混合動力汽車系統(tǒng)概述[1].ppt

1、2020/7/31,1,混合動力汽車系統(tǒng)概述,東安混合動力汽車方案簡述,YUAN ZHOU,2020/7/31,2,混合動力汽車系統(tǒng)概述,一、并聯(lián)式混合動力汽車 并聯(lián)式裝置的發(fā)動機(jī)和電動機(jī)以機(jī)械能疊加的方式驅(qū)動汽車，發(fā)動機(jī)與電動機(jī)分屬兩套系統(tǒng)，可以分別獨立地向汽車傳動系提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驅(qū)動又可以單獨驅(qū)動。電動機(jī)既可以作電動機(jī)又可以作發(fā)電機(jī)使用，又稱為電動發(fā)電機(jī)組。由于沒有單獨的發(fā)電機(jī)，發(fā)動機(jī)可以直接通過傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動車輪，因此該裝置更接近傳統(tǒng)的汽車驅(qū)動系統(tǒng)，得到比較廣泛的應(yīng)用。例如大眾汽車公司的高爾夫PHEV，發(fā)動機(jī)通過離合器帶動電動發(fā)電機(jī)，輸出扭力再通過另一邊離合器驅(qū)動車輛行

2、駛。靜止啟動時，電池向電動發(fā)電機(jī)供電，此時電動發(fā)電機(jī)就是發(fā)動機(jī)的起動機(jī)。發(fā)動機(jī)啟動后，發(fā)動機(jī)一方面作為車輛單獨的動力源驅(qū)動車輪，另一方面又帶動電動發(fā)電機(jī)發(fā)電向電池充電，此時與傳統(tǒng)汽車一樣。在市區(qū)行駛時，發(fā)動機(jī)關(guān)閉，離合器脫開，離合器接合，電池做為唯一能源向電動機(jī)供電，由電動機(jī)取代發(fā)動機(jī)驅(qū)動車輪。當(dāng)電動車需要高速或高負(fù)荷時，發(fā)動機(jī)啟動離合器閉合，發(fā)動機(jī)與電動發(fā)電機(jī)系統(tǒng)組成復(fù)合驅(qū)動形式，以最大功率驅(qū)動車輛。,YUAN ZHOU,2020/7/31,3,出風(fēng)口,混合動力汽車系統(tǒng)概述,高壓控制,電機(jī)控制器 DC/DC轉(zhuǎn)換器,12V 電池,并聯(lián)混合動力汽車基本結(jié)構(gòu),發(fā)動機(jī),電機(jī),變速箱,動力電池,12V

3、用電器,能源分配器,ECU,風(fēng)機(jī),風(fēng)道,風(fēng)道,增加的線束 蘭色部份,YUAN ZHOU,2020/7/31,4,混合動力汽車系統(tǒng)概述,YUAN ZHOU,2020/7/31,5,幾種可替代能源車輛綜合比較,混合動力汽車系統(tǒng)概述,YUAN ZHOU,2020/7/31,6,什么是混合動力車技術(shù)？ 一、 技術(shù)概述 混合動力汽車是采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)作為動力源，通過混合使用熱能和電力兩套系統(tǒng)開動汽車，達(dá)到節(jié)省燃料和降低排氣污染的目的。使用的內(nèi)燃機(jī)既有柴油機(jī)又有汽油機(jī)，但共同的特點是排量小、重量輕、速度高、排放好。使用的電動力系統(tǒng)中包括高效強化的電動機(jī)、發(fā)電機(jī)和蓄電池。 混合動力系統(tǒng)分串聯(lián)式和并聯(lián)

4、式。串聯(lián)式結(jié)構(gòu)比較簡單，由發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)，再帶動電動機(jī)，驅(qū)動汽車，動力系統(tǒng)采用電傳動的方式（沒有機(jī)械變速箱），同時也為蓄電池充電，當(dāng)發(fā)動機(jī)停止時由蓄電池的電能通過電動機(jī)驅(qū)動汽車。串聯(lián)系統(tǒng)布置容易，連接方便，工作過程中發(fā)動機(jī)經(jīng)常走走停停，一般應(yīng)用于城市工況下。其缺點是整個動力系統(tǒng)功率儲備大（既有發(fā)動機(jī)，又有電動機(jī)，又有發(fā)電機(jī)），效率受到影響。 并聯(lián)式結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，發(fā)動機(jī)通過變速箱驅(qū)動汽車，電力驅(qū)動系統(tǒng)通過蓄電池及電動機(jī)也并聯(lián)驅(qū)動汽車，發(fā)動機(jī)在一定的條件下也為蓄電池充電，發(fā)動機(jī)經(jīng)常工作在最佳狀態(tài)下，加速及高速行駛時電力系統(tǒng)參加工作。并聯(lián)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，兩套動力系統(tǒng)的連接困難，但效率較高，一般應(yīng)用

5、在城市間較長路途的運輸上 混合動力汽車除發(fā)動機(jī)、電動機(jī)、蓄電池等各種單元技術(shù)外，重要的技術(shù)是各系統(tǒng)的電子控制技術(shù)和整車的動力系統(tǒng)優(yōu)化與控制技術(shù)，匹配好的系統(tǒng)能達(dá)到節(jié)省燃料 50 ，排放下降 80 。還有制動能量回收技術(shù)，應(yīng)能回收制動能量的 30 。 二、 現(xiàn)狀及國內(nèi)外發(fā)展趨勢 美國政府和三大汽車公司通過著名的 UNGV 計劃，要在低污染的條件下造出百公里油耗 3 升 的汽車，經(jīng)過三年的論證，結(jié)論是混合動力系統(tǒng)。目前各大公司都在進(jìn)行樣車的試制，日本豐田和美國克萊斯勒的產(chǎn)品都已達(dá)到了技術(shù)指標(biāo)，豐田公司的產(chǎn)品年銷售量已超過 1000 臺。預(yù)計最近幾年各大公司都會推出產(chǎn)品，銷售量也會快速增長 國內(nèi)基本

6、上沒有這方面的研究工作，清華大學(xué)開展了一些初步的工作，國家應(yīng)組織高等學(xué)校、科研單位對此進(jìn)行認(rèn)真研究，跟蹤國外這一戰(zhàn)略領(lǐng)域的發(fā)展，掌握技術(shù)，做好 2005 年產(chǎn)業(yè)化的準(zhǔn)備 三、 “ 十五 ” 目標(biāo)及主要研究內(nèi)容 目標(biāo)：攻克關(guān)鍵技術(shù)，推出新產(chǎn)品。 主要研究內(nèi)容：發(fā)動機(jī)、電動機(jī)、蓄電池等各種單元技術(shù)；各系統(tǒng)的電子控制技術(shù)和整車的動力系統(tǒng)優(yōu)化與控制技術(shù)，應(yīng)節(jié)省燃料 50 ，排放下降 80 ；制動能量回收技術(shù)，應(yīng)能回收制動能量的 30 。,混合動力汽車系統(tǒng)概述,YUAN ZHOU,2020/7/31,7,什么是混合動力車技術(shù)？ 混合動力汽車種類與特點 混合動力電動汽車( H E V ) 將原動機(jī)、電動機(jī)

7、、能量儲存裝置( 蓄電池) 組合在一起，它們之間的良好匹配和優(yōu)化控制， 可充分發(fā)揮內(nèi)燃機(jī)汽車和電動汽車的優(yōu)點， 是當(dāng)今最具實際開發(fā)意義的低排放和低油耗汽車。 與純電動汽車對比，H E V 具有如下優(yōu)點:(1) 電池容量小，整車重量輕。(2) 汽車的續(xù)駛里程和動力性可達(dá)到內(nèi)燃機(jī)水平。(3) 保證駕車和乘坐的舒適性。 與內(nèi)燃機(jī)汽車，H E V 則具有如下優(yōu)點:(1) 可使原動機(jī)在最佳工況區(qū)穩(wěn)定運行?從而降低排污和油耗。(2) 在人口密集的商業(yè)區(qū)、居民區(qū)等地可用純電動方式驅(qū)動車輛，實現(xiàn)零排放。(3) 通過電機(jī)回收汽車減速和制動時的能量，進(jìn)一步降低汽車的能耗和排放。 鉅華混合動力電動客車混合電動公交客

8、車是一種集純電動車、內(nèi)然機(jī)車技術(shù)和優(yōu)勢于一體的混合動力電動汽車，具有超低排放、低油耗、低噪音和高經(jīng)濟(jì)性和高環(huán)保性的優(yōu)點，是一種新型綠色環(huán)保城市公交客車。 混合動力客車結(jié)構(gòu)及工作原理 混合動力汽車的主要分類 1.串聯(lián)式混合動力汽車 (SHEV) 電池實際上起平衡原動機(jī)輸出功率和電動機(jī)輸入功率的作用; 串聯(lián)式結(jié)構(gòu)可使發(fā)動機(jī)不受汽車行駛工況影響，始終在其最佳工作區(qū)穩(wěn)定運行，并可選用功率較小的發(fā)動機(jī)，串聯(lián)式混合動力電動汽車特別適用于在市內(nèi)低速運行工況。串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的不足是: 需要功率足夠大的電動機(jī); 發(fā)動機(jī)輸出需全部轉(zhuǎn)化為電能再變?yōu)轵?qū)動汽車的機(jī)械能，使得燃油能量利用率比較低。 2. 并聯(lián)式混合動力電動汽

9、車 (PHEV) 與串聯(lián)式結(jié)構(gòu)相比，發(fā)動機(jī)通過機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動汽車，其能量利用率相結(jié)較高，這使得并聯(lián)式燃油經(jīng)濟(jì)性比串聯(lián)式的高，但因需要變速裝置和動力復(fù)合裝置，傳動機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜。并聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)最適合于汽車在城市間公路和高速公路上穩(wěn)定行駛的工況。,混合動力汽車系統(tǒng)概述,YUAN ZHOU,2020/7/31,8,什么是混合動力車技術(shù)？ 3.混聯(lián)式（串、并聯(lián)式）混合動力電動汽車(PSHEV) 混聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)充分發(fā)揮了串聯(lián)式和關(guān)聯(lián)式的優(yōu)點，能夠使發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動機(jī)等部件進(jìn)行更多的優(yōu)化匹配，從而在結(jié)構(gòu)上保證在更復(fù)雜工況下使系統(tǒng)工作在最優(yōu)狀態(tài)， 因此更容易實現(xiàn)排放和油耗的控制目標(biāo)，因此是最具影響力

10、的H E V 。 混合電動客車與傳統(tǒng)客車的區(qū)別 混合電動客車傳統(tǒng)客車節(jié)能35-50% 耗油大 符合歐洲嚴(yán)格環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn) 排放污染高 營運維護(hù)成本低 營運維護(hù)成本高 幾種可替代能源車輛綜合比較 混合電動公交客車的優(yōu)點超低排放；續(xù)駛里程遠(yuǎn)；電池使用壽命長：使用成本低；行駛安全；超低噪音行駛；安全可靠、維修費用低；特別適合大中城市使用,混合動力汽車系統(tǒng)概述,YUAN ZHOU,2020/7/31,9,混合動力汽車系統(tǒng)概述,二、混合動力系統(tǒng)組成： 1、 能源分配器：完成混合動力系統(tǒng)能源管理及控制策略； 2、 DC/DC轉(zhuǎn)換器：完成將高壓轉(zhuǎn)換為低壓為14.4V系統(tǒng)供電； 3、 電機(jī)：根據(jù)電機(jī)控制器指今完

11、成發(fā)電或起動發(fā)動機(jī)或助力； 4、電機(jī)控制器：根據(jù)能源分配器指今控制電機(jī)完成發(fā)電或起動發(fā)動機(jī)或助力； 5、 能源電池：為電機(jī)提供能源或儲存能源； 6、 線束：控制或電機(jī)動力線束； 7、 冷卻風(fēng)道：冷卻能源電池、DC/DC轉(zhuǎn)換器、電機(jī)控制器和能源電池； 8、 高壓控制：高壓加電，斷電控制繼電器回路； 9、 整車系統(tǒng)設(shè)計；,YUAN ZHOU,2020/7/31,10,混合動力汽車系統(tǒng)概述,三、能源分配器： 1 、主要完成混合動力系統(tǒng)能源管理及控制策略； 2、故障診斷;故障代碼的定義；故障報警； 3、控制策略： 啟動控制； 加速控制； 減速或剎車能源回收控制； 高壓加電控制； 與ECU協(xié)調(diào)； 減速或

12、剎車時，能源回收與剎車制動器的協(xié)調(diào)；,YUAN ZHOU,2020/7/31,11,混合動力汽車系統(tǒng)概述,四、 DC/DC轉(zhuǎn)換器： 1 、完成將高壓轉(zhuǎn)換為低壓為12V系統(tǒng)供電； 2、標(biāo)定轉(zhuǎn)換電壓規(guī)范：14？； 3、 DC/DC轉(zhuǎn)換器的最大功率； 4、確定DC/DC轉(zhuǎn)換器是獨立單元還是與電機(jī)控制器合并；,YUAN ZHOU,2020/7/31,12,混合動力汽車系統(tǒng)概述,五、電機(jī)： 1 、根據(jù)電機(jī)控制器指今完成發(fā)電或起動發(fā)動機(jī)或助力； 2、電機(jī)參數(shù)確定：,YUAN ZHOU,2020/7/31,13,混合動力汽車系統(tǒng)概述,五、電機(jī)： 3、電機(jī)驅(qū)動曲線：,YUAN ZHOU,0 1000 2000

13、 3000 4000 5000 6000,90 75 60 45 30 15,2020/7/31,14,混合動力汽車系統(tǒng)概述,五、電機(jī)： 3、電機(jī)發(fā)電曲線：,YUAN ZHOU,0 1000 2000 3000 4000 5000 6000,0 -15 -30 -45 -60 -75 -90,2020/7/31,15,混合動力汽車系統(tǒng)概述,六、電機(jī)控制器： 1 、根據(jù)能源分配器指今控制電機(jī)完成發(fā)電或起動發(fā)動機(jī)或助力； 2、控制器規(guī)范：,YUAN ZHOU,2020/7/31,16,混合動力汽車系統(tǒng)概述,七、能源電池： 1 、為電機(jī)提供能源或儲存能源； 2、能源電池規(guī)范：,YUAN ZHOU,2

14、020/7/31,17,混合動力汽車系統(tǒng)概述,八、線束： 1 、控制或電機(jī)動力線束； 2、線束規(guī)范：,YUAN ZHOU,2020/7/31,18,混合動力汽車系統(tǒng)概述,九、冷卻風(fēng)道： 1 、冷卻能源電池、DC/DC轉(zhuǎn)換器、電機(jī)控制器； 2、冷卻規(guī)范：,YUAN ZHOU,2020/7/31,19,混合動力汽車系統(tǒng)概述,十、高壓控制； 1 、 高壓加電，斷電控制繼電器回路; 2、高壓加電規(guī)范：,YUAN ZHOU,2020/7/31,20,混合動力汽車系統(tǒng)概述,十一、整車系統(tǒng)設(shè)計； 1 、發(fā)動機(jī)改進(jìn)設(shè)計，電機(jī)與發(fā)發(fā)動機(jī)、電機(jī)與變速箱聯(lián)接; 2、電機(jī)與發(fā)發(fā)動機(jī)、電機(jī)與變速箱聯(lián)接的機(jī)械強度計算；

15、3、能源電池、高壓控制、DC/DC轉(zhuǎn)換器、電機(jī)控制器的整車系統(tǒng)布局； 4、控制或電機(jī)動力線束布局； 5、冷卻風(fēng)道設(shè)計； 6、能源分配器、面板設(shè)計； 7、整車系統(tǒng)控制策略分析與確定； 8、整車系統(tǒng)控制信號定義，故障診斷提示。,YUAN ZHOU,2020/7/31,21,混合動力汽車系統(tǒng)概述,YUAN ZHOU,2020/7/31,22,混合動力汽車系統(tǒng)概述,具體的參數(shù)確認(rèn),應(yīng)根據(jù)整車系統(tǒng)設(shè)計的要求來確定; 這里所講述的只是一個概念性的,如果進(jìn)行實施就要成立項目小組,其中有供應(yīng)商參加的團(tuán)隊來確定各相關(guān)零部的參數(shù). 由于本人沒有從事過汽車設(shè)計,所以難免會有許多問題,請大家多多指教; 謝謝！ 余姚汽

16、車電器三廠 陳志傳,YUAN ZHOU,2020/7/31,23,豐田Prius,第一代Prius是豐田非常大膽的嘗試，它于1997年推出，是世界上首部商業(yè)化生產(chǎn)的混合動力汽車。大家現(xiàn)在看到的是去年推出的第二代車型，它在性能、設(shè)計等各方面都在第一代的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了大躍進(jìn)，在日本、美國和歐洲市場推出之后大受歡迎，已取得年銷售超過22萬臺的佳績，在海外市場購買的等候時間已經(jīng)長達(dá)8個月?？梢哉f，Prius從一個試驗性質(zhì)的車系，一躍成為豐田目前在全球范圍的強勢產(chǎn)品。對一部大膽應(yīng)用了革命性新技術(shù)的汽車來說，沒有什么比得到市場和消費者的認(rèn)可更值得高興的了?；旌蟿恿夹g(shù)Prius的靈魂是豐田的混合動力技術(shù)(H

17、ybrid Synergy Drive)。簡單而言，它是在傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)之外，加上了一套電力驅(qū)動系統(tǒng)，兩者共同作用去推動車子前進(jìn)。Prius的關(guān)鍵動力部件是一臺1.5升四缸75hp馬力的汽油發(fā)動機(jī)、一個功率50kw的電動馬達(dá)以及一個500伏的鎳氫電池。這三個部分在行駛過程中相互配合工作，達(dá)到各自優(yōu)勢的最大化，這是Prius最了不起的地方。,YUAN ZHOU,混合動力汽車系統(tǒng)概述,2020/7/31,24,豐田Prius,大家都知道，內(nèi)燃機(jī)在低速時力量并不是最佳的，排出的廢氣也多，要到達(dá)一定的轉(zhuǎn)速才進(jìn)入最佳的工作狀態(tài)；電動機(jī)的特性則是一啟動扭矩就達(dá)到最大，排放為零，但速度越高、消耗能量越大。所以可

18、以理解為，在現(xiàn)階段的技術(shù)情況來看，內(nèi)燃機(jī)比較適合高速，電動機(jī)則適合低速。Prius的混合動力思路，就是將這兩個特性結(jié)合，各取所長?低速時由電動馬達(dá)負(fù)責(zé)驅(qū)動，中高速時由汽油發(fā)動機(jī)介入驅(qū)動，從而發(fā)揮各自最佳的動力性和經(jīng)濟(jì)性。 技術(shù)情況來看，內(nèi)燃機(jī)比較適合高速，電動機(jī)則適合低速。Prius的混合動力思路，就是將這兩個特性結(jié)合，各取所長?低速時由電動馬達(dá)負(fù)責(zé)驅(qū)動，中高速時由汽油發(fā)動機(jī)介入驅(qū)動，從而發(fā)揮各自最佳的動力性和經(jīng)濟(jì)性。 豐田Prius在此基礎(chǔ)上，再解決了兩大問題。一是動力性，單獨來看，它的發(fā)動機(jī)馬力和電動機(jī)功率數(shù)字都不算大，但當(dāng)這兩部分一起工作時，它可以起到動力疊加的效果。也就是說，當(dāng)?shù)退傩枰?/p>

19、急加速時，除了電動機(jī)外，發(fā)動機(jī)也會加入幫忙；追求高速表現(xiàn)時，不僅發(fā)動機(jī)運作，電動機(jī)也會介入工作。這樣一來，Prius的動力就遠(yuǎn)不止是1.5升發(fā)動機(jī)的級別了，按豐田提供的測試數(shù)據(jù)，它的動力性能可以達(dá)到2.4升排量的級別。 另一個是電池的充電。純電動汽車的電池電量耗盡后要停車充電，這是十分麻煩的事情；而Prius的電池是用發(fā)動機(jī)進(jìn)行充電的，在行車過程中系統(tǒng)隨時監(jiān)測著電池的電量，自動進(jìn)行補充；而當(dāng)車子制動時，也會通過飛輪吸收制動的能量來對電池充電。所以Prius雖然在有些時候是部電動汽車，它卻不需要外接電源充電，只要和普通汽車一樣加汽油就行了。而且它的電動馬達(dá)和電池組也不需要進(jìn)行保養(yǎng)，所以Prius

20、的保養(yǎng)項目和方法就和汽油車完全一樣。,YUAN ZHOU,混合動力汽車系統(tǒng)概述,2020/7/31,25,豐田Prius,設(shè)計吸引不可少第一代Prius外形上是一部比較怪誕的三廂車，第二代則改為更加新潮時髦的兩廂(或者也可以說是單廂)式車身。造型上突出輪廓，注重空氣動力表現(xiàn)(風(fēng)阻系數(shù)僅0.27)，細(xì)節(jié)追求簡潔，前臉和善，尾部分層玻璃和透明燈罩則充滿時代感。Prius的外形絕不保守，但又不是劍走偏鋒的前衛(wèi)，就和它的混合動力技術(shù)一樣，理解它的人一定會喜歡。內(nèi)飾方面更有特色。首先超出我們預(yù)期的是空間和外形尺寸的不成比例。整體橫向的儀表臺、消失了的中控臺和擋桿，使得前座空間開揚，視野寬廣，后座腿部和頭

21、部空間也達(dá)到介乎中級轎車和MPV之間的水平。中控臺設(shè)計得像一個整潔的工作臺，按鈕很少，空調(diào)、音響可在中央顯示屏上觸屏控制，或用方向盤上的按鈕遙控。兩張前座的中間有一個又長又深的儲物箱，實用性一流。擋桿是Prius設(shè)計上的一大妙筆。這“顆”擋桿已經(jīng)退化到方向盤右下角的儀表臺上，N、D、R擋都是單觸式的，停車擋P被一個按鈕代替。寶馬7系也是采用類似的設(shè)計，其實具體功能和一般變速箱并無不同，但操作起來更有高科技感，顯然這是豐田設(shè)計師刻意營造的。方向盤是另一有趣之處，它呈輕微的扁橢圓形，不僅握持和轉(zhuǎn)動的感覺十分好，還給駕駛座騰出了更充足的腿部空間。,YUAN ZHOU,混合動力汽車系統(tǒng)概述,2020/

22、7/31,26,豐田Prius,完善程度讓人感嘆基于Prius的實際意義，它成為我們在這次必比登活動中用最多時間去試的車。在上海賽道上試駕了很多圈，我們力求找出這部大膽應(yīng)用新科技的車究竟達(dá)到了怎樣的完善程度。上車之后按下啟動按鈕，車廂里毫無動靜，但數(shù)秒鐘后儀表亮起了“Ready”，松開位于左腳方位的手制動，按下D擋，Prius就真的無聲無息地動了起來。在維修站里以40km/h的車速行駛，發(fā)動機(jī)沒有啟動，這時的Prius是一部電動車，車廂的舒適程度讓人無話可說。在維修站出口大腳油門加速上賽道，立刻聽到了發(fā)動機(jī)的聲音，但我卻感覺不到發(fā)動機(jī)是怎樣啟動的。Prius的發(fā)動機(jī)具有低速自動停止功能，停紅燈

23、的時候，發(fā)動機(jī)會熄掉，當(dāng)重新起步并且需要用到它的時候，它才會自動啟動。也就是說，它幾乎沒有機(jī)會怠速運行，因此也不會有排出較多廢氣的時候。我在賽道上并沒有急著榨取Prius的力量，而是時而輕按油門，時而突然加速，試圖感覺電動馬達(dá)和發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)?？墒牵嗽谥锌嘏_顯示屏的動力系統(tǒng)示意圖上可以看到發(fā)動機(jī)、電動馬達(dá)和蓄電池之間在不斷互相“交流”外，我并沒有感覺到任何的沖擊或異響。,YUAN ZHOU,混合動力汽車系統(tǒng)概述,2020/7/31,27,豐田Prius,Prius的變速箱是CVT無段變速，這給予了它十分平順的加速感覺，但它的油門反應(yīng)又毫不遲緩，這是因為電動馬達(dá)介入速度很快的原因?？梢哉f，

24、由于有了混合動力系統(tǒng)，CVT的缺點都被克服了，而優(yōu)勢則得以更充分發(fā)揮。由于試車的道路是在賽道上，速度一直不低，所以發(fā)動機(jī)應(yīng)該沒有停止過，但在輕輕油門行駛的時候，Prius是非常安靜的，只有在出彎加深油門時，才聽到熟悉的發(fā)動機(jī)聲介入。全力加速時，車廂里的發(fā)動機(jī)聲比較大，這有點超出我預(yù)計，不過后來分析，這大概是因為Prius的動力系統(tǒng)在大部分時間里都很安靜，所以它不需要用上太多的隔音措施。這個想法在隨后也得到證實，當(dāng)我們停下Prius拍照，動力系統(tǒng)仍處在Ready狀態(tài)，空調(diào)、車燈全開時，大概經(jīng)過了10分鐘，發(fā)動機(jī)便自動啟動，因為此時電池的電量已經(jīng)不足了。這時我們發(fā)現(xiàn)Prius的發(fā)動機(jī)在怠速時并不安

25、靜，噪音和震動都比一般豐田轎車明顯要大，顯然由于設(shè)計上認(rèn)為發(fā)動機(jī)日常使用時根本不會低速工作，所以沒有特別注重這方面的表現(xiàn)。這也無傷大雅，因為只要車子行駛起來，發(fā)動機(jī)馬上會給電池充電，一會兒再停車的時候Prius又能恢復(fù)超級寧靜了。 Prius的動力表現(xiàn)，完全一如廠方所言：它不會讓你失望。無論是起步、中途加速還是高速沖刺，你一定不會覺得它動力上有不足。在上海賽道最長的直路上，Prius的時速輕松就超過了160km/h。,YUAN ZHOU,混合動力汽車系統(tǒng)概述,2020/7/31,28,豐田Prius,整車質(zhì)感和檔次Prius還在操控表現(xiàn)上超出了我們的預(yù)期。對于一部有著特殊動力系統(tǒng)的新車，原本我

26、們對它的其它方面并沒有太高要求，但Prius的駕駛樂趣以正常轎車的標(biāo)準(zhǔn)來說也算是中上水平。開著Prius過彎，車身穩(wěn)定、輕巧，它的電動助力轉(zhuǎn)向盡管在20km/h以下時指向十分虛假，但速度一上升，便回復(fù)生動和準(zhǔn)確的指向性，轉(zhuǎn)彎抹角得心應(yīng)手。底盤循跡性很強，極限頗高，即使超出極限，也有電子安全系統(tǒng)VSC順滑的介入來確保安全。Prius并沒有因為它采用了混合動力系統(tǒng)而“鬧特殊”，在底盤設(shè)計上豐田完全沒有馬虎。進(jìn)一步說，在整車布置和一般車不盡相同(Prius的前軸上多了電動馬達(dá)，后軸上多了電池組)的情況下，仍能夠營造出別無二致的操控性能，也可以說是Prius的另一個成就。在和Prius產(chǎn)品企劃負(fù)責(zé)人杉

27、浦洋一的交談中，我問過他，到底Prius是一部什么級別的車？如廠方所言，它的排量只有1.5升，性能卻有2.4升的水平；車身只是中小尺寸，空間卻有中級車的表現(xiàn)；內(nèi)飾設(shè)計創(chuàng)新，氣氛卻又不是很豪華杉浦洋一的回答是，Prius在豐田產(chǎn)品陣營里是一部中等偏上的車型，它的車身結(jié)構(gòu)、安全性乃至操控表現(xiàn)都比上代提升了許多。但由于這是一部以環(huán)保為主題的汽車，所以沒有采用奢華的包裝。這也解釋了為何它的車廂里看不到真皮，連方向盤也是用可回收再造的工程塑料制成的。這次的必比登挑戰(zhàn)賽，Prius在7項技術(shù)評定(加速、制動、繞樁、散熱、噪聲、功率、排放)中取得了全場最優(yōu)異的5個A、2個B的成績，此外還獲得了最佳量產(chǎn)車設(shè)計

28、獎。豐田能將混合動力技術(shù)發(fā)展到此等完善的境界，也算是修成正果了。我們試駕的Prius是頂級配置版本，有6氣囊、氙氣頭燈、智能鑰匙、6碟CD、9喇叭音響、DVD導(dǎo)航、VSC系統(tǒng)、藍(lán)牙免提電話等，當(dāng)然若是基本型的話配置要少許多。在美國市場，基本型Prius的價格是2.1萬美元，頂級版約2.6萬美元。明年在中國投產(chǎn)的Prius基本上是CKD組裝，規(guī)格和配置應(yīng)不會大異，這樣價格就成了最讓人期待的因素。我們想表明的態(tài)度是，對于這樣一部抱負(fù)和理想如此遠(yuǎn)大的汽車來說，Prius應(yīng)該在定價上拿出同樣寬大的抱負(fù)，就如它在歐美市場一樣。,YUAN ZHOU,混合動力汽車系統(tǒng)概述,2020/7/31,29,豐田Pr

29、ius,最近，國內(nèi)汽車相關(guān)問題討論最多莫過于燃油漲價了。在過去的短短不到到一年的時間里，國內(nèi)汽油已經(jīng)有了兩次不同程度的漲價，拿北京來說，日常使用最多的93號汽油已經(jīng)賣到了3.92元/L，其他省市則更高。就在這全球石油儲備量減少，燃油價格不斷上漲的年代里，一款節(jié)能性好的汽車對于消費者，甚至是全球能源都有著十分重要的意義的。2004年10月，這也許是中國汽車史上最為重要的日子之一，世界第一款批量生產(chǎn)的混合動力汽車、充滿傳奇色彩的Prius（先驅(qū)）即將來到中國，豐田公司和一汽集團(tuán)簽訂了在中國生產(chǎn)Prius（先驅(qū)）的協(xié)議，并計劃將于今年年底在長春下線。Prius（先驅(qū)）是一款追求世界最高水準(zhǔn)的高效能、

30、低燃耗、低廢氣排放的轎車，它合理地運用了能量轉(zhuǎn)化的原理，汽油發(fā)動機(jī)、電動機(jī)以及蓄電池的配合讓能源效能的發(fā)揮更趨合理。 Prius混合動力系統(tǒng)的構(gòu)成Prius是一輛以汽油化學(xué)能和電能為驅(qū)動力的混合動力汽車，因此它內(nèi)部擁有一臺獨立的汽油發(fā)動機(jī)和一臺電動機(jī)。既然有電能的介入，那必不可少的就是電池，Prius的電池系統(tǒng)采用的是豐田和松下聯(lián)合研制和生產(chǎn)的鎳氫電池，選擇鎳氫電池的原因是它有比能量和比功率高、循環(huán)壽命長、放電過程控制簡單、無污染等優(yōu)點。此外，在豐田和松下的共同努力下，鎳氫電池的記憶效應(yīng)大大降低。而整個動力系統(tǒng)的變速僅僅靠一套行星齒輪組，沒有傳統(tǒng)的機(jī)械變速器和離合器。此外，混合動力系統(tǒng)的組合采

31、用了先進(jìn)的混聯(lián)的方式，顧名思義，混聯(lián)方式是串聯(lián)和并聯(lián)的結(jié)合體，因此它也結(jié)合了串聯(lián)式可使發(fā)動機(jī)不受汽車行駛工況的影響，始終在其最佳的工作區(qū)穩(wěn)定運行，并可選用功率較小的發(fā)動機(jī)以及并聯(lián)式可由發(fā)動機(jī)和電動機(jī)共同驅(qū)動或各自單獨驅(qū)動汽車的特點，能夠使發(fā)動機(jī)、電機(jī)等部件進(jìn)行更多的優(yōu)化匹配，從而在結(jié)構(gòu)上保證了在更復(fù)雜的工況下使系統(tǒng)在最優(yōu)狀態(tài)工作，所以更容易實現(xiàn)排放和油耗的控制目標(biāo)。,YUAN ZHOU,混合動力汽車系統(tǒng)概述,2020/7/31,30,豐田Prius,Prius在各工況下的工作原理起步、低速行駛和倒車（純電模式）只要電池有充足的能源，0到20km/h以內(nèi)Prius一般只使用電動機(jī)作為驅(qū)動源，而發(fā)

32、動機(jī)不用啟動，這樣就避免了發(fā)動機(jī)在低轉(zhuǎn)速時的低功效和惡劣排放。倒車時原理相同，只不過電動機(jī)的轉(zhuǎn)向相反。通常高速行駛狀態(tài)下（純油模式）這時候發(fā)動機(jī)啟動，并只有發(fā)動機(jī)作為驅(qū)動源，發(fā)動機(jī)的能量一方面?zhèn)鬏斀o汽車的驅(qū)動輪，一方面?zhèn)鬏斀o發(fā)電機(jī)發(fā)電，電能再由電動機(jī)轉(zhuǎn)化成驅(qū)動力傳輸?shù)津?qū)動輪上。急加速狀態(tài)（油電混合模式）急加速過程通常需要更大驅(qū)動力，因此在此狀態(tài)下發(fā)動機(jī)和電動機(jī)同時運轉(zhuǎn)已獲得最大的扭矩。Prius的1.5L發(fā)動機(jī)的功率只有56kW，而且始終是以優(yōu)化功效的工作模式運行。然而加上電機(jī)的輔助，最大輸出功率可以超過100kW，最大輸出扭矩可以超過500Nm。制動過程（動能轉(zhuǎn)化電能模式）該過程是Prius

33、不同于一般汽車的地方，一般汽車在該過程中的動能只能是轉(zhuǎn)化成制動鉗（蹄）與制動盤（鼓）之間摩擦的熱能而流失，而Prius在該狀態(tài)下則是停止發(fā)動機(jī)噴油，利用發(fā)電機(jī)將動能轉(zhuǎn)化成電能向電池充電，以備后用。,YUAN ZHOU,混合動力汽車系統(tǒng)概述,2020/7/31,31,豐田Prius,Prius在各工況下的工作原理停車狀態(tài)停車狀態(tài)時，發(fā)動機(jī)和電動機(jī)會同時停止工作，此時油耗和排放均為零。不過在該狀態(tài)下電池處于虧電狀態(tài)，那么發(fā)動機(jī)會繼續(xù)運轉(zhuǎn)驅(qū)動發(fā)電機(jī)向電池充電。此外，Prius的環(huán)?？照{(diào)完全由電力驅(qū)動，因此關(guān)閉發(fā)動機(jī)后也一樣可以運行。Prius在排放和節(jié)能上的優(yōu)勢由于采用了混合動力系統(tǒng)，Prius的排

34、放水平已經(jīng)到達(dá)了SULEV（超低排放水平）的標(biāo)準(zhǔn)，而當(dāng)它處于純電力驅(qū)動時，它的排放為零。與此同時，它的燃油經(jīng)濟(jì)性也進(jìn)一步提升，在城市和高速兩種工況下分別可以達(dá)到4.7L/100km和5.5L/100km，而兩者的綜合油耗也只有5.1L/100km，僅為同等排量內(nèi)燃機(jī)汽車的2/3。,YUAN ZHOU,混合動力汽車系統(tǒng)概述,2020/7/31,32,豐田Prius,一汽豐田普銳斯內(nèi)部機(jī)械構(gòu)造(圖),YUAN ZHOU,混合動力汽車系統(tǒng)概述,2020/7/31,33,豐田Prius,一汽豐田普銳斯內(nèi)部機(jī)械構(gòu)造(圖),YUAN ZHOU,混合動力汽車系統(tǒng)概述,2020/7/31,34,豐田Prius

35、,一汽豐田普銳斯內(nèi)部機(jī)械構(gòu)造(圖),YUAN ZHOU,混合動力汽車系統(tǒng)概述,2020/7/31,35,豐田Prius,一汽豐田普銳斯內(nèi)部機(jī)械構(gòu)造(圖),YUAN ZHOU,混合動力汽車系統(tǒng)概述,2020/7/31,36,豐田Prius,一汽豐田普銳斯內(nèi)部機(jī)械構(gòu)造(圖),YUAN ZHOU,混合動力汽車系統(tǒng)概述,2020/7/31,37,豐田Prius,YUAN ZHOU,混合動力汽車系統(tǒng)概述,2020/7/31,38,本田civic,本田是混合動力技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用較早的公司之一，2005年上市的新一代CIVIC IMA混合動力轎車使混合動力技術(shù)進(jìn)一步提升。 日本是混合動力開發(fā)并普及最早的國家，

36、在當(dāng)今市場上能見到的混合動力系統(tǒng)主要分為2派，以豐田prius為代表的混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)，另一派則是并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)，像本田的civic混合動力。我們來看看最新一代CIVIC混合動力轎車。 所謂混合動力裝置就是將發(fā)動機(jī)與輔助動力單元組合在一輛汽車上做力動源，輔助動力單元通常是一臺電動機(jī)。形象一點說，就是將傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)盡量做小，讓一部分動力由電池-電動機(jī)系統(tǒng)承擔(dān)。這種混合動力裝置既發(fā)揮了發(fā)動機(jī)持續(xù)工作時間長，動力性好的優(yōu)點，又可以發(fā)揮電動機(jī)無污染、低噪聲的好處，汽車的熱效率可提高10以上，廢氣排放可改善30以上?；旌蟿恿嚢凑漳芰拷M合的形式主要分為串聯(lián)式(SHEV)、并聯(lián)式(PHEV)和混聯(lián)式3

37、種。,YUAN ZHOU,混合動力汽車系統(tǒng)概述,2020/7/31,39,本田civic,并聯(lián)式PHEV混合動力(Parallel Hybrid Electric Vehicel)。并聯(lián)式裝置的發(fā)動機(jī)和電動機(jī)以機(jī)械能疊加的方式共同驅(qū)動汽車，發(fā)動機(jī)與電動機(jī)分屬兩套系統(tǒng)，可以分別獨立地向汽車傳動系提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驅(qū)動又可以單獨驅(qū)動。當(dāng)汽車加速爬坡時，電動機(jī)和發(fā)動機(jī)能夠同時向傳動機(jī)構(gòu)提供動力，在高速巡航時，汽車將依靠發(fā)動機(jī)維持該速度。電動機(jī)既可以作電動機(jī)又可以作發(fā)電機(jī)使用，稱為電動-發(fā)電機(jī)組。沒有單獨的發(fā)電機(jī)，發(fā)動機(jī)可以直接通過傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動車輪，這種裝置更接近傳統(tǒng)的汽車驅(qū)動系統(tǒng)，機(jī)

38、械效率損耗與普通汽車差不多，得到比較廣泛的應(yīng)用。 2005年上市的第8代CIVIC轎車就包含了混合動力車型，這也是本田開發(fā)的第二代混合動力系統(tǒng)CIVIC IMA。主動力源采用了小排量的1.3L發(fā)動機(jī)，配有3段式i-VTEC可變進(jìn)氣系統(tǒng)，依據(jù)車速可分為低速、高速和怠速模式。低速扭矩可與1.8L汽油版CIVIC轎車相比。發(fā)動機(jī)輸出最大功率70kW，電動機(jī)可輸出15kW,發(fā)動機(jī)最大扭矩123Nm，電動機(jī)扭矩103Nm。變速器采用了CVT無級變速箱。 馬達(dá)是本田獨自開發(fā)的，使用了大功率超薄無電刷馬達(dá)，與上一代相同的體積而輸出卻提升了1.5倍。大功率鎳電池，電池的存儲量提高了30%。電瓶內(nèi)置動力控制單元

39、(PCU)，在電池內(nèi)部設(shè)計了單獨的通風(fēng)和減振系統(tǒng)，使電池保證了良好的可靠性。 另外，空調(diào)系統(tǒng)也采用了混合動力雙渦輪壓縮機(jī)，由馬達(dá)或發(fā)動機(jī)聯(lián)合或單獨驅(qū)動。當(dāng)發(fā)動機(jī)在Idle Stop停止模式時由馬達(dá)驅(qū)動，如果需要快速制冷則發(fā)動機(jī)和馬達(dá)共同驅(qū)動，當(dāng)車內(nèi)溫度達(dá)到恒定時由馬達(dá)驅(qū)動?；旌蟿恿照{(diào)系統(tǒng)提升了駕駛舒適性和燃油經(jīng)濟(jì)性。,YUAN ZHOU,混合動力汽車系統(tǒng)概述,2020/7/31,40,本田civic,3段式i-VTEC可變進(jìn)氣系統(tǒng)使發(fā)動機(jī)具有了氣門關(guān)閉怠速運轉(zhuǎn)的功能。在Valve idling (也稱作Cylinder Idle) 時氣門關(guān)閉，發(fā)動機(jī)不點火，不做功，但發(fā)動機(jī)不能停止運動，此時

40、由車速帶著發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)。也就是說在馬達(dá)驅(qū)動車輛時，發(fā)動機(jī)同樣運轉(zhuǎn)，只是不做功，不消耗燃油，也就是排放為零。 以下是車輛行駛時的幾種驅(qū)動形式：車輛停止時，發(fā)動機(jī)同樣靜止，采用Idle Stop模式，發(fā)動機(jī)怠速停止。當(dāng)起步時電動-發(fā)電機(jī)組可快速啟動發(fā)動機(jī)。起步和加速時，發(fā)動機(jī)采用Low-Speed Valae operation模式，同時馬達(dá)輔助驅(qū)動。急加速時，發(fā)動機(jī)采用High-Speed Valve operation模式，同時馬達(dá)輔助驅(qū)動。低速巡航時，發(fā)動機(jī)采用Valve idling模式，發(fā)動機(jī)氣門關(guān)閉，只靠馬達(dá)驅(qū)動車輛，但此時發(fā)動機(jī)還保持運轉(zhuǎn)。高速巡航時，發(fā)動機(jī)采用Low-Speed Va

41、lve operation模式。減速時，發(fā)動機(jī)采用Idle Stop 模式，發(fā)動機(jī)氣門關(guān)閉并保持運轉(zhuǎn)，馬達(dá)為電瓶充電。 Civic混合動力轎車高燃油經(jīng)濟(jì)性達(dá)到了31km/l，與它的1.8L汽油版(17km/l)相比節(jié)省了近一半燃油。排放達(dá)到歐標(biāo)準(zhǔn)，超過日本2010年燃油標(biāo)準(zhǔn)的5%，比2005年日本標(biāo)準(zhǔn)低75%。(文/衛(wèi)東),YUAN ZHOU,混合動力汽車系統(tǒng)概述,2020/7/31,41,本田civic,YUAN ZHOU,混合動力汽車系統(tǒng)概述,2020/7/31,42,東京RD開發(fā)出802馬力混合動力發(fā)動機(jī),YUAN ZHOU,混合動力汽車系統(tǒng)概述,2020/7/31,43,本田civic

42、,YUAN ZHOU,混合動力汽車系統(tǒng)概述,2020/7/31,44,2. 混合動力汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性能高，而且行駛性能優(yōu)越。混合動力汽車的發(fā)動機(jī)要使用燃油，但是在起步、加速時，由于有電動馬達(dá)的輔助，所以可以降低油耗。簡單地說，就是與同樣大小的汽車相比，燃油費用低。,本田civic,YUAN ZHOU,混合動力汽車系統(tǒng)概述,2020/7/31,45,而且，輔助發(fā)動機(jī)的電動馬達(dá)可以在啟動的瞬間產(chǎn)生強大動力，因此您可以享受強勁的起步、加速，以及爽快的駕駛樂趣。同時實現(xiàn)了極高水平的“燃油經(jīng)濟(jì)性能“、“卓越行駛性能“，以及低油耗、低CO2排放的優(yōu)秀環(huán)保性能。這就是混合動力汽車。,本田civic,YUAN

43、 ZHOU,混合動力汽車系統(tǒng)概述,2020/7/31,46,3. 混合動力汽車的種類。目前的混合動力汽車有3種方式。 以發(fā)動機(jī)作為主動力，電動馬達(dá)作為輔助動力的“并聯(lián)方式”主要以發(fā)動機(jī)驅(qū)動行駛。利用電動馬達(dá)所具有的在啟動時產(chǎn)生強大動力的特征，在汽車起步、加速等發(fā)動機(jī)的燃料消耗較大時，用電動馬達(dá)輔助驅(qū)動的方式來降低發(fā)動機(jī)的油耗。這種方式的結(jié)構(gòu)比較簡單，只是在以往的汽車上增加電動馬達(dá)和電瓶。 在低速時只靠電動馬達(dá)驅(qū)動行駛，速度提高時由發(fā)動機(jī)和電動馬達(dá)相配合驅(qū)動的串聯(lián)并聯(lián)方式”。啟動低速時只靠電動馬達(dá)驅(qū)動行駛，當(dāng)速駛提高時，由發(fā)動機(jī)和電動馬達(dá)共同高效地分擔(dān)動力。這種方式需要動力分擔(dān)裝置和發(fā)電機(jī)等，因

44、此結(jié)構(gòu)復(fù)雜。發(fā)動機(jī)也要帶動發(fā)電機(jī)。,2020/7/31,47,只使用電動馬達(dá)驅(qū)動行駛的電動汽車“串聯(lián)方式”發(fā)動機(jī)只作為發(fā)電機(jī)的動力源，汽車只靠電動馬達(dá)驅(qū)動行駛。驅(qū)動系統(tǒng)只是電動馬達(dá)，但因為搭載了發(fā)動機(jī)，所以也是混合動力汽車的一種。 在這些方式之中，Honda選擇了結(jié)構(gòu)簡單，以發(fā)動機(jī)為主動力的“并聯(lián)方式”。因為結(jié)構(gòu)簡單，“并聯(lián)方式”可以做到更輕型化。輕型化對提高汽車的運動性能和燃油經(jīng)濟(jì)性能都有利。此外，以發(fā)動機(jī)作為主動力，發(fā)動機(jī)和電動馬達(dá)的動力會無損耗的直接傳遞到輪胎上，讓駕駛者體會到動感的行駛樂趣。 Insight Accord Hybrid Civic HybridHonda IMA IMA

45、=Integrated Motor Assist,YUAN ZHOU,Honda的混合動力產(chǎn)品,2020/7/31,48,Twin混合動力微型轎車,Twin混合動力微型轎車 2003年1月鈴木汽車公司向市場推出了Twin微型轎車。其動力裝置在考慮到經(jīng)濟(jì)性、實用性與環(huán)保等方面的要求情況下，采用汽油機(jī)和混合動力兩種方式。其中混合動力系統(tǒng)是最初搭載在微型轎車上，具有先進(jìn)的技術(shù)水平。1 車種構(gòu)成（表1） 表1 Twin車種構(gòu)成 車輛型式發(fā)動機(jī)變速器驅(qū)動方式車身等級型式規(guī)格UA-EC22SK6A型雙凸輪軸4氣門5MT2WD2門汽油機(jī)A型3AT汽油機(jī)B型UA-EC22S改4AT混合動力A型混合動力B型 2

46、 發(fā)動機(jī)在Twin微型轎車上，都采用了K6A型DOHC12氣門的自然進(jìn)氣式發(fā)動機(jī)為基礎(chǔ)，采用低摩擦系數(shù)的活塞與氣門彈簧的專用發(fā)動機(jī)，采用空燃比傳感器，進(jìn)行精確的空燃比控制，與催化轉(zhuǎn)換器排氣凈化效果相配合，達(dá)到了日本“超低排放車”的排放標(biāo)準(zhǔn)。3 車身Twin是雙座微型轎車，其車身總體布置的特點是采用圓弧型或橢圓形車身造型基調(diào)，具有小巧玲瓏、惹人喜愛的外形，最小轉(zhuǎn)彎半徑為現(xiàn)行日本國產(chǎn)車最小，達(dá)到3.6m，車身長度比微型轎車標(biāo)準(zhǔn)尺寸縮短70cm，達(dá)到2735mm。此外，充分重視車廂內(nèi)部的功能配置，組合儀表與操縱開關(guān)位于儀表板中央，通過采用薄型內(nèi)飾件與前風(fēng)窗配置與副駕駛座前傾調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，確保車廂空間與行

47、李箱空間。4 混合動力系統(tǒng)4.1 概要Twin微型轎車的混合動力系統(tǒng)的主動力由發(fā)動機(jī)發(fā)生，而輔助動力由助力電機(jī)（Assist Motor）提供，是典型的平聯(lián)式混合動力系統(tǒng)（發(fā)動機(jī)與電機(jī)兩者直接驅(qū)動車輪）。因此，與主動力由電機(jī)驅(qū)動的方式相比具有輕量化與緊湊化的優(yōu)點，作為微型轎車的最優(yōu)系統(tǒng)從而實現(xiàn)良好的燃油經(jīng)濟(jì)性。電機(jī)用蓄電池（12VX16個192V）系統(tǒng)與輔機(jī)用（如空調(diào)、照明）,YUAN ZHOU,2020/7/31,49,Twin混合動力微型轎車,Twin混合動力微型轎車 蓄電池12V系統(tǒng)獨立配置。當(dāng)混合動力系統(tǒng)發(fā)生故障時，仍可由發(fā)動機(jī)作為主動力使車輛繼續(xù)運行。4.2 混合動力系統(tǒng)的工作過程4

48、.2.l 助力模式車輛在行駛過程中各項運行要求具備時，助力電機(jī)作為輔助動力，配合發(fā)動機(jī)輸出功率一起驅(qū)動車輛前進(jìn)。助力電機(jī)的最大功率約5.0kW（6.8ps），與主動力發(fā)動機(jī)功率配合，并傳遞給自動變速器。4.2.2 能量回吸模式當(dāng)車輛減速時，助力電機(jī)作為發(fā)動機(jī)進(jìn)行制動能量回收（發(fā)電）。因此，車輛減速時的運動能量由助力電機(jī)以電能加以回收。4.2.3 怠速停止模式當(dāng)車輛停止時，則實施怠速停止模式。因此可以顯著降低車輛停止中的怠速消耗的汽油。4.2.4 從怠速停止到起動的模式當(dāng)?shù)∷偻Ｖ惯^程中，使發(fā)動機(jī)重新起動。它由助力電機(jī)驅(qū)動發(fā)動機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)動。此外，駕駛者通過點火開關(guān)使起動電機(jī)工作而使發(fā)動機(jī)起動。4.

49、2.5 坡道控制模式（hill hold） 從怠速停止中及怠速停止結(jié)束開始，經(jīng)過一定時間后，為了保持車輛的停車位置，通過怠速停止時的踩踏力作用的制動液壓的保持，就可以在上坡路面上起步時限制車輛倒退。5 其它注意事項由于Twin混合動力系統(tǒng)配備高壓電路，因此，高壓電路的線束及插接件統(tǒng)一用橘色作為標(biāo)志。在使用過程中必須遵守用電器的注意事項，高壓系統(tǒng)的檢查、維護(hù)人員必須遵守有關(guān)防止漏電、導(dǎo)電的安全措施。此外，Twin混合動力系統(tǒng)使用的電機(jī)驅(qū)動用蓄電池必須每年充電。與電機(jī)蓄電池的充電狀態(tài)無關(guān)，在定期檢查時也必須充電，并使用專用的電機(jī)蓄電池的充電器。,YUAN ZHOU,2020/7/31,50,松下電

50、動車能源展示混合動力車鎳氫電池 松下電動車能源（Panasonic EV Energy）2005年4月4日在EVS21上展示了豐田混合動力SUV“獵犬混合動力車（Harrier Hybrid）”使用的鎳氫電池。展示了1.2V電池單元，以及由8個該電池單元串聯(lián)而成的9.6V模塊。“Pruis”使用的是由6個電池單元組成的一體型樹脂模塊，而此次采用的則是以電池單元為單位收容在金屬容器內(nèi)來進(jìn)行連接的方式，實現(xiàn)了自由的配置。 最大特點是：根據(jù)車輛配備空間的要求將體積減小了26%，冷卻性能提高了4%。具體來說，就是在電池單元間的連接上下了一番功夫。原來的模塊大多采用在電池單元的中心附近及上側(cè)將電池單元逐

51、一焊接的一體設(shè)計。不過，如果在上側(cè)焊接，便會在模塊內(nèi)部出現(xiàn)死角（沒有利用價值的空間）。因此，此次將2個金屬電池單元的焊接點同時設(shè)置在了側(cè)面，消除了上部死角。這樣，電池單元的高度便降低了10%，包括安全閥在內(nèi)的整個模塊的高度只有20mm左右，減小了體積。冷卻性能方面，利用金屬容器提高了散熱性能，在連接多個模塊時在相鄰模塊間保留了空隙，并利用風(fēng)扇冷卻。獵犬混合動力車及機(jī)敏混合動力車（Kluger Hybrid）配備了30個由8個電池單元連接而成的模塊，蓄電池電壓達(dá)到了288V,松下電動車能源展示 混合動力車鎳氫電池,YUAN ZHOU,2020/7/31,51,三菱電機(jī)推出混合車用無鉛絕緣雙極晶體

52、管,最近，三菱電機(jī)株式會社（簡稱三菱電機(jī)）宣布開發(fā)出了面向油電混合車及產(chǎn)業(yè)設(shè)備的樹脂封裝型IGBT（絕緣雙極晶體管）。該產(chǎn)品將于今年7月開始上市。IGBT在全球首次實現(xiàn)了無鉛化，符合歐盟汽車廢氣相關(guān)排放規(guī)定。IGBT最大額定電壓為600伏，最大額定電流為300安培，只需三個即可構(gòu)成三相變壓器電路，可向20千瓦馬達(dá)供電。另外，它還內(nèi)置有應(yīng)對溫度上升及過電流的保護(hù)電路。除無鉛外，它的另一特點是：可通過澆鑄工藝大大減小體積、重量及封裝成本。其體積只僅為原來的1/5，重量僅為原來的1/3。另外，可采用澆鑄工藝，一次形成多個封裝。因此，封裝成本降低到了原來的1/5以下。因為采用了澆鑄工藝，所以它在-40

53、125之間引起外部溫度變化的“溫度周期特性”大約提高到原產(chǎn)品的10倍。即使在該周期中循環(huán)變化1000次，其性能也不會降低。三菱電機(jī)為油電混合車IGBT的最大供應(yīng)商。當(dāng)前，本田及豐田等汽車廠商已投入使用的油電混合車正在使用三菱電機(jī)生產(chǎn)的IGBT。另外，三菱電機(jī)今后還計劃在油電混合車中普及使用IGBT，將澆鑄型IGBT的月產(chǎn)量從現(xiàn)在的1萬個提高到2006年的15萬個。,YUAN ZHOU,2020/7/31,52,日本大發(fā),采用減速時用馬達(dá)發(fā)電、起動時馬達(dá)輔助汽車發(fā)動機(jī)的設(shè)計。另外，還配備有停車時發(fā)動機(jī)自動停止工作的無空轉(zhuǎn)（Idling Stop）機(jī)構(gòu)。燃效比現(xiàn)有汽油發(fā)動機(jī)車型提高了30%，達(dá)到了

54、比平成17年尾氣標(biāo)準(zhǔn)降低75%的水平。 所配馬達(dá)是最大輸出功率為9.4kW的DC無刷馬達(dá)。厚度為120mm。系統(tǒng)由該公司開發(fā)，豐田汽車提供了部分技術(shù)。所配電池為Ni-MH（鎳氫）充電電池，電壓為216V。后座席及后貨斗下面分別配備了電池和逆變器。,YUAN ZHOU,2020/7/31,53,HEV實施方案例子, 各個控制器之間除通過CAN總線連接外，還需通過一個硬件I/O的握手信號（圖中黑線c）進(jìn)行連接，其目的是當(dāng)任何一個控制器發(fā)生故障時，可以通過該硬件握手信號通知其他控制器，使整個HEV系統(tǒng)進(jìn)入故障處理模式； HCU通過I/O（圖中綠線a）對常規(guī)起動電機(jī)進(jìn)行控制，同時將該控制線連接到IPU

55、，這主要是考慮到 CAN信息丟失后，常規(guī)電機(jī)和ISG電機(jī)工作的互鎖； 為了滿足歐洲制動安全法規(guī)的需要，當(dāng)在制動能量回收過程中需ABS參與控制，ABS將同時通過硬件線路(I/O)與HCU及IPU相連（圖中粉紅線b），通知HCU及IPU立即停止制動能量回收，同時為了保證信息傳遞可靠，同時還將通過CAN發(fā)送信息給HCU及IPU； 因此，根據(jù)同混合動力項目國外工作組的聯(lián)系，IPU將增加三根輸入/輸出線，都是數(shù)字信號，（05伏）。對IPU而言，圖中粉紅線和綠線都是輸入，但黑線c的信號是雙向的。,YUAN ZHOU,2020/7/31,54,HEV實施方案例子,YUAN ZHOU,2020/7/31,55

56、,HEV實施方案例子,YUAN ZHOU,所需接插件BOM表(動力電池和BCU分開放置)20060511,注： 1、ISG電機(jī)旋變信號、溫度信號輸出端接插件沒有選定，由廠家選定后將線束端接插件圖紙和實物同時提供給長安公司； 2、IPU接插件173864由長安公司提供23套樣品，余下的由廠家聯(lián)系渠道購買； 3、IPU接插件173864為組合接插件，其中10P部分用于ISG電機(jī)旋變信號、溫度信號輸入（即ISG電機(jī)上過來的信號直接接口）；14P部分用于IPU控制器電源、控制信號輸入輸出等； 4、368541和368543為線束端接插件，僅供參考；,2020/7/31,56,HEV實施方案例子,YUA

57、N ZHOU,ISGenable: 0001：等待5秒 0111：等待5秒,ISGenable: 0001：等待5秒 0111：等待5秒,HCU_IPU(0 x304) INTEL STANDARD 實際物理值總線傳送數(shù)值factoroffset 總線波特率: 500Kbit/s,2020/7/31,57,所需接插件BOM表(動力電池和BCU分開放置)20060511,HCU_IPU(0 x304) INTEL STANDARD 實際物理值總線傳送數(shù)值factoroffset 總線波特率: 500Kbit/s,ISGenable: 0001：等待5秒 0111：等待5秒,IPU table 故

58、障等級,IPU_HCU (0 x4C3) INTEL STANDARD 實際物理值總線傳送數(shù)值factoroffset 總線波特率: 500Kbit/s,2020/7/31,58,IPU_HCU (0 x4D3) INTEL STANDARD 實際物理值總線傳送數(shù)值factoroffset 總線波特率: 500Kbit/s,2020/7/31,59,2020/7/31,60,2020/7/31,61,2020/7/31,62,電機(jī)要求：,2020/7/31,63,風(fēng)道連接管,M8螺栓定位點,2020/7/31,64,控制器要求： 控制器工作電壓 (Working Voltage) DV 6V-

59、18V （6V-9V 故障診斷，9V-16V 正常運行，16V-18V 安全功能） 工作環(huán)境溫度 (Working Temperature) -40C+85C 貯存溫度(Reserving Temperature) -40C+105C 防護(hù)等級 IP55 看門狗: =1 待機(jī)損耗 1mA/12V 上電自檢 如果控制器本身裝配有對RAM，ROM，EEPROM測試的微控制器，那么這個測試必須在上電后50ms內(nèi)完成。 絕緣 高壓端必須同低壓端有可靠絕緣 使用壽命 系統(tǒng)預(yù)計壽命要求大于10 年。其中包括工作和非工作壽命。 接插件要求 IPU 具有螺栓與線束端連接，其殼體能固定動力線束，帶有插接端的IPU 殼體的保護(hù)等級為IP55；正 負(fù)極要求有明顯的機(jī)械標(biāo)記。在250 伏直流下，承受最大電流150A 和持續(xù)電流80A；在200 伏交流線電壓下， 承受最大電流250A。 IPU