任務2混合動力汽車結構與運行模式項目四混合動力汽車建議課時：1課時有一位混合動力車主反映他的車輛發動機總是運轉，是不是混合動力系統有故障啊？你作為新能源汽車專業學生，你能正確根據車主反饋的情況，判斷出其中的原因，并給出合理的解釋嗎？1.熟悉混合動力汽車的基本特征；2.熟悉混合動力汽車的基本結構；3.掌握混合動力汽車動力驅動單元結構與工作原理；4.掌握混合動力汽車的運行模式。1.能夠正確分析典型混合動力汽車的運行模式。變速驅動單元的結構混合動力汽車基本特征工作準備實施步驟混合動力汽車的能效表混合動力汽車的基本結構1.混合動力汽車基本特征（1）內燃機的升級變化混合動力汽車的內燃機排量較小，同時由于大多數混合動力汽車取消了12V發電機、曲軸皮帶驅動壓縮機等部件，因此會簡化輔助裝置的皮帶傳動機構，主要的表現是不再需要通過曲軸皮帶來驅動壓縮機和12V發電機了。豐田普銳斯內燃機曲軸皮帶當需要繼續添加燃油時，混合動力控制系統會首先先釋放系統封閉的燃油蒸汽壓力，然后才執行燃油箱蓋的打開和允許添加燃油。如圖所示的通用沃藍達混合動力汽車設計的很大的一個碳罐。沃藍達插電混合動力燃油碳罐（2）轉向系統的升級變化由于混合動力汽車的內燃機可能偶爾會停止運轉，因此內燃機將不能正確驅動一個液壓轉向助力系統的液壓泵。目前，幾乎所有的混合動力汽車上都使用了電動機械式轉向系統，如圖所示混合動力電動助力轉向系統（3）制動系統的升級變化混合動力汽車通常會設計有電動真空泵，無論內燃機是否關閉，改電動真空泵均能為帶有真空制動助力器的制動系統提供足夠的真空，保證了混合動力汽車的制動安全。混合動力汽車電動真空泵2.混合動力汽車的基本結構混合動力汽車的結構較為復雜，它具有傳統汽車與純電動汽車的雙重部件。如圖所示，混合動力汽車配置有內燃機、動力蓄電池、動力驅動單元、DC-DC轉換器，如果是插電式混合動力汽車還配置有車載充電器等。混合動力汽車基本結構3.變速驅動單元的結構混合動力汽車的變速驅動單元不同于現有的自動變速器或手動變速器，其內部主要包含有：用于驅動和發電的三相電機；用于實現動力切換的離合器；用于實現輸出動力變速的齒輪機構。（1）混聯式變速驅動單元例如，在豐田普銳斯車型中，變速驅動單元內部設計有2個驅動電機MG1和MG2，并設計有一個行星齒輪機構，如圖所示，其連接關系如下：內燃機與內部行星齒輪機構的行星架相連接。

MG1與行星齒輪機構的太陽輪相連接。

MG2與行星齒輪機構的齒圈以及車輛輸出軸相連接。（2）并聯式變速驅動單元在比亞迪秦的變速驅動單元中，組合設計有一個DCT雙離合變速器和一臺驅動電機，并通過一套減速機構進行并聯起來。如圖所示，其內部的連接關系是：1）驅動電機通過單獨的一套減速機構與齒輪變速箱相連；2）內燃機通過DCT雙離合變速器、以及另外一套減速機構與齒輪變速箱相連。4.混合動力汽車的運行模式混合動力汽車在運行過程中，通常可以細分成以下幾種運行模式：（1）起步加速純電力驅動或電機輔助內燃機運行（2）低速巡航行駛在低速巡航行駛時，內燃機的汽缸是處于關閉狀態的，只靠電機驅動車輛行駛。純電機驅動模式（3）加速在加速狀態下時，如果此時內燃機已經起動，那么會由電機輔助內燃機，提供強有力的加速動力。如果內燃機在未起動狀態下時，通常遇到大負荷情況下，系統會自動啟動內燃機來為車輛提供更高的動力。混合驅動模式（4）高速巡航在高速巡航狀態情況下，電機通常被關閉，只由內燃機進行驅動，以穩定的低油耗行駛。因為在這種工況下，內燃機的運行也是在最經濟的油耗下進行的。僅內燃機運行模式（5）減速系統會優先執行制動能量回收，將制動能量轉化為電能存儲在蓄電池中，此時內燃機會被關閉，減少能耗，提高充電效率。制動能量回收模式（6）自動停車怠速時，混合動力汽車具有最大的特點是內燃機會被自動停止，此時能源消耗和排放為零。自動停機模式無特殊要求無豐田普銳斯，或比亞迪秦，或榮威550混合動力，或其它類型混合動力汽車無1.啟動車輛，并操作混合動力汽車信息顯示屏，找到以下顯示信息：位于混合動力汽車的娛樂系統顯示屏或儀表信息顯示中心，均設計有車輛運行狀態的實時能量圖。該能量圖指示了行車過程中動力蓄電池與驅動電機之間電能的流動情況，如圖所示。典型混合動力汽車能量圖顯示界面2.釋放車輛手剎，并將檔位掛入D檔，嘗試運行以下形式狀態，并記錄能量圖顯示的狀態。（1）空載起步；（2）加速；（3）勻速；（4）急加速；（5）釋放油門踏板滑行；（6）制動車輛。3.分析記錄的能量顯示狀態（1）THS簡介普銳斯的中樞是豐田混合動力系統(ToyotaHybridSystem，THS），它利用汽油內燃機和電動機兩種動力系統，通過串聯和并聯相結合的形式進行工作。豐田混合動力系統（2）THS的工作模式當車輛處于起步或中低速運轉時，內燃機不用于驅動車輛，而由蓄電池供電給電動機，電動機直接驅動車輛，此時車輛不排放廢氣。純電驅動車輛當車輛處于普通行駛狀態時，車輛的行駛動力由內燃機為主，內燃機驅動車輪，同時也帶動電動機工作。內燃機起動車輛瞬間加速時，車輛動力蓄電池會提供額外的動力給電動機，電動機會輔助內燃機來提高整車動力，改善整車加速性能，此時內燃機瞬態加速性能大幅提高。電池與內燃機同時工作當車輛減速、制動時，車輪驅動電動機，電動機起到發電機作用，再生制動將動能轉變為電能，并儲存于鎳氫蓄電池。制動能量回收當系統檢測到蓄電池電量低時，內燃機可以在驅動車輛的同時，隨時帶動發電機運轉給蓄電池充電。內燃機補充發電

1.混合動力汽車的能效表很多混合動力汽車儀表中都會設計有一個類似功能的能量指示符號，該符號指導以有效率的方式駕駛，要求保持屏幕中球體為綠色，且處于儀表中間，此時車輛的燃油經濟性或電力使用的效率最高。當加速時，如果球體變黃并向上運行，表示加速過猛，不利于效率最佳化。當制動時，如果球體變黃并向下運行，表示剎車過猛，也不利于效率最佳化。典型混合動力汽車能效表形式

2.混合動力汽車工作模式介紹（1）純電動模式純電動模式，由動力電池給驅動電機供電，再由電機驅動車輛行駛。純電模式

（2）傳統燃油模式傳統燃油模式|，由發動機直接驅動車輛行駛。傳統燃油模式

（3）能量回收模式能量回收模式，在制動或慣性滑行中釋放出多余能量，并通過發電機將其轉化為電能。能量回收模式（4）怠速充電模式怠速充電模式，由發動機帶動發電機給動力電池充電。怠速充電模式（5）驅動與發電模式驅動與發電模式，由發動機驅動車輛行駛，驅動輪牽引電機給動力電池供電。驅動與發電模式（6）全速驅動模式全速驅動模式，需求更大加速度時，電機和發動機一起傳輸動力驅動車輛行駛。全速驅動模式（1）混合動力汽車采用

DC-DC轉換器來替代12V發電機，采用電動驅動的壓縮機來替皮帶驅動的壓縮機。（2）混合動力汽車通常會設計有電動真空泵，為帶有真空制動助力器的制動系統提供足夠的真空。（3）混合動力汽車變速驅動單元的典型類型，是以豐田普銳斯為代表的混聯形式變速驅動單元和以比亞迪秦為代表的并聯式變速驅動單元。（4）混合動力汽車一般在低速巡航行駛時，內燃機的汽缸是處于關閉狀態的，只靠電機驅動車輛行駛。（5）混合動力汽車的娛樂系統顯示屏或儀表信息顯示中心，均設計有車輛運行狀態的實時能量圖。（1）幾乎所有的混合動力汽車上都使用了電動機械式轉向系統。（對）（2）混合動力汽車的結構比傳統汽車簡單。

（錯）（3）混合動力汽車的變速驅動單元與傳統的自動變速器或手動變速器一樣。（錯）（4）混合動力汽車采用的電機通常是三相交流電機，它替代了傳統汽車上的發電機和起動機。（對）（5）混合動力車型在減速時，系統會優先執行制動能量回收。（對）（1）以下部件會使用在油電混合動力汽車上的是？（ABCD）A.逆變器B.車載充電器C.驅動電機D.高壓動力電池（2）混合動力汽車高壓動力電池大多數采用的冷卻形式是？（B）A.水冷B.風冷C.水冷和風冷組合D.不用冷卻1.與傳統汽車比較，混合動