丰田普锐斯电机及驱动控制系统解析
普锐斯插电式混合动力车的控制ECU
普锐斯插电式混合动力车的控制ECU普锐斯插电式混合动力车是一款采用混合动力技术的绿色能源汽车，其最大的优点是环保和节能。
这款车使用电动机和发动机相结合的方式，大幅度降低了燃油的消耗，同时也减少了尾气的排放。
这种车的性能、控制和安全大多数依赖于其电子控制单元（ECU）。
控制ECU是作为车辆的大脑来控制整个车辆系统。
它负责管理混合动力系统、充电电池和动力电池等部件，还负责控制车辆的转向、刹车、油门、变速箱、高科技汽车配置等。
普锐斯插电式混合动力车的ECU分为两部分：高压电机ECU和低压电机ECU。
高压电机ECU控制电机转速和扭矩，在车辆启动时提供足够的能量，还会在电池电量不足时自动切换到发动机模式。
低压电机ECU控制油门、刹车和转向系统。
ECU使用传感器来监测车辆系统的各种参数，包括电池电量、轮胎气压、发动机温度、摆臂位置、碰撞检测等。
当ECU检测到车辆系统出现故障时，它会发送警报并记录错误代码，以便在未来的维护中进行排除。
ECU还包括一个称为“能量回收系统”的技术。
它使用车辆制动时产生的动能将能量储存到电池中，从而延长电池寿命和减少性能消耗。
这种技术还可以降低汽车制动器的磨损和碳排放，提高车辆的节能和环保性能。
总之，ECU是普锐斯插电式混合动力车的核心，负责控制和管理车辆的各种功能和系统，是普锐斯插电式混合动力车高效运行的重要保障。
除了控制车辆系统，普锐斯插电式混合动力车的ECU还具有数据记录和分析功能。
它可以记录车辆的驾驶模式、速度、油耗、温度等数据，并将这些数据上传到云端管理平台。
车主可以随时通过移动设备或电脑终端查看这些数据，以便了解车辆的运行状况，及时调整驾驶习惯和维修保养。
特别是在车辆维护保养方面，ECU的数据分析功能更为重要。
普锐斯插电式混合动力车要同时考虑发动机和电动机的维护保养，这对维修人员来说是一个新的挑战。
但是ECU的数据记录和分析功能可以帮助维修人员快速定位故障，并提供有效的解决方案。
普锐斯驱动电机工作原理
普锐斯驱动电机工作原理普锐斯是一款混合动力汽车，其驱动电机是其核心部件之一。
驱动电机的工作原理涉及到电力系统、传动系统和控制系统等多个方面。
下面将详细介绍普锐斯驱动电机的工作原理。
一、混合动力系统概述混合动力系统是指同时使用内燃机和电动机来驱动汽车的一种技术，可以充分发挥两者的优势，提高燃油经济性和减少尾气排放。
普锐斯采用了串联式混合动力系统，即内燃机通过发电机来为电池充电，并由电池供给电动机驱动车辆。
二、驱动电机结构普锐斯的驱动电机由交流同步电机组成，包括定子和转子两部分。
定子是固定在车身上的部件，而转子则与车轮相连。
定子上有三组线圈，称为U相、V相和W相。
转子上有永磁体，当定子通以交流电时，会在转子上产生旋转磁场。
三、功率转换过程1. 供能模式：当油门踏板踩下时，内燃机开始工作，通过曲轴带动发电机发电。
发电机将电能转化为直流电并存储在高压电池中。
2. 启动模式：当驾驶员踏下刹车踏板时，内燃机停止运转，同时驱动电机开始工作。
此时，高压电池将储存的直流电转化为交流电，并供给给驱动电机。
3. 加速模式：当驾驶员需要加速时，内燃机重新启动，并通过发电机为高压电池充电。
同时，高压电池继续向驱动电机供能。
4. 减速模式：当减速或刹车时，内燃机停止工作，而驱动电机变为发动机制动器。
此时，通过刹车能量回收系统将制动能量转化为电能并储存在高压电池中。
四、控制系统普锐斯的控制系统主要包括混合动力控制单元（HCU）和功率分配装置（PPD）。
HCU负责监测和控制整个混合动力系统的运行状态，并根据不同的工况要求来调节内燃机和驱动电机之间的功率分配比例。
PPD则根据HCU的指令，将电能从高压电池分配给驱动电机，同时将发动机产生的动力通过传动系统传递给车轮。
五、驱动电机工作原理1. 定子线圈通电：当HCU发送指令时，高压电池会向定子线圈供电。
定子线圈通以交流电后，会在转子上产生旋转磁场。
2. 转子受力旋转：由于转子上有永磁体，当定子线圈通以交流电时，会在转子上产生的旋转磁场与永磁体相互作用，从而使得转子受到力的作用而旋转起来。
学习丰田普锐斯动力系统的体会
学习丰田普锐斯动力系统的体会
丰田普锐斯作为混合动力车型的代表之一，其动力系统结合了发动机和电动机，以提供高效的能源利用和低排放的特点。
通过学习丰田普锐斯动力系统，我对以下几点有所体会：
1. 高效能源利用：丰田普锐斯动力系统采用并联式混合动力系统，使发动机和电动机可以同时或分开工作，根据行驶条件智能地调整能源的利用，提高燃油效率。
这种系统还包括回收制动能量和自动启停功能，进一步提升油耗表现。
2. 低排放环保：丰田普锐斯动力系统采用了先进的排放控制技术，通过优化燃油燃烧过程，减少有害物质的排放，达到更严格的排放标准要求。
电动机在低速行驶时可以独立驱动，完全不产生尾气排放，减少了对环境的污染。
3. 平顺驾驶体验：丰田普锐斯动力系统的发动机和电动机协同工作，能够提供平顺的动力输出。
电动机提供扭矩补充，能够在起步和加速时提供充足的动力，使驾驶过程更加平顺和舒适。
4. 智能能源管理：丰田普锐斯动力系统通过智能能源管理系统，监测车辆的行驶状态和驾驶者的驾驶习惯，自动调整动力输出和能源利用，实现最佳的燃油效率。
这种系统还可以通过可视化界面向驾驶者展示能源利用情况和驾驶行为，帮助驾驶者改善驾驶习惯和节约能源。
总的来说，丰田普锐斯动力系统的学习让我更加了解混合动力技术的优势和应用，也体会到了其高效、环保和智能的特点。
这种技术的发展对于推动汽车行业的可持续发展具有重要意义。
丰田prius的结构原理
丰田prius的结构原理丰田Prius是一款混合动力车型，它采用了独特的结构原理来实现高效节能。
1. 燃油发动机：丰田Prius搭载了一台内燃机，通常为汽油发动机。
燃油发动机负责为车辆提供动力，并通过驱动轴将动力传输到车轮上。
2. 电动机发电机：丰田Prius还搭载了一台电动机发电机，通常称为MG1（Motor Generator 1）。
这个电动机发电机的主要作用是通过利用发动机的动力产生电能，将电能储存到高压镍氢电池中，并为电动马达（MG2）提供电力。
3. 电动马达：丰田Prius还搭载了一台电动马达，通常称为MG2（Motor Generator 2）。
这个电动马达的主要作用是将储存于高压镍氢电池中的电能转化为动力输出，驱动车辆前轮。
4. 变速器：丰田Prius采用一种称为电力分配装置（Power Split Device）的变速器。
这个变速器能够通过控制发动机和电动马达的速度比例，提供不同的动力输出方式。
例如，在低速行驶时，电动马达可以单独提供动力，而高速行驶时，发动机和电动马达可以同时提供动力。
5. 高压镍氢电池：丰田Prius使用高压镍氢电池来存储和供应电能。
这种电池可以通过发动机发电、动能回收系统和插电式充电（部分车型）来获得充电。
高压镍氢电池可以为电动马达提供电力，并为车辆的辅助系统供电。
6. 控制系统：丰田Prius采用一套复杂的控制系统来监测并协调燃油发动机、电动马达和高压镍氢电池之间的动力分配和能量流动。
这个控制系统能够根据行驶条件和驾驶需求实时调整不同部件的使用比例，以实现最佳的动力性能和燃油效率。
通过以上的结构原理，丰田Prius能够实现燃油发动机和电动机的协同工作，最大限度地提高能源利用效率，减少油耗和尾气排放。
这使得丰田Prius成为一款环保节能的汽车。
丰田普锐斯电机及驱动控制系统解析
圈１ １ ＴＨｓ一｜Ｉ电动机驱动系统高压电路维修插铺 图１２发动机舱内ＨＶ保险丝
万方数据
如欲获取下列厂商的详细信息，请致电们Ｏ一５１７２７１２７。
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降压直流斩波电路由发电机ＭＧ １、 逆变／整流器、绝缘栅双极型晶体管Ｖ７、 二极管Ｄ８、电抗器Ｌ、电容器Ｃ１组成（图 ９）。降压时，ＨＶ ＥＣＵ利用绝缘栅双极型 晶体管Ｖ７导通。把ＤＣ５００Ｖ降压为平均 值ＤＣ２０１．６Ｖ的直流电压。向ＨＶ蓄电池
变电路。由ＶＨ ＥＣＵ触 发绝缘栅双极型晶体 管控制极，使Ｖ１～Ｖ６ 快速导通和关断，强 行将ＤＣ５００Ｖ直流电 转换成三相ＡＣ５００Ｖ 交流电。如果改变 Ｖ１～Ｖ６的触发信号 频率和时间。就能改 变逆变器输入电机 ＭＧ２定子绕组电流空 间相量的相位和幅值， 以适应电机ＭＧ２的驱 动需要。反之，电机 ＭＧ２在车辆减速或制 动时产生再生制动电 能，经绝缘栅双极型 晶体管Ｖ１～Ｖ６全控 型桥式整流电路整流
高惠民
汽车维修与保养 FOR REPAIR & MAINTENANCE 2007(5)
本文链接：/Periodical_qcwxyby200705001.aspx
该信号经过隔离电路后，直接驱动变 频器三组逆变电路ＩＧＢＴ模块中Ｖ１～Ｖ６控 制极快速导通与关断，实现变频器输出电 流的逆变、换相和定向目的。
丰田普锐斯混合动力工作原理
丰田普锐斯混合动力工作原理
普锐斯混合动力系统主要由三个组成部分组成：汽油发动机、电动机
以及电池组。
首先，当驾驶员启动车辆时，动力来自于内燃机的燃油供给。
普锐斯
搭载了一台为混合动力量身定制的1.8升汽油发动机，其运转效率非常高。
使用了一系列的技术优化，例如改进气缸燃烧充分程度、减少内摩擦损失等。
其次，普锐斯还搭载了一台电动机，该电动机由电池组供电。
电池组
是由大量的镍氢电池（NiMH）构成的，可在车辆长时间停止状态下直接供电。
这就意味着普锐斯可以在一些交通拥堵情况下仅依靠电动机运行，从
而节省燃油并减少环境污染。
在大多数情况下，当发动机需要额外动力时，智能控制系统会启动发
动机，并将燃油供给给发动机。
与此同时，电动机通过在车轮上提供辅助
动力，提高了发动机效率。
当车辆减速、制动或者处于低速行驶状态时，
电动机会转为发电机工作，将制动能量转化为电能储存到电池中，以供以
后使用。
此外，普锐斯还具有回收能量的功能。
当车辆处于行驶状态时，发动
机通常会产生一些浪费的能量。
普锐斯的智能控制系统能够通过将发动机
的部分能量转变为电能并储存在电池组中来最大限度地利用这些浪费的能量。
这些回收的能量后续可以用来供给电动机运行，从而减轻了对发动机
的依赖和燃料的消耗。
总结来说，丰田普锐斯混合动力系统通过将汽油发动机和电动机结合
起来，并依靠智能控制系统来优化动力的配送，从而实现了燃油的节省和
环保的目标。
这种混合动力系统在当今的汽车市场上已经被广泛应用，并成为了未来汽车发展的方向之一。
丰田普锐斯工作原理
丰田普锐斯工作原理
丰田普锐斯是一款混合动力汽车，其工作原理主要包括油机和电动机之间的协同工作。
首先，丰田普锐斯搭载了一台汽油发动机，该发动机与传统汽车的发动机类似。
它主要负责提供动力，驱动汽车以及充电电池组。
与传统汽车不同的是，普锐斯的发动机采用了更为高效的Atkinson 周期工作方式，通过优化气缸的进气和排气时间，提高了热能的利用效率。
其次，普锐斯还搭载了一台电动机，该电动机通过电池供电。
电动机主要负责提供低速和起步阶段的动力，以减少发动机在低负荷工况下的燃油消耗和排放。
同时，电动机还能通过回收制动能量将制动时产生的能量转化为电能，储存在电池中，以供后续使用。
整个系统的工作原理如下：在低速和起步阶段，电动机独立驱动汽车，同时通过回收制动能量为电池充电。
当需要更大的动力输出时，油机会自动启动，并与电动机共同提供动力。
此时，电动机通过逆变器将电池储存的直流电转化为交流电，供给驱动电机。
而当电池能量不足时，油机会自动启动并充电电池，以保持电池的电能储量。
总体来说，丰田普锐斯通过油机和电动机的组合，实现了能源的高效利用和减少尾气排放的目的。
油机和电动机的协同工作可以根据实际需求，在提供动力的同时最大限度地降低燃油消
耗和环境污染，使得丰田普锐斯成为一款具有高效节能特点的汽车。
5混合动力汽车结构原理(工作原理)丰田普锐斯
车速 0
Click! Movie
THS-II 工作原理
倒车（R档）
只用MG2 作为倒车动力. 在SOC正常状态下,发动机在车辆倒车时不工作.
参照列线图
THS-II 工作原理
倒车（R档） 只用MG2 作为倒车动力. 在SOC正常状态下,发动机在车辆倒车时不工作.
车速 0
Click! Movie
THS-II 工作原理
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
Prius THS II 工作原理
动力分配机构 (行星齿轮机构)
行星齿轮
齿圈
行星架
太阳轮
Prius THS-II 工作原理
动力分配机构 (行星齿轮机构)
– MG1 – 太阳轮 – MG2 – 齿圈
参照列线图
THS-II 工作原理
减速 (B 档)
MG2产生的电能在HV 蓄电池充电同时，提供给MG1, 然后MG1驱动发 动机 . 同时, 发动机燃油切断. MG1的原动力用作发动机制动.
参照列线图
THS-II 工作原理
减速 (B 档)
MG2产生的电能在HV 蓄电池充电同时，提供给MG1, 然后MG1驱动发 动机 . 同时, 发动机燃油切断. MG1的原动力用作发动机制动.
THS-II 控制系统 – 驱动力限制控制
• 当检测到车轮滑转时， HV ECU 控制 MG2 的驱动力并且施加液压 制动力
每个车轮的 滑转 速度传感器
防滑控制 ECU
制动力
HV ECU
高速
牵引控制
速度传感 器
TOYOTA__PRIUS_的驱动原理图示
减速或制动时
在踩制动器或松油门时， 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。 减速时通常作为摩擦热 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。
液晶仪表盘
电子油门 电子油门取消了传统油门拉线，通过油门踏板传感器， 微电脑对节气门进行控制，反应更灵敏，控制更精确。
放映结束
谢谢！
停车
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。当HV蓄 电池的充电量较低时， 发动机将继续运转，以 给HV蓄电池充电。有 时因与空调开关连动， 发动机也仍会保持运转。
电子启动按钮
踩住制动踏板的同时按开关，松开制动踏板，车子
启动。
电子换档
PRIUS采用智能电子自动换挡系统，可以轻松地 完成换挡。小型的换档开关在完成换挡后自动回到 原来的位置。目视前方的同时无需视线移动也可仅 通过手，轻松确定位置。
ＥＣＵ的组成和作用
电控单元由微机（CPU）、输入、输出及控
制电路三部分组成，其核心件是CPU。
电控单元的作用是根据内存的数据对各种传
感器输入的信息进行运算、处理、判断，然 后输出指令，向喷油器提供一定电脉冲信号 以控制喷油量。
ECU的工作原理
输入电路接受传感器等装置输入的信号， 对信号进行过滤处理和放大，然后经输入电 路中的模／数转换器将模拟信号转换为数字 信号，并传递给微机。微机将上述已经预处 理过的信号进行运算处理，再将处理数据送 至输出电路，输出电路将数字信息的功率放 大或还原为模拟信号，使其驱动被控的调节 元件工作。
丰田prius的结构原理
丰田prius的结构原理丰田Prius是一款混合动力汽车，它采用了丰田独特的混合动力系统，主要由燃油发动机、电动机、电池组和控制单元等组成。
下面将详细介绍丰田Prius的结构原理。
首先，丰田Prius的动力系统由一台以汽油为燃料的发动机和一个电动机组成。
发动机是一台1.8升四缸发动机，它通过燃料燃烧产生动力，并驱动汽车前轮。
而电动机则是由电池组提供能量，通过电机控制器来控制电动机的工作。
这两个动力源可以单独或同时工作，根据驾驶条件和能源利用效率的需要进行自动切换。
其次，丰田Prius的电池组是由镍氢电池构成的。
这种电池具有高能量密度和较长的寿命，能够提供电动机所需的电能。
电池组一般安装在后排座椅下方的底盘内，这样可以使得车辆的重心更低，提高稳定性。
另外，丰田Prius还配备有能量回收系统。
当车辆制动时，发动机通过电机控制器变为发电机，将制动时产生的动能转化为电能，存储在电池组中。
这样一来，车辆制动时产生的能量得以有效回收利用，提高能源利用效率。
此外，丰田Prius还采用了一种称为CVT的无级变速器。
传统的汽车变速器有固定的档位，而CVT则可以实现无级变速，根据驾驶环境和驾驶者的需求实时调整传动比，使发动机在最佳工作效率下运行，提高燃油经济性。
在车辆行驶过程中，丰田Prius的控制单元通过传感器来监测和控制车辆状态。
这些传感器可以实时获取车辆的车速、路况、转向角度等参数，并根据这些参数调整发动机和电动机的输出功率，以及控制电池充放电过程，最大限度地提高能源利用效率。
此外，控制单元还根据驾驶模式选择最佳的动力来源，并根据驾驶者的需求进行自动调整。
最后值得一提的是，丰田Prius还采用了一些节能减阻措施。
例如，车身外形经过流线型设计，减少空气阻力；轻量化设计减少车辆整体重量；采用低滚动阻力的轮胎等。
这些措施都有助于减少能量损耗，提高燃油经济性。
总的来说，丰田Prius的混合动力系统通过优化发动机和电动机的配合工作，以及能量回收和节能措施的应用，实现了较高的燃油经济性和低排放。
丰田普锐斯混合动力工作原理
丰田普锐斯混合动力工作原理
1.汽油发动机：丰田普锐斯搭载一台1.8升汽油发动机，用于提供传统的汽车动力。
2.电动机发电机：电动机发电机能够利用汽油发动机的动力来产生电力，并将其储存在电池组中。
3.电池组：电池组用于储存电能，由铅酸蓄电池或镍氢电池组成。
4.电动机：电动机是由电池组提供电能，用于提供额外的动力驱动汽车。
5.转变装置：转变装置包括变速器和力分配装置，用于确保汽车在不同工况下的动力转化和合理利用。
普锐斯在行驶过程中，根据驾驶条件和动力需要，会自动选择使用汽油发动机、电动机或者两者同时驱动。
以下是普锐斯在不同工况下的工作原理：
1.启动和低速行驶：
当车辆启动时，普锐斯会首先使用电池组中的电能来发动电动机，驱动车辆。
在低速行驶或停车等情况下，汽油发动机会关闭，全部动力都由电动机提供。
这样可以减少油耗和排放。
2.高速巡航：
在高速巡航过程中，当车辆需要更大的动力时，汽油发动机会启动并提供动力，同时电动机也会提供动力，两者协同工作。
变速器会根据车速和转速的不同调整传动比例，以提供最佳的动力输出效果。
3.减速和制动：
当车辆减速或制动时，电动机会变成发电机，利用惯性和制动时产生的能量来发电，并将电能储存到电池组中。
这样可以减少能源的浪费，并延长电池组的寿命。
总的来说，丰田普锐斯混合动力系统的工作原理就是根据驾驶条件和动力需求合理分配汽油发动机和电动机的工作任务，以实现最佳的燃油效率和减少排放。
通过优化动力系统的配合和能量的回收利用，普锐斯的燃油效率得到了显著提高，同时也符合环保要求。
普锐斯高压系统结构作用
普锐斯高压系统结构作用普锐斯高压系统的主要结构作用如下：1. 电机控制器：电机控制器负责控制驱动电机的工作，实现动力输出。
在普锐斯混合动力系统中，电机控制器与发动机、变速器以及其他相关部件协同工作，以实现高效、经济的动力传输。
2. 高压配电箱：高压配电箱用于接收和分配高压电源，为整个高压系统提供电力。
它连接着高压电池、电机控制器、车载充电机等部件，确保各部件之间的电力传输顺畅。
3. 车载充电机：车载充电机负责将外部充电设备提供的低压电源转换为高压电源，以满足高压电池的充电需求。
同时，车载充电机还具备逆变功能，将高压电池的直流电转换为交流电，供给车辆用电设备使用。
4. 高压导线：高压导线连接着高压系统各部件，负责传输高压电源和电能。
在普锐斯混合动力系统中，高压导线采用专用设计，确保安全、可靠地传输电力。
5. 充电插头：充电插头是普锐斯高压系统与外部充电设备连接的接口，负责实现高压电源的输入和输出。
充电插头具备一定的安全保护措施，防止意外触电和其他安全隐患。
6. 动力电池：动力电池作为普锐斯混合动力系统的核心部件，负责储存电能。
在行驶过程中，动力电池可以回收部分制动能量，实现能量的再利用，提高燃油经济性。
7. 驱动电机：驱动电机将电能转换为机械能，为车辆提供动力。
在普锐斯混合动力系统中，驱动电机与发动机、变速器协同工作，实现高效、清洁的动力输出。
8. 充电插座：充电插座位于车辆内部，便于乘客为车辆充电。
充电插座与车载充电机相连，实现高压电池的充电。
9. 电动压缩机：电动压缩机负责为空调系统提供制冷剂，实现空调制冷。
在普锐斯混合动力系统中，电动压缩机采用高效、节能的设计，降低能耗。
10. PTC加热器：PTC加热器是一种电阻式加热器，利用电能转换为热能，为车辆提供暖风。
在普锐斯混合动力系统中，PTC加热器与电子动力转向系统、空调系统等部件协同工作，提高车辆舒适性。
总之，普锐斯高压系统各部件协同工作，实现高效、清洁、经济的动力输出，降低油耗，提高车辆性能。
丰田Prius技术详解
主要规格表尺寸及质量全长mm 4,450全宽mm 1,725全高mm 1,510轴距mm 2,700轮距（前/后）mm 1,510/1,480最小离地间隙（空载）mm 160最小转弯半径m 5.1整备质量kg 1,345满载质量kg 1,745轮胎规格195/60R15发动机型号1NZ-FXE型式4缸直列顶置双凸轮轴电喷16气门（VVT-i）排气量cc 1,497最大功率kW/rpm 57/5000最大扭矩Nm/rpm 115/4000缸径 * 行程mm/mm Φ75.0*84.7压缩比13.0最高车速km/h 165燃油供给装置EFI(电子控制式燃料喷射装置)变速箱型式电子控制式无级变速油箱容积L 45百公里耗油（综合工况法）L/100km 4.7 电动机 66``l型式同步交流电动机（永磁型）最大功率kW/rpm 50/1200-1540最大扭矩Nm/rpm 400/0-1200混合动力车专用蓄电池型式密封Ni-MH（镍氢电池）模块数量28容量Ah 6.5/3h制动、悬架、驱动方式制动系统(前/后) 通风盘式/实体盘式悬架系统前麦弗逊式悬架悬架系统后摇曳臂式悬架驱动方式前轮驱动车身整体铸造1.5升VVT-i发动机高膨胀比循环和智能正时可变气门系统VVT-i保持在最佳状态，减弱了摩擦带来的能量损失，进而实现了优异的动力性能和高效的能源利用率。
TOYOTA 油电混合动力系统中安装的发动机与以往机型相比，具有低油耗，高输出的特性。
＜高膨胀比循环＞1NZ-FXE应用了高膨胀比循环的代表性系统“艾金森循环”，是追求高效率的1.5L发动机。
缩小燃烧室容积，以提高膨胀比（＊1)，即等待爆发压力在充分降低后才进行排气，由此充分利用爆发能量。
膨胀比：(膨胀行程容积+燃烧室容积)/燃烧室容积＜高旋转化＞将发动机的最高转数升至5000r.p.m，提高了输出功率。
在减少摩擦损失的同时提高了最高转数，所以既加大了加速时的驱动力，又实现了低油耗。
详解普锐斯动力驱动系统
详解普锐斯动力驱动系统由于丰田Prius汽油/电力混合动力车辆有着跑车的外观、类似航空设备的仪表板显示和无噪声平稳启动，那么一点也不奇怪，该车是同类车型中销售得最快的车辆。
(图1) 可是，除此之外，该车有一个可识别的重要特征：省油。
美国环境保护局(EPS)给出燃油级别：街道上是61英里/加仑(mpg)，高速公路(理想测试条件)上是50mpg。
实际的，司机可期待的街道/高速路组合路面的燃油数是45到50mpg. 混合动力汽车的特色是，由汽油发动机发动，然后转换成电池动力以加速。
可是，Prius采取了不同的处理方法，用电池动力发动，然后在速度超过20mph 时，转换到汽油发动机。
虽然Prius有大的突破，但司机不必为了最大限度的节油而从完全制动开始踩油门。
由于美国和世界其他国家曾面临过的最高油价，在另外汽油消费能力不强的市场，Prius的耗油数是个受欢迎的信号。
混合动力系统技术Prius设计是基于Toyota称之为混合动力协同驱动概念。
此概念目标是协同电动马达动力和汽油发动机动力，并使汽车功率和环境性能最大化成为可能。
Prius最近的型号是基于Toyota混合动力总系统II (THS-II)技术。
THS-II系统的每个连续世代的产品改进了汽油燃效和减少散热，包括一个同轴的4缸1.5升发动机，一个高压镍氢电池(NiMH)，一个带行星齿轮系统的智能混合动力驱动桥和一个复杂的发动机控制部件(图2)。
两种方法的混合物基本上，两种形式的汽车动力系统都存在：串联和并联。
每个都有各自整套正面和反面的特点。
不象其他混合动力汽油-电动车辆，Prius使两者结合了，并最大化每个的强项和补足他们的弱项。
在串联混合动力系统中，汽油发动机启动发生器，而产生的电流使电动马达驱动车轮(图3)。
汽车运行中，此处使用的低输出功率发动机在最经济的范围内保持汽车以稳定速度行驶，并使之有效的给电池再充电。
在并联混合动力系统中，汽油发动机和电动马达都直接驱动车轮。
章节普锐斯混合动力系统页解析PPT学习教案
19
7. 8 普锐斯混合动力系统
（3）行驶方法 车辆只有在“READY”（预备好）灯点亮时，见下图，才
可行驶。 为了改善燃油经济性，当车辆停止时，发动机将停机。
汽油表
车速表
预备好
里程表
档位指示
第20页/共44页
20
7. 8 普锐斯混合动力系统
（4）混合动力汽车具有很高燃油经济性的原因 车辆起动后，发动机的起动由电控系统自动控制。
第37页/共44页
37
7.9 原厂诊断仪
④通用诊断仪TECHⅡ。通用全球服务站必备产品，为美国 GM、上海GM、欧宝OPEL、绅宝SAAB、五十铃ISEU的原厂 检测仪，可对以上车型进行解码分析编程诊断。
第38页/共44页
38
7.9 原厂诊断仪
⑤福特／马自达检测仪IDS。福特公司2006年推出新的诊 断系统，能够诊断1996年以后的所有福特、林肯、水星、 马自达等车型，选择软件可以诊断捷豹、阿斯顿－马丁、 路虎，IDS替代了过去的WDS。
带 有 水 泵 的 冷却液 储能罐
第11页/共44页
11
7. 8 普锐斯混合动力系统
⑤传动皮带系统
发动机取消了空调压缩机皮带轮，实现了简洁的一根皮带布 置，如图所示。
空调压缩机改由12V直流电动机驱动。
调整螺栓
惰轮
水泵皮带轮
曲轴皮带轮
取消了空调 压缩机皮带 轮
第12页/共44页
12
7. 8 普锐斯混合动力系统
动车轮。
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27
7. 8 普锐斯混合动力系统
2）并联混合动力系统 有时采用并联混合动力驱动，车轮由发动机和电动机共
同驱动。
丰田普锐斯工作原理
丰田普锐斯工作原理丰田普锐斯是一款混合动力汽车，其工作原理主要包括电动机、燃油发动机以及电池组的配合工作。
下面我将详细介绍普锐斯的工作原理。
普锐斯是一款采用串联式混合动力系统的汽车。
串联式混合动力系统包括一个小型燃油发动机和一个电动机，二者共同驱动车辆。
与传统燃油车不同的是，普锐斯可以根据驾驶条件自动选择使用电动机、燃油发动机或者两者同时工作。
首先，我们来看普锐斯的电动机。
电动机主要使用电能来驱动车辆。
普锐斯内置了高压电池组，通过充电器可以将电池组充满。
当车辆启动时，电动机会首先工作。
在电动模式下，普锐斯只通过电动机驱动车辆，而不使用燃油发动机。
这样可以实现零排放的环保效果。
当电池组电量较低时，或者需要较大的动力输出时，普锐斯会自动切换到混合动力模式。
在混合动力模式下，电动机和燃油发动机会同时工作，以提供更大的动力输出。
燃油发动机主要负责给电池组充电，并且在车辆需要更高速度或者急加速时提供辅助动力。
普锐斯的燃油发动机采用了Atkinson循环，该循环可以提高燃油发动机的热效率，减少能量损失。
燃油发动机采用汽油作为燃料，并且可以根据驾驶条件的不同自动进行启停，以提高燃油经济性。
此外，燃油发动机还通过发电机的方式将多余的能量转化为电能，将电能储存到电池组中，以供电动机使用。
另外，普锐斯还拥有再生制动系统。
当车辆刹车时，通过再生制动系统可以将刹车过程中产生的能量转化为电能，储存在电池组中。
这样，不仅可以减少能量浪费，还可以增加电池组的储电量。
综上所述，丰田普锐斯的工作原理是通过电动机、燃油发动机及其配套的电池组共同工作。
电动机可以独立驱动车辆，实现零排放环保；而燃油发动机则负责给电池组充电，并在需要时提供辅助动力。
普锐斯还采用了再生制动系统，将刹车过程中产生的能量转化为电能进行储存。
通过这种混合动力系统的设计，普锐斯既具备了环保的特点，又可提供较好的动力性能和燃油经济性。
普锐斯的控制原理
普锐斯的控制原理普锐斯是目前全球最流行的混合动力车型之一。
它采用了独特的电动机和燃油发动机混合驱动技术，为驾驶员提供高效、环保、安静且灵活的行驶体验。
普锐斯的控制原理是如何实现这些特点的呢？普锐斯的混合动力系统可以分为三个主要的部分：电动机、发动机和电池组。
这三个部分的整合和协调起着至关重要的作用，使得普锐斯可以在不同的行驶条件下提供最佳的性能和燃油经济性。
下面从普锐斯的电动机、发动机和电池组三个方面来详细介绍普锐斯的控制原理：一、电动机普锐斯的电动机主要是负责启动和加速，并在需要时为发动机提供动力支持。
它基于交流电工作，最大功率可以达到68马力，最大扭矩可达207牛·米。
电动机的控制是通过普锐斯的特殊变速器来实现的。
这个变速器可以将电动机和发动机的输出功率进行合理的分配。
变速器通过经过调整的电子控制单元（ECU）来监测电动机的转速、加速度和温度，并根据驾驶员的行驶需求和行驶条件来实现转向和离合器控制等动作。
此外，当汽车需要减速和刹车时，电动机可以通过回收制动能量的方式将刹车时产生的电能存储在电池组中，以提高能量利用率，改善油耗和碳排放。
二、发动机在普锐斯中，有一个1.8升四缸汽油发动机，它可以产生最大功率为95马力，最大扭矩为142牛·米。
它不仅能为车辆提供直接驱动动力，而且还可以通过发电机为电池组提供电源。
在普锐斯的混合动力系统中，这个发动机主要用于高速巡航和加速时的驱动。
发动机的控制是通过ECU来实现的。
ECU可以监控和调整发动机的燃油喷射、点火时间和气缸压缩率等参数，以实现最佳燃油经济性和尽可能少的污染排放。
三、电池组普锐斯的电池组是车辆的存储能量的中心，它是由氢化镍金属（NiMH）电池组成的。
这个电池组可以为电动机提供动力，并通过回收行驶中的能量来增加能源的利用率。
电池组的控制是通过ECU来实现的。
ECU可以监控和调整电池的电荷状态，以增加电池的使用寿命和充电效率。
深度揭秘丰田普锐斯电驱控制器
深度揭秘丰田普锐斯电驱控制器小星之前撰文重点介绍过第一代到第四代丰田混动电驱动系统之间的具体区别及演进过程。
丰田通过引入先进的电子技术，提升THS IV电驱控制器效率的同时，通过体积和重量的减少进一步降低成本。
从而将该混动系统在最新的TNGA车型平台间进行大力推广。
今天就随小星一起来了解一下THS IV电驱控制器所引入的新技术吧。
↑第四代丰田普锐斯混动系统架构图与混动动力总成。
↑第四代丰田普锐斯混动系统架构图与混动动力总成。
1.整体电气架构THS IV电驱动系统的整体电气架构如下。
高压电池组可由不同车型决定装配锂电池组或是镍氢电池组。
通过系统主继电器，高压电气母线输出至电驱控制器（又称功率电子控制单元PCU）。
电驱控制器由升压转换器、对应双电机的两组电机驱动逆变器和DCDC转换单元组成。
电机驱动逆变器分别驱动位于发动机输出轴变速箱总成中集成的两个动力电机。
发动机以及两个动力电机的动力通过行星齿轮组成的动力分流装置进行动力分流控制。
通过DCDC转换单元，将高压电池组的高压电源转换成传统的12V电源给传统用电器供电。
同时也对位于发动机舱的附属12V电池进行充电。
第四代丰田普锐斯混动动力总成由位于后座下方的高压电池组和位于发动机舱的发动机、电驱控制器和对应集成双电机的变速箱所组成。
↑位于前舱的丰田普锐斯THS IV电驱控制器2.电驱控制器如下爆炸视图所示，THS IV电驱控制器由控制电路、高压功率模块、滤波电容、电流传感器和位于底部的DCDC转换单元组成。
↑第四代丰田普锐斯THS IV电驱控制器爆炸视图3.高压功率模块目前高压功率模块可谓是电驱控制器设计的重中之重。
因为其承担着驱动大功率动力电机的功能。
其功率之大使得对应高压功率模块中的开关器件IGBT的冷却方案成为巨大的挑战。
让我们来横向对比一下相关高压功率模块中的开关器件IGBT的冷却方案。
首先来看一下丰田普锐斯THS I/II电驱控制器功率电子IGBT模组。
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。
【2019年整理】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。
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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TH―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，提高能量的利用翠。
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。
(4)空调变频器：将HV蓄电池DC201.6V转换成
AC201.6V交流电为空调系统中电动变频压缩机供电。
4．HV控制ECU采用32位计算机，接收来自传感器和ECU(发动机ECU、HV蓄电池ECU、制动防滑控制ECU、电动转向ECU)信息。
根据此信息，计算车辆所需的扭矩和功率,将计算结果发送给发动机ECU,变频器总成，蓄电池ECU和制动防滑控制ECU。
三、THS―II系统电机(MG1、MG2)工作原理
交流伺服驱动系统中，应用的交流永磁驱动电机有两大类。
一类称为无刷直流同步电动机(BDCM)，另一类称为三相永磁同步电动机(PMSM)，THS―II系统的电机(MG1、MG2)属于BDCM类型的驱动电机。
BDCM用装有永磁体转子代替了有刷直流电动机的定子磁极。
有刷直流电动机依靠机械换向器，将直流电流转换成近似梯形波的交流电流。
而BDCM是将逆变器产生的方波交流电流直接输入电机定子绕组，省去了机械换向器和电刷。
BDCM定子绕组中通入三相方波交流电流。
定子绕组上会产生感应电动势，生成与永磁转子磁场在空间位置成正交的电枢反应磁场。
在转子永磁铁磁场的作用下，电枢反应磁场以反作用电磁力驱动永磁转子同步旋转(图3)。
四、THS―II电机(MG1、MG2)结构
1．MG1、MG2定子绕组采用三相Y形连接，每相由4个绕组并联，可以在给电机输入较大电流下，获得最大转矩和最小转矩脉动。
2．MG1、MG2永磁体转子采用稀土永磁材料作为永磁铁，安装在转子铁芯内部(内埋式永磁转子)。
转子内的永磁铁为“V”形，这样永磁体既有径向充磁，又有横向充磁，有效集中了磁通量，提高电机的扭矩(图4)。
从永磁转子的磁路特点分析，内埋式永磁转子结构，改变了电机交、直轴磁路，可以改善电机的调速特性，拓宽速度范围。
3．MG1、MG2解角传感器：为了满足电机静止启动和全转速范围内转矩波动的控制目的，需要利用解角传感器精确地测量MG1、MG2永磁转子磁极位置和速度。
解角传感器是采用电磁感应原理制成的旋转型感应传感器，它由定子和转子组成(图5)。
椭圆型转子与MG1、MG2的永磁转子相连接，同步转动。
椭圆型转子外圆曲线代表着永磁转子磁极位置。
定子包括1个励磁线圈和2个检测线圈，2个检测线圈S和C轴线在空间坐标上正交，HVECU按预定频率的交流电流输入励磁线圈A，随着椭圆型转子的旋转，转子和定子间的间隙发生变化，就会在检测线圈S和C上感应出相位差90°正弦、余弦感应电流。
HV ECU根据检测线圈S和C感应电流的波
形相位和幅值，以及波形的脉冲次数(图6)，计算出MG1和MG2永磁转子的磁极位置和转速值信号，作为HV ECU对电机MG1、MG2矢量控制的基础信号。
五、THS―II系统变频器电路
THS―II系统变频器主要电路是由电力半导体功率器件绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块组成，变频器总成内的升压转换器、逆变／整流器担负着提供电机MG1、MG2的电能转换与调控任务(图7)。
1．升压转换器
升压直流斩波电路由HV蓄电池、电抗器L、绝缘栅双极型晶体管V8、二极管D7、电容器C组成(图8)。
升压时，HVECU导通和关断绝缘栅双极型晶体管V8的控制极(绝缘栅双极型晶体管V8起开关作用)，使电抗器L上的感应电动势与HV蓄电池DC201.6V电压叠加提供高压电源。
降压直流斩波电路由发电机MG1、逆变／整流器、绝缘栅双极型晶体管V7、二极管D8、电抗器L、电容器C1组成(图9)。
降压时，HV ECU利用绝缘栅双极型晶体管V7导通，把DC500V降压为平均值DC201.6V的直流电压，向HV 蓄电池充电。
2．逆变／整流器
逆变电路(以供给MG2电源为例)由绝缘栅双极型晶体
管V1―V6、续流二极管D1―D6和电容器C组成电压型三相桥式逆变电路。
由VH ECU触发绝缘栅双极型晶体管控制极，使V1～V6快速导通和关断，强行将DC500V直流电转换成三相AC500V交流电。
如果改变V1～V6的触发信号频率和时间。
就能改变逆变器输入电机MG2定子绕组电流空间相量的相位和幅值，以适应电机MG2的驱动需要。
反之，电机MG2在车辆减速或制动时产生再生制动电能，经绝缘栅双极型晶体管V1～V6全控型桥式整流电路整流降压后，向HV蓄电池充电。
六、THS―II电机驱动系统的控制
THS―II电机驱动系统的控制核心组件是HV ECU，在HV ECU中，变频器对电机MG2输出电流转换的绝缘栅双极型晶体管模块(IGBT模块)的驱动控制电路如图10所示，图中划线部份是变频器控制逆变电路的微处理器。
微机储存的电机MG2速度指令与电机MG2解角传感器的速度反馈信号进行比较，速度控制器输一个直流电流指令信号，经过与电机MG2解角传感器的转子磁极位置信号相乘，得到电机
MG2工作所需的电流指令信号，参考跟踪电机MG2实际工作电流信号，通过PWM比较器(脉冲宽度调制)计算后，转换成开关信号输出。
该信号经过隔离电路后，直接驱动变频器三组逆变电路IGBT模块中V1～V6控制极快速导通与关断，实现变频器输出电流的逆变、换相和定向目的。
七、维修THS―II电动机及驱动系统注意事项
1．首先必须辨别THS―II电动机驱动系统高压回路部份的电线和连接器都为橙色，并与其他线路及车身绝缘。
2．在检查THS―II电动机驱动系统高压电路之前，必须戴上绝缘手套，拆下维修插销(图11)，放在技师口袋内。
3．断开维修插销，5min内请不要接触任何高压连接器或端子，因为变频器内的高压电容器需要5min的放电时间。
4．当维修插销无法拆下时，可以将发动机舱内的HV
保险丝取下(图12)，从而达到断开高压线路的目的。
5．安装插销时，必须确认其分离杆锁止是否牢固，否则将会出现THS―II系统故障代码。
(编辑安琦)。