新能源汽車與電動(dòng)機(jī)控制綜述課件

1、 新能源汽車運(yùn)用與控制 南京林業(yè)大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院 -楊忠頗 內(nèi) 容 前 言 新能源動(dòng)力汽車的發(fā)展概述一、組合高壓電池結(jié)構(gòu)與管理監(jiān)控二、車用電力驅(qū)動(dòng)電機(jī)（發(fā)電機(jī)）結(jié)構(gòu)與控制三、 HV混合動(dòng)力車驅(qū)動(dòng)管理控制裝置四、電力轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)裝置與連接性能的檢測五、新能源電動(dòng)車使用缺點(diǎn)與安全 小 結(jié)前 言 不斷增加的燃燒熱能需求與排放，賴以生存的環(huán)境空氣不斷的遭受污染，石油能源有限儲量面臨不斷的減少短缺，人類正主動(dòng)的迎接這一歷史性的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。 為使我們的天空變藍(lán)，人與地球生態(tài)資源的和諧共處，開發(fā)清潔、高效、智能化的新能源，取代現(xiàn)在正在使用的內(nèi)燃機(jī)熱力的車輛，是該時(shí)期的迫切需要； 發(fā)展純電動(dòng)、混合動(dòng)力

2、和燃料電池電動(dòng)化的電力車輛，是該時(shí)期汽車動(dòng)力的轉(zhuǎn)型，主要體現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)、電力控制、電瓶技術(shù)在車輛上可靠的安全性新能源車的特點(diǎn)主要體現(xiàn)了汽車電力驅(qū)動(dòng)的運(yùn)用（高壓）。 了解新能源汽車的電力結(jié)構(gòu)原理與控制技術(shù)特點(diǎn)，掌握安全操作規(guī)范，對養(yǎng)護(hù)、維修、診斷現(xiàn)代新能源電動(dòng)車，是現(xiàn)代修理技能的必修課。 新能源動(dòng)力汽車的發(fā)展概述 現(xiàn)熱力驅(qū)動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)因能源與嚴(yán)厲的環(huán)保法規(guī)約束下已不適應(yīng)需求，將會(huì)被新能源電動(dòng)車所取代。 目前作為熱力轉(zhuǎn)型時(shí)期的新能源電動(dòng)動(dòng)車，不管是運(yùn)用燃料電池還是純電驅(qū)動(dòng)，在技術(shù)上都存在著難以大面積推廣的弊端，汽車要完全進(jìn)入“純電能時(shí)代”，必須要有過渡技術(shù)-混動(dòng)力汽車，才是目前相對容易推廣新能源與環(huán)保

3、解決的最終方案之一。 電力驅(qū)動(dòng)車的發(fā)展，在動(dòng)力總體結(jié)構(gòu)上，最終完全淘汰熱力發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器，其電力驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的方式幾乎不大。 國家“863計(jì)劃”2001 新能源車發(fā)展框架注意：低速電瓶車、雙燃料車（含天然氣、生物柴油、乙醇、甲醇 等）均不屬于新能源技術(shù)新能源車的架構(gòu)油電混合俗稱-混合動(dòng)力電電混合俗稱-電動(dòng)汽車并聯(lián)式、串聯(lián)式、混聯(lián)式 弱混、中混、重混非插電式、插電式燃料電池 技術(shù) + 動(dòng)力電池電池 組動(dòng)力電池技術(shù)超級電容技術(shù) + 動(dòng)力電池 新能源車運(yùn)用的技術(shù)結(jié)構(gòu)特征主要特征是：在原有的動(dòng)力結(jié)構(gòu)上：運(yùn)用了高壓電源，控制電機(jī)、加入了電力驅(qū)動(dòng)的車輛（減少或取代熱力燃油消耗與排放污染的熱力驅(qū)動(dòng)裝置）。1、混

4、合動(dòng)力驅(qū)動(dòng) 用兩個(gè)以上能源動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的車輛、主要體現(xiàn)在原燃油內(nèi)燃機(jī)熱力經(jīng)變速器輸出驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)上，改造增添了高壓電力電機(jī)驅(qū)動(dòng)。2、燃料電池驅(qū)動(dòng) 主要以氫與氧能源在特定的裝置設(shè)備內(nèi)、電解產(chǎn)生電力能量，控制高壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛。3、純電力驅(qū)動(dòng) 直接由高壓蓄電池供電，經(jīng)變頻器電機(jī)控制單元、控制電機(jī)起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，淘汰了熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，變速器裝置，只靠高壓電力驅(qū)動(dòng)的車輛。 （三種驅(qū)動(dòng)形式稱為三縱、高壓電三裝置管理控制驅(qū)動(dòng)的形式又稱三橫）。 4、高壓電裝置特征 直流高壓電池輸出與變頻器連接到電機(jī)的導(dǎo)線路，都是高壓導(dǎo)線，絕緣性很高，均以橙色表示，在養(yǎng)護(hù)、維修時(shí)有風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)規(guī)范注意安全防護(hù)，斷電10分鐘后才能進(jìn)行操作！ 純電

5、動(dòng)車的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)整體布置結(jié)構(gòu)純電動(dòng)汽車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡述 一、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)S11電動(dòng)車系統(tǒng)框圖驅(qū)動(dòng)方式：前置前驅(qū)動(dòng)力總成：減速器（速比9.035）+6kw永磁同步電機(jī)能量路徑： 高壓：車載充電器動(dòng)力電池（Batt）三項(xiàng)電機(jī)控制器（Inverter）高壓電機(jī) 低壓：動(dòng)力電池DCDC低壓電器系統(tǒng)前艙動(dòng)力電池驅(qū)動(dòng)力管理控制MCU高壓線束總成DCDC轉(zhuǎn)換前艙車身電器小電池預(yù)充電接線盒后底板下動(dòng)力電池后艙動(dòng)力電池充電器高壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)總成 純電動(dòng)汽車元件布置結(jié)構(gòu)圖 二、產(chǎn)品總布置典型EV純電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)與控制原理圖外部充電點(diǎn)火開關(guān)喚醒燃料電池電動(dòng)車 燃料電池工作原理 雖然燃料電池名字里面有“燃料”字樣，同時(shí)氫氣也

6、能夠跟氧氣在一起劇烈燃燒，但在燃料電池卻不是利用燃燒來獲取能量，而是利用氫氣跟氧氣化學(xué)反應(yīng)過程中的+-電荷轉(zhuǎn)移來形成電流的。 最關(guān)鍵的技術(shù)就是利用特殊的“電解質(zhì)薄膜”將氫氣原子拆分，整個(gè)過程可以理解成蚊子無法穿過紗窗，但是更小的灰塵卻可以.電解質(zhì)薄膜也是燃料電池領(lǐng)域最難被攻克的技術(shù)壁壘。 混合動(dòng)力車作為“準(zhǔn)綠色汽車”，保留內(nèi)燃機(jī)與一定的熱力特性和先進(jìn)控制電機(jī)電力系統(tǒng)特性驅(qū)動(dòng)的相結(jié)合，可以大幅度降低油耗，減少污染物排放，是內(nèi)燃機(jī)汽車轉(zhuǎn)向電動(dòng)汽車之前的過渡產(chǎn)品！HEVQ5混合動(dòng)力車整體結(jié)構(gòu) 混合動(dòng)力運(yùn)用技術(shù)HV動(dòng)力驅(qū)動(dòng)管理控制單元 豐田普銳斯混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成 分 類 性 能 MicroHybrid

7、 弱 混 mildHybrid 輕 混（中） FullHybrid 全 混（強(qiáng)）電功率比例（混合度） 5% 525 % 2550 %功能發(fā)動(dòng)機(jī)起、停發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、優(yōu)化電動(dòng)機(jī)輕微助力、發(fā)電發(fā)動(dòng)機(jī)起、停發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、優(yōu)化電機(jī)助力、發(fā)電自動(dòng)能量回收發(fā)動(dòng)機(jī)起、停發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、優(yōu)化電機(jī)助力、發(fā)電制動(dòng)能量回收純電動(dòng)行駛理論最大節(jié)油效果 510 % 1540 % 2550 %典型車型例君越混合動(dòng)力本田insight豐田Prius 混合動(dòng)力車經(jīng)濟(jì)使用能量特性分類表從對電能的依賴程度，混合動(dòng)力可分為:弱混合動(dòng)力 MILD HYBRID 也稱輕度混合動(dòng)力、軟混合動(dòng)力、微混合動(dòng)力等。例如奇瑞A5的BSG款（電機(jī)10KW）

8、，通常節(jié)油10%以下，電機(jī)不直接參與驅(qū)動(dòng)，主要用于啟動(dòng)和回收制動(dòng)能。中度混合動(dòng)力 中混常用ISG內(nèi)置安裝曲軸啟動(dòng)/發(fā)電技術(shù)，例如別克君越Eco Hybrid（電機(jī)15KW），通常節(jié)油20%左右。 重度混合動(dòng)力FULL HYBRID 也稱全混合動(dòng)力、強(qiáng)混合動(dòng)力等，強(qiáng)混合動(dòng)力代表產(chǎn)品為TOYOTA PRIUS（電機(jī)50KW），可節(jié)油40%。 插電混合動(dòng)力PLUG IN HYBRID 插電式混合動(dòng)力，能供更好的節(jié)油比例，但會(huì)消耗一定的電能，例如大眾高爾夫TwinDrive（電機(jī)130KW），每百公里8度電和2.5L的油耗。 混合動(dòng)力分類 混合動(dòng)力動(dòng)力的運(yùn)用特征THS（豐田混合動(dòng)力系統(tǒng)）主要操作特征從

9、發(fā)動(dòng)機(jī)停止?fàn)顟B(tài)下起動(dòng)正常行駛加速減速停止僅電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)（從蓄電池獲取）的額外電能）充電蓄電池發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止1.起動(dòng)：發(fā)動(dòng)機(jī)效率差時(shí)，例如起步和低速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)停止且僅利用電動(dòng) 機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛。2.行駛：通過在發(fā)電機(jī)和車輪之間分配發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)車輛。利用產(chǎn)生的 電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。為實(shí)現(xiàn)最大效率，適時(shí)配合使用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)。3.加速：加速時(shí)，除發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力外，蓄電池也向電機(jī)供電以提高加速性能。4.減速：減速或制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)用作發(fā)電機(jī)把制動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為電能并儲存在蓄 電池內(nèi)。5.停止：車輛停止時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止以提高燃油經(jīng)濟(jì)性THS II（豐田混合動(dòng)力系統(tǒng) II）理念高功率低油耗 T

10、HS II 同時(shí)實(shí)現(xiàn)高水平環(huán)保和高功率輸出，這是“混合動(dòng)力協(xié)同驅(qū)動(dòng)”的理念。該項(xiàng)創(chuàng)新通過協(xié)同電動(dòng)機(jī)動(dòng)力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力提高車輛性能?；旌蟿?dòng)力轎車的發(fā)動(dòng)機(jī)艙(豐田- PRIUS)電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)變頻器總成混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)橋 HV普銳斯主要?jiǎng)恿εc控制部件布置圖THS II 工作原理 列線圖 工作原理 HV 系統(tǒng)控制HV 輸出計(jì)算行駛模式控制SMR 控制逆變器控制逆變器工作信號高壓電容器放電IGBT 切斷增壓轉(zhuǎn)換器控制DC/DC DC/AC轉(zhuǎn)換器控制電動(dòng)機(jī)牽引力控制制動(dòng)再生電力控制E-four 控制HV 蓄電池控制SOC 控制HV 蓄電池冷卻絕緣異常檢測發(fā)動(dòng)機(jī)控制空調(diào)壓縮機(jī)控制輸出技術(shù)限制失效保護(hù)+診斷 混合

11、動(dòng)力系統(tǒng)管理控制內(nèi)容表 （HV控制裝置）豐田HV控制系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)信息方框圖HV 蓄電池制動(dòng)執(zhí)行器輔助電池空調(diào)壓縮機(jī)空調(diào)變頻器DC-DC轉(zhuǎn)換器SMR1, 2 and 3升壓轉(zhuǎn)換器MG1MG2混合驅(qū)動(dòng)橋變頻器發(fā)動(dòng)機(jī)檔位傳感器(換檔, 選擇)加速踏板位置 傳感器車速傳感器CAN發(fā)動(dòng)機(jī) ECU (ECM)防滑控制 ECUHY電池 BMSDLC3HV ECU分解器型速度傳感器 (MG2)一、組合高壓電池結(jié)構(gòu)與管理監(jiān)控蓄電池智能單元維修塞HV 蓄電池電流傳感器電壓 x 14+-溫度 x 3通信電壓 HV 蓄電池冷卻鼓風(fēng)機(jī)動(dòng)力管理控制 ECU (HV CPU)SOC、HOC 控制HV 蓄電池冷卻鼓風(fēng)機(jī)控制溫

12、度傳 感器 絕緣異常檢測 HV 蓄電池控制原理 電池管理系統(tǒng)（Battery Management System 簡稱BMS）是對電池組進(jìn)行安全監(jiān)控及有效管理、提高蓄電池使用效率的裝置。通過該系統(tǒng)對電池組充放電的有效控制，可達(dá)到增加續(xù)航里程、延長使用壽命，并保證電池組應(yīng)用的安全和可靠性。高壓蓄電池電量目標(biāo)與監(jiān)控管理目標(biāo)溫度50電池管理系統(tǒng)主要功能包括數(shù)據(jù)采集、電池狀態(tài)計(jì)算、能量管理、熱管理、安全管理、 均衡控制和通信功能等。純電動(dòng)車大面積電池組的安裝布置電池種類： 1.鉛酸電池 2.三元鋰電池（鎳、鈷、錳） 3.三元鋰電池（鎳鈷鋁） 4.鎳氫堿性電池 5.磷酸鐵鋰電池 ACC最大起動(dòng)電流 Wh

13、/kg密度能量電池安裝: 單體集成、平鋪的形式安裝在車架的底部、用水冷或很冷的方式、保證通風(fēng)散熱 ，在嚴(yán)寒地區(qū)有自動(dòng)加熱裝置。注：鋰電池過熱時(shí)、管理會(huì)自動(dòng)切斷報(bào)警（否則易起火爆炸 ）、以確保電池正常安全使用。 高壓電池的外觀結(jié)構(gòu)與安裝布置由若干小型單元體子電池集合而成的高壓電池安裝箱內(nèi)，每個(gè)小單元之間的都有電池連接管理的采樣導(dǎo)線、每個(gè)動(dòng)力電池模組的前端都有電池信息采集器。特斯拉Model S電池組板看似非常高大上。其電池組板由16組電池組串聯(lián)而成，并且每組電池組由444節(jié)鋰電池，每74節(jié)并聯(lián)形成。因此特斯拉Model S電池組板由7104節(jié)18650鋰電池組成。特斯拉電源管理系統(tǒng)的控制單元的布

14、置特斯拉 電池管理器控制單元?dú)庀妒菫榱藛卧姵赝L(fēng)散熱 例奧迪Q5HV電池額定電壓 266 V 單格電壓 3.7 V Li-ion 電池格數(shù)量 72 (串聯(lián)) 容量 5.0 Ah 工作溫度 15 55 C ， -30 C 以下則無法保證起動(dòng)功能 總能量 1.3 kWh 可用能量 0.8 kWh ，充電狀態(tài)在 30 80%時(shí) 重量 38 kg （安裝重量） 混合動(dòng)力車的驅(qū)動(dòng)能量管理與策略1、蓄電池電量SOC的控制要保證上限約80%（上限在75%說明蓄電池性能衰竭）、下限40%、目標(biāo)60%。 運(yùn)行時(shí)根據(jù)油門踏板、制動(dòng)踏板、車輛車速與發(fā)動(dòng)機(jī)的傳遞扭矩信息、適時(shí)的命令，以節(jié)能環(huán)保為核心、智能的控制發(fā)動(dòng)

15、機(jī)熱能運(yùn)轉(zhuǎn)、電動(dòng)機(jī)電能的動(dòng)力切換或發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)混能的共動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的模式。2、能量回收：減速、下坡滑行時(shí)動(dòng)機(jī)械能轉(zhuǎn)換為發(fā)電+發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)發(fā)電的電能、向電力系統(tǒng)補(bǔ)充電量。3、每個(gè)電池單元格均安裝了傳感器監(jiān)測蓄電池的連接、電壓、均衡量、剩余量、溫度、內(nèi)阻、能量壽命等技術(shù)參數(shù)、便于控制性能調(diào)整與自診斷。 混合動(dòng)力系統(tǒng)的動(dòng)作模式1）起步低負(fù)荷 在起步和極低速行駛時(shí)，電池需要有足夠的目標(biāo)電量，發(fā)動(dòng)機(jī)在低效率高油耗區(qū)切斷啟動(dòng)，利用電動(dòng)機(jī)行駛。2）正常行駛 利用動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)，一部分直接驅(qū)動(dòng)車輛，另一部分用來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。產(chǎn)生的電力驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，來實(shí)現(xiàn)控制這兩條路徑的動(dòng)力分割比率的最大效率。3）全油門加速 全油門時(shí)，電

16、動(dòng)機(jī)提供部分動(dòng)力，增加驅(qū)動(dòng)力。4）減速、下坡、 減速、下坡時(shí)車輪帶動(dòng)電機(jī)作為發(fā)電機(jī)使用，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能儲存在電池中。5）電池充電對電池的充電狀態(tài)進(jìn)行控制，使其處于一定的范圍之內(nèi)。當(dāng)電池充量達(dá)到該范圍的下限時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，開始啟動(dòng)開始充電。達(dá)到上限時(shí)停止充電。 HV高壓電池的組成與管理鎳氫堿、磷酸鈷鐵、磷酸鋰鐵、三元鋰電池、石濹稀等高壓電池是由幾十或100多個(gè)低壓單元體電池（3.2V3.7V）、串接組合在一起的總成電源（260390V左右），它是向混合動(dòng)力車或純電動(dòng)車電機(jī)提供高壓電機(jī)電力驅(qū)動(dòng)的主要能量源。管理系統(tǒng)監(jiān)控；（與HV管理控制模塊連接并兼有自診斷功能） 1、蓄電池額定電量與剩余電量SO

17、C40%、目標(biāo)60% 2、蓄電池的性能衰減老化指標(biāo)HOC 75% 3、各子單元電量的均衡指標(biāo)!0% 4、蓄電池溫度50 5、蓄電池電阻目標(biāo)3 6、絕緣與漏電、接觸不良 故障狀態(tài)電池管理器系統(tǒng)故障診斷狀況模塊溫度65度1級故障：一般高溫告警模塊（單體）電壓3.851級故障：一般高壓告警模塊（單體）電壓2.61級故障：一般低壓告警絕緣電阻設(shè)定值1級故障：一般漏電告警模塊溫度70度2級故障：嚴(yán)重高溫告警模塊（單體）電壓4.12級故障：嚴(yán)重高壓告警模塊（單體）電壓2.02級故障：嚴(yán)重低壓告警絕緣電阻設(shè)定值2級故障：嚴(yán)重漏電告警表1、動(dòng)力電池異常狀態(tài)報(bào)警二、車用電力驅(qū)動(dòng)電機(jī)（發(fā)電機(jī)）結(jié)構(gòu)與控制 電力驅(qū)動(dòng)

18、電機(jī)（發(fā)動(dòng)機(jī)） 其主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單可靠、質(zhì)量較小，控制器技術(shù)與混動(dòng)車電力車電機(jī)一樣較為復(fù)雜； 優(yōu)點(diǎn)是效率高、起動(dòng)扭矩較大及質(zhì)量較?。坏杀据^高，且有高溫退磁、抗振性較差等不足，裝有輸出解析器檢測電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、計(jì)算驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率與扭矩。 目前我國也研制成功稀土永磁無刷直流電機(jī)和稀土永磁磁阻電機(jī)。優(yōu)點(diǎn)； 省去了轉(zhuǎn)子碳刷，銅線材料。最高轉(zhuǎn)速可達(dá)800016000r/minQ5HV電機(jī)驅(qū)動(dòng)管理控制單元與動(dòng)力導(dǎo)線大眾車混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)式水冷三相電機(jī)電機(jī)組成與工作原理1、電動(dòng)機(jī)由殼體、定子、轉(zhuǎn)子、解析器、高壓導(dǎo)線組成2、工作原理是根據(jù)電磁的SN磁極，同極相斥、異極性相吸的推拉同步機(jī)理形成轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)、通過

19、機(jī)械殼體支撐向外輸出目標(biāo)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的。 性能特點(diǎn)； 正向推動(dòng)電機(jī)、機(jī)反向拖動(dòng)發(fā)電。 作用； 啟動(dòng)、拖到、發(fā)電、減速、1、永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩特性與形成磁極磁場的強(qiáng)弱，控制電機(jī)定子導(dǎo)線的電流大小有關(guān)。2、對EV改變了控制電流的相位改變了磁場極性、 即可改變電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。2、電流與磁場磁力線相互的快速切割摩擦、易形成電機(jī)高溫、為使電機(jī)能穩(wěn)定可靠的工作，電機(jī)以風(fēng)冷或水冷的方式，保證電機(jī)合理的工作溫度。大眾驅(qū)動(dòng)電機(jī)（發(fā)電機(jī)）結(jié)構(gòu) 混合動(dòng)力傳動(dòng)橋（變速器）MG（電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)）MGR2電動(dòng)機(jī)（傳動(dòng)系統(tǒng)）發(fā)電機(jī)MG1發(fā)電機(jī)起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子定子定子線圈永久磁鐵轉(zhuǎn)子定子定子線圈永久磁鐵解析器（轉(zhuǎn)速傳感器）解析器（

20、轉(zhuǎn)速傳感器）參考混合動(dòng)力傳動(dòng)橋（變速器）油泵2 種類型的油泵機(jī)械油泵電動(dòng)油泵（LS600h 和 GS450h）機(jī)械油泵電動(dòng)油泵P410 混合動(dòng)力傳動(dòng)橋PRIUS (ZVW30)L110 混合動(dòng)力變速器GS450h混合動(dòng)力傳動(dòng)橋（變速器）傳動(dòng)橋阻尼器減小傳輸動(dòng)能時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)。傳動(dòng)橋阻尼器扭矩限制器螺旋彈簧內(nèi)置式電機(jī)組合與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)內(nèi)置于混合動(dòng)力傳動(dòng)橋的 MG1 和 MG2 為緊湊、輕量且高效的交流永久磁鐵電動(dòng)機(jī)。MG1 和 MG2 均由定子、定子線圈、轉(zhuǎn)子、永久磁鐵和解析器（轉(zhuǎn)速傳感器）組成。備注：通過將 V 型永久磁鐵置于轉(zhuǎn)子內(nèi)，可利用磁阻轉(zhuǎn)矩*增加轉(zhuǎn)子的扭矩，從而提高輸出扭矩。 永磁式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)

21、子磁塊結(jié)構(gòu)原理 轉(zhuǎn)子的多塊永磁體組成V字形嵌入在轉(zhuǎn)子內(nèi)（多層）、實(shí)現(xiàn)共同勵(lì)磁、有效增加氣隙磁通（0.201.2mm)，減少漏磁（充磁更集中）、提高電機(jī)輸出功率，現(xiàn)代汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子大多采用這種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，省去了銅線材料。轉(zhuǎn)子橫截面永久磁鐵（V 型）磁心NSSNSNSNNNSSSNNS*：轉(zhuǎn)子中嵌入的永久磁鐵可形成磁通量難以穿透的區(qū)域。磁阻轉(zhuǎn)矩是轉(zhuǎn)子嘗試沿磁鐵磁阻路徑變小的方向旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。磁阻轉(zhuǎn)矩的方向與南北極無關(guān)。MG1MG1 主要用作發(fā)電機(jī)，其提供電能以驅(qū)動(dòng) MG2 并對 HV 蓄電池充電。此外，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，MG1 用作起動(dòng)機(jī)。采用密集繞組型線圈以使 MG1 更為緊湊。MG2MG2 主

22、要用作電動(dòng)機(jī)以驅(qū)動(dòng)車輛，并利用 MG1 和 HV 蓄電池提供的電能工作。此外，在減速過程中對 HV 蓄電池充電時(shí)其用作發(fā)電機(jī)。采用分散繞組型線圈以確保平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)?；旌蟿?dòng)力傳動(dòng)橋（變速器）2 級電動(dòng)機(jī)減速行星齒輪機(jī)構(gòu)（LS600h 和 GS450h）分 2 個(gè)級別來降低 MG2 的轉(zhuǎn)速。MG1MG22 級電動(dòng)機(jī)減速行星齒輪機(jī)構(gòu)液壓控制裝置 動(dòng)力分配行星齒輪機(jī)構(gòu)分動(dòng)器(LF1A)L110F 混合動(dòng)力變速器 (LS600h) 電動(dòng)油泵 HV豐田普銳斯驅(qū)動(dòng)電機(jī)高壓線路所有的高壓線路和連接器均為橙色，以方便辨認(rèn)，逆變器電機(jī)（交流650V）帶轉(zhuǎn)換變頻器控制的永磁式三項(xiàng)交流同步電機(jī)（發(fā)電機(jī)）原理示意圖變頻器

23、-馬達(dá)（電動(dòng)機(jī)）電力運(yùn)作VWUIPMIPMMGONONONVWUVWU變頻器電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)電流激磁轉(zhuǎn)動(dòng)電流產(chǎn)生激磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)輸出機(jī)械能 MG（電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)）解析器（轉(zhuǎn)速傳感器） 檢測轉(zhuǎn)子位置、轉(zhuǎn)速以及 MG1 和 MG2 的方向解析器(MG2)解析器(MG1)解析器混合動(dòng)力傳動(dòng)橋手動(dòng)自動(dòng)MG解析器（電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)）解析器（轉(zhuǎn)速、扭矩傳感器），安裝在MG動(dòng)力輸出軸處（三根導(dǎo)線）。 作用；ECU 利用線圈 S 和 C 的峰值差異計(jì)算轉(zhuǎn)子的絕對位置，輸出信號給驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制單元，計(jì)算轉(zhuǎn)速、功率、扭矩控制電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)和決定熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的共同驅(qū)動(dòng)方式。+S+C+C+S-C-C-S-S勵(lì)磁線圈轉(zhuǎn)子勵(lì)磁線圈檢測線圈

24、 S檢測線圈檢測線圈 C MG解析器（電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)）解析器（轉(zhuǎn)速傳感器） 原理：MG ECU 持續(xù)監(jiān)視峰值，并連接峰值以形成虛擬波形。MG ECU 根據(jù)線圈 S 虛擬波形和線圈 C 虛擬波形的相位差異判定轉(zhuǎn)子方向。此外，MG ECU 根據(jù)在指定時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)子位置的變化量計(jì)算旋轉(zhuǎn)速度。+S+C+C+S-C-C-S-S勵(lì)磁線圈橢圓轉(zhuǎn)子檢測線圈勵(lì)磁線圈線圈 S線圈 CMG ECU 連接峰值以形成虛擬波形1800MG（電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)） 解析器；監(jiān)控電機(jī)轉(zhuǎn)子信息支撐在電機(jī)殼體上（轉(zhuǎn)速傳感器）電路結(jié)構(gòu)圖驅(qū)動(dòng)電機(jī)&發(fā)電機(jī)控制單元MG ECU解析器 (MG1)解析器 (MG2)勵(lì)磁線圈檢測線圈 S檢測線圈 CGRF

25、GGRFGRFGGRFGSNGGSNGSNGGSNGCSGGCSGCSGGCSMRFGMRFMRFGMRFMSNGMSNMSNGMSNMCSGMCSMCSGMCS勵(lì)磁線圈檢測線圈 S檢測線圈 C 解析器作用與動(dòng)力輸出扭矩的關(guān)系1、MG扭矩控制根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器（解析器）控制 MG1 轉(zhuǎn)速以達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速?？刂?MG 扭矩以達(dá)到目標(biāo) MG轉(zhuǎn)速。2、直接發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩計(jì)算計(jì)算所得的 MG扭矩計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。根據(jù)列線表，基于 MG 扭矩可得知車橋處的直接發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。 直接發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 = MG扭矩 x (0.72/0.28)3、 MG扭矩指令值計(jì)算根據(jù)駕駛員請求扭矩 1 和直接發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 2 計(jì)算 MG扭

26、矩指令值。由 MG補(bǔ)充的扭矩不足以滿足駕駛員請求的扭矩。MG扭矩指令值 = 駕駛員請求扭矩 直接發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。MG（電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)）溫度傳感器溫度傳感器用于檢測 MG1 和 MG2 定子的溫度。溫度傳感器(MG2)溫度傳感器(MG1)ID: HV_DT_P01_007_E0編號DTC描述應(yīng)檢查部位1P1A0000嚴(yán)重漏電故障檢查動(dòng)力電池、高壓配電箱、電機(jī)控制器與DC總成、空調(diào)壓縮機(jī)和PTC2P1A0100一般漏電故障檢查動(dòng)力電池、高壓配電箱、電機(jī)控制器與DC總成、空調(diào)壓縮機(jī)和PTC3P1A0200BIC1工作異常故障采集器14P1A0300BIC2工作異常故障采集器25P1A0400BIC3工作異

27、常故障采集器36P1A0500BIC4工作異常故障采集器47P1A0600BIC5工作異常故障采集器58P1A0700BIC6工作異常故障采集器69P1A0800BIC7工作異常故障采集器710P1A0900BIC8工作異常故障采集器811P1A0A00BIC9工作異常故障采集器912P1A0B00BIC10工作異常故障采集器1013P1A0C00BIC1電壓采樣斷線故障電池模組1；軟件會(huì)自己屏蔽掉，無需處理，若無法屏蔽則需更換電池模組14P1A0D00BIC2電壓采樣斷線故障電池模組2；軟件會(huì)自己屏蔽掉，無需處理，若無法屏蔽則需更換電池模組15P1A0E00BIC3電壓采樣斷線故障電池模組3

28、；軟件會(huì)自己屏蔽掉，無需處理，若無法屏蔽則需更換電池模組表2、動(dòng)力電池故障代碼故障現(xiàn)象一輛混合動(dòng)力汽車在行駛中突然顯示“請檢查動(dòng)力系統(tǒng)”字樣，此時(shí)動(dòng)力系統(tǒng)不再能切換到“EV(純電模式)”，并且制動(dòng)時(shí)也不能回收能量。X 驅(qū)動(dòng)電機(jī)易出現(xiàn)的問題1、電機(jī)散熱不良溫度過高2、高壓動(dòng)力導(dǎo)線接觸不良、電阻過大、絕緣漏電3、定子與轉(zhuǎn)子磁隙過小碰擦影響驅(qū)動(dòng)性能4、內(nèi)部部件松動(dòng)產(chǎn)生噪聲異響5、高壓電會(huì)傷人三、HV混合動(dòng)力車驅(qū)動(dòng)管理控制裝置 混動(dòng)車輛組件的布置示意 THS II 主要組件 （混合動(dòng)力系統(tǒng)油電混合）HV電池帶轉(zhuǎn)換器的變頻器總成增壓轉(zhuǎn)換器變頻器DC/DC 轉(zhuǎn)換器輔助電池發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力管理控制ECU(HV C

29、PU)混合動(dòng)力傳動(dòng)橋發(fā)電機(jī)(MG1)馬達(dá)(MG2)高電壓線束帶馬達(dá)的壓縮機(jī)總成(帶變頻器)混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力管理結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)關(guān)單元（整車各節(jié)點(diǎn)信息轉(zhuǎn)化控制傳遞、自診斷數(shù)據(jù)通訊信息輸出） 1、混合動(dòng)力車輛管理主控制單元HV 2、電池電量管理控制單元BMS 3、電力驅(qū)動(dòng)管理控制單元EMS （熱力發(fā)動(dòng)機(jī)管理控制單元ECM） 內(nèi)容MG（電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)）解析器（轉(zhuǎn)速傳感器） 2溫度傳感器 7帶轉(zhuǎn)換器的逆變器總成逆變器電流傳感器 9逆變器溫度傳感器12增壓轉(zhuǎn)換器溫度傳感器13HV 冷卻液溫度傳感器14電壓傳感器15大氣壓力傳感器16HV 蓄電池HV 蓄電池電流傳感器17HV 蓄電池溫度傳感器20HV 蓄電

30、池單元電壓24輔助蓄電池輔助蓄電池溫度傳感器26加速踏板加速踏板位置傳感器28換檔桿換檔桿位置傳感器30斷路器傳感器斷路器傳感器 37混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)管理控制系統(tǒng) （主要傳感器） 混合動(dòng)力車的動(dòng)力控制 車輛的運(yùn)行主要以選擇開關(guān)、油門踏板與制動(dòng)踏板信號為確認(rèn)，蓄電池電量、溫度與車輛速度、負(fù)荷特性為基礎(chǔ)，以發(fā)動(dòng)機(jī)熱力和電動(dòng)機(jī)電力驅(qū)動(dòng)、節(jié)能環(huán)保為控制核心，對發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)的起停運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)施為目標(biāo)，進(jìn)行混合動(dòng)力車可靠準(zhǔn)確的驅(qū)動(dòng)切換。 取決于電源管理系統(tǒng)控制單元，對電力蓄電池Soc電量、均衡值、健康值等的足量信息監(jiān)控、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的扭矩、與車速、漏電參考，有保護(hù)自診斷功能。1、若電量信息目標(biāo)低于指示值時(shí)，混合

31、動(dòng)力控制單元會(huì)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行高速信息進(jìn)行傳遞，通知發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元啟動(dòng)輸出動(dòng)力，并進(jìn)行充電能量儲存。2、車輛勻速時(shí)也由SOC管理系統(tǒng)通知發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)輸 出動(dòng)力。3、在車輛加速爬坡大負(fù)荷時(shí)兩個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)同時(shí)工作輸出動(dòng)力。 混合動(dòng)力電力與熱力功能轉(zhuǎn)換控制信息網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)原理示意圖高壓電源電力熱力轉(zhuǎn)換控制單元dutujinen網(wǎng)關(guān)電腦汽車微機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)CANBUS數(shù)據(jù)總線自診信息蓄電池信息電動(dòng)機(jī)電力信息電力控制單元發(fā)動(dòng)機(jī)單元功能解析反饋信息CANHCANL現(xiàn)代新能源動(dòng)力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的基本原理DLC選擇探知信息混合動(dòng)力車動(dòng)力切換網(wǎng)絡(luò)管理控制結(jié)構(gòu)圖直流轉(zhuǎn)交流的電力控制 結(jié)構(gòu)與原理關(guān)鍵詞：HV高壓電池、逆

32、變器、電動(dòng)機(jī)1、發(fā)電機(jī)2、 THS II 混動(dòng)系統(tǒng)簡介（ HYBRID）帶轉(zhuǎn)換器的變頻器總成變頻器 (DC AC)帶轉(zhuǎn)換器的變頻器總成HV電池 (DC 244.8 V)帶馬達(dá)的壓縮機(jī)總成傳動(dòng)橋電池模塊輔助電池增壓轉(zhuǎn)換器(DC 244.8 V DC 650 V max.)DC/DC 轉(zhuǎn)換器輔助電池(DC 244.8 V DC 14 V)for MG2for MG1MG2MG1SMRDC 244.8 VMG ECU動(dòng)力管理控制ECU(HV CPU)電動(dòng)車電力驅(qū)動(dòng)管理控制器SMR (系統(tǒng) 主繼電器)系統(tǒng)圖電流傳感器SMR2SMR1SMR3電阻HV 蓄電池檢修塞電源開關(guān)空氣囊傳感器總成斷路傳感器互鎖開

33、關(guān) (檢修塞)互鎖開關(guān)(變頻器蓋)變頻器HV ECU電源控制ECU電壓傳感器蓄電池 ECU 電動(dòng)機(jī)控制電路系統(tǒng)裝置（逆變器） 連接高壓電池、連接電力驅(qū)動(dòng)電機(jī)、根據(jù)各部信息、控制電力驅(qū)動(dòng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 對DA-DA DA-CA 電力升壓、整流轉(zhuǎn)換智能化控制、保證電力驅(qū)動(dòng)裝置能正常使用。 并對系統(tǒng)的各部信息、導(dǎo)線連接、部件功能、使用安全性，進(jìn)行精確的自診斷檢測、采用網(wǎng)絡(luò)通訊傳輸。報(bào)警提示、便于維修檢測診斷連接。 智能功率模塊 驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路、自我診斷電路 混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作原理 （混合動(dòng)力所特有的工作狀態(tài)）1.起動(dòng) /停止系統(tǒng)確認(rèn)司機(jī)把車停住了，發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)立即被關(guān)閉熄火。車輛加速，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)立即起動(dòng)

34、(與蓄電池電池蓄電狀態(tài)有關(guān))。2.電動(dòng)行駛車輛只靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)來行駛 電機(jī)由高壓蓄電池供電 、道路行駛 阻力過大時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)立即啟動(dòng) 輔助電機(jī)電力共同驅(qū)動(dòng)（電機(jī)解析器、車速） 3.發(fā)電機(jī)模式車由發(fā)動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)行駛發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)電機(jī)，來為高壓蓄電池充電4.能量回收制動(dòng)減速時(shí)能量由電機(jī)轉(zhuǎn)化成電能，并存儲在高壓蓄電池中。5.助力（Boost） 發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)一起來給車輛加速 電機(jī)由電蓄能器提供電能與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，車輛性能大幅提 高。6.滑行 車輛不消耗任何能量（慣性滑行） 通過脫開離合器K0來使得發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)分離開根據(jù)車速，發(fā)動(dòng)機(jī)處于超速斷油狀態(tài)或者關(guān)閉（起動(dòng)由電機(jī)或者輔助起動(dòng)機(jī)來完成） 在能量回收過程中，電機(jī)作為

35、發(fā)電機(jī)為12V車載電網(wǎng)供電 帶轉(zhuǎn)換器的逆變器總成帶轉(zhuǎn)換器的逆變器總成增壓轉(zhuǎn)換器直流電壓 201.6 V 最高直流電壓 650 V逆變器產(chǎn)生 3 相交流電DC/DC 轉(zhuǎn)換器直流電壓 201.6 V 直流電壓 14 V整車供電MG ECU控制逆變器和增壓轉(zhuǎn)換器MG ECU：控制逆變器和增壓轉(zhuǎn)換器。逆變器：產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng) MG 的 3 相交流電。增壓轉(zhuǎn)換器：將 HV 蓄電池（直流電壓 201.6 V）的電壓最高升至直流電壓 650 V。DC/DC 轉(zhuǎn)換器：將 HV 蓄電池（直流電壓 201.6 V）的電壓降壓 14 V（用于電氣零部件）6、變頻器總成變壓作用 直流 200V 直流 650V變頻作用 直

36、流650V 交流650V 高電壓直流-直流 轉(zhuǎn)換直流 200V 降至直流 12VA/C 變頻器DC 200V AC 200V 驅(qū)動(dòng)A/C 壓縮機(jī)HV電池帶馬達(dá)的壓縮機(jī)總成電流傳感器A/C 變頻器IGBT溫度傳感器電壓傳感器電源提供電路門極驅(qū)動(dòng)電路CPU動(dòng)力管理控制ECU(HV CPU)系統(tǒng)保護(hù)控制電路輸入/ 輸出接口M THS II 混動(dòng)系統(tǒng)原理簡介（ CAMRY HYBRID） A/C 變頻器 提供一個(gè)三相交流電、驅(qū)動(dòng)空調(diào)馬達(dá)豐田帶轉(zhuǎn)換器的變頻器總成結(jié)構(gòu)原理概要 系統(tǒng)簡圖IGBTIGBT變頻器 (AC)IPM增壓轉(zhuǎn)換器 (DC)IPM反應(yīng)器帶轉(zhuǎn)換器的變頻器總成MG ECU動(dòng)力管理控制ECU(

37、HV CPU)DC/DC 轉(zhuǎn)換器 MG1MG2HV電池帶轉(zhuǎn)換器的逆變器總成HV 蓄電池總成帶電動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)總成空調(diào)逆變器蓄電池 ECU發(fā)動(dòng)機(jī)CANDLC3輔助蓄電池混合動(dòng)力傳動(dòng)橋DC/DC 轉(zhuǎn)換器MG2MG1HV ECU電動(dòng)機(jī)控制車輛控制ECM增壓轉(zhuǎn)換器(201.6 V 650 V)逆變器HV 蓄電池(201.6 V)SMR發(fā)動(dòng)機(jī)控制蓄電池控制PRIUS (NHW20) 混合動(dòng)力系統(tǒng)的主要特性增壓轉(zhuǎn)換器位于帶轉(zhuǎn)換器的逆變器總成內(nèi)。其可將 HV 蓄電池的電壓升高至 650V?？照{(diào)壓縮機(jī)（電動(dòng)逆變器壓縮機(jī)）由 HV 蓄電池的電壓驅(qū)動(dòng)。因此，對空調(diào)壓縮機(jī)及相關(guān)零件進(jìn)行保養(yǎng)時(shí)，必須小心高壓零部件。 大

38、眾驅(qū)動(dòng)電力轉(zhuǎn)化變頻控制器結(jié)構(gòu)（逆變器）帶轉(zhuǎn)換器的變頻器控制電機(jī)電流激磁驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)原理變頻器 -馬達(dá)（電動(dòng)機(jī)）電力運(yùn)作VWUIPMIPMMGONONONVWUVWU變頻器電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)電流激磁轉(zhuǎn)動(dòng)電流激磁逆變器控制電流激磁 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)VWUIPMIPMMGONONVWVW逆變器IGBT：產(chǎn)生的磁場SN逆變器控制電流激磁驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)IPMIPMMGONWVUVWUVWU逆變器ONONSN：產(chǎn)生的磁場逆變器控制電流激磁 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)VWUIPMIPMMGONONVUVU逆變器SN：產(chǎn)生的磁場逆變器控制電流激磁 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)VWUIPMIPMMGONVWUVWU逆變器ONONSN：產(chǎn)生的磁場逆變

39、器控制電流激磁 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)IPMVIPMMGONONWUWUWU逆變器SN：產(chǎn)生的磁場VWUIPMIPMMG充電到可變電壓系統(tǒng)變頻器 帶轉(zhuǎn)換器的變頻器總成變頻器-馬達(dá)（發(fā)電機(jī)）充電運(yùn)作再生電壓VWUVWU發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)切割磁場發(fā)電逆變器控制發(fā)電整流VWUIPMIPMMG至增壓轉(zhuǎn)換器逆變器再生電壓VWVW 逆變器控制發(fā)電整流VWUIPMIPMMG至增壓轉(zhuǎn)換器逆變器再生電壓VUVU 逆變器轉(zhuǎn)換發(fā)電整流VWUIPMIPMMG至增壓轉(zhuǎn)換器逆變器再生電壓WUWU 逆變器零扭矩控制WIPMIPMMG逆變器ON使產(chǎn)生的電壓偏置(V1 = V2)由于車輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電壓V2V1VU帶轉(zhuǎn)換器的變頻器總成可變電壓系

40、統(tǒng)HV電池變頻器244.8 V反應(yīng)器特性:抵抗電流的變化(試圖保持電流)增壓轉(zhuǎn)換器反應(yīng)器用來進(jìn)行增大電壓的操作 檔位狀態(tài)控制和顯示 依靠電信號來自動(dòng)實(shí)施換檔 操作采用了瞬時(shí)換檔裝置換檔桿 (瞬時(shí)換檔)駐車開關(guān)換檔桿運(yùn)作駐車開關(guān)狀態(tài)機(jī)械駐車鎖止機(jī)構(gòu)MG1, MG2組合儀表變速驅(qū)動(dòng)橋檔位顯示器AT控制發(fā)動(dòng)機(jī) ECU (ECM)HVECU ETCS-i電子節(jié)氣門智能控制系統(tǒng) 節(jié)氣門由直流電機(jī)來驅(qū)動(dòng)； 油門踏板踏下程度與節(jié)氣門開度不一致；節(jié)氣門由 HV ECU 來控制.1、電子換檔系統(tǒng)電子換檔系統(tǒng)采用行駛瞬間操作型換檔桿和P檔開關(guān)。換檔杠 (瞬間型)P檔開關(guān) THS II的檔位與運(yùn)行模式 換檔桿非接觸

41、型換檔 / 選擇傳感器(使用了霍爾IC和磁鐵)換檔傳感器選擇傳感器 儀表板中HV電力驅(qū)動(dòng)的指示狀態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī) ECU (ECM)混合動(dòng)力車的驅(qū)動(dòng)力熱力與電力的切換控制混合動(dòng)力車動(dòng)力控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)原理圖關(guān)鍵詞：1.網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)線、電源控制節(jié)點(diǎn)、儀表節(jié)點(diǎn)、2.發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)點(diǎn)、蓄電池節(jié)點(diǎn)、制動(dòng)防滑節(jié)點(diǎn)、3.HV管理節(jié)點(diǎn)、傳感器、開關(guān)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)反饋、4.執(zhí)行變頻器1.2節(jié)點(diǎn)、 動(dòng)力電機(jī)1、發(fā)電機(jī)2、工作、增壓器節(jié)點(diǎn)HV控制元件管理 信息：1、開關(guān)（制動(dòng)1.2、巡航、EV模式）2、組合儀表3、電源控制4、收發(fā)鑰匙5、ASR氣囊6、備用電池7、DC-DC轉(zhuǎn)換8、HV蓄電池控制9、主控繼電器組件THS II 主要組

42、件系統(tǒng)圖HV電池帶轉(zhuǎn)換器的變頻器總成輔助電池發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力管理控制ECU(HV CPU)帶馬達(dá)的壓縮機(jī)總成(帶變頻器)混合動(dòng)力傳動(dòng)橋發(fā)電機(jī)(MG1)馬達(dá)(MG2)ECM變頻器DC/DC 轉(zhuǎn)換器增壓轉(zhuǎn)換器: 高電壓線束混合動(dòng)力傳動(dòng)橋概要混合動(dòng)力傳動(dòng)橋主要由下列組件構(gòu)成MG2動(dòng)力分配行星齒輪油泵(機(jī)械型)MG1主減速從動(dòng)齒輪中間軸齒輪差速器小齒輪傳動(dòng)橋減震器 主減速驅(qū)動(dòng)齒輪馬達(dá)減速行星齒輪P410 混合動(dòng)力傳動(dòng)橋組合齒輪單元混合動(dòng)力傳動(dòng)橋組合齒輪單元結(jié)構(gòu)駐車鎖止齒輪齒圈(馬達(dá)減速行星齒輪)齒圈(動(dòng)力分配行星齒輪)中間軸齒輪組合齒輪單元?jiǎng)恿Ψ峙湫行驱X輪 單元中間軸齒輪 (組合齒輪)馬達(dá)減速行星齒輪 單元

43、混合動(dòng)力傳動(dòng)橋齒輪傳動(dòng)鏈發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)橋減震器MG1發(fā)電機(jī)差速器小齒輪主減速從動(dòng)齒輪中間軸齒輪MG2電動(dòng)機(jī)油泵馬達(dá)減速行星齒輪組合齒輪單元?jiǎng)恿Ψ峙湫行驱X輪 混合動(dòng)力傳輸結(jié)構(gòu)三種 1、串聯(lián)式 2、并聯(lián)式 3、混聯(lián)式混合動(dòng)力傳動(dòng)橋（組合齒輪單元齒輪傳動(dòng)鏈）MG1MG2發(fā)動(dòng)機(jī)到前輪動(dòng)力分配裝置太陽輪: MG1行星齒輪架: 發(fā)動(dòng)機(jī)齒圈: 組合齒輪 (到車輪)馬達(dá)減速裝置太陽輪: MG2行星齒輪架: 固定后齒輪: 組合齒輪 (到車輪)并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車輪。發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)工作的平衡（概念圖）蓄電池逆變器發(fā)動(dòng)機(jī)變速器電動(dòng)機(jī)機(jī)械動(dòng)力路徑電力路徑在并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)

44、直接驅(qū)動(dòng)車輪。除補(bǔ)充汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的電源外，車輛運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)也用作發(fā)電機(jī)對高壓蓄電池組充電。也可在僅使用電動(dòng)機(jī)的情況下駕駛車輛。 混合動(dòng)力技術(shù)方案 混合動(dòng)力技術(shù)方案串聯(lián)型: 內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)用來拖到發(fā)電機(jī)，提供電能給HV電池或電力馬達(dá), 再由電力馬達(dá)驅(qū)動(dòng)車輛行駛。特點(diǎn): 串聯(lián)式結(jié)構(gòu)適用于城市內(nèi)頻繁起步和低速運(yùn)行工況，可以將發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整在最佳工況點(diǎn)附近穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，通過調(diào)整電池和電動(dòng)機(jī)的輸出來達(dá)到調(diào)整車速的目的。使發(fā)動(dòng)機(jī)避免了怠速和低速運(yùn)轉(zhuǎn)的工況，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，減少了廢氣排放。缺點(diǎn)：但是它的缺點(diǎn)是能量幾經(jīng)轉(zhuǎn)換，機(jī)械效率較低。電動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)工作的平衡（概念圖）THS（豐田混合動(dòng)力系統(tǒng)）在一

45、個(gè)系統(tǒng)中同時(shí)實(shí)現(xiàn)串聯(lián)和并聯(lián)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)工作的平衡（概念圖）發(fā)電機(jī) (MG1)發(fā)動(dòng)機(jī)HV 蓄電池逆變器機(jī)械動(dòng)力路徑電力路徑電動(dòng)機(jī)(MG2)動(dòng)力分配設(shè)備傳動(dòng)橋THS 為串聯(lián)-并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)，該系統(tǒng)同時(shí)具有串聯(lián)和并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)的功能。 h電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)可通過發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力產(chǎn)生電能。產(chǎn)生的電能用于對 HV 蓄電池充電并向電動(dòng)機(jī)供電。供給動(dòng)力分配設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械動(dòng)力可通過電動(dòng)機(jī)進(jìn)行平衡。 混合動(dòng)力技術(shù)方案 混合動(dòng)力系統(tǒng)的類型的技術(shù)對比 （三種混合動(dòng)力系統(tǒng)）系統(tǒng)燃油經(jīng)濟(jì)性提高駕駛性能怠速時(shí)間縮短能量回收高效操控總效率加速持續(xù)高輸出功率串聯(lián)并聯(lián)THS（串聯(lián)-并聯(lián)）：極佳：良

46、好：一般大眾混合動(dòng)力車驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)與電能的轉(zhuǎn)換示意圖車輛靜止 12奧迪Q5EV純電動(dòng)模式中電機(jī)驅(qū)動(dòng)、充電與電能轉(zhuǎn)換原理四、電力轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)裝置與連接性能的檢測當(dāng)儀表顯示整車故障時(shí)正確的診斷流程讀取故障碼讀取凍結(jié)幀讀取數(shù)據(jù)流維修清除故障碼關(guān)閉鑰匙，再打開鑰匙到ON檔，再次讀取故障碼，確認(rèn)故障不再存在，那么維修完成四、整車故障診斷及處理 失效保護(hù)動(dòng)力管理控制 ECU (HV CPU) 根據(jù)混合動(dòng)力系統(tǒng)故障執(zhí)行以下 失效保護(hù)驅(qū)動(dòng)模式。（示例如下） 故障示例（：故障系統(tǒng)）車輛狀況失效保護(hù)驅(qū)動(dòng)模式MG2發(fā)動(dòng)機(jī)MG1HV 蓄電池MGR發(fā)動(dòng)機(jī) EFI 系統(tǒng)、燃油泵等MG1 解析器、電流傳感器等MG2 工作以允許驅(qū)動(dòng)MG2 驅(qū)動(dòng)MG2解析器、電流傳感器等發(fā)動(dòng)機(jī)工作允許驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)MGR解析器、電流傳感器等前輪驅(qū)動(dòng) FF 驅(qū)動(dòng)HV 蓄電池通信電纜、蓄電池智能單元等 （SMR 斷開）駕駛時(shí)不使用 HV 蓄電池 無 HV 蓄電池驅(qū)動(dòng)溫度傳感器僅警告燈點(diǎn)亮動(dòng)力管理控制 ECU (HV CPU)互鎖開關(guān)高壓系統(tǒng)絕緣故障過電流或過