1、1混合动力汽车王 灿2混合动力汽车概述1混合动力汽车结构与原理23长安杰勋奇瑞A5一汽奔腾东风EQ7200HEV荣威750HYBRID本田思域Hybrid别克君越HEV车型4HEV车型丰田丰田 普锐斯普锐斯5HEV车型u雷凌双擎版搭载的是一套由1.8L阿特金森循环发动机与电动机组成的混动系统，其中发动机的最大输出功率99马力，电动机最大输出功率72马力。官方公布该车的百公里综合油耗为4.2L/100km。雷凌雷凌 双擎双擎6HEV车型u搭载于雅阁车型上这套i-MMD系统由四大主要部分组成：2.0L DOHC i-VTEC发动机、电动CVT系统、PCU功率控制单元和高功率锂离子电池组。搭载i-M
2、MD系统的雅阁Hybrid 0-60km的加速时间为3.9秒，在日本JC08工况下的油耗测试值最低为30km/L，即大约3.3L/100km。2015款款Accord Hybrid7HEV车型u奥迪A3 Sportback e-tron采用插电式混合动力系统，包含3个离合器的6速e-S tronic变速器与75千瓦电动机相连。在纯电动模式下，奥迪A3 e-tron最高时速可达到130公里/小时，续航里程最大可以到达50公里。 混合动力模式时，可以达到150千瓦和350牛米。 奥迪奥迪A3 Sportback e-tron8HEV车型2015款款530Le 插电式混合动力插电式混合动力9HEV车
3、型2015款保时捷卡宴款保时捷卡宴S E-hybridu外观方面Cayenne S Hybrid的特点主要在于配色，除了在前翼子板侧面增加了一个“e-hybrid”之外，车型标识的字体背景以及刹车卡钳都采用了青柠绿配色。这个配色被用于所有有插电式混合动力的保时捷车型上，包括918 Spyder。10大作业1. 介绍一款混合动力汽车（车型、发展历史、结构、参数等） ；2. 两人一组完成；3. 以PPT、视频等形式汇报；4. 每组的车型不得重复。111899，比利时Liege的Pieper研究院（第一辆并联式混合动力电动汽车）1899，法国Vendovelli与Priestly公司（第一辆串联式混
4、合动力电动汽车）1902，法国人H.Krieger（采用两个独立的直流电动机驱动前轮）1903，法国人Camille Jenatzy（6hp的汽油发动机和14hp的电动机相组合）1903，Lohner. Porsche（发电制动）1975，Victor Wouk博士（Buick Skylark型并联式混合动力电动汽车）1997，丰田公司（Prius混合动力电动轿车）混合动力汽车的发展12定义：能够至少从可消耗的燃料、可再充电能或能量储存装置两类车载储存的能量中获得动力的汽车。-国家标准电动汽车术语GB/T 19596-2004混合动力汽车的定义13混合动力汽车的分类1按照动力系统结构形式2按混
5、合程度分类, 即按照电动机相对于燃油发动机的功率比大小3按照外接充电能力划分4按照行驶模式的选择方式划分5其他划分型式14按照动力系统结构形式123串联式混合动力电动汽车并联式混合动力电动汽车混联式混合动力电动汽车15按照动力系统结构形式特点：串联式混合动力电动汽车的发动机能够经常保持在稳定、高效、低污染的运转状态，使有害气体的排放被控制在最低范围，能量转换的效率要比内燃机汽车低，故串联式混合动力驱动系统较适合在大型客车上使用。串联式结构图串联式动力流程图串联式并联式混联式16串联式代表串联式并联式混联式17按照动力系统结构形式串联式并联式混联式并联式结构图并联式动力流程图特点：并联式驱动系统
6、可以单独使用发动机或电机作为动力源，也可以同时使用电机和发动机作为动力源驱动车辆行驶。通常被应用在小型混合动力电动汽车上。并联式驱动系统的主要元件为动力合成装置，由于动力合成的实现方法具有多样性，相应的动力传动系统结构也多种多样，通常可将其分为驱动力合成式、转矩合成式和转速合成式3类。18 驱动力合成式； 转矩合成式(双轴式和单轴式)； 转速合成式E-发动机；M-电动机；B-蓄电池按照动力系统结构形式并联式混合动力汽车的驱动方式串联式并联式混联式19并联式代表串联式并联式混联式20按照动力系统结构形式混联式结构图混联式动力流程图特点：混联式驱动系统充分发挥了串联式和并联式的优点，能够使发动机、
7、发电机、电动机等部件进行更多的优化匹配，从而在结构上保证了在更复杂的工况下使系统在最优状态工作，所以更容易实现排放和油耗的控制目标，因此是最具影响力的混合动力电动汽车。串联式并联式混联式21混联式代表串联式并联式混联式22（1）微微混合型混合动力电动汽车以发动机为主要动力源，电机作为辅助动力，具备制动能量回收功能的混合动力电动汽车。电机的峰值功率和总功率的比值小于小于10%。仅具有停车怠速停机功能的汽车也可称为微混合型混合动力电动汽车。（2）轻度轻度混合型混合动力电动汽车以发动机为主要动力源，电机作为辅助动力，在车辆加速和爬坡时，电机可向车辆行驶系统提供辅助驱动力矩的混合动力电动汽车。一般情况
8、下，电机的峰值功率和总功率的比值大于大于10%。（3）重度重度混合(强混合)型混合动力电动汽车以发动机和/或电机为动力源，一般情况下，电机的峰值功率和总功率的比值大于大于30%，且电机可以独立驱动车辆正常行驶的混合动力电动汽车。按混合程度分类23外接充外接充电型混合动力电动汽车一种被设计成在正常使用情况下可从非车载装置中获取电能量的混合动力电动汽车。 仅当制造厂在其提供的使用说明书中或者以其他明确的方式推荐或要求进行车外充电时，混合动力电动汽车方可认为是“外接充电型”的。仅用作不定期的储能装置电量调节或维护目的而非用作常规的车外能量补充，即使有车外充电能力，也不认为是“外接充电型”的车辆。 插
9、电式插电式(plug-in )混合动力混合动力电动汽车属于此类型。非外接非外接充电型混合动力电动汽车一种被设计成在正常使用情况下从车载燃料中获取全部能量的混合动力电动汽车。按外接充电能力划分1224有手动选择功能有手动选择功能的混合动力电动汽车具备行驶模式手动选择功能的混合动力电动汽车。车辆可选择的行驶模式包括发动机模式、纯电动模式和混合动力模式三种。无手动选择功能无手动选择功能的混合动力电动汽车不具备行驶模式手动选择功能的混合动力电动汽车。车辆的行驶模式根据不同工况自动切换。按行驶模式的选择方式划分1225按照可再充电能量储存系统不同可以划分为(但不限于)以下类型:动力蓄电池混合动力电动汽车
10、(traction battery hybrid electric vehicle ) ;超级电容器混合动力电动汽车(super capacitor hybrid electric vehicle) ;机电飞轮混合动力电动汽车(electromechanical flywheel hybrid electric vehicle)；动力蓄电池与超级电容器组合式混合动力电动汽车(traction battery and super capacitor hybrid electric vehicle)。混合动力电动汽车按照其技术特征、燃料类型、功能结构和车辆用途等因素还可有其他划分型式。其他划分型式
11、1226混合动力电动汽车的特点混合动力混合动力纯电动汽车纯电动汽车VS(1)由于有原动机作为辅助动力，蓄电池的数量和质量可减少，因此汽车自身重量可以减小自身重量可以减小；(2)汽车的续驶里程和动力性续驶里程和动力性可达到内燃机的水平；(3)借助原动机的动力，可带动空调、真空助力、转向助力及其他辅助电器，无需消耗蓄电池组有限的电能，从而保证了驾车和乘坐的舒适性舒适性。27混合动力电动汽车的特点混合动力混合动力内燃机汽车内燃机汽车VS(1)可使原动机在最佳的工况区域稳定运行，避免或减少了发动机变工况下的不良运行，使得发动机的排污和油耗大为降低排污和油耗大为降低；(2)在人口密集的商业区、居民区等地
12、可用纯电动方式驱动车辆，实现零排放零排放；(3)可通过电动机提供动力，因此可配备功率较小的发动机，并可通过电动机回收汽车减速和制动时的能量，进一步降低汽车的能量消耗和排污。显然，混合动力电动汽车研发的主要目的就是要减少石油能源的消耗，减少汽车尾气中的有害气体量，降低大气污染。28混合动力汽车概述1混合动力汽车结构与原理229混合动力汽车的发动机发动机功率功率大燃油经济性和排放性能差功率小电动机功率大，电池容量和成本增加，车重增加，仅依靠发动机的富裕功率难以维持电池组的额定电量，限制了车辆的续驶里程。能满足原车动力性能要求的小功率能满足原车动力性能要求的小功率发动机发动机，这样既可以降低发动机的
13、排量又可以提高发动机的负荷率，有利于排放和燃油经济性。同普通动力传动系相比，混合动力电动汽车发动机可限制在某一特定区域内工作，特定区域的选择可考虑使发动机燃油消耗最小和尾气污染物排放最少。30混合动力汽车的发动机发动机的最高转速转速过高加剧部件之间的磨损，降低发动机效率转速过低造成最高车速降低考虑到部件磨损和最高车速的合理性，通过对现有中小功率发动机进行分析，设计的发动机最高转速为6000r/min。31u电动机是电动汽车的心脏，对于混合动力电动汽车来说，电动机的重要性与发动机是等同的。u混合动力电动汽车对驱动电动机的要求是能量密度高、体积小、重能量密度高、体积小、重量轻、效率高量轻、效率高。
14、u从发展趋势来看，电驱动系统的研发主要集中在交流感应电动机交流感应电动机和永永磁同步电动机磁同步电动机上，对于高速、匀速行驶工况，采用感应电动机驱动较为合适;而对于经常起动、停车、低速运行的城市工况，永磁同步电动机驱动效率较高。电动机32u驱动电动机的控制技术包括大功率电子器件、转换器、微处理器以及电动机控制算法等。u高性能的电力电子器件仍处于研究中，并且向微电子技术与电力电子技术集成的第四代功率集成电路方向发展。u转换器技术随着功率器件的发展而发展，可分为DC/DC直流斩波器和DC/AC逆变器，分别用于直流和交流电动机。u电动机控制微处理器主要有单片机和DSP芯片，目前电动机控制专用DSP芯
15、片已被广泛采用，将微处理器与功率器件集成到一块芯片上(即PTC芯片)，是目前的研究热点。电动机33混合动力电动汽车使用的电池工作工作负荷大负荷大，对功率密度功率密度要求较高，但体积和容量小体积和容量小，而且电池的SOC工作区间较窄，对循环寿命循环寿命要求高。动力电池动力电池是混合动力电动汽车的基本组成单元，其性能直接影响驱动电动机的性能，从而影响整车的燃油经济性和排放性能。34能量再生制动回收是混合动力电动汽车提高燃油经济性的又一重要途径。由于制动关系到行车安全性，如何在最大限度回收制动时的车辆动能与保证安全的制动距离和车辆行驶稳定性之间取得平衡，是再生制动回收系统需要解决的难题之一，再生制动
16、回收系统与车辆防抱死制动系统的结合可以完美地解决这一难题。底盘系统底盘系统35Prius是拉丁语，意指“领先一步”。当Prius首次发布时，它被评选为2002年度世界最佳设计的客车。案例：普锐斯3637动力系及控制系统采用了哪种构造？38动力系及控制系统39动力系及控制系统40动力系及控制系统41动力系及控制系统42动力系及控制系统431）由电动/发电机1 (MGI)、电动机/发电机2 (1VIG2)和行星齿轮机构组成的混合动力贯通轴。结构原理442）1NZ-FXE发动机。结构原理453）由变换器、升压变换器、DC-DC变换器和AC变换器构成的变换器组合件。结构原理464)混合动力车辆电控单元
17、(HV ECU)。该装置采集来自传感器的信息，并向发动机控制模块(ECM)、变换器组合件、蓄电池的电控单元(ECU)和滑移控制的电控单元(ECU)发送计算结果，以控制混合动力系统。结构原理系统监视控制功能 关闭控制功能上坡辅助控制功能 电动机牵引力控制功能 47 5） 换档位置传感器。 6）将加速器角度量变换为电信号的加速踏板位置传感器。 7）控制再生制动的滑移控制的电控单元(ECU)。 8）发动机控制模块(ECM)。 结构原理489）高压蓄电池。10）蓄电池的电控单元(ECU)，它监控高压蓄电池的充电情况，并控制冷却风扇的运转。11）关闭系统的维护插塞。12）连接和断开高压电源电路的主继电器
18、。13）应用于车辆控制系统DC12V的辅助蓄电池。结构原理49发动机和混合动力贯通轴 发动机1NZ-FXE发动机是1.5L直列式4气缸汽油发动机，配有可变气门定时信息 ( VVTi)和电节气门控制信息系统(ETCS-i )。50发动机和混合动力贯通轴 混合动力贯通轴1)产生电功率的MG1。2)驱动车辆的MG2。3)可提供连续可变传动比，并用作功率分解装置的行星齿轮机构。4)由无声链、反转齿轮和末端齿轮组成的减速装置。5)标准的两小齿轮差速器。51发动机和混合动力贯通轴52发动机和混合动力贯通轴53发动机和混合动力贯通轴54发动机和混合动力贯通轴动力分配器由一个中心齿轮、四个小的行星齿轮、一个圆
19、形的行星齿轮座、一个外齿圈构成。A. 中心的齿轮称为“恒星齿轮”，它与一号电机相联。由于一号电机既可以正转，也可以反转，所以恒星齿轮也随一号电机正转或反转（恒星齿轮和一号电机见图中黄色的部分）。B. 恒星齿轮四周有四个小齿轮围绕着旋转，称为“行星齿轮”。C. 承载四个行星齿轮的圆环称为“行星齿轮座”，它上面有四个独立的短轴，四个行星齿轮分别装在短轴上。“行星齿轮座”本身没有齿，它依靠行星齿轮与恒星齿轮咬合在一起。55发动机和混合动力贯通轴“行星齿轮座”与汽油机联接，由于汽油机只能正转，所以“行星齿轮座”也只能正转。（行星齿轮、行星齿轮座和汽油机见图中的蓝色部分）最外面的圆环是一个齿圈，齿圈的齿
20、全部向内，与四个行星齿轮咬合在一起。齿圈的一端与二号电机相联。由于二号电机既可以正转，也可以反转，所以齿圈也随二号电机正转或反转。齿圈的另一端通过减速齿轮与普锐斯的车轮相联。这样，当二号电机正转时，普锐斯向前行驶，当二号电机反转时，普锐斯向后倒退。（外齿圈和二号电机见图中的红色部分）行星齿轮本身没有动力源，但它们有“自转”和“公转”。行星齿轮在短轴上的旋转为自转，自转可以是正转，也可以是反转；公转是指四个行星齿轮随“行星齿轮座”一起围绕恒星齿轮公转。56发动机和混合动力贯通轴四个行星齿轮虽然没有动力源，但却有特别的功效。正是由于它们的存在，才使行星齿轮座、恒星齿轮和齿圈之间的微妙相互作用成为可
21、能。譬如，当齿圈固定不动（即普锐斯车轮静止不动）时，有了行星齿轮的自转，恒星齿轮（暨一号电机）才可以带动行星齿轮座（即汽油机）转动；有了行星齿轮的自转，当齿圈（暨二号电机）正转时，恒星齿轮（即一号电机）才可以反转，而当齿圈（暨二号电机）反转时，恒星齿轮（暨一号电机）又可以正转。又如，当齿圈和恒星齿轮以某个速度同向转动时，行星齿轮可以不转，造成行星齿轮座的公转，从而带动汽油机转动。当行星齿轮座不转（相当于发动机停转）时，齿圈和恒星齿轮仍可以自由转动，等等。总之，有了这个行星齿轮组，发动机与车轮及电动机之间就可以始终保持联接了，也就不需要离合器了。57高压蓄电池为Ni-MH蓄电池。6个1.2V的单
22、元电池串联组成一个电压为7.2V的蓄电池模块。高压蓄电池58电控单元的功能:1)判断充电/放电电流量，并向混合动力车辆电控单元(HV ECU)输出充电和放电要求，以使蓄电池的荷电状态(SOC)可不变地保持在中等的能级上。2)判断充电和放电期间生成的热量，并调节冷却风扇以保持高压蓄电池的温度。3)监测蓄电池的温度和电压，且若发现不正常工作状态，则可限制或停止蓄电池的充电和放电过程，以保护高压蓄电池。高压蓄电池59高压蓄电池的电控单元(ECU)控制了蓄电池的荷电状态(SOC)，SOC的指标为60%。当SOC下降低于该指标范围时，蓄电池ECU传递信号至HVECU，然后后者发信号给发动机控制模块(EC
23、M)，增加其功率输出，向高压蓄电池充电。正常的由低到高的SOC偏差为20%。高压蓄电池60高压蓄电池61根据来自HV ECU的指令，三个开关磁阻电动机(SRM)被接入高压电路或由高压电路关断。其中，两个开关磁阻电动机被安置在电源的正端侧，一个被安置在电源的负端侧。当电路通电后，SRMI和SRM3接入。其中，与SRM1串联的电阻器用以防止初始过量的电流(称为涌浪电流)。随后，SRM2接人，而SRM1断开。当去激励时，SRM2和SRM3以指定顺序断开，而HV ECU将检验相应继电器正确关断的动作。高压蓄电池62在检查或维修前拆下检修塞，切断HV蓄电池中部的高压电路，这样可以保证维修期间人员的安全，
24、在拔下检修塞之前一定要关闭点火开关。高压蓄电池63检修塞的安装过程：第一步，将检修塞插入到正确位置与内部电路相接；第二步，旋转拉杆90；第三部，向下推检修拉杆到所致位置，安装安城。维修后应在检修塞连接后再启动车辆，否则会损坏蓄电池ECU。高压蓄电池64（1）升压变换器(2004和新型Prius )升压变换器将高压蓄电池输出电压由额定的DC 201. 6V升压至最高电压DC 500V。为了升高电压，变换器对开关控制采用了嵌人绝缘栅双极型晶体管 (IGBT)的升压集成功率模块以及储能的电抗器，如下图所示。变换器组合件65（2）变换器变换器将高压蓄电池的高压直流变换为供给MG1和MG2的三相交流电，
25、如右图所示。HV ECU控制功率晶体管的触发。此外，变换器向HV ECU传送为控制电流所需的信息，如输出电流量或输出电压等。变换器、MGl和MG2由专用的散热器和冷却系统予以冷却，该冷却系统是与发动机冷却系统分离的。HV ECU控制这一冷却系统电水泵的运行。变换器组合件66（3）DC-DC变换器DC-DC变换器用于将高压直流变换为DC 12V,向12V的辅助蓄电池再充电。DC-DC变换器的结构如下图所示。在2001-2003型式的Prius中，它将DC 273.6V变换为DC 12V；在2004和更新型式中，它将DC 201.6V变换为DC 12V。变换器组合件67（4）AC变换器在2004和
26、新型Prius中，变换器组合件包含一个用于空调系统的独立变换器，它将高压蓄电池额定电压DC 201.6V变换为AC 206.6V，以供电给空调系统的电动机。变换器组合件68混合动力车辆制动系统既含标准的液压制动系统，又含有再生制动系统，后者利用车辆的动能向蓄电池再充电。当加速踏板刚一踩下，HV ECIT就启动再生制动，MG2由车轮使之转动，即用作发电机向蓄电池再充电。在这一制动阶段，没有使用液压制动。但当要求更迅捷地减速时，液压制动即被激活，以提供额外的制动功率。为提高能效，系统只要有可能，总是应用再生制动。在变速手柄上选择“B”，将最大化再生的效率，并对下坡时控制车速有用。制动系统69（1）
27、再生制动的协同控制再生制动的协同控制是使再生制动和液压制动的制动力保持平衡，以最小化车辆动能转化为热和摩擦的损失，其回收的能量则变换为电能。（2）电制动分布控制(2004和新型Prius)在2004和新型Prius中，制动力分布是在滑移控制ECU的电控制下实施的。滑移控制ECU按照车辆行驶条件，精确地控制制动力。制动系统70（2）电制动分布控制(2004和新型Prius)1.前后轮制动力分布(2004和新型Prius)通常，当施加制动时，车辆的载重向前位移，减少了后轮上的载荷。当滑移控制ECU检测到这一清况(基于车速传感器的输出)时，它发送信号给制动执行机构，调节后制动力使车辆在制动期间保持于
28、控制之下。施加在后轮上的制动力量值将按减速率大小而变化，它也根据道路情况而变化。a)后轮上没有载荷 b)后轮上有载荷制动系统71（2）电制动分布控制(2004和新型Prius)2.左右制动力分布(2004和新型Prius)当车辆在转弯时制动，则此时施加在内侧车轮上的载荷减少，而施加在外侧车轮上的载荷增加。当滑移控制ECU检测到这一状态(基于车速传感器的输出)时，它发送信号给制动执行机构，以调节左右车轮之间的制动力，防止滑移。制动系统72（3）制动辅助系统(2004和新型Prius)在危急情况下，驾驶员经常惊慌而没有对制动踏板施加足够快的压力。因此，在2004和新型Prius中，应用一个制动辅助
29、系统，把迅速的推压制动踏板看作紧急制动和相应地添加制动功率。制动系统73当发动机关闭时，一个12V电动机驱动电动转向(EPS)装置，其结果使转向感觉不受影响。EPS ECU应用转矩传感器输出，并与滑移控制ECU有关车速和转矩辅助指令信号一起，确定转向和辅助动力。然后，相应地驱动该DC电动机。电动转向EPS 电动机EPS ECU74作用作用：当车辆的轮胎超过其横向锚着力时，增强车辆稳定性控制(VSC)系统将帮助保持车辆的稳定性。该系统通过调节每个车轮上的原动力和制动力，以有助于控制如下运行状态:1)前轮失去牵引力，但后轮没有(前轮打滑趋势，通称为“转向不足”)。2)后轮失去牵引力，但前轮没有(后
30、轮打滑趋势，或称“过度转向”)。.当滑移控制ECU确定车辆处于转向不足或过度转向的情况时，它即降低发动机的输出，并向相应的车轮各自施加制动力，以控制车辆。增强车辆稳定性控制(VSC)系统75应用情形：应用情形：1)当滑移控制ECU断定转向不足时，它即制动前轮以及后内侧车轮。从而，使车辆减速，载荷移向外侧的前轮，并限制了前轮滑移。2)当滑移控制ECU断定过度转向时，它即制动前轮以及后外侧车轮。从而，抑制了滑移，并使车辆向其预定路径的后方移动。增强车辆稳定性控制(VSC)系统76基于行驶情况，通过示于下图中协同的EPS和VSC控制，增强的YSC系统也提供了恰当的转向辅助量。增强车辆稳定性控制(VS
31、C)系统77Prius的控制策略当车辆出发，且以低速运行时当车辆出发，且以低速运行时，MG2提供主要的原动力。若高压蓄电池处于低荷电状态，则发动机可立即起动。一般，当车速增加至24-32km/h范围时，发动机将起动运转。在正常情况下行驶时在正常情况下行驶时，发动机功率分配为两个功率流通路:一部分驱动车轮，另一部分驱动MGl产生电能。为获得最大的运行效率，HV ECU将控制该能量分配的比例。在全加速期间，在全加速期间，功率除由发动机提供外，还从高压蓄电池供电给MG1得到增补的功率。从而，发动机转矩与MG2转矩相组合，提供加速车辆所需的功率。在减速或制动期间，在减速或制动期间，车轮驱动MG2 ,
32、MG2将呈现为发电机功能，用于回收再生制动能量。从制动中回收的能量被储存在高压蓄电池组合之中。781)停车停车：若高压蓄电池已完全充电，且车辆静止不动，则发动机可关闭。但若高压蓄电池需要充电，同时若在2001-2003型式中选择MAX AC，则因发动机驱动压缩机，发动机将连续运转。应指出，在2004和新型式中，采用了电驱动的压缩机。Prius的控制模式792)出发：出发：当在轻载荷和节气门微开状态下车辆出发时，仅MG2运转提供功率。发动机并不运转，而车辆仅由电力供应运行。MG1反向运转，且正如空转一样，不发电。Prius的控制模式80Prius的控制模式仅由MG2驱动，此时发动机保持停止状态，
33、MG1以反方向旋转而不发电。813)发动机起动：发动机起动：当车速增加至24一32krn/h范围时，发动机起动运转。发动机借助于MG1起动。Prius的控制模式82Prius的控制模式如果需要增加驱动转矩，MG1将被启动，进而启动发动机。同样，如果HV ECU监视的任何项目如蓄电池温度、冷却液温度与规定值有偏差，MG1将被启动，进而启动发动机。834)借助于发动机的轻微加速：借助于发动机的轻微加速：在这一模式中，发动机向驱动轮传递其功率，MG1发电。若需要时取决于发动机功率和所要求的行驶功率，则MG2可辅助发动机用于牵引。此时，MG1发出的能量可等于传输给MG2的能量。Prius的控制模式84
34、Prius的控制模式发动机微加速时，发动机的动力由行星齿轮组分配，其中一部分直接输出，剩余动力用于MG1发电，通过变频器电力输送到MG2用作输出动力。855)低速巡航：低速巡航：这一运行模式与借助于发动机的轻微加速模式相类似。Prius的控制模式86Prius的控制模式发动机的动力由行星齿轮组分配。其中一部分动力直接输出，剩余动力用于MG1发电，通过变频器电力输送到MG2用作输出动力。876)全加速：全加速：在这一模式中，发动机向驱动轮和MG1传递其功率，MG1处于发电机运行状态。MG2则将其功率加入到发动机功率之中，并传递至驱动轮。此时，MG2从高压蓄电池吸收的功率大于MG1产生的功率，因此
35、高压蓄电池向驱动系提供能量，而其荷电状态下降。Prius的控制模式88Prius的控制模式系统将在保持MG2动力的基础上，增加HV蓄电池的点动力897)高速巡航：高速巡航：在这一模式中，MG1的轴被定位于车辆静止的车梁上，驱动系运行在纯转矩藕合模式。发动机和MG2共同牵引车辆。Prius的控制模式908)最高车速行驶最高车速行驶：在这一模式中，MG1和MG2都接收由高压蓄电池组合提供的功率，且向驱动系传递其机械功率。此时，MG1反向旋转。Prius的控制模式919)减速或制动：减速或制动：当车辆减速或制动时，发动机关闭。MG2变为发电机，并由驱动轮带动且发电，向高压蓄电池组件再充电。Prius
36、的控制模式92Prius的控制模式D档减速时，车辆驱动MG2，使MG2作为发电机工作并为蓄电池供电。车辆从较高速度开始减速时，发动机以预定速度继续工作保护行星齿轮组。93Prius的控制模式B位减速时，车轮驱动MG2，使MG2作为发电机工作并为HV蓄电池及MG1供电。这样MG1保持发动机转速并施加发动机制动。此时，发动机燃油供给被切断。9410)倒车：倒车：当车辆倒车时，MG2作为电动机，反向旋转。发动机关闭。MG1正向旋转，且正如空转一样。Prius的控制模式95Prius的控制模式仅由MG2为车辆提供动力。这时，MG2反向旋转，发动机不工作，MG1正向旋转但不发电。96在在1997年首次面
37、世，并广年首次面世，并广泛运用在泛运用在Insight、思域、思域、雅阁（第七代）、飞度以及雅阁（第七代）、飞度以及CR-Z等车型上，截至到目等车型上，截至到目前本田前本田IMA混合动力系统混合动力系统已经发展至第已经发展至第5代产品，但代产品，但基本设计思路与理念还是一基本设计思路与理念还是一脉相承的，就是以发动机提脉相承的，就是以发动机提供动力为主，电机作为辅助供动力为主，电机作为辅助动力的混动机构，特点就是动力的混动机构，特点就是结构设计简单、重量轻、布结构设计简单、重量轻、布局紧凑。局紧凑。案例：本田IMA系统97本田IMA系统98本田IMA系统 IMA系统的发动机通过搭载本田的i-V
38、TEC（气门正时及生成可变技术）、i-DSI（双火花塞顺序点火技术）以及VCM（可变气缸技术）来实现降低油耗的目的。 IMA系统中的发动机和传统车型中的系统中的发动机和传统车型中的发动机并没有太大区别，只是在调校上更发动机并没有太大区别，只是在调校上更偏向于节省燃料偏向于节省燃料。IMA系统的电机安装在发动机与变速系统的电机安装在发动机与变速箱之间，由于电机较薄且结构紧凑，行内箱之间，由于电机较薄且结构紧凑，行内人俗称人俗称“薄片电机薄片电机”。显然，这样的电机电机只能起到辅助的作用只能起到辅助的作用。而由于IMA系统能够在特定情况下（如低速巡航）单独驱动汽车，而被划分到中型混合动力汽车行列。
39、99本田IMA系统IMA系统的IPU智能动力单元是由PCU动力控制单元和电池组成。其中PCU又包括BCM电池监控模块、MCM电机控制模块以及MDM电机驱动模块组成。100本田IMA系统101本田IMA系统102本田IMA系统103本田IMA系统104本田IMA系统105本田IMA系统106Voltec系统，也就是系统，也就是E-Flex插电式混合动力驱动系统，插电式混合动力驱动系统，它是一个基于能源多样性的它是一个基于能源多样性的先进电气化车设架构，先进电气化车设架构，E即是即是electric，代表了该系统中电，代表了该系统中电力是唯一的驱动方式，力是唯一的驱动方式，flex代表可变通的灵活
40、的，意为代表可变通的灵活的，意为当电力耗尽时，车辆行驶所当电力耗尽时，车辆行驶所需电力可以从各种途径获得，需电力可以从各种途径获得，既可以来自氢燃料电池，也既可以来自氢燃料电池，也可以由使用乙醇、生物柴油可以由使用乙醇、生物柴油或合成燃料的小型发动机产或合成燃料的小型发动机产生。生。案例：沃蓝达-Voltec系统107Voltec混合动力系统108Voltec混合动力系统109Voltec混合动力系统110Voltec混合动力系统处于EV低速模式时，C1吸合，C2、C3松开，发动机停转。齿圈被固定，电动机推动太阳轮转动，行星架因太阳轮的转动而转动，把动力传输到减速齿轮并传递到车轮。111Vol
41、tec混合动力系统处于EV高速模式时，C2吸合，C1、C3松开，发动机停转。发电机此时充当电动机工作，推动齿圈转动。同时，功率较大的另一个电动机推动太阳轮转动。齿圈和太阳轮同时转动，带动行星架转动，从而把动力传到车轮。发电机充当电动机推动齿圈转动，降低了与太阳轮连接的另一电动机的转速，提高了其能源使用率。112Voltec混合动力系统处于EREV低速模式时，C1、C3吸合，C2松开，发动机运转。此时，发动机推动发电机发电，并为电池充电；同时电池为电动机供电推动太阳轮转动，由于齿圈固定，行星架跟随太阳轮转动，从而把动力传到车轮。113Voltec混合动力系统处于EREV高速模式时，C2、C3吸合
42、，C1松开，发动机运转。此时，发动机与发电机转子连接后推动齿圈转动同时发电，电动机推动太阳轮转动。齿圈和太阳轮同时转动，带动行星架转动，从而把动力传到车轮。发动机推动齿圈转动，降低了与太阳轮连接的另一电动机的转速，提高了其能源使用率。114Voltec混合动力系统处于能量回收模式时，C1吸合，C2、C3松开，发动机停转。车轮带动行星架转动，由于齿圈固定，太阳轮随着行星架转动。此时，功率较大的电动机作为发电机对电池充电。115案例：i8116I8动力系统117I8动力系统i8并没有采用电动机与汽油发动机并联为单个轴输出动力，而是采用了电动机与汽油发动机相分开的形式，宝马i8在发动机旁边还布置了一
43、个小型电动机，但是其不直接参与车轮驱动，主要用作给电池充电，并在车辆减速或制动时能够回收制动能量。另外，当三缸涡轮增压发动机出现涡轮迟滞的时候，后置的电动机也能够消除该现象，使得汽车起步或者低速行驶的时候的动力更加充沛。118I8动力系统当i8在纯电动模式下行驶时是一款前轮驱动车型，然而当Sport模式开启的时候，电动机与发动机的协同工作又让它成为了一款四轮驱动车型。通过这种两个引擎的前后分离式布局以及电池位置的精心考量，i8拥有了接近于50：50的前后配置比，这也使其拥有优异运动特质的重要一环；其次，这种驱动形式可以让i8在运动模式下实现四轮驱动，大大提升了行驶稳定性，同时，也可以省略掉相关
44、的传动装置，让底盘布局更加从容。119案例：比亚迪120F3DM121F3DM122F3DM123F3DM124秦125唐起步和低速阶段，电池为后电机提供电力驱动后轮126唐在急加速或者高负荷工况下，前后电机都启动，发动机也参与驱动，此时是这套系统的最强劲模式127唐汽油机为电池充电，前桥电机充当发动机，电池输出电流驱动后电机运转来驱动车辆行驶。当然此时因为前桥电机和变速箱是啮合状态，所以前轮实际是被发动机驱动，这种模式是燃油消耗最高的状态。128唐等红灯等怠速状态下，汽油机带动前桥电机为动力电池充电。129案例：大众130A3 e-tronEA211 1.4TSI发动机，加一台电机（发电机与
45、电动机一体集成）和一组锂电池组成，匹配的是一款名为e-S tronic的变速器。e-S tronic实际就是在目前大众第三代6速DSG变速箱的基础上又加了一个离合器，这个离合器是用来分离电动机和发动机的。131这套系统简单来说是由三套离合器来实现了各种模式的切换。电动机是集成在6速DSG双离合变速器的特制铝合金壳体内，与DSG之间通过两个离合器K1和K2连接，而发动机与变速箱之间还有一套分离离合器K0。其主要作用是分离电动机和发动机的连接。当以纯电行驶的时候，发动机并不工作，这时如果发动机和电动机通过传动机构相连的话，电动机会带动发动机曲轴转动，从而浪费电量，所以在发动机不工作的时候，分离离合
46、器K0会将两者断开连接，让电动机独自驱动车辆，达到最大化利用电能行驶的目的。A3 e-tron132纯电模式纯电模式E-MODE：仅由电能驱动，此时K0离合器断开，发动机不参与驱动，由锂电池组输出电流驱动电机。当请求的功率无法仅由电机提供时会自动启动发动机。混合动力混合动力：电动机和发动机同时驱动，此时发动机与电动机啮合，带动变速箱，驱动汽车行驶,电控系统会根据驾驶的情况来分配动力电池和发动机的输出。充电模式充电模式：当电池电量耗尽式，此时行驶时由发动机给动力电池充电，同时带动变速箱，驱动汽车行驶。这种状态是这这套系统最耗油的状态。高性能模式高性能模式：这是这套系统最富驾驶乐趣的一种模式。在电
47、量充足的条件下电动机与发动机同时工作，电控系统时刻准备着，根据驾驶者油门的信号，输出当前负荷下的最大功率，让整辆车的运动性能最大化。A3 e-tron133将处于D档的换挡杆继续往后拨动，车辆将进入B档的能量回收模式，此时在车辆减速时，车辆将自行将多余能量转化为电能回流到车尾部的动力电池中。但是这套系统的启动有速度限制，比如在超高速或者超低速滑行时，系统不会启动。这是因为B档模式启动后会有明显的制动减速，超高速行驶会对跟随车辆造成安全隐患，低速滑行则会让车辆较快停止。所以这套系统在阀值设定速度条件下启动时，刹车灯会同时亮起，警示后车。这一点与丰田的B档模式有所不同。A3 e-tron134结束
