丰田ths混动技术原理
混合动力系统THS
混合动力系统THS-C简介中图分类号：U463.203 文献标识码：B 文章编号：1003-8639（2005）02-0056-04 作为节省燃油的手段，在汽车上设置了采用电动机的混合动力系统。
这在小客车上已获得了成功，从保护环境的角度看，CO2排放量较多的轻型车更有必要加速混合运输经。
在2001年，丰田将THS与无级自动变速器相结合的系统（称之为THS-C）设置在大霸王牌混合动力车上。
与小客车相比，轻型车的车身大而重，油耗也多，这种系列的车辆采用混合动力系统之后，减少CO2排放的效果会更加显著。
但是，如果只是将THS加大后就用在轻型车上，驱动转矩主要依靠的是电动机，需要加大电动机、逆变器等部件的尺寸，在成本、质量、装车性等方面存在很多难题。
因此，丰田公司决定变速器还是利用现在的皮带式无级变速器（CVT），选择发动机高效工作点，以便可用较小的电动机就能确保所需要的驱动转矩。
同时减小逆变器与驱动用蓄电池的体积，由此降低成本、提高装车性，同时显示出采用混合动力系统的节油效果。
对轻型车来说，与2轮驱动（2WD）相比，4轮驱动（4WD）车的油耗更严重些，造成所必需的传动轴质量增加。
采用电动式4WD的话，就可以将这些缺点抑制在最小程度。
而且，仅在必要时才采用4WD，并通过前、后两方的电动机回收制动能量，由此将4WD 化引起的油耗恶化降低到最小程度。
1 系统的构成大霸王牌轻型车前轮驱动采用的是并联工混合动力系统，它包括发动机、电动机、CVT 及动力转换系统;后轮为电动式4WD，它是由与前电动机不相关的后电动机来驱动的。
混合动力系统的构成如图1所示。
采用THS-C的大霸王混合动力车与采用THS的普瑞斯对比如表1所示。
大霸王混合动力车采用的电动机与动力用蓄电池的规格如表2所示。
前驱动组件的结构简图如图2所示。
发动机与恒星齿轮相连，电动机与行星齿轮相连。
CVT的输入有时为齿环，有时为行星齿轮。
2 系统的工作原理2.1电动机行驶与发动机行驶发电机的充电状态处于通常范围时，在车辆停止及低速轻负荷等发动机的效率很低的工作区域里，则发动机自动停机、断开离合器II、仅使离合器I接合，这时为电动机行驶，从而降低了油耗。
丰田混合动力系统THS的主要部件电机与电池
----THS的主要部件电机、变频器与电池
主讲：韦峰
THS的主要部件电机、变频器与电池
THSⅡ
THS系统框图
P(档换r位档iu传, s选感系择器) 统框图
加速踏板位置 传感器
发动机 制动执行器
车速传感 器
发动机 ECU (ECM)
防滑控制 ECU
DLC3
混合驱动桥
分解器型速度传感 器 (MG2)
Arms 最大转速 冷却系统
’04 PRIUS 同步交流电动机 发电机, 发动机的起动
机 AC 500
37.8 (51) / 9500
45 (4.58) / 0 – 6000
75 10,000 rpm
水冷
MG2
类型 功能
项目
’04 PRIUS 同步交流电动机
发电、驱动车轮
额定电压
V
最大输出功率 kW (PS) / rpm
椭圆型转子与MG的永磁转子相 连接，同步转动。椭圆型转子 外圆曲线代表着永磁转子磁极 位置。定子包括1个励磁线圈和 2个检测线圈，2个检测线圈S和 C轴线在空间坐标上正交，HV ECU按预定频率的交流电流输 入励磁线圈A，随着椭圆型转 子的旋转，转子和定子间的间 隙发生变化，就会在检测线圈S 和C上感应出相位差90°正弦、 余弦感 应电流，HV ECU根据 检测线圈S和C感应电流的波形 相位和幅值，以及波形的脉冲 次数，计算出MG1和MG2永磁 转子的磁极位置和转速值信号， 作为HV ECU对电机MG1、 MG2矢量控制的基础信号。
转子采用稀土永磁材料作 为永磁铁，安装在转子铁 芯内部（内埋式永磁转 子）。
转子内的永磁铁为“V”形， 有效集中了磁通量，提高 电机的扭矩。
丰田凯美瑞双擎THS系统技术解析（二）
丰田凯美瑞双擎THS系统技术解析（二）混合动力车辆控制ECU使用来自加速踏板位置传感器的信号检测踩下加速踏板的量。
混合动力车辆控制ECU接收来自MG2解析器的车速信号，并检测来自换挡杆位置传感器的换挡杆位置信号。
混合动力车辆控制FCU根据该信息判断车辆的工作情况，并对MG1、MG2和发动机的原动力进行优化控制。
此外，混合动力车辆控制ECU对MG1、MG2和发动机的输出功率和扭矩进行优化控制，从而实现更低的燃油消耗和更清洁的废气排放。
（一）蓄电池的控制蓄电池控制系统原理如图8所示。
混合动力车辆控制ECU根据蓄电池电压、电流及温度传感器的信号计算出的SOC值，持续执行充电／放电控制，以使SOC值保持在目标范围内。
在蓄电池电压传感器中也配备泄漏检测电路，以检测HV 蓄电池是否有过大电流泄漏。
混合动力车辆控制ECU也通过对冷却风扇的闭环控制，确保蓄电池处于最佳的工作状况。
（二）系统主继电器（SMR）控制接收到来自混合动力车辆控制ECU的指令后，SMR继电器连接并断开高压电路电源。
负极侧的1个继电器（SMRP）是集成于DC-DC 转换器（混合动力车辆转换器）内的半导体继电器。
其它2个是安装在HV蓄电池总成内HV接线盒总成上的触点型继电器。
系统主继电器（SMR）控制原理如图9所示。
1．电源接通控制首先，混合动力车辆控制ECU接通SMRB。
然后，接通SMRP。
混合动力车辆控制ECU在接通SMRG后，断开SMRP。
电流首先经过电阻器，以这种方式对其进行控制，从而保护了电路中的触点，避免其因浪涌电流而受损。
2．电源切断首先，混合动力车辆控制ECU断开SMRG。
判定SMRG的触点是否烧结后，再断开SMRB。
然后，混合动力车辆控制ECU接通SMRP以判定SMRB的触点是否烧结。
接着断开SMRP。
如果混合动力车辆控制ECU检测到触点烧结，则点亮主警告灯，并在多信息显示屏上显示警告信息，然后将诊断故障码（DTC）存储在存储器中。
丰田混动的工作原理
丰田混动的工作原理
丰田混动是一种先进的汽车动力系统，它采用了电动机和燃油发动机的混合动力方式，以实现更高效、更环保的驾驶体验。
那么，丰田混动的工作原理是什么呢？
丰田混动系统由电动机、燃油发动机、电池组、变速器和控制器等组成。
当车辆启动时，电池组会为电动机提供电力，电动机开始工作，将车辆推动起来。
在低速行驶时，电动机可以单独驱动车辆，这时燃油发动机处于关闭状态，车辆完全依靠电动机驱动。
当车辆需要更大的动力输出时，燃油发动机会启动，同时电动机也会继续工作，两者共同驱动车辆。
这时，电池组会为电动机和燃油发动机提供电力，以保证它们能够正常工作。
在高速行驶时，燃油发动机会主要负责驱动车辆，而电动机则会提供额外的动力输出，以提高车辆的燃油经济性和性能表现。
丰田混动系统还采用了能量回收技术，即在制动时，电动机会将制动能量转化为电能，储存在电池组中，以供后续使用。
这种能量回收技术可以有效地提高车辆的能源利用率，减少能源浪费，从而实现更环保的驾驶体验。
总的来说，丰田混动系统的工作原理是将电动机和燃油发动机的优势结合起来，以实现更高效、更环保的驾驶体验。
通过合理地控制电动机和燃油发动机的工作状态，以及采用能量回收技术，丰田混
动系统可以在保证车辆性能的同时，最大限度地减少能源浪费，为用户带来更加舒适、便捷的驾驶体验。
(整理)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。
丰田混合动力系统THS的主要部件发动机讲诉课件
发动机热管理技术
温度控制
发动机热管理技术通过对发动机冷却系统和润滑系统的精确控制，实现发动机温度的稳定控制，保证发动机在最佳温 度下工作。
降低磨损
采用热管理技术的发动机能够有效降低发动机各部件的磨损，延长发动机寿命。
提高性能
通过优化发动机温度，热管理技术能够提高发动机的动力输出和燃油经济性，同时降低尾气排放。
THS系统在丰田车型中的应用
普锐斯：作为丰田首款混合动力车型，普锐斯成功运用THS系统，实现低油耗与低 排放。
凯美瑞双擎：在国内市场，凯美瑞双擎搭载THS系统，为消费者带来更加环保、高 效的驾驶体验。
以上内容只是对丰田混合动力系统THS的初步概述。在实际应用中，THS系统的性 能、工作原理等方面还有诸多细节值得深入探讨。
与电池的协同
发动机与电池组协同工作，当发动机产生的能量超过车辆需求时，多余的能量可以储存到 电池组中；而在发动机产生的能量不足时，电池组可以提供额外的能量以满足车辆需求。
与控制系统的协同
发动机的运行状态受到混合动力系统控制单元的精确控制，以实现最佳的燃油经济性和动 力性能。控制系统根据车辆行驶状态、驾驶员需求等因素实时调整发动机的运行参数。
05
THS系统发动机维护与故障诊 断
发动机的日常维护与保养
机油更换
定期更换机油，保持机油清洁 ，以确保发动机正常运行和延
长发动机寿命。
空气滤清器更换
定期检查和更换空气滤清器， 防止空气中的杂质和颗粒物进 入发动机，保证发动机呼吸畅 通。
火花塞更换
按要求定期更换火花塞，保证 发动机点火效果，提高燃烧效 率。
03
发动机关键技术解析
阿特金森循环技术
1 2
高效能
ths工作原理
ths工作原理
THS（Toyota Hybrid System）是由丰田汽车开发的混合动力系统，旨在提高燃油经济性和减少尾气排放。
其工作原理如下：
1. 燃油引擎：THS系统中搭载了一个内燃引擎，通常是汽油
引擎。
这个引擎负责为车辆提供动力，当需要高功率时，引擎会启动并燃烧燃料。
2. 电动机发电：在THS系统中，有一个发电机，也是一个电
动机，它主要负责将旋转动力转换为电能，并将电能存储在电池组中。
电池组是THS系统的能量储存装置。
3. 电动机驱动：THS系统中还搭载了一个电动马达，它直接
将电能转换为机械动力，提供辅助驱动力。
当需要低功率时，电动马达将为车辆提供动力，并且可以单独驱动车辆，不依赖于燃油引擎。
4. 车辆运行控制：THS系统通过电脑控制模块（ECU）来监
控和控制整个系统的运行。
ECU通过传感器收集车辆的数据，然后根据驾驶情况和系统状态做出相应的决策，以提供最佳的燃油经济性和动力输出。
总的来说，THS系统根据驾驶需求来优化燃料和电能的利用，通过灵活控制燃油引擎和电动机的工作状态，最大限度地提高燃油经济性，减少能源浪费，并减少尾气排放。
第二代混合动力系统(THS-Ⅱ)
(4)发动机和电动机并联加速起步 当汽车需要大转矩或急加速起步前进时，发动机和电动机同时参与工作。此时燃 料、电力、动力和热量的传递路线分别为：
• 燃料传递路线：10-汽油箱→1-发动机 • 电力传递路线：4-高压电池→8-12V充电用DC/DC →5-驱动电池用逆变器→7升压
电路→3-电动机 • 动力传递路线： 3-电动机→11-差速器(车轮)+1-发动机→11-差速器(车轮) • 热传递路线：1-发动机→16-散热器；5-驱动电池用逆变器→14-逆变器用冷却器
（10）汽车滑行 汽车滑行时，虽然不需要车辆驱动动力，但空调系统仍需要驱动力，此时 电力和热量的传递路线为：
• 电力传递路线：4-高压电池→8-12V充电用DC/DC→6-空调用逆变器→12空气压缩机电机
• 热传递路线：12-空气压缩机电机→17-蒸发器；5-驱动电池用逆变器→14逆变器用冷却器；12-空气压缩机电机→15-冷凝器(制冷剂用)
(11)汽车停车 当汽车在十字路口停车并且空调处于关闭状态时，THS系统停止工作。
• 电力传递路线：2-发电机→5-逆变器→4-高压电池 • 动力传递路线： 1-发动机→2-发电机+1-发动机→11-差速器(车轮)
(8)电动机行驶（用于倒车和缓行等工况） 在汽车倒车或缓行等工况时，采用电动机行驶模式。此时发动机不参与工作。
• 动力传递路线： 3-电动机→11-差速器(车轮) • 电力传递路线：4-高压电池→5-驱动电池用逆变器→7升压电路→3-电动机。
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丰田ths混动技术原理
丰田THS（Toyota Hybrid System）混动技术是一种由丰田公司开发的混合动力系统，用于提高汽车燃油经济性和减少尾气排放。
THS混动技术的原理是将传统的燃油发动机与电动机结合在一起，以实现更高效的动力输出。
THS系统由以下几个关键组件组成：1. 燃油发动机：THS系统使用一台燃油发动机，它可以使用汽油或柴油作为燃料。
燃油发动机主要负责提供动力，并驱动汽车行驶。
2. 电动机：THS系统配备了一个电动机，它通过电池组获得电能。
电动机主要用于辅助燃油发动机，提供额外的动力和扭矩。
3. 蓄电池：THS系统使用一组电池来存储电能，这些电池通常是镍氢电池或锂离子电池。
蓄电池负责为电动机提供电能，并在制动或减速时通过回收制动能量进行充电。
4. 动力分配装置：THS系统配备了一个动力分配装置，它根据驾驶需求自动控制燃油发动机和电动机之间的动力分配。
在低速行驶或加速时，电动机可以单独提供动力；在高速行驶时，燃油发动机和电动机可以一起工作，以提供更高的动力输出。
5. 制动能量回收系统：THS系统利用制动能量回收系统将制动过程中产生的能量转化为电能，并储存在蓄电池中。
这样可以减少能量的浪费，并提高燃油经济性。
通过以上组件的协同工作，丰田THS混动技术可以实现以下优势：1. 燃油经济性提高：电动机的辅助作用可以减少燃油发动机的负荷，从而降低燃油消耗。
2. 减少尾气排放：电动机的使用可以减少燃油发动机的运行时间，从而减少尾气排放。
3. 提供额外动力和扭矩：电动机可以提供额外的动力和扭矩，提高汽车的加速性能。
4. 制动能量回收：制动能量回收系统可以将制动过程中产生的能量转化为电能，减少能量的浪费。
丰田THS混动技术通过将燃油发动机和电动机结合在一起，实现了更高效的动力输出和更低的尾气排放，为汽车提供了更好的燃油经济性和环保性能。