學習單元5.3整車工作模式測試學習情境五：整車控制系統檢修課程內容12345任務導入學習目標理論知識拓展閱讀實踐技能6單元小結任務導入通過試乘試駕的方式，觀察和體驗車輛在不同條件下的工作模式。學習目標1. 能通過查閱維修資料的方式了解混動卡羅卡轎車的工作模式2. 能通過試乘試駕的方式體驗EV工作模式3. 能通過試乘試駕的方式體驗ECO工作模式4. 能通過試乘試駕的方式體驗PWR工作模式5. 能通過試乘試駕的方式體驗制動能量回收工作模式理論知識5.3.1豐田混合動力系統THS-II工作模式5.3.2豐田混合動力系統THS-II各行駛工況動力傳遞路線理論知識1.混合動力系統啟動(READY-on狀態)（1）踩下制動踏板時，按下電源開關啟動混合動力系統。READY指示燈點亮時，混合動力系統啟動且車輛可以行駛。（2）即使駕駛員將電源開關置于ON（READY）位置，有時也無法起動發動機。發動機僅在如發動機冷卻夜溫度、SOC、HV蓄電池溫度和電氣負載需要起動發動機時等條件下起動。（3）駕駛員停止車輛并打開P位置開關時，混合動力車輛控制ECU使發動機繼續運轉。發動機將在SOC、HV蓄電池溫度和電氣負載狀態達到規定值后停止。（4）駕駛過程中不得不停止混合動力系統時，按住電源開關約2秒或更長時間或連續按下電源開關3次或更多次可強行停止該系統。此時，電源切換至ON（ACC）。5.3.1混動系統THS-II工作模式理論知識2.EV行駛模式滿足下面所有所需條件時，可使用EV行駛模式。（1）混合動力系統溫度不高（外界空氣溫度高時或車輛上坡行駛或以高速行駛后，混合動力系統溫度將會比較高）。（2）混合動力系統溫度不低（外界空氣溫度低時，車輛停止運行很長時間后混合動力系統溫度將會比較低）。（3）發動機冷卻液溫度約為0℃（32℉）或更高。（4）SOC約為50%或更高。（5）車速約為30km/h或更低（發動機冷機條件）（6）車速約為45km/h或更低（發動機暖機條件）5.3.1混動系統THS-II工作模式理論知識（7）加速踏板踩下量為特定值或更低。（8）除霜器關閉。（9）巡航控制系統未工作。EV行駛模式期間的可連續行駛里程通常在數百米和2km之間。EV行駛模式可降低車輛噪音，同時減少產生的廢氣量。滿足所有工作條件時，按下EV行駛模式開關可使車輛進入EV行駛模式，EV行駛模式指示燈將點亮。如果未滿足任一工作條件而按下EV行駛模式開關，EV行駛模式指示燈閃爍3次且蜂嗚器鳴響以告知駕駛員EV行駛模式開關操作被拒絕，無法進入EV行駛模式。5.3.1混動系統THS-II工作模式理論知識

3.動力模式和環保模式在動力模式過程中，混合動力車輛控制ECU總成通過在加速踏板操作的初始階段快速提高動力輸出來優化加速感。在環保模式過程中，混合動力車輛控制ECU總成通過緩慢產生原動力（與加速踏板操作相對應）來優化燃油經齊性和行駛性能。同時，通過優化空調性能來支持環保駕駛。5.3.1混動系統THS-II工作模式理論知識混合動力系統使用發動機和MG2提供的原動力，并將MG1用作發電機。混合動力系統根據下列行駛狀態對發動機、MG1和MG2的運轉進行優化組合，驅動車輛。5.3.1混動系統THS-II各行駛工況動力傳遞路線A-電源開關置于ON(READY)位置B-起動C-定速巡航D-節氣門全開加速期間E-減速期間F-倒車期間理論知識1.起步車輛起步時，由MG2為車輛提供動力。如果僅由MG2驅動運行時，所需的驅動扭拒增加。則激活MG1以起動發動機。5.3.1混動系統THS-II各行駛工況動力傳遞路線*1-發動機(停止）*2-混合動力車輛傳動橋總成*3-MG1(自由旋轉)*4-MG2(主動)*5-動力分配行星齒輪機構*6-電動機減速行星齒輪機構*7-帶轉換器的逆變器總成*8-HV蓄電池理論知識發動機的動力輸出軸與前排行星齒輪架連接，MG1轉子與前排太陽輪連接，MG2轉子與后排太陽輪連接，后排行星架固定，前、后排齒圈通過外部齒輪與其外部的齒套結合。起步時使用MG2的原動力行駛，MG2帶動后排太陽輪逆勢針轉動，由于后排行星架固定，后排齒圈順時針轉動，帶動齒套順時針轉動，通過兩級減速機構及差速器驅動車輛行駛。在此狀態下行駛時，前排齒圈順時針轉動，由于發動機停止，前排行星齒輪架的轉速為0rpm，前排太陽輪逆時針轉動并帶動MG1轉子逆時針轉動。5.3.1混動系統THS-II各行駛工況動力傳遞路線理論知識5.3.1混動系統THS-II各行駛工況動力傳遞路線理論知識2.定速巡航車輛在低負載和定速巡航狀態下行駛時，發動機和MG2均工作。發動機工作時，動力分配行星齒輪機構傳輸發動機原動力。其中一部分原動力直接輸出，剩余的原動力則通過MG1發電，利用逆變器的電力路徑，該電能被傳輸至MG2，作為MG2的原動力輸出。如果HV蓄電池的SOC水平低，則由發動機驅動的MG1進行充電。5.3.1混動系統THS-II各行駛工況動力傳遞路線理論知識5.3.1混動系統THS-II各行駛工況動力傳遞路線*1-發動機(主動）*2-混合動力車輛傳動橋總成*3-MG1(發電)*4-MG2(主動)*5-動力分配行星齒輪機構 *6-電動機減速行星齒輪機構*7-帶轉換器的逆變器總成*8-HV蓄電池理論知識MG2帶動后排太陽輪逆勢針轉動，由于后排行星架固定，后排齒圈順時針轉動，帶動齒套順時針轉動，通過兩級減速機構及差速器驅動車輛行駛；發動機扭矩以順時針方向作用于前排行星齒輪架，因前排齒圈隨齒套順時針轉動，于是前排太陽齒輪也順時針方向轉動并帶動MG1轉子順時針轉動，MG1發電。5.3.1混動系統THS-II各行駛工況動力傳遞路線理論知識5.3.1混動系統THS-II各行駛工況動力傳遞路線理論知識3.節氣門全開加速期間車輛行駛狀態從低負載巡航變為節氣門全開加速時，系統用來自HV蓄電池的電能為MG2補充原動力。5.3.1混動系統THS-II各行駛工況動力傳遞路線理論知識需要更多發動機動力時，發動機扭矩以順時針方向作用于前排行星齒輪架，因前排齒圈隨齒套順時針轉動，于是前排太陽齒輪也順時針方向轉動并帶動MG1轉子順時針轉動，MG1發電。5.3.1混動系統THS-II各行駛工況動力傳遞路線理論知識4.減速期間選擇行駛檔（D）的情況下使車輛減速時，發動機關閉且原動力變為零。此時，車輪驅動MG2，使MG2作為發電機運行，從而為HV蓄電池充電。如果車輛從較高車速減速，發動機將保持預定轉速而非停止，以保護行星齒輪。5.3.1混動系統THS-II各行駛工況動力傳遞路線理論知識減速期間，齒圈由車輪驅動旋轉。在此情況下，由于發動機停止，前排行星齒輪架（發動機）的轉速為0rpm。此外，由于MG1未產生任何扭矩，因此沒有扭矩作用于太陽齒輪(MG1)。然而，太陽齒輪(MG1)沿逆時針方向自由旋轉以平衡旋轉的前齒圈。5.3.1混動系統THS-II各行駛工況動力傳遞路線理論知識5.倒車期間車輛以倒檔行駛時，所需動力由MG2提供。此時，MG2順時針旋轉，發動機保持停止，且MG1沿正常方向旋轉而不發電。5.3.1混動系統THS-II各行駛工況動力傳遞路線理論知識行星齒輪機構的狀態與“起步”中描述的相反。由于發動機停止，前排行星齒輪架的轉速為0rpm，但太陽齒輪(MG1)沿順時針方向自由旋轉以平衡旋轉的齒圈。5.3.1混動系統THS-II各行駛工況動力傳遞路線拓展閱讀行星機構杠桿分析法是將行星機構用垂直布置的杠桿系等效替代，把行星機構的分析轉化為垂直布置杠桿系統的分析。1.單行星排齒輪傳動等效杠桿圖2.多排行星齒輪傳動等效杠桿圖5.3.3杠桿法分析行星齒輪變速器傳動比實踐技能安全提示在進行整車工作模式測試時，由于要運行車輛，要求車輛由有駕駛經驗的教師駕駛，學生只能試乘和觀察教師操作。選擇空曠、安全的試乘場地。避免超速駕駛和緊急制動。試乘試駕人員要系好安全帶。實踐技能下面通過實車實驗觀察混動卡羅拉工作模式打開車門系上安全帶踩下制動踏板按下一鍵啟動開關車輛上電，儀表盤顯示“READY”，上電正常5.3.4混動卡羅拉整車工作模式測試實踐技能按下方向盤上信息選擇按鈕，調節出“能量監視器界面”5.3.4混動卡羅拉整車工作模式測試實踐技能將電子換擋桿撥至“D”檔松開手剎松開制動踏板踩下油門踏板車輛行駛按下EV模式按鈕5.3.4混動卡羅拉整車工作模式測試實踐技能觀察儀表盤能量監視器，此時動力電池提供能量，驅動汽車行駛。如果動力電池剩余電量不足，則不能進入純電動驅動模式。5.3.4混動卡羅拉整車工作模式測試實踐技能按下ECO模式按鈕，加速車輛觀察儀表盤能量監視器，此時或者動力電池單獨驅動汽車行駛（見下圖）或者動力電池和發動機共同提供能量，驅動汽車行駛。5.3.4混動卡羅拉整車工作模式測試實踐技能按下PWR模式按鈕，加速車輛觀察儀表盤能量監視器，此時動力電池和發動機共同提供能量，驅動汽車行駛。5.3.4混動卡羅拉整車工作模式測試實踐技能松開加速踏板，踩下制動踏板觀察儀表盤能量監視器，顯示能量回收。5.3.4混動卡羅拉整車工作模式測試實踐技能同時觀察儀表盤左側混合動力系統指示儀，指針在CHARGE區域。5.3.4混動卡羅拉整車工作模式測試實踐技能制動車輛直至停車拉起手剎關閉一鍵啟動開關下車關閉車門5.3.4混動卡羅拉整車工作模式測試單元小結1.READY指示燈點亮時，混合動力系統啟動且車輛可以行駛。2.EV行駛