丰田普锐斯混合动力数据流的处理与分析 - 图文(6)

南京工程学院本科毕业设计（论文）

5.HV ECU

HV ECU始终监视SOC状态、蓄电池温度、水温和电载荷状况。在READY指示灯亮，车辆处于“P”档或车辆倒车时，如果监视项目符合条件，HV ECU发出指令，启动发动机，驱动发电机（MG1），并为HV蓄电池充电。

接收每个传感器及ECU（发动机ECU、蓄电池ECU、制动防滑控制ECU和EPS ECU）的信息，根据此信息计算所需的转矩和输出功率。

HV ECU将计算结果发给发动机ECU、变频器总成、蓄电池ECU和制动防滑控制ECU。 6.发动机ECU

根据接收的来自HV ECU的目标发动机转速和所需的发动机动力启动ETCS-i（智能电子节气门控制系统）。 7.蓄电池ECU

监控HV蓄电池的充电状态。 8.制动防滑控制ECU

控制电动/发动机产生的再生制动以及控制液压制动，使总制动力等于仅配备液压制动的传统车辆。同样，制动防滑控制ECU照常进行制动系统控制（带ECU的ABS、制动辅助和VSC+）。

3.3 丰田普锐斯混合动力系统的工作原理

混合动力系统的工作原理：

THS-II使用发动机和电动机（MG2）提供的两种动力，并使用MG1作为发电机。系统根据各种车辆行驶状况优化组合这两种动力。

图3-11为混合动力THS-II系统车辆行驶状况分析的工作原理，来分析说明THS-II系统如何控制发动机、MG1和电动机（MG2）来驱动汽车。

图3-11 车辆行驶状况

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图3-11中，1表示仪表板上“READY”灯亮；2表示启动；3表示发动机微加速；4表示小负荷巡航；5表示节气门全开加速；6表示减速行驶；7表示倒车。

表3-4对行星齿轮的旋转方向、转速和电源平衡进行了说明，并对MG1和MG2 的充电 或发电状态、旋转方向和转矩状态作了说明。

表3-4 模拟杠杆图 状态 旋转方向 正转 转矩状态 +转矩 模拟杠杆图例 +侧 放电 反转 箭头向上 -转矩 -侧 箭头向下 正转 -转矩 发电 +侧 箭头向下 1.READY灯打开状态 （1）发动机停止

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1）如果冷却液温度、SOC状态、蓄电池温度和电载荷状态不满足条件，即使驾驶员按下POWER开关、READY灯打开，发动机也不会运转。在这种状态下，发动机MG1和MG2均停止工作。

2）若要使车辆停止并换到P挡，如果冷却液温度、SOC状态、蓄电池温度和电载荷状态满足条件，则HV ECU将继续使发动机在预定时间段内运行，然后使发动机停机。

（2）启动发动机

1）READY灯打开，车辆处于P挡或者倒车时，HV ECU监视的任何项目不满足条件HV ECU启动MG1 (太阳齿轮带动支架运转）从而启动发动机，如图3-12所示。

图3-12 准备启动状态

2）运行期间，为了防止MG1的太阳齿轮的反作用力使MG2的环齿轮转动并驱动驱动轮MG2接收电流，施加制动，这个功能叫做反作用控制。

3）在下一状态中，运转中的发动机启动作为发电机的MG1，进而为HV蓄电池充电，如图3-13所示。

图3-13 启动后蓄电池充电

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2.起步后

（1）MG2驱动（图3-14）

起步后，车辆仅由MG2驱动，这时，发动机保持停止状态，MG1以反方向旋转而不发电。

图3-14 起步工况

（2）启动发动机（图3-15）

当只有MG2工作时，在两种情况下发动机将被启动。 1）如果增加驱动转矩，则MG1将被启动，进而启动发动机。

图3-15 汽车起步后发动机启动

2）如果HV ECU监视的任何项目（如SOC状态、蓄电池温度、冷却液温度和电载荷状态）与规定值有偏差，则MG1将被启动，进而启动发动机。

在下一状态中，已经启动的发动机将使MG1作为发电机为HV蓄电池充电。如果需要增加驱动转矩，发动机将启动作为发电机的MG1并转变为发动机稍微加速模式，如图3-16所示。

图3-16 发动机驱动发电机

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3.发动机稍微加速（图3-17）

发动机稍微加速时，发动机的动力由行星齿轮分配，其中一部分动力直接输出，剩余动力用于MG1发电。通过变频器的电动传输，电力输送到MG2，作为MG2的输出动力。

图3-17 发动机微加速工况

4.低速巡航（图3-18）

车辆以低载荷巡航时，发动机的动力由行星齿轮分配，其中一部分动力直接输出，剩余动力用于MG1发电。通过变频器的电动传输，电力输送到MG2，作为MG2的输出动力。

图3-18 低载荷巡航工况

5.节气门全开加速（图3-19）

车辆从低载荷巡航转换为节气门全开加速时，系统将在保持MG2动力的基础上，增加HV蓄电池的电动力。

图3-19 节气门全开加速工况

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