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透视丰田第二代普锐斯混合动力汽车技术

透视丰田第二代普锐斯混合动力汽车技术
透视丰田第二代普锐斯混合动力汽车技术

《装备制造技术》2010年第2期

1997年“第一代PRIUS普锐斯”面市,是世界上首次批量生产的混合动力车。2000年丰田在美国推出第一代PRIUS普锐斯,3年之后,通过大力改善第一代PRIUS普锐斯中的一些部件缺陷,这些改善主要是针对HV蓄电池、电动机和变压器,推出了第二代普锐斯。2006年1月,第二代普锐斯在中国正式上市。

第二代普锐斯概况

PRIUS普锐斯Ⅱ采用新一代TOYOTA油电混合动力系统

(THS-II),性能上得到了全面提升,它的核心HSD(HybridSynergyDrive)混合动力协同驱动,大大地提高了发动机和电动机动力的协同效应、环保性能和平滑强劲的行驶性能。其车辆参数如下表。

2TOYOTA油电混合动力系统

新一代TOYOTA油电混合动力系统(THS-II)采用的是“混联式”混合动力系统,该系统拥有“串联式”混合动力系统及

“并联式”混合动力系统双方的优点,在性能上得到了全面提升。

“混联式”混合动力系统由电动机、发动机、HV蓄电池、发

电机、动力分离装置、动力控制单元组成。动力分离装置的作用是将发动机的动力分成两份,一部分用来直接驱动车轮,另一部分用来发电,给电动机供应电力和HV蓄电池充电。混联式可根据行驶条件的不同,仅靠电动机的驱动力来行驶,或者利用发动机和电动机驱动行驶。还安装有发电机,可以通过发电机和电动机实现内部充电和放电,完全不需要外部充电。2.1适应驾驶模式

TOYOTA油电混合动力系统中,电动机,发动机在车辆各种状态中,采用不同的方式协同工作,适应各种驾驶模式:(1)启动/低速行驶时,主要依靠电动机驱动,通过HV蓄电池的电力驱动电动机行驶。

(2)正常行驶时,系统将根据行驶中的状况决定驱动模式,或单独使用电动机,或电动机和发动机共同驱动。由电脑控制的动力分离装置和动力控制单元,使燃料消耗始终保持在较低的水平。

(3)急加速/上坡时,需要较高的动力输出时,动力控制单元会将电池电压升至500V,给电动机提供更大的驱动力,由此HV蓄电池、电动机、发动机协同工作,实现强劲加速。

(4)减速/制动时,减速、制动和下坡时,电动机将作为发电机使用。把损耗的动能转换成电能,贮存在蓄电池中。这对

透视丰田第二代普锐斯混合动力汽车技术

涂超群,马丽琼

(广州南洋理工职业学院,广东广州510980)

摘要:介绍丰田第二代普锐斯混合动力汽车整车性能参数,采用的新一代油电混合动力系统(THS-II)以及其他大量的新技术。关键词:油电混合动力系统;混联式;电动变频空调;EV驾驶模式

中图分类号:U46

文献标识码:B

文章编号:1672-545X(2010)02-0141-02

收稿日期:2009-11-27作者简介:涂超群(1980—),男,湖南浏阳人,技师,工学学士,研究方向:新能源汽车

图1第二代普锐斯

表1

PRIUS普锐斯Ⅱ车辆参数表

长×宽×高mm4450×1725×1510变速箱型式

电子控制式无

极变速

L/(100km)永磁型kW/(r/min)轴距

mm

4.750/1200~1540电动机型式同步交流电动机电动机最大功率2700综合油耗(综

合工况法)电动机最大扭矩N

·m/(r/min)400/0~1200

国Ⅳ排放标发动机型

号/式

1NZ-FXE4缸直列顶置双凸轮轴电喷16气门(VT-i)

油电混合动力系统最大功率kW/(车速km/h)82/85以上

478/22以下油电混合动力系统最大扭矩N

·m/(车速km/h)

1497

mL排气量发动机最大

功率

密封Ni-MH

(镍氢电池)

蓄电池型式蓄电池容量

57/5000115/4000

kW/(r/min)

N·m/(r/min)

发动机最大扭矩

Ah

6.5/3h

图2

TOYOTA油电混合动力系统(THS-II)

新产品新技术

!!!!!"

!"

!!!!!"

!"

141

Equipment Manufactring Technology No.2,2010PerspectiveontToyotaPriusIIhybridvehicletechnology

TUChao-qun,MALi-qiong

(GuangzhouNanyangVocationalCollegeofScienceandTechnology,Guangzhou510980,China)

Abstract:IntroducedToyotaPriusIIhybridcarvehicleperformanceparameters,next-generationhybridsystem(THS-II)andalarge

numberofnewtechnologies.Keywords:hybridpowersystems;hybridsynergy;electricinverterairconditioner;EVdrivingmode

频繁加、

减速的市内行驶尤其适用。(5)停车时,发动机、电动机自动停止运转。避免怠速运转

造成无谓的油耗,更不排放CO2等污染物。2.2环保性能和优越的动力性能

新一代TOYOTA油电混合动力系统,不仅具有更高的经济性能,并且兼具卓越的环保性能和优越的动力性能:

(1)进一步改良的能源管理控制系统,显著地提高了燃油效率,而制动能源再生系统的改进、空气动力性的提高、自动变频空调的采用,以及车身和悬架的轻量化设计等,使PRIUS普锐斯具有无可比拟的低耗油量。

(2)通过采用三元催化剂、VVT-i技术、点火时间控制装置、燃料蒸发排放物控制装置等设备,有效地控制了有害气体的产生,增强了尾气净化性能。CO2的排放量仅为同等级别汽油车的50%。

(3)为了提高电动机的性能,新开发了可变电压系统,将工作电压提高至500V。同时,将发电机的最大转数提高至10000r/min,大幅提高了中低速状态下对电动机的供电能力;而在高速领域,通过发动机的高转速和高输出功率,实现了整个混合动力系统的高输出功率。由此,实现了优越的起步、加速性能。

(4)在HSD(混合动力协同驱动)概念下开发出的THS-II,对发动机动力和电动机动力的协同作用,进行了一系列技术改进,在急加速或上坡时,发动机和电动机及蓄电池通力合作,实现更强劲有力的行驶。

3无级变速系统

变速系统由动力分离装置、发电机、电动机、减速装置等

构成。通过无阶段地改变发动机转数、发电机及电动机转数实现加速、

减速和后退。同时,THS-II通过在混合动力用变速箱内使用滚珠轴承,低摩擦机油等,使摩擦损耗减少30%。

41.5LVVT-i发动机

PRIUS普锐斯配备的混合动力专用高效1.5L发动机,采

用高热效高膨胀比循环的代表性系统—“艾金森循环”系统。

这一发动机通过延时关闭吸气阀门,可以在不提高实际压缩比的情况下,提高膨胀比,从而把爆炸能量完全吸收,实现了热效的最大化。

5电动机

高效同步交流永磁式电动机的性能,有了进一步提高,伴

随高电压带来的大幅供电,在维持体积不变的情况下,最高输出功率由33kW上升到50kW。单位重量、单位容积的输出功率,已经达到世界最高级水平。

6车辆稳定性控制系统(S-VSC)

S-VSC是世界首创的与EPS*电动助力转向协调,控制转

向扭矩辅助量的安全预防结构。当紧急制动、转向过度、转向不足时,车辆传感器探测到车辆发生侧滑,会对4个车轮的制动力以及发动机的输出功率进行自动控制,以实现优异的稳定性和操控性。

7电动变频空调

世界首次运用在电动车以外的车型,采用以混合动力系

统电池为电源的变频控制电动压缩机,即使发动机处于停止的状态,空调也能有效地持续工作,提供更加宜人的驾乘环境。同时还装备有湿度感应器,可实现更加舒适的湿度控制和更细微的温度调节,同时节省了燃料。

8EV驾驶模式

深夜或清晨进入小区,需安静驾驶或想控制尾气排放时,您只需按下EV驾驶模式按钮,汽车即进入只用电动机行驶的模式。在车速保持55km/h以下的状态时,约可行使1km左右。行驶距离会根据电池组充电情况而发生变化,当剩余电量在一半以下或温度在0℃以下、45℃以上时,不能使用EV驾驶模式;EV驾驶模式根据踩踏加速踏板的深浅度、车速、路况等,可能会发生自动解除的情况。

9结束语

PRIUS普锐斯Ⅱ采用了新一代的油电混合动力系统和最

新科技设备,以及在第一代普锐斯基础上的大量改进,将节能

环保做到了极致,同时具有优越的动力性和安全性能,是一部极具驾驶乐趣、

绿色环保的经典汽车。参考文献:

[1]张金柱.混合动力汽车结构、原理与维修[M].北京:化学工业出版社,2008.

[2](美)爱塞尼,等.现代电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池车———基本原理、理论和设计[M].倪光正,倪培宏,熊素铭译.北京:机械工业出版社,2008.

[3]王博.一汽丰田普锐斯[N].中国汽车报,2009-09-20(3).

142

丰田普锐斯基本参数

丰田普锐斯 当前,新一代PRIUS普锐斯已经成为领导新时代潮流的混合动力轿车的典范。据统计:PRIUS普锐斯在全球范围内已累计销售超过40万辆。在2004年获得北美年度车之后,PRIUS普锐斯又凭借科技环保主题以绝对优势荣膺"2005欧洲年度车",并一举夺得"2005北京-乌兰巴托汽车拉力省油挑战赛大 基本信息 品牌丰田普锐斯 制动方式四轮碟刹 生产厂商一汽丰田 车身重量1345 千克 参考价格27.98 万元 轴距2700 毫米 车型尺寸 4.450 米1.725米1.510米油耗4.7 升/ 百公里 油箱容积45 升 引擎类型直列4缸/双顶置凸轮轴 标准座位数5个 最高时速170km/h 驱动方式前轮驱动 普锐斯基本参数 基本参数普锐斯1.5织物座椅普锐斯1.5真皮导航版版 车型名称: 普锐斯1.5织物座椅版普锐斯1.5真皮导航版 厂商指导价 (元): 25.98 万27.98 万 品牌:一汽丰田一汽丰田 级别:紧凑型车紧凑型车 发动机: 1.5L 77 马力L4 1.5L 77 马力L4 变速箱:7挡CVT自动7挡CVT自动 长X宽X高 (mm): 4450*1725*15104450*1725*1510 车体结构:5门5座掀背车5门5座掀背车

推出年份 20052006

最高车速 (km/h ): 官方0-100加 速(s ): 官方100-0制 动(m ): 官 方综合路况 油耗(L ): 本 站实测 0-100加速 (s ): 本站实测 100-0制动 (m ): 本站实测油耗 (L ): 整车质保: 4.7 4.7 车身 长度(mm : 宽度(mm : 高度( mm : 轴距(mrj ): 9.66 43.1 四年或 普锐斯 版 4450 1725 1510 2700 10万公里 1.5 织物座椅 前轮距(mrj ): 1510 后轮距(mm : 1480 最小离地间隙 (mr ): 车重(Kg ): 车身结构: 四年或 普锐斯 版 4450 1725 1510 2700 1510 1480 10万公里 1.5真皮导航 160 160 1345 掀背车 车门数(个) : 5 座位数(个):5 油箱容积(L ): 45 行李箱容积 (L ): - 1350 掀背车 5 5 45 发动机 普锐斯 版 1.5 织物座椅 普锐斯 版 1.5真皮导航 汽缸容积 (cc ): 排量(L ): 工作方式: 1497 1497 1.5 自然吸气 1.5 自然吸气

(整理)丰田普锐斯电机及驱动控制系统解析.

丰田普锐斯电机及驱动控制系统解析 作为全球最成功的环保车型,丰田普锐斯(PRIUS)早已成为油电混合动力车型中的全球销量冠军,即使在我们的身边,也经常可以见到它们的身影。目前,在国内生产的丰田普锐斯(PRIUS)是采用丰田第二代混合动力系统,集发动机和电动机组合而成的并行混合动力车(图1)。 丰田第二代混合动力系统(THS-Ⅱ),可以根据车辆行驶状态,灵活地使用2 种动力源,并且弥补2种动力源之间不足之处,从而降低燃油消耗,减少有害气体排放,发挥车辆的最大动力。由于其THS-Ⅱ电机及驱动系统结构复杂,技术先进,本文将为大家详细介绍该系统的结构及基本原理,以帮助读者更进一步了解THS-Ⅱ系统。 一、THS-Ⅱ电机及驱动控制系统的特点 1.在电动机和发电机之间采用AC500V高压电路传输,可以极大地降低动力传输中电能损耗,高效地传输动力。 2.采用大功率电机输出,提高电机的利用率。当发动机工作效率低时,此系统可以将发动机停机,车辆依靠电机动力行驶。 3.极大地增加了减速和制动过程中的能量回收,提高能量的利用率。 二、THS-Ⅱ电机及驱动系统基本组成 1.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DC20 1.6V,安装在车辆后备厢内。在车辆起步、加速和上坡时,HV蓄电池将电能提供给驱动电机。 2.混合动力变速驱动桥:混合动力变速驱动桥由发电机MG1、驱动电机MG2和行星齿轮组成(图2)。

3.变频器:由增压转换器、逆变整流器、直流转换器、空调变频器组成。 (1)增压转换器:将HV蓄电池DC201.6V电压增压到DC500V(反之从DC500V降压到DC201.6V)。 (2)逆变整流器:将DC500V转换成AC500V,给电动机MG2供电。反之将AC500V 转换成DC500V,经降压后,给HV蓄电池充电。 (3)直流转换器:将HV蓄电池DC201.6V降为DC12V,为车身电器供电,同时为备用蓄电池充电。 (4)空调变频器:将HV蓄电池DC201.6V转换成AC201.6V交流电为空调系统中电动变频压缩机供电。 4.HV控制ECU采用32位计算机,接收来自传感器和ECU(发动机ECU、HV蓄电池ECU、制动防滑控制ECU、电动转向ECU)信息。根据此信息,计算车辆所需的扭矩和功率,将计算结果发送给发动机ECU,变频器总成,蓄电池ECU和制动防滑控制ECU。 三、THS-Ⅱ系统电机(MG1、MG2)工作原理 交流伺服驱动系统中,应用的交流永磁驱动电机有两大类。一类称为无刷直流同步电动机(BDCM),另一类称为三相永磁同步电动机(PMSM),THS-Ⅱ系统的电机(MG1、MG2)属于BDCM类型的驱动电机。 BDCM用装有永磁体转子代替了有刷直流电动机的定子磁极。有刷直流电动机依靠机械换向器,将直流电流转换成近似梯形波的交流电流。而BDCM是将逆变器产生的方波交流电流直接输入电机定子绕组,省去了机械换向器和电刷。BDCM定子绕组中通

丰田雷凌混合动力技术

毕业设计(论文)题目:丰田雷凌混合动力技术 系部:汽车工程学院 专业:汽车检测与维修 学号: 班级: 姓名: 指导老师: 2017年 4 月日

摘要 (3) 引言 (3) 一、概述 (4) (一)混合动力发展背景 (4) (二)混合动力简介 (4) (三)联接方式 (4) 二、雷凌混合动力系统主要部件简介 (6) (一)发动机 (6) (二)混合动力驱动桥总成 (8) 不同工况下发动机和电机的运转情况 (9) (三)变频器总成 (10) 变频器总成的冷却系统 (11) 混合动力冷却液更换、加入方法 (11) 在检查或维修高压系统时,请遵循以下安全措施 (12) (四)HV电池 (12) 雷凌HV电池的规格 (12) HV 电池冷却系统 (13) 冷却过程 (13) HV蓄电池进气口滤清器 (13) 三、功率控制单元 (14) 四、雷凌混合动力能量回收系统 (15) (一)混合动力系统在各个阶段的工作方式 (16) (二)高效制动系统 (16) 制动控制系统运作流程 (17) 四、故障案例分析 (17) 参考文献 (23) 致谢 (24)

摘要 混合动力汽车,指一辆车的驱动系由多个可以同时运转的单个驱动系联合组成。驱动系统能够保障车辆的行驶状态,同时可以决定车辆的行驶功率。目前较为时兴的是混合动力电动汽车。由于能源危机和环保的双重压力,混合动力电动汽车应运而生,而且具有广阔的发展前景 关键词:多个驱动系;混合动力汽车;广阔的发展前景 引言 作为混合动力车辆首先要有一台高效的发动机,尽可能的扩大发动机的高效率区间,并发动机最大限度工作在高效率区间并有效利用,提升工作效率。当发动机在低效率状态时用电动机取代发动机工作。车辆启动,汽车怠速和低速行驶时停止发动机,减少燃油损耗,当即提速到需要高功率输出时电动机配合发动机进行高功率输出。当发动机减速时电动机此时转变成发电机回收能量储存在驱动电池中,减少能量的损耗提升燃油经济性。高效利用能量。混合动力汽车的燃油经济性高了,而且行驶性能较好,混合动力汽车的发动机需要用燃油,而且在起步、加速时,因为有电动马达的配合,所以能够减少油耗,通俗的说,就是和相同排量的汽车比较,燃油消耗更少。而且,配合发动机的电动机能够在启动的瞬间产生强劲的动力,所以,使用者能够享受更强大的起步和加速。同时,还能实现较高水平的燃油经济性。

推荐-丰田普锐斯电源系统研究 精品

宁波技师学院 汽车技术系毕业 毕业 (20XX级) 题目: 丰田普锐斯电源系统研究专业: 汽车运用工程 班级: 13汽车四 姓名: 周旭欣 学号: 49 指导老师: 常亮 宁波技师学院汽车技术系 20XX年1月8 日

摘要 普锐斯Prius于1997年10月底问世,是世界上最早实现批量生产的混合动力汽车。在人们日益关注环保的今天,普锐斯Prius因革命性地降低了车辆燃耗和尾气排放,其划时代之意义与先进性得到了全世界的高度评价。 20XX年12月15日正式我国上市的新款普锐斯Prius,是第二代普锐斯Prius,它装备了新一代丰田混合动力系统THS II这是在上一代丰田混合动力系统THS的基础上,以能够同时提高环保性能和动力性能的“Hybrid Synergy Drive(混合动力同步驾驶)”为概念开发的。THS II通过提升电源系统的电压使马达功率提高到原来的1.5倍,并通过控制系统的改进解决了一系列的技术难题,从而使发动机动力与马达动力的协同增效作用得到极大程度的发挥。 新款普锐斯Prius除了拥有新一代丰田混合动力系统THS II 特有的“平滑而强劲的动力性能”和“世界顶级的环保性能”外,还拥有前卫的造型、舒适的操控性能、以及电子排档、带湿度感应器的电动变频自动空调等引人注目的卓越功能和先进装备。 关键词:发动机/电气系统/维修/构造/诊断/图解

Abstract The Prius Prius appeared in late October 1997, is the first in the world to realize batch production of hybrid cars. In today's people increasingly focus on environmental protection, the Prius Prius due to revolutionary to reduce the vehicle fuel consumption and exhaust emission, the significance of its landmark and sophistication has been highly appreciated all over the world. On December 15, 20XX officially listed on the new Prius Prius in China, is the second generation of Prius, the Prius, it is equipped with a new generation of TSH II the Toyota Hybrid power system is in the generation of the Toyota Hybrid power system, on the basis of TSH, to improve environmental performance and dynamic performance at the same time \"Hybrid Synergy Drive (Hybrid synchronous driving)\" for the concept of development. TSH II through ascension to electric power system voltage raised to 1.5 times, and through the improvement of the control system to solve a series of technical problems, so that the engine power and motor power of synergistic effect and get maximum level of play. Keywords: engine/electric system/maintenance /diagnosis/diagram

丰田普锐斯历程

丰田普锐斯发展历程 丰田普锐斯简介 ? 目录 ? 丰田普锐斯简介 ? 开发 ? 1997–2001 (NHW10) ? 2001–2003 (NHW11) ? 2004–2009 (NHW20) ? 2009– (ZVW30) ? 车型对比 丰田普锐斯(Toyota Prius )是日本汽车制造商丰田旗下的一款全混合动力电动中型车。美国环保署(EPA )的数据显示,普锐斯是目前美国市场燃油效率最高的汽车。EPA 和加州空气资源委员会(CARB )在烟雾和有毒废气排放标准的基础上都将普锐斯评为美国市场最清洁的汽车。 普锐斯于1997年开始在日本发售,是第一辆大规模量产的混合动力汽车。2001年开始抢占世界市场,在全球超过40个国家和地区发售,其中最大的就是日本和美国市场。2008年5月,普锐斯的全球累计销量达到里程碑式的100万辆,2010年初更是达到了160万辆。其中美国市场就占据了一半的数据,截至2009年12月在美国共售出814,173辆。 开发 1992年1月16日,丰田汽车公司发布了《地球宪章》,这是一个阐述丰田开发和销售低排放汽车的目标的文件。 1993年9月,丰田研发中心的执行副总裁Yoshirio Kimbara 成立了G21团队来研发新世纪的汽车。1994年2月1日,G21计划小组第一次正式会议举行。该团队决定G21的目标就是创造一辆既对资源和环境友好又保留了现代汽车精华的汽车。开发工作由Takehisa Yaegashi 主持,负责制造一辆可以弥合电动车和汽油动力车之间的差距的汽车。 1995-1996(原型) 1994年底,G21团队设计出一款混动动力概念车,并在次年的东京车展中将其推出。该车被命名为“Prius 普锐斯”,在拉丁语中意为“prior (优先)"或里程(之前)"。1996年底,这辆概念车开始了试驾历程。 丰田普锐斯 制造商 丰田 出产年份 1997至今 级别 混动动力车 布局 FF 布局 1996 普锐斯原型

卡罗拉双擎的混合动力技术完整版

卡罗拉双擎的混合动力 技术 集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

卡罗拉双擎的混合动力技术 尽管现在各大主流品牌都在努力发展油电混合动力的技术,推出各种混动车型甚至电动车型。但说起混合动力这个词的时候,我相信大家的第一反应肯定是丰田。的确是,从1997年11月,第一代PRIUS发布,丰田的混动系统就引起了全世界的注意。尽管那一代的PRIUS在国内销量并不算高,但不可争议的是它在全球范围内都取得了一定的影响力,国内稍微懂车的朋友一定也听过丰田普锐斯混动这么一款车。 而第一代PRIUS上所搭载的THS系统可算是丰田混动的鼻祖了,之后丰田所有的混合动力系统均由此演化而来。前后度过了将近二十年的时间,PRIUS历经了几代改款,直到2015年,第四代PRIUS普锐斯上市,THS-III问世,采用了更大容量的电池,热效率提升到惊人的40%,这意味着丰田的电池技术又有了新的突破。 同年,还有一款叫一汽丰田COROLLAHYBRID卡罗拉双擎的车子上市,搭载最新的丰田混合动力系统。这款车之所以受到大家的关注,除了因为它的老款汽油车型在全球打下了很好的群众基础之外,很大原因之一是因为其采用了核心部件本土化生产的模式,把价位控制在A级车价格区间的同时,搭载了更多高一级别的功能配置。全球化的战略布局带来更高的性价比,这让卡罗拉双擎成为了叩开全世界混动技术大门的一款代表性车型。2017年4月18日,一汽丰田COROLLAHYBRID卡罗拉双擎全面升级,搭载全新升级的1.8L阿特金森循环发动机,加装烃(HC)过滤器,进一步减少废气排放。 那么问题来了,经过那么多次的改良,卡罗拉双擎的杀手锏——丰田混合动力技术的优势究竟在哪?这是我们需要探讨的话题。 一、动力方面,无论采用何种技术,驾驶性能是非常重要的,卡罗拉双擎的性能到底怎么样?我们可以从三个方面来分析。 1、发动机:卡罗拉双擎全系采用的是新升级的1.8L阿特金森循环发动机,按照官方的说法,这是一款彻底追求燃油经济性的发动机,与传统汽油车上搭载的同排量发动机相比,输出功率稍小一些。但与传统汽油车不同的是,卡罗拉双擎因为有电动机,不仅不会降低行驶性能,还能提高实际的燃油经济性。加装烃(HC)过滤器,进一步减少废气排放,符合京VI排放标准,这对尾气排放有限制的城市来说,也是购车者必须考虑的因素之一。 2、变速箱:卡罗拉双擎搭载的是E-CVT电子无极变速系统,它并不具备传统变速箱系统里面的离合器、液力变矩器或是齿轮轴组等这些复杂机构,是专门为混动车型而准备的动力分配机构。简单来说,这个变速箱能够把发动机的动力分别传递给车轮与发电机,并通过无缝连接控制发动机、双电机系统,统一协调,让卡罗拉双擎的加速体验更为顺畅。 3、HybridSynergyDrive(HSD)混合动力系统: “HybridSynergyDrive”(“HSD”)是丰田混合动力系统的名称,它能够使汽油发动机和电动机协同工作,充分利用各动力源的优势,高效地控制输出分配,从而实现高加速性能和静谧性、低油耗、低排放的并存。 小结:丰田的混合动力是将“擅长启动及加速的电动机”和“擅长匀速行驶的发动机”组合在一起,兼顾了“油耗”和“响应速度”。通过发动机、变速箱、混动系统的协调配合,卡罗拉双擎的中段加速(时速20-50km)可达3.1秒,是日常生活尤其是城市道路行驶时最常见的时速。加速性能好是由于具有优异响应速度的电动机发挥作用,而它高效的发动机自身已经最大限度地减少了尾气排放,并降低油耗,卡罗拉双擎的百公里油耗仅为4.2升。 二、安全保护:有些消费者会担心这么大一块电池放在车上,会不会有漏电隐患在车辆碰撞等意外来临之时,双擎又有哪些应对措施

丰田Prius技术详解

主要规格表 尺寸及质量 全长mm 4,450 全宽mm 1,725 全高mm 1,510 轴距mm 2,700 轮距(前/后)mm 1,510/1,480 最小离地间隙(空载)mm 160 最小转弯半径m 5.1 整备质量kg 1,345 满载质量kg 1,745 轮胎规格195/60R15 发动机 型号1NZ-FXE 型式4缸直列顶置双凸轮轴电喷16气门(VVT-i) 排气量cc 1,497 最大功率kW/rpm 57/5000 最大扭矩Nm/rpm 115/4000 缸径 * 行程mm/mm Φ75.0*84.7 压缩比13.0 最高车速km/h 165 燃油供给装置EFI(电子控制式燃料喷射装置) 变速箱型式电子控制式无级变速 油箱容积L 45 百公里耗油(综合工况法)L/100km 4.7 电动机 66``l 型式同步交流电动机(永磁型) 最大功率kW/rpm 50/1200-1540 最大扭矩Nm/rpm 400/0-1200 混合动力车专用蓄电池 型式密封Ni-MH(镍氢电池) 模块数量28 容量Ah 6.5/3h 制动、悬架、驱动方式 制动系统(前/后) 通风盘式/实体盘式 悬架系统前麦弗逊式悬架 悬架系统后摇曳臂式悬架 驱动方式前轮驱动 车身整体铸造

1.5升VVT-i发动机 高膨胀比循环和智能正时可变气门系统VVT-i保持在最佳状态,减弱了摩擦带来的能量损失,进而实现了优异的动力性能和高效的能源利用率。 TOYOTA 油电混合动力系统中安装的发动机与以往机型相比,具有低油耗,高输出的特性。 <高膨胀比循环> 1NZ-FXE应用了高膨胀比循环的代表性系统“艾金森循环”,是追求高效率的1.5L发动机。缩小燃烧室容积,以提高膨胀比(*1),即等待爆发压力在充分降低后才进行排气,由此充分利用爆发能量。膨胀比:(膨胀行程容积+燃烧室容积)/燃烧室容积 <高旋转化> 将发动机的最高转数升至5000r.p.m,提高了输出功率。 在减少摩擦损失的同时提高了最高转数,所以既加大了加速时的驱动力,又实现了低油耗。 ?运转部件的重量更轻。 ?活塞环的张力更小。 ?气门弹簧的反弹力更小。 <采用VVT-i*3> 采用VVT-i*3,可根据行驶状况细微地调节进气阀的工作时间。可在各种旋转带进行高效燃烧,为提高输出功率,降低油耗作出贡献。 动力控制单元(变压器、转换器、交直变换升压电路系统) 通过可变电压控制系统,最高电压可提高到500V,同时对HV蓄电池的直流电流和驱动电动机、发电机的交流电流进行最佳控制,并实现能量电路的小型化。 无级变速系统(动力分离装置、发电机、电动机和发动机组合) 通过无阶段地改变发动机转数、发电机及电动机转数实现加速、减速和后退。滚珠轴承等部件的合理化配置使摩擦消耗大大降低。 高功率HV蓄电池 安装在TOYOTA 油电混合动力系统上的高输出镍氢蓄电池具有高输入输出密度(每重量的输出)和重量轻、寿命长等特点。无需利用外界电源进行充电,也无需定期交换。 镍氢电池将内部的电流通路分为两条,以降低HV蓄电池内部的电阻,实现了高性能和轻量化。 全新设计了以往的电极材料及单电池(一个HV蓄电池)之间的连接结构,减少了HV蓄电池的内部电阻,因此安装在Prius普锐斯上的电池单元实现了约540W/kg的输入输出密度,居世界最高水平。 另外,还使用车辆加速时的放电、减速时的再生制动器、以及用发动机行驶时产生的剩余能量来进行充电,从而累积充电放电电流,使充电状态保持稳定。不会出现放电过多或多余充电等现象,使用寿命非常长。

丰田普锐斯

现实版进化论三代普锐斯混动技术革新解析 网易汽车王云龙2012-02-17阅读次数:164 从1997年开始,丰田普锐斯就成为市场上最具竞争力的混合动力车型,而全新一代的丰田普锐斯也准备好迎接新一阶段的挑战——重回中国市场。作为一个在世界上超过70个国家都有售的量产版混合动力车型,超过200万辆的累计销量也证明了其市场认可度,虽然上一代普锐斯也在国内小批量销售过,但是销量确实不值一提,而今中国市场对于节能高效且技术成熟的混合动力车型的渴望,推动着更适合中国国情的第三代普锐斯重返中国。那么对于这样一款我们消费者既熟悉又陌生的车型来说,新一代普锐斯有着哪些技术革新呢?我们从长计议。 作为石油能源100%需要进口的岛国日本来说,汽车工业的发达与能源供应的紧缺始终不相称,作为传统能源到新能源之间的过渡产品,混合动力车型能够实现投入产出比的最大化,因此也是日系车企所最推崇的形式之一。日本最大的汽车企业丰田在1997年首次推出混合动力产品——代号XW10的第一代普锐斯,第一代普锐斯由于处于技术商品化验证阶段,因此最先仅供应日本本土市场,当时的车型配备了1.5 L 1NZ-FXE四缸发动机,采用了13.5:1的超高压缩比,最大功率却只有58马力,峰值扭矩102牛米;与传统动力配合的是288V的镍氢电池,电池比容量只有初级的600W/kg。电动机具有40马力的功率和305牛米的扭矩,使用行星齿轮组机构最为变速器。 第一代普锐斯(XW10) 在2000年的时候,验证基本结束后第一代普锐斯进行了小幅技术升级,并全面推向以欧洲、美国为主导的国际市场,为了适合美国地广人稀车速高的特点,动力被着重提升。相同型号的发动机加入了VVT-i可变气门正时,同时适当缩小压缩比为13. 0:1,使得其最大功率上升到70马力,扭矩提高到110牛米;混动部分也有所调整,电池电压降低为273.6V,比容量却增长为

丰田第二代混合动力系统(THSⅡ)

丰田第二代混合动力系统(THS Ⅱ )张金柱 (黑龙江工程学院汽车系,黑龙江哈尔滨150050) 摘要:丰田公司生产的prius 轿车是世界上第一款大批量生产的混合动力汽车。介绍该车所用丰田第二代混合动 力系统(THS Ⅱ)的结构、原理和特点。关键词:丰田;混合动力系统;结构 中图分类号:TK 411 文献标识码:A 文章编号:1000-6494(2005)03-0006-04 Second G eneration of Toyota H ybrid System (TH S Ⅱ )ZH ANGJin -zhu (Autom otive Dept.of Heilongjiang Engineering Institute ,Harbin 150050,China ) Abstract :Prius car produced by T oy ota is the first style of hybrid power autom otives produced in large batch in the w orld.This pa 2per introduces the structure ,the principle and features of THS Ⅱused in the car mentioned above.K ey w ords :T oy ota ;Hybrid system ;structure 基金项目:黑龙江省自然基金资助项目(E2004-04) 作者简介:张金柱(1963-),男,副教授,工学硕士,研究方向为汽车动力系统检测、开发与设计。 收稿日期:2005-03-15 丰田公司于1997年开始销售混合动力的Prius , 它是世界第一款商业用途的大批量生产的混合动力汽车。丰田混合动力车的动力中枢是混合动力系统(THS —T oy ota Hybrid System ),它使汽油机和电力两种动力系统通过串联与并联相结合的形式进行工作,达到低排放的效果。在2003年4月的纽约国际车展上,丰田推出了采用THS Ⅱ系统的新一代Prius ,使混合动力汽车的发展又向前迈了很大一步。THS 是一种串并联混合动力系统,它的动力分配装置把动力分成两路,一路是汽油机的动力直接传到车轮,另一路(电路)是发动机将能量转变成电能,带动电动机或给电池充电。 1 THS Ⅱ系统简介 1.1 系统组成 THS Ⅱ系统主要部件有采用Atkins on 循环的高 效汽油机、永磁交流同步电机、发电机、高性能镍金 属氢化物(NI -MH )电池和功率控制单元,见图1。功率控制单元由高压电源电路、AC -DC 逆变器组成。电源电路将电动机和发动机的电压升至500V 。AC -DC 逆变器用于电动机、发电机的交流电和混合动力电池的直流电之间的转换,动力分配装置用于分配、合成和传递发动机、 电动机和发电机的机械动力。 图1 THS Ⅱ系统结构 1.2 THS Ⅱ系统工作过程 a.启动,低速到中速运转时,只要电池电量在合 理范围内,汽车由电动机驱动,此时整车处于电动车模式,不排废气。 b.当整车进入一般行驶条件时,此时发电机起到启动机的作用,使发动机从静止开始旋转,直到点火。整车动力一部分来自发动机,另一部分则由发动机带动发电机后给电动机供电驱动车轮。 c.瞬间加速除与一般行驶条件相同外,电池会提供额外的功率给电机来改善整车加速性能,此时发动机瞬态加速性能大幅提高,制造了不少驾驶乐趣。 d.减速、制动,车轮驱动电动机。电动机起到发电机作用。再生制动系统将动能转变为电能,并储存于镍氢能电池。 e.电池再充电,电池始终保持充足电量。根据需要,发动机驱动发电机给电池充电。   第3期2005年6月内燃机 Internal C ombustion Engines N o.3Jun.2005

丰田普锐斯Prius混合动力车

果内首款昏合动力轿车———普锐斯(PRIUS)2005年12月5日在长春一汽丰田合资工厂下线,此次国产1.5L排量普锐斯有织物座椅版和真皮座椅版两款,售价分别为28.8万元和30.2万元,2006年1月15日正式上市。 普锐斯在世界各地的价格对比: 普锐斯高定价主要是因为国产化率低、政府没有补贴、产量小。 据了解,目前普锐斯的国产化率只有3.4%,只有风挡玻璃和轮毂是国产的。根据目前国家的相关政策,像普锐斯这样用进口大件组装生产的整车,国家将按照整车来收税,这成为普锐斯价高的重要原因。 另外,在日本、美国针对普锐斯这样的环保车,政府有一定的补贴,如普锐斯在美国的售价比同级车大概高了20%,但可获得美国联邦税务局税收减免2000美元的补贴,在日本,政府将补贴普锐斯高出其同级别车部分的四分之一。 普锐斯是世界首款批量生产的、也是目前为止世界上最成熟的混合动力轿车。 1997年12月第一代丰田Prius投放市场,它是一种5座小型轿车。 2000年第二代丰田Prius推出,被美国“汽车工程国际”杂志评为“2001年世界设计最佳轿车”。

内部机械构造 蓄电池氯氢化金属最大功率25千瓦额定电压274伏特 蓄电池放在后排座与行李箱之间,通过把内部电流通路分为两处降低内电阻,实现了高性能和轻量化。当电量降低时,即使车辆处于停驶状态,发动机仍然驱动发电机给蓄电池充电,因此不需要外接电源充电。 首次采用的无级变速系统通过无阶段地改变发动机转速、发电机及交流永磁式电动机转数(与车速成正比)来实现加速、减速和后退;通过采用了滚珠轴承和低摩擦机油,将摩擦消耗降低了30%左右。

发动机横向直列4缸16气门双顶置凸轮轴VVT-i电喷汽油机 排量 1496毫升缸径×行程75.0×84.7(毫米)压缩比 13.0:1 发动机以1NZ—FXE为基础,采用混联的混合动力系统模式,高膨胀比循环和智能正时可变气门系统达到最佳,这样减小了摩擦带来的能量损失,提高了动力性能、燃油经济性,排放也达到了欧Ⅳ标准。 动力控制单元通过采用可变电压系统,实现了最大500V的高电压,对蓄电池的直流电与驱动电动机和发电机的交流电进行最佳控制,使驱动电路被统一,实现能量电路小型化。

普锐斯混合动力系统的认识及组成

广州车胜教学设备有限公司https://www.wendangku.net/doc/e417188562.html,/ 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:

广州车胜教学设备有限公司 https://www.wendangku.net/doc/e417188562.html,/ 1.发动机型号的识别: 2. 发动机号码位置图: 3.阿特金森循环

广州车胜教学设备有限公司https://www.wendangku.net/doc/e417188562.html,/ 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。

广州车胜教学设备有限公司https://www.wendangku.net/doc/e417188562.html,/ 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。

广州车胜教学设备有限公司https://www.wendangku.net/doc/e417188562.html,/ 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。

广州车胜教学设备有限公司https://www.wendangku.net/doc/e417188562.html,/ 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 500 AC 500 最大输出功率kW (PS) / rpm 37.8 (51) / 9500 50 (68) / 1200 – 1540 MG2最大输出扭矩N·m (kgf·m) / rpm 45 (4.58) / 0 – 6000 400 (40.8) / 0 - 1200 最大转速转/分10,000 rpm 6,700 rpm 冷却系统水冷水冷

丰田凯美瑞混合动力系统概述

丰田混合动力系统-II(THS-II)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)技术,它结合了汽油发动机和电机两种动力源,通过并联或串联相结合的方式进行工作,以实现良好的动力性、经济型和低排放效果。2003年,丰田公司推出了第二代混合动力系统(THS-II),该系统运用在凯美瑞和普锐斯等混合动力车型上。 2010款混合动力版凯美瑞使用丰田混合动力系统-II(THS-II)。该系统对3AZ-FXE发动机和P311混合动力传动桥(混合动力车辆传动桥总成)内的高转速、大功率电动桥-发电机组(MG1和MG2)执行最佳协同控制。P311混合动力传动桥(混合动力车辆传动桥总成)提供良好的传动性能。 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244.8V,下文简称HV蓄电池)和可将系统工作电压升至最高电压(直流650V)的增压转换器组成的变压系统。 1、THS-II的优点 (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650V)的增压转换器组成的变压系统。可在高压下驱动电动机-发电机1(MG1)和电动机-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3AZ-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。(1)良好的燃油经济性 THE-II通过优化MG2的内部结构获得高水平的再生动力,从而实现良好的燃油经济性。 THS-II车辆怠速运行时,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-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蓄电池在充电。 (2)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,实现尾气的零排放。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。这样,发动机始终工作在燃烧效率良好的状态,有效降低了排放。 2、THS-II的特征 (1) THS-II采用了可将系统工作电压升至最高电压(650V)的增压转换器和可以将直流电转换为交流电的逆变器组成的变压系统,为MG1和MG2提供系统电压。

丰田普锐斯用户手册PriusUserGuide

DRIVING (2) Just Drive It ! ............................. 2 Modes ......................................... 2 Eco-Meter .................................. 4 Energy Monitor .......................... 6 Consumption .............................. 8 Efficiency ................................. 10 Trip Info ................................... 11 Battery Info .............................. 12 Brake Assist ............................. 13 Tire Pressure ............................ 13 BUTTONS .. (14) Steering-Wheel ........................ 14 Voice ........................................ 16 Cruise ....................................... 16 Dimmer .................................... 16 Timer (PHV) ............................ 17 Cabin Air ................................. 17 Window Defog ......................... 18 Fan Options .............................. 18 Other Buttons ........................... 20 HELPFUL TIPS .. (21) Fuel Door ................................. 21 Rear Hatch . (21) Grille Blocking ........................ 22 OTHER . (23) External Cargo ......................... 23 Security .................................... 25 EDUCATION (26) Real-World Data ...................... 26 Operational Info ....................... 26 GLOSSARY .. (29) Disclaimer: All the information stated in this document was provided by Prius owners. None were affiliated with Toyota Motor Corporation, except as customers. This document is not sanctioned by Toyota Motor Corporation or any of its affiliates. The ideas, suggestions, and opinions offered in this document have not been endorsed by the manufacturer of those specific components or Toyota Motor Corporation. Any harm or damage that may result from the application of or the following of any ideas, suggestions, or opinions contained in this document is the sole responsibility of the individual that applied or followed said ideas, suggestions or opinions. The authors of this document hereby declare that they cannot and will not be held liable, in any fashion, for the content or the use of this document. Toyota Prius User-Guide Second Edition for the 2010-2012 models

丰田普锐斯混合动力汽车介绍

丰田普锐斯混合动力汽车介绍 1 概述丰田混合动力汽车简介PRILS是日本丰田汽车于1997年所推出世界上第一个大规模生产的混合动力车辆车款,随后在2001年销往全世界40多个国家和地区,其最大的市场是日本和北美。美国是普锐斯最大的市场,至2009年年初为止,美国丰田总共卖了超过60万量,普锐斯是.目前为止世界上最成熟的油电混合动力轿车之一。据美国环境保护署2007年的资料,普锐斯是在美国销售的汽车中最省油的。美国环境保护署和加州空气资源委员会根据二氧化碳排放量评价普锐斯是美国目前为止最干净的车辆。英国运输部公布普锐斯是在英国销售的车辆中最少二氧化碳排放的第二名。第一代普锐斯如图1所示,于1997年12月出厂,型号为NHW 10。厂方只在日本内销,但是很多二手的普锐斯被出口

到英国、澳大利亚和新西兰,市场上见到的不多。此款车型为世界上第一辆大规模量产的汽油电动混合动力车。第一代普锐斯的生产成本高达32000美元,但是售价只为16929美元,也就是每辆NHW10都是亏本出售。但这辆车意义重大:作为丰田推行减少空气污染和提高燃油效率的绿色汽车的探路者。此款车型定位于紧凑型。尺寸方面,长宽高分别为4275 mm、1694 mm、1491 mm,轴距为2550 mm。动力方面,搭载一台L汽油发动机、永磁交流电动机和288伏镍金属氢化物电池组。汽油发动机提供的最大功率为58马力,最大扭矩为102 N·m。电动马达的峰值功率和扭矩分别为40马力和305 N·m。2005年12月丰田汽车公司生产的普锐斯在长春下线,普锐斯混合动力先后经历了THS和THS-11两代系统,普锐斯的混合动力标识如图2所示。丰田混合动力系统车辆可汽油发动机来驱动,而无需对车辆进行充电。如果车

普锐斯案例分析答案

普锐斯:引领混合动力车的潮流 1.什么微观因素影响丰田普锐斯的推出和销售?丰田对这些因素的处理怎么样? 1)目标市场:丰田公司在推出普锐斯前很好的锁定了消费者市场,预期混合动力车的首批购买者是“技术人员”和早期采用者(很喜欢尝试新鲜事物的人)。并且做出 很大的宣传力度,在《新闻周刊》和《名利场》上刊登印刷广告,在电视上做广告, 如发现频道、历史频道、学习频道和MSNBC。 2)营销中介:丰田2002年花费1500万进行宣传。《新闻周刊》、《名利场》等杂志都刊登了普锐斯的广告;另外,经销商介入,经过特殊培训的销售人员进行介绍和促 销。 3)竞争者:通过快速抢占市场,用4年时间占据了技术爱好者和早期体验者市场。 4)公众:主要为媒介公众和一般大众,在地球日送出丰田标志形状的绿色车模给潜在的购买者。 2.概述影响丰田推出和销售的主要宏观环境因素——人口统计学、经济、自然、技术、政治和文化等方面的。丰田是如何处理这些因素的? 1)人口统计:生育高峰的一代是美国目前的主要市场,这一代人的子女都已长大并离巢,因此他们能有更多的钱用来购买汽车,而不会对高价格敏感。同时,这一代人也是兴趣广泛并乐于尝试新事物的人,这些特征暗示着他们非常有可能购买普锐斯这种混合动力车。普锐斯对年轻的一代也非常有吸引力,但是由于经济上的原因,他们很少能买得起。 2)经济:由于普锐斯的价格相对较高,因此丰田力图寻求减税政策来降低滞销的威胁。 实际上,普锐斯的定价是遵从市场价格的,它并不是一款奢侈车型。作为第一个引进混合动力车的公司,其产品的价格较高是必然现象。当这一车型销售看好时,势必会导致供给的增加,而这又会促使价格下降。这是市场作用的结果。同时,油价的上涨也促使一部分消费者转而购买小型的混合动力车以节约开支。这些因素使得对普锐斯的需求有一定程度的上涨。 3)自然:国际社会普遍开始关注自然环境,强调节约能源,美国也受到影响。而普锐斯对环保的诉求也使它对自然环境产生了一些影响,例如减少了大气污染,减少了能源消耗等。 4)技术:技术是普锐斯的首要优势。丰田利用“技术”这一项在市场上占据了优势并吸引到了技术爱好者作为其目标顾客。这也在一定程度上支撑了日本汽车技术领先的优势。同时,混合动力车这一技术的引入也相应的带动了节能低价电池技术的开发和运用。 案例中同样提及了在第二代普锐斯上的技术改进,而这些在第一代车型上是没有的。 5)政治:很显然丰田考虑到了政治因素。丰田认识到美国政府会在排放和里程标准上非常严格,因此设计了有利于环境保护和减少排放的车。这种车型没有理由不受到欢迎,并得到了联邦政府对本款车的优惠政策。 6)文化:在美国市场上文化因素主要表现在:美国人非常喜欢汽车;愿意采用新技术; 关心环境问题;对原有涨价强烈抵制等。所有这些特征都有利于普锐斯走向市场。 3.评价丰田目前的营销策略。哪些方面丰田做得好?它能怎样改善它的战略? 做得好的方面: 1)准确地选择目标市场。丰田公司成功地识别并选择了美国的技术爱好者和早期体验者市场。这都是基于丰田对其市场的仔细地、彻底地和精确地分析。

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