丰田prius的结构原理
Prius的工作原理
标题：Prius的工作原理浏览本帖图片prius先驱者（prius）好在哪里？主要是省油。
先看一下测试结果。
按照欧洲排放标准的测试方法，该车100公里耗油约4.4升，远远低于同级别（紧凑型中档轿车）其他非混合动力车。
也就是说100公里二氧化碳排放约102克，低于2012年生效的欧洲5标准的要求。
按照美国FTP测试方法，该车100公里耗油约3.7升，低于未来的SULEV（Super Ultra Low Emission Vehicle）标准。
它的工作原理是怎样的呢？大家都知道，混合动力的基本原理是：内燃机和电动机结合。
启动时电动机提供额外的扭矩，协助加速；刹车或下坡时，电动机能把部分动能反过来转换成电能，存储到电池中。
在启动停止频繁的市内交通里，这样就能节省能源。
而且，在电动机的支持下，内燃机可以尽可能多的以省油的模式以最优化的转速运行。
丰田混合动力技术基于这一原理，但是实现方式与众不同。
最大的特点：它有独立的发电机和电动机各一台；它的变速仅仅靠一套行星齿轮组，没有传统的机械变速箱和离合器（或是油压传动机构）。
其他的混合动力车，比如本田的Insight，只有一台电动-发电机，配上CVT或6速自动变速器。
这里要提及的是：丰田的电池是与松下电器联合研制和生产的，在Prius 里的重量仅仅是39千克。
丰田和松下下大功夫，大大减少了电池的记忆效应。
在美国市场，丰田为电池提供10年质保，在欧洲8年。
另外，发电机和电动机的工作电压均为500伏特，因而丰田专门开发了直流变压器，以便实现500V和14V的转换。
仅仅一套行星齿轮组，简直是不可思议。
怎么样就靠一组齿轮实现所有的档位包括倒车档？原理其实也很简单：发电机带动太阳轮（sun gear），内燃机带动行星轮（planet gear carrier），电动机与外环（ring gear）相连。
同时，电动机的输出轴直接与传动轴连接。
3台机器以不同的转速的和转向搭配就能实现任意输出速度和驱动模式。
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。
5混合动力汽车结构原理(工作原理)丰田普锐斯
车速 0
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THS-II 工作原理
倒车（R档）
只用MG2 作为倒车动力. 在SOC正常状态下,发动机在车辆倒车时不工作.
参照列线图
THS-II 工作原理
倒车（R档） 只用MG2 作为倒车动力. 在SOC正常状态下,发动机在车辆倒车时不工作.
车速 0
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THS-II 工作原理
最大转速 转/分
冷却系统
50 (68) / 1200 – 1540
400 (40.8) / 0 - 1200
230 6,700 rpm
水冷
Prius THS II 工作原理
动力分配机构 (行星齿轮机构)
行星齿轮
齿圈
行星架
太阳轮
Prius THS-II 工作原理
动力分配机构 (行星齿轮机构)
– MG1 – 太阳轮 – MG2 – 齿圈
参照列线图
THS-II 工作原理
减速 (B 档)
MG2产生的电能在HV 蓄电池充电同时，提供给MG1, 然后MG1驱动发 动机 . 同时, 发动机燃油切断. MG1的原动力用作发动机制动.
参照列线图
THS-II 工作原理
减速 (B 档)
MG2产生的电能在HV 蓄电池充电同时，提供给MG1, 然后MG1驱动发 动机 . 同时, 发动机燃油切断. MG1的原动力用作发动机制动.
THS-II 控制系统 – 驱动力限制控制
• 当检测到车轮滑转时， HV ECU 控制 MG2 的驱动力并且施加液压 制动力
每个车轮的 滑转 速度传感器
防滑控制 ECU
制动力
HV ECU
高速
牵引控制
速度传感 器
TOYOTA__PRIUS_的驱动原理图示
减速或制动时
在踩制动器或松油门时， 混合动力系统使车轮的 旋转力带动电动机运转， 将其作为发电机使用。 减速时通常作为摩擦热 散失掉的能量，在此被 转换成电能，回收到 HV蓄电池中进行再利 用。
液晶仪表盘
电子油门 电子油门取消了传统油门拉线，通过油门踏板传感器， 微电脑对节气门进行控制，反应更灵敏，控制更精确。
放映结束
谢谢！
停车
在停车时，发动机、电 动机、发电机全部自动 停止运转。不会因怠速 而浪费能量。当HV蓄 电池的充电量较低时， 发动机将继续运转，以 给HV蓄电池充电。有 时因与空调开关连动， 发动机也仍会保持运转。
电子启动按钮
踩住制动踏板的同时按开关，松开制动踏板，车子
启动。
电子换档
PRIUS采用智能电子自动换挡系统，可以轻松地 完成换挡。小型的换档开关在完成换挡后自动回到 原来的位置。目视前方的同时无需视线移动也可仅 通过手，轻松确定位置。
ＥＣＵ的组成和作用
电控单元由微机（CPU）、输入、输出及控
制电路三部分组成，其核心件是CPU。
电控单元的作用是根据内存的数据对各种传
感器输入的信息进行运算、处理、判断，然 后输出指令，向喷油器提供一定电脉冲信号 以控制喷油量。
ECU的工作原理
输入电路接受传感器等装置输入的信号， 对信号进行过滤处理和放大，然后经输入电 路中的模／数转换器将模拟信号转换为数字 信号，并传递给微机。微机将上述已经预处 理过的信号进行运算处理，再将处理数据送 至输出电路，输出电路将数字信息的功率放 大或还原为模拟信号，使其驱动被控的调节 元件工作。
Prius混合动力系统分析
Prius混合动力系统分析Prius简介1997年12月第一代Prius在日本上市；2000年小改款后面向北美和欧洲销售；2003年9月推出了第2代车型。
该车所采用的发动机专门为混合动力系统设计，并采用电动助力转向等技术以尽量降低能耗。
表1给出了两代Prius的主要参数。
与第1代相比，第2代Prius增加了电动空调、一键式起动等功能。
本文的主要研究对象为2001款Prius，但未考虑空调工作状态对控制策略的影响，也未考虑电机和电池的工作效率。
Prius混合动力系统结构Prius采用混联式的机械结构，包括2个电机，即MG1（用于调速）和MG2（作为驱动电机），均可以作为发电机和电动机。
电机和发动机通过一套行星齿轮组连接实现动力分配。
如图1所示，发动机与行星架相连，MGl和太阳轮相连，MG2连接在齿圈上，齿圈再通过齿形带和主减速器相连。
电机和发动机之间具有以下的转速关系：n MG1+in MG2=(1+i)·n e(1)发动机输出的转矩一部分通过太阳轮作用在MGl上，一部分作用在齿圈上，且存在：其中：i=z ring/z sun说的具体点就是Prius混合动力汽车结构的核心部分是行星轮机构，丰田称之为动力分配装置(PSD，Power Split Device)。
结构示意图如下图：该行星轮系有两个自由度，在此结构中，发动机和行星架相联，通过行星齿轮将动力传递给外圈的齿圈和内圈的太阳轮，齿圈轴与电机和传动轴相联，太阳轮轴和发电机相联。
PSD将发动机大约70％的转矩直接传递到驱动轴上，将另一部分转矩传送到发电机上，并且发电机、电机和发动机的转速存在一线性关系。
在驱动轴转速(即电机转速)不变的情况下，通过调节发电机来调整发动机转速。
同时，发动机和电机转矩可以直接叠加。
但是结构上较为复杂，给制造和控制带来了一定的困难。
不同工况下混合动力系统工作状况1)发动机起动发动机起动分为热起动、冷起动。
热机状态下，MGl作为电动机拖动发动机达到1000 r/min以上后，发动机开始喷油，同时MGl进入发电模式，如图2所示，如果电池的充电需求为零，则发动机在运行约2 s后停机。
丰田普锐斯电机及驱动控制系统解析
丰田普锐斯电机及驱动控制系统解析作为全球最成功的环保车型，丰田普锐斯（PRIUS）早已成为油电混合动力车型中的全球销量冠军，即使在我们的身边，也经常可以见到它们的身影。
目前，在国内生产的丰田普锐斯（PRIUS）是采用丰田第二代混合动力系统，集发动机和电动机组合而成的并行混合动力车（图1）。
丰田第二代混合动力系统(THS-Ⅱ)，可以根据车辆行驶状态，灵活地使用2种动力源，并且弥补2种动力源之间不足之处，从而降低燃油消耗，减少有害气体排放，发挥车辆的最大动力。
由于其THS-Ⅱ电机及驱动系统结构复杂，技术先进，本文将为大家详细介绍该系统的结构及基本原理，以帮助读者更进一步了解THS-Ⅱ系统。
一、THS-Ⅱ电机及驱动控制系统的特点1.在电动机和发电机之间采用AC500V高压电路传输，可以极大地降低动力传输中电能损耗，高效地传输动力。
2.采用大功率电机输出，提高电机的利用率。
当发动机工作效率低时，此系统可以将发动机停机，车辆依靠电机动力行驶。
3.极大地增加了减速和制动过程中的能量回收，提高能量的利用率。
二、THS-Ⅱ电机及驱动系统基本组成1.HV蓄电池：由168个单格镍氢电瓶（1.2V×6个电瓶×28个模块）组成，额定电压DC20 1.6V，安装在车辆后备厢内。
在车辆起步、加速和上坡时，HV蓄电池将电能提供给驱动电机。
2.混合动力变速驱动桥：混合动力变速驱动桥由发电机MG1、驱动电机MG2和行星齿轮组成（图2）。
3.变频器：由增压转换器、逆变整流器、直流转换器、空调变频器组成。
（1）增压转换器：将HV蓄电池DC201.6V电压增压到DC500V（反之从DC500V降压到DC201.6V）。
（2）逆变整流器：将DC500V转换成AC500V，给电动机MG2供电。
反之将AC500V 转换成DC500V，经降压后，给HV蓄电池充电。
（3）直流转换器：将HV蓄电池DC201.6V降为DC12V，为车身电器供电，同时为备用蓄电池充电。
由Prius了解混合电动汽车的构造
1.5L排量，并采用VVT-i （根据 发动机的状态控制进气凸轮轴， 从而在所有速度范围内提高扭矩 ） 技术，ETCS-i（智能电子节气门 系统 ）
HV的发动机和普通汽车的发动机 一样，不过尺寸上由于对空间的 需求要小与普通汽车，要更显得 精致，可靠。
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HV各组成部分------电动发动机Ⅰ
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关于普锐斯
目前现行的混合动力系统模式 分为串联式、并联式和混联式，普锐斯搭载的混联式 混合动力系统，集合了各式混合动力系统的优势； ·发动机和发电机可根据行驶状况共同驱动或分开单独使用 ·停驶时自动停止发动机，减少能量浪费 ·更有效地控制发动机和电动机，加速反应快捷而顺畅 其结构左如左图，在advisor中其仿真模型如右图：
HV各组成部分------电池组
HV Battery
HV电池组包括由6块1.2V的镍氢 蓄电池 单元组成一个模块，不 同型号的普锐斯所包含的模块 数量也不同，具体参照左图。
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补充：电池组的组成
主要包括：电池单元，电池单元ECU，系统总继电器
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补充：关于SMR
SMR，总继电器， 即起到控制电路的 作用，例如：当充 电的时候SMR1与 SMR3接通， RESISTOR（电阻） 起到限流的作用以 保护电路，当充电 完毕后断开SMR1， 接通SMR2，使电流 流通。
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The end
谢谢 本次演示到此结束
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普锐斯总体结构
主要组成：1：内燃机（IC Engine） 2：电动发电机Ⅰ（Motor Generator） 3：电动发电机Ⅱ 4：行星齿轮组（Planetary Gear Set） 5：电流转换器（Inverter） 6：电池组（Battery） 7：控制单元（ECU）
丰田Prius技术详解
主要规格表尺寸及质量全长mm 4,450全宽mm 1,725全高mm 1,510轴距mm 2,700轮距（前/后）mm 1,510/1,480最小离地间隙（空载）mm 160最小转弯半径m 5.1整备质量kg 1,345满载质量kg 1,745轮胎规格195/60R15发动机型号1NZ-FXE型式4缸直列顶置双凸轮轴电喷16气门（VVT-i）排气量cc 1,497最大功率kW/rpm 57/5000最大扭矩Nm/rpm 115/4000缸径 * 行程mm/mm Φ75.0*84.7压缩比13.0最高车速km/h 165燃油供给装置EFI(电子控制式燃料喷射装置)变速箱型式电子控制式无级变速油箱容积L 45百公里耗油（综合工况法）L/100km 4.7 电动机 66``l型式同步交流电动机（永磁型）最大功率kW/rpm 50/1200-1540最大扭矩Nm/rpm 400/0-1200混合动力车专用蓄电池型式密封Ni-MH（镍氢电池）模块数量28容量Ah 6.5/3h制动、悬架、驱动方式制动系统(前/后) 通风盘式/实体盘式悬架系统前麦弗逊式悬架悬架系统后摇曳臂式悬架驱动方式前轮驱动车身整体铸造1.5升VVT-i发动机高膨胀比循环和智能正时可变气门系统VVT-i保持在最佳状态，减弱了摩擦带来的能量损失，进而实现了优异的动力性能和高效的能源利用率。
TOYOTA 油电混合动力系统中安装的发动机与以往机型相比，具有低油耗，高输出的特性。
＜高膨胀比循环＞1NZ-FXE应用了高膨胀比循环的代表性系统“艾金森循环”，是追求高效率的1.5L发动机。
缩小燃烧室容积，以提高膨胀比（＊1)，即等待爆发压力在充分降低后才进行排气，由此充分利用爆发能量。
膨胀比：(膨胀行程容积+燃烧室容积)/燃烧室容积＜高旋转化＞将发动机的最高转数升至5000r.p.m，提高了输出功率。
在减少摩擦损失的同时提高了最高转数，所以既加大了加速时的驱动力，又实现了低油耗。
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丰田prius的结构原理
丰田Prius是一款混合动力汽车，它采用了丰田独特的混合动力系统，主要由燃油发动机、电动机、电池组和控制单元等组成。
下面将详细介绍丰田Prius的结构原理。
首先，丰田Prius的动力系统由一台以汽油为燃料的发动机和一个电动机组成。
发动机是一台1.8升四缸发动机，它通过燃料燃烧产生动力，并驱动汽车前轮。
而电动机则是由电池组提供能量，通过电机控制器来控制电动机的工作。
这两个动力源可以单独或同时工作，根据驾驶条件和能源利用效率的需要进行自动切换。
其次，丰田Prius的电池组是由镍氢电池构成的。
这种电池具有高能量密度和较长的寿命，能够提供电动机所需的电能。
电池组一般安装在后排座椅下方的底盘内，这样可以使得车辆的重心更低，提高稳定性。
另外，丰田Prius还配备有能量回收系统。
当车辆制动时，发动机通过电机控制器变为发电机，将制动时产生的动能转化为电能，存储在电池组中。
这样一来，车辆制动时产生的能量得以有效回收利用，提高能源利用效率。
此外，丰田Prius还采用了一种称为CVT的无级变速器。
传统的汽车变速器有固定的档位，而CVT则可以实现无级变速，根据驾驶环境和驾驶者的需求实时调整传动比，使发动机在最佳工作效率下运行，提高燃油经济性。
在车辆行驶过程中，丰田Prius的控制单元通过传感器来监测和控制车辆状态。
这些传感器可以实时获取车辆的车速、路况、转向角度等参数，并根据这些参数调整发动机和电动机的输出功率，以及控制电池充放电过程，最大限度地提高能源利用效率。
此外，控制单元还根据驾驶模式选择最佳的动力来源，并根据驾驶者的需求进行自动调整。
最后值得一提的是，丰田Prius还采用了一些节能减阻措施。
例如，车身外形经过流线型设计，减少空气阻力；轻量化设计减少车辆整体重量；采用低滚动阻力的轮胎等。
这些措施都有助于减少能量损耗，提高燃油经济性。
总的来说，丰田Prius的混合动力系统通过优化发动机和电动机的配合工作，以及能量回收和节能措施的应用，实现了较高的燃油经济性和低排放。
它不仅减少了对传统燃油的依赖，还提供了更环保和经济的出行方式。