НАЗНАЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ УСТРОЙСТВ
Основные узлы и детали гибридной системы выполняют следующие функции:
| Устройство | Функция | ||
|---|---|---|---|
| ЭБУ распределения питания |
|
||
| Двигатель 2AR-FSE | Двигатель 2AR-FSE представляет собой двигатель Аткинсона с высокой степенью расширения, совместимый с гибридной системой, который создает тяговое усилие для движения и вырабатывания электроэнергии. | ||
| Гибридная трансмиссия L210 в сборе | Генератор (MG1) | Генератор (MG1) с приводом от двигателя генерирует высокое напряжение, которое приводит в действие электродвигатель (MG2) и обеспечивает зарядку высоковольтной аккумуляторной батареи. Кроме того, он выполняет функции стартера при пуске двигателя. | |
| Электродвигатель (MG2) |
|
||
| Резольвер генератора | Определяет положение, частоту и направление вращения ротора генератора (MG1). | ||
| Резольвер электродвигателя | Определяет положение, частоту и направление вращения ротора электродвигателя (MG2). | ||
| Датчик температуры генератора | Определяет температуру генератора (MG1). | ||
| Датчик температуры электродвигателя | Определяет температуру электродвигателя (MG2). | ||
| Узел блока шестерен | Планетарная передача деления мощности | Соответствующим образом распределяет тяговое усилие двигателя для непосредственного приведения автомобиля в движение, а также для привода генератора (MG1). | |
| Планетарный редуктор электродвигателя | Снижает частоту вращения электродвигателя (MG2) согласно характеристикам планетарной передачи с целью увеличения крутящего момента. | ||
| Преобразователь-инвертор в сборе | Инвертор | Преобразует постоянный ток от повышающего преобразователя в переменный ток для генератора (MG1) и электродвигателя (MG2) и наоборот (из переменного тока в постоянный). | |
| Повышающий преобразователь | Повышает номинальное постоянное напряжение высоковольтной аккумуляторной батареи 230,4 В до максимального уровня 650 В и наоборот (понижает напряжение с 650 до 230,4 В). | ||
| Преобразователь постоянного тока в постоянный | Понижает номинальное напряжение высоковольтной аккумуляторной батареи 230,4 В примерно до 14 В для питания электрооборудования автомобиля, а также для подзарядки вспомогательной аккумуляторной батареи. | ||
| ЭБУ MG | Управляет инвертором и повышающим преобразователем в соответствии с сигналами, получаемыми от ЭБУ распределения питания, тем самым обеспечивая работу генератора (MG1) и электродвигателя (MG2) в режиме генератора или электродвигателя. | ||
| Датчик атмосферного давления | Определяет атмосферное давление. | ||
| Датчик температуры преобразователя-инвертора в сборе | Определяет температуру деталей преобразователя-инвертора в сборе, а также температуру охлаждающей жидкости гибридной системы. | ||
| Датчик тока инвертора | Определяет ток генератора (MG1) и электродвигателя (MG2). | ||
| Высоковольтная аккумуляторная батарея в сборе | Высоковольтная аккумуляторная батарея (модули аккумуляторной батареи) |
|
|
| Датчик температуры высоковольтной аккумуляторной батареи | Определяет значения температуры в различных местах высоковольтной аккумуляторной батареи. | ||
| Датчик температуры воздуха на впуске аккумуляторной батареи гибридной системы | Определяет температуру воздуха на впуске, поступающего от вентилятора охлаждения аккумуляторной батареи в сборе. | ||
| Распределительный блок аккумуляторной батареи гибридной системы в сборе | Главные реле системы | В зависимости от сигналов ЭБУ распределения питания размыкает и замыкает цепь высокого напряжения между высоковольтной аккумуляторной батареей и преобразователем-инвертором в сборе. | |
| Датчик тока высоковольтной аккумуляторной батареи | Определяет входной и выходной токи высоковольтной аккумуляторной батареи. | ||
| Датчик напряжения аккумуляторной батареи |
|
||
| Зажим сервисного размыкателя цепи | При снятии зажима сервисного размыкателя цепи для проверки или обслуживания автомобиля высоковольтная цепь аккумуляторной батареи отключается. | ||
| Выключатель блокировки (для зажима сервисного размыкателя цепи / крышки выводов инвертора / крышки разъема в сборе / разъема силового кабеля) | Показывает, что зажим сервисного размыкателя цепи, крышка выводов инвертора, крышка разъема в сборе и разъем силового кабеля установлены. | ||
| Силовой кабель (жгут проводов рамы) | Соединяет высоковольтную аккумуляторную батарею, преобразователь-инвертор в сборе, гибридную трансмиссию в блоке с главной передачей и компрессор с электродвигателем в сборе. | ||
| Насос системы охлаждения инвертора в сборе | Обеспечивает охлаждение охлаждающей жидкости инвертора, работая под управлением ЭБУ распределения питания в 4 режимах в зависимости от температуры охлаждающей жидкости инвертора. | ||
| Вентилятор охлаждения аккумуляторной батареи в сборе | Работает под управлением ЭБУ распределения питания для охлаждения высоковольтной аккумуляторной батареи. | ||
| Вспомогательная аккумуляторная батарея | Обеспечивает питание электрооборудования. | ||
| Датчик температуры вспомогательной аккумуляторной батареи (термистор в сборе) | Определяет температуру вспомогательной аккумуляторной батареи. | ||
| Выключатель питания | Запускает и останавливает гибридную систему. | ||
| Датчик положения педали акселератора в сборе | Преобразует положение педали акселератора в электрический сигнал и передает его в ЭБУ распределения питания. | ||
| Переключатель принудительного перехода на пониженную передачу в сборе | Регистрирует почти полное нажатие педали стояночного тормоза. | ||
| Главный выключатель круиз-контроля*1 | Включает и выключает систему круиз-контроля и динамическую радарную систему круиз-контроля, а также выполняет различные операции, включая установку скорости автомобиля, разгон, замедление и отключение управления. | ||
| Переключатель управления переключением (переключатель передач трансмиссии в сборе) | Регистрирует операции повышения и понижения передачи водителем. | ||
| Датчик положения селектора передач (напольный механизм переключения передач в сборе) |
|
||
| Датчик положения рычага переключения передач | Преобразует положение рычага переключения передач в электрические сигналы и передает их в ЭБУ распределения питания. | ||
| Выключатель стоп-сигналов в сборе | Определяет нажатие педали тормоза. | ||
| Комбинированный переключатель в сборе | Переключатель режима привода EV | Когда водитель нажимает на выключатель режима движения EV, передает сигнал режима движения EV в ЭБУ распределения питания. | |
| Выбор режима движения |
|
||
| Переключатель режима SNOW | Когда водитель нажимает на переключатель, передает сигнал переключателя режима SNOW в ЭБУ распределения питания через ECM. | ||
| ECM |
|
||
| ЭБУ системы противоскольжения в сборе |
|
||
| Блок управления системой кондиционирования в сборе | Передает различные сигналы состояния системы кондиционирования в ЭБУ распределения питания. | ||
| Центральный блок управления системы SRS | При столкновении передает в ЭБУ распределения питания сигнал развертывания подушек безопасности. | ||
| ЭБУ помощи при движении в сборе*4 | Передает информацию о режиме работы динамической радарной системы круиз-контроля в ЭБУ распределения питания. | ||
| Радиоприемник в сборе |
|
||
| Щиток приборов в сборе | Индикатор гибридной системы | Дает возможность контролировать мощность системы и рекуперативную зарядку гибридной системы. Если выбран режим SPORT*2, SPORT S*3 или SPORT S+*3, индикатор гибридной системы заменяется на тахометр. | |
| Контрольная лампа READY | Информирует водителя о готовности автомобиля начать движение. | ||
| Главная контрольная лампа аварийного состояния | В зависимости от сообщения на мультиинформационном дисплее светится или мигает, и может звучать зуммер. | ||
| Контрольная лампа режима привода EV | Включается во время движения в режиме EV. | ||
| Контрольная лампа заряда | Включается при неисправности системы зарядки вспомогательной аккумуляторной батареи. | ||
| Контрольная лампа неисправности (MIL) | Включается при неисправности системы управления гибридной системой и системы управления двигателем. | ||
| Мультиинформационный дисплей |
|
||
УПРАВЛЕНИЕ В СИСТЕМЕ
Перечень функций управления
В гибридной системе реализованы следующие функции управления.
| Функция управления | Описание |
|---|---|
| Управление гибридной системой |
|
| Контроль степени заряда аккумуляторной батареи |
|
| Управление двигателем | ECM получает данные о требуемой частоте вращения коленчатого вала и необходимом крутящем моменте двигателя, которые передаются ЭБУ распределения питания, управляет ETCS-i, двойной системой VVT-i и РОГ*1, а также регулирует объем впрыска топлива и угол опережения зажигания. |
| Сигналы управления инвертором |
|
| Управление повышающим преобразователем |
|
| Управление преобразователем постоянного тока в постоянный | Преобразователь постоянного тока в постоянный понижает номинальное напряжение аккумуляторной батареи гибридной системы 230,4 В пост. тока примерно до 14 В пост. тока для питания электрооборудования автомобиля, а также для подзарядки вспомогательной аккумуляторной батареи. |
| Управление главными реле системы | Чтобы гарантировать надежное подключение и отключение цепей высокого напряжения, ЭБУ распределения питания управляет подсоединением цепей высокого напряжения к высоковольтной аккумуляторной батарее и их отсоединением с помощью 3-х главных реле системы. Кроме того, ЭБУ распределения питания использует моменты включения/выключения 3 главных реле системы для контроля состояния контактов реле. |
| Управление системой охлаждения для преобразователя-инвертора в сборе | В целях охлаждения преобразователя-инвертора в сборе, генератора (MG1) и электродвигателя (MG2) ЭБУ распределения питания управляет насосом системы охлаждения инвертора в соответствии с сигналами от датчика температуры (для преобразователя-инвертора в сборе), датчика температуры генератора и датчика температуры электродвигателя. |
| Управление системой охлаждения для высоковольтной аккумуляторной батареи | Для поддержания оптимальной температуры высоковольтной аккумуляторной батареи ЭБУ распределения питания управляет вентилятором охлаждения высоковольтной аккумуляторной батареи в соответствии с сигналами от датчиков температуры высоковольтной аккумуляторной батареи. |
| Координированное управление рекуперативным торможением | Во время торможения ЭБУ системы противоскольжения рассчитывает требуемое усилие рекуперативного тормоза и передает результат в ЭБУ распределения питания. При получении сигнала ЭБУ распределения питания передает в ЭБУ системы противоскольжения текущее значение управления рекуперативным торможением. Исходя из этого ЭБУ системы противоскольжения вычисляет и формирует требуемое усилие гидравлического тормоза. |
| Координированное управление TRC/VSC | Во время действия TRC или VSC ЭБУ системы противоскольжения передает в ЭБУ распределения питания запрос на ограничение тягового усилия. ЭБУ распределения питания управляет двигателем и электродвигателем MG2 в соответствии с текущими условиями движения, чтобы подавить тяговое усилие. Более подробная информация приведена в разделе "Система управления тормозами". |
| Управление при столкновении | Если при столкновении ЭБУ распределения питания получает сигнал развертывания подушек безопасности от центрального блока управления системы SRS, он выключает главные реле системы, чтобы отключить цепь высокого напряжения высоковольтной аккумуляторной батареи. |
| Управление работой системы круиз-контроля*2 | Когда ЭБУ распределения питания получает сигнал переключателя круиз-контроля, он регулирует тяговые усилия двигателя и электродвигателя MG2, добиваясь их оптимального сочетания, для достижения скорости автомобиля, соответствующей запросу водителя. Более подробная информация приведена в разделе "Система круиз-контроля". |
| Управление работой динамической радарной системы круиз-контроля*3 | После получения сигнала запроса тягового усилия от ЭБУ помощи при движении ЭБУ распределения питания регулирует тяговые усилия двигателя и электродвигателя MG2, обеспечивая оптимальное их сочетание, для достижения требуемой скорости автомобиля. |
| Управление переключением передач | ЭБУ распределения питания определяет выбранное водителем положение рычага переключения передач (P, R, N, D или S) по сигналам, передаваемым датчиком положения рычага переключения передач и датчиком положения паркинга/нейтрали. В соответствии с этими сигналами, состоянием автомобиля и требуемым положением трансмиссии ЭБУ распределения питания управляет генератором (MG1), электродвигателем (MG2) и двигателем. |
| Переключение режима привода EV | Когда водитель нажимает переключатель режима привода EV (комбинированный переключатель), ЭБУ распределения питания использует для привода автомобиля только электродвигатель (MG2), если это допускается рабочими условиями. |
| Функции управления выбором режима движения | Система оптимальным образом регулирует мощность генератора (MG1), электродвигателя (MG2) и двигателя в соответствии с выбранным режимом привода: Режимы NORMAL, ECO, SPORT*4 и SPORT S/S+*5. |
| Управление в режиме SNOW | Когда водитель вручную нажимает на выключатель режима SNOW , ЭБУ распределения питания управляет тяговым усилием при нажатии на педаль акселератора для достижения плавного трогания с места на скользких, например покрытых снегом, дорогах. |
| Система принудительного включения тормозов | Крутящий момент ограничивается при одновременно нажатых педалях акселератора и тормоза. (Условия активации и метод проверки см. в руководстве по ремонту) |
| Иммобилайзер двигателя | Блокирует подачу топлива, зажигание и запуск системы управления гибридной системой при попытке запустить ее с использованием ненадлежащего ключа. |
Включение гибридной системы (состояние готовности READY)
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.
Иногда, даже если водитель включает питание (READY), ЭБУ распределения питания 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.
Когда после поездки водитель останавливает автомобиль и устанавливает рычаг переключения передач в положение P, ЭБУ распределения питания 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). После этого гибридную систему можно перезапустить, нажав на выключатель питания, при условии, что рычаг переключения передач находится в положении N (в зависимости от состояния автомобиля система может не запуститься).
Режим привода EV
Режим привода EV можно использовать при выполнении всех необходимых условий, некоторые из которых указаны ниже.
| Условия работы |
|
Tech Tips
Расстояние, которое может быть пройдено в режиме привода EV, зависит от условий движения (состояния дорожной поверхности и уклона) и степени заряда высоковольтной аккумуляторной батареи. Тем не менее, обычно оно варьируется примерно от нескольких сотен метров (нескольких сотен ярдов) до 2 км (1,2 мили).
Режим привода EV позволяет снизить шум при движении автомобиля, например, при въезде в гараж или выезде из него, а также уменьшить выброс отработавших газов в гараже. Когда водитель нажимает переключатель режима привода EV, ЭБУ распределения питания использует для привода автомобиля только электродвигатель MG2, если это допускается рабочими условиями.
Если выполняются все необходимые условия, при нажатии переключателя режима привода EV автомобиль переходит в этот режим, и загораются контрольная лампа режима EV и контрольная лампа привода EV. Если при нажатии переключателя не выполняется хотя бы одно из условий, на мультиинформационном дисплее отображается сообщение, информирующее водителя о невозможности выполнить переход в требуемый режим и отклонении команды, переданной с помощью переключателя режима привода EV, и звучит зуммер.
Если во время движения в режиме привода EV нарушается любое из условий, на мультиинформационном дисплее отображается сообщение, и звучит зуммер, чтобы уведомить водителя о выходе из режима привода EV.
Функции управления выбором режима движения
Режим вождения можно выбрать с помощью переключателя выбора режима вождения.
Выбранный режим вождения отображается на мультиинформационном дисплее на щитке приборов.
Ниже описаны характеристики каждого режима вождения:
| Режим движения | Описание |
|---|---|
| Режим NORMAL | Этот режим вождения обеспечивает оптимальную управляемость. |
| Режим ECO | ЭБУ распределения питания 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 ЭБУ оптимизирует работу системы кондиционирования. |
| Режим SPORT*1 Режим SPORT S*2 |
ЭБУ распределения питания управляет тяговым усилием в промежуточной зоне нажатия педали акселератора в большей степени, чем в режиме NORMAL, улучшая тем самым характеристики разгона. Кроме того, повышена динамичность изменения частоты вращения коленчатого вала двигателя при больших углах нажатия педали акселератора, чем достигается спортивный режим вождения. |
| Режим SPORT S+*2 | В дополнение к управлению в режиме SPORT S, для переключения в режим SPORT S+ объединена работа системы управления подвеской и системы рулевого управления с целью повысить удобство использования и устойчивость без потери комфорта и управляемости. Это обеспечивает управление, соответствующее намерениям водителя. |
Управление в режиме SNOW
Режим SNOW можно выбрать с помощью переключателя режима SNOW.
Когда выбран режим SNOW, ЭБУ распределения питания улучшает характеристики трогания с места и разгона на скользкой дорожной поверхности, например на снегу, когда колеса могут прокручиваться. Это достигается путем ограничения тягового усилия в большей степени, чем в режиме NORMAL.
Когда активируется 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.
ДИАГНОСТИКА
Если ЭБУ распределения питания обнаруживает неисправность в гибридной системе, он выполняет диагностику и сохраняет в памяти ее результаты. Чтобы проинформировать водителя о неисправности, ЭБУ распределения питания обеспечивает включение или мигание контрольной лампы неисправности (MIL). Одновременно с этим в памяти сохраняется код DTC (диагностический код неисправности).
В основные DTC, представляющие собой 5-значные коды, включены 3-значные информационные коды (коды INF). Это позволяет еще точнее локализовать неисправность в процессе диагностики.
Коды DTC можно считать, подключив Global TechStream (GTS) к разъему DLC3. Более подробную информацию см. в Руководстве по ремонту.