第一章 新车技术剖析

第一节 2012款雷克萨斯LS600混合动力技术剖析

一､技术亮点概述

新款LS600hL/LS600h以“混合动力协同驱动"为理念,采用雷克萨斯混合动力驱动系统｡该系统通过动力传输性能良好的混合动力变速器实现了对2UR-FSE发动机和高转速､大功率的MG2(2号电动机/发电机)的最佳协同控制｡此外,该系统采用了由额定电压为DC 288V的大功率HV蓄电池和可将系统工作电压升至最高DC 650V的增压转换器组成的变压系统｡

通过优化MG2的内部结构,系统实现了极佳的再生能力,从而提高了燃油经济性｡车辆怠速期间系统会停止发动机,发动机工作效率低时会尽可能停止发动机,从而使车辆仅在MG2驱动下运行｡在发动机工作效率高的情况下,发动机在通过MG1(1号电动机/发电机)驱动车辆期间还进行发电｡因此,该系统可以高效控制驱动能量的输入和输出,从而实现了良好的燃油经济性｡

二､混合动力驱动系统的特征

l.概述

新款LS600hL/LS600h的混合动力驱动系统(图1-1)具有下列特征:采用具有增压转换器和逆变器的变压系统;采用2级电动机减速行星齿轮机构,能够降低电动机转速,使高转速､大功率的MG2最佳地配合混合动力变速器内的动力分配行星齿轮机构｡

新款LS600hL/LS600h的混合动力驱动系统主要零部件如图1—2所示｡

2.变压系统

在新款LS600hL/LS600h的混合动力驱动系统中,逆变器总成内采用了增压转换器｡增压转换器将系统工作电压升至最高DC 650V,逆变器将直流电转换为交流电,以在高压时驱动MG1和MG2,并且可按较小功率供电,使电损降低,从而可使MG1和MG2高转速､大功率工作(图1-3)｡

图1-1 混合动力驱动系统图

图1-2 混合动力驱动系统主要零部件结构

1—动力分配行星齿轮机构 2—2级电动机减速行星齿轮机构

图1-3 变压系统

3.混合动力变速器

此系统根据车辆的行驶状况最佳组合发动机与MG2的驱动力来驱动车辆｡该系统以发动机动力为基础(图1-4)｡

此混合动力变速器主要包括MG1和MG2､动力分配行星齿轮机构､2级电动机减速行星齿轮机构､B1(1号制动器)和B2(2号制动器)(图1-4)｡发动机､MG1和MG2通过动力分配行星齿轮机构和2级电动机减速行星齿轮机构机械连接在一起｡

二级电动机减速行星轮机构用于增高或降低MG2的转速｡另外,通过施加或解除来自行星齿轮机构的B1和B2制动,可以将MG2的转速降低至更低速范围或升高至更高速范围(图1-4)｡

动力分配行星齿轮机构将发动机驱动力分为两部分:一部分用于驱动车轮,另一部分用于驱动MG1,因此可起到发电机的作用｡

图1-4 混合动力变速器结构示意图

4.无离合器系统

无离合器系统通过齿轮机械连接车轮与MG2｡为解除空档位置驱动力,变速杆位置传感器输出N位置信号来关闭逆变器(控制MG1和MG2)中的所有功率晶体管,使MG1和MG2关闭,从而使车轮的驱动力为零｡

5.再生制动

车辆减速或制动期间,再生制动功能使MG2工作,起到发电机的作用,并将电能存储到HV蓄电池中｡有关详情,请参见制动控制系统中再生制动协同控制功能概述｡

6.无连杆

采用了ETCS-i(智能节气门电控系统)(图1-5)｡这是一种无连杆系统,不采用加速踏板拉索,而采用加速踏板位置传感器和节气门位置传感器来检测加速踏板位置和节气门位置｡

HV ECU根据加速踏板位置传感器传输的信号､车辆行驶状况和HV蓄电池SOC(充电状态)计算目标发动机转速和所需的发动机驱动力,并将控制信号发送至ECM｡ECM根据控制信号对节气门进行最佳控制｡

图1-5 智能节气门电控系统

7.基本工作原理

该系统根据车辆行驶状况,通过发动机､MG1和MG2结合产生驱动力｡下面描述了多种结合的典型示例｡

起动(由MG2驱动)(图1-6):通过HV蓄电池向MG2供电,以提供动力来驱动车轮｡

通过发动机加速期间(图1-7):发动机通过行星齿轮驱动车轮期间,MG1由发动机通过行星齿轮驱动,产生的电能为MG2供电｡

图1-6 起动(由MG2驱动)

图1-7 通过发动机加速期间

减速行驶期间(图1-8):车辆减速时,来自车轮的动能经回收转化为电能,并通过MG2对HV蓄电池再次充电｡

对HV蓄电池充电(图1-9):MG1由发动机通过行星齿轮带动旋转,以对HV蓄电池充电｡

图1-8 减速行驶期间

图1-9 对HV蓄电池充电

三､部件功能说明

主要部件位置如图1-10所示｡

1.混合动力变速器

MG1:MG1由发动机驱动产生高压电,以使MG2运转或对HV蓄电池充电,同时还可作为起动机起动发动机｡MG1运转,使动力分配行星齿轮机构的齿轮传动比最佳适合车辆的行驶状况｡

MG2:由MG1或HV蓄电池的电能驱动,产生车轮驱动力｡制动期间或未踩下加速踏板时,产生电能以对HV蓄电池再次充电(再生制动控制)｡

动力分配行星齿轮机构:适当地分配发动机驱动力以直接驱动车辆和发电机｡

2级电动机减速行星齿轮机构:2级电动机减速行星齿轮机构增大或减小MG2的转速｡此外,通过施加或解除来自行星齿轮机构的B1和B2制动,可将MG2的转速降低至更低速范围或升高至更高速范围｡

2.HV蓄电池单元

HV蓄电池:根据车辆行驶状况对MG1和MG2供电｡根据SOC和车辆行驶状况,由MG1和MG2对蓄电池再次充电｡

DC/DC转换器(辅助蓄电池):将额定电压从DC 288V降至DC 14V,对车身电气零部件供电和对辅助蓄电池再次充电(DC 14V)｡

DC/DC转换器(EPS和主动稳定悬架系统):将额定电压DC 288V降至DC 46V,对EPS和主动稳定悬架系统供电｡若对EPS供电失败,则DC/DC转换器将使辅助蓄电池的电压从12V升至33V,并使其对动力转向ECU(EPS)供电｡

蓄电池智能单元:监视HV蓄电池状况,并将其传输至HV ECU｡

维修塞:为检查或维修车辆而拆下此塞时,要断开HV蓄电池高压电路｡

图1-10 主要部件概览图

接线盒/SMR(系统主继电器):通过利用来自HV ECU的信号连接和断开HV蓄电池与逆变器总成间的高压电路｡

3.逆变器总成

此设备将高压直流电(HV蓄电池)转换为交流电(MG1和MG2),反之亦然(交流电转换为直流电)｡

增压转换器:将HV蓄电池的额定电压从DC 288V升至DC 650V,反之亦然(从DC650V降至DC 288V)｡

MG ECU:根据来自HV ECU的信号控制逆变器和增压转换器,从而驱动MG1或MG2或者使其发电｡

4.HV ECU

综合控制混合动力驱动系统接收来自各传感器和ECU(ECM､蓄电池智能单元､防滑控制ECU､动力转向ECU､前主动稳定控制ECU㊀和后主动稳定控制ECU㊀)的信号,并根据这些信号计算所需转矩和输出功率｡HV ECU将计算结果发送至ECM､逆变器总成和防滑控制ECU;监视HV蓄电池的充电状况;传输信号至控制HV蓄电池专用冷却系统或多区自动气候控制的空调ECU,以执行HV蓄电池控制;控制辅助蓄电池的DC/DC转换器和EPS与主动稳定悬架系统的DC/DC转换器;控制混合动力变速器｡

5.ECM

根据从HV ECU接收到的目标发动机转速和所需的发动机驱动力激活ETCS-i｡

6.防滑控制ECU

制动期间,计算控制所需的再生制动力,并将其传输至HV ECU｡TRC或VSC的运行期间,计算控制所需的驱动力,并将其传输至HV ECU｡

7.加速踏板位置传感器

将加速踏板位置转换为电信号并将其输出至HV ECU｡

8.变速杆位置传感器

将变速杆位置转换为电信号并将其输出至HV ECU｡

9.模式选择开关

通过驾驶人侧开关模块将驾驶人所选的行驶模式(正常模式､动力模式或雪地模式)输出至HV ECU｡

10.变速器控制开关

车辆以S模式行驶期间,如果朝“+"或“-"方向移动变速杆,则此开关输出信号至HV ECU｡

11.EV驱动模式开关

按下此开关以激活EV驱动模式使车辆仅由MG2提供动力｡

12.互锁开关(逆变器盖和维修塞)

确认已安装逆变器盖和维修塞盖｡

13.辅助蓄电池

由HV蓄电池模块电力通过辅助蓄电池的DC/DC转换器充电,为音响系统､空调系统(除电动逆变器压缩机外)和ECU供电｡

四､系统工作原理

雷克萨斯混合动力驱动系统采用发动机和MG2两种驱动力,并使用MG1作为发电机｡系统根据各种行驶状况最佳组合这几种动力｡

HV ECU持续监视SOC､HV蓄电池温度､冷却液温度和电气负载状态｡在READY指示灯亮起且变速杆处于P位或倒车时,若任一监视项目不满足需要,则HV ECU起动发动机来驱动MG1,然后为HV蓄电池充电｡

混合动力驱动系统根据列出的车辆行驶状态最佳组合发动机､MG1和MG2的运转来驱动车辆｡

图1-11列出的车辆状况是典型的车辆行驶状况的示例｡

图1-11 行驶状况

A—READY ON状态 B—由MG2起动 C—通过MG2和发动机行驶 D—低负载和恒速巡航期间 E—节气门全开加速期间 F—减速行驶期间 G—倒车期间

1.由MG2起动(B)

车辆起动后,仅由MG2提供动力(图1-12)｡

车辆在正常状态下起动时,使用MG2的驱动力(图1-12)｡在此条件下行驶时,因未激活发动机,所以支架的转速为0r/min｡此外,由于MG1不产生任何转矩,因此没有转矩作用于太阳轮｡但是,太阳轮沿(-)方向自由旋转,以平衡旋转的齿圈(输出)｡

图1-12 MG2起动(B)

2.通过MG2和发动机行驶(C)

仅通过MG2行驶时,若所需的驱动转矩增加,则激活MG1以起动发动机(图1-13)｡此外,若HV ECU监视的任何项目(如SOC､蓄电池温度､发动机冷却液温度或电气负载状态)与规定值有偏差,则激活MG1以起动发动机｡

仅通过MG2行驶,由MG1起动发动机时,转矩沿(+)方向作用于太阳轮(MG1),支架(发动机)沿(+)方向旋转以回应太阳轮传输的转矩｡齿圈沿(+)方向旋转以回应支架旋转｡

图1-13 通过MG2和发动机行驶(C)

3.低负载和恒速巡航期间(D)

车辆在低负载和恒速巡航状态下行驶时,发动机的驱动力由行星轮传输(图1-14)｡其中一部分驱动力直接输出,剩余驱动力用于MG1发电｡通过逆变器的电力路径,将电能传输至MG2作为MG2的驱动力输出｡若HV蓄电池的SOC级别低,则由发动机驱动的MG1对其充电｡

图1-14是正常行驶状态下动力分配行星轮机构工作情况示例｡太阳轮､支架和齿圈沿(+)方向旋转｡发动机产生的转矩沿(+)方向作用于支架(发动机),使太阳轮和齿圈沿(-)方向旋转｡MG1利用作用于太阳轮的(-)转矩产生电能｡

图1-14 低负载和恒速巡航期间(D)

4.节气门全开加速期间(E)

车辆行驶状态从低负载巡航转至节气门全开加速时,系统用来自HV蓄电池的电能为MG2提供驱动力(图1-15)｡

为提高发动机转速而需要更多发动机动力时,相应齿轮的转速如图1-15所示改变｡转矩作用于每个齿轮的方向与“低负载和恒速巡航期间"中的描述相同｡

图1-15 节气门全开加速期间(E)

5.减速行驶期间(F)

车辆在变速杆处于D位减速期间,发动机停止且驱动力变为零(图1-16)｡此时,车轮驱动MG2,使MG2作为发电机运行并对HV蓄电池充电｡

若车辆从较高速度开始减速,则发动机将保持预定转速而不停止,以保护行星齿轮机构｡

减速期间,齿圈由车轮带动旋转｡在此状态下,因未激活发动机,所以支架的转速为0r/min｡此外,由于MG1不产生任何转矩,因此没有转矩作用于太阳轮｡但是,太阳轮(MG1)沿(-)方向自由旋转,以平衡旋转的齿圈(输出)｡

图1-16 减速行驶期间(F)

6.倒车期间(G)

车辆倒车时,所需的动力由MG2提供(图1-17)｡此时,MG2反向旋转,发动机保持停止状态,MG1以正常方向旋转而不发电｡

倒车期间,当SOC状态､蓄电池温度､发动机冷却液温度或电气负载状态中的任一项达到规定值时,发动机可能会起动｡图1-17表示发动机不运转时的情况｡

行星轮的状态与“通过MG2起动和行驶"中描述的情况相反｡因未激活发动机,所以支架的转速为0r/min,但太阳轮(MG1)沿(+)方向自由旋转,以平衡旋转的齿圈(输出)｡

图1-17 倒车期间(G)

五､主要部件的结构

1.MG1和MG2

MG1､MG2作为辅助驱动力的来源,在需要时给发动机提供辅助动力,辅助车辆达到极佳的动态性能,包括平稳起步和加速｡再生制动激活时,MG2将车辆的动能转换为电能,然后存储在HV蓄电池中｡

MG1对HV蓄电池再次充电并提供电能以驱动MG2｡另外,通过控制发电量(因此改变发电机转速),MG1可有效地控制变速器持续变速功能｡MG1也可作为起动机来起动发动机｡

MG1和MG2均为紧凑､轻质而且高效的交流永磁同步型｡

MG1和MG2使用的转子均包括一个高磁力永磁体,可以最大程度地减小转矩损失｡定子则由低铁耗的磁钢片和一个高压的电阻绕组线制成｡通过这些措施,使MG1和MG2结构紧凑并实现了大功率和大转矩的性能(图1-18)｡MG1和MG2上增加了通过水泵的冷却系统｡

永磁电机(MG1和MG2)(图1-18):三相交流经过定子线圈的三相绕组时,电机内产生旋转磁场｡通过转子的旋转位置和转速控制旋转磁场,转子中的永久磁铁受到旋转磁场的吸引而产生转矩｡产生的转矩可用于与电流量成比例的所有用途,且转速由交流的频率控制｡此外,通过适当控制转子磁铁的旋转磁场和角度,可以有效地产生大转矩和高转速｡电机发电时,转子旋转产生磁场,可在定子线圈内产生电流｡

转速传感器/解析器(图1-19):此传感器结构紧凑､可靠性极高,可精确地检测磁极位置,这对确保对MG1和MG2的有效控制非常重要｡传感器的定子包括三种线圈:励磁线圈A､检测线圈S和检测线圈C｡检测线圈S和C的相位交错90°｡转子为椭圆形,定子与转子间的距离随转子的旋转而变化｡交流电流入励磁线圈A,输出稳频信号｡检测线圈S和检测线圈C输出与转子位置对应的值｡因此,MG ECU根据检测线圈S和检测线圈C输出值间的差异检测绝对位置｡此外,MG ECU根据一定时间内位置的变化量计算转速｡

图1-18 带分动器的混合动力变速器

图1-19 转速传感器/解析器

由于交流以恒定频率从该解析器流入励磁线圈,因此有恒定频率输出至检测线圈S和线圈C,与转子转速无关｡转子为椭圆形,定子与转子间的距离随转子的旋转而变化｡因此,检测线圈S和C输出波形的峰值随转子位置的变化而变化｡MG ECU持续监视这些峰值,并将它们连接形成虚拟波形｡MG ECU根据检测线圈S和C值之间的差异计算转子的绝对位置,根据检测线圈S的虚拟波形和检测线圈C的虚拟波形的相位差判定转子的方向｡此外,MG ECU根据规定时间内转子位置的变化量计算转速｡

2.逆变器总成

逆变器(图1-20)将HV蓄电池的高压直流电转换为三相交流电来驱动MG1和MG2｡

HV ECU通过MG ECU控制功率晶体管的激活｡另外,逆变器将电流控制所需的信息(如输出电流或电压)通过MG ECU传输至HV ECU｡

通过与发动机冷却系统分离的专用冷却系统散热器来一同冷却逆变器､MG1和MG2｡

增压转换器和逆变器集成于一个单元内且包含于逆变器总成,以将HV蓄电池的额定电压输出从DC 288V升至最高电压DC 650V｡电压升高后,逆变器将直流电转换为交流电｡

MG1和MG2的桥接电路各包含6个功率晶体管｡此外,信号处理器/保护功能处理器已集成于小型PM(动力模块)内以驱动车辆｡

各PM的功率晶体管均采用IGBT(绝缘栅双极晶体管)｡双向冷却结构用于冷却IGBT,这样有效地排除了系统运行时产生的热量｡此外,因这种结构还制成了结构更加紧凑的逆变器总成｡

图1-20 逆变器总成

增压转换器和逆变器:此增压转换器将HV蓄电池输出的额定电压DC 288V升至最高电压DC 650V｡增压转换器由带内置IGBT的增压PM和存储电能的电抗器组成｡该IGBT可进行切换控制｡通过使用这些零部件,增压转换器升高电压｡MG1或MG2作为发电机工作时,逆变器将交流电转换为最高电压DC 650V,然后增压转换器将该电压降至额定电压DC288V,从而为HV蓄电池充电｡

MG(电动机/发电机)ECU:逆变器总成采用了MG ECU｡根据来自HV ECU的信号,MG ECU控制逆变器和增压转换器以驱动MG1或MG2,或者使其发电｡MG ECU将车辆控制所需的信息(如逆变器输出电流值､逆变器温度和任何故障信息)传输至HV ECU｡此ECU接收来自HV ECU的控制电机所需的信息(如所需驱动力和电机温度)｡

3.冷却系统(逆变器总成､MG1和MG2)

采用与发动机冷却系统分离的冷却系统对逆变器､MG1和MG2进行冷却(图1-21)｡

电源状态切换至READYON状态时,该冷却系统使水泵工作｡

专门用于逆变器､MG1和MG2的散热器安装于冷凝器(空调)上｡通过将原本独立的逆变器散热器､空调冷凝器和发动机散热器集成一体,使布局更紧凑｡

SLLC(超长效冷却液)已预先混合好(50%冷却液和50%去离子水),因此在为车辆添加或更换SLLC时,无需稀释｡

水泵:采用紧凑､大功率型水泵｡泵电动机采用大功率的三相直流电动机,此外,还采用了在两端支撑轴的轴承,从而减小了噪声和振动｡

图1-21 冷却系统连接结构

4.HV蓄电池

新款LS600hL/LS600h采用密封镍氢(Ni-MH)HV蓄电池(图1-22)｡此HV蓄电池具有高能､重量轻､配合混合动力驱动系统使用时间长等特性｡车辆正常工作期间,由于混合动力驱动系统通过充电/放电控制来保持HV蓄电池SOC(充电状态)为恒定数值,因此,车辆不依赖外部设备再次充电｡

图1-22 HV蓄电池

HV蓄电池采用了镍片金属容器单格,以实现高冷却性能和紧凑结构｡因此,极好地实现了高能､重量轻和使用寿命长的特点｡

HV蓄电池单元包含20个蓄电池模块(图1-23)｡每个蓄电池模块由12个单格组成,彼此通过母线模块按顺序连接｡蓄电池单格在两个部位相互连接,以减小内部电阻并提高效率｡HV蓄电池单元共由240个单格(12个单格×20个模块)组成,额定电压为288V(1.2V×240个单格),位于后排座椅后的行李箱内｡

图1-23 HV蓄电池单元主部件位置分布图

HV蓄电池单元､接线盒､蓄电池智能单元､维修塞和辅助蓄电池的DC/DC转换器安装在盒内,使结构更加紧凑｡

SMRG(系统主继电器搭铁)､SMRB(系统主继电器蓄电池)和电流传感器集成于接线盒内｡

辅助蓄电池的DC/DC转换器安装在HV蓄电池单元的侧面,EPS和主动稳定悬架系统的DC/DC转换器安装在HV蓄电池单元上｡

辅助蓄电池的DC/DC转换器采用了冷却片,以提高冷却性能｡

HV蓄电池单元上安装有专用冷却系统｡若车辆安装有后空调,由于此系统控制后空调而使其具有空调功能｡

用于切断电路的维修塞位于HV蓄电池模块中部(9号和10号蓄电池之间),维修高压电路的任何部分时,务必拆下此塞｡

辅助蓄电池的DC/DC转换器(图1-24):车辆的辅助设备,如车灯､音响系统､空调系统(除电动逆变器压缩机外)及ECU,均通过DC 14V的供电系统供电｡由于混合动力驱动系统发电机输出DC 288V的额定电压,转换器将电压从DC 288V转换至DC 14V,以对辅助蓄电池再次充电｡

EPS和主动稳定悬架系统的DC/DC转换器(图1-25):此转换器将HV蓄电池的额定电压从DC 288V降至DC 46V并为动力转向ECU供电以激活EPS｡若车辆安装有主动稳定悬架系统,则此转换器为前主动稳定控制ECU和后主动稳定控制ECU供电｡若为EPS供电失败,则DC/DC转换器将辅助蓄电池电压从12V升至33V并将其供给EPS｡

接线盒:采用集成了SMRG和SMRB的接线盒｡

维修塞:在检查或维修前拆下维修塞(在HV蓄电池中部位置)切断高压电路,从而确保维修期间的安全｡维修塞总成包含互锁的舌簧开关｡将卡箍翻起,关闭用来断开SMR的引导开关｡但是,为确保安全,在拆下维修塞前一定要关闭点火开关｡维修塞总成内安装有高压电路主熔丝｡维修后,请连接维修塞后再起动系统｡否则可能会损坏蓄电池智能单元｡

图1-24 辅助蓄电池的DC/DC转换器系统控制图

图1-25 EPS和主动稳定悬架系统的DC/DC转换器系统控制图

HV蓄电池单元冷却系统:HV蓄电池在反复的充电和放电循环过程中产生大量热量,为确保HV蓄电池性能正常,采用了专用冷却系统｡此冷却系统利用来自后空调装置的冷气来冷却HV蓄电池｡但是,若车辆未安装后空调装置,则此系统可起到HV蓄电池专用冷却系统的功能｡无论是否安装后空调装置,此系统都包含蓄电池冷却鼓风机风扇､空调鼓风机风扇､蒸发器和控制风门｡此系统可通过冷气冷却HV蓄电池,因空气流量减少,提高了冷却性能并使冷却风扇更安静地工作｡此冷却系统从两个位置(后空调装置和车厢内部)引入冷气,并采用专用控制风门来控制进气｡蓄电池冷却鼓风机风扇引入的冷气通过单格之间的缝隙从HV蓄电池的上部流至下部,然后绕经DC/DC转换器进入行李箱｡

5.加速踏板位置传感器

根据加速踏板的受力大小,安装在加速踏板臂基部的磁轭围绕霍尔集成电路旋转｡霍尔集成电路将磁通量的即时变化情况转换为电信号并将其以加速踏板受力的形式发送至HV ECU｡

此传感器采用霍尔集成电路(图1-26),因此其检查方法与普通加速踏板位置传感器不同｡

图1-26 加速踏板位置传感器电路结构

6.电源电缆

电源电缆为高电压､大电流电缆,连接HV蓄电池模块与逆变器､逆变器与MG1和MG2､逆变器与电动逆变器压缩机｡电源电缆源于后排座椅后的HV蓄电池接线盒的插接器,经地板下侧沿地板加强件侧,与发动机室的逆变器相连(图1-27)｡为减少电磁干扰,电源电缆为屏蔽安装｡为便于辨认,高压线束和插接器采用橙色标记,将其与普通低压线束区分开｡

图1-27 电源电缆

7.辅助蓄电池

辅助蓄电池采用屏蔽､免维护的DC 12V蓄电池｡辅助蓄电池上安装有蓄电池温度传感器｡辅助蓄电池位于行李箱内左侧(图1-28)｡

图1-28 辅助蓄电池

六､混合动力控制系统

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｡

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｡