海外研究所。
你肯定想不到,早在1997年,豐田就發(fā)布了全球首款量產(chǎn)的混動汽車,并不斷擴展到其他車型,全球銷量至今已達數(shù)千萬輛。如今的豐田THS混動技術,既可由發(fā)動機驅動,也可由電動機驅動,或二者協(xié)同工作,在性能與能效方面進一步優(yōu)化。
最重要的是,THS混動系統(tǒng)無需外部充電,完全依靠發(fā)動機或能量回收為電池充電。而且其核心部件,包括混動專用電池均經(jīng)過精心設計,有著卓越的壽命耐久性和可靠性。本期視頻,就讓我們來學習豐田混動系統(tǒng)的工作原理。
注意按下啟動按鈕后,首先會激活ECU,與傳統(tǒng)汽車相同,這個ECU也需要12伏電瓶供電,該電瓶同時為車燈、車窗、車門鎖等功能提供電力。因此每一臺豐田混動,都配備了一塊常規(guī)的12伏汽車電瓶。ECU通電后,會檢測電池狀態(tài)、發(fā)動機溫度及環(huán)境溫度,同時還負責管理車輛中至關重要的組件:系統(tǒng)主繼電器。

主繼電器負責將電池的電量輸送至高壓組件,并確保在車輛啟動時安全的接通電源,防止系統(tǒng)電流突增對部件造成沖擊。出于安全考慮,一旦檢測到故障或碰撞,主繼電器會立即斷電,切斷電池并斷開高壓電纜。電纜采用醒目的橙色標記,以便快速識別。

當ECU通電并運行后,電池的電能將傳輸至逆變器。逆變器的作用是將直流電轉換為交流電,來驅動電機工作,并為12伏電瓶充電?;靹拥碾姍C一般有兩個:
·電機1位于發(fā)動機正后方,主要負責發(fā)電,同時用于啟動發(fā)動機。它的功率遠超傳統(tǒng)的啟動電機,因此無需齒輪驅動即可平穩(wěn)啟動車輛,實現(xiàn)靜音啟動。這也是豐田混動沒有傳統(tǒng)點火聲的原因。發(fā)動機啟動后,電機1便切換至發(fā)電模式,為電池充電。

混動的核心是行星齒輪組,它控制動力切換,發(fā)動機與電機2可同時輸出動力,也可單獨工作。電機2主要負責驅動,也能作為發(fā)電機,將車輛的動能進行回收,為電池充電。發(fā)動機一般是阿特金森循環(huán),進氣門開啟時間略長,提高壓縮比,可以顯著提升燃油效率,并降低尾氣排放。缺點是動力較弱,因此電機2會協(xié)同工作,彌補這一短板,實現(xiàn)卓越的燃油經(jīng)濟性。與良好的動力響應兼顧效率與性能。
如果想讓前驅變成四驅該如何實現(xiàn)?答案其實非常簡單。與傳統(tǒng)四驅依靠機械傳動軸將發(fā)動機動力分配至四個車輪不同,豐田工程師采用了一種更簡潔、高效的方案,就是直接在后軸加上第三臺電機。這個獨立裝置無需機械連接,但在需要時可提供額外的動力。此外與電機2類似,它還能在滑行或制動時回收能量為電池充電。
