混合动力汽车类型、运行模式与结构特征识别

混合动力汽车类型、运行模式与结构特征识别项目导入

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，希望小王为其介绍该款混合动力汽车的结构组成。假如你是小王，能否向张先生介绍丰田卡罗拉混合动力汽车的结构组成呢？任务目标知识目标：掌握混合动力汽车的类型；

掌握混合动力汽车的结构；

掌握混合动力汽车的工作过程与运行模式；技能目标：掌握混合动力汽车高压安全断电操作。素养目标：在独立完成任务和团队协作过程中，注重职业素养的培养，促使学生在学习过程中养成良好的职业行为习惯和树立正确的职业道德观念；课程教学中注重工匠精神的培育，使学生在学习过程中逐渐形成追求卓越、精益求精、严谨认真的职业精神。知识学习知识点一、混合电动汽车定义

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，且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，是由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，如图4-1-1所示。图4-1-1

混合动力汽车结构知识学习

当前，采用发动机和动力蓄电池组合的方案比较普遍。当下，主流的混合动力电动汽车以插电式混合动力电动汽车和增程式电动汽车为主。插电式混合动力电动汽车指的是正常使用时可以从非车载装置中获取电能的混合动力电动汽车。

增程式电动汽车指的是一种纯电动模式下可以达到其所有动力性能的电动汽车，当车载可充电储能系统无法满足续航里程要求时，会打开车载辅助供电装置为动力系统提供电能，以延长续航里程，且该车载辅助供电装置与驱动系统没有传动轴(带)等传动连接。图1-1-1

纯电动汽车结构知识点一、混合电动汽车定义知识学习混合动力电动汽车的优点是:与纯电动汽车相比，续航里程更长;与燃油汽车相比，发动机可以长时间以最佳效率工作，更清洁且具有更高的燃油效率。此外，混合动力电动汽车在制动和减速工况时，动能可以部分转换为电能储存在电池中，有利于提升能源利用率;在连续下坡的路况中还可以作为陡坡缓降功能使用，减少对制动系统的使用，在一定程度上保障车辆行驶的安全性。

车辆既可以根据不同的行驶需求，通过发动机或电动机单独驱动车辆行驶，也可以两者同时驱动。在需要的时候，还可以通过发动机带动发电机发出电能为动力电池补充电能。在能量回收工况下，发动机停止工作，车轮带动发电机工作，实现将车辆的动能转换成电能，为动力电池充电。图1-1-1

纯电动汽车结构知识点一、混合电动汽车定义知识学习知识点二、混合动力汽车分类

（一）按驱动连接方式分类根据内燃机和驱动电机之间的连接关系（即内燃机的输出动力与驱动电机的输出动力到车辆驱动轴的连接方式)，可将混合动力汽车分为串联式、并联式和混联式三种类型。知识学习知识点二、混合动力汽车分类

（1）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，如图4-1-2所示。图4-1-2

串联式混合动力汽车知识学习知识点二、混合动力汽车分类

（2）并联式混合动力汽车（ParallelHybridElectricVehicle，PHEV）车辆的驱动力由发动机和电机同时或单独供给，如图4-1-3所示。图4-1-3并联式混合动力汽车知识学习知识点二、混合动力汽车分类

（3）混联式混合动力系统汽车（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，如图4-1-4所示。图4-1-4混合式动力系统汽车知识学习知识点二、混合动力汽车分类

（二）按混合程度分类

根据驱动电机的有效功率占车辆驱动系统总功率的百分比，可以将混合动力汽车分为轻度混合动力、中度混合动力和重度混合动力三个等级。知识学习1.轻度混合动力

轻度混合动力也称“弱混”，一般采用36V或42V动力电池组，并搭载一个低功率的一体化起动/发电机，通过曲轴皮带来辅助内燃机。电机不能单独驱动车辆行驶，只起辅助作用，在自动启停、内燃机起动平滑辅助和制动能量回收时发挥作用。该系统优点是成本小，但节省燃油较少，一般只能省油8%~15%，如图4-1-5所示。图4-1-5轻度混合动力知识点二、混合动力汽车分类

知识学习2.中度混合动力

中度混合动力一般采用100V以上的动力电池，混合度在30%左右。在车辆加速或大负荷工况时，电机能够辅助内燃机驱动车辆，补充内燃机本身动力输出的不足。这种系统的混合程度较高，在城市循环工况下节省燃油可达20%~30%，如图4-1-6所示。图4-1-6中度混合动力知识点二、混合动力汽车分类

知识学习3.重度混合动力

重度混合动力也称“强混”，一般采用200~650V的高电压，混合度可以达到50%以上，在城市循环工况下节油率可达30%~50%，如图4-1-7所示。图4-1-7重度混合动力知识点二、混合动力汽车分类

知识学习知识点三、混合动力汽车的工作过程与运行模式

（一）混合动力汽车的工作过程混合动力汽车在工作过程中，具有以下几种工作模式：1.纯电力模式由动力电池给驱动电机供电，再由电机驱动车辆行驶。2.传统燃油模式由内燃机直接驱动车辆行驶。3.全速驱动模式当需求更大加速度时，电机和内燃机一起传输动力驱动车辆行驶。知识学习知识点三、混合动力汽车的工作过程与运行模式

（一）混合动力汽车的工作过程4.能量回收模式在制动或惯性滑行中释放出多余能量，通过发电机将其转化为电能。5.驱动与发电模式当动力电池电量过低时，由内燃机驱动车辆行驶的同时，驱动轮牵引发电机给动力电池充电。5.怠速停机及充电模式混合动力汽车最大的特点是在怠速时，内燃机会自动停止，此时能源消耗和排放为零。知识学习知识点三、混合动力汽车的工作过程与运行模式

（二）混合动力汽车的运行模式混合动力汽车在运行过程中，通常可以细分成以下几种运行模式：1.起步加速

对于混合程度较轻的车型，在起步时电动机辅助发动机驱动，提供强有力的加速能力，同时减少发动机起步时因为惯性阻力增加导致油耗的加大。2.低速巡航行驶

在低速巡航行驶时，内燃机汽缸处于关闭状态，仅靠电机驱动车辆行驶。知识学习知识点三、混合动力汽车的工作过程与运行模式

（二）混合动力汽车的运行模式3.加

速

在加速状态下，如果此时内燃机已经起动，那么电机将辅助内燃机，提供强有力的加速动力。如果内燃机处于未起动状态，通常在遇到大负荷情况时，系统会自动起动内燃机来为车辆提供更高的动力。4.高速巡航

在高速巡航状态下，电机通常被关闭，仅由内燃机进行驱动，以稳定的低油耗行驶。因为在这种工况下，内燃机的运行也是在最经济的油耗下进行的。5.减

速

系统会优先执行制动能量回收，将制动能量转化为电能存储在蓄电池中，此时内燃机会被关闭，减少能耗，提高充电效率。任务实施

本任务主要操作内容：对混合动力汽车的类型与结构进行识别、执行混合动力汽车高压安全断电操作程序。一、混合动力汽车类型与结构识别（一）实施准备（1）防护装备：安全防护装备；（2）车辆：丰田普锐斯、丰田卡罗拉双擎、比亚迪秦；（3）专用工具、设备：绝缘工具套件、举升机、工具车；（4）手工工具：无；（5）辅助材料：警示标示。任务实施（二）实施步骤以丰田普锐斯、丰田卡罗拉双擎、比亚迪秦为例，对混合动力汽车类型进行识别。1.外观标识混合动力汽车通常在车辆上标识有Hybrid、HEV或PHEV字样，如图4-1-8所示。图4-1-8

混合动力外观标识任务实施2.驱动结构的区别根据运行的需要，混合动力汽车相比较传统汽车，主要在车辆的驱动系统上进行了改进，即在传统汽车的内燃机（发动机）、变速器、传动轴到车轮的线路上，还增加了一套由动力电池（HEV蓄电池）、电机组成的电动动力输出线路，如图4-1-9所示。图4-1-9混合动力车构造任务实施3.制动系统的区别

混合动力汽车虽然保留了内燃机，但内燃机可能随时关闭。为保证制动安全，有些混合动力汽车不再设计有真空助力系统的制动系统，而改用电控液压制动系统，如图4-1-10所示。4.转向系统的区别混合动力汽车的内燃机可能会停止运转，失去转向助力，因此混合动力汽车与纯电动汽车一样，采用电动转向系统。制动管路液压阀体总成主缸总成图4-1-10制动系统任务实施

本任务主要操作内容：对混合动力汽车的类型与结构进行识别、执行混合动力汽车高压安全断电操作程序。二、混合动力汽车高压安全断电操作程序（一）实施准备（1）防护装备：安全防护装备；（2）车辆：丰田普锐斯、丰田卡罗拉双擎、比亚迪秦；（3）专用工具、设备：绝缘工具套件、举升机、工具车；（4）手工工具：无；（5）辅助材料：警示标示。任务实施（二）实施步骤

以丰田卡罗拉双擎车型为例，介绍混合动力汽车高压安全断电操作程序。（1）将电源开关置于OFF位置，确保电源开关在OFF位置，并将钥匙移开智能系统探测范围。（2）断开辅助蓄电池负极。①打开行李箱，拆卸行李箱前装饰罩。②拆卸辅助蓄电池负极并适当固定，防止电瓶夹接触到辅助蓄电池负极，如图4-1-11所示。图4-1-12维修开关盖拆装图4-1-11电池拆装任务实施（3）拆卸维修塞。①拆卸HV动力电池屏蔽板，如图4-1-12所示。②检查绝缘手套是否有破裂、磨损或其他类型的损坏。旋转密封，确保绝缘手套无泄露。检查无误后戴好绝缘手套。③解锁并拆卸维修塞，如图4-1-13~4-1-15所示。将维修塞装入衣兜中。图4-1-13拉住把手图4-1-14旋转把手图4-1-15外拉把手任务实施（4）等待电容放电。至少需等待10min，使逆变器总成内的高压电容器放电，如图4-1-16所示。图4-1-16电容放电任务实施5）验电。①拆卸逆变器总成低压控制插头，然后从逆变器总成上拆下连接器盖总成，如图4-1-17、4-1-18所示。图4-1-17低压控制插头

图4-1-18拆卸连接器盖总成任务实施②将万用表旋至直流电压挡，佩戴绝缘手套，检查逆变器总成检查点的正负极端子间电压，规定电压值应为0V，检测结果为0V，如图4-1-19所示。（6）盖上连接器盖总成，防止异物进入。图4-1-19检测电压任务测练一、判断题1.混合动力汽车通常是指油、电类型的混合动力汽车，即内燃机与动力电池、驱动电机的驱动混合。（

）2.根据混合动力汽车的充电方式，可以分为非插电式混合动力和插电式混合动力两种类型。（

）3.混合动力汽车还配备有内燃机，因此混合动力汽车可以采用液压助力转向系统。（

）4.混合动力汽车都可以实现纯电动驱动模式。（

）5.变速驱动单元的设计是混合动力汽车的核心。（

）二、单项选择题1.以下哪个是混合动力汽车驱动连接方式。（

）A.串联式B.并联式C.混联式D.以上三种都是任务测练2.以下哪个车型是混合动力车型？（

）A.丰田卡罗拉双擎B.特斯拉汽车C.帝豪EV300D.比亚迪E63.以下哪个标识