流动性是人类社会经济生活的基础，汽车是我们流动性的关键因素。然而，在今天汽车尾气的二氧化碳和污染物排放使全球气候变暖、空气污染也是不容忽视的问题。防止或减轻这些问题的发生，当务之急是加强环保意识。为解决高燃料效率，低排放这个任务，丰田一直都致力于开发和推广混合动力汽车（HV-Hybrid Vehicle）. 1997年全球首批量产的第一代HV首次亮相。它的燃油效率是汽油发动机车辆的两倍。在2003年，第二代HV引入了使用升压转换器的高压系统，实现了高功率和高燃料效率。2009年，第三代紧凑型HV亮相，增加发动机排量和电机功率，两者兼之，使高速巡航时的动力和燃油效率得到改善。从混合动力传动系统来看，丰田通过进一步减小每个部件的尺寸和重量，来提高单位产出效率。现在是第四代HV，第一款采用TNGA（Toyota New Global Architecture丰田汽车新的全球架构）生产的车型亮相。通过减少车辆部件的尺寸和重量，降低车辆重心，第四代HV实现了高燃油效率（40.8km/L、JC08），以及愉快的驾驶体验。为了这款混合动力系统，第四代HV动力控制单元（PCU-Power Control Unit）重新开发，如图1所示。PCU与前一代相比，进一步减小了尺寸，减少了重量和电子能量损耗。本文阐述了第四代混合动力系统PCU的具体技术生成和改进。

    二、PCU规格和结构

1．高压系统规格

    新混合动力系统组成与配置如图2所示。该基本配置与之前的型号相同。但是，一个主要的改变是将辅助电池的安装位置移至了发动机室，这样能够改善行李箱面积和更低汽车的重心。混合动力系统电池安装位置如图3所示，HV系统规格如表1所示。

 

 

燃料通过以下项目提高效率约18.2%（JC08）:

·提高汽油发动机的热效率；

．减少高压系统组件的电子损耗；

．通过提高驱动电机的运行速度减小电机工作电流。

 

2.PCU安装

    遵循TNGA概念，PCU安装空间并非针对每种车型独立开发，而是考虑到许多型号的应用。因此，PCU直接安装在变速驱动桥（T/A-Transaxle）上，如图4所示。

    除了上述之外，这种安装的优点如下：

    （1）减少高压电缆的长度（轻量）；

    （2）简化支架（缩小尺寸和轻量化）；

    （3）坚固了前碰撞损坏导致的PCU绝缘劣化问题。

    将PCU直接安装在T/A上的主要技术问题是发动机振动传递到PCU，为解决此问题，采用以下结构：

    （1）为减少传递的振动，在支架上添加橡胶衬套；

    （2）为了承受振动，信号连接端子采用了耐振型吸收结构；

    （3）采用高抗电振动的电子部件；

    （4）为了最大限度地减少共振，电路板使用弹性垫圈以窄间距安装，以减少高刚度外壳的应力。

[1] [2] [3] [4]  下一页