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雷克萨斯LS600hl混合动力汽车浅析

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发表于 2010-8-5 21:30:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
[upload=1] 新款LS600hl“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,该系统还采用了有额定电压为DC288V的大功率HV蓄电池和可将系统工作电压升至最高电压为650V的增压转换器组成的变压系统。

此系统采用的变压系包括一个可将工作电压升至最高电压DC650V的增压转换器,可在高压时驱动MG1(1号电动机发电机)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。通过高转速、大功率的MG2与大功率的2UR-FSE发动机的协同工作获得较大的驱动力。

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。

新款ls600hl的lexus混合动力驱动系统具有以下特征:

采用变压系统,其中的增压转换器将系统的工作电压升至最高电压DC650V。逆变器将直流转换为交流,以对MG1、MG2供电。

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最佳配合混合动力变速器内的动力分配行星齿轮机构。

在新款LS600HL的lexus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电压DC650V,逆变器将直流转换为交流,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,从而使MG1和MG2高转速大功率工作。

此系统根据车辆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。

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)。

发动机、MG1、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。

2级电动机减速行星齿轮机构用于增大或减小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范围。动力分配行星齿轮机构将发动机驱动力分为了两部分: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。

无离合器系统通过齿轮机械连接车轮与MG2为解除空挡位置驱动力,换挡杆位置传感器输出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。

车辆减速式制动期间,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。

采用了ETCS-i(智能节气门电控系统),这是一种无连杆系统,不采用油门踏板拉索,而采用油门踏板位置传感器和节气门位置传感器来检测油门踏板位置和节气门位置。

HVECV根据油门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。

该系统根据车辆行驶状态,通过发动机、MG2和MG2结合产生驱动力。

起动(由MG2驱动),以控制动力来驱动车轮。

通过发动机加速期间,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。

减速行驶期间,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,MG1由发动机通过行星齿轮带动旋转以对HV蓄电池充电。

混合动力系统主部件及概要如下所述。

(一)混合动力变速器

由MG1、 MG2、动力分配行星齿轮机构和2级电动机减速行星齿轮机构组成。

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,同时还可以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电池的电能驱动,产出车轮驱动力。

制动期间是或未踩下油门踏板时,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的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的转速降至更低速范围或升至更高速范围。

(二)HV蓄电池单元

由HV蓄电池、DC/DC转换器(辅助蓄电池)、DC/DC转换器(EPS和主动稳定悬架系统)、蓄电池智能单元、维修塞和接线盒/SMR(系统主继电器)组成。

HV蓄电池监视HV蓄电池状况,并将其传输至HVECU。

DC/DC转换器(辅助蓄电池) 将额定电压从DC288V降至DC14V,对车身电气零部件供电和对辅助蓄电池再次充电(DC14V)。

DC/DC转换器(EPS和主动稳定悬架系统) 将额定电压从DC288V降至DC46V,对EPS和主动稳定悬架系统供电。如果对EPS供电失败,则DC/DC转换器将使辅助蓄电池的电压从DC12V升至DC33V,并使其对动力转向ECU供电。

蓄电池智能单元监视HV蓄电池状况,并将其传输至HVECU。

为检查或维修车辆拆下维修塞时,要断开HV蓄电池高压电路。

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

(三)逆变器总成



此设备将高压DC(HV蓄电池)转换为AC(MG1和MG2),反之亦然(AC转换为DC)。主要由增压转换器和MGECU组成。

增压转换器将HV蓄电池的额定电压从DC288V升至DC650V,反之亦然。

MGECU根据来自HVECU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。

(四)HVECU

接受来自各传感器和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ECU的信号,并根据这些信号计算所需的扭矩和输出功率。HVECU将计算结果发送至ECM,逆变器总成和防滑控制ECU。

监视HV蓄电池充电状态。

传输信号至控制HV蓄电池专用冷却系统或多区自动控制系统的空调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主动稳定悬架系统系统的DC/DC转换器。

控制混合动力变速器。

(五)ECM

根据从HVECU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。

(六) 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HVECU。

TRC或VSC的运行期间,计算控制所需的驱动力,并将其传输至HVECU。

(七)油门踏板位置传感器

将油门踏板位置转换为电信号并将其输出至HVECU。

(八)换挡杆位置传感器

将换挡杆位置转换为电信号并将其输出至HVECU。

(九)模式选择开关

通过驾驶员侧开关模块将驾驶员所选的行驶模式(正常行驶模式,动力模式或雪地模式)输出至HVECU。

(十)变速器控制开关

车辆以S模式行驶期间,如果朝+或-方向移动换挡杆,则此开关输出信号至HVECU。

(十一)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。

(十二)互锁开关(逆变器和维修塞)

确认以安装逆变器盖和维修盖塞。

(十三)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。
路漫漫汽修远兮
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发表于 2010-11-29 23:29:26 | 显示全部楼层
楼主在哪里修车?雷克萨斯店里吧?那家呢?
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