丰田车系混合动力汽车原理与检修
丰田混动是什么原理
丰田混动是什么原理
丰田混动技术是一种结合了传统燃油发动机和电动机的动力系统。
其原理是通过同时使用燃油发动机和电动机来驱动车辆，以提高燃油效率和减少尾气排放。
在丰田混动系统中，燃油发动机主要负责驱动车辆和发电，而电动机则通过电池储存的电能来提供辅助动力。
当车辆处于低速行驶或需要更大的动力输出时，电动机会与燃油发动机同时工作，以提供更高的动力输出。
而在停车、缓慢行驶或行驶中的惯性阶段，只有电动机在工作，不需要燃油发动机的参与，这样可以减少能量的浪费和尾气排放。
丰田混动技术中的电池系统通常使用镍氢电池或锂离子电池，这些电池可以通过车辆行驶中的制动能量回收或通过外部电源进行充电。
当车辆减速或制动时，电动机转换为发电机，将动能转化为电能储存到电池中。
而在需要加速或高功率输出时，电动机则会将电能转化为动力，提供额外的驱动力。
丰田混动系统还包括一个能量管理系统，该系统通过智能控制和优化动力的分配，确保燃油发动机和电动机之间的协同工作。
这意味着根据驾驶条件和需要，燃油发动机和电动机的工作比例可以自动调整，以保持最佳的燃油效率和动力性能。
总的来说，丰田混动技术通过同时使用燃油发动机和电动机，以及智能能量管理系统的优化控制，提高了汽车的燃油效率和减少了尾气排放，为可持续交通做出了重要贡献。
丰田油混的结构原理
丰田油混的结构原理丰田油混的结构原理概述随着环保意识的不断提高，汽车制造商开始研发新能源汽车，其中油电混合动力技术成为了一种重要的选择。
丰田公司在这方面做出了很大的贡献，其油电混合动力技术被广泛应用于其旗下多款车型中。
本文将介绍丰田油混的结构原理。
1. 油电混合动力系统概述油电混合动力系统是指同时使用燃油和电力两种能源来驱动汽车的动力系统。
它将传统汽车发动机和电动机相结合，通过智能控制系统来实现两种能源之间的协调配合，从而达到更高效、更环保、更节能的目的。
2. 丰田油混系统组成丰田油混系统主要由以下几个部分组成：2.1 发动机发动机是整个油混系统中最核心的部分，它负责产生驱动力并为电池充电。
在丰田油混系统中，采用了Atkinson循环发动机。
与传统Otto循环发动机相比，Atkinson循环发动机的压缩比较小，但膨胀比较大，从而可以提高燃油的利用率，减少废气排放。
2.2 电动机电动机是油混系统中另一个重要的部分，它负责提供额外的动力，并将制动能量回收转化为电能储存到电池中。
在丰田油混系统中，采用了永磁同步电动机。
这种电动机具有高效、轻量、小巧等优点，在实现高效能源利用的同时还可以节约空间。
2.3 变速器变速器是油混系统中连接发动机和电动机的关键部件，它负责将两种能源转化为驱动力。
在丰田油混系统中采用了无级变速器（CVT），它可以根据车速和负载自由调节传递比例，从而实现更加平稳、高效的驱动。
2.4 电池组电池组是油混系统中存储电能的部分，它可以向发动机和电动机提供所需的电力，并在制动时接收回收到的能量。
在丰田油混系统中采用了镍氢电池（NiMH），这种电池具有高容量、高性能、长寿命等特点。
2.5 控制系统控制系统是油混系统中最重要的部分之一，它负责监测和控制整个系统的运行状态。
在丰田油混系统中，采用了先进的电子控制单元（ECU）来实现智能化控制。
ECU可以根据不同的驾驶情况和路况，自动调节发动机和电动机之间的配合关系，最大限度地提高能源利用效率。
丰田prius的结构原理
丰田prius的结构原理丰田Prius是一款混合动力车型，它采用了独特的结构原理来实现高效节能。
1. 燃油发动机：丰田Prius搭载了一台内燃机，通常为汽油发动机。
燃油发动机负责为车辆提供动力，并通过驱动轴将动力传输到车轮上。
2. 电动机发电机：丰田Prius还搭载了一台电动机发电机，通常称为MG1（Motor Generator 1）。
这个电动机发电机的主要作用是通过利用发动机的动力产生电能，将电能储存到高压镍氢电池中，并为电动马达（MG2）提供电力。
3. 电动马达：丰田Prius还搭载了一台电动马达，通常称为MG2（Motor Generator 2）。
这个电动马达的主要作用是将储存于高压镍氢电池中的电能转化为动力输出，驱动车辆前轮。
4. 变速器：丰田Prius采用一种称为电力分配装置（Power Split Device）的变速器。
这个变速器能够通过控制发动机和电动马达的速度比例，提供不同的动力输出方式。
例如，在低速行驶时，电动马达可以单独提供动力，而高速行驶时，发动机和电动马达可以同时提供动力。
5. 高压镍氢电池：丰田Prius使用高压镍氢电池来存储和供应电能。
这种电池可以通过发动机发电、动能回收系统和插电式充电（部分车型）来获得充电。
高压镍氢电池可以为电动马达提供电力，并为车辆的辅助系统供电。
6. 控制系统：丰田Prius采用一套复杂的控制系统来监测并协调燃油发动机、电动马达和高压镍氢电池之间的动力分配和能量流动。
这个控制系统能够根据行驶条件和驾驶需求实时调整不同部件的使用比例，以实现最佳的动力性能和燃油效率。
通过以上的结构原理，丰田Prius能够实现燃油发动机和电动机的协同工作，最大限度地提高能源利用效率，减少油耗和尾气排放。
这使得丰田Prius成为一款环保节能的汽车。
丰田混合动力 原理
丰田混合动力原理
丰田混合动力是一种结合了燃油发动机和电动驱动系统的车辆动力系统。
其核心原理是通过同时或分别利用燃油发动机和电动机来驱动车辆，并且以最高效率利用和管理能量。
首先，混合动力系统中的燃油发动机通常采用汽油引擎。
这个发动机主要负责为车辆提供动力，并且在高速行驶或急加速时发挥作用。
当需要更多动力时，燃油发动机可以自动启动，并且与电动机一起提供动力。
其次，混合动力车辆配备了一组电动机或电动发电机，它们可以独立或与燃油发动机一起工作。
电动机可以通过直接驱动车轮或者为电池充电的形式来提供动力。
电动发电机则通过燃油发动机驱动产生电能，并将其储存在电池中以供后续使用。
最后，混合动力系统中还配备了高压电池和控制器。
电池主要用于储存电能，并提供给电动机进行驱动。
控制器则监测车辆的行驶状态和驱动需求，并根据实时情况智能地调节燃油发动机和电动机之间的使用比例，以实现最佳的能源利用效率。
通过这种独特的混合动力系统设计，丰田汽车在提供更高动力输出的同时，也能够实现燃油效率的优化。
相比传统的燃油车辆，丰田混合动力车辆具备更低的油耗和排放，同时也提供了更好的驾驶性能和更环保的行驶体验。
丰田混动工作原理
丰田混动工作原理
丰田混动车是指搭载了混合动力系统的汽车，它结合了传统燃油发动机和电动
机的优势，以实现更高的燃油经济性和更低的排放。
那么，丰田混动是如何工作的呢？接下来，我们将详细介绍丰田混动的工作原理。
首先，丰田混动系统包括燃油发动机、电动机、发电机和电池组。
在行驶过程中，燃油发动机和电动机可以单独或同时工作，以满足不同驾驶条件下的动力需求。
当车辆启动时，电动机首先提供动力，此时燃油发动机处于关闭状态，从而实现低速行驶时的零排放和低油耗。
当车速逐渐增加时，燃油发动机会启动并开始工作，同时电动机也会提供辅助动力，以满足加速和高速行驶时的动力需求。
其次，丰田混动系统还采用了再生制动技术。
在制动过程中，电动机会转换成
发电机，将制动能量转化为电能并存储到电池组中，以供日后使用。
这种技术有效利用了制动时产生的能量，提高了能源利用率，减少了能量的浪费。
另外，丰田混动系统还具有智能能量管理系统。
该系统会根据驾驶条件、车速、电池状态等因素，自动调节燃油发动机和电动机的工作模式，以实现最佳的燃油经济性和动力输出。
同时，系统还可以根据车辆行驶情况自动切换不同的驱动模式，如纯电动模式、混合动力模式和高速模式，以满足不同驾驶条件下的需求。
总的来说，丰田混动系统通过优化燃油发动机和电动机的协同工作，再生制动
技术和智能能量管理系统的应用，实现了更高的燃油经济性和更低的排放。
这种先进的动力系统不仅提升了车辆的性能，还为环境保护和能源节约做出了重要贡献。
在未来，丰田将继续致力于混动技术的研发和创新，推动汽车工业朝着更加环保和可持续的方向发展。
丰田普锐斯混合动力工作原理
丰田普锐斯混合动力工作原理
普锐斯混合动力系统主要由三个组成部分组成：汽油发动机、电动机
以及电池组。
首先，当驾驶员启动车辆时，动力来自于内燃机的燃油供给。
普锐斯
搭载了一台为混合动力量身定制的1.8升汽油发动机，其运转效率非常高。
使用了一系列的技术优化，例如改进气缸燃烧充分程度、减少内摩擦损失等。
其次，普锐斯还搭载了一台电动机，该电动机由电池组供电。
电池组
是由大量的镍氢电池（NiMH）构成的，可在车辆长时间停止状态下直接供电。
这就意味着普锐斯可以在一些交通拥堵情况下仅依靠电动机运行，从
而节省燃油并减少环境污染。
在大多数情况下，当发动机需要额外动力时，智能控制系统会启动发
动机，并将燃油供给给发动机。
与此同时，电动机通过在车轮上提供辅助
动力，提高了发动机效率。
当车辆减速、制动或者处于低速行驶状态时，
电动机会转为发电机工作，将制动能量转化为电能储存到电池中，以供以
后使用。
此外，普锐斯还具有回收能量的功能。
当车辆处于行驶状态时，发动
机通常会产生一些浪费的能量。
普锐斯的智能控制系统能够通过将发动机
的部分能量转变为电能并储存在电池组中来最大限度地利用这些浪费的能量。
这些回收的能量后续可以用来供给电动机运行，从而减轻了对发动机
的依赖和燃料的消耗。
总结来说，丰田普锐斯混合动力系统通过将汽油发动机和电动机结合
起来，并依靠智能控制系统来优化动力的配送，从而实现了燃油的节省和
环保的目标。
这种混合动力系统在当今的汽车市场上已经被广泛应用，并成为了未来汽车发展的方向之一。
丰田不用充电的混动车原理
丰田不用充电的混动车原理丰田不用充电的混动车原理，是指丰田的混合动力车型在行驶过程中不需要通过外部电源充电。
丰田混动车的核心技术是THS（Toyota Hybrid System，丰田混合动力系统）。
下面我将详细解释丰田不用充电的混动车的工作原理。
首先，丰田混动车采用了传统汽油发动机和电动机的组合。
传统汽油发动机在燃烧汽油时产生动力，并驱动车辆行驶。
同时，电动机通过丰田独有的电力系统提供额外的动力。
这两个动力装置可以单独或同时运行，以满足不同驾驶环境和需求。
其次，丰田混动车的电池组是实现不用充电的关键。
这些电池组由高性能镍氢电池构成，通过汽油发动机转动的发电机进行充电。
当汽车减速或行驶惯性滑行时，电池组会主动回收和储存能量。
这种能量回收和储存的方式称为再生制动系统。
再次，丰田混动车有一个关键的装置，即电动机发生器。
电动机发生器的作用是将汽油发动机产生的动力转化为电能，储存到电池组中。
当需要额外动力时，电动机发生器会将储存在电池组中的电能转化为动力，供电给电动机，从而提供车辆加速等功能。
此外，丰田混动车还具有智能控制系统，用于自动控制汽油发动机、电动机和电池组之间的能量流动。
系统能够根据驾驶环境和需求自动切换不同动力装置的工作状态，以实现最优的能源利用效果和车辆性能表现。
通过上述工作原理，丰田混动车实现了不用充电的功能。
由于采用了再生制动系统和电动机发生器的能量回收和储存机制，丰田混动车能够在行驶过程中通过汽油发动机自行产生电能，为电动机提供动力。
这种设计减少了对外部电源的依赖，避免了传统电动车需要定期进行充电的问题。
丰田不用充电的混动车的优点是充电方便，驾驶者无需定期寻找充电桩进行充电，可随时加油继续行驶。
另外，丰田混动车在短途行驶和城市交通环境中更为高效，通过动力系统的智能控制和再生制动系统的能量回收，能够降低油耗和尾气排放，提高燃油利用效率。
总结起来，丰田不用充电的混动车通过汽油发动机和电动机的组合、再生制动系统和电动机发生器等关键技术，实现了行驶过程中不需要外部电源充电的功能。
丰田卡罗拉双擎混合动力系统结构原理和故障案例分析(4)
职教与培训
VE&T
四、丰田卡罗拉 混合 动力系 统 故障案例分析
故障 1 故障 现象 ：一辆 2016 年产丰田卡 罗 拉 混 合 动 力 轿车， 因 偶 尔 无 法 行 驶 而进店报修，该车搭载 8ZR-FE 发动 机，行驶里程 32 100 km。用户反映 该 车偶 尔 出 现 无 法 行 驶 的 故 障， 同 时 组 合 仪 表 上 的 主 警 告 灯、 发 动 机 故 障 灯 等 多 个 故 障 指 示 灯点 亮， 且 多功 能 显 示 屏 提 示“ 混 合 动 力 系 统 故 障， 换 至 P 挡”（图 43）。 检 查 分 析 ：维 修 人 员 接 车 后， 首 先试车验 证故障 现象。踩下制动踏板， 按 下 电 源 开 关，仪 表 板 上 的“ R E A DY” 指 示 灯 正 常点 亮， 观 察 组 合 仪 表， 无 任 何故障 指示灯点亮。将 挡位 置于 D 挡， 车 辆 能 够 正 常 行 驶。 与用 户 沟 通 得 知， 该 车 半 年 前 发 生 过一次 碰 撞 事 故， 事 故 维 修 中曾 更 换了 前 保 险 杠 和 左 前 翼 子 板， 自 从 做 过 事 故 维 修 后， 车 辆 经常 会出 现 上 述 故 障 现 象， 且 故 障具有一定的偶发性。 本 着 科 学 诊 断 的 原 则， 连 接 诊 断 仪（GTS） 读 取 故 障 码， 无 任 何 故 障 码 存 储。 接 着 使 用 多种 测 试 方法 让 故 障 现 象 重 现，在使 用高压 水枪 对 车 辆 进 行 淋 雨 测 试 时， 组 合 仪 表 上 的 多 个 故 障 指 示 灯点 亮， 并且 车 辆 出 现 无 法 行驶的故障。 用 诊 断 仪 进 行 检 测， 读 取 的 故 障 码 有 ：“ P 0A 3 F2 1 — 电 动 机 A 位 置 传 感 器 信 号 振 幅 最 小 ”； “P1CAD49 电动机 A 位置传感器内 部 电 子 故 障 ”。 经 查 阅 维 修 手 册， 得 知 2 个故障码的设置条件及故障可 能部位，如表 1 所示。
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4. 执行或取消自动P档
指令
换入P档
2. 自动P档的指 令
串行通信
HV ECU
3. P 档指令或取 消自动P档
5. 关 闭
换档控制执 行器
电源模 式OFF
第三节 混合动节气门 (ETCS-i智能电子 节气门控制系统) 排放催化系统 冷却系统 燃油系统
• 非接触型换档 / 选择传感器 • (使用了霍尔IC和磁铁)
选择传感器
换档传感器
参考
电子换档系统 – 换档杆
• 换档传感器 ➢ 换档传感器输出特性
输出特性
4.5
2.5
输出电压 (V)
0.5
-55
-10
0
10
55
传感器轴旋转角度 ()
LHD Model D, B
中间, N
R
第三节 混合动力变速驱动桥
EEC (-W, -Q)
最大扭矩
SAE-NET (-A, -K)
EEC (-W, -Q)
• 换档控制电机使用了SR (磁阻转换)电机
线圈
W相 V相 U相
•无电刷 •无永久磁铁
定子
转子
换档控制电机 (SR Motor)
底盘
电子换档系统 – 驻车锁止控制
• SR电机原理
电磁铁
W
U
磁力
V
WUV
V
W
V
W
U
UU
U
W
V
V UW
W
V
V UW
:有电流
WUV
V
W
U
U
W
V
V UW
底盘
电子换档系统 – 驻车锁止控制
丰田车系混合动力汽车 原理与检修
第三节 混合动力变速驱动桥
驱动桥 • P112 混合动力变速驱动桥 ➢ 主要区别
MG2 电动机
链条的传动比 改变
采用WS型 变速器液
MG1 发电机
由滚锥轴承变为 滚珠轴承
第三节 混合动力变速驱动桥
驱动桥 – P112型混合动力变速驱动桥
采用了换挡控制执行器
不再使用油盘
12V
驻车开关
换档控制 马达
IND MUA
PCON PPOS
串行通信
电源控制ECU
HV ECU
旋转角度传感器 (霍尔 ICs)
换档控制执行器
MVA MWA RA RB RZ1
MPX
变速器控制ECU
BEAN
组合仪表, 多功能显示 等.
参考
电子换档系统 – 驻车锁止控制
• 驻车锁止控制系统图
12V
驻车开关
第三节 混合动力变速驱动桥
电子换档系统 – 概要
• 依靠电信号来实施换档 • 采用了瞬时换档装置
驻车开关
驻车开关状态
档位显示器
组合仪表
换档杆运作
HV ECU
换档杆 (瞬时换档)
发动机控制
MG1, MG2
机械驻车锁止 机构
发动机 ECU (ECM)
变速驱动桥
第三节 混合动力变速驱动桥
电子换档系统 – 系统图
电子换档系统 – 换档杆
• 选择传感器 ➢ 非接触型
霍尔ICs
磁铁
连接到换档杆
参考
电子换档系统 – 换档杆
• 选择传感器 ➢ 选择传感器输出特性
输出特性
输出电压 (V)
HI
2.25 LO
左
换档杆敲击
右
LHD Model
R, N, D
中间, B
第三节 混合动力变速驱动桥
电子换档系统 – 驻车开关
• 按下驻车开关能换入P档
• 检测至端点位置的运作. ➢ 概念
目标位置P档(非P档)由 P档(非P档)端点位置的
预先设定值来判断
变速器控制ECU可检测 出一端点位置, 这样可确 定出每一行程的目标位
置(P档或非P档)
目标位置的概念
“P档” 目标 位置
换入P档运作范围
“非 P档” 目标 位置
预定值
底盘
电子换档系统 – 驻车锁止控制
第三节 混合动力变速驱动桥
电子换档系统 – 驻车锁止控制
• 采用换档控制执行器实现电子换档系统
驻车开关
HV ECU
指令 P档 或 非P档
换档杆
换档控制执 行器
混合动力变速驱动桥
驻车锁止机构
变速器 控制 ECU
控制 位置
链接
第三节 混合动力变速驱动桥
电子换档系统 – 驻车锁止控制
• 驻车锁止控制系统图
•“P档” 或 “非 P档”
变速器控制ECU •警告显示指令
HV ECU
组合仪表, 多功能显示
等.
第三节 混合动力变速驱动桥
电子换档系统 – 驻车锁止控制
• 换档控制执行器使用了SR电机和减速机构
换档控制电机 磁铁
转角传感器 (霍尔 IC)
摆线减速机 构 输出轴
横截面
第三节 混合动力变速驱动桥
电子换档系统 – 驻车锁止控制
第三节 混合动力发动机
概述 1NZ-FXE中的“X”表示 采用了阿特金森循环,此 原则用于车辆的发动机.
“阿特金森”循环 高热效率(膨胀率)
第三节 混合动力发动机
概述
项目 气缸数和排列 气门机构
排量 in.)
cm3 (cu.
缸径 x 行程 mm (in.)
压缩比
最大输出功 率
SAE-NET (-A, -K)
制动灯开关
驻车开关 (指示灯)
换档杆位置传感器 (档位, 选择)
多功能显示器
换档控制执行器
旋转角传感器
档位控制马
达
M
变速驱动桥
HV ECU
CAN
网关ECU
警告显示 AVC-LAN
电源控制 ECU
档位指示灯 主警告灯
变速器控 制 ECU
BEAN
组合仪表
第三节 混合动力变速驱动桥
电子换档系统 – 换档杆
• 检测至端点位置的运作. ➢ 检测方法
<检测P档端点位置>
操作换档控制执 行器至P档端点位
置一侧.
检测P档 端点位置
回到P档目标 位置
脉冲数
底盘
电子换档系统 – 驻车锁止控制
• 自动P档控制
除P档外，切换电源模 式为OFF状态
自动P档控制
电源控制 ECU
1. 自动P档的指 令
BEAN
变速器控制 ECU
• 换档控制执行器使用摆线减速机构 (高减速比)
电机输出轴中 心
示意图
输出轴 外齿轮
轴承 偏心盘 (电机
轴) 内齿轮
底盘
电子换档系统 – 驻车锁止控制
• (机械)驻车锁止机构的构造
驻车锁爪
换档控制执行 器轴
驻车锁止 杆 w/ 弹
簧
P档位置(锁 止)
非P档位置(开 锁)
底盘
电子换档系统 – 驻车锁止控制
驻车开关
驻车开关指示灯
第三节 混合动力变速驱动桥
电子换档系统 – 驻车开关
• 指示灯显示以下情况
指示灯显示
内容
Lights up
• 点火开关ready后3秒 •P档
•P档 非P档操作时间过长 Blink (fast)
•系统故障 Blink (slow)
•档位不在P档 •操作 P档 非 P档 OFF
换档控制 马达
旋转角度传感器 (霍尔 ICs)
换档控制执行器
IND MUA
PCON PPOS
•“P档” / “非 P档” 指令 •车速状况
串行通信
•“P档” 或 “非 P档”
•自动 P档指令
MVA MWA RA RB RZ1
电源控制 ECU
自动 P档指令
MPX
完成或取消制动 P档 BEAN
驻车制动开关