【正文】 根據(jù)目 標(biāo)發(fā)動 機 轉(zhuǎn) 速和所需 發(fā)動 機原 動 力控制智能 電 子 節(jié) 氣 門 控制系 統(tǒng) (ETCSi)。 通 過 使用來自混合 動 力 車輛 控制 ECU 的信號， 連 接和斷開 HV 蓄 電 池與 帶轉(zhuǎn)換 器的逆 變 器 總 成之 間 的高 壓電 源 電 路。 ● 混合 動 力 車輛 控制 ECU 持 續(xù)監(jiān)視 HV 蓄 電 池充 電 狀 態(tài) (SOC)、 HV 蓄 電 池溫度、冷卻液溫度和 電 氣 負(fù)載 狀 態(tài) 。所示的示例 為 ‘快 照 ’，正常的系 統(tǒng) 工作是條件和適 應(yīng)這 些條件的系 統(tǒng) 反 應(yīng) 不斷 變 化的融合。 項 目 正扭矩 負(fù) 扭矩 正向 (+) 旋 轉(zhuǎn) 驅(qū)動 發(fā)電 反向 () 旋 轉(zhuǎn) 發(fā)電 驅(qū)動 ● 例如，如果 馬 達 發(fā)電 機沿正向 (+) 旋 轉(zhuǎn) ，并施加 負(fù) 扭矩， 則 其將 發(fā)電 （ 產(chǎn) 生 電 能）。 ● 發(fā)動 機起 動時 ， 為 防止 MG1 太陽 齒輪 的反作用力旋 轉(zhuǎn)齒 圈和 驅(qū)動驅(qū)動輪 ，將施加 電 流至 MG2 以防止其旋 轉(zhuǎn) 。然而，太陽 齒輪 沿 () 方向自由旋 轉(zhuǎn) 以平衡旋 轉(zhuǎn) 的 齒 圈。 ： 電 力路徑 發(fā)動 機 HV 混合 動 力 傳動橋 MG2 復(fù)合 齒輪 機構(gòu) MG1 帶轉(zhuǎn)換 器的 逆 變 器 總 成 ：機械 動 力路徑 ： 動 力 傳輸 HV 蓄 電 池 13P0HV15C ● 為 提高 發(fā)動 機 轉(zhuǎn) 速而需要更多 發(fā)動 機 動 力 時 ，相關(guān) 齒輪 的 轉(zhuǎn) 速改 變 如下。此外，由于 MG1 未 產(chǎn) 生任何扭矩，因此沒有扭矩作用于太陽 齒輪 (MG1)。 ● 再生制 動過 程中， MG2 將 車輛 的 動 能 轉(zhuǎn)換為電 能，并存 儲 到 HV 蓄 電 池內(nèi)。 HV ● MG1 和 MG2 采用 帶 水 泵 的冷卻系 統(tǒng) 。此外，通 過 適當(dāng)控制旋 轉(zhuǎn) 磁 場 與 轉(zhuǎn) 子磁 鐵 角度，可以有 效地 產(chǎn) 生大扭矩和高 轉(zhuǎn) 速。使用 該頻 率恒定的磁 場 ， 線 圈 S 和 線 圈 C 將 輸 出與 轉(zhuǎn) 子位置 對應(yīng) 的 值 。勵磁 線 圈的磁 場 由 轉(zhuǎn) 子送至 線 圈 S 和 C。時線 圈 A、 S 和 C 的 輸 出波形。 ● 功率晶體管的激活由混合 動 力 車輛 控制 ECU 通 過 MG ECU 和 IPM 控制。此外，信號 處 理器 / 保 護 功能 處 理器已 集成于 IPM 的控制部分內(nèi)。根據(jù)接收自混合 動 力 車輛 控制 ECU 的信號， MG ECU 通 過 將信號 發(fā) 送到逆 變 器和增 壓轉(zhuǎn)換 器的 IPM 來 對 其 進 行控制，從而 驅(qū) 動 MG1 或 MG2，或使其 發(fā)電 。C (149176。 ● 采用 風(fēng) 冷法，利用 專 用冷卻 風(fēng) 扇和來自 車廂 內(nèi)部的空氣冷卻 HV 蓄 電 池。 車輛 正常工作期 間 ，由于 執(zhí) 行充 電 / 放 電 控制使 HV 蓄 電 池保持在恒定的充 電 狀 態(tài) (SOC) 范 圍 內(nèi)，因此， 車輛 不需要使用外部 設(shè)備進 行再充 電 。其 預(yù) 充 電電 阻器位于混合 動 力 車輛轉(zhuǎn)換 器內(nèi)。由于豐田混合 動 力系 統(tǒng) II (THSII) 輸 出的是公稱 電壓 直流 V，因此 使用 轉(zhuǎn)換 器將 電壓 從直流 V 轉(zhuǎn)換為 直流 12 V，以 對輔 助蓄 電 池再充 電 。 系 統(tǒng) 主 繼電 器搭 鐵 系 統(tǒng) 主 繼電 器蓄 電 池 (SMRG) (SMRB) 蓄 電 池 電 流 傳 感器 HV 13P0HV27C 37 2021/01/14 10:51:32 HV38 混合 動 力系 統(tǒng) … ｜ 豐田混合 動 力系 統(tǒng) II HV… 蓄 電 池 ● HV 蓄 電 池使用密封 鎳氫 (NiMH) 蓄 電 池 單 格。 ● 切斷 電 路的 維 修塞把手安裝于 HV 蓄 電 池中部（ 15 號和 16 號模 塊 之 間 ）。通 過 集成獨立逆 變 器散 熱 器、 空調(diào) 冷凝器和 發(fā)動 機散 熱 器，使布局更加 緊 湊。 ● MG1 和 MG2 作 為發(fā)電 機工作 時 ，逆 變 器將其 產(chǎn) 生的交流 電轉(zhuǎn)換為 最高 電壓 650 V 的直流 電 ， 然后增 壓轉(zhuǎn)換 器將 電壓 降至 約 直流 V，從而 對 HV 蓄 電 池充 電 。 增壓 后，逆 變 器將直流 電轉(zhuǎn)換為 交流 電 。 07V0HV15C 31 2021/01/14 10:51:30 HV32 混合 動 力系 統(tǒng) … ｜ 豐田混合 動 力 系 統(tǒng) II 2.… 帶轉(zhuǎn)換 器的逆 變 器 總 成 概述 ● 帶轉(zhuǎn)換 器的逆 變 器 總 成由逆 變 器、增 壓轉(zhuǎn)換 器、智能 電 源模 塊 (IPM) 和 馬 達 發(fā)電 機 ECU (MG ECU) 組 成。此外， 馬 達 發(fā)電 機 ECU (MG ECU) 根據(jù) 規(guī) 定 時間 內(nèi) 轉(zhuǎn) 子位置的 變 化量 計 算 轉(zhuǎn) 速。 ● 檢測線 圈的 電 流定向如下所示。 ● 解析器的 轉(zhuǎn) 子 為橢圓 形，定子與 轉(zhuǎn) 子 間 的距離隨 轉(zhuǎn) 子的旋 轉(zhuǎn) 而 變 化。通 過 根據(jù) 轉(zhuǎn) 子的旋 轉(zhuǎn) 位置和 轉(zhuǎn) 速 控制 該 旋 轉(zhuǎn) 磁 場 ， 轉(zhuǎn) 子中的永久磁 鐵 受到旋 轉(zhuǎn) 磁 場 的吸引而 產(chǎn) 生扭矩。它 們 所使用的定子由低 鐵 芯耗 損 的 電 磁 鋼 板和可承受高 壓 的 馬 達 繞組線 束制成。 傳動 機構(gòu) … 動 力分配行星 齒輪 機構(gòu) 減速行星 齒輪 機構(gòu) 發(fā)動 機（停止） MG1（自由旋 轉(zhuǎn) ） MG2（ 驅(qū)動 ） 13P0HV81C 25 2021/01/14 10:51:29 HV26 混合 動 力系 統(tǒng) … ｜ 豐田混合 動 力系 統(tǒng) II 列 線圖 … (+) (+) (+) () 0 rpm () () () (+) 太陽 齒輪 (MG1) 行星 齒輪 架 齒 圈 行星 齒輪 架 太陽 齒輪 (MG2) （ 發(fā)動 機） （ 輸 出） （固定） HV 13P0HV82C 動 力分配行星 齒輪 機構(gòu) 減速行星 齒輪 機構(gòu) 26 2021/01/14 10:51:29 混合 動 力系 統(tǒng) ｜ 豐田混合 動 力系 統(tǒng) II HV27 ■ 主要零部件的 結(jié) 構(gòu) 1. MG1 和 MG2 概述 ● 馬 達 發(fā)電 機 (MG1) 和 馬 達 發(fā)電 機 (MG2) 為緊 湊、 輕 型和高效的交流永久磁 鐵馬 達。 ： 電 力路徑 發(fā)動 機 混合 動 力 傳動橋 MG2 復(fù)合 齒輪 機構(gòu) MG1 帶轉(zhuǎn)換 器的 逆 變 器 總 成 ：機械 動 力路徑 ： 動 力 傳輸 HV 蓄 電 池 13P0HV06C 23 2021/01/14 10:51:28 HV24 混合 動 力系 統(tǒng) … ｜ 豐田混合 動 力系 統(tǒng) II ● 減速期 間 ， 齒 圈由 車輪帶動 旋 轉(zhuǎn) 。 MG1 通 過 利用作用于太陽 齒輪 (MG1) 上的 負(fù) 扭矩來 發(fā)電 。在此情況下行 駛時 ，由于 發(fā)動 機停止，行星 齒輪 架（ 發(fā)動 機）的 轉(zhuǎn) 速 為 0 rpm。 發(fā)動 機將 繼續(xù) 運行，直到 SOC、 發(fā)動 機冷 卻液溫度、蓄 電 池溫度和 / 或 電 氣 負(fù)載 狀 態(tài) 達 到 規(guī) 定值 。理解旋 轉(zhuǎn) 方向和扭矩之 間 的關(guān) 系有助于理解 馬 達 發(fā)電 機的作用。由 于行星 齒輪 的 結(jié) 構(gòu)， 3 個 齒輪 的 轉(zhuǎn) 速之 間 的關(guān)系 總 是表示 為 一條 直 線 。 12 2021/01/14 10:51:24 混合 動 力系 統(tǒng) ｜ 豐田混合 動 力系 統(tǒng) II HV13 ■ 系 統(tǒng) 工作情況 1. 概述 ● 混合 動 力系 統(tǒng) 使用 發(fā)動 機和 MG2 提供的原 動 力，并主要將 MG1 作 為發(fā)電 機使用。 將加速踏板位置 轉(zhuǎn)換為電 信號，并將其 輸 出到混合 動 力 車輛 控制 ECU。 ? 接收來自各 傳 感器及 ECU（蓄 電 池 電壓傳 感器、防滑控制 ECU 和 動 力 轉(zhuǎn) 向 ECU）的信息，并基于 該 信息， 計 算出 所需扭矩及 輸 出功率。 將最高 電壓 從直流 V 降低 為 直流 12 V， 以向 車 身 電 氣零部件供 電 ，并 對輔 助蓄 電 池 再充 電 （直流 12 V）。 位于 MG2 和 動 力分配行星 齒輪 之 間 ， 馬 達減 速行星 齒輪 降低 MG2 的 轉(zhuǎn) 速，以增加扭矩。 ： 電 力路徑 發(fā)動 機 MG2 復(fù)合 齒輪 機構(gòu) MG1 帶轉(zhuǎn)換 器的 逆 變 器 總 成 ：機械 動 力路徑 ： 動 力 傳輸 HV 蓄 電 池 13P0HV04C 6 2021/01/14 10:51:23 混合 動 力系 統(tǒng) … ｜ 豐田混合 動 力系 統(tǒng) II HV7 對 …HV… 蓄 電 池充 電 發(fā)動 機通 過 行星 齒輪驅(qū)動 MG1 旋 轉(zhuǎn) ，以 對 HV 蓄 電 池 充 電 。根據(jù) 這 些 計 算 結(jié) 果，混合 動 力 車輛 控制 ECU 優(yōu)化控制 節(jié) 氣 門 。 馬 達減速行星 齒輪 機構(gòu) 降低 MG2 的 轉(zhuǎn) 速， 動 力分配行星 齒輪 機構(gòu)將 發(fā)動 機的原 動 力分成二路：一路用來 驅(qū)動車輪 ，另 一路用來 驅(qū)動 MG1，因此， MG1 可作 為發(fā)電 機使用。 換 檔桿位置 傳 感器 輸 出 N 位置信號，將逆 變 器 （控制 MG1 和 MG2）內(nèi)所有功率晶體管關(guān) 閉 ，以在空檔位置切斷原 動 力。在 發(fā)動 機工作效率良好的情況下， 發(fā)動 機在 發(fā) 電 的同 時 ，使用 MG1 驅(qū)動車輛 。 P311 混合 動 力 傳動橋 （混合 動 力 車輛傳動 橋總 成）提供了良好的 傳動 性能。可在高 壓 下 驅(qū)動馬 達 發(fā)電 機 1 (MG1) 和 馬 達 發(fā)電 機 2 (MG2)，并以 較 小 電 流將 與供 電 相關(guān)的 電 氣 損 失降至最低。 ● 馬 達減速行星 齒輪 機構(gòu)的目的是降低 馬 達 轉(zhuǎn) 速，用來使高 轉(zhuǎn) 速、大功率的 MG2 最適合混合 動 力 傳動橋 內(nèi)的 動 力分配行星 齒輪 機構(gòu)。在 該 系 統(tǒng) 中， 發(fā)動 機 動 力是基 礎(chǔ) 。 ● 有關(guān) 詳 情，參 見 CH2 頁 。有關(guān) 詳情，參 見 CH24 頁 。而且，它 還 可作 P311 混合 動 力 傳動橋 （混合 動 力 車輛傳動橋 總 成） MG1 MG2 動 力分配 行星 齒輪 復(fù)合 齒輪 機構(gòu) 馬 達減速 行星 齒輪 解析器 溫度 傳 感器 為 起 動 機來起 動發(fā)動 機。 ? MG1 和 MG2 各自都配 備 溫度 傳 感器。 該設(shè)備 將 高 壓 直流 電 （來自 HV 蓄 電 池） 轉(zhuǎn) 帶轉(zhuǎn)換 器的逆 變 器 總 成 增 壓轉(zhuǎn)換 器 馬 達 發(fā)電 機 ECU (MG ECU) 換為 交流 電 （用于 MG1 和 MG2），反之亦 然（將交流 電轉(zhuǎn)換為 直流 電 ）。 ? 監(jiān)視 HV 蓄 電 池的充 電 狀 態(tài) (SOC)。 確 認(rèn) 逆 變 器蓋和 維 修塞把手都已 經(jīng) 安裝。如果 READY 指示燈點亮且 換 檔桿置于 P、 R、 D 或 B 位置 時 任一 監(jiān)視項 目無法 滿 足要求，或者在 車輛 倒檔行 駛時 ，混合 動 力 車輛 控制 ECU 要求起 動發(fā)動 機以 驅(qū)動 MG1， 對 HV 蓄 電 池充 電 。 列 線圖 … 齒 圈（ 輸 出） ＊ (+) (+) (+) () HV 0 rpm () () () (+) 太陽 齒輪 行星 齒輪 架 齒 圈 行星 齒輪 架 太陽 齒輪 (MG1) （ 發(fā)動 機） （ 輸 出） ＊ （固定） (MG2)