49521电动汽车结构原理与故障诊断陈黎明汽车维修学习课件电动汽车

第二节混合动力系统,第六章丰田车系混合动力汽车原理与维修,四、控制系统原理,四、控制系统,四、控制系统,四、控制系统,四、控制系统,四、控制系统,四、控制系统,四、控制系统,四、控制系统,四、控制系统,1、HVECU控制HVECU根据加速踏板位置传感器发出的信号检测加速踏板上所施加力的大小;HVECU收到MG1和MG2中转速传感器(解角传感器)发出的车速信号，并根据挡位传感器的信号检测挡位。根据这些信息，HVECU确定车辆的行驶状态，对MG1、MG2和发动机的动力进行最优控制。此外，HVECU对动力的扭矩和输出进行最优控制，以实现低油耗和更清洁的排放日标。动力计算流程图如图6-54所示。,四、控制系统,四、控制系统,（1）系统监视控制蓄电池ECU始终监视HV蓄电池的SOC(充电状态)，并将SOC发送到HvECU。SOC过低时，HVECU提高发动机的功率输出以驱动MG1为HV蓄电池充电。发动机停止时，MG1工作起动发动机，然后，发动机驱动MG1为HV蓄电池充电。如果SOC较低或HV蓄电池、MG1、MG2的温度高于规定值，则HVECU限制对驱动轮的动力的大小，直到它恢复到额定值。内置于MG2中的温度传感器直接检侧MG2的温度。HVECU计算MG1的温度。,四、控制系统,（2）关闭控制一般来说，车辆处于N挡时，MG1和MG2被关闭。这是由于MG2通过机械机构与前轮相连，所以必须电动停止MG1和MG2来切断动力。行驶时，如果制动踏板被踩下并且某个车轮锁止，则带EBD的ABS起动工作。而后，系统请求MG2输出低扭矩为重新驱动车轮提供辅助动力。这时，即使车辆处于N挡，系统也会取消关闭功能使车轮转动。车轮重新旋转后，系统恢复关闭功能。车辆以D或B挡行驶，制动踏板被踩下时，再生制动开始工作。这时，驾驶员换挡至N挡时，在再生制动请求扭矩减少的同时，制动液压增大以避免制动黏滞。在这以后，关闭功能取消。,四、控制系统,（3）上坡辅助控制车辆在陡坡上松开制动而起动时，上坡辅助控制可以防止车辆下滑。由于电动机具有灵敏度的转速传感器，它可以感应坡度和车辆下降角度，增大电动机的扭矩以确保安全。如果施加了上坡辅助控制，则制动会施加到车辆后轮，防止车辆向坡下滑。这时，HVECU制动防滑控制ECU发送后制动起动信号。,四、控制系统,（4）电动机牵引力控制车辆在光滑路面上行驶时，如果驱动轮打滑，MG2(与车轮直接相连)会旋转过快，引起相关的行星齿轮组转速增大。这种状态可对支撑行星齿轮组中部件的咬合部件等部位造成损害。某些时候，还可使MG1产生过量电能。因此，如果转速传感器信号表明转速发生突然变化，HVECU确定MG2转速过大并实施增加制动力以抑制转速，保护行星齿轮组。,四、控制系统,（4）电动机牵引力控制此外，如果只有一个驱动轮旋转过快，HVECU通过左右车轮的转速传感器监视它们的速度差，HVECU将指令发送到制动防滑控制ECU以对转速过快的车轮施加制动。这些控制方法可以起到与制动控制系统的TRC同样的作用。,四、控制系统,（5）雪地起步时驱动轮转速状态控制产生过快转速的机理。如图2-2-57a所示，如果驱动抓地力正常，那么MG2(驱动轮)转速的变化很小，在它们和发动机之间的速度差很小，从而达到平衡，这样行星齿轮组的相对转速差很小。如果驱动轮失去牵引力，如图，2-2-57b所示，MG2(驱动轮)的转速会有很大的变化。在这种情况下，由于转速变化量较小的发动机无法驱动MG2转动，相关的整个行星齿轮组的转速增大。HVECU根据MG2提供的转速传感器信号监视转速突变来计算驱动轮的打滑量，HVECU根据计算的打滑量通过抑制MG2的旋转来控制制动力。,四、控制系统,（6）SMR(系统主继电器)控制SMR是在接收到HVECU发出的指令后连接或断开高压电路的电源的继电器。共3个继电器，负极侧有1个，正极侧有2个，一起来确保系统工作正常，如图2-2-58所示。,系统主继电器,HV系统图,电阻,电源电缆,DCDC转换器,升压转换器,SMR1,SMR2,SMR3,A/C变频器,变频器,A/C变频器,变频器,SMR1,SMR2,SMR3,注意:检测区域和故障部位可以是不同的,漏电检测传感器,蓄电池ECU,车辆后部,车辆前部,SMR(系统主继电器),系统图,电流传感器,SMR2,SMR1,SMR3,电阻,HV蓄电池,检修塞,电源开关,空气囊传感器总成,断路传感器,互锁开关(检修塞),互锁开关(变频器盖),变频器,HVECU,电源控制ECU,电压传感器,蓄电池ECU,HV蓄电池,SMR(系统主继电器)READYON,步骤1:SMR1/SMR3ON步骤2:SMR2ON步骤3:SMR1OFF,HV蓄电池,SMR(系统主继电器)READYON,步骤1:SMR1/SMR3ON步骤2:SMR2ON步骤3:SMR1OFF,HV蓄电池,SMR(系统主继电器)READYON,步骤1:SMR1/SMR3ON步骤2:SMR2ON步骤3:SMR1OFF,HV蓄电池,SMR(系统主继电器)READYON,步骤1:SMR1/SMR3ON步骤2:SMR2ON步骤3:SMR1OFF,HV蓄电池,SMR(系统主继电器)电源关闭,步骤1:SMR2OFF步骤2:SMR3OFF,HV蓄电池,SMR(系统主继电器)电源关闭,步骤1:SMR2OFF步骤2:SMR3OFF,HV蓄电池,SMR(系统主继电器)电源关闭,步骤1:SMR2OFF步骤2:SMR3OFF,SMR,运作和系统电压,电压,时间,SMR1,SMR2,SMR3,ON,OFF,ON,(+),(-),OFF,OFF,OFF,OFF,ON,ON,OFF,OFF,OFF,0,HV蓄电池,系统图(PRIUS),检修塞,CAN,蓄电池冷却风扇继电器,蓄电池冷却风扇电机,HV蓄电池,蓄电池冷却风扇控制器,BEAN,电流传感器,电压x14,+,-,HVECU,空调ECU,发动机ECU(ECM),温度x4,蓄电池ECU(32-bit),网关ECU,温度.传感器(热敏电阻),HV蓄电池,什么是充电状态?,充电状态(StateofCharge)=充电率,HV蓄电池,能量监视器,充电状态用8条线段表示8条线段充电状态100%0条线段充电状态0%输出的功率由蓄电池的温度控制(不是根据充电状态),充电状态的表示,HV蓄电池,充电状态计算充电状态是由电流值计算的(输入/输出),*:当输出电流值大时,电压的下降也大电池的输出能力下降。,40%,60%,充电状态,3次加速,6次加速,(Full):36kW=160Ax175V*,(Half):20kW=70Ax195V,时间,1,2,3,4,5,6,1,2,3,HV蓄电池,充电状态计算充电状态和电压,充电状态:相对值电压:绝对值,电压,充电状态,0%,40%,60%,80%,HV蓄电池,充电状态计算电压和温度,充电状态下降相同时，电压下降是也会因温度不同而不同。,例消耗;80A,电压,温度.,30C,0C,60V,3