СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГИБРИДНОЙ СИСТЕМОЙ ОПИСАНИЕ ГИБРИДНЫЙ ПРИВОД LEXUS

  1. КОНСТРУКЦИЯ

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

    2. ЭБУ гибридной системы непрерывно контролирует степень заряда высоковольтной аккумуляторной батареи и ее температуру, а также температуру охлаждающей жидкости двигателя и состояние электрической нагрузки. Если какой-либо контролируемый параметр не отвечает требованиям, когда индикатор READY включен, и рычаг переключения передач находится в положении P, R, D или S, либо автомобиль движется задним ходом, ЭБУ гибридной системы выдает команду запуска двигателя, чтобы привести в движение MG1 для заряда аккумуляторной батареи гибридной системы.

    3. MGR приводит в движение задние колеса в соответствии с условиями движения автомобиля, улучшая тем самым связь тягового усилия с характеристиками дороги автомобиле. *

    4. Гибридная система приводит автомобиль в движение, оптимально управляя совместной работой двигателя, MG1, MG2 и MGR* в соответствии с условиями движения, указанными в приведенной ниже таблице.

      • *: для моделей с постоянным полным приводом

        W105376E02
        Table 1. Режим движения

        А

        Состояние готовности (READY-ON)

        B

        Трогание с места

        C

        Движение с низкой нагрузкой

        Движение с постоянной скоростью

        D

        Во время разгона при полностью открытой дроссельной заслонке

        E

        Во время замедления

        F

        Движение задним ходом

  2. ПРИНЦИП РАБОТЫ

    1. Условия движения A: Состояние готовности (READY-ON)

      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.

        • *: для моделей с постоянным полным приводом

      2. Если после поездки водитель останавливает автомобиль и переводит рычаг переключения передач в положение P, ЭБУ гибридной системы оставляет двигатель работающим. Двигатель продолжит работать, пока степень заряда высоковольтной аккумуляторной батареи, температура охлаждающей жидкости двигателя, температура высоковольтной аккумуляторной батареи и/или состояние электрической нагрузки не достигнут определенного уровня.

      3. Если ЭБУ 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 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 "реактивным регулированием".

        Figure 1. Состояние готовности (READY-ON) при запуске двигателя
        W122876C01

        *A

        Для моделей с постоянным полным приводом

        -

        -

        *1

        Двигатель

        *2

        Гибридная трансмиссия

        *3

        Дифференциал

        *4

        Планетарная передача деления мощности

        *5

        Планетарный редуктор электродвигателя

        *6

        MG1

        *7

        MG2

        *8

        Преобразователь-инвертор в сборе

        *9

        Аккумуляторная батарея гибридной системы в сборе

        *10

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

        *11

        MGR

        -

        -

        *a

        Переменный ток

        *b

        Путь передачи электрической энергии (переменного тока)

        *c

        Постоянный ток (244,8 В)

        *d

        Путь передачи электрической энергии (постоянного тока)

        *e

        Передача механической мощности в трансмиссии

        *f

        Двигатель остановлен

        *g

        Во время работы двигателя

        -

        -

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

        Figure 2. Зарядка при неподвижном автомобиле
        W122877C01

        *A

        Для моделей с постоянным полным приводом

        -

        -

        *1

        Двигатель

        *2

        Гибридная трансмиссия

        *3

        Дифференциал

        *4

        Планетарная передача деления мощности

        *5

        Планетарный редуктор электродвигателя

        *6

        MG1

        *7

        MG2

        *8

        Преобразователь-инвертор в сборе

        *9

        Аккумуляторная батарея гибридной системы в сборе

        *10

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

        *11

        MGR

        -

        -

        *a

        Переменный ток

        *b

        Путь передачи электрической энергии (переменного тока)

        *c

        Постоянный ток (244,8 В)

        *d

        Путь передачи электрической энергии (постоянного тока)

        *e

        Передача механической мощности в трансмиссии

        *f

        Двигатель остановлен

        *g

        Во время работы двигателя

        -

        -

    2. Режим движения B: Трогание с места

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

        • *: для моделей с постоянным полным приводом

          Figure 3. Трогание с места
          W122878C01

          *A

          Для моделей с постоянным полным приводом

          -

          -

          *1

          Двигатель

          *2

          Гибридная трансмиссия

          *3

          Дифференциал

          *4

          Планетарная передача деления мощности

          *5

          Планетарный редуктор электродвигателя

          *6

          MG1

          *7

          MG2

          *8

          Преобразователь-инвертор в сборе

          *9

          Аккумуляторная батарея гибридной системы в сборе

          *10

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

          *11

          MGR

          -

          -

          *a

          Переменный ток

          *b

          Путь передачи электрической энергии (переменного тока)

          *c

          Постоянный ток (244,8 В)

          *d

          Путь передачи электрической энергии (постоянного тока)

          *e

          Передача механической мощности в трансмиссии

          *f

          Двигатель остановлен

          *g

          Во время работы двигателя

          -

          -

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

        • *: для моделей с постоянным полным приводом

          Figure 4. Трогание с места при низкой степени заряда аккумуляторной батареи
          W122879C01

          *A

          Для моделей с постоянным полным приводом

          -

          -

          *1

          Двигатель

          *2

          Гибридная трансмиссия

          *3

          Дифференциал

          *4

          Планетарная передача деления мощности

          *5

          Планетарный редуктор электродвигателя

          *6

          MG1

          *7

          MG2

          *8

          Преобразователь-инвертор в сборе

          *9

          Аккумуляторная батарея гибридной системы в сборе

          *10

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

          *11

          MGR

          -

          -

          *a

          Переменный ток

          *b

          Путь передачи электрической энергии (переменного тока)

          *c

          Постоянный ток (244,8 В)

          *d

          Путь передачи электрической энергии (постоянного тока)

          *e

          Передача механической мощности в трансмиссии

          *f

          Двигатель остановлен

          *g

          Во время работы двигателя

          -

          -

    3. Режим движения C: Движение с низкой нагрузкой

      1. Когда автомобиль движется с низкой нагрузкой, он приводится в движение посредством MG2.

        Figure 5. Движение с низкой нагрузкой
        W122880C01

        *A

        Для моделей с постоянным полным приводом

        -

        -

        *1

        Двигатель

        *2

        Гибридная трансмиссия

        *3

        Дифференциал

        *4

        Планетарная передача деления мощности

        *5

        Планетарный редуктор электродвигателя

        *6

        MG1

        *7

        MG2

        *8

        Преобразователь-инвертор в сборе

        *9

        Аккумуляторная батарея гибридной системы в сборе

        *10

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

        *11

        MGR

        -

        -

        *a

        Переменный ток

        *b

        Путь передачи электрической энергии (переменного тока)

        *c

        Постоянный ток (244,8 В)

        *d

        Путь передачи электрической энергии (постоянного тока)

        *e

        Передача механической мощности в трансмиссии

        *f

        Двигатель остановлен

        *g

        Во время работы двигателя

        -

        -

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

        Figure 6. Движение с низкой нагрузкой при низкой степени заряда аккумуляторной батареи
        W122881C01

        *A

        Для моделей с постоянным полным приводом

        -

        -

        *1

        Двигатель

        *2

        Гибридная трансмиссия

        *3

        Дифференциал

        *4

        Планетарная передача деления мощности

        *5

        Планетарный редуктор электродвигателя

        *6

        MG1

        *7

        MG2

        *8

        Преобразователь-инвертор в сборе

        *9

        Аккумуляторная батарея гибридной системы в сборе

        *10

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

        *11

        MGR

        -

        -

        *a

        Переменный ток

        *b

        Путь передачи электрической энергии (переменного тока)

        *c

        Постоянный ток (244,8 В)

        *d

        Путь передачи электрической энергии (постоянного тока)

        *e

        Передача механической мощности в трансмиссии

        *f

        Двигатель остановлен

        *g

        Во время работы двигателя

        -

        -

    4. Режим движения C: Движение с постоянной скоростью

      1. Когда автомобиль движется с 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. Используется MGR не передает тяговое усилие в режиме движения с постоянной скоростью, чтобы убедитесь в приоритет экономии топлива. *

        • *: для моделей с постоянным полным приводом

          Figure 7. Движение с постоянной скоростью
          W122882C01

          *A

          Для моделей с постоянным полным приводом

          -

          -

          *1

          Двигатель

          *2

          Гибридная трансмиссия

          *3

          Дифференциал

          *4

          Планетарная передача деления мощности

          *5

          Планетарный редуктор электродвигателя

          *6

          MG1

          *7

          MG2

          *8

          Преобразователь-инвертор в сборе

          *9

          Аккумуляторная батарея гибридной системы в сборе

          *10

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

          *11

          MGR

          -

          -

          *a

          Переменный ток

          *b

          Путь передачи электрической энергии (переменного тока)

          *c

          Постоянный ток (244,8 В)

          *d

          Путь передачи электрической энергии (постоянного тока)

          *e

          Передача механической мощности в трансмиссии

          *f

          Двигатель остановлен

          *g

          Во время работы двигателя

          -

          -

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

        Figure 8. Движение с постоянной скоростью при низкой степени заряда аккумуляторной батареи
        W122883C01

        *A

        Для моделей с постоянным полным приводом

        -

        -

        *1

        Двигатель

        *2

        Гибридная трансмиссия

        *3

        Дифференциал

        *4

        Планетарная передача деления мощности

        *5

        Планетарный редуктор электродвигателя

        *6

        MG1

        *7

        MG2

        *8

        Преобразователь-инвертор в сборе

        *9

        Аккумуляторная батарея гибридной системы в сборе

        *10

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

        *11

        MGR

        -

        -

        *a

        Переменный ток

        *b

        Путь передачи электрической энергии (переменного тока)

        *c

        Постоянный ток (244,8 В)

        *d

        Путь передачи электрической энергии (постоянного тока)

        *e

        Передача механической мощности в трансмиссии

        *f

        Двигатель остановлен

        *g

        Во время работы двигателя

        -

        -

    5. 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.

      2. MGR работает в режиме разгона при полностью открытой дроссельной заслонке и приводит в движение задние колеса, чтобы принять в приоритет характеристики разгона. *

        • *: для моделей с постоянным полным приводом

          Figure 9. Во время разгона при полностью открытой дроссельной заслонке
          W122884C01

          *A

          Для моделей с постоянным полным приводом

          -

          -

          *1

          Двигатель

          *2

          Гибридная трансмиссия

          *3

          Дифференциал

          *4

          Планетарная передача деления мощности

          *5

          Планетарный редуктор электродвигателя

          *6

          MG1

          *7

          MG2

          *8

          Преобразователь-инвертор в сборе

          *9

          Аккумуляторная батарея гибридной системы в сборе

          *10

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

          *11

          MGR

          -

          -

          *a

          Переменный ток

          *b

          Путь передачи электрической энергии (переменного тока)

          *c

          Постоянный ток (244,8 В)

          *d

          Путь передачи электрической энергии (постоянного тока)

          *e

          Передача механической мощности в трансмиссии

          *f

          Двигатель остановлен

          *g

          Во время работы двигателя

          -

          -

    6. Режим движения E: при замедлении

      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. После этого колеса приводят в движение MG2, заставляя их работать в режиме генераторов, заряжая высоковольтную аккумуляторную батарею. Когда MG2 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.

        Figure 10. Во время замедления
        W122886C01

        *A

        Для моделей с постоянным полным приводом

        -

        -

        *1

        Двигатель

        *2

        Гибридная трансмиссия

        *3

        Дифференциал

        *4

        Планетарная передача деления мощности

        *5

        Планетарный редуктор электродвигателя

        *6

        MG1

        *7

        MG2

        *8

        Преобразователь-инвертор в сборе

        *9

        Аккумуляторная батарея гибридной системы в сборе

        *10

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

        *11

        MGR

        -

        -

        *a

        Переменный ток

        *b

        Путь передачи электрической энергии (переменного тока)

        *c

        Постоянный ток (244,8 В)

        *d

        Путь передачи электрической энергии (постоянного тока)

        *e

        Передача механической мощности в трансмиссии

        *f

        Двигатель остановлен

        *g

        Во время работы двигателя

        -

        -

    7. Режим движения F: 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 гибридной системы параметров (степень заряда высоковольтной аккумуляторной батареи, температура высоковольтной 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.

        • *: для моделей с постоянным полным приводом

          Figure 11. Движение задним ходом
          W122885C01

          *A

          Для моделей с постоянным полным приводом

          -

          -

          *1

          Двигатель

          *2

          Гибридная трансмиссия

          *3

          Дифференциал

          *4

          Планетарная передача деления мощности

          *5

          Планетарный редуктор электродвигателя

          *6

          MG1

          *7

          MG2

          *8

          Преобразователь-инвертор в сборе

          *9

          Аккумуляторная батарея гибридной системы в сборе

          *10

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

          *11

          MGR

          -

          -

          *a

          Переменный ток

          *b

          Путь передачи электрической энергии (переменного тока)

          *c

          Постоянный ток (244,8 В)

          *d

          Путь передачи электрической энергии (постоянного тока)

          *e

          Передача механической мощности в трансмиссии

          *f

          Двигатель остановлен

          *g

          Во время работы двигателя

          -

          -

    8. Движение на скользкой поверхности (для моделей с постоянным полным приводом)

      1. Когда передние шины проскальзывают при движении на скользкой поверхности, MGR работает, и при этом часть электроэнергии, вырабатываемой MG1, подается на MGR от MG2 для стабилизации автомобиля.

      2. Когда электроэнергии, вырабатываемой MG1, недостаточно, электроэнергия поступает также от высоковольтной аккумуляторной батареи.

      3. Мощность двигателя ограничивается на уровне необходимой.

      4. ЭБУ системы противоскольжения осуществляет управление системами TRC или VSC, передавая запросы на уменьшение тягового усилия в ЭБУ гибридной системы.

        Figure 12. Движение на скользкой поверхности
        W122887C01

        *A

        Для моделей с постоянным полным приводом

        -

        -

        *1

        Двигатель

        *2

        Гибридная трансмиссия

        *3

        Дифференциал

        *4

        Планетарная передача деления мощности

        *5

        Планетарный редуктор электродвигателя

        *6

        MG1

        *7

        MG2

        *8

        Преобразователь-инвертор в сборе

        *9

        Аккумуляторная батарея гибридной системы в сборе

        *10

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

        *11

        MGR

        -

        -

        *a

        Переменный ток

        *b

        Путь передачи электрической энергии (переменного тока)

        *c

        Постоянный ток (244,8 В)

        *d

        Путь передачи электрической энергии (постоянного тока)

        *e

        Передача механической мощности в трансмиссии

        *f

        Двигатель остановлен

        *g

        Во время работы двигателя

        -

        -