卡罗拉双擎混合动力技术解析
卡罗拉双擎的工作原理
卡罗拉双擎的工作原理
卡罗拉双擎是一种采用双电机或混合动力系统的汽车，其工作原理如下：
1. 双电机系统：卡罗拉双擎采用了两个电动机，一个电动机驱动前轮，另一个电动机驱动后轮。
这两个电动机分别与车辆的前后轮轮毂相连，通过控制电动机的扭矩和转速，实现驱动力的分配。
2. 混合动力系统：卡罗拉双擎的混合动力系统由发动机、电动机和电池组成。
发动机可以燃烧燃油产生动力，同时也可以通过发电机的方式驱动电动机并为电池充电。
工作过程如下：
- 初始启动：当车辆启动时，电池供电给电动机提供动力，电动机将车辆推动起来。
- 加速：在加速过程中，电动机会提供更多的动力来增加车辆的速度。
同时，发动机也会转动，并通过发电机的方式为电池充电。
- 高速巡航：在高速巡航时，发动机将主要驱动汽车，同时电动机也会提供一部分辅助动力。
此时，发动机会以最佳效率运行，同时为电池充电。
- 减速和制动：当减速或制动时，电动机可以将车辆的动能转换为电能存储到电池中，以便在需要时再次提供动力。
总体来说，卡罗拉双擎通过合理调配发动机和电动机的功率输
出和能量转换，最大限度地提高了燃油利用率和驾驶性能，降低了尾气排放，并为驾驶者提供更加绿色和高效的驾驶体验。
卡罗拉双擎原理
卡罗拉双擎原理
卡罗拉双擎的原理是利用两种不同的动力系统来驱动汽车。
它结合了传统的燃油发动机和电力驱动系统，使得汽车在不同行驶情况下可以灵活地选择使用哪一种动力系统。
下面将分别介绍这两种动力系统的工作原理。
首先是燃油发动机。
卡罗拉双擎搭载了一台燃油发动机，它使用汽油或柴油作为燃料，在内燃机的工作循环中通过燃烧燃料来释放能量。
燃油发动机由多个部件组成，包括气缸、活塞、曲轴等。
当汽车启动时，燃油被喷入气缸内，被点火后发生燃烧，产生高温高压气体，推动活塞运动，从而带动曲轴旋转，产生动力传递到车轮。
其次是电力驱动系统。
卡罗拉双擎还具备配备了一台电动马达，它使用储存在电池中的电能来驱动车辆。
电动马达由配电器、电控器和电池组成。
在电力驱动模式下，电能会通过电线传输到电动马达，使其产生转动力，从而带动车轮运动。
电动马达具有高效率和高扭矩输出的特点，在低速行驶或启动时可以提供比燃油发动机更快的动力响应。
卡罗拉双擎通过智能控制系统来切换燃油发动机和电动马达之间的使用，根据驾驶条件和需求来优化动力转换。
例如，在低速行驶时，电动马达可以独立驱动，从而提高燃油经济性和减少排放。
而在高速行驶时，燃油发动机可以提供更好的动力输出。
另外，卡罗拉双擎还可以利用制动能量回收技术将车辆制动时产生的能量转化为电能储存在电池中，提高能量利用效率。
总的来说，卡罗拉双擎通过将燃油发动机和电动马达组合在一起，实现了燃油经济性和环境友好性的平衡，为用户提供了更加灵活高效的驾驶体验。
卡罗拉双擎 原理
卡罗拉双擎原理
卡罗拉双擎是一种混合动力系统，结合了汽油发动机和电动机。
其工作原理主要分为以下几个步骤：
1. 刹车再生：当车辆刹车时，动能会转化为电能，并储存在车辆的高压锂离子电池中。
2. 系统启动：启动车辆时，系统会自动运行在电动模式下，并通过电动机提供动力。
此时，仅使用电动机，汽油发动机处于停止状态。
3. 低速行驶：当车辆以低速行驶时，汽油发动机会自动启动，并与电动机一起提供动力。
此时，汽油发动机通过发电机的方式为电池充电，同时也为电动机提供动力。
4. 高速行驶：当车辆需要更大的动力输出时，汽油发动机会主导动力产生，而电动机则起辅助作用。
此时，汽油发动机会以高效率运行，将部分动力输送至电动机，并为电池充电。
5. 停车熄火：当车辆停车时，系统会自动关闭发动机，并进入待机状态。
此时，电动机仍然可以提供一定的动力，以满足车辆在低速行驶或起步时的需求。
通过以上原理，卡罗拉双擎可以根据驾驶需求调配汽油发动机和电动机的运行方式，以达到最佳的燃油效率和动力输出。
这种混合动力系统不仅能降低燃油消耗和废气排放，还能提供更平稳和静音的驾驶体验。
双擎卡罗拉THS技术解析——构造篇(二)
双擎卡罗拉THS技术解析——构造篇(二) 作者：江苏高惠民来源：《汽车维修与保养》 2016年第11期(接上期)1.辅助蓄电池(直流12V铅蓄电池)向电气部件(如前照灯、音响设备以及各 ECU)供电。
2.混合动力蓄电池(HV蓄电池)的功能是存储电机 MG1 和电机MG2产生的电能。
同时，当使用电动机驱动车辆时，HV蓄电池向MG1和MG2供电。
空调工作时，通过DC-AC电压转换，向压缩机供电。
为控制车辆正常运行，HV蓄电池和辅助蓄电池都需要正常工作。
HV蓄电池采用镍氢(Ni-MH)蓄电池，单体数量168个，6个单体组成1个模块，共28个模块(图8)。
3.在HV蓄电池模块电路中串联了维修塞把手，用于手动切断高压电路，这样确保维修期间的安全性。
电路中还安装了可检测维修塞把手安装状态的互锁开关。
把手解锁时，互锁开关关闭，动力管理控制ECU(HV CPU) 切断系统主继电器。
因此，为确保操作安全，拆下维修塞把手前务必将电源开关置于OFF位置。
高压电路的主熔丝(125A)位于维修塞把手内，如图9所示。
4.在HV蓄电池接线盒中安装了3个继电器SMR。
SMR是根据来自动力管理控制ECU(HVCPU) 的信号以连接和断开HV蓄电池和电源电缆的继电器。
SMRB：位于HV蓄电池正极侧。
SMRG：位于HV蓄电池负极侧。
SMRP：位于连接至预充电电阻器的蓄电池负极侧(图10)。
图11所示为SMR继电器接通与断开工作顺序。
电源开关接通(READY ON)SMR时的工作情况:首先SMRB和SMRP依次接通，可使电流流经预充电电阻器。
保护电路中的触点以防涌入电流造成损坏。
SMRG接通可使电流绕过预充电电阻器。
然后SMRP断开。
电源开关关闭(READYOFF)SMR 时的工作情况：首先SMRG断开。
然后1SMRB断开。
5.HV蓄电池在充电和放电过程中会产生热量。
如果蓄电池温度过度升高，则蓄电池性能将下降。
HV镍氢蓄电池工作温度在10～40℃，能输出较大功率密度，HV镍氢输出功率密度与温度关系如图12所示。
剖析丰田卡罗拉双擎混合动力系统结构原理(四)
2．不同工况工作原理为了实现最低油耗和低排放的目标，丰田卡罗拉系统发挥电动机和发动机的各自特点。
在启动及低速行驶时，丰田卡罗拉系统仅利用电动机产生的动力来行驶。
因为此时发动机的效率不高，通过的电力启动车辆后，电动机就可以提供给车辆所需的动力。
车辆在中高速行驶时，发动机效率很高，产生的动力不仅驱动车轮，同时也带动发电机给HV蓄电池充电，保持的电量在接近满格的状态。
在减速或制动时，丰田卡罗拉系统以车轮的旋转力驱动发电机发电，将产生的能量回收到HV蓄电池中，从而达到节能减排的效果。
从启动到制动的工作原理（图38）。
（1）启动工况①低速时仅电动机工作当汽车启动时，丰田卡罗拉系统仅使用提供的电能来工作，这时发动机并不运转。
因为发动机不能在低转速时输出大扭矩，而电动机可以灵敏、顺畅以及高效地输出大扭矩。
从而在起步时充分利用电动机的低速扭矩，降低油耗和排放。
车辆起步时，PCU动力控制单元会向MG2通电，MG2电机逆向旋转，带动车轮正向转动（图39），车辆缓慢前进。
当稍微用力踩下加速踏板时，MG2会获得更大的电力，加快齿轮转速，车辆就会加速前进。
由于MG2功率很大（53 kW ），低速扭矩也很大（400 N·m）。
在PCU的控制下，车辆加速性能很好，即便只靠MG2也可以把车辆加速到一个比较高的速度。
起步过程中充分发挥了MG2低速高扭的特性，以弥补阿特金森发动机低速扭矩不足的特性。
②中高速发动机启动PCU向MG1通电，MG1电机顺时针转动，并带动发动机启动，整个过程快速且平顺。
发动机启动后，怠速运转，带动行星齿轮架正向旋转，从而带动太阳齿轮（MG1）正向旋转（图40）。
MG1产生交流电，经PCU里的逆变器和电压变换器变成低压直流电并给HV蓄电池充电。
怠速时，发动机产生的功率将全部用来为HV蓄电池充电。
（2）加速工况①小负荷加速此时，主要靠MG2电机推动车轮（图41）。
MG1继续向MG2供电，并通过PCU向动力HV蓄电池充电。
卡罗拉双擎原理
卡罗拉双擎原理卡罗拉双擎是丰田汽车旗下的混合动力车型，它采用了丰田独有的双擎动力系统，将传统燃油发动机和电动机结合在一起，实现了更高的燃油经济性和更低的排放。
那么，卡罗拉双擎的原理是什么呢？接下来，我们将为大家详细解释。
首先，卡罗拉双擎的原理是基于混合动力系统的工作原理。
混合动力系统由燃油发动机、电动机、电池和控制系统组成。
燃油发动机负责驱动车辆和为电池充电，而电动机则通过电池储存的电能驱动车辆。
在行驶过程中，系统会根据车速、负载和驾驶模式自动切换燃油发动机和电动机的工作状态，以实现最佳的燃油经济性和动力输出。
其次，卡罗拉双擎的原理还涉及到能量回收和再利用。
在制动和减速过程中，电动机会自动转变为发电机，将制动能量转化为电能储存在电池中，以供日后驱动车辆使用。
这种能量回收和再利用的原理有效提高了车辆的能源利用率，减少了能量的浪费，也减少了对环境的影响。
另外，卡罗拉双擎的原理还包括了智能能量管理系统。
这一系统通过精确监测车辆的行驶状态和驾驶习惯，实时调节燃油发动机和电动机的工作状态，以最大限度地提高动力输出和燃油经济性。
同时，系统还可以根据路况和行驶环境自动调整动力输出，提供更加平顺和舒适的驾驶体验。
最后，卡罗拉双擎的原理还涉及到高效的动力传输系统。
这一系统通过精密的齿轮和电子控制装置将燃油发动机和电动机的动力输出进行有效整合和分配，实现了动力输出的平稳和高效。
同时，系统还采用了先进的能量管理技术，最大限度地减少了能量的损耗和浪费。
总的来说，卡罗拉双擎的原理是基于混合动力系统的工作原理，结合能量回收和再利用、智能能量管理系统以及高效的动力传输系统，实现了更高的燃油经济性和更低的排放。
这一原理不仅体现了丰田汽车在环保和节能方面的技术实力，也为消费者带来了更加智能和可靠的驾驶体验。
丰田卡罗拉双擎混合动力系统-结构原理和故障案例分析
2. 丰田卡罗拉双擎混合动力系统结构组成
发动机运行在高效率点时，随车速的变化来调节MG1的转速，实现行星齿 轮无级变速的功能。作为起动机起动发动机，把发动机从静止提升到 1999r/min左右，然后发动机喷油点火。
在发动机有功率输出时，MG1正转，作为发电机，对电池充电和对MG2供 电。MG1反转时，则作为电动机，消耗电能。
图8-传动桥总成
2. 丰田卡罗拉双擎混合动力系统结构组成
2.2.1 组合齿轮单元
组合齿轮单元（图9、图10）由电机减速行星齿轮、动力分配行星齿轮组成。
图9-组合齿轮单元
图10-组合齿轮单元结构
2. 丰田卡罗拉双擎混合动力系统结构组成
动力分配行星齿轮（图11）由齿环、小齿轮、太阳齿轮及行星支架组成（图12）。
相比纯电动汽车，混合动力汽车有APU（AuxiliaryPowerUnit）作为辅助动力，APU是串联混合 动力汽车的控制核心技术，可以减少电池的数量和重量，续航能力和动力性能可以和传统内燃 机汽车差不多。利用APU可以给空调、助力系统等提供电能。相比内燃机，电机排量通常很小， 并且在最佳工况点工作，所以排放低且节能，在市区等红灯时可以关闭APU，实现零排放。电动 驱动系统还可以充当发电机，回收制动和下坡时产生的能量，进一步实现节能减排。
图14-机械油泵
2. 丰田卡罗拉双擎混合动力系统结构组成
2.2.4 驻车锁止执行器
驻车锁止执行器是结合或断开传动桥驻车锁止机械机构（图15），变速器通过控制HVECU控制驻 车锁止执行器（图16）。
图15-驻车锁止执行器所在位置
图16-变速器控制 ECU 驱动驻车锁止执行器
2. 丰田卡罗拉双擎混合动力系统结构组成
图4-车辆上元 件分布图
丰田卡罗拉双擎原理
丰田卡罗拉双擎原理
丰田卡罗拉双擎是一种结合了燃油发动机和电动机的混合动力汽车系统。
该系统的原理是通过同时使用燃油发动机和电动机来驱动汽车，并最大限度地提高燃油效率。
在丰田卡罗拉双擎系统中，燃油发动机主要负责提供动力，而电动机则用于辅助动力和能量回收。
当汽车启动时，燃油发动机会自动启动，开始提供动力。
同时，电动机也开始工作，以辅助发动机提供额外的动力。
在行驶过程中，当需要更大的动力输出时，燃油发动机和电动机会同时工作，以提供更高的驱动力。
而当汽车减速或行驶在低速时，电动机会独立工作，而燃油发动机则会停止运转，以节省燃料消耗。
此外，丰田卡罗拉双擎系统还采用了能量回收技术。
当汽车减速或制动时，电动机会转变为发电机，将制动能量转化为电能，并储存在电池中。
这些储存的电能在需要时可以用于驱动电动机，减少对燃料的依赖。
通过综合利用燃油发动机和电动机的优势，丰田卡罗拉双擎系统可以提高燃油效率，减少污染排放并降低能源消耗。
这种混合动力系统不仅能够满足日常驾驶需求，还能够为环境和节能做出贡献。
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总结：从一个技术控的角度来看，在新 能源车型备受制约的现阶段中国汽车市 场，卡罗拉双擎毫无疑问是率先普及的 节能车型。首先在技术上，先进成熟的 评价是当之无愧的；其次在使用上，电 池寿命与车等长且并不需要单独维护， 满足更高一级技术体验的同时与汽油车 同级的价格更刺激了人们的购买欲；再 从长远的眼光来看，高效发动机自身已 减少尾气排放，在单独依靠电动机行驶 时，更进一步减少了环境污染。4.2L的 百公里油耗，使卡罗拉双擎更具优势。 相信在不久的将来，一个以卡罗拉双擎 为首的崭新的“全民混动”时代即将开 启。
汽车发动机绝大多数都有4个冲程，吸气-压缩-做功-排气冲程， 普通发动机四个冲程的工作体积都是一样的。
而阿特金森循环发动机 在压缩行程过程中，排 气门晚关，从而实现了 压缩比比膨胀比小的事 实，能够让混合气体更 加充分地燃烧，从而提 升燃油效率。卡罗拉双 擎搭载新升级的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，符 合京VI排放标准。
全力加速时，电脑会判断踩下油门的力 度，从而适时启动发动机，此时系统会 全力输出进而接近100kw的最大输出功率， 一方面发动机有动力输出到轮端，也有 电池提供的能量驱动电动机，提高总输 出能量。同时，还有一部分发动机的能 量传递给发电机，这一部分能量通过蓄 电池后为电动机输出动力。 高速时主要依靠发动机的动力输出，确 保发动机处在最佳的动力输出转速范围。 减速或者下坡时，有害能量会通过电动 机转换成电能存储备用，从而实现能量 的有效回收。 两套系统的配合，首先从理论上实现了 双动力输出的最优化配合，同时还能够 完全避免发动机排放高、扭矩输出差的 转速空间，这种强强联手实际上就能够 达成1+1>2的效果。
即使在车辆静止状态下，当电池电量低于一定水平（一般来 说剩余电量显示下降至两格）时汽油机也会自行启动为电池 组进行充电。再者在减速或者下坡时，有害能量会通过电动 机转换成电能存储备用，这样不仅给发电机提供了能量，也 能实现能量的有效回收。所以在各种情况下车辆都会自行完 成充电，根本不需要额外的充电就可以满足日常的纯电驱动。
二、E-CVT电子无极变速系统
混合动力系统的动力输出及转换，主要由1.8L阿特金森循环发动机和双电 机系统通过E-CVT电子无极变速系统来完成，动力系统的主控单元为PCU。 E-CVT比传统CVT结构更为简洁，带来顺畅的加速体验。 正是这样的组合造就了卡罗拉双擎4.2L/100km不俗的油耗及3.1s的2050km中段加速表现。目前这也是世界上最为先进且成熟的混合动力系统。
混合动力的蓄电池采用的是高效镍氢电池，电池的可靠性经过近20年市场检验，通过“浅充电、 多循环”等合理化的充放电方案的设定使得电池寿命得以延长，避免了电池遭受深度充放电的 使用状况而造成衰减，从而实现了电池寿命与车的寿命等长，一般是终身不用更换电池，电池 也不需要额外的保养的。
混合动力电池安放的 位置是车上安全的部 位，排风系统会始终 保证电池处在允许的 环境温度下，另外， 一旦发生碰撞，传感 器会主动切断电池的 输出，从而确保人车 安全。电池端的输出 经过PCU后最终被升 压超过600伏特，也 让搭载更大功率的电 机成为可能。
技卡 术罗 解拉 析双
擎 混 合 动 力
1997年丰田双擎混合动 力技术首次运用在第一 代普锐斯上，这款技术 至今已历经近二十年的 发展与完善，卡罗拉双 擎的出现，将这套先进 成熟的混合动力技术与 全球累计销量最高的车 型相结合，给人们带来 了新的购车选择。鉴于 大家对卡罗拉双擎混合 动力技术的疑问，本文 对卡罗拉双擎的混合动 力技术进行初步解析。
Байду номын сангаас
当车辆打开点火开关后，处在静止 状态时，它的发动机是不运转的， 此时电动机伺服，这时候的车辆既 没有排放也是没有油耗的，但空调 和车辆的耗电设备都可以正常使用。 在加速阶段，电池为电动机提供能 量，电动机将能量直接传递给车轮， 发动机仍然不会运转，如果保持均 与加速的状态，发动机会一直到时 速55公里以上才会启动，这种情况 实际避免了中低速燃油发动机的排 放和功效问题，合理避开能效低的 区间，让更善于低转高扭的发动机 进行输出。
三、混合动力蓄电池
现如今市场上可见的插电混合动力及EV纯电动车比比皆是，但消费者购买前需 先考虑充电桩问题，毕竟新能源在中国仅仅是起步阶段，基础建设不足（充电 桩建设不足），电池技术不成熟、续航里程不足、售价及维护成本高（更换电 池）等问题都影响着其在中国的发展速度。所以也会有很多人担心科罗拉双擎 在使用的过程中，会出现电力不足的情况，实际上这种担心是没有必要的，因 为卡罗拉双擎是不用外插电源来充电的，因为混合动力系统会在车辆自身行驶 过程中完成充电，当踩下制动和松开油门时，动力回收系统把减速能量转换成 电能，存储在蓄电池中，为之后的驾驶提供动力。
双 擎 混 合 动 力 工 作 原 理
一、全新1.8L阿特金森循环发动机
阿特金森循环发动机最大的特点是 燃油效率高，1.8L的排量，其油耗 仅仅相当于1.4L发动机的水平，但 牺牲了部分输出功率（发动机的最 大功率是73Kw/5200rpm，最大扭矩 是142N·m/4000rpm），实际输出 相当于1.6L发动机的功率。阿特金 森循环在满足日常行驶需求上，输 出较弱。但作为混合动力系统的动 力源之一，双动力输出恰好很好地 解决了低转速下输出不足的问题， 同时通过动力匹配，混合动力系统 中的发动机，能够一直保持在经济 转速下运行，从而也达成了减少尾 气排放的目的。