丰田普锐斯混合动力汽车构造及维修

第二部分实训指导书实训一混合动力系统的认识及组成一、实训目的与要求1．了解混合动力系统部件的组成；2．掌握普锐斯混合动力系统各零部件的名称。

二、使用教具、仪器设备和工、量具1．汽车维修常用工、量具若干套。

2．工具车和实训台。

3．混合动力系统实验台架。

三、实训内容和步骤1.普锐斯混合动力的组成部件普锐斯混合动力系统包括：混合动力发动机总成、包括变速器、变频器、HV蓄电池组成。

各部件组成特点如下：发动机：1).发动机型号及参数：序号名称参数序号名称参数1 发动机型号1NZ-FXE2 排量(L) 1.4973 缸径（mm）754 冲程(mm) 84.75 最大马力(Ps) 76 6 最大功率(kW) 57/5000转7 发动机特有技术 单VVT-i 8 最大扭矩(N ·m) 111/4200转1.发动机型号的识别：2． 发动机位置图：3.阿特金森循环代表第1代（如：2代表第2代）。

1NZEF代表一个系列（如：NZ 、GR 、AZ 、AR 、MZ ）。

代表窄气门夹角（G--代表宽气门夹角）。

代表电子喷射。

X代表阿特金森循环。

发动机型号发动机型号刻在进气歧管上4.节气门体普锐斯节气门体采用电子节气门控制，在混合动力系统中油门踏板踩下的行程与节气门开度不一致，这是正常现象。

5.油门踏板普锐斯油门踏板由混合动力系统控制模块控制。

变速器：普锐斯混合动力系统采用内置两个电机的CVT无极变速驱动桥，其中MG1负责发电和发动机的起动机，MG2负责发电和驱动车辆。

MG1、MG2额定电压均为AC 500V。

此外，该变速器还使用了电子控制换档杆，档位切换通过安装在变速器的换档控制执行器控制。

电机MG1 MG2类型同步交流电机同步交流电机功能发电机, 发动机的起动机发电,驱动车轮额定电压V AC 500AC 500最大输出功率kW (PS) / rpm 37.8 (51) / 950050 (68) / 1200 –1540MG2最大输出扭矩N·m (kgf·m) / rpm 45 (4.58) / 0 – 6000400 (40.8) / 0 - 1200最大转速转/分10,000 rpm 6,700 rpm 冷却系统水冷水冷普锐斯变速器解剖图换档杆(瞬时换档)驻车开关换档杆运作驻车开关状态机械驻车锁止机构MG1, MG2组合仪表变速驱动桥档位显示器发动机控制发动机ECU(ECM)HVECU普锐斯换档控制示意图变频器：变频器实物图变频器的作用蓄电池：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DC201.6V，安装在车辆后备厢内。

丰田普锐斯混合动力汽车构造与维修学习目标1. 了解丰田普锐斯混合动力汽车性能2. 认识THS、变速驱动桥、发动机系统、制动系统和起动系统的结构3. 掌握这些系统的运行模式和工作原理，熟悉诊断流程和方法。

普锐斯混合动力系统组成及运行模式一、概述丰田混合动力汽车的核心技术是丰田混合动力系统（THS-I），它结合了汽油发动机和电机两种动力，通过并联或串联相结合的方式进行工作，以达到良好的动力性、经济性和低排放效果。

2003 年，丰田公司推出了第二代丰田混合动力系统（THS-II），该系统运用在普锐斯和凯美瑞等混合动力车型上。

另外，它采用了由大功率混合动力汽车蓄电池（额定电压为直流201.6V，简称为“HV 蓄电池”）和可将系统工作电压升至最高电压（直流 500V）的增压转换器组成的变压系统。

（1）优良的行驶性能丰田混合动力系统 II（THS-II）采用了由可将工作电压升至最高电压（直流 500V）的增压转换器组成的变压系统，可在高压下驱动电动机一发电机 1（MG1）和电动机一发电机 2（MG2），并以较小电流将与供电相关的电气损耗降到最低。

因此，可以使 MG1 和 MG2 高转速、大功率工作。

通过高转速、大功率 MG2 和高效 1NZ-FXE 发动机的协同作用，达到较高水平的驱动力，使车辆获得优良的行驶性能。

（2）良好的燃油经济性THS-II 通过优化MG2 的内部结构获得高水平的再生能力，从而实现良好的燃油经济性。

THS-II 车辆怠速运转时，发动机停止工作，并在发动机工作效率不良的情况下尽量停止发动机工作，车辆此时仅使用 MG2 来工作。

在发动机工作效率良好的情况下，发动机在发电的同时，使用 MG1 驱动车辆。

因此，该系统以高效的方式影响驱动能量的输入一输出控制，以实现良好的燃油经济性。

THS- Ⅱ车辆减速时，前轮的动能被回收并转换为电能，通过 MG2 对 HV 蓄电池再充电。

（3）低排放 THS-II 车辆怠速运转时，发动机停止工作，并在发动机工作效率不良的情况下尽量停止发动机工作，车辆此时仅使用 MG2 来工作，实现发动机尾气的零排放。

2015年第6期（总第321期）NO.6.2015 ( CumulativetyNO.321)混合动力（HEV）汽车是指汽车使用燃油驱动和电力驱动两种驱动工作方式。

其优点是：（1）车辆启动停止时，燃油发动机仅供交流发电机输出电力使电动机工作，驱动车轮；（2）当车速达到一定值，则燃油发动机工作驱动车轮，并带动交流发电机输出电力，通过变流器变成直流电给蓄电池充电。

第三代新普锐斯的动力系统与传统的汽车不同：在路上正常行驶的状态下，当车速低于20公里或停车时，该车完全是一款纯电动车，此时发动机并没有工作，前轮是通过电动机驱动的，避免了车辆在怠速状态下的汽油消耗和尾气排放。

如果长时间处于低速行驶状态，电池的电量降低到一定的程度时，燃油发动机会自动启动，为电池进行充电。

1　新普锐斯采用的HEV技术新普锐斯油电混合汽车的混合动力输出由内燃机系统、HV车载电池、高压电缆、电动传动桥、变频转换器、发电机组等构成。

该车通过电子控制系统，根据不同的工况进行动力输出控制，以保证汽车不仅具有良好动力性又具备很高的燃油经济性与排放性。

采用插电式设计的混合动力车的车载电池组，支持外部充电，可以用纯电模式行驶，电池电量耗尽后再以混合动力模式（以内燃机为主）行驶，并适时为车载电池充电。

新普锐斯汽车采用插电式混合动力技术，主要靠行驶时发动机产生的能量和制动时回收的能量，并转化为电能为车辆蓄电池充电，故发动机一直保持在最佳工况状态，动力性好，排放量很低。

2　THSⅡ组成与特点新普锐斯混合动力 系统（THS）的动力系统构成包括控制系统、驱动系统、辅助动力系统和电池组等部分，它利用电子控制装置使汽油机和电机两种动力系统通过串、并联及混联式进行组合工作。

混联式混合动力控制系统的燃油发动机系统和电机驱动系统各有一套机械变速机构，两套机构或通过齿轮系，或采用行星轮式结构结合在一起，从而综合调节燃油发动机系统与电动机之间的转速关系。

与并联式混合动力系统相比，混联式动力系统可以更加灵活地根据工况来调节内燃机的功率输出和电机的运转。

84科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N工 业 技 术混合动力装置的汽车,这种混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长,动力性好的优点,又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处,汽车的热效率可提高10％以上,废气排放可改善30％以上。

车主可以享受更强劲的起步、加速,实现较高水平的燃油经济性。

1 故障现象一辆丰田普锐斯混合动力汽车(N H W 20L -A H E E B C )发动机无法自行启动。

发动机故障警告灯、V S C 警告灯、三角形警告灯同时点亮。

由于电池的电力无法维持车辆长时间行驶,所以车辆被拖回修理厂。

2 故障确认首先进行故障确认,踩下刹车踏板,按下启动按钮,仪表上“R E A D Y ”指示灯点亮,在P 档位置踩下油门踏板,发动机不能启动。

试图使发动机进入维修模式,经过多次尝试都不能成功。

多功能显示屏上的能量显示器显示HV 电池已经耗至极限,紫色的电池耗净指示灯在闪烁。

说明发动机确实无法自行启动。

不存在人为操作的问题。

由于混合动力汽车结构比较复杂。

为了能够尽快找到故障点,缩短维修时间,必须了解该车的基本结构和工作原理。

3 普锐斯混合动力汽车的组成3.1变频器变频器是混合动力汽车的关键部件,车辆启动时将201.6V直流电转换为500V 交流电用以驱动车轮。

能量回收时将500V 交流电转换为288V直流电对电池进行充电。

同时内部集成288V-12V DC-DC直流转换器,为车内其它电器提供电源,同时为12V辅助电池充电。

3.2HV 电池采用201.6V直流HV 蓄电池以减轻重量1.2V×6排×28块=201.6V,电池EC U 对电池的充放电过程进行全程监测,避免对电池进行过充电或过放电使电池遭受损坏或缩短使用寿命。

3.3驱动桥(MG2)采用同步交流电动机,额定电压:AC500V,最大功率:50kW/1200～1540rpm 最大扭矩:400n.m/1200rpm,最大扭矩时电流:230A,最大转速:6700rpm。

丰田普锐斯混合动力汽车结构原理与检修
彭仲连;许红军
【期刊名称】《汽车维修》
【年(卷),期】2015(0)9
【摘要】丰田普锐斯混合动力汽车采用了“第二代丰田油电混合动力系统（Toyota Hybrid System-II）”，简称“THS—II”。

普锐斯汽车的动力由2部分组成，除了装备有1台汽油发动机9b还装备了2个永磁式同步交流电动机和混合动力车专用密封镍氢电池，电池的电力可以用来驱动车辆，达到增加汽车动力和节省燃油的目的，同时降低了尾气的排放。

【总页数】4页(P15-18)
【作者】彭仲连;许红军
【作者单位】南京科技职业学院;南京交通职业技术学院
【正文语种】中文
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1.丰田普锐斯混合动力汽车发动机的技术特点分析
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4.丰田普锐斯(混合动力汽车)发动机不能启动故障的检修
5.丰田普锐斯混合动力汽车的结构原理与检修
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丰田普锐斯混合动力汽车的结构原理与检修
王斌;张晓明
【期刊名称】《无锡商业职业技术学院学报》
【年(卷),期】2016(16)6
【摘要】丰田普锐斯混合动力汽车有着良好的燃油经济性和绿色环保性能,被越来越多的人所接受.文章阐述了普锐斯混合动力汽车的结构组成,着重分析了混合动力系统不同工况下的工作原理,介绍了普锐斯的维修注意事项和一般检修步骤.
【总页数】3页(P93-95)
【作者】王斌;张晓明
【作者单位】无锡商业职业技术学院,江苏无锡214153;芜湖凯翼汽车有限公司,安徽芜湖241009
【正文语种】中文
【中图分类】U472.41
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1.丰田普锐斯混合动力汽车发动机的技术特点分析 [J], 孙远涛;张洪田
2.丰田普锐斯混合动力汽车结构原理与检修 [J], 彭仲连;许红军
3.丰田普锐斯混合动力汽车控制系统解析 [J], 尚士忠
4.丰田普锐斯混合动力汽车发动机结构解析 [J], 尚士忠
5.丰田普锐斯(混合动力汽车)发动机不能启动故障的检修 [J], 张年华
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