豐田普銳斯混合動力汽車

1、n項目四項目四 豐田普銳斯混合動力汽車豐田普銳斯混合動力汽車n活動一活動一 豐田普銳斯混合動力汽車概述豐田普銳斯混合動力汽車概述日本豐田汽車于日本豐田汽車于19971997年所推出世界上第一個大規(guī)模生年所推出世界上第一個大規(guī)模生產(chǎn)的混合動力車輛車款，隨后在產(chǎn)的混合動力車輛車款，隨后在20012001年銷往全世界年銷往全世界4040多個國家和地區(qū)，其最大的市場是多個國家和地區(qū)，其最大的市場是日本和北美日本和北美。美國美國是普銳斯最大的市場，至是普銳斯最大的市場，至20092009初為止，美國豐田總共初為止，美國豐田總共賣了超過賣了超過6060萬量。萬量。普銳斯是在美國銷售的汽車中最省油的。評價普

2、銳斯普銳斯是在美國銷售的汽車中最省油的。評價普銳斯是美國目前為止二氧化碳排放量最干凈的車輛。是美國目前為止二氧化碳排放量最干凈的車輛。英國運輸部公布普銳斯是在英國銷售的車輛中最少二英國運輸部公布普銳斯是在英國銷售的車輛中最少二氧化碳排放的第二名。氧化碳排放的第二名。 nToyota Prius Toyota Prius 到目前為止推出了第到目前為止推出了第3 3 個版本：個版本：第一代第一代Prius Prius 于于1997 1997 年上市，主要在日本銷售；年上市，主要在日本銷售；第二代第二代Prius 2000Prius 2000年開始在美國和歐洲銷售。雖然混年開始在美國和歐洲銷售。雖然

3、混合動力配置沒有改變，但動力性增強了，幾乎是一輛合動力配置沒有改變，但動力性增強了，幾乎是一輛重新設(shè)計的新車；重新設(shè)計的新車；Prius Prius 于于20032003年在美國發(fā)售第三代。年在美國發(fā)售第三代。20062006年年1 1月普銳斯月普銳斯PriusPrius在中國上市。在中國上市。n第一代普銳斯，型號第一代普銳斯，型號NHW10NHW10，19971997年年1212月出廠月出廠, ,只在日本內(nèi)只在日本內(nèi)銷。銷。n世界上第一輛大規(guī)模量產(chǎn)的汽油電動混合動力車。世界上第一輛大規(guī)模量產(chǎn)的汽油電動混合動力車。n第一代普銳斯的生產(chǎn)成本高達第一代普銳斯的生產(chǎn)成本高達3200032000美元，

4、但是售價只為美元，但是售價只為1692916929美元，也就是每輛美元，也就是每輛NHW10NHW10都是虧本出售。都是虧本出售。n動力方面，搭載一臺動力方面，搭載一臺1.5L1.5L汽油發(fā)動機汽油發(fā)動機、永磁交流電動機永磁交流電動機和和288288伏鎳金屬氫化物（鎳氫）電池組伏鎳金屬氫化物（鎳氫）電池組。 n第二代普銳斯第二代普銳斯,NHW20,NHW20已重新設(shè)計成為已重新設(shè)計成為5 5門掀背款。門掀背款。n這一代的普銳斯比上一代長了這一代的普銳斯比上一代長了150mm150mm。n動力方面，普銳斯動力方面，普銳斯NHW20NHW20搭載一臺搭載一臺1.51.5升升4 4缸汽油發(fā)動機缸汽油

5、發(fā)動機、永磁交流電動機永磁交流電動機和和500500伏鎳金屬氫化物（鎳氫）電池組伏鎳金屬氫化物（鎳氫）電池組。n普銳斯普銳斯NHW20NHW20也是普銳斯首次進入中國的車型。中國市場也是普銳斯首次進入中國的車型。中國市場的普銳斯由四川一汽豐田汽車公司的普銳斯由四川一汽豐田汽車公司n第三代普銳斯，第三代普銳斯，ZVW30ZVW30，采用更富動感的全新線條，銳利，采用更富動感的全新線條，銳利的頭燈賦予更為鮮明的車頭樣貌的頭燈賦予更為鮮明的車頭樣貌n動力方面，動力方面，全新全新1.81.8升發(fā)動機升發(fā)動機n電動傳動系統(tǒng)部份，新一代普銳斯的電動馬達輸出自電動傳動系統(tǒng)部份，新一代普銳斯的電動馬達輸出自6

6、868馬馬力提升至力提升至8282馬力，工程師并將減速齒輪納入馬達內(nèi)部，以馬力，工程師并將減速齒輪納入馬達內(nèi)部，以在提供更高額輸出的同時，降低馬達本身的體積與重量。在提供更高額輸出的同時，降低馬達本身的體積與重量。nPRIUSPRIUS普銳斯特點：普銳斯特點：PRIUSPRIUS普銳斯油電混合動力系統(tǒng)使發(fā)動機和電動機的協(xié)普銳斯油電混合動力系統(tǒng)使發(fā)動機和電動機的協(xié)同驅(qū)動實現(xiàn)低油耗、低排放。利用電動機驅(qū)動時對環(huán)同驅(qū)動實現(xiàn)低油耗、低排放。利用電動機驅(qū)動時對環(huán)境沒有任何污染；境沒有任何污染；在減速、制動和下坡時還能回收能量以供再利用；在減速、制動和下坡時還能回收能量以供再利用；當遇到當遇到紅燈停駛時，

7、發(fā)動機會自動停止工作紅燈停駛時，發(fā)動機會自動停止工作，這將沒，這將沒有任何燃油的消耗！因此，油耗和尾氣排放都得到了有任何燃油的消耗！因此，油耗和尾氣排放都得到了有效改善有效改善nPRIUSPRIUS普銳斯特點：普銳斯特點：nPriusPrius是第一輛混聯(lián)型的是第一輛混聯(lián)型的HEVHEV，它的動力系統(tǒng)叫做，它的動力系統(tǒng)叫做 Toyota Toyota Hybrid Sy stem (THS) Hybrid Sy stem (THS) ，結(jié)合了，結(jié)合了串連和并聯(lián)串連和并聯(lián)兩種方式的兩種方式的特點。特點。 (THS)(THS)由發(fā)動機，發(fā)電機，電動機，行星齒輪，逆變器和由發(fā)動機，發(fā)電機，電動機，行

8、星齒輪，逆變器和動力蓄電池組組成。動力蓄電池組組成。發(fā)動機是傳統(tǒng)的發(fā)動機是傳統(tǒng)的 4 4 缸汽油機缸汽油機Ni-MH Ni-MH 蓄電池組，無需外接充電，免維護；蓄電池組，無需外接充電，免維護；制動系采用前后輪均為盤式制動，制動為線控，最優(yōu)化制制動系采用前后輪均為盤式制動，制動為線控，最優(yōu)化制動再生能量充電。動再生能量充電。nPRIUSPRIUS普銳斯特點：普銳斯特點：n(THS)(THS)由發(fā)動機，發(fā)電機，電動機，行星齒輪，逆變器和由發(fā)動機，發(fā)電機，電動機，行星齒輪，逆變器和動力蓄電池組組成。動力蓄電池組組成。發(fā)電機和電動機都可以做電動機，也可以做發(fā)電機，叫做發(fā)電機和電動機都可以做電動機，也

9、可以做發(fā)電機，叫做MG1MG1，MG2MG2。行星齒輪將兩個電機，發(fā)動機有機的聯(lián)系起來。行星齒輪將兩個電機，發(fā)動機有機的聯(lián)系起來電機是交流永磁同步無刷電機，最大功率分別為電機是交流永磁同步無刷電機，最大功率分別為 33K W 33K W 和和16 KW16 KW；n活動二活動二 豐田普銳斯混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)豐田普銳斯混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)n電池系統(tǒng)電池系統(tǒng) n電池系統(tǒng)由電流傳感器、保險絲、服務(wù)插銷、系統(tǒng)主繼電電池系統(tǒng)由電流傳感器、保險絲、服務(wù)插銷、系統(tǒng)主繼電器、電池控制模塊器、電池控制模塊 ECU ECU、電池通風(fēng)溫控系統(tǒng)構(gòu)成。、電池通風(fēng)溫控系統(tǒng)構(gòu)成。n在修理汽車時，為了確保安全，通過在修理汽車時，為

10、了確保安全，通過service plug service plug 人為人為地斷開電路；地斷開電路；n當電池產(chǎn)生短路時，保險絲斷開，以防止電子器件的損壞當電池產(chǎn)生短路時，保險絲斷開，以防止電子器件的損壞和車上發(fā)生火災(zāi)；和車上發(fā)生火災(zāi)；n系統(tǒng)主繼電器隨著點火鑰匙的系統(tǒng)主繼電器隨著點火鑰匙的on /off on /off 而閉合或斷開而閉合或斷開，點火鑰，點火鑰匙轉(zhuǎn)到匙轉(zhuǎn)到 OFF OFF 時，主繼電器切斷高壓系統(tǒng)以確保安全，當汽車受時，主繼電器切斷高壓系統(tǒng)以確保安全，當汽車受到碰撞或系統(tǒng)有故障時，主繼電器也會斷開高壓電；到碰撞或系統(tǒng)有故障時，主繼電器也會斷開高壓電；n電池電池 ECU ECU 根

11、據(jù)電池的電流、電壓和溫度來計算電池的根據(jù)電池的電流、電壓和溫度來計算電池的SOCSOC，并把它送到整車控制系統(tǒng)，同時它還檢測電池是否正常；并把它送到整車控制系統(tǒng)，同時它還檢測電池是否正常；n電池有電池有溫控系統(tǒng)溫控系統(tǒng)。裝在通風(fēng)道上的風(fēng)扇把來自駕駛室的風(fēng)，。裝在通風(fēng)道上的風(fēng)扇把來自駕駛室的風(fēng)，通過過濾器，通風(fēng)管路，送到高壓電池盒。通過過濾器，通風(fēng)管路，送到高壓電池盒。nHVHV電池電池 ，每單元，每單元7.2V7.2V，共，共3434個模塊，因此單元個模塊，因此單元(7.2 V) (7.2 V) x 34x 34模塊模塊= DC 244.8 V= DC 244.8 V，HVHV總電壓為總電壓為

12、244.8V244.8V。n二、12V蓄電池 12 伏蓄電池給汽車上的電器、控制器提供電源。當蓄電池電壓低時，由 CON-VER TER 把300 伏的直流電轉(zhuǎn)換成低壓直流電(12 伏)給蓄電池充電； 汽車在準備模式時，給12V 電池充電，車燈、后窗除霜器、EMPS(電子輔助動力系統(tǒng)) 和其它電子設(shè)備由CONVERTER 供電； 在ACC（自適應(yīng)巡航系統(tǒng)） 模式時，由 34AH 蓄電池供電，可持續(xù)15 小時； 在key-off模式下，蓄電池有75mA 漏電電流，即使不用車，電池也只能持續(xù)大約兩個星期。n三、混合動力傳動橋三、混合動力傳動橋豐田豐田PriusPrius所采用的混合驅(qū)動方式，它將所

13、采用的混合驅(qū)動方式，它將發(fā)動機、發(fā)電發(fā)動機、發(fā)電機和電動機通過一個行星齒輪裝置連接起來機和電動機通過一個行星齒輪裝置連接起來。Prius Prius 采用行星齒輪作為變速機構(gòu)，可以實現(xiàn)采用行星齒輪作為變速機構(gòu)，可以實現(xiàn)電機與電機與發(fā)動機的動力分配和無極變速發(fā)動機的動力分配和無極變速。動力總成動力總成和和傳遞機構(gòu)傳遞機構(gòu)主要由電機主要由電機MG1MG1、電機、電機MG2MG2、動力、動力分配行星排、減速行星排、過渡齒輪、主減速器和差分配行星排、減速行星排、過渡齒輪、主減速器和差速器等組成。速器等組成。n1 1、組合齒輪單元結(jié)構(gòu)、組合齒輪單元結(jié)構(gòu)在動力分配行星排中，在動力分配行星排中，行星架與發(fā)動

14、機相連，太陽輪行星架與發(fā)動機相連，太陽輪與與MG1MG1相連，齒圈通過過渡齒輪與主減速器相連相連，齒圈通過過渡齒輪與主減速器相連。發(fā)動。發(fā)動機輸出的動力被分成用于機輸出的動力被分成用于驅(qū)動驅(qū)動MG1MG1發(fā)電的動力發(fā)電的動力( (電動力電動力) )和用于和用于直接驅(qū)動車輪的動力直接驅(qū)動車輪的動力( (機械動力機械動力) )兩個部分兩個部分。在減速行星排中，行星架固定，太陽輪與在減速行星排中，行星架固定，太陽輪與MG2MG2相連，齒相連，齒圈與動力分配行星排的齒圈相連。圈與動力分配行星排的齒圈相連。MG2MG2的動力經(jīng)過減速的動力經(jīng)過減速行星排減速增矩后，也通過過渡齒輪向主減速器輸出行星排減速增

15、矩后，也通過過渡齒輪向主減速器輸出。n2 2、高輸出功率電動機、高輸出功率電動機 PriusPrius普銳斯油電混合動力系統(tǒng)的電動機普銳斯油電混合動力系統(tǒng)的電動機MG1MG1、MG2MG2是是交流同步電動機交流同步電動機。MG1MG1主要用于調(diào)速主要用于調(diào)速, ,MG2MG2主要作為驅(qū)動電機主要作為驅(qū)動電機, 2, 2個電機均個電機均可以作為可以作為發(fā)電機和電動機發(fā)電機和電動機。n（1 1）MG1MG1作用作用 作為電動機，作為電動機，起動發(fā)動機起動發(fā)動機，把，把發(fā)動機從靜止拖動到發(fā)動機從靜止拖動到1000 1000 轉(zhuǎn)左右轉(zhuǎn)左右，然后發(fā)動機噴油點火；然后發(fā)動機噴油點火；在在發(fā)動機有軸功輸出時

16、，發(fā)動機有軸功輸出時，MG1MG1正轉(zhuǎn)，作發(fā)電機正轉(zhuǎn)，作發(fā)電機，對電池充電和對，對電池充電和對MG2MG2供電；供電；MG1MG1反轉(zhuǎn)時，則作為電動機反轉(zhuǎn)時，則作為電動機，消耗電能。，消耗電能。通過調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié) MG1 MG1的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)發(fā)動機在某個高效功率點運行；的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)發(fā)動機在某個高效功率點運行； 隨車隨車速的變化，速的變化，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)MG1MG1的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)行星齒輪無級變速的功能的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)行星齒輪無級變速的功能n（2 2）MG2MG2作用作用 EVEV模式運行時，模式運行時，作電動機，獨立驅(qū)動汽車作電動機，獨立驅(qū)動汽車； 汽車加速和需要輔助功率時汽車加速和需要輔助功率時，作，作電動機

17、電動機； 汽車中等速度巡航時，發(fā)動機輸出功率較低，汽車中等速度巡航時，發(fā)動機輸出功率較低，MG1MG1反轉(zhuǎn)作電動機，反轉(zhuǎn)作電動機，MG2MG2作發(fā)電機作發(fā)電機，對電池充電和對，對電池充電和對 MG1 MG1供電；供電； 制動時發(fā)電制動時發(fā)電； 倒車時，倒車時，反轉(zhuǎn)驅(qū)動汽車反轉(zhuǎn)驅(qū)動汽車 n 油電混合動力系統(tǒng)中采用了油電混合動力系統(tǒng)中采用了“再生制動器再生制動器”，它利它利用用電動機的發(fā)電來再次利用動能電動機的發(fā)電來再次利用動能。n在減速中作為摩擦熱散失的動能回收為行駛用能量在減速中作為摩擦熱散失的動能回收為行駛用能量。n城市中行駛時反復(fù)進行的調(diào)速操作具有較高的能量回城市中行駛時反復(fù)進行的調(diào)速操作

18、具有較高的能量回收效果，所以在收效果，所以在低速帶優(yōu)先使用再生制動器低速帶優(yōu)先使用再生制動器。nPriusPrius普銳斯在城市中行駛普銳斯在城市中行駛100km100km，即可再生相當于，即可再生相當于1 1升汽油的能量升汽油的能量。 n四、動力控制單元四、動力控制單元使用電動機行駛的普銳斯油電混合動力系統(tǒng)中安裝有使用電動機行駛的普銳斯油電混合動力系統(tǒng)中安裝有由由變頻器、可變電壓系統(tǒng)、變頻器、可變電壓系統(tǒng)、DC/DCDC/DC轉(zhuǎn)換器組成的動力控轉(zhuǎn)換器組成的動力控制單元制單元。 n1 1、變頻器、變頻器變頻器將變頻器將HVHV蓄電池的蓄電池的直流電流直流電流轉(zhuǎn)換成電動機和發(fā)電機轉(zhuǎn)換成電動機和發(fā)

19、電機使用的使用的交流電流交流電流。另外也將。另外也將發(fā)電機和電動機發(fā)電機和電動機發(fā)出的發(fā)出的交交流電流流電流轉(zhuǎn)換成可供轉(zhuǎn)換成可供HVHV蓄電池充電蓄電池充電的的直流電流直流電流。n2、可變電壓系統(tǒng) 2.2.可變電壓系統(tǒng)可變電壓系統(tǒng)n3 3、DC/DCDC/DC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器DC/DCDC/DC轉(zhuǎn)換器將轉(zhuǎn)換器將HVHV蓄電池和發(fā)電機發(fā)出的蓄電池和發(fā)電機發(fā)出的244.8/201.6V244.8/201.6V直流電流減壓至直流電流減壓至12V12V，以供，以供車輛的輔助設(shè)備、電子部件車輛的輔助設(shè)備、電子部件ECUECU作為電源使用作為電源使用。n4 4、MG ECUMG ECU根據(jù)從動力管理控制根據(jù)從

20、動力管理控制ECU(HV CPU)ECU(HV CPU)的信號控制變頻器和的信號控制變頻器和增壓轉(zhuǎn)換器。增壓轉(zhuǎn)換器。n 5 5、電子控制系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)ECMECM電子控制系統(tǒng)是電子控制系統(tǒng)是集中控制車輛中各種系統(tǒng)的電子裝置集中控制車輛中各種系統(tǒng)的電子裝置，可稱為汽車的大腦?？煞Q為汽車的大腦。油電混合動力系統(tǒng)采用油電混合動力系統(tǒng)采用ECUECU實時實時監(jiān)控汽車各系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)監(jiān)控汽車各系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)情況和能量消耗情況，進行精密且高速的綜合控制情況和能量消耗情況，進行精密且高速的綜合控制n五、高電壓線束五、高電壓線束PriusPrius普銳斯的高電壓線束既要承受高電壓、高電流，普銳斯的高電壓線束既要承

21、受高電壓、高電流，保證電機的供電與發(fā)電需要，同時還要確保安全。保證電機的供電與發(fā)電需要，同時還要確保安全。nPriusPrius普銳斯的高電壓線束除了向電機提供高壓電以外，普銳斯的高電壓線束除了向電機提供高壓電以外，還得還得向空調(diào)系統(tǒng)的帶馬達的壓縮機總成供電向空調(diào)系統(tǒng)的帶馬達的壓縮機總成供電。 n六、汽油發(fā)動機六、汽油發(fā)動機油電混合動力系統(tǒng)中安裝的發(fā)動機與以往機型相比，油電混合動力系統(tǒng)中安裝的發(fā)動機與以往機型相比，具有具有低油耗，高輸出的特性低油耗，高輸出的特性。1 1、高膨脹比循環(huán)、高膨脹比循環(huán)n發(fā)動機進氣門關(guān)閉時間延遲，使進氣和排氣損失減小發(fā)動機進氣門關(guān)閉時間延遲，使進氣和排氣損失減小n縮

22、小燃燒室容積，以提高膨脹比縮小燃燒室容積，以提高膨脹比，即等待爆發(fā)壓力在充分降低，即等待爆發(fā)壓力在充分降低后才進行排氣，由此充分利用爆發(fā)能量。后才進行排氣，由此充分利用爆發(fā)能量。n2 2、高旋轉(zhuǎn)化、高旋轉(zhuǎn)化將發(fā)動機的最高轉(zhuǎn)數(shù)升至將發(fā)動機的最高轉(zhuǎn)數(shù)升至5000r.p.m5000r.p.m，提高了輸出功率。，提高了輸出功率。在減少摩擦損失的同時提高了最高轉(zhuǎn)數(shù)在減少摩擦損失的同時提高了最高轉(zhuǎn)數(shù)，所以既加大，所以既加大了加速時的驅(qū)動力，又實現(xiàn)了低油耗。了加速時的驅(qū)動力，又實現(xiàn)了低油耗。n運轉(zhuǎn)部件的重量更輕；運轉(zhuǎn)部件的重量更輕；n活塞環(huán)的張力更??；活塞環(huán)的張力更??；n氣門彈簧的反彈力更小。氣門彈簧的反彈

23、力更小。n3 3、采用、采用VVT-i“VVT-i“智能可變配氣正時系統(tǒng)智能可變配氣正時系統(tǒng)”采用采用VVT-iVVT-i，可根據(jù)行駛狀況細微地調(diào)節(jié)進氣閥的工作，可根據(jù)行駛狀況細微地調(diào)節(jié)進氣閥的工作時間。時間?？稍诟鞣N旋轉(zhuǎn)帶進行高效燃燒，為提高輸出功率，降可在各種旋轉(zhuǎn)帶進行高效燃燒，為提高輸出功率，降低油耗作出貢獻。低油耗作出貢獻。氣缸容積通過氣缸容積通過VVT-iVVT-i是可以改變的。是可以改變的。n七、電水泵七、電水泵ECMECM調(diào)整發(fā)動機冷卻液的循環(huán)量以符合最佳的發(fā)動機運調(diào)整發(fā)動機冷卻液的循環(huán)量以符合最佳的發(fā)動機運作條件。作條件。發(fā)動機的電水泵能發(fā)動機的電水泵能在發(fā)動機不運轉(zhuǎn)的時候提供

24、穩(wěn)定的在發(fā)動機不運轉(zhuǎn)的時候提供穩(wěn)定的加熱性能加熱性能，預(yù)熱性能預(yù)熱性能以及以及減少冷卻損失減少冷卻損失進一步提高發(fā)進一步提高發(fā)動機工作效率。動機工作效率。n八、電池及變頻器冷卻系統(tǒng)八、電池及變頻器冷卻系統(tǒng)PruisPruis普銳斯電池及變頻器冷卻系統(tǒng)與發(fā)動機冷卻系統(tǒng)普銳斯電池及變頻器冷卻系統(tǒng)與發(fā)動機冷卻系統(tǒng)分開，冷卻帶分開，冷卻帶轉(zhuǎn)換器的變頻器總成轉(zhuǎn)換器的變頻器總成和和MG1MG1、MG2MG2采用強制循環(huán)式水冷卻，由電動水泵提供循環(huán)動力采用強制循環(huán)式水冷卻，由電動水泵提供循環(huán)動力n電池及變頻器冷卻系統(tǒng)使用了帶馬達的電池及變頻器冷卻系統(tǒng)使用了帶馬達的HVHV水泵，水泵采用水泵，水泵采用了了高輸

25、出無電刷型的泵馬達高輸出無電刷型的泵馬達。n九、九、A/C A/C 壓縮機壓縮機PruisPruis普銳斯在純電力驅(qū)動時，由于發(fā)動機不工作，采普銳斯在純電力驅(qū)動時，由于發(fā)動機不工作，采用傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)會影響車輛舒適性，因些與普通車用傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)會影響車輛舒適性，因些與普通車輛不同，輛不同，PruisPruis普銳斯普銳斯A/CA/C系統(tǒng)使用一個由馬達驅(qū)動的系統(tǒng)使用一個由馬達驅(qū)動的電子變頻器壓縮機電子變頻器壓縮機，從而確保了汽車空調(diào)的正常運行。，從而確保了汽車空調(diào)的正常運行。nPruisPruis普銳斯的空調(diào)普銳斯的空調(diào)A/C A/C 壓縮機的結(jié)構(gòu)，壓縮機的結(jié)構(gòu)， A/C A/C 變頻器產(chǎn)生變

26、頻器產(chǎn)生3 3相交流電驅(qū)動馬達相交流電驅(qū)動馬達。 n活動三活動三 豐田普銳斯混合動力系統(tǒng)的特點與工作原理豐田普銳斯混合動力系統(tǒng)的特點與工作原理豐田豐田PriusPrius普銳斯特點是普銳斯特點是低油耗、低尾氣排放量、良好的加低油耗、低尾氣排放量、良好的加速、運行安靜的傳動系統(tǒng)速、運行安靜的傳動系統(tǒng)。n一、低油耗的工作原理一、低油耗的工作原理PriusPrius油電混合動力系統(tǒng)可油電混合動力系統(tǒng)可分別使用電動機和發(fā)動機來行駛分別使用電動機和發(fā)動機來行駛油耗與低一等級排量車體尺寸的車輛相當，功率卻與高一油耗與低一等級排量車體尺寸的車輛相當，功率卻與高一等級車輛相當?shù)燃壾囕v相當。與同等排量的車輛相比

27、，其與同等排量的車輛相比，其低油耗性能居世界最高水平。低油耗性能居世界最高水平。一、低油耗的工作原理一、低油耗的工作原理在在啟動及低速行駛時啟動及低速行駛時，PriusPrius油電混合動力系統(tǒng)油電混合動力系統(tǒng)僅利用電僅利用電動機的動力來行駛動機的動力來行駛，因為這時發(fā)動機的效率不高；，因為這時發(fā)動機的效率不高；在在一般行駛時發(fā)動機效率很高一般行駛時發(fā)動機效率很高，發(fā)動機產(chǎn)生的動力不僅，發(fā)動機產(chǎn)生的動力不僅是是車輪的驅(qū)動力車輪的驅(qū)動力，同時也，同時也用來發(fā)電帶動電動機用來發(fā)電帶動電動機，并，并給給HVHV蓄電池充電蓄電池充電；在減速或制動時在減速或制動時，TOYOTATOYOTA油電混合動力系

28、統(tǒng)以車輪的旋油電混合動力系統(tǒng)以車輪的旋轉(zhuǎn)力驅(qū)動電動機發(fā)電，轉(zhuǎn)力驅(qū)動電動機發(fā)電，將能量回收到將能量回收到HVHV蓄電池中蓄電池中。n 1 1、啟動時、啟動時充分充分利用電動機啟動時的低速扭矩利用電動機啟動時的低速扭矩當汽車啟動時，油電混合動力系統(tǒng)當汽車啟動時，油電混合動力系統(tǒng)僅使用由僅使用由HVHV蓄電池蓄電池提供能量的電動機的動力啟動提供能量的電動機的動力啟動，這時，這時發(fā)動機并不運轉(zhuǎn)發(fā)動機并不運轉(zhuǎn)。因為發(fā)動機不能在低旋轉(zhuǎn)帶輸出大扭矩，而電動機可因為發(fā)動機不能在低旋轉(zhuǎn)帶輸出大扭矩，而電動機可以靈敏、順暢、高效地進行啟動。以靈敏、順暢、高效地進行啟動。n 2 2、低速、中速行駛時、低速、中速行駛

29、時由由高效高效利用能量的電動機驅(qū)動行利用能量的電動機驅(qū)動行駛駛對于發(fā)動機而言，在低速中速帶的效率并不理想，對于發(fā)動機而言，在低速中速帶的效率并不理想，而另一面，電動機在低速而另一面，電動機在低速- -中速帶性能優(yōu)越。因此在用中速帶性能優(yōu)越。因此在用低速低速- -中速行駛時，中速行駛時，油電混合動力系統(tǒng)油電混合動力系統(tǒng)使用使用HVHV蓄電池的蓄電池的電力，驅(qū)動電動機行駛電力，驅(qū)動電動機行駛注意：注意：當當HVHV蓄電池的電量少時，利用發(fā)動機來帶動發(fā)蓄電池的電量少時，利用發(fā)動機來帶動發(fā)電機發(fā)電，為電動機提供動力。電機發(fā)電，為電動機提供動力。n3 3、一般行駛時、一般行駛時低油耗的駕駛、低油耗的駕駛

30、、使用發(fā)動機作為主要動使用發(fā)動機作為主要動力源力源由由發(fā)動機產(chǎn)生的動力直接驅(qū)動車輪發(fā)動機產(chǎn)生的動力直接驅(qū)動車輪，依照駕駛狀況，依照駕駛狀況部部分動力被分配給發(fā)電機分動力被分配給發(fā)電機，由，由發(fā)電機產(chǎn)生的動力用來驅(qū)發(fā)電機產(chǎn)生的動力用來驅(qū)動電動機和輔助發(fā)動機動電動機和輔助發(fā)動機，利用發(fā)動機和電動機這一雙，利用發(fā)動機和電動機這一雙重傳動系統(tǒng)，發(fā)動機產(chǎn)生的動力以最小消耗被傳向地重傳動系統(tǒng)，發(fā)動機產(chǎn)生的動力以最小消耗被傳向地面。面。注意：注意：HVHV蓄電池的電量少時，發(fā)動機輸出功率會被提蓄電池的電量少時，發(fā)動機輸出功率會被提高以加大發(fā)電量，來給高以加大發(fā)電量，來給HVHV蓄電池充電。蓄電池充電。n 4

31、 4、一般行駛時、一般行駛時/ /剩余能量充電剩余能量充電將將剩余能量用于剩余能量用于HVHV蓄電池充電蓄電池充電，因為，因為TOYOTATOYOTA油電混合油電混合動力系統(tǒng)在高速運轉(zhuǎn)時是采用發(fā)動機來驅(qū)動，而發(fā)動動力系統(tǒng)在高速運轉(zhuǎn)時是采用發(fā)動機來驅(qū)動，而發(fā)動機有時會產(chǎn)生多余的能量。這時機有時會產(chǎn)生多余的能量。這時多余的能量由發(fā)電機多余的能量由發(fā)電機轉(zhuǎn)換成電力，用于儲存在轉(zhuǎn)換成電力，用于儲存在HVHV蓄電池中蓄電池中。n5 5、全速行駛時、全速行駛時利用雙動力來獲得更高一級的加速利用雙動力來獲得更高一級的加速在需要強勁加速力（如爬陡坡及超車）時，在需要強勁加速力（如爬陡坡及超車）時，HVHV蓄電

32、池蓄電池也提供電力，來加大電動機的驅(qū)動力也提供電力，來加大電動機的驅(qū)動力。通過通過發(fā)動機和電動機雙動力的結(jié)合使用發(fā)動機和電動機雙動力的結(jié)合使用，油電混合動，油電混合動力系統(tǒng)得以實現(xiàn)與高一級發(fā)動機同等水平的強勁而流力系統(tǒng)得以實現(xiàn)與高一級發(fā)動機同等水平的強勁而流暢的加速性能。暢的加速性能。n 6 6、減速、減速/ /能量再生時能量再生時將減速時的能量回收到將減速時的能量回收到HVHV蓄電池中蓄電池中在踩制動器和松油門時，油電混合動力系統(tǒng)使在踩制動器和松油門時，油電混合動力系統(tǒng)使車輪的旋車輪的旋轉(zhuǎn)力帶動電動機運轉(zhuǎn)，將其作為發(fā)電機使用轉(zhuǎn)力帶動電動機運轉(zhuǎn)，將其作為發(fā)電機使用。減速時通常作為摩擦熱散失掉的

33、能量，在此被轉(zhuǎn)換成電減速時通常作為摩擦熱散失掉的能量，在此被轉(zhuǎn)換成電能，回收到能，回收到HVHV蓄電池中進行再利用。蓄電池中進行再利用。n 7 7、停車時、停車時動力系統(tǒng)全部停止動力系統(tǒng)全部停止在停車時，發(fā)動機、電動機、發(fā)電機全部自動停止運在停車時，發(fā)動機、電動機、發(fā)電機全部自動停止運轉(zhuǎn)。不會因怠速而浪費能量。轉(zhuǎn)。不會因怠速而浪費能量。注意：注意：當當HVHV蓄電池的充電量較低時，發(fā)動機將繼續(xù)運蓄電池的充電量較低時，發(fā)動機將繼續(xù)運轉(zhuǎn)，以給轉(zhuǎn)，以給HVHV蓄電池充電蓄電池充電；另外有時因與空調(diào)開關(guān)連動，；另外有時因與空調(diào)開關(guān)連動，發(fā)動機會仍保持運轉(zhuǎn)。發(fā)動機會仍保持運轉(zhuǎn)。n二、低尾氣排放的工作原理

34、二、低尾氣排放的工作原理采用了采用了三元催化劑三元催化劑和和VVT-iVVT-i，并改良了，并改良了空燃比補償裝置空燃比補償裝置、點火時間控制裝置點火時間控制裝置、燃料蒸發(fā)排放物控制裝置燃料蒸發(fā)排放物控制裝置及其它及其它各種設(shè)備，從而有效地控制了有害氣體的產(chǎn)生，并增各種設(shè)備，從而有效地控制了有害氣體的產(chǎn)生，并增強了尾氣凈化性能。強了尾氣凈化性能。PriusPrius低尾氣排放做到低尾氣排放做到CO2CO2減少為以往的減少為以往的45%45%，NOxNOx、HCHC減少到一半以下減少到一半以下n三、駕駛方便、動力強勁的工作原理三、駕駛方便、動力強勁的工作原理n1 1、駕駛方便、駕駛方便（1 1）

35、靈活控制電動機和發(fā)動機）靈活控制電動機和發(fā)動機n當駕駛員發(fā)出指令時，當駕駛員發(fā)出指令時，油電混合系統(tǒng)能迅速輸出所油電混合系統(tǒng)能迅速輸出所需動力需動力，其可以，其可以分析駕駛情況和行駛條件輸出最佳分析駕駛情況和行駛條件輸出最佳驅(qū)動力驅(qū)動力（2 2）驅(qū)動輔助）驅(qū)動輔助n油電混合系統(tǒng)安裝有油電混合系統(tǒng)安裝有智能駕駛操作系統(tǒng)，電動機利智能駕駛操作系統(tǒng)，電動機利用傳感器掌握駕駛情況，瞬間輸出所需動力用傳感器掌握駕駛情況，瞬間輸出所需動力。（3 3）電動機）電動機TRCTRCn通過控制電動機驅(qū)動力減少輪胎打滑通過控制電動機驅(qū)動力減少輪胎打滑。當高精度旋。當高精度旋轉(zhuǎn)傳感器檢測出輪胎即將空轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)傳感器檢測

36、出輪胎即將空轉(zhuǎn)時，電動機立即向驅(qū)電動機立即向驅(qū)動軸補充能量，以恢復(fù)驅(qū)動軸的動力動軸補充能量，以恢復(fù)驅(qū)動軸的動力。（4 4）爬坡動力輔助）爬坡動力輔助n爬坡時利用電動機補充驅(qū)動力爬坡時利用電動機補充驅(qū)動力，駕駛員無需進行油，駕駛員無需進行油門加大操作，高精度旋轉(zhuǎn)傳感器門加大操作，高精度旋轉(zhuǎn)傳感器檢測出坡道的坡度檢測出坡道的坡度和汽車總體重量，根據(jù)情況自動加大驅(qū)動力輸出和汽車總體重量，根據(jù)情況自動加大驅(qū)動力輸出。（5 5）坡道啟動控制）坡道啟動控制n利用利用電動機的驅(qū)動力防止汽車在斜坡上停止及啟動電動機的驅(qū)動力防止汽車在斜坡上停止及啟動時出現(xiàn)倒車現(xiàn)象時出現(xiàn)倒車現(xiàn)象。將制動器松開，汽車也不會倒退。將

37、制動器松開，汽車也不會倒退。高精度旋轉(zhuǎn)傳感器檢測出車輪最細微的前進和后退，高精度旋轉(zhuǎn)傳感器檢測出車輪最細微的前進和后退，根據(jù)坡度和油門開度指示電動機輸出所需的驅(qū)動力根據(jù)坡度和油門開度指示電動機輸出所需的驅(qū)動力n2 2、強勁加速、強勁加速強勁加速的工作原理主要體現(xiàn)在以下幾個方面：強勁加速的工作原理主要體現(xiàn)在以下幾個方面：n（1 1）理想的動力系統(tǒng)控制）理想的動力系統(tǒng)控制電動機在低速帶產(chǎn)生大扭矩，發(fā)動機在高速帶具電動機在低速帶產(chǎn)生大扭矩，發(fā)動機在高速帶具有良好的輸出功率有良好的輸出功率。油電混合系統(tǒng)控制兩種動力，。油電混合系統(tǒng)控制兩種動力，使在低速和高速時都能順暢、平穩(wěn)的加速。使在低速和高速時都能順暢、平穩(wěn)的加速。n（2 2）扭矩分配系統(tǒng)控制）扭矩分配系統(tǒng)控制油電混合系統(tǒng)的變速器可將發(fā)動機、發(fā)電機和電油電混合系統(tǒng)的變速器可將發(fā)動機、發(fā)電機和電動機的轉(zhuǎn)速及扭矩的分配通過電子方式進行無極動機的轉(zhuǎn)速及扭矩的分配通過電子方式進行無極調(diào)速。調(diào)速。駕駛員無需操作離合器和變速器就可以實駕駛員無需操作離合器和變速器就可以實現(xiàn)平穩(wěn)的加速和減速現(xiàn)平穩(wěn)的加