混合动力控制系统：日系汽车技术剖析与疑难案例解析

混合动力控制系统结构图如图1-29所示｡

图1-29 新款LS600hL/LS600h的混合动力控制系统结构图

图1-29 新款LS600hL/LS600h的混合动力控制系统结构图(续)

①—选装配置 ②—仅对带常规型巡航控制系统的车型

HV ECU控制:HV ECU根据变速杆位置､加速踏板被踩下的角度和车速计算目标驱动力｡通过将MG1､MG2和发动机的动力最佳结合,进行有效控制,以产生目标驱动力｡HV ECU根据目标驱动力计算发动机驱动力｡而目标驱动力是根据驾驶人的需要和车辆状况计算的｡为产生此驱动力,HV ECU传输信号至ECM｡HV ECU监视HV蓄电池的SOC与温度､MG1和MG2,以对这些项目进行最佳控制｡HV ECU对HV蓄电池的状态和冷却控制进行监控,使HV蓄电池和辅助蓄电池的DC/DC转换器保持在预定温度,从而对这些零部件进行最佳控制｡变速杆处于N位时,HV ECU启动切断控制以电动停止MG1和MG2｡为防止电路电压过高并确保切断电路的可靠性,HV ECU使用3个继电器进行SMR控制来接通和切断高压电路｡HV ECU通过估算HV蓄电池的充电电流和放电电流计算SOC,进行状态控制｡HV ECU利用HV蓄电池模块上的温度传感器来监视HV蓄电池模块的温度,且通过最佳控制HV蓄电池冷却系统来控制其温度｡HV ECU根据辅助蓄电池的温度控制DC/DC转换器,以控制辅助蓄电池充电｡

ECM控制:ECM接收传输至HV ECU的目标发动机转速和所需目标驱动力,并控制ETCS-i､燃油喷射量､点火正时和双VVT-i系统｡

MG1和MG2主控制:MG1由发动机驱动,产生高电压(交流),使MG2运转并对HV蓄电池充电｡它也作为起动机起动发动机｡MG2由来自MG1或HV蓄电池的电能驱动,产生全轮驱动力｡制动期间和未踩下加速踏板时,MG2发电以对HV蓄电池充电(再生制动控制)｡转速传感器(解析器)检测MG1和MG2的转速和转子位置,并通过MG ECU将这些信息输出至HV ECU｡安装于MG1和MG2的温度传感器检测温度并将其传输至HV ECU｡

逆变器总成控制:根据HV ECU提供的通过MG ECU传输的信号,逆变器将来自HV蓄电池的直流转换为交流供给MG1和MG2,反之亦然｡此外,逆变器向MG2提供来自MG1电源的交流电｡HV ECU通过MG ECU传输信号至逆变器内的功率晶体管,以在MG1和MG2的U､V和W相位之间进行切换,从而驱动MG1和MG2｡若接收到来自逆变器的过热､过电流或电压异常信号,则HV ECU会切断｡

增压转换器控制:根据HV ECU提供的通过MG ECU传输的信号,增压转换器将HV蓄电池的额定电压DC 288V升至最高电压DC 650V｡逆变器将MG1或MG2产生的交流电转换为直流电｡根据HV ECU提供的通过MG ECU传输的信号,增压转换器将电压从DC 650V降至DC 288V(HV蓄电池)｡

辅助蓄电池的DC/DC转换器控制:辅助蓄电池的DC/DC转换器将额定电压DC 288V降至DC 14V,为车身电气零件供电,并对辅助蓄电池再次充电｡该转换器控制辅助蓄电池的电压,使其保持恒定电压｡

EPS和主动稳定悬架系统的DC/DC转换器控制:EPS和主动稳定悬架系统的DC/DC转换器将额定电压DC 288V降至DC 46V,以为各系统的ECU供电｡若HV蓄电池因高压系统故障而暂停为DC/DC转换器供电,则DC/DC转换器将辅助蓄电池电压(DC 12V)升至33V,使其为动力转向ECU(EPS系统)供电,起到失效保护作用｡HV ECU根据HV蓄电池状态向DC/DC转换器传输HV蓄电池电力允许使用/禁用/限制信号｡(www.xing528.com)

防滑控制ECU控制:制动期间,防滑控制ECU计算所需的再生制动力,并将其传输至HV ECU｡HV ECU接收到该信号后,将实际再生制动控制值传输至防滑控制ECU｡防滑控制ECU根据此值计算并执行所需的液压制动力｡

蓄电池控制:蓄电池智能单元监视HV蓄电池模块的电压､电流､温度及蓄电池冷却鼓风机风扇电压,并将其传输至HV ECU｡

变速杆控制:HV ECU根据变速杆位置传感器传输的信号检测变速杆位置(P､R､N､D或S),并控制MG1､MG2､发动机和混合动力变速器,以使行驶状况与所选变速杆位置相适应｡

模式选择控制:根据正常模式､动力模式和雪地模式,最佳控制MG1､MG2和发动机输出功率｡

EV驱动模式控制:驾驶人手动按下EV驱动模式开关时,如满足所需条件,则HV ECU强制车辆仅使用MG2提供驱动力｡

碰撞时的控制:碰撞期间,如果接收到来自安全气囊传感器总成的气囊展开信号,HVECU将断开SMR(系统主继电器),以切断总电源｡

巡航控制系统运行控制:HV ECU内的巡航控制ECU接收到巡航控制开关信号时,调整发动机和MG2的驱动力,使其最优化组合,以达到驾驶人要求的目标车速｡

动态雷达巡航控制系统运行控制:HV ECU根据接收来自行驶辅助ECU的驱动力请求信号调整发动机和MG2的驱动力,使其保持最优化组合,以达到驾驶人输入的目标车速｡

指示灯和警告灯照明控制:HV ECU通过使组合仪表内的指示灯和警告灯亮起或闪烁,并利用多信息显示屏或多功能显示屏显示来提示驾驶人车辆状况和任何系统故障｡

诊断:HV ECU检测到故障时,执行诊断并存储故障的相应值｡

失效保护:HV ECU检测到故障时,根据存储器内已存储的数据停止或控制执行器和其他ECU｡