教学课件1.1 混合动力汽车认知课件讲解

学习情境一：混合动力汽车认知与使用安全学习单元1.1混合动力汽车认知课程内容12345任务导入学习目标理论知识拓展阅读实践技能6单元小结任务导入小王是一汽丰田汽车4S店的服务顾问，客户张先生对丰田卡罗拉混合动力汽车特别感兴趣，想让小王介绍下该款混合动力汽车的结构组成。假如你是小王，你能向张先生介绍丰田卡罗拉混合动力汽车的结构组成吗？学习目标1.能叙述混合动力汽车的定义及分类。2.能叙述丰田混合动力系统组成及特点。3.能认知丰田卡罗拉混合动力汽车结构组成。4.能正确进行丰田卡罗拉混合动力汽车驾驶操作。5.能叙述比亚迪混合动力系统结构及工作模式。理论知识混合动力汽车的定义混合动力汽车的分类丰田混合动力系统及车型介绍插电式混合动力系统及车型介绍理论知识混合动力电动汽车（HybridElectricalVehicle，HEV)：是指由两种和两种以上不同类型的动力源作驱动能源，其中至少有一种能提供电能的汽车。通常所说的混合动力汽车一般指：油电混合动力电动汽车，即燃油（汽油、柴油）和电能的混合，是有电机作为发动机的辅助动力驱动的汽车。油电混合动力系统中的能量转换器为发动机和电机，能量储存系统为油箱和动力电池。1.1.1混合动力汽车的定义理论知识串联式混合动力汽车（SeriesHybridElectricVehicle，SHEV）由发动机、发电机、电机控制器、电动机和动力电池组成。1.1.2混合动力汽车的分类理论知识并联式混合动力汽车（ParallelHybridElectricVehicle，PHEV）车辆驱动力由发动机和电机同时或单独供给。1.1.2混合动力汽车的分类理论知识混联式混合动力系统（Series/ParallelHybridElectricVehicle）由发动机、动力分配机构、发电机、电机控制器、电动机和动力电池组成。1.1.2混合动力汽车的分类理论知识1.丰田混合动力系统丰田混合动力系统THS（ToyotaHybirdSystem）是由汽油发动机和电动机组成，THS的核心是用行星齿轮组组成的动力耦合器，用于协调发动机和电动机的运动和动力传递。1.1.3丰田混合动力系统及车型介绍理论知识2.丰田卡罗拉混合动力汽车介绍丰田卡罗拉混合动力汽车采用丰田第二代混合动力系统，使用2种动力源（发动机和HV动力电池）的组合。1.1.3丰田混合动力系统及车型介绍理论知识1）阿特金森（Atkinson）循环发动机丰田卡罗拉汽车采用8ZR-FXE发动机，该发动机是一款直列4缸、1.8升、16气门DOHC发动机，最大输出功率为73kW，最大输出扭矩142N·m。1.1.3丰田混合动力系统及车型介绍理论知识Atkinson循环发动机是在传统奥托（OTTO）循环发动机的基础上多了一个回流过程，包括进气、回流、压缩、膨胀和排气5个过程。在Atkinson循环中，将进气门开启的时间延长到压缩行程开始之后，使气缸中一部分混合气在活塞开始上升时被压回到进气管中，也就是延迟了实际压缩行程开始的时间，其结果是在没有提高实际的压缩比的情况下，却提高了膨胀比，提高了发动机的能量转换效率。另外，进气门晚关使实际压缩比降低，所以缸内燃烧温度降低，有利于改善NOx排放。1.1.3丰田混合动力系统及车型介绍理论知识采用了电动水泵，提高了暖机性能并减少了冷却损失。1.1.3丰田混合动力系统及车型介绍理论知识2）P410混合驱动桥混合驱动桥总成内部由电机MG1、电机MG2、动力分配行星齿轮机构和电动机减速行星齿轮机构组成，MG1电机主要用于起动发动机和发电，MG2电机主要用于发电和驱动车轮，MG2最大输出功率为53Kw。1.1.3丰田混合动力系统及车型介绍理论知识混合驱动桥将发动机和电动机的力矩分配给驱动轮或发电机，通过选择性控制动力源（驱动电动机、发动机和发电机）的转速，模拟变速器传挡比的连续变化，工作起来像普通的无级变速器一样。1.1.3丰田混合动力系统及车型介绍理论知识1.1.3丰田混合动力系统及车型介绍理论知识3）HV动力电池、蓄电池智能单元及接线盒总成HV动力电池位于后备箱内后排座位下。1.1.3丰田混合动力系统及车型介绍理论知识HV动力电池为镍氢电池，由28个单独的蓄电池模块组成，每个蓄电池模块均由6个电池单体组成，共168个电池单体，每个单体电池公称电压1.2V，因此，HV动力电池公称电压为201.6V。1.1.3丰田混合动力系统及车型介绍理论知识4）逆变器总成采用与MGECU、逆变器、增压转换器和DC-DC转换器集成于一体的紧凑、轻量化的带转换器的逆变器总成。逆变器和增压转换器主要由智能动力模块（IPM）、电抗器和电容器组成。IPM为集成动力模块，包括信号处理器、保护功能处理器和绝缘珊双极晶体管（IGBT）。上层为增压转换器/逆变器，最下层为DC-DC转换器。1.1.3丰田混合动力系统及车型介绍理论知识5）混合动力车辆控制ECU混合动力车辆控制ECU总成对混合动力系统进行综合控制。它接受来自各种传感器和ECU（发动机控制单元ECM、MGECU、蓄电池智能单元和防滑控制ECU）的信息，并据此计算所需扭矩及输出功率。混合动力车辆控制ECU总成将计算结果传输至发动机控制单元ECM、MGECU和防滑控制ECU。混合动力车辆控制ECU根据换挡杆位置传感器、加速踏板踩下的角度和车速计算目标原动力。混合动力车辆控制ECU总成根据目标原动力计算发动机原动力和MG2输出的动力，并将信号分别传输给发动机控制单元ECM和MGECU。混合动力车辆控制ECU通过将MG1、MG2和发动机进行最佳组合，执行控制以产生目标原动力。混合动力车辆控制ECU总成还监视HV动力电池的SOC、控制DC-DC转换器、控制逆变器水泵总成、控制HV动力电池冷却鼓风机总成。1.1.3丰田混合动力系统及车型介绍理论知识1.1.3丰田混合动力系统及车型介绍理论知识1.1.3丰田混合动力系统及车型介绍理论知识6）电子换挡杆系统电子换挡杆系统是一个使用线控换挡技术的换挡控制系统，此系统根据各种传感器、开关和ECU提供的信息判断车辆状态，并根据驾驶员的变速器地板式换挡总成和P位置开关（变速器换挡主开关）操作激活适当的换挡控制。1.1.3丰田混合动力系统及车型介绍理论知识

7）电子控制制动系统卡罗拉混合动力汽车制动系统与常规制动系统不同，它不再使用常规的制动助力器部分，而是由液压制动助力器、制动执行器和制动助力器泵组成。1.1.3丰田混合动力系统及车型介绍理论知识正常制动期间，液压制动助力器产生的液压并不直接驱动轮缸，而是用作液压信号，通过调节制动助力器泵总成的液压获得实际控制压力，从而驱动轮缸。防滑控制ECU检测到系统有故障时，通过使用液压制动助力器增压的液压施加制动，确保制动力。该制动系统配备了带EBD的ABS系统、制动辅助系统、牵引力控制系统TRC、车辆稳定控制系统VSC+和上坡起步辅助控制系统，防滑控制ECU与混合动力车辆控制ECU和动力转向控制ECU实时通讯，采用了再生制动协同控制，提高再生制动系统的效率，将车辆制动时的能量回收。1.1.3丰田混合动力系统及车型介绍理论知识8）电动压缩机传统空调系统的压缩机由发动机通过传动带驱动，而卡罗拉混合动力汽车的空调压缩机由电动机驱动。1.1.3丰田混合动力系统及车型介绍理论知识9）组合仪表卡罗拉混合动力汽车组合仪表内置ECU和蜂鸣器，主要包括混合动力系统指示仪、换挡位置指示器、多信息显示屏、车速表、燃油存量表以及READY指示灯、主警告灯等组成。1.1.3丰田混合动力系统及车型介绍理论知识READY指示灯点亮，表示车辆已准备就绪，可以驾驶。当混合动力控制系统出现故障时，主警告灯点亮。系统正常情况下，打开电源开关，车辆自检完成后，主警告灯应自动熄灭。1.1.3丰田混合动力系统及车型介绍理论知识10）驾驶模式选择1.1.3丰田混合动力系统及车型介绍拓展阅读1.1.5比亚迪两代双模技术的对比实践技能安全提示卡罗拉混合动力汽车结构认知卡罗拉混合动力汽车驾驶操作及体验实践技能混合动力系统具有高压系统，不要随意触摸；发现有人触电，应立即切断电源进行抢救，在未脱离电源前不准直接接触触电者；发生火灾，正确选择灭火器进气灭火。安全提示实践技能1.车辆准备准备卡罗拉混合动力汽车1辆，如图1-1-33所示。这是一款油电混合动力汽车，采用丰田第二代混合动力系统。这款混合动力车辆使用两种动力源，一种是发动机，一种是电动机。1.1.6混合动力汽车结构认知实践技能

2．实践操作

1）找到车辆铭牌混合动力车辆带有高压电，这款车辆混合动力系统最高工作电压可达650V。在对车辆进行维修操作时，一定要先按规范完成对混合动力车辆的下电操作。车辆铭牌在右侧B柱下面。1.1.6混合动力汽车结构认知实践技能2）找到发动机1.1.6混合动力汽车结构认知实践技能3）找到带转换器的逆变器总成1.1.6混合动力汽车结构认知实践技能逆变器与HV动力电池、电动压缩机、MG1、MG2连接的高压连接器及线束：1.1.6混合动力汽车结构认知实践技能DC-DC转换器输出的14V正极线束，在保险丝盒内经过一个125A的保险，经AMD端子连接到辅助蓄电池正极，给辅助蓄电池充电，同时也给车辆用电器供电。1.1.6混合动力汽车结构认知实践技能4）找到HV动力电池和辅助蓄电池卡罗拉混合动力车辆有两个蓄电池，这两个蓄电池都在车辆后部的行李箱，一个是为车辆低压电气部件供电的辅助蓄电池，一个是存储电能来驱动车辆的HV动力电池.1.1.6混合动力汽车结构认知实践技能前机舱内的跨接起动端子正极、端子负极1.1.6混合动力汽车结构认知实践技能5）找到P410混合驱动桥卡罗拉混合动力汽车的P410混合驱动桥，内部由电机MG1、电机MG2、动力分配行星齿轮机构和电动机减速行星齿轮机构组成，MG1电机主要用于起动发动机和发电，MG2电机主要用于发电和驱动车轮。6）找到电动压缩机1.1.6混合动力汽车结构认知实践技能7）找到制动系统部件制动主缸储液罐总成、制动助力器泵总成、带主缸的制动助力器总成（主要有制动执行器和防滑控制ECU）1.1.6混合动力汽车结构认知实践技能8）找到组合仪表卡罗拉混合动力汽车的组合仪表，主要有混合动力系统指示仪、车速表、多信息显示屏、故障灯、警告灯及指示灯等组成。1.1.6混合动力汽车结构认知实践技能9）找到电源开关、换挡杆、驾驶模式选择按钮及P位置开关1.1.6混合动力汽车结构认知实践技能1．驾驶前准备按下遥控解锁键解锁所有车门，进入车内后，将方向盘、座椅、车内后视镜调到合适位置，系好安全带。1.1.7卡罗拉混合动力汽车驾驶操作及体验实践技能2．功能体验及驾驶操作1）电源开关置于ACC档不踩制动踏板，按下电源开关，车辆进入ACC模式，仪表显示欢迎界面，随后显示“电源打开”。1.1.7卡罗拉混合动力汽车驾驶操作及体验实践技能ACC模式下可以使用部分电气部件（如音响系统），档位在P档，如果车辆处于ACC模式20分钟以上，则电源开关将自动关闭。1.1.7卡罗拉混合动力汽车驾驶操作及体验实践技能2）电源开关置于ON档不踩制动踏板，再次按下电源开关，或由OFF位置按两下电源开关，车辆进入ON档模式。1.1.7卡罗拉混合动力汽车驾驶操作及体验实践技能3）车辆READY踩下制动踏板，再次按下电源开关，或由OFF位置直接踩下制动踏板并按下电源开关，观察仪表，如果仪表READY指示灯点亮，表示车辆已为驾驶准备就绪。车辆READY状态下，系统主警告灯、发动机故障灯、EPS系统故障灯、ABS系统故障灯、充电系统故障灯等均应熄灭。1.1.7卡罗拉混合动力汽车驾驶操作及体验实践技能4）车辆起动及加减速体验踩下制动踏板，将电子换挡杆拨至D档。1.1.7卡罗拉混合动力汽车驾驶操作及体验实践技能松开手刹，逐渐松开制动踏板，轻踩加速踏板，车辆缓慢加速向前行驶。观察仪表的能量监视器，能量监视器显示车辆由电机驱动。1.1.7卡罗拉混合动力汽车驾驶操作及体验实践技能快速踩下加速踏板，感受车辆加速性能。车辆提速迅猛，能量监视器显示车辆由电机和发动机共同驱动。1.1.7卡罗拉混合动力汽车驾驶操作及体验实践技能松开加速踏板或踩下制动踏板，能量监视器显示正在给HV动力电池充电。1.1.7卡罗拉混合动力汽车驾驶操作及体验实践技能5）运动档S驾驶体验停稳车辆，踩下制动踏板，将电子换挡杆拨至S档，起动车辆，观察仪表，仪表盘显示当前档位为3档，轻踩加速踏板，车辆向前行驶，操作右侧升档拨片，与踩加速踏板配合，逐级升档，车速逐级升高；操作左侧减档拨片，逐级减档，车速逐级减速。1.1.7卡罗拉混合动力汽车驾驶操作及体验实践技能6）P档位置开关功能停止车辆，按下P档位置开关，听到“咔”的一声，P档锁止机构机械锁止。如果在行车过程中按下P档位置开关，车辆可由D档、R档或S档自动切换至N档。1.1.7卡罗拉混合动力汽车驾驶操作及体验实践技能7）车辆停止时发动机给HV动力电池充电车辆停止时，汽油发动机一般就停机。如果HV动力电池需要充电或发动机暖机等情况下，汽油发动机不会停机。现在发动机正在工作，在给HV动力电池充电，当动力电池满三格电量时，发动机才会停机。1.1.7卡罗拉混合动力汽车驾驶操作及体验实践技能8）多信息显示屏上的EV指示灯多信息显示屏上的EV指示灯，在汽油发动机停机时或仅使用电机驱动车辆时点亮。1.1.7卡罗拉混合动力汽车驾驶操作及体验实践技能当发动机参与驱动车辆时，EV指示灯关闭。1.1.7卡罗拉混合动力汽车驾驶操作及体验实践技能车辆停车状态下，发动机运转时，EV灯关闭。1.1.7卡罗拉混合动力汽车驾驶操作及体验实践技能9）车辆驾驶模式选择体验在EV驱动模式下，由HV动力电池供电，使用电机驱动车辆。EV驱动模式下，可行驶的距离是几百米至1Km左右。1.1.7卡罗拉混合动力汽车驾驶操作及体验实践技能按下EV模式选择按钮，现在HV动力电池电量不足，多信息显示屏提示不能切换到EV模式，牵引用蓄电池电量不足。1.1.7卡罗拉混合动力汽车驾驶操作及体验实践技能在驾驶途中需要频繁加速和制动时，可选择经济模式行驶。按下经济模式选择按钮，多信息显示屏显示当前