丰田普锐斯

1.丰田普锐斯

丰田旗下油电混合动力汽车普锐斯,于1997年问世,是世界上最早实现批量生产的混合动力汽车。第二代普锐斯于2005年以进口车在我国上市,2006年在天津一汽丰田汽车实现国产化,它装备了新一代丰田混合动力系统THSⅡ,在此系统中丰田推出了hybrid synergy drive(HSD)„普锐斯最大的特点是低油耗、低尾气排放、良好的加速性、运行安静的传动系统。

第二代普锐斯的混合动力系统的两台电动机和一台发动机的连接方式如图6-26所示,其中的一台电动机与发动机直接相连,另外一台则没有直接连接发动机。第二代普锐斯系统最为关键的设计就是复合式行星齿轮变速箱。发动机和与其相连的电动机组合在一起形成一套驱动单元,另外一台电动机形成第二个驱动单元。这两套单元可由车载电脑灵活调配,通过变速箱对驱动轮传递动力。

图6-26　第二代普锐斯混合动力系统工作示意图

发动机采用经过强化后的INZ－FXE－1.5L、直列4缸、16气门、Atkinson循环高压缩比的汽油发动机。发动机的尺寸更加紧凑,采用铝合金缸体减轻了发动机的质量,使得INZ－FXE汽油发动机的效率比传统发动机的效率高80%。在汽车行驶速度低于20km/h时,发动机自动关闭;当电量不足时,发动机自行启动,对蓄电池进行充电,供应驱动电动机运行。两台电动机的其中一台采用的驱动电动机是大功率永磁同步电动机,其8个永磁磁极对称排列,电动机的额定电压为500V,可以在恒转矩和恒功率的大范围内来调制它的输出特性,并提高电动机中等转速时的输出功率。采用500V高电压可以减少电能在传输过程中的损耗,在不增加电动机重量的前提下,提高电动机的功率、整车的动力性能和经济性能。另一台电动机采用的ISG是一台小型的永磁交流同步电动机,最高转速达10 000rpm,在发动机启动时作为起动机使用,在发动机运转时作为发电机使用,相当于发动机的飞轮。

加速时,第一套动力单元通过变速箱向车轮传递动力;在纯电动模式下,第二套动力单元取代发动机和电动机,单独为车轮提供动力,此时发动机和与其相连的电动机均处于关闭状态。车辆减速时,HSD混合动力系统的电动机会转变为向电池组充电的发电机。

当电池组充满电后,发动机所产生的电能将会输往与发动机相连的电动机,电动机通过对发动机转速的干预来达到辅助车辆减速的目的。所以,在驾驶一辆丰田品牌的混合动力车时,并不需要对制动踏板过分敏感,电动机提供的减速度已经基本够用。只有在停车或遇上紧急情况时,车辆原本的制动系统才能派上用场。这套系统的诞生为由车载电脑控制的线控制动及加速踏板系统提供了前提条件。

2.奥迪Q5

奥迪公司旗下的Q5是一款混合动力的SUV车型,如图6-27所示。Q5的混合动力单元(如图6-28所示)采用了2.0L TFSI4缸汽油发动机,最大功率为155k W,最大扭矩为350N·m,电动机功率为33k W,电动机扭矩为210N·m。混合系统功率为180k W,系统扭矩为480N·m。电动机安装在混合动力变速箱中,采用独立的低温冷却系统。

图6-27　奥迪Q5 SUV

图6-28　奥迪Q5的混合动力单元