丰田混合动力汽车课件分析共51页文档

丰田混合动力技术培训课 件
目录
单击此处添加文本 丰田混合动力的概述 丰田混合动力的组成 丰田混合动力的工作原理 丰田混合动力的优势与不足
丰田混合动力的发展趋势与未来展望
丰田混合动力的定义
丰田混合动力技 术是一种将内燃 机和电动机相结 合的驱动系统
内燃机和电动机 可以单独或同时 工作，以实现最 佳的燃油效率和 动力性能
丰田混合动力技 术可以降低油耗， 减少排放，提高 驾驶舒适性
丰田混合动力技 术已经广泛应用 于丰田的多款车 型，如普锐斯、 凯美瑞等
丰田混合动力的发展历程
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1997年，丰田推出全球首款混合动力汽车普锐斯
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2005年，丰田推出第三代普锐斯，增加了更多的安全配 置和舒适性配置
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2015年，丰田推出第五代普锐斯，采用了全新的TNGA 架构，提高了安全性和舒适性
混合动力模式工作原理
混合动力系统由内燃 机和电动机组成
内燃机负责提供动力， 电动机负责辅助动力
内燃机和电动机通过 控制系统协调工作
在低速行驶时，电动 机为主，内燃机为辅
在高速行驶时，内燃 机为主，电动机为辅
在制动时，电动机回 收能量，为电池充电
发动机模式工作原理
发动机模式：在车辆行驶过程中，发动机直接驱动车轮，提供动力 工作原理：当车辆需要加速或爬坡时，发动机会启动，提供足够的动力 优点：发动机模式可以提供强大的动力，满足车辆在各种路况下的行驶需求 缺点：在发动机模式下，车辆的燃油经济性较差，排放污染也较高
电动机控制器（MCU）：负责 控制电动机的转速和扭矩，实 现车辆的加速和减速
发动机控制器（ECU）：负责 控制发动机的点火和喷油，实 现发动机的高效运行

发动机热管理技术
温度控制
发动机热管理技术通过对发动机冷却系统和润滑系统的精确控制，实现发动机温度的稳定控制，保证发动机在最佳温 度下工作。
降低磨损
采用热管理技术的发动机能够有效降低发动机各部件的磨损，延长发动机寿命。
提高性能
通过优化发动机温度，热管理技术能够提高发动机的动力输出和燃油经济性，同时降低尾气排放。
THS系统在丰田车型中的应用
普锐斯：作为丰田首款混合动力车型，普锐斯成功运用THS系统，实现低油耗与低 排放。
凯美瑞双擎：在国内市场，凯美瑞双擎搭载THS系统，为消费者带来更加环保、高 效的驾驶体验。
以上内容只是对丰田混合动力系统THS的初步概述。在实际应用中，THS系统的性 能、工作原理等方面还有诸多细节值得深入探讨。
与电池的协同
发动机与电池组协同工作，当发动机产生的能量超过车辆需求时，多余的能量可以储存到 电池组中；而在发动机产生的能量不足时，电池组可以提供额外的能量以满足车辆需求。
与控制系统的协同
发动机的运行状态受到混合动力系统控制单元的精确控制，以实现最佳的燃油经济性和动 力性能。控制系统根据车辆行驶状态、驾驶员需求等因素实时调整发动机的运行参数。
05
THS系统发动机维护与故障诊 断
发动机的日常维护与保养
机油更换
定期更换机油，保持机油清洁 ，以确保发动机正常运行和延
长发动机寿命。
空气滤清器更换
定期检查和更换空气滤清器， 防止空气中的杂质和颗粒物进 入发动机，保证发动机呼吸畅 通。
火花塞更换
按要求定期更换火花塞，保证 发动机点火效果，提高燃烧效 率。
03
发动机关键技术解析
阿特金森循环技术
1 2
高效能

丰田雷凌双擎动力结构图
发动机
MG1
起步时：
驾驶员按下点火开关后，PCU动力控制单元会向 MG2电机通电，MG2电机逆向旋转。带动车轮（齿 圈）正向转动，车子缓慢前进。 当稍微用力踩下油门踏板时，MG2电机会获得更多 的电力，车辆就会加速前进。 由于MG2电机功率很大（53KW），低速扭矩也很 大（400Nm）。在PCU的控制下，车子加速十分的 有力，即便只靠MG2电机也可把车辆加速到一个相当 的速度！ 起步过程充分发挥了MG2电机低速高扭的特性，以 弥补阿特金森发动机低速扭力不足的特性。
太阳轮、行星架、齿圈中的任何两个
固定、整个行星齿轮组一起固定，作 为整体输出，传动比为1:1输出，没有 传动比的变化。
原理
动力分配装置 太阳轮与发电机MG1相连 行星架与发动机相连 齿圈与车轮相连
发动机
MG1
马达减速装置 太阳轮与起动机MG2相连 行星架齿轮固定 齿圈与车轮相连
MG2
HV电池
PCU动力 控制单元
MG2
发动机
MG1
发动机启动（怠速运转热车）：
PCU向MG1通电流，MG1发电机顺时针转动，并带 动发动机启动，整个过程及其快速而平顺。 发动机启动后，怠速运转，发动机带动行星齿轮架正 向旋转，带动太阳齿轮（MG1）正向旋转。MG1发出 交流电，经PCU里的逆变器和电压变换器变成低压直流 电并给电池组充电
MG2
发动机
MG1
MG2
小负荷加速（《40km/h）
主要靠MG2电机推动车轮。MG1继续向MG2供电并通过PCU向动力电池充电。此 后，MG2速度继续提升，直到车辆达到目的速度。
发动机
MG1
MG2
大负荷加速
面对重负荷加速（如载重起动）等需要大动力的情况。发动机感知油门踏板的信 号，将转速提高，使发动机进入其动力区间，发动机的功率大大提升。因为发动 机的扭矩提升进而带动外齿圈获得动力提升，同时电池组也会向MG2电机供电， 使其进入最大功率。车辆的加速性能大大提升。

普锐斯混合动力汽车的竞争优势
03
普锐斯混合动力汽车采用燃油发动机和电动机相结合的方式，具有更高的燃油经济性。
燃油经济性
普锐斯混合动力汽车的排放量较低，对环境污染也较小。
环保性能
在需要加速时，普锐斯混合动力汽车能够提供更强劲的动力。
动力强劲
与传统汽车相比的优势
普锐斯混合动力汽车的价格相对较低，具有更高的性价比。
[1] Toyota Prius. (2020). Toyota Prius Brochure. Toyota Motor Corporation.
[3] Larsson, K., & Lin, J. (2020). Vehicle Dynamics and Control. Springer Nature.
第二代普锐斯
第三代普锐斯
第四代普锐斯
2003年发布，改进了动力系统，增加了燃油效率。
2009年发布，采用了更小的发动机和更高效的电动机。
2015年发布，采用了全新的外观设计，更加注重智能化和环保。
1
普锐斯的品牌理念
2
3
普锐斯作为混合动力汽车，一直致力于减少对环境的污染和节约能源。
环保
普锐斯在技术方面一直不断创新，引领着汽车行业的发展趋势。
与其他混合动力汽车相比的优势
价格竞争力
普锐斯混合动力汽车技术成熟，可靠性较高。
技术可靠性
丰田作为知名品牌，在汽车行业中拥有良好的信誉和口碑。
品牌信誉
普锐斯混合动力汽车在不同领域的运用及案例分析
个人用户领域
普锐斯混合动力汽车适合个人用户日常代步使用，具有较低的油耗和维护成本。
普锐斯混合动力汽车的未来展望
参考文献