на впуске аккумуляторной батареи гибридной системы

   *2

   Датчик температуры высоковольтной аккумуляторной батареи

Распределительный блок аккумуляторной батареи гибридной системы в сборе

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

2. Реле SMR представляют собой реле, которые подключают и отключают высоковольтную аккумуляторную батарею и силовой кабель (электропроводку рамы) в соответствии с сигналами ЭБУ гибридной системы в сборе. Используются 3 реле: SMRB для положительной (+) стороны аккумуляторной батареи, SMRG для отрицательной (-) стороны аккумуляторной батареи и SMRP для предварительной зарядки.

   

   Обозначения на рисунке

   *1	Датчик тока аккумуляторной батареи	*2	Распределительный блок аккумуляторной батареи гибридной системы в сборе
   *3	SMRG	*4	SMRB
   *5	SMRP	*6	Резистор предварительной зарядки

Датчик тока аккумуляторной батареи

1. Датчик тока аккумуляторной батареи, встроенный в распределительный блок аккумуляторной батареи гибридной системы, измеряет ток зарядки и разрядки высоковольтной аккумуляторной батареи.

2. ЭБУ гибридной системы в сборе оптимально управляет гибридной системой, поддерживая степень заряда высоковольтной аккумуляторной батареи в заданном диапазоне в соответствии с данными о токе, получаемыми через блок контроля состояния аккумуляторной батареи.

   

Силовой кабель (жгут проводов рамы)

1. Рассчитанные на высокое напряжение и большой ток силовые кабели (жгут электропроводки рамы) соединяют высоковольтную аккумуляторную батарею с преобразователем-инвертором в сборе, преобразователь-инвертор в сборе с MG1 и MG2, а также преобразователь-инвертор в сборе с компрессором с электродвигателем в сборе.

2. Для уменьшения электромагнитных помех силовые кабели (жгут электропроводки рамы) имеют экраны.

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

   

   Обозначения на рисунке

   *1	Компрессор с электродвигателем в сборе	*2	Преобразователь-инвертор в сборе
   *3	Гибридная трансмиссия в сборе	*4	MG1
   *5	MG2	*6	Распределительный блок аккумуляторной батареи гибридной системы в сборе
   *7	Высоковольтная аккумуляторная батарея в сборе	*8	Зажим сервисного размыкателя цепи
   	Силовой кабель (жгут проводов рамы)	-	-

Насос системы охлаждения инвертора в сборе

1. Применяется компактный высокопроизводительный электрический насос системы охлаждения инвертора.

2. Электродвигатель насоса приводится в движение мощным бесщеточным электродвигателем. Кроме того, благодаря применению подшипников, поддерживающих вал с обоих концов, ослабляются шум и вибрации.

3. ЭБУ гибридной системы в сборе осуществляет 3-ступенчатое управление электродвигателем насоса с помощью сигнала продолжительности включения.

   

   Обозначения на рисунке

   *1	Вал	*2	Рабочее колесо
   *3	Ротор	*4	Контроллер электродвигателя
   	Впуск охлаждающей жидкости гибридной системы		Выпуск охлаждающей жидкости гибридной системы

Датчик положения педали акселератора в сборе

1. В бесконтактном датчике положения педали акселератора используется элемент Холла.

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 гибридной системы.

3. В датчике Холла имеются две 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 гибридной системы.

   

   Обозначения на рисунке

   *1	Датчик Холла	*2	Ярмо магнита
   *3	Рычаг педали акселератора	-	-

   

Порядок чтения номограмм

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

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

3. Все представленные далее номограммы и рисунки, иллюстрирующие действие планетарной передачи 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.

   

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

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

   Направление вращения	Крутящий момент	Функция узла
   Вращение вперед (+)	Положительный крутящий момент	Привод
   	Отрицательный крутящий момент	Генерация электроэнергии
   Вращение назад (-)	Положительный крутящий момент	Генерация электроэнергии
   	Отрицательный крутящий момент	Привод

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

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

Режим движения B: Трогание с места

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

   

   Обозначения на рисунке

   *1	Двигатель (остановлен)	*2	Гибридная трансмиссия в сборе
   *3	MG1 (вращается свободно)	*4	MG2 (ведущий)
   *5	Планетарная передача деления мощности	*6	Планетарный редуктор электродвигателя
   *7	Преобразователь-инвертор в сборе	*8	Высоковольтная аккумуляторная батарея
   	Путь передачи механической энергии		Путь передачи электрической энергии
   	Передача мощности	-	-

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

   

Режим движения C: Движение с постоянной скоростью

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

   

   Обозначения на рисунке

   *1	Двигатель (ведущий)	*2	Гибридная трансмиссия в сборе
   *3	MG1 (вырабатывает электроэнергию)	*4	MG2 (ведущий)
   *5	Планетарная передача деления мощности	*6	Планетарный редуктор электродвигателя
   *7	Преобразователь-инвертор в сборе	*8	Высоковольтная аккумуляторная батарея
   	Путь передачи механической энергии		Путь передачи электрической энергии
   	Передача мощности	-	-

2. Крутящий момент двигателя действует на водило в направлении (+), заставляя солнечную шестерню (MG1) вращаться в этом же направлении под действием отрицательного крутящего момента. Используя крутящий момент, действующий на солнечную шестерню (MG1) в отрицательном направлении, MG1 вырабатывает электрическую энергию.

   

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

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

   

   Обозначения на рисунке

   *1	Двигатель (ведущий)	*2	Гибридная трансмиссия в сборе
   *3	MG1 (вырабатывает электроэнергию)	*4	MG2 (ведущий)
   *5	Планетарная передача деления мощности	*6	Планетарный редуктор электродвигателя
   *7	Преобразователь-инвертор в сборе	*8	Высоковольтная аккумуляторная батарея
   	Путь передачи механической энергии		Путь передачи электрической энергии
   	Передача мощности	-	-

2. Когда требуется повысить мощность двигателя, для увеличения частоты вращения коленчатого вала частоты вращения соответствующих шестерен изменяются следующим образом. Крутящий момент двигателя действует на водило в направлении (+), заставляя солнечную шестерню (MG1) вращаться в этом же направлении под действием отрицательного крутящего момента. Используя крутящий момент, действующий на солнечную шестерню (MG1) в отрицательном направлении, MG1 вырабатывает электрическую энергию.

   

Режим движения E: Во время замедления

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

   

   Обозначения на рисунке

   *1	Двигатель (остановлен)	*2	Гибридная трансмиссия в сборе
   *3	MG1 (вращается свободно)	*4	MG2 (вырабатывает электроэнергию)
   *5	Планетарная передача деления мощности	*6	Планетарный редуктор электродвигателя
   *7	Преобразователь-инвертор в сборе	*8	Высоковольтная аккумуляторная батарея
   	Путь передачи механической энергии		Путь передачи электрической энергии
   	Передача мощности	-	-

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

   

Режим движения F: Во время движения задним ходом

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

   

   Обозначения на рисунке

   *1	Двигатель (остановлен)	*2	Гибридная трансмиссия в сборе
   *3	MG1 (вращается свободно)	*4	MG2 (ведущий)
   *5	Планетарная передача деления мощности	*6	Планетарный редуктор электродвигателя
   *7	Преобразователь-инвертор в сборе	*8	Высоковольтная аккумуляторная батарея
   	Путь передачи механической энергии		Путь передачи электрической энергии
   	Передача мощности	-	-

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