4.3.1. MG1 (Motor Generator No.1)
Hình 4.8.Các ký hiệu cực trên MG1
Bảng 4.5. Mô tả các cực của MG1
Ký hiệu (Tên các cực trên ECU
HV)
Mô tả Điều kiện hoạt
động
Chú thích
GRF - GRFG
Tín hiệu phát hiện cuộn dây kích thích của bộ phân giải máy phát
Bộ phân giải máy phát dừng hoặc đang quay
Xung điện từ
GSN - GSNG
Tín hiệu phát hiện cuộn dây phát hiện S của bộ phân giải máy phát
Bộ phân giải máy phát dừng hoặc đang quay
Xung điện từ
GCS - GCSG
Tín hiệu phát hiện cuộn dây phát hiện C của bộ phân giải máy phát
Bộ phân giải máy phát dừng hoặc đang quay
Xung điện từ
Chức năng
- Chức năng chính của MG1 là nạp lại điện cho pin HV
- Ngoài ra hoạt động như một máy đề để khởi động động cơ. Nguyên lý làm việc
- Để cho motor MG hoạt động liên tục thì dòng điện 3 pha phải được cấp liên tục vào đúng vị trí cuộn dây U, V hoặc W:
ECU HV cấp một dòng điện pha chân GRF, từ trường được sinh ra truyền đến các cuộn S và C qua rotor dưới dạng xung điện từ, xung này được gửi về ECU HV qua GSN đối với cuộn S và GCS đối với cuộn C. Do rotor của bộ phân giải có dạng hình ôvan nên khi rotor quay xảy ra sự thay đổi
106 giá trị đỉnh cực đại của sóng phát ra bởi các cuộn dây phát hiện S và cuộn dây phát hiện C thay đổi theo vị trí của rotor. Tín hiệu được gửi về ECU HV từ 2 chân GSN và GCN, được ECU HV tính toán nhờ vậy xác định vị trí của rotor.
Ngoài ra ECU HV liên tục theo dõi các giá trị cực đại và tần số xuất hiện của chúng được gửi về từ 2 chân GSN và GCN, nhờ vậy ECU HV tính toán được tốc độ quay của rotor.
- Ngoài ra trên motor MG còn có các chân U, V, W được cấp nguồn từ bộ đổi điện.
4.3.2. MG2 (Motor Generator No.2)
Bảng 4.6. Mô tả các cực của MG2
Ký hiệu (Tên các cực trên ECU
HV)
Mô tả Điều kiện hoạt
động
Chú thích
MRF - MRFG
Tín hiệu phát hiện cuộn dây kích thích của bộ phân giải motor
Bộ phân giải motor dừng hoặc đang quay
Xung điện từ
MSN - MSNG
Tín hiệu phát hiện cuộn dây phát hiện S của bộ phân giải motor
Bộ phân giải motor dừng hoặc đang quay
Xung điện từ
MCS - MCSG
Tín hiệu phát hiện cuộn dây phát hiện C của bộ phân giải motor
Bộ phân giải motor dừng hoặc đang quay
Xung điện từ MMT - MMTG Cảm biến nhiệt độ MG2 Tham khảo danh
sánh -
OMT - OMTG Cảm biến nhiệt độ MG1 Tham khảo danh
sách -
Chức năng
- Chức năng chính của MG2 là dẫn dộng các bánh xe.
- Ngoài ra hoạt động như một máy phát điện trong trường hợp xe xuống dốc. Nguyên lý làm việc
107
- Để phát hiện được nhiệt độ của các MG, cảm biến nhiệt độ sẽ gửi tín hiệu về ECU HV qua chân MMT đối với MG2 và chân OMT đối với MG1. Khi đó ECU HV sẽ điều khiển hệ thống làm mát phù hợp.
- Trong trường quá nhiệt do trục trặc hệ thống làm mát, thì ECU HV sẽ hạn chế điện áp đầu ra của MG.
4.4. ECU ắc quy (Battery ECU)
4.4.1. ECU ắc quy
Hình 4.9.Các cực của giắc nối ECU ắc quy
Bảng 4.7. Mô tả các cực của ECU ắc quy
Ký hiệu (Tên các
cực) Mô tả Điều kiện hoạt động Điều kiện xác
định
AM - GND Pin phụ (đo điện áp pin
và nuôi bộ nhớ pin ECU) Luôn luôn 9 đến 14V IGCT - GND Tín hiệu điều khiển Công tắc
READY/ON 9 đến 14V
VM - GND Tín hiệu giám sát cánh quạt của motor quạt gió
Chế độ dẫn động 1 của motor quạt gió (ở tốc độ thấp)
10 đến 14V
VM - GND Tín hiệu giám sát cánh quạt của motor quạt gió
Chế độ dẫn động 6 của motor quạt gió (ở tốc độ cao)
2 đến 6V FCTL1 - GND Relay cánh quạt của ắc
quy
Khởi động motor
quạt gió Dưới 1V
IG2 - GND Tín hiệu IG Công tắc IG/ON 9 đến 14V
CANH - GND Cực ra nối giao tiếp CAN
108 CANL - GND Cực ra nối giao tiếp CAN
thấp Công tắc IG/ON Xung điện từ
SI - GND Tín hiệu dẫn động của motor quạt gió
Chế độ khởi động từ 1 đến 6 của motor quạt gió Xung điện từ TB1 - GB1 Cảm biến nhiệt độ số 1 của pin HV
Nhiệt độ của pin
HV: (-40 đến 900C) 4.8 đến 1.0V TB2 - GB2 Cảm biến nhiệt độ số 2
của pin HV
Nhiệt độ của pin
HV: (-40 đến 900C) 4.8 đến 1.0V TB3 - GB3 Cảm biến nhiệt độ số 3
của pin HV
Nhiệt độ của pin
HV: (-40 đến 900C) 4.8 đến 1.0V TC1 - GC1 Cảm biến nhiệt độ khí
làm mát
Nhiệt độ của pin
HV: (-40 đến 900C) 4.8 đến 1.0V VIB - GIB
Nguồn điện của cảm biến dòng pin ( 1 giá trị cụ thể)
Công tắc IG/ON 4.5 đến 5.5V IB - GIB Cảm biến dòng pin Công tắc
READY/ON 0.5 đến 4.5V
GND - Body ground Mát (Đất) Luôn luôn (kiểm tra
điện trở) Dưới 6V
Chức năng
- Kiểm soát và điều khiển nguồn pin của ắc quy HV
- Điều khiển quạt làm mát cho ắc quy HV
- Kiểm soát dòng điện và nhiệt độ của ắc quy HV.
- Kiểm soát không khí làm mát của ắc quy HV Nguyên lý làm việc
- ECU ắc quy được cấp nguồn từ ECU HV từ chân +B1 và +B2 đến chân IGCT của ECU ắc quy.
- Khi có tín hiệu đánh lửa đến chân IG2, ECU ắc quy sẽ điều khiển ắc quy HV cấp nguồn đến cụm relay chính SMR. Dòng diện bên trong ắc quy HV được kiểm soát bởi cảm biến dòng gửi đến ECU ắc quy qua chân IB.
- Mức điện năng của pin được kiểm soát bởi các chân từ VBB10 đến VBB14 ở ngăn pin thứ nhất và các chân VBB1 đến VBB9 ở ngăn pin thứ hai. Do mức
109 năng lượng của pin phải được kiểm soát liên tục ngay cả khi tắt máy nên ECU HV luôn cấp nguồn từ chân BATT đến chân AM trên ECU ắc quy.
- Trong quá trình hoạt động, nhiệt độ của các ngăn pin được gửi về ECU ắc quy qua ba cảm biến nhiệt độ ứng với các chân TB1, TB2, TB3 để điều khiển chế độ làm mát hệ thích hợp.
- Để kiểm soát nhiệt độ không khí làm mát lấy từ bên trong xe nhà sản xuất sử dụng nhiệt độ khí làm mát để tránh tình trạng làm mát bằng khí nóng trong xe. Tín hiệu nhiệt độ khí làm mát được gửi về ECU ắc quy thông qua chân TC1. Cảm biến nhiệt độ của ắc quy (cho mô-đun ắc quy)
Hình 4.10. Sơ đồ mạch cảm biến nhiệt độ ắc quy cho mô-đun ắc quy
Có 3 cảm biến nhiệt độ của ắc quy HV (cho mô-đun ắc quy) phát hiện nhiệt độ của các mô-đun ắc quy. Để tránh cho nhiệt sinh ra bởi ắc quy HV làm giảm tính năng của ắc quy, HV CPU kiểm soát quạt làm mát ắc quy HV dựa vào nhiệt độ do nó phát hiện.
HV CPU nhận tín hiệu nhiệt độ từ bộ điều khiển ắc quy, ECU ắc quy cấp dòng điện 5V cho các cặp chân của 3 cảm biến nhiệt độ để kiểm soát của các mô-đun ắc quy, khi phát hiện điện áp không đúng với mức trên thì ECU ắc quy sẽ báo lên HV CPU điều khiển quạt làm mát.
110 Cảm biến nhiệt độ của ắc quy HV (cho khí làm mát)
Cảm biến nhiệt độ của ắc quy HV (cho ống nạp khí) được lắp trong ống dẫn nằm
giữa ắc quy HV và quạt làm mát ắc quy HV.
Hình 4.11. Sơ đồ mạch cảm biến nhiệt độ cho khí làm mát
Cấu tạo và chức năng cũng giống như cảm biến nhiệt độ cho mô-đun ắc quy. Tuy nhiên nhà sản xuất chế tạo cảm biến nhiệt độ của ắc quy HV (cho khí làm mát) phát hiện nhiệt không khí từ quạt làm mát ắc quy HV để điều chỉnh các chế độ làm mát phù hợp. Để tránh cho nhiệt sinh ra bởi ắc quy HV làm giảm tính năng của ắc quy, ECU HV kiểm soát quạt làm mát ắc quy HV dựa vào nhiệt độ do nó phát hiện.
Cảm biến dòng điện của ắc quy HV.
111 Cảm biến dòng điện nằm bên trong hộp đầu nối HV trên ắc quy HV, nó gồm 3 chân: 1 chân mát, 1 chân cấp nguồn và 1 chân tín hiệu. Cảm biến được sử dụng để phát hiện dòng điện phóng và nạp của ắc quy HV. ECU HV sử dụng tổng giá trị dòng điện phóng và nạp để tính toán giá trị SOC.
4.4.2. Hệ thống làm mát ắc quy HV
Để đảm bảo tính năng chính xác của ắc quy HV, hệ thống làm mát chuyên dụng cho ắc quy sẽ được áp dụng, bao gồm: Motor quạt gió (Battery Blower Motor), bộ điều khiển motor (Battery Blower Motor Controller) và relay cánh quạt (Battery Fan Relay).
Bộ điều khiển motor
Bảng 4.8 Mô tả các cực của bộ điểu khiển motor
Ký hiệu (Tên các cực) Mô tả Chú thích
(3) +B – GND Nguồn cấp cho bộ điều khiển khi relay
đóng. Dưới 1V
(2) SI – GND Tín hiệu dẫn động của motor quạt gió Xung điện từ (4) VM – GND
Tín hiệu giám sát cánh quạt của motor
quạt gió Tùy mức độ
Chức năng
- Làm mát pin HV
- Điều khiển tốc độ làm mát phù hợp với nhiệt độ. Nguyên lí hoạt động:
- Khi nhiệt độ trong ắc quy HV vượt quá tình trạng hoạt động bình thường, thì cảm biến nhiệt độ sẽ báo tín hiệu về ECU ắc quy. Khi đó ECU ắc quy sẽ truyền tín hiệu thông qua chân FCTL1, có dòng điện đi qua cuộn dây làm đóng relay cánh quạt. Khi đó có dòng điện đi từ ắc quy phụ qua relay làm quay motor và đồng thời cấp nguồn cho bộ điều khiển quạt làm mát.
- ECU ắc quy sẽ truyền tín hiệu đến bộ điều khiển motor qua chân SI. Sau đó bộ điều khiển thông qua chân VM theo từng chế độ ứng với nhiệt độ khác nhau.
112
4.5. Cảm biến bàn đạp ga (Accel Position Sensor)
Hình 4.13. Các cực giắc nối của cảm biến bàn đạp ga Bảng 4.9. Mô tả các cực của cảm biến bàn đạp ga
Ký hiệu (Tên các
cực trên ECU HV) Mô tả Điều kiện hoạt động Chú thích
VPA1 - EP1 Cảm biến vị trí bàn đạp ga (cho hệ thống HV)
Công tắc IG/ON, chân ga tăng tốc
0.5 đến 1.1V
VPA1 - EP1 Cảm biến vị trí bàn đạp ga (cho hệ thống HV) Công tắc IG/ON, xe dừng ở vị trí P, chân ga đạp hoàn toàn. 2.6 đến 4.5V
VPA2 - EP2 Cảm biến vị trí bàn đạp ga (phát hiện sự cố cảm biến)
Công tắc IG/ON, chân ga đạp hoàn toàn.
1.2 đến 2.0V VPA2 - EP2 Cảm biến vị trí bàn đạp ga
(phát hiện sự cố cảm biến)
Công tắc IG/ON, chân ga tăng tốc.
3.4 đến 5.3V
VCP1 - EP1
Nguồn cấp cho cảm biến vị trí bàn đạp ga (cho chân VPA1)
Công tắc IG/ON 4.5 đến 5.5V
VCP2 - EP2
Nguồn cấp cho cảm biến vị trí bàn đạp ga (cho chân VPA2)
113 Chức năng
- Xác định tốc độ mong muốn của người lái qua đó điều khiển motor bướm ga đồng thời điều khiển nguồn cấp đến motor dẫn động (MG2) quay với tốc độ thích hợp.
Nguyên lý làm việc
- Nguồn cấp cho cảm biến vị trí bàn đạp ga được cấp nguồn từ ECU HV qua 2 chân VCP1 và VCP2 để đảm bảo khi xảy ra hư hỏng vẫn có thể hoạt động xe và báo lỗi về ECU HV.
- Cảm biến vị trí bàn đạp ga gửi tín hiệu điện áp thay đổi theo độ nhấn của bàn đạp ga đến các cực VPA1 và VPA2 của ECU HV. Nhờ vào các giá trí điện áp, ECU HV xác định được vị trí của bàn đạp ga và điều khiển motor bướm ga và tốc độ quay của motor dẫn động. Khi không nhấn bàn đạp ga thì điện áp ra là thấp và điện áp ra này tăng lên theo lực nhấn bàn đạp ga.
- Bằng cách sử dụng 2 mạch, nếu có hư hỏng chỉ xảy ra ở một mạch thì mạch còn lại có thể phát hiện được.
4.6. Cảm biến vị trí cần chuyển số (Shift Lever Position Sensor)
Hình 4.14. Các cực giắc nối của cảm biến vị trí cần chuyển số
Bảng 4.10.Mô tả các cực của cảm biến vị trí cần chuyển số và cảm biến chọn số.
Ký hiệu (Tên các
cực trên ECU HV) Mô tả Điều kiện hoạt động Chú thích
VSX1 - E2X1 Cảm biến vị trí chuyển số (chính)
Công tắc IG/ON, cần chọn số ở vị trí gốc
2.0 đến 3.0V
VSX1 - E2X1 Cảm biến vị trí chuyển số (chính)
Công tắc IG/ON, cần số chuyển sang vị trí “R”
114 VSX1 - E2X1 Cảm biến vị trí chuyển số
(chính)
Công tắc IG/ON, cần số chuyển sang vị trí “B” hoặc “D”
0.2 đến 1.0V
VSX2 - E2X2 Cảm biến vị trí chuyển số (phụ)
Công tắc IG/ON, cần chọn số ở vị trí gốc
2.0 đến 3.0V
VSX2 - E2X2 Cảm biến vị trí chuyển số (phụ)
Công tắc IG/ON, cần số chuyển sang vị trí “R”
4.0 đến 4.8V
VSX2 - E2X2 Cảm biến vị trí chuyển số (phụ)
Công tắc IG/ON, cần số chuyển sang vị trí “B” hoặc “D”
0.2 đến 1.0V
VCX1 - E2X1 Nguồn cấp cho cảm biến vị trí chuyển số (VSX1)
Công tắc IG/ON 4.5 đến 5.5V
VCX2 - E2X2 Nguồn cấp cho cảm biến vị trí chuyển số (VSX2) Công tắc IG/ON 4.5 đến 5.5V VSX3 - GND1 Cảm biến vị trí chọn số (chính) Công tắc IG/ON, cần chọn số ở vị trí gốc 0.5 đến 2.0V VSX3 - GND1 Cảm biến vị trí chọn số (chính) Công tắc IG/ON, cần số chuyển sang vị trí “R”, “B” hay “D” 3.0 đến 4.85V VSX4 - GND1 Cảm biến vị trí chọn số (phụ) Công tắc IG/ON, cần chọn số ở vị trí gốc 0.5 đến 2.0V VSX4 - GND1 Cảm biến vị trí chọn số (phụ) Công tắc IG/ON, cần số chuyển sang vị trí “R”, “B” hay “D” 3.0 đến 4.85V
VCX3 - GND1 Nguồn cấp cho cảm biến vị trí chọn số (VSX3)
Công tắc IG/ON 9 đến 14V
VCX4 - GND1 Nguồn cấp cho cảm biến vị trí chọn số (VSX4)
115 Chức năng
- Xác định vị trí tay số qua đó điều khiển nguồn cấp đến motor để dẫn động quay với tốc độ thích hợp.
Nguyên lý làm việc
- Cảm biến chuyển số sử dụng hai cảm biến điều khiển: cảm biến vị trí chuyển số và cảm biến vị trí chọn số. Do đó:
Chân VCX1 và VCX2 cấp nguồn cho cảm biến vị trí chuyển số.
Chân VCX3 và VCX4 cấp nguồn cho cảm biến vị trí chọn số.
- Sự kết hợp giữa 2 cảm biến này sẽ xác định vị trí tay số mà người lái chọn nhờ vào điện áp ở chân cảm biến chuyển số chính VSX1 và VSX3. Mỗi vị trí số tương ứng với điện áp đầu ra của 2 cảm biến, giá trị này sẽ gửi về ECU HV. Từ đó ECU HV xử lý và điều khiển nguồn cấp đến motor dẫn động (MG2) phù hợp với tốc độ của tay số đó. Vị trí tay số được xác định như sau:
“Vị trí ban đầu”: VSX1 ở khoảng 2.5V và VSX3 khoảng 1.0 đến 1.6V
“N” : VSX1 ở khoảng 2.5V và VSX3 khoảng 2.9 đến 4.3V
“R” : VSX1 ở khoảng 0.2 đến 0.8V và VSX3 khoảng 2.9 đến 4.3V
“D” : VSX1 ở khoảng 4.2 đến 4.8V và VSX3 khoảng 2.9 đến 4.3V
“B” : VSX1 ở khoảng 4.2 đến 4.8V và VSX3 khoảng 1.0 đến 1.6V
- Điện áp không chỉ gửi về các chân chính như VSX1, VSX3 mà còn gửi giá trị tương tự về các chân VSX2, VSX4 để đảm bảo khi xảy ra hư hỏng vẫn có