СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГИБРИДНОЙ СИСТЕМОЙ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГИБРИДНЫМ ПРИВОДОМ LEXUS

НАЗНАЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ УСТРОЙСТВ

• *: для моделей с постоянным полным приводом

УПРАВЛЕНИЕ В СИСТЕМЕ

1. Перечень функций управления

   1. В гибридной системе реализованы следующие функции управления.

      Функция управления	Описание
      Управление гибридной системой	ЭБУ гибридной системы вычисляет требуемое тяговое усилие исходя из сигнала датчика положения рычага переключения передач, угла поворота педали акселератора, а также скорости автомобиля. ЭБУ гибридной системы осуществляет управление таким образом, чтобы требуемое тяговое усилие создавалось за счет оптимального сочетания мощностей MG1, MG2, MGR*1 и двигателя. ЭБУ гибридной системы рассчитывает тяговое усилие двигателя, исходя из требуемого тягового усилия, определенного на основании команд водителя и условий движения автомобиля. Чтобы создать такое тяговое усилие, ЭБУ гибридной системы передает сигналы в ECM. Для поддержания заданной температуры высоковольтной аккумуляторной батареи ЭБУ гибридной системы контролирует состояние высоковольтной аккумуляторной батареи и вентилятора системы охлаждения блока аккумуляторных батарей гибридной системы для осуществления управления с обратной связью.
      	Контроль состояния системы	ЭБУ гибридной системы контролирует степень заряда (SOC) и температуру высоковольтной аккумуляторной батареи, а также температуры MG1, MG2 и MGR*1, что позволяет оптимально управлять этими устройствами.
      	Управление выключением	Когда рычаг переключения передач находится в положение N, ЭБУ гибридной системы осуществляет управление остановом MG1, MG2 и MGR*1.
      	Управление главными реле системы (SMR)	Чтобы гарантировать надежное подключение и отключение цепей высокого напряжения, ЭБУ гибридной системы управляет подсоединением цепей высокого напряжения к высоковольтной аккумуляторной батареи и их отсоединением с помощью 3-х главных реле системы (SMR). Кроме того, ЭБУ гибридной системы регулирует моменты включения/выключения SMR для контроля состояния контактов реле.
      	Регулирование степени заряда (SOC)	ЭБУ гибридной системы рассчитывает степень заряда, оценивая токи заряда и разряда высоковольтной аккумуляторной батареи. На основании вычисленного значения ЭБУ гибридной системы непрерывно управляет зарядкой/разрядкой, поддерживая требуемую степень заряда аккумуляторной батареи.
      	Функции управления охлаждением охлаждающей жидкости инвертора	В целях охлаждения преобразователя-инвертора, MG1 и MG2 ЭБУ гибридной системы управляет насосом системы охлаждения инвертора с электродвигателем в сборе в соответствии с сигналами от датчика температуры охлаждающей жидкости инвертора.
      	Управление охлаждением высоковольтной аккумуляторной батареи	Для поддержания оптимальной температуры высоковольтной аккумуляторной батареи ЭБУ гибридной системы управляет вентилятором охлаждения высоковольтной аккумуляторной батареи в соответствии с сигналами от датчика температуры высоковольтной аккумуляторной батареи.
      	Управление зарядкой вспомогательной аккумуляторной батареи	ЭБУ гибридной системы контролирует температуру вспомогательной аккумуляторной батареи с помощью датчика температуры вспомогательной аккумуляторной батареи (термистора). На основании данных о температуре от вспомогательной аккумуляторной батареи ЭБУ гибридной системы осуществляет управление зарядкой.
      Управление ECM	ECM получает данные о требуемой частоте вращения коленчатого вала и необходимом крутящем моменте двигателя, которые передаются ЭБУ 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.
      Главная система управления мотор-генераторами	MG1, приводимый в движение двигателем, посредством инвертора генерирует высокое напряжение (переменный ток) для питания MG2 и MGR*1 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.*1 При торможении, а также когда педаль акселератора не нажата, MG2 вырабатывает электроэнергию для зарядки высоковольтной аккумуляторной батареи (управления рекуперативным тормозом). Датчики вращения определяют частоты вращения и положения MG1, MG2 и MGR*1, необходимые ЭБУ гибридной системы. Сигналы датчиков параметров вращения передаются в ЭБУ гибридной системы через ЭБУ мотор-генератора (ЭБУ MG). Датчики температуры, вмонтированные в MG1, MG2 и MGR*1, измеряют температуры, необходимые ЭБУ гибридной системы.
      Управление повышающим преобразователем	Повышающий преобразователь повышает постоянное напряжение высоковольтной аккумуляторной батареи от номинального 288 В до максимального уровня 650 В в соответствии сигналами, поступающими из ЭБУ гибридной системы через ЭБУ MG. Инвертор преобразует переменный ток, генерируемый MG1 или MG2, 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 гибридной системы через ЭБУ MG.
      Сигналы управления инвертором	Инвертор преобразует постоянный ток высоковольтной аккумуляторной батареи в переменный ток для питания MG1, MG2 и MGR*1, или наоборот, в соответствии с сигналами, поступающими от ЭБУ гибридной системы через ЭБУ MG. Кроме того, инвертор используется для передачи мощности от MG1 в MG2. Для приведения в движение MG1, MG2 и MGR*1 ЭБУ гибридной системы через ЭБУ MG передает на силовые транзисторы интеллектуальных силовых модулей инвертора сигналы переключения фаз U, V и W для MG1, MG2 и MGR*1. При получении от инвертора через ЭБУ MG сигнала перегрева, перегрузки по току или короткого замыкания ЭБУ гибридной системы отключает инвертор.
      Функции управления преобразователя гибридной системы в сборе	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 (12 В пост. тока). Стабилизирует напряжение вспомогательной аккумуляторной батареи.
      Управление системой E-Four*1	Для управления системой E-Four вычисляется коэффициент распределения крутящего момента между передними и задними колесами на основе различных сигналов от датчиков, передаваемых ЭБУ гибридной системы с использованием встроенной системы управления постоянным полным приводом.
      Управление датчиком напряжения аккумуляторной батареи	Датчик напряжения аккумуляторной батареи контролирует утечку через изоляцию электрооборудования высокого напряжения. Кроме того, датчик преобразует сигналы обратной связи от вентилятор системы охлаждения блока аккумуляторных батарей и сигналы состояния высоковольтной аккумуляторной батареи (которые необходимы ЭБУ гибридной системы для управления степенью заряда аккумуляторной батареи и системой охлаждения блока аккумуляторных батарей) в цифровую форму и передает их в ЭБУ гибридной системы.
      Управление переключением передач	ЭБУ гибридной системы определяет положение рычага переключения передач (P, R, N, D или S) по сигналам датчика положения рычага переключения передач и датчика положения селектора передач и управляет MG1, MG2, MGR*1 и двигателем в соответствии с выбранной передачей.
      Управление ЭБУ системы противоскольжения	Координированное управление рекуперативным торможением	Во время торможения ЭБУ системы противоскольжения рассчитывает требуемое усилие рекуперативного тормоза и передает сигнал в ЭБУ гибридной системы в сборе. При получении сигнала ЭБУ гибридной системы передает в ЭБУ системы противоскольжения текущее значение управления рекуперативным торможением. Исходя из этого ЭБУ системы противоскольжения вычисляет и формирует требуемое усилие давления гидравлического тормоза.
      	Координированное управление TRC/VSC	Во время действия TRC или VSC ЭБУ системы противоскольжения передает в ЭБУ гибридной системы запрос на ограничение тягового усилия. ЭБУ гибридной системы управляет двигателем, MG1, MG2 и MGR*1 в соответствии с текущими условиями движения, чтобы подавить тяговое усилие.
      Управление при столкновении	Если при столкновении ЭБУ гибридной системы получает сигнал развертывания подушек безопасности от ЭБУ системы SRS, он выключает главные реле системы, чтобы отключить цепь высоковольтного питания гибридной системы от высоковольтной аккумуляторной батареи.
      Управление в режиме EV	Когда водитель вручную нажимает на выключатель режима EV, ЭБУ гибридной системы принудительно устанавливает режим движения автомобиля с приводом только от MG2 при выполнении необходимых условий.
      Функции управления выбором режима движения	Система оптимальным образом регулирует мощность MG1, MG2 и MGR*1 и двигателя в соответствии с выбранным режимом вождения: Режимы NORMAL, ECO, SPORT*2 и SPORT S/S+*3.
      Система принудительного включения тормозов	Крутящий момент ограничивается при одновременно нажатых педалях акселератора и тормоза. (Условия активации и метод проверки см. в Руководстве по ремонту)
      Система управления запуском привода	Даже если водитель в спешке выполняет ненормальные операции управления педалью акселератора и переключения передач, скорость автомобиля и разгон ограничиваются для обеспечения чувства безопасности у водителя.

      • *1: для моделей с постоянным полным приводом

      • *2: для моделей без системы AVS

      • *3: для моделей с системой AVS

2. 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 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 устанавливает рычаг переключения передач в положение P, ЭБУ гибридной системы в сборе 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).

3. Режим привода EV

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

      Условия работы

      Температура гибридной трансмиссии не высока (температура гибридной системы оказывается повышенной, если высока температура наружного воздуха, либо автомобиль двигался вверх по склону или с высокой скоростью). Температура гибридной трансмиссии не низка (температура гибридной трансмиссии оказывается низкой, если автомобиль в течение длительного времени оставался при низкой температуре наружного воздуха). Степень заряда аккумуляторной батареи составляет не менее 50%. Скорость автомобиля составляет примерно 50 км/час (25 миль в час) или ниже. (Температура охлаждающей жидкости двигателя: 70°C (158°F) или более) Усилие на педали акселератора не превышает заданного уровня. Оттаиватель выключен. Система круиз-контроля не действует.

4. Функции управления выбором режима движения

   1. Режим вождения можно выбрать с помощью переключателя выбора режима вождения.

   2. Выбранный режим вождения отображается на мультиинформационном дисплее на щитке приборов.

   3. Ниже описаны характеристики каждого режима вождения:

      Режим движения	Описание
      Режим NORMAL	Этот режим вождения обеспечивает оптимальную управляемость.
      Режим ECO	ЭБУ 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 ЭБУ оптимизирует работу системы кондиционирования.
      Режим SPORT*1 Режим SPORT S*2	ЭБУ гибридной системы 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.

      *1: для моделей без системы регулируемой адаптивной подвески

      *2: для моделей с системой регулируемой адаптивной подвески

      

5. 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 P. 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.

        Table 1. 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.

        

        Table 2. 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.

        

        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.

6. Управление системой E-four (для моделей с постоянным полным приводом)

   1. На основании информации, поступающей от различных датчиков, ЭБУ постоянного полного привода в сборе, встроенный в ЭБУ гибридной системы в сборе, вычисляет оптимальное напряжение и ток, необходимые для передачи необходимого крутящего момента на задние колеса, и соответствующим образом регулирует MG2 и MGR соответственно.

      

      Table 3. Управление системой E-Four

      Управление при трогании с места	Передает крутящий момент на задние колеса в ходе трогания с места, чтобы обеспечить его плавность.
      Обычный режим управления	Оптимальным образом регулирует тяговое усилие задних колес, чтобы обеспечить надлежащие характеристики разгона.
      Управление на повороте	Оптимальным образом регулирует тяговое усилие задних колес исходя из обратной связи датчика рысканья и команд водителя, чтобы улучшить устойчивость автомобиля.

   1. Управление при трогании с места

      • Система оптимальным образом регулирует тяговое усилие задних колес, чтобы обеспечить надлежащие характеристики трогания с места.

      

      *a	Движение по прямой	-	-
      	Распределение крутящего момента на задние колеса	-	-

   2. Обычный режим управления

      • Система оптимальным образом регулирует тяговое усилие задних колес, чтобы обеспечить непревзойденные характеристики разгона исходя из различных сигналов, таких как угол поворота дроссельной заслонки, частота вращения коленчатого вала двигателя, положение рычага переключения передач и др.

      • Если на основании сигнала открывания дроссельной заслонки, условий движения автомобиля и других показаний система определяет, что автомобиль движется устойчиво, она снижает тяговое усилие задних колес. Благодаря этому автомобиль ведет себя как автомобиль с приводом на передние колеса, что повышает экономию топлива.

      

      *a	Равномерное движение	*b	Разгон по прямой
      	Распределение крутящего момента на задние колеса	-	-

   3. Управление на повороте

      • На основании такой информации, как скорость автомобиля, угол поворота рулевого колеса и т.д., оценивается необходимая водителю траектория движения, что позволяет изменять распределение тягового усилия в соответствии с условиями движения. В результате обеспечивается превосходная курсовая устойчивость.

      • Предварительное регулирование крутящего момента на основании команд водителя и управление рысканьем в замкнутом контуре на основании состояния автомобиля помогают устранить избыточную или недостаточную поворачиваемость и обеспечить движение по необходимой водителю траектории.

      • Предварительное регулирование крутящего момента согласуется с углом поворота рулевого колеса, установленным водителем, и улучшает управляемость при вхождении в поворот за счет передачи тягового усилия на задние колеса (тяговые усилия передних и задних колес распределяются в отношении 90:10).

      • В процессе управления рысканьем в замкнутом контуре производится высокоскоростной расчет идеальной (рассчитывается ЭБУ полного привода во время движения автомобиля) и фактической скоростей рысканья, определяются характеристики управляемости автомобиля (избыточная или недостаточная поворачиваемость) и осуществляется оптимальное управление, обеспечивающее передачу тягового усилия на передние или задние колеса, если это требуется для исправления ситуации (распределение тягового усилия между передними и задними колесами изменяется с 90:10 на 50:50).

      

      *a	Управление рысканьем в замкнутом контуре	*b	Тенденция к недостаточной поворачиваемости
      *c	Заданная траектория	*d	Тенденция к избыточной поворачиваемости
      *e	Доля тягового усилия, передаваемого на задние колеса, увеличена	*f	Доля тягового усилия, передаваемого на задние колеса, уменьшена
      *g	Предварительное регулирование крутящего момента	-	-

   4. Дисплей условий работы системы постоянного полного привода

      • Режим работы системы постоянного полного привода, который автоматически устанавливается в соответствии с продольной и боковой составляющими ускорения и углом поворота рулевого колеса во время движения автомобиля, отображается на мультиинформационном дисплее.

      • Используя эту индикацию, пользователь может контролировать состояние системы управления постоянным полным приводом, которая работает в зависимости от окружающих условий, даже на скользкой дороге. Это способствует усилению ощущения безопасности, которое дает система постоянного полного привода.

      • Индикацию режима работы системы постоянного полного привода можно включить или выключить с помощью переключателя на рулевом колесе в сборе.

        

        *1

        Переключатель на рулевом колесе в сборе

        -

        -

   5. Аварийный режим работы

      • Когда возникает опасность повреждения ходовой части из-за движения по ухабистой дороге или неисправности в системе постоянного полного привода, система включает или заставляет мигать главную контрольную лампу аварийного состояния, отображает предупреждающее сообщение на мультиинформационном дисплее, информируя водителя об опасности, и отключает управление постоянным полным приводом, чтобы обеспечить движение автомобиля в режиме привода на переднюю ось.

      • Если при отображении сообщения на мультиинформационном дисплее загорается или начинает мигать главная контрольная лампа аварийного состояния, выполните любую из следующих процедур. Снизьте скорость автомобиля настолько, чтобы главная контрольная лампа аварийного состояния погасла. Остановите автомобиль и дайте двигателю поработать на холостом ходу, чтобы главная контрольная лампа аварийного состояния погасла.

      • Когда определяется, что состояние системы стабильно, управление постоянным полным приводом автоматически возобновляется.

      Состояние автомобиля	Управление	Щиток приборов в сборе
      		Главная контрольная лампа аварийного состояния	Мультиинформационный дисплей
      Неисправность системы постоянного полного привода	Движение с приводом на одну ось (управление запрещено)	Горит	AWD System Malfunction (cистема постоянного полного привода неисправна) 2WD Mode (переключение на привод на одну ось) Engaged (задействован режим привода на одну ось) Visit Your Dealer (Свяжитесь с дилером)
      Движение с избыточным постоянным полным приводом	Движение с приводом на одну ось (управление запрещено)	Горит	HYBRID System Overheated 2WD Mode Engaged (Постоянный полный привод неисправен, задействован режим привода на одну ось)

ДИАГНОСТИКА

1. Функция диагностики предусматривается для повышения удобства технического обслуживания, т.е. упрощения проверки систем. . Описание функции диагностики приведено в руководстве по ремонту.