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《汽车知识》详解丰田卡罗拉双擎轿车传动系统工作原理!

2018-07-13 05:05 来源: 东方网

一、卡罗拉双擎轿车简介

丰田卡罗拉双擎轿车(THS)是集燃油发动机与电动机的一个组合。发动机与电动机二者既可单独驱动,更可同时激发双重迅猛动力,带来令世人惊叹的速度和意想不到的低油耗、低排放,更兼得超乎所想的静谧驾驶。蓝底立体车标,突出产品的科技感与高级感,同时强调油电混合双擎动力车的未来身份(见图1),车身混动标识“HYBRID”后面又添加一抹深蓝色,象征着油电混合双擎动力的环保先进性和未来感。节能(4.2L/100km)、环保、强劲、静谧、无需外部充电,这是丰田卡罗拉双擎独有科技。

《汽车知识》详解丰田卡罗拉双擎轿车传动系统工作原理!

双擎驱动模式有3种,分别为EV电动模式、ECO节能模式及POWER动力模式等。

双擎工作状态为:起步时,电动机单独工作,油耗为0,排放为0,且无轰鸣声;正常行驶时,以发动机为主要动力源。根据行驶工况,发动机的部分能量可通过发电机转换成电能,给动力电池充电;全力加速时,发动机与电动机协同工作,带来平稳且迅猛动力;减速或制动时,发动机与电动机停止工作,车辆动能通过发电机转换成电能储存在动力电池中;怠速停车时,倘若动力电池电量充足,发动机与电机全部停止;倘若动力电池电量不足,发动机启动运转,给电池充电。二、混合动力系统组成

丰田卡罗拉混合动力系统( Hybrid Synergy Drive)由发动机、混合驱动桥(发电机、电动机、双行星排)、变频器和动力电池组(HV电池)组成,如图2所示。

《汽车知识》详解丰田卡罗拉双擎轿车传动系统工作原理!

1.发动机。丰田卡罗拉双擎搭载1.8L阿特金森循环发动机,最大功率73kW,最大扭矩142N·m/4000r/minx通过电子智能气门控制,实现阿特金森循环,显著降低油耗。

2.混合驱动桥。混合驱动桥总成主要由电机MG1、电机MG2、动力分配行星排、减速行星排等组成。双排行星齿轮机构将2个电机与发动机有机联接,可以实现电机与发动机的动力分配和无级变速。

3.HV电池。HV电池为镍氢蓄电池,由28个模块组成,每个模块7.2V,总电压为201.6V。

4.变频器。变频器由四部分组成,分别为:

(1)升压器,简称DC/DC,将HV电池组201.6V的直流电转变成最高650V的高压直流电)。

(2)逆变器,简称DC/AC,将升压后的直流电转化成交流电,给电动机提供电能。

(3)整流器,简称AC/DC,发电机发出的交流电整流成直流电后给HV电池充电。

(4)降压器,简称DC/DC,将HV蓄电池或发电机发出的201.6V直流电减压至14V,给12V蓄电池充电,并为车辆辅助设备、电子部件及发动机ECU提供电能。三、传动系统工作原理

丰田卡罗拉双擎轿车传动系统由双行星排(动力分配行星排与减速行星排)、中间轴齿轮、主减速器、差速器及半轴组成,具体如图3、图4所示。

《汽车知识》详解丰田卡罗拉双擎轿车传动系统工作原理!

《汽车知识》详解丰田卡罗拉双擎轿车传动系统工作原理!

1.在动力分配行星排中,行星架与发动机相连,太阳轮与MG1相连,齿圈通过中间轴齿轮与主减速器相连。发动机输出的动力被分成用于驱动MG1发电的动力和用于直接驱动车轮的动力两个部分。

2.在减速行星排中,行星架固定,太阳轮与MG2相连,齿圈与动力分配行星排的齿圈相连。MG2的动力经过减速行星排减速增扭后,也通过中间轴齿轮向主减速器输出。

3.MG1,MG2是交流永磁同步电机,最大输出功率为53kW,额定扭矩为207N·m。2个电机既可做电动机,也可做发电机,二者可同时进行发电或动力输出。MGI主要用于调速,MG2主要作为驱动电机,具体如下:

(1)MG1。作为电动机,启动发动机,把发动机从静止拖动到1000r/min左右,然后发动机开始喷油点火;在发动机向外输出功率时,MG1正转,作为发电机对电池充电;MG1反转时,则作为电动机,消耗电能;通过调节MG1的转速来实现发动机在某个高效功率点运行;随车速的变化,调节MG1的转速,实现行星齿轮无级变速的功能。

(2)MG2。EV模式运行时,作电动机,独立驱动汽车;汽车加速和需要辅助功率时,作电动机;汽车中等速度巡航时,发动机输出功率较低,MG1反转作电动机,MG2作发电机,对电池充电和对MGI供电;制动时发电;倒车时,反向驱动汽车。

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