丰田普锐斯混合动力汽车结构

电脑维修

丰田普锐斯混合动力汽车采用混联式混合动力系统（见图2-41），它有一台电动机和一台发动机，其中电动机的最大功率为53kW（72hp），最大转矩为163N·m。发动机则采用1.8L自然吸气汽油发动机，最大功率72kW（98hp），最大转矩142N·m。电动机、发电机和发动机三者之间通过一个行星齿轮机构协调配合构成混合动力变速器ECVT，其结构如图2-42所示，其构造如图2-43所示。

丰田普锐斯混联式混合动力系统



丰田普锐斯EVCT结构

丰田普锐斯是如何工作的？
1）起步、启动时。
丰田普锐斯在起步时有电机参与工作，发动机不启动。因为发动机不能在低转速时输出较大转矩，而电机可以在低速时输出较大的转矩，保证车辆平稳起步，因此可充分利用电动机启动时的低速扭矩。当汽车启动时，丰田油电混合动力系统仅使用由HV蓄电池提供能量的电动机的动力启动，这时发动机并不运转，如图2-44所示。



注：点火启动时，发动机将进行运转，直至充分预热。
2）低速—中速行驶时。
对于发动机而言，在低速—中速带的效率并不理想，而电动机在低速—中速带性能优越。因此，在用低速—中速行驶时，油电混合动力系统使用HV蓄电池的电力，为电动机供能，驱动车辆行驶，能量及动力传递如图2-45所示。

注：HV蓄电池的电量少时，利用发动机来带动发电机发电，为电动机提供动力。
3）一般行驶时。
在低油耗的驾驶场景下，丰田普锐斯使用发动机作为主要动力源。丰田油电混合动力系统使发动机在能产生最高效功率的速度带运转驱动。由发动机产生的动力直接驱动车轮，根据驾驶状况，部分动力被分配给发电机。 由发电机产生的动力用来驱动电动机和辅助发动机。利用发动机和电动机这一双重传动系统，发动机产生的动力以最小消耗被传向地面，此时的能量及动力传递如图2-46所示。

注：HV蓄电池的电量少时，发动机输出功率会被提高以加大发电量，来给HV蓄电池充电。
4）一般行驶时/剩余能量充电。
此时将剩余能量用于HV蓄电池充电。因为丰田油电混合动力系统在高速运转时是采用发动机来驱动的，而发动机有时会产生多余的能量。这时多余的能量由发电机转换成电力，储存在HV蓄电池中，能量及动力传递如图2-47所示。



5）全速开进（行驶）时。
丰田普锐斯利用双动力来获得更高一级的加速，在需要强劲加速力（如爬陡坡及超车）时，HV蓄电池也提供电力，来加大电动机的驱动力。通过发动机和电动机双动力的结合使用，丰田油电混合动力系统得以实现与高一级发动机同等水平的强劲而流畅的加速性能，能量及动力传递如图2-48所示。

6）减速/能量再生时。
此时系统将减速时的能量回收到HV蓄电池中用于再利用。在踩制动踏板和松加速踏板时，丰田油电混合动力系统使车轮的旋转力带动电动机运转，将其作为发电机使用。减速时通常被摩擦散失掉的能量在此被转换成电能，回收到HV蓄电池中进行再利用，能量传递如图2-49所示。

7）停车时。
丰田普锐斯停车时动力系统全部停止。在停车时，发动机、电动机、发电机全部自动停止运转，不会因怠速而浪费能量，如图2-50所示。