普锐斯混合动力系统构造与维修
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单元三 普锐斯混合动力系统构造与维修
课题一 课题二 课题三
普锐斯混合动力系统 普锐斯混合动力系统主要部件 普锐斯混合动力系统的维修
课题一
普锐斯混合动力系统
一 普锐斯混合动力汽车的技术特点
丰田公司于1997 年开始销售普锐斯混合动力汽车, 目前已经发展到第四 代插电式混合动力汽车。普锐斯是世界上第一款大批量生产的混合动力 车型, 第三代普锐斯(常规混合动力) 现在已在我国生产并上市。
二 丰田混合动力系统的组成
丰田混合动力系统的主要部件在车上的位置如图3-6 和图3-7 所示。
图3- 6 丰田混合动力系 统主要部件的位置(一)
二 丰田混合动力系统的组成
图3- 7 丰田混合动力系统主要部件的位置(二)
二 丰田混合动力系统的组成
1. HV (混合动力汽车) 变速驱动桥 混合动力汽车变速驱动桥由电机MG1、电机MG2 和行星齿轮组组成。 (1) 电机MG1 电机MG1 由发动机带动旋转产生高压电来驱动电机 MG2 或为HV 蓄电池充电。同时, 它还可以作为起动机起动发动机, 其技术参数见表3-1。
图3- 1 THS- Ⅱ组成简图 1—减速器 2—行星齿轮机 构 3—发动机 4—MG1 (电机) 5—HV (混 合动力汽车) 蓄电池 6—变频器 7—MG2 (电机)
一 普锐斯混合动力汽车的技术特点
丰田普锐斯混合动力汽车采用了大量的先进技术, 例如采用“ 线控技术 ( bywire)”全电动空调等。 1. 阿特金森(Atkinson) 循环发动机 2. “ 线控(by-wire) ” 技术 3. 电控无级变速器 4. 电动牵引力控制 5. 电子变速杆 6. 电控制动系统(ECB) 7. 用户定制车身电气系统 8. 智能驻车辅助系统 9. 全电动空调系统 10. 蓝牙免提电话系统 11. LED 停车灯 12. 智能钥匙与起动系统 13. 坡道起步辅助控制 14. 增强型车辆稳定控制系统(VSC+)
图3- 8 MG1 和MG2 1—MG1 2—MG2
二 丰田混合动力系统的组成
电机MG1 和电机MG2 的电路图如图3-9所示。
图3- 9 电机MG1 和电机MG2 电路图
二 丰田混合动力系统的组成
电机MG1 和电机MG2 的工作原理如图3-10 所示。
图3- 10 电机MG1 和电机MG2 的工作原理
图3- 12 变频器总成
二 丰田混合动力系统的组成
(1) 作用及组成 1) 增压转换器。将HV 蓄电池的最高电压从DC 201. 6V 增加到DC 500V, 反之亦可。 2) DC / DC 转换器。将最高电压从DC 201. 6V 降到DC 12V, 为车身 电气组件供电以及为备用蓄电池再次充电(DC 12V)。 3) 空调变频器。将HV 蓄电池的额定电压DC 201. 6V 转换为AC 201. 6V, 为空调系统中的电动变频压缩机供电。
图3- 15 DC / DC 转换器电路图
Fra Baidu bibliotek
二 丰田混合动力系统的组成
3) 空调变频器。变频器总成中的空调变频器为空调系统中电动变频压缩 机供电。空调变频器电路图如图3-16 所示。
图3- 16 空调变频器电路图
二 丰田混合动力系统的组成
4) 冷却系统。车辆采用了配备有水泵的电机MG1 和电机MG2 冷却系统, 而且将其与发动机冷却系统分开。变频器、电机MG1 和电机MG2 的冷 却系统如图3-17 所示
一 普锐斯混合动力汽车的技术特点
丰田普锐斯混合动力系统由汽油发动机和电机等组成, 采用丰田汽车公 司自行开发的THS (Toyota Hybrid System) 混合动力系统。THS 的 核心是用行星齿轮组组成的动力组合器来协调发动机和电机的运动和动 力传递。THS 已有多种变型产品, 例如在THS 基础上改进的THS-Ⅱ (图3-1), 在THS 基础上增加无级变速器的THS-C (C 代表无级变速器), 在THS-Ⅱ基础上增加电气式四轮驱动系统(E-Four) 的THS-Ⅱ+E-Four 等, 其基本原理基本相同。
二 丰田混合动力系统的组成
(3) 行星齿轮组 以适当的比例分配发动机驱动力来直接驱动车辆和发电 机。
二 丰田混合动力系统的组成
2. HV 蓄电池(图3-11) HV 蓄电池在汽车起步、加速和上坡时,将电能提供给电机/ 发电机。
图3- 11 HV 蓄电池
二 丰田混合动力系统的组成
3. 变频器总成(图3-12)
图3- 13 变频器电路图
二 丰田混合动力系统的组成
1) 增压转换器。增压转换器电路图如图3-14 所示。转换器包括增压IPM (智能功率模块)、IGBT (绝缘栅双极晶体管)。通过这些组件, 转换器将电 压升高。
图3- 14 增压转换器电路图
二 丰田混合动力系统的组成
2) DC / DC 转换器。车辆的辅助设备(如车灯、音响系统、空调系统(除 空调压缩机)和ECU) 由DC 12V 的供电系统供电。由于THS-Ⅱ发电机输 出额定电压为DC 201. 6V, 因此需要转换器将电压降低到DC 12V 来为 备用蓄电池充电。DC / DC 转换器安装于变频器的下部, 其电路图如图315 所示。
二 丰田混合动力系统的组成
(2) 变频器总成的工作原理 变频器将HV 蓄电池的高压直流电转换为三 相交流电来驱动电机MG1 和电机MG2。
二 丰田混合动力系统的组成
电机MG1、电机MG2 桥电路和信号处理/ 保护功能处理器已集成在IPM (智能功率模块) 中(变频器电路图如图3-13 所示), 以提高车辆性能。
图3- 17 变频器、 电机MG1 和电机 MG2 的冷却系统
表3- 1 电机MG1 参数
二 丰田混合动力系统的组成
(2) 电机MG2 由电机MG1或HV 蓄电池的电能驱动, 产生车辆动力。制 动期间或松开加速踏板时, 它产生电能为HV 蓄电池再次充电(再生制动控 制), 其技术参数见表3-2。
表3- 2 电机MG2 参数
二 丰田混合动力系统的组成
电机MG1 和电机MG2 结构紧凑、质量轻、高效, 是交流永磁铁同步型 电机/ 发电机(图3-8)。
课题一 课题二 课题三
普锐斯混合动力系统 普锐斯混合动力系统主要部件 普锐斯混合动力系统的维修
课题一
普锐斯混合动力系统
一 普锐斯混合动力汽车的技术特点
丰田公司于1997 年开始销售普锐斯混合动力汽车, 目前已经发展到第四 代插电式混合动力汽车。普锐斯是世界上第一款大批量生产的混合动力 车型, 第三代普锐斯(常规混合动力) 现在已在我国生产并上市。
二 丰田混合动力系统的组成
丰田混合动力系统的主要部件在车上的位置如图3-6 和图3-7 所示。
图3- 6 丰田混合动力系 统主要部件的位置(一)
二 丰田混合动力系统的组成
图3- 7 丰田混合动力系统主要部件的位置(二)
二 丰田混合动力系统的组成
1. HV (混合动力汽车) 变速驱动桥 混合动力汽车变速驱动桥由电机MG1、电机MG2 和行星齿轮组组成。 (1) 电机MG1 电机MG1 由发动机带动旋转产生高压电来驱动电机 MG2 或为HV 蓄电池充电。同时, 它还可以作为起动机起动发动机, 其技术参数见表3-1。
图3- 1 THS- Ⅱ组成简图 1—减速器 2—行星齿轮机 构 3—发动机 4—MG1 (电机) 5—HV (混 合动力汽车) 蓄电池 6—变频器 7—MG2 (电机)
一 普锐斯混合动力汽车的技术特点
丰田普锐斯混合动力汽车采用了大量的先进技术, 例如采用“ 线控技术 ( bywire)”全电动空调等。 1. 阿特金森(Atkinson) 循环发动机 2. “ 线控(by-wire) ” 技术 3. 电控无级变速器 4. 电动牵引力控制 5. 电子变速杆 6. 电控制动系统(ECB) 7. 用户定制车身电气系统 8. 智能驻车辅助系统 9. 全电动空调系统 10. 蓝牙免提电话系统 11. LED 停车灯 12. 智能钥匙与起动系统 13. 坡道起步辅助控制 14. 增强型车辆稳定控制系统(VSC+)
图3- 8 MG1 和MG2 1—MG1 2—MG2
二 丰田混合动力系统的组成
电机MG1 和电机MG2 的电路图如图3-9所示。
图3- 9 电机MG1 和电机MG2 电路图
二 丰田混合动力系统的组成
电机MG1 和电机MG2 的工作原理如图3-10 所示。
图3- 10 电机MG1 和电机MG2 的工作原理
图3- 12 变频器总成
二 丰田混合动力系统的组成
(1) 作用及组成 1) 增压转换器。将HV 蓄电池的最高电压从DC 201. 6V 增加到DC 500V, 反之亦可。 2) DC / DC 转换器。将最高电压从DC 201. 6V 降到DC 12V, 为车身 电气组件供电以及为备用蓄电池再次充电(DC 12V)。 3) 空调变频器。将HV 蓄电池的额定电压DC 201. 6V 转换为AC 201. 6V, 为空调系统中的电动变频压缩机供电。
图3- 15 DC / DC 转换器电路图
Fra Baidu bibliotek
二 丰田混合动力系统的组成
3) 空调变频器。变频器总成中的空调变频器为空调系统中电动变频压缩 机供电。空调变频器电路图如图3-16 所示。
图3- 16 空调变频器电路图
二 丰田混合动力系统的组成
4) 冷却系统。车辆采用了配备有水泵的电机MG1 和电机MG2 冷却系统, 而且将其与发动机冷却系统分开。变频器、电机MG1 和电机MG2 的冷 却系统如图3-17 所示
一 普锐斯混合动力汽车的技术特点
丰田普锐斯混合动力系统由汽油发动机和电机等组成, 采用丰田汽车公 司自行开发的THS (Toyota Hybrid System) 混合动力系统。THS 的 核心是用行星齿轮组组成的动力组合器来协调发动机和电机的运动和动 力传递。THS 已有多种变型产品, 例如在THS 基础上改进的THS-Ⅱ (图3-1), 在THS 基础上增加无级变速器的THS-C (C 代表无级变速器), 在THS-Ⅱ基础上增加电气式四轮驱动系统(E-Four) 的THS-Ⅱ+E-Four 等, 其基本原理基本相同。
二 丰田混合动力系统的组成
(3) 行星齿轮组 以适当的比例分配发动机驱动力来直接驱动车辆和发电 机。
二 丰田混合动力系统的组成
2. HV 蓄电池(图3-11) HV 蓄电池在汽车起步、加速和上坡时,将电能提供给电机/ 发电机。
图3- 11 HV 蓄电池
二 丰田混合动力系统的组成
3. 变频器总成(图3-12)
图3- 13 变频器电路图
二 丰田混合动力系统的组成
1) 增压转换器。增压转换器电路图如图3-14 所示。转换器包括增压IPM (智能功率模块)、IGBT (绝缘栅双极晶体管)。通过这些组件, 转换器将电 压升高。
图3- 14 增压转换器电路图
二 丰田混合动力系统的组成
2) DC / DC 转换器。车辆的辅助设备(如车灯、音响系统、空调系统(除 空调压缩机)和ECU) 由DC 12V 的供电系统供电。由于THS-Ⅱ发电机输 出额定电压为DC 201. 6V, 因此需要转换器将电压降低到DC 12V 来为 备用蓄电池充电。DC / DC 转换器安装于变频器的下部, 其电路图如图315 所示。
二 丰田混合动力系统的组成
(2) 变频器总成的工作原理 变频器将HV 蓄电池的高压直流电转换为三 相交流电来驱动电机MG1 和电机MG2。
二 丰田混合动力系统的组成
电机MG1、电机MG2 桥电路和信号处理/ 保护功能处理器已集成在IPM (智能功率模块) 中(变频器电路图如图3-13 所示), 以提高车辆性能。
图3- 17 变频器、 电机MG1 和电机 MG2 的冷却系统
表3- 1 电机MG1 参数
二 丰田混合动力系统的组成
(2) 电机MG2 由电机MG1或HV 蓄电池的电能驱动, 产生车辆动力。制 动期间或松开加速踏板时, 它产生电能为HV 蓄电池再次充电(再生制动控 制), 其技术参数见表3-2。
表3- 2 电机MG2 参数
二 丰田混合动力系统的组成
电机MG1 和电机MG2 结构紧凑、质量轻、高效, 是交流永磁铁同步型 电机/ 发电机(图3-8)。