混合动力汽车(HV)控制系统的组成如图3-49所示。 (1)混合动力系统ECU的控制根据请求转矩、再生制动控制及HV蓄电池的SOC(荷电状态)来控制发电机(MG1)、电动机(MG2)和发动机。具体工作状态由挡位、加速踏板踩下角度以及车速来确定。 混合动力系统ECU监控HV蓄电池的SOC和HV蓄电池的温度以及发电机(MG1)和电动机(MG2),并且对这些项目实施最优控制车辆处于“N”挡(空挡)时, HV ECU采取关闭控制,自动关闭发电机(MG1)和电动机(MG2)。 车辆在陡坡上松开制动而启动时,上坡辅助控制能够防止车辆下滑。 若驱动轮在没有附着力时空转, HV ECU提供电动机牵引力控制,抑制电动机(MG2)旋转,进而保护行星齿轮组,同时避免发电机(MG1)产生过大的电流。
为防止电路电压过高并确保电路切断的可靠性, HV ECU通过三个继电器的作用实施(系统主继电器)SMR控制来连接和关闭高压电路。
(2)发动机ECU的控制 发动机ECU接收 HV ECU发送的目标发动机转速及所需的发动机动力,来控制 ETCS-i系统、燃油喷射量、点火正时以及VVT-i系统。
(3)变频器的控制 根据 HV ECU提供的信号,变频器将HV蓄电池的直流电转换成交流电来驱动发电机(MG1)、电动机(MG2),同样也可进行逆向过程。另外,变频器将发电机(MG1)的交流电提供给电动机(MG2)HV ECU向变频器内的功率晶体管传递信号,来转换发电机(MG1)、电动机(MG2)的U、V和W相来驱动发电机(MG1)和电动机(MG2)。
HV ECU从变频器接收到过热、过流或故障电压信号后立即关闭。
(4)增压转换器的控制 根据 HV ECU提供的信号,增压转换器将额定电压DC 201.6V增大到最高电压DC 500V发电机(MG1)或电动机(MG2)产生的最高电压AC 500V由变频器转换成直流电,根据 HV ECU的信号,增压转换器将直流电转换为DC 201.6V(用于HV蓄电池)。
(5)转换器的控制 将额定电压DC 201.6V转化成DC 12V,为车身电气组件供电,同时为备用蓄电池充电(DC 12V),转换器将备用蓄电池控制在恒定电压状态。
(6)空调变频器的控制 将HV蓄电池的额定电压DC 201.6V转换成AC 201.6V,为空调系统的电动变频压缩机供电。
(7)发电机(MG1)和电动机(MG2)的控制。
①发电机(MG1)由发动机带动旋转,形成高压(最高电压AC 500V),操作电动机(MG2)并为HV蓄电池充电。此外,它作为起动机启动发动机。
②由发电机(MG1)或HV蓄电池供电驱动,生成车辆动力。
③制动期间或松开加速踏板时,它生成电能为HV蓄电池再次充电(再生制动控制)。
④速度传感器(转角传感器)检测到发电机(MG1)、电动机(MG2)的转速及位置并将信号输出到 HV ECU。
⑤电动机(MG2)上的温度传感器检测温度,并将温度信号输送到 HV ECU。
(8)制动防滑控制ECU的控制制动时,制动防滑控制ECU计算所需的再生制动力并将信号发送到 HV ECU。一接收到信号, HV ECU立即将实际的再生制动控制数据传输到制动防滑控制ECU。根据这个结果,制动防滑控制ECU计算并执行所需的液压制动力。
(9)蓄电池ECU的控制蓄电池ECU实施监视控制,监视HV蓄电池与冷却风扇控制的状态,使HV蓄电池保持在预定的温度,对这些组件采取最优控制。
(10)换挡的控制 HV ECU按照挡位传感器提供的信号检测挡位(“R”“N”“D”或“B”),控制发电机(MG1)、电动机(MG2)和发动机调整车辆行驶状态来适应所选挡位。
变速器控制ECU通过 HV ECU提供的信号检测驾驶员是否按下驻车开关。然后,它操作换挡控制执行器,通过机械结构锁止变速驱动桥。
(11)碰撞时的控制发生碰撞时,若 HV ECU收到空气囊传感器总成发出的空气囊张开信号,或变频器中断路器传感器发出的执行信号,则关闭SMR(系统主继电器)来切断整个电源。
(12)电动机驱动模式的控制仪表板上的EV模式开关被驾驶员手动打开时,若所需条件满足,则 HV ECU使车辆仅由电动机(MG2)驱动运行。
(13)巡航控制系统操作的控制 HV ECU中的巡航控制:ECU收到巡航控制开关信号时,根据驾驶员的要求,将发动机、发电机(MG1)和电动机(MG2)的动力调节到最理想的组合,获得目标车速。
(14)指示灯和警告灯点亮的控制使灯点亮或闪烁,通知驾驶员车辆状态或系统故障。
(15)诊断 HV ECU检测到故障时,进行诊断并存储故障的相应数据。
(16)安全保护 HV ECU检测到故障时,根据存储在存储器中的数据停止或控制执行器与ECU。
THS控制系统的组成框图如图3-50所示。
