第四章混合动力汽车的总体构造

(3)汽车电动机起步
与传统汽车不同，HEV起步时通常使用电驱动，燃油发动机不参与工作。 此时电力、动力(机械力)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→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)
• 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
(5)发动机和电动机串联工பைடு நூலகம் 车辆正常行驶时，发动机的动力超过汽车行驶动力的需求，此时采用发动机和电 动机的串联工作模式，发动机带动发电机发出的电力一部分驱动电动机，另一部 分用于对动力蓄电池充电：
• 燃料传递路线、热传递路线（略） • 电力传递路线：2-发电机→5-驱动电池用逆变器→4-高压电池；
1-发动机(汽油机) 2-发电机 3-电动机 4-高压电池 5-驱动电池用逆变器 6-空调用逆变器 7- 升压电 路 8-12V充电用DC/DC 9-辅助电源 10-汽油箱 11-差速器 12-空气压缩机电机 13 发动机用冷却器 14-逆变器用冷却器 15-冷凝器(制冷剂用) 16-散热器 17-蒸发器 18 空调单元
丰田公司的主要混合动力系统
系统 车型 发动机排量/L 上市时间/年 DC总线电压/V 电动机最大功率/kW 电动机最大转矩/Nm 电动机最大转速/r/min
THS
Prius
1.5
1997
2000
274
30
33
305
350
6000
2003 500 50 400 6700
THS-Ⅱ SUV 3.3 2005 650 123 333
(9)制动能量回收（Regenerative Braking） 汽车制动、下坡行驶时，通常采用制动能量回收模式工作，此时发动机停止工作。
• 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： 11-差速器(车轮)→2-发电机 • 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
➢ THS的主要组成：电动机、汽油机、逆变器、驱动用电池（Ni-MH）、 散热器等。
1-控制装置总成 2,5- ECVT动力分配系统总成 3-镍氢电池组 4-发动机
➢THS-Ⅱ的主要组成
主要由发动机（汽油机）、发电机、电动机、动力电池、逆变器等18 个部件 组成。当汽车处于不同的工作模式时，系统中参与工作的部件数量不同，其 燃料、电力、动力（机械力）和热量的传递路线亦有所不同。
第五章 混合动力电动汽车 的构造与原理
2007年秋天，丰田在中国推出 了目前为止最大排量的混合动力车 型——雷克萨斯LS600L。该车匹 配5.0L传统发动机和1台功率等 同于1升发动机的电动机，其动力水 平与奔驰S600及宝马760相当。其 百公里油耗只相当于1台1.8升发动 机的传统轿车，起动时可以实现零排放
(2)发动机热机和充电 当发动机需要热机或蓄电池需要充电时，燃料、电力、动力(机械力)和热量的 传递路线为：
• 燃料传递路线：10-汽油箱→1-发动机 • 电力传递路线：2-发电机→8-12V充电用DC/DC →4-高压电池和9-辅助电源 • 动力传递路线： 1-发动机→2-发电机 • 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
• 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)+ 1-发 动机→2-发电机
（7）行驶中发动机充电(多用于加速结束后，以一定速度行驶的工况) 汽车行驶中蓄电池电量不足时，采用行驶中发动机充电工作模式，发 动机的动力一部分用于直接驱动汽车，一部分带动发电机并向蓄电池 充电。
12400
THS电压变换系统
THS-Ⅱ电压变换系统
➢THS-Ⅱ混合动力汽车的工作原理
(1) 发动机起动 • 与传统燃油汽车不同，THS的发动机起动时，不使用专门的起动机，而是使用发电
机起动。汽车起动时散热器尚未工作，故无热量交换，此时燃料、电力和动力(机 械力)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→2-发电机 • 动力传递路线：2-发电机→1-发动机
2-发电机→7-逆变器（升压）→3-电动机 • 动力传递路线：1-发动机→2-发电机
1-发动机→11-差速器(车轮) 3-电动机→11-差速器(车轮)
(6)汽车全负荷高速行驶——需要大功率 发动机、电动机、发电机和蓄电池将全部输出动力供汽车行驶需要。
• 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； 2-发电机→5-逆变器→7-升压电路→3-电动机
(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
第一节 单桥驱动式全面混合型混合动力乘用车
1997年丰田公司首次推出Prius HV，采用THS（TOYOTA HYBRID SYSTEM） 和THS-Ⅱ的第一代和第二代Prius HEV是较为典型的代表，且已有多种变型产 品。如在THS基础上增加无级变速器的THS-C系统、在THS-Ⅱ的基础上增加电 气式四轮驱动系统的THS-Ⅱ+E-Four等。
• 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。