混合动力与电动汽车63

第六章丰田车系混合动力汽车原理与维修,第一节HTS混合动力组成及运行模式,4、HV蓄电池,4、HV蓄电池,Prius采用密封镍混合动力(Ni-MH)蓄电池作为HV蓄电池。这种蓄电池具有高能、重量轻，配合THS-系统特征使用时间较长等特点。,4、HV蓄电池,1）HV蓄电池模块THS-系统中，HV蓄电池电瓶间为单点连接，接点在电瓶上部，而新车型中的蓄电池电瓶为双点连接，新增的点在电瓶下部，这样蓄电池的内部电阻得以降低。如图6-29、图6-30所示为HV蓄电池控制电路。,控制电路,控制电路,4、HV蓄电池,2）检修塞在检查或维修前拆下检修塞，切断HV蓄电池中部的高压电路，可以保证维修期间人员的安全。检修塞总成包括互锁的导线开关。检修塞总成包括互锁的导线开关。如图6-31所示，将卡框翻起，关闭导线开关，进而切断SMR。,4、HV蓄电池,检修塞的安装过程如图6-32所示。第一步，将检修塞插人到正确位置与内部电路相接。第二步如图6-33所示，旋转拉杆90第三步如图6-34所示，向下推检修拉杆到锁止位置，安装完成。,4、HV蓄电池,3）HV蓄电池冷却系统重复充电/放电时，HV蓄电池会产生热量，为确保其工作正常，车辆为HV蓄电池配备了专用的冷却系统，如图6-34所示。,二、混合动力系统工作过程,THS-使用发动机和MG2提供的两种动力，并使用MG1作为发电机。系统根据各种车辆行驶状态优化组合这两种动力。HVECU始终监视SOC状态、蓄电池温度、水温和电载荷状况。在READY指示灯打开，车辆处于P挡或车辆倒车时，如果监视项目不满足条件则HVECU发出指令起动发动机驱动MG1并为HV蓄电池充电。THS-系统根据图2-2-7列出的车辆行驶状况综合操作发动机、MG1和MG2，来驱动车辆。,二、混合动力系统工作过程,THS-II运作,动力分配机构(行星齿轮机构),行星齿轮,齿圈,行星架,太阳轮,THS-II运作,动力分配机构(行星齿轮机构)MG1太阳轮MG2齿圈车轮发动机行星架,二、混合动力系统工作过程,二、混合动力系统工作过程,1、READY灯打开状态READY指示灯打开、车辆处于P挡或者倒车时，如果HVECU监视的任何项目满足条件，HVECU起动MGl从而起动发动机。运行期间，为了防止MG1的太阳齿轮的反作用力转动MG2的环齿轮并驱动驱动轮，MG2接受电流以施加制动。这个功能叫做“反作用制动”，如图所示。,二、混合动力系统工作过程,1、READY灯打开状态,二、混合动力系统工作过程,1、READY灯打开状态,行星齿轮机构模拟杠杆图（1）,二、混合动力系统工作过程,1、READY灯打开状态在下一状态中，运转中的发动机起动作为发电机的MGl，进而为HV蓄电池充电，如图所示。,二、混合动力系统工作过程,行星齿轮机构模拟杠杆图（2）,二、混合动力系统工作过程,2、起动工况车辆起步后，车辆仅由MG2驱动。此时发动机保持停止状态，MG1以反方向旋转而不发电，如图所示。,二、混合动力系统工作过程,2、起动工况,行星齿轮机构模拟杠杆图（3）,二、混合动力系统工作过程,2、起动工况只有MG2工作时，如果需要增加驱动扭矩，MG1将被起动，进而起动发动机。同样，如果HVECU监视的任何项目如SOC状态、蓄电池温度、水温和电载荷状态与规定值有偏差，MG1将被起动，进而起动发动机，如图所示。,二、混合动力系统工作过程,2、起动工况,行星齿轮机构模拟杠杆图（4）,二、混合动力系统工作过程,2、起动工况在下一状态中，已经起动的发动机将使MG1作为发电机为HV蓄电池充电。如果需要增加驱动扭矩，发动机将起动作为发电机的MG1并转变为“发电机微加速时”模式，如图所示。,行星齿轮机构模拟杠杆图（5）,二、混合动力系统工作过程,2、起动工况,二、混合动力系统工作过程,3、发动机微加速时/（C）如图所示，发动机微加速时，发动机的动力由行星齿轮分配。其中一部分动力直接输出，剩余动力用于MG1发电。通过变频器电力输送到MG2用于作为MG2的输出动力。,行星齿轮机构模拟杠杆图（6）,二、混合动力系统工作过程,3、发动机微加速时/（C）,二、混合动力系统工作过程,4、低载荷巡航时/（D）如图所示，车辆以低载荷巡航时，发动机的动力由行星齿轮分配。其中一部分动力直接输出，剩余动力用于MGl发电。通过变频器的电动传输电力输送到MG2作为MG2的输出动力。,行星齿轮机构模拟杠杆图（7）,二、混合动力系统工作过程,4、低载荷巡航时/（D）,二、混合动力系统工作过程,5、节气门全开加速时/（E）车辆从低载荷巡航转换为节气门全开加速模式时，系统将在保持MG2动力的基础上，增加HV蓄电池的电动力，如图2-2-15所示。,行星齿轮机构模拟杠杆图（8）,二、混合动力系统工作过程,5、节气门全开加速时/（E）,二、混合动力系统工作过程,6、减速车辆以D挡减速行驶时，发动机停止工作，动力为零。这时，车轮驱动MG2作为发电机运行并为HV蓄电池充电，如图所示。车辆从较高速度开始减速时，发动机以预定速度继续工作保护行星齿轮组。,行星齿轮机构模拟杠杆图（9）,二、混合动力系统工作过程,6、减速,二、混合动力系统工作过程,6、减速(1)B挡减速行驶如图2-2-17所示，车辆以B挡减速行驶时，车轮驱动MG2，使MG2作为发电机工作并为HV蓄电池及MG1供电。这样，MG1保持发动机转速并施加发动机制动。此时，发动机燃油供给被切断。,行星齿轮机构模拟杠杆图（10）,二、混合动力系统工作过程,6、减速(1)B挡减速行驶,二、混合动力系统工作过程,(2)制动减速时车辆减速时，如果驾驶员踩下制动踏板，制动防滑控制ECU计算所需的再生制动并发送信号到HVECU。接收到信号后，HVECU在符合所需再生制动力的范围内增加再生动力。这样，可以控制MG2产生充电的电量，如图所示。,行星齿轮机构模拟杠杆图（9）,二、混合动力系统工作过程,(2)制动减速时,二、混合动力系统工作过程,7、倒车时/（G）车辆倒车时，仅由MG2为车辆提供动力。这时，MG2反向旋转，发动机不工作，MG1正向旋转但并不发电，如图所示。,行星齿轮机构模拟杠杆图（11）,二、混合动力系统工作过程,7、倒车时/（G）,二、混合动力系统工作过程,7、倒车时/（G）只有MG2驱动车辆时，如果HVECU监视的任何项目如SOC状态、蓄电池温度、水温和电载荷状态与规定值有偏差，MG1将被起动进而起动发动机，如图2-2-20所示;,行星齿轮