丰田混合动力系统THS动力控制系统
丰田各代ths解析
丰田各代ths解析摘要：一、丰田THS混合动力系统简介二、丰田各代THS技术特点及发展历程1.第一代THS（1997年）2.第二代THS（2003年）3.第三代THS（2008年）4.第四代THS（2012年）5.第五代THS（2018年）三、丰田THS在我国市场的应用及市场表现四、丰田未来混合动力技术发展趋势正文：一、丰田THS混合动力系统简介丰田混合动力系统（Toyota Hybrid System，简称THS）是全球范围内最为成功的混合动力技术之一。
自1997年首次应用于丰田普锐斯以来，THS凭借其卓越的燃油经济性、环保性能以及可靠性，赢得了全球消费者的认可。
二、丰田各代THS技术特点及发展历程1.第一代THS（1997年）第一代丰田THS主要采用了一台1.5L四缸发动机和一台电动机组成的混合动力系统。
发动机和电动机分别负责动力输出和辅助动力输出，使得车辆在不同的驾驶条件下都能实现高效能的燃油经济性。
2.第二代THS（2003年）第二代THS在第一代基础上进行了多项技术升级，包括采用更大容量的镍氢电池、提高电动机的功率和扭矩等。
此外，第二代THS还引入了电子无级变速器（E-CVT），使得动力传输更加平顺。
3.第三代THS（2008年）第三代THS进一步优化了发动机和电动机的性能，提高了燃油经济性。
此外，第三代THS采用了全新的行星齿轮式混合动力系统，使得动力分配更加智能高效。
4.第四代THS（2012年）第四代THS采用了更小排量的发动机，如1.8L和2.0L，同时继续提高电动机的性能。
此外，丰田还为第四代THS引入了智能驾驶辅助系统，提升了驾驶安全性和舒适性。
5.第五代THS（2018年）第五代THS采用了全新的混合动力架构，包括更大容量的电池、更高效的电动机和发动机。
此外，第五代THS还引入了四驱系统，进一步提高了车辆的驾驶性能。
三、丰田THS在我国市场的应用及市场表现我国作为全球最大的新能源汽车市场，丰田THS在我国市场同样表现出色。
丰田ths混动技术原理
丰田ths混动技术原理丰田THS（Toyota Hybrid System）混动技术是一种由丰田公司开发的混合动力系统，用于提高汽车燃油经济性和减少尾气排放。
THS混动技术的原理是将传统的燃油发动机与电动机结合在一起，以实现更高效的动力输出。
THS系统由以下几个关键组件组成：1. 燃油发动机：THS系统使用一台燃油发动机，它可以使用汽油或柴油作为燃料。
燃油发动机主要负责提供动力，并驱动汽车行驶。
2. 电动机：THS系统配备了一个电动机，它通过电池组获得电能。
电动机主要用于辅助燃油发动机，提供额外的动力和扭矩。
3. 蓄电池：THS系统使用一组电池来存储电能，这些电池通常是镍氢电池或锂离子电池。
蓄电池负责为电动机提供电能，并在制动或减速时通过回收制动能量进行充电。
4. 动力分配装置：THS系统配备了一个动力分配装置，它根据驾驶需求自动控制燃油发动机和电动机之间的动力分配。
在低速行驶或加速时，电动机可以单独提供动力；在高速行驶时，燃油发动机和电动机可以一起工作，以提供更高的动力输出。
5. 制动能量回收系统：THS系统利用制动能量回收系统将制动过程中产生的能量转化为电能，并储存在蓄电池中。
这样可以减少能量的浪费，并提高燃油经济性。
通过以上组件的协同工作，丰田THS混动技术可以实现以下优势：1. 燃油经济性提高：电动机的辅助作用可以减少燃油发动机的负荷，从而降低燃油消耗。
2. 减少尾气排放：电动机的使用可以减少燃油发动机的运行时间，从而减少尾气排放。
3. 提供额外动力和扭矩：电动机可以提供额外的动力和扭矩，提高汽车的加速性能。
4. 制动能量回收：制动能量回收系统可以将制动过程中产生的能量转化为电能，减少能量的浪费。
丰田THS混动技术通过将燃油发动机和电动机结合在一起，实现了更高效的动力输出和更低的尾气排放，为汽车提供了更好的燃油经济性和环保性能。
(整理)丰田普锐斯电机及驱动控制系统解析.
丰田普锐斯电机及驱动控制系统解析作为全球最成功的环保车型，丰田普锐斯（PRIUS）早已成为油电混合动力车型中的全球销量冠军，即使在我们的身边，也经常可以见到它们的身影。
目前，在国内生产的丰田普锐斯（PRIUS）是采用丰田第二代混合动力系统，集发动机和电动机组合而成的并行混合动力车（图1）。
丰田第二代混合动力系统(THS-Ⅱ)，可以根据车辆行驶状态，灵活地使用2种动力源，并且弥补2种动力源之间不足之处，从而降低燃油消耗，减少有害气体排放，发挥车辆的最大动力。
由于其THS-Ⅱ电机及驱动系统结构复杂，技术先进，本文将为大家详细介绍该系统的结构及基本原理，以帮助读者更进一步了解THS-Ⅱ系统。
一、THS-Ⅱ电机及驱动控制系统的特点1.在电动机和发电机之间采用AC500V高压电路传输，可以极大地降低动力传输中电能损耗，高效地传输动力。
2.采用大功率电机输出，提高电机的利用率。
当发动机工作效率低时，此系统可以将发动机停机，车辆依靠电机动力行驶。
3.极大地增加了减速和制动过程中的能量回收，提高能量的利用率。
二、THS-Ⅱ电机及驱动系统基本组成1.HV蓄电池：由168个单格镍氢电瓶（1.2V×6个电瓶×28个模块）组成，额定电压DC20 1.6V，安装在车辆后备厢内。
在车辆起步、加速和上坡时，HV蓄电池将电能提供给驱动电机。
2.混合动力变速驱动桥：混合动力变速驱动桥由发电机MG1、驱动电机MG2和行星齿轮组成（图2）。
3.变频器：由增压转换器、逆变整流器、直流转换器、空调变频器组成。
（1）增压转换器：将HV蓄电池DC201.6V电压增压到DC500V（反之从DC500V降压到DC201.6V）。
（2）逆变整流器：将DC500V转换成AC500V，给电动机MG2供电。
反之将AC500V 转换成DC500V，经降压后，给HV蓄电池充电。
（3）直流转换器：将HV蓄电池DC201.6V降为DC12V，为车身电器供电，同时为备用蓄电池充电。
丰田THS混合动力系统组成及其维修培训
任务分析
要熟悉普锐斯混合动力汽车的技术特点，掌握丰田混合动力 系统的组成、工作原理和混合动力控制系统，需以下几个步骤：
1
归纳总结普锐斯混合动力系统的技术特点
2
分析丰田混合动力系统的组成和工作原理
3
分析丰田混合动力控制系统
6
一、普锐斯混合动力汽车技术特点
THS-Ⅱ组成简图 1-减速器 2-行星齿轮机构 3-发动机 4-MG1（发电机） 5-HV（混合动力汽车）蓄电池 6-变频器 7-MG2（电动机）
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丰田混合动力系统主要部件的位置（2）
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1. HV（混合动力汽车）变速驱动桥
MG1和MG2 1-MG1 2-MG2
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发电机（MGl）和电动机（MG2）电路图
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发电机（MGl）和电动机（MG2）的工作原理
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2. HV蓄电池
HV蓄电池
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3. 变频器总成
变频器总成
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（1）作用及组成 变频器总成用于将高压直流电（HV 蓄电池）转换为 交流电（发电机MG1和电动机MG2）；反之亦可，将交 流电（AC） 转换为直流电（DC）。其组成部件包括增 压转换器、DC/DC转换器和空调变频器。
发动机驱动车轮
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（3）发电机(MGl)由发动机通过行星齿轮机构带动旋 转，为HV蓄电池充电
发动机发电
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（4）车辆减速时，车轮的动能被回收并转化为电能， 并通过电动机/发电机为HV蓄电池再次充电
车轮的动能回收
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2. 工作原理
车辆行驶状况
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行星齿轮组与发动机、MG1和MG2连接关系 1-驱动链 2-发动机 3-MG1 4-太阳轮 5-环齿圈 6-MG2 7-行星架
ths工作原理
ths工作原理
THS（Toyota Hybrid System）是由丰田汽车开发的混合动力系统，旨在提高燃油经济性和减少尾气排放。
其工作原理如下：
1. 燃油引擎：THS系统中搭载了一个内燃引擎，通常是汽油
引擎。
这个引擎负责为车辆提供动力，当需要高功率时，引擎会启动并燃烧燃料。
2. 电动机发电：在THS系统中，有一个发电机，也是一个电
动机，它主要负责将旋转动力转换为电能，并将电能存储在电池组中。
电池组是THS系统的能量储存装置。
3. 电动机驱动：THS系统中还搭载了一个电动马达，它直接
将电能转换为机械动力，提供辅助驱动力。
当需要低功率时，电动马达将为车辆提供动力，并且可以单独驱动车辆，不依赖于燃油引擎。
4. 车辆运行控制：THS系统通过电脑控制模块（ECU）来监
控和控制整个系统的运行。
ECU通过传感器收集车辆的数据，然后根据驾驶情况和系统状态做出相应的决策，以提供最佳的燃油经济性和动力输出。
总的来说，THS系统根据驾驶需求来优化燃料和电能的利用，通过灵活控制燃油引擎和电动机的工作状态，最大限度地提高燃油经济性，减少能源浪费，并减少尾气排放。
丰田THS-II混合动力核心控制策略介绍(二)
丰田THS-II混合动力核心控制策略介绍(二)◆/江苏 田锐(接上期)逆变器是一种把直流电转换成交流电或反之亦然的装置，为了使直流逆变产生交流，需要将4个不同的开关(图14)，从S1到S4,按如下方式组合，改变开关的开/关时间可以相应的改变频率。
图14 不同开关示意图驱动电动机需要产生正弦交流电压，产生正弦波形交流而不是矩形波形交流则需要持续改变电压以产生正弦波。
如图15所示，当检测到所需输出电压(Vi)持续极短的一段时间时(Ts)。
通过控制“Ton”(Ton，开关 ON 时间)时间，使“Vi x Ts”的面积和“Vd x Ton” (电源电压 x 开关 ON 时间)的面积相同，则有效电压即变为 Vi。
通过此方式控制逆变器电路中IGBT的通断时间，使产生的电压持续改变，从而模拟产生出正弦交流电压。
这种控制方式的全称是 Pulse Width Modulation(即：PWM脉冲宽度调制)，它是用脉冲宽度按正弦规律变化和正弦波等效的PWM波形控制逆变器电路中IGBT的通断时间，使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等，从而达到驱动电动机所需的交流输出电压。
动力管理控制ECU(HV CPU)根据车辆的工作条件，通过改变调制波(图16)的频率和幅值则可调节逆变器电路输出电压的频率和幅值，以有效控制MG1和MG2，由此，确保最大效率的控制不同工况下电动机的扭矩和转速。
简而言之，它是通过改变输出方波的占空比来改变等效的输出电压，为了让电动机获得更大的扭矩输出，正弦波形的三相交流的振幅(电流)应该增加，为了使电动机的速度增加，正弦波形三相交流的频率应该增加(图17)。
图16 调制波示意图调制波可分为3种：正弦波PWM、可变PWM和矩形波(1个脉冲)。
正弦波PWM是最常用的电压波形，电压和电流成正弦波，转矩变化小，可以获得较为平滑的输出，多用于电动机的低速范围。
与其他控制方式比较，其缺点是电动机的输出电压较低。
第二代混合动力系统(THS-Ⅱ)
(4)发动机和电动机并联加速起步 当汽车需要大转矩或急加速起步前进时，发动机和电动机同时参与工作。此时燃 料、电力、动力和热量的传递路线分别为：
• 燃料传递路线：10-汽油箱→1-发动机 • 电力传递路线：4-高压电池→8-12V充电用DC/DC →5-驱动电池用逆变器→7升压
电路→3-电动机 • 动力传递路线： 3-电动机→11-差速器(车轮)+1-发动机→11-差速器(车轮) • 热传递路线：1-发动机→16-散热器；5-驱动电池用逆变器→14-逆变器用冷却器
（10）汽车滑行 汽车滑行时，虽然不需要车辆驱动动力，但空调系统仍需要驱动力，此时 电力和热量的传递路线为：
• 电力传递路线：4-高压电池→8-12V充电用DC/DC→6-空调用逆变器→12空气压缩机电机
• 热传递路线：12-空气压缩机电机→17-蒸发器；5-驱动电池用逆变器→14逆变器用冷却器；12-空气压缩机电机→15-冷凝器(制冷剂用)
(11)汽车停车 当汽车在十字路口停车并且空调处于关闭状态时，THS系统停止工作。
• 电力传递路线：2-发电机→5-逆变器→4-高压电池 • 动力传递路线： 1-发动机→2-发电机+1-发动机→11-差速器(车轮)
(8)电动机行驶（用于倒车和缓行等工况） 在汽车倒车或缓行等工况时，采用电动机行驶模式。此时发动机不参与工作。
• 动力传递路线： 3-电动机→11-差速器(车轮) • 电力传递路线：4-高压电池→5-驱动电池用逆变器→7升压电路→3-电动机。
丰田THS-II混合动力核心控制策略介绍(一)
丰田THS-II(TOYOTA HYBRID SYSTEM-II)属功率分流型混合动力架构(图1)，其关键部件是动力分配行星齿轮(Power Split Device简称PSD)，在行星齿轮排中已知两根轴的转速就能确定第三根轴的转速(基于行星齿轮排的传动特性)，类似的也可以由此确定三根轴之间的转矩关系(行星齿轮排杠杆扭矩受力平衡特性)。
因此，只有当MG1吸收机械功率并且将其转换为电功率时，才可实现沿机械路径的功率传输，通过这种方式会持续产生电功率，因不可能将其全部存储到HV蓄电池中，并且出于效率原因的考虑，这样做也没有意义。
通过使用直接位于输出轴上的电动机/发电机MG2可形成一条电力路径，可将产生的电功率再次直接转换为机械驱动功率，根据由轮速和期望车轮驱动扭矩构成的行驶需求产生一个发动机优选转速，并通过电动机/发电机MG1的转速调节使发动机达到该转速。
车轮所需的驱动扭矩由发动机产生，其中一部分通过机械路径，另一部分通过电力路径传输至车轮。
图1 THS-II混合动力架构同其他混合动力汽车一样，HV蓄电池通常被用于对驱动系统运行状态产生有针对性的影响，借助于HV蓄电池的帮助，可使发动机在期望的车轮扭矩下不工作在过高或过低的负荷状态下，利用存储在HV蓄电池里的能量可实现关闭发动机，仅由电动机/发电机MG2单独用于驱动车辆，以避免发动机工作于极差的工作区域。
THS-II通过2条路径使串联和并联混合驱动的基本原理得到组合，因此功率分流也被称为串并联拓扑结构。
该方案的一大优点在于无级可调的传动比(E-CVT)和与此相关的发动机最佳工作点的自由选择。
此外，传动系统可以在没有传统变速器，特别是没有换挡与离合元件的情况下实现无级变速，且变速时没有牵引力中断，从而保证了较高的行驶舒适性，此外还可以省去某些机械部件。
早在94年，丰田公司就已对该架构申请了产权专利，当前该混合动力架构搭载于国内的一丰、广丰部分混合动力车型，诸如：卡罗拉、雷凌、亚洲龙、凯美瑞、RAV4，以及Lexus的全系混合动力车型，诸如：CT200h、UX260h、ES300h、RX450h、LS500h等。
新一代混合动力系统THS II的发展大幅改善
新一代混合动力系统THS II的发展大幅改善动力性和燃油经济性作者：Koichiro Muta, Makoto Yamazaki and Junji Tokieda丰田汽车公司摘要1997年12月首次推出的丰田混合动力系统结合了汽油发动机和电动机的动力总成，它成为世界上第一个大规模生产的混合动力乘用车；并获得了高度创新车辆的称赞，其全球累计销量已突破12万台。
在2003年，丰田混合动力系统有了进一步的发展，“新一代丰田混合动力系统（THS II）将推出全新的普锐斯。
这篇论文将阐述“丰田混合动力系统THS II”，在动力性和燃油经济性方面取得的大幅度改进，以及为达到更严格的废气排放标准而采用的先进技术和部分零排放车辆（ATPZEV）。
引言为了节约资源和防止全球变暖，近年来一直迫切的需要减少二氧化碳排放量，并减少汽车的燃油消耗。
大都市地区正面临着严重的空气污染问题，促使世界各地制定严格的汽车尾气排放法规。
在这种情况下，混合动力汽车提高了燃油经济性并减少了废气的排放。
丰田混合动力系统（THS）的动力传动系统结合了汽油发动机和电动机，并被安装在轿车普锐斯上，这款车在1997年12月推出，并成为世界第一个大规模生产的混合动力乘用车。
普锐斯已经获得了高度创新车辆的美誉，截至2003年3月（图1），其全球累计销量已超过12万辆。
与此同时，随着THS继续发展，于2001年，THS-C结合了丰田混合动力系统和无级变速，并被安装在丰田的ESTIMA上，而THS-M（轻度混合动力系统）被安装在皇冠上，从而大大促进21世纪汽车的创新。
出售的数量图1 历年销量2003年研发出了“新一代丰田混合动力系统（THS II）”，并被安装在全新的2004款普锐斯上。
新一代丰田混合动力系统，通过增加电机的输出，大大提高了供电电压，并在控制系统中取得的重大进展，实现了高水平的环保性能和动力性能之间的兼容性。
1丰田混合动力系统II（THS II）图2显示了THS II的组成。
丰田ths混动工作原理
丰田ths混动工作原理1 什么是丰田 THS 混动技术？丰田THS（Toyota Hybrid System）混动技术是由丰田汽车公司（Toyota Motor Corporation）开发的一种先进的混合动力技术，用于推动汽车前进。
THS 技术结合了内燃机和电动机的功率，提供了更高的油耗和更快的加速功能以及更低的排放。
THS技术的优势在于混合动力系统能够有效结合两种动力源，为驾驶人提供更大的动力。
2 丰田THS 混合动力系统的工作原理丰田THS混合动力系统是一个复杂的系统，由三个主要部件组成：内燃机，电动机和发电机。
内燃机可以直接通过燃料驱动，提供动力。
电动机可以从发电机的电能中电动出力，也可以储存能量并在内燃机不能提供动力时使用。
丰田THS混合动力系统使用电力来帮助内燃机起动和加速，以达到节油和加快加速的目的。
通常情况下，当车辆低速行驶时，发电机将从内燃机处抽取能量，并将该能量储存在蓄电池中。
然后，当内燃机不能单独提供足够的动力时，电动机就会从储存的电能中提取能量，从而提供额外的动力，助力内燃机发动和加速。
3 丰田THS混合动力系统的优势丰田THS混合动力系统提供的优势在于：1. 能效:丰田THS混合动力系统通过混合内燃机和电动机的功率，提高了不同驾驶状态下的能效性能，这有助于降低燃料消耗和排放。
2. 动力:THS混合动力系统能够有效结合内燃机动力和电动机动力，提供足够的动力，使得用户可以在高速行驶下更加迅速，安全地完成出行。
3. 稳定性: 丰田THS混合动力系统具有更强大的动力协同功能，可以提供更强的动力和更好的稳定性，在行驶中提升驾驶者的安全性。
4 结论丰田THS混合动力系统是一项先进的技术，可以把内燃机和电动机的功率有效地结合起来，使得车辆能够拥有更多的动力和更高的能效表现。
更重要的是，它不仅可以节省燃料，还能降低汽车的排放，是一项环保的技术成果。
THS：学习了ECVT原理，我太佩服丰田的技术了（混合动力）
THS：学习了ECVT原理，我太佩服丰⽥的技术了（混合动⼒）作为丰⽥混合动⼒车的车主，怎能不了解THS（Toyota Hybrid System）的核⼼部件--混合动⼒变速器--ECVT的⼯作原理。
很可惜的是各⼤汽车⽹站对ECVT原理的介绍都⾮常简单，常常以“⾏星齿轮和电动机相结合”⼀句话带过，咱们普通⼈很难理解，直到看到了这篇⽂章。
这篇⽂章很长，坚持看完要有耐⼼，⽽且，说话很绕，很是符合洋⼈⽂章的特点，说实话，看完第⼀遍，我没看懂，再看⼀遍，还是没懂。
很幸运的是我实在xitek汽车论坛看到的这篇⽂章，并把我的疑惑向⼏位懂机械的泡菜请教，在泡菜们耐⼼热情的讨论和指导下，现在终于对ECVT的原理“略懂”。
回头再看这篇⽂章，会觉得虽然⼜啰唆⼜绕，看着很累，但的确⾮常详细并且精准！希望对原理有兴趣的童鞋都仔细看看这篇⽂章。
括弧⾥⾯加⿊我把这篇介绍ECVT原理的⽂章精简了⼀下，去掉⼀些对理解影响不⼤的部分。
括弧⾥⾯加⿊的部分是我的注解，另外我还找了视频和图⽚，这样会⽐单纯⽂字更直观。
的部分Let's go！1、普瑞斯上的“电⼦控制⽆级变速器”与其它量产的⽆级变速器⼯作原理完全不同。
其差别之（先定调，ECVT不是CVT，同时也不要⼤，可以说称之为⽆级变速器都是⼀种误导。
（先定调，把THS理解为电动机+CVT，那是本⽥IMA，不是THS）2、在低速时，普瑞斯的传动系统并不会提⾼内燃机的扭矩，这是因为它只有⼀个齿⽐。
其实，（⼀开始我也被这个“好像始终内燃机是与车轮联接的，就好像始终挂在最⾼速档位上⼀样。
（⼀开始我也被这个挂在最⾼速档位上⼀样”迷惑住了，认为如果发动机和驱动轮和发动机是没有经过离合器且只有⼀个档，那么车轮的转速和发动机的转速关系应该是固定的，怎么会出现发动机嗡嗡的转，⽽车⼦⾛得很慢，甚⾄停⽌的状况呢？没关系，后⾯会有解答，耐⼼看⽂章就好）如果没有⼀台强有⼒的电动机向内燃机提供额外动⼒的的话，这会是⼀种严重的缺陷。
丰田ths工作原理
丰田ths工作原理丰田THS（Toyota Hybrid System）是一种混合动力系统，由燃油发动机和电动机组成，旨在提高燃油效率并减少尾气排放。
下面将详细介绍丰田THS的工作原理。
丰田THS使用一台燃油发动机和一个电动机进行动力传递，同时还包括一个电池组和一个控制系统。
燃油发动机主要负责提供动力以驱动车辆，而电动机则通过电池组提供电力。
这两个动力系统可以单独或同时工作。
当车辆启动时，THS系统首先使用电动机提供动力，此时车辆以电动模式行驶，没有尾气排放。
当车辆低速行驶或需要更多动力时，燃油发动机就会自动启动。
这个过程通过控制系统来实现，控制系统会根据电池的电量、车速、油门踏板的位置和其他参数来判断何时启动或关闭发动机。
在车辆行驶时，THS系统会根据实时需求自动切换燃油发动机和电动机的工作方式，以最大限度地提高燃油效率。
当车辆需要更大的加速或爬坡时，两个动力系统会同时工作，以提供更高的动力输出。
而在行驶过程中，当车辆减速或停车时，电动机会自动关闭，只有燃油发动机在工作，从而减少能量的浪费。
此外，当车辆减速或行驶下坡时，THS系统还采用了再生制动技术。
再生制动通过利用电动机的制动力将动能转化为电能，并储存在电池组中。
这些能量可以在需要时用于驱动电动机，从而减轻燃油发动机的负担，提高燃油效率。
从整体上看，丰田THS系统通过充分利用燃油发动机和电动机的优势，实现了能量的最大化利用和优化燃料消耗。
它在提供强大动力的同时，减少了对环境的影响，使得汽车更加环保和节能。
总结起来，丰田THS系统的工作原理主要包括电动模式行驶、燃油发动机的启动和关闭、动力系统的自动切换以及再生制动等方面。
这些工作原理的运作完美结合，使得丰田THS系统成为一种高效、环保和节能的混合动力系统。
THS混合动力系统混动原理和控制模式
THS混合动力系统混动原理和控制模式首先祭出丰田THS动力分配单元示意图，其核心就是一单排单级行星齿轮机构。
由太阳轮、行星齿轮架及行星轮和齿圈组成。
如图所示，一号电机（MG1，主要起发电、启动发动机和调速作用）连接行星齿轮组最中间绿色的太阳轮，二号电机（MG2，主要用作驱动电机和动能回收时的发电机）连接最外边红色的齿圈、而发动机则连接中间蓝色的行星架，图中标识为行星齿轮座。
整个行星排动力通过位于齿圈上的外啮合齿轮传递至减速齿轮。
1.外啮合齿轮旋转方向相反，内啮合齿轮旋转方向相同。
2.单排单级行星齿轮机构运动方程：ns+αnr =(1+α)·nc式中：ns -太阳轮转速；nr-齿圈转速；nc-行星架转速；3. α=齿圈齿数Zr 与太阳轮齿数Zs之比，即α= Zr/ Zs＞1（α一般为2点几）。
4.右图为单排单级行星齿轮机构的杠杆矢量图，其中CR=1（单位）CS=α= Zr/ Zs。
水平画出输入元件矢量ns或nc 或nr左右表示旋转方向，用相似三角形法求解传动比。
结合到THS的传动机构，运动方程为：n MG1+ α·n MG2=(1+α)·n发动机分析：从上面这个等式可以看出，该行星齿轮机将发动机、MG1和MG2三个元件中的一个加以固定，或者将某两个元件互连接在一起，输入与输出可获得一定的传动比。
改变各元件的运动状态，可获得多个传动比。
但当不固定任何组件时，整个系统通过调节发动机、MG1和MG2三个元件的转速转矩，实现无极变速，满足各种整车工况。
结合THS具体结构，其只能是MG2齿圈位置处输出，所以只会存在两种固定传动比工况。
工况制动输入输出运动方程传动比转向扭矩1n MG1=0n发动机n MG2αn MG2=(1+α) n发动机i=n发动机/n MG2= (1+α)/α＞1相同减速增扭2n发动机=0n MG1n MG2n MG1+αn MG2=0i= n MG1/ n MG2= -α＞-2相反减速增扭结合整车行驶工况对THS混合动力系统控制模式做简单分析1.停车：若电池已完全充电，且车辆静止不动，则发动机关闭，MG1和MG2均不工作。
丰田混动系统ths的工作原理
丰田混动系统（THS）的工作原理1. 引言丰田混动系统（Toyota Hybrid System，简称THS）是一种由丰田汽车公司开发的混合动力系统，旨在提高汽车的燃油经济性和环境友好性。
THS采用了电动机和燃油发动机的组合，以实现更高效的动力传输和减少尾气排放。
本文将详细解释THS 的工作原理，包括其基本原理、电动机与燃油发动机之间的协调工作以及能量的转换和储存。
2. THS的基本原理THS是一种串联式混合动力系统，由电动机、燃油发动机、发电机和电池组成。
基本原理是通过电动机和燃油发动机的协调工作，实现汽车的动力传输和能量转换。
THS的核心是电动机和燃油发动机的组合。
电动机主要负责低速驱动和启动，而燃油发动机则用于高速驱动和长途行驶。
在加速和行驶过程中，电动机和燃油发动机可以单独或同时工作，以提供所需的动力。
3. 电动机与燃油发动机的协调工作在THS系统中，电动机和燃油发动机通过一个复杂的控制系统进行协调工作。
该控制系统根据驾驶员的需求和当前行驶条件，自动选择电动机、燃油发动机或两者同时工作。
当驾驶员需要低速驱动或启动时，电动机会独立工作。
电动机通过电池提供的电能驱动车辆，同时将制动能量转化为电能储存到电池中。
这种能量转换和储存方式称为再生制动。
当驾驶员需要高速驱动或长途行驶时，燃油发动机会启动并提供动力。
燃油发动机通过燃烧汽油产生动力，并通过发电机将多余的能量转化为电能储存到电池中，以备后续使用。
在加速和行驶过程中，电动机和燃油发动机可以同时工作。
这种情况下，电动机和燃油发动机的动力输出会通过一个功率分配装置进行协调，以实现最佳的燃油经济性和动力性能。
4. 能量的转换和储存在THS系统中，能量的转换和储存是非常重要的。
电池是能量的储存器，可以将电能储存起来，并在需要时释放。
电池通常是锂离子电池或镍氢电池，具有较高的能量密度和较长的使用寿命。
能量的转换主要通过电动机和发电机实现。
电动机可以将电能转化为机械能，驱动车辆行驶。
混联式混合动力系统工作原理 丰田普锐斯THS
AC 500
最大输出功率kW (PS) / rpm
最大输出扭矩N·m (kgf·m) / rpm
最大扭矩时的电流值 Arms
最大转速 转/分
冷却系统
50 (68) / 1200 – 1540
400 (40.8) / 0 1200
230
6,700 rpm 水冷
THS系统组成
➢ 电机控制器：
变频作用
直流 交流 高电压
第一拍
可变电压系统
变频器
201V
ON
HV 蓄电池
电机如何驱动
➢ THS 高压DC/DC：MG1与MG2都为500Vac电压等级电机，而电池电压为201.6V， 首先采用升压斩波Boost电路进行电压提升,Vout=Vin/(1-n)
第二拍
可变电压系统
201-500Vdc
变频器
288V
HV蓄蓄电电池池
风向标 廖扬
一、THS系统组成
➢ 虚拟组成图：
MG1（主发电机 ） 发动机 行星齿轮机构
差速器
THS系统组成
HV 蓄电池
变频器
MG2（主动力电 机）
➢ 剖视图：
THS系统组成
THS系统组成
➢ 发动机：
项目
1NZ-FXE (’04 PRIUS)
气缸数和排列 气门机构
4缸,直列
16气门DOHC, 链传动机构(带VVT-i)
THS中各工况模式及传动过程
➢ THS工作模式：低中速行驶
THS中各工况模式及传动过程
➢ THS工作模式：中高速行驶
THS中各工况模式及传动过程
➢ THS工作模式：全速或需要大扭矩时
THS中各工况模式及传动过程
丰田ths工作原理
丰田ths工作原理丰田THS工作原理概述丰田THS（Toyota Hybrid System）是一种混合动力系统，它将传统的内燃机动力和电动机动力结合起来，以提高燃油效率和减少尾气排放。
THS被广泛应用于丰田的混合动力车型中，如普锐斯、卡罗拉混合动力等。
THS系统由多个组件组成，包括发动机、电动机、变速器、电池组等。
这些组件通过控制系统进行协调工作，实现了高效的能量转换和利用。
发动机THS系统中的发动机通常是一台汽油发动机，它与传统汽车的发动机类似。
但与传统汽车不同的是，在THS中，发动机不仅仅负责驱动车辆，还可以充当一个发电机或者一个压缩机。
当需要产生电能时，发动机会启动并驱使一个发电机旋转。
这个旋转过程会产生电能，并将其存储在电池组中。
当需要加速或者行驶时，这些存储在电池中的能量就会被释放出来，并通过一个控制器送到车辆的电驱系统中。
另外，在行驶过程中，发动机还可以通过压缩空气来制动车辆。
这种制动方式被称为“发动机制动”，它可以将车辆的动能转化为电能，并将其存储在电池组中。
电驱系统THS系统中的电驱系统是由一个或多个电动机组成的。
这些电动机通常是交流同步电机，它们可以将电能转换为机械能，并驱使车辆前进。
在THS系统中，电动机和发动机是通过一个变速器连接在一起的。
这个变速器可以根据需要调整发动机和电动机的输出转矩比例，以实现最佳的燃油效率和性能。
另外，在行驶过程中，当需要减速或者停车时，电驱系统还可以反向运转，并将车辆的运动能量转化为电能，并将其存储在电池组中。
控制系统THS系统中的控制系统是整个系统的核心。
它可以监测并控制发动机、变速器、电池组等所有组件的工作状态和输出功率，以实现最佳的燃油效率和性能。
控制系统通常由多个微处理器组成，这些微处理器会根据传感器所提供的信息来进行计算和决策。
这些传感器可以监测发动机、电池组、电动机等组件的状态和性能，以帮助控制系统做出最佳的决策。
此外，控制系统还可以根据驾驶员的需求和行驶条件来调整发动机和电动机的输出功率，并选择最佳的工作模式，以实现最佳的燃油效率和性能。
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液压制动力（总制动力=再生制动力+液压制动力）。 在有VSC+系统的车型上，制动防滑控制ECU根据监测信
一方面，通过高灵敏的转速传感器计算路 面坡度和车辆下降角度，以使MG2输出适 当的扭矩，确保车辆不下滑。另一方面， 制动防滑控制ECU也激活后制动系统，防 止车辆下滑。
动力控制系统
HV ECU的控制 电动机牵引力控制 类似“牵引力控制系统”TRC（Traction
control system） 如果驱动轮转速过快，可能会导致行星齿
轮机构出现损坏，也可能会导致MG1发电 量过多，使得系统过载。 HV ECU检测到MG2转速过高时 制动防滑控制系统增加液压制动力，以抑 制车轮转速。
动力控制系统
HV ECU的控制 SMR（系统主继电器）控制
检修塞
电流传感器
SMR2 SMR1
变频器
电阻
HV 蓄电池
互锁开关 (检修塞) 电源开关
标转速和发动机目标动力），发动机ECU 根据HV ECU 的要求控制发动机ETCS-i（电 控节气门系统）、燃油喷射量、点火正时 和VVT-i，实现发动机的起动和正常运转。 HV ECU发出停机信号，发动机ECU控制停 机。
系统出现故障时，发动机ECU通过HV ECU 的指令打开检查发动机警告灯。
辅助电池 HV 蓄电池
动力控制系统
组成
传感器及开关
•EV模式开关 •档位传感器 •加速踏板位置传感器 •车速传感器 •偏移率减速率传感器 •转向角传感器 •制动踏板行程传感器 •各种温度传感器 •各种电压电流传感器 •各种压力传感器
ECU
•HVECU •发动机ECU •制动防滑EC控U制ECU •蓄电池ECU
HV ECU控制变频器，切断MGE1xt/2的电流
MG1分解器
SIN COS
HV ECU
GUU GVU GWU
MUU MVU MWU
MG2分解器
MG1 变频器
MG2 变频器
Ext SIN COS
MG1 MG2
变频器
动力控制系统
制动防滑控制ECU控制 制动时，制动防滑控制ECU根据制动踏板行程传感器和制
动力控制系统
P(档换r位档iu传, s选感系择器) 统框图
加速踏板位置 传感器
发动机 ECU (ECM)
混合驱动桥
分解器型速度传感 器 (MG2)
MG1 MG2
空调压缩机
HV ECU
变频器 升压转换器
空调变频 器
DC-DC 转换器
车速传感 器
防滑控制 ECU
DLC3
CAN
蓄电池 ECU
SMR1, 2 and 3
步骤 2: SMR 2 ON
步骤 3: SMR 1 OFF
动力控制系统
HV ECU的控制 SMR（系统主继电器）控制
电源关闭
动力控制系统
HV ECU的控制 SMR（系统主继电器）控制
步骤 1: SMR 2 OFF
步骤 2: SMR 3 OFF
动力控制系统
HV ECU的控制 SMR（系统主继电器）控制
执行器
•变频器 •增压转换器 •直流转换器 •空调变频器 •制动执行器 •系统主继电器
动力控制系统
HV ECU的控制 系统监视控制 蓄电池ECU始终监视HV蓄电池的SOC，并
将SOC发送至HV ECU。 蓄电池电量过低时 HV ECU控制发动机，以提高其输出功率以
驱动MG1发电。 如果发动机是停机状态，则MG1先起动发
动机而后发电。
动力控制系统
HV ECU的控制 关闭控制 车辆处于N档时 MG1/2被关闭。 如果是在N档情况下紧急制动导致车轮抱死
和ABS起动工作，则在制动结束后会解除关 闭MG2，并输出低扭矩，为重新汽车车轮 提供辅助动力。 车辆处于D/B档时
动力控制系统
HV ECU的控制 上坡辅助控制 坡上起步时 HV ECU控制变频器及制动防滑控制ECU。
蓄电池 ECU
SMR3 HV ECU
电源控制 ECU
空气囊传感器 总成
互锁开关 (变频器盖)
断路传感器
动力控制系统
HV ECU的控制 SMR（系统主继电器）控CU的控制 SMR（系统主继电器）控制
步骤 1: SMR 1 / SMR 3 ON
步骤 2: SMR 2 ON
动力控制系统
发动机ECU控制
加速踏板位置 传感器
档位传感器
发动机控制
HV ECU
发动机状态
发动机ECU
MG1/MG2 转速传感器
ETCS-i
燃油喷射量 点火正时
VVT-i 检查发动机警告
灯
动力控制系统
变频器控制
HV ECU控制变频器，将HV蓄电池直流电转换为交流电输 给MG1/2
HV ECU控制变频器，将MG1的交流电经过交-直-交转换 后输给MG2
步骤 1: SMR 2 OFF
步骤 2: SMR 3 OFF
动力控制系统
HV ECU的控制 SMR（系统主继电器）控制
电压
运作和系统电压
0
SMR1 OFF (+)
SMR2 OFF (-) SMR3 OFF
ON OFF ON
OFF ON ON
时间
OFF OFF OFF
动力控制系统
发动机ECU控制 HV ECU向发动机ECU发送信号（发动机目
步骤 3: SMR 1 OFF
动力控制系统
HV ECU的控制 SMR（系统主继电器）控制
步骤 1: SMR 1 / SMR 3 ON
步骤 2: SMR 2 ON
步骤 3: SMR 1 OFF
动力控制系统
HV ECU的控制 SMR（系统主继电器）控制
步骤 1: SMR 1 / SMR 3 ON
号，向HV ECU请求实施电动机牵引力控制。
动力控制系统
蓄电池ECU控制 监测项目并向HVECU发送信息 通过电池内的温度传感器监测HV蓄电池温
丰田混合动力系统THS动力控制 系统
混合动力汽车结构 动力系统 发动机 电机 发电机MG1 驱动电机MG2 变速驱动桥 行星齿轮组 传动系统 电池
动力控制系统
动力控制系统
功用 主要是对动力系统实施有效控制，使动力
系统依据动力策略有效工作，同时也控制 制动系统，实施再生制动，回收能量。