2.不同工况工作原理
为了实现最低油耗和低排放的目标,丰田卡罗拉
混合动力系统发挥电动机和发动机的各自特点。在启动及低速行驶时,丰田卡罗拉
混合动力系统仅利用电动机产生的动力来行驶。因为此时发动机的效率不高,通过
蓄电池的电力启动车辆后,电动机就可以提供给车辆所需的动力。车辆在中高速行驶时,发动机效率很高,产生的动力不仅驱动车轮,同时也带动发电机给HV蓄电池充电,保持
蓄电池的电量在接近满格的状态。在减速或制动时,丰田卡罗拉
混合动力系统以车轮的旋转力驱动发电机发电,将产生的能量回收到HV蓄电池中,从而达到节能减排的效果。从启动到制动的工作原理(图38)。
(1)启动工况
①低速时仅电动机工作
当汽车启动时,丰田卡罗拉
混合动力系统仅使用
蓄电池提供的电能来工作,这时发动机并不运转。因为发动机不能在低转速时输出大扭矩,而电动机可以灵敏、顺畅以及高效地输出大扭矩。从而在起步时充分利用电动机的低速扭矩,降低油耗和排放。
车辆起步时,PCU动力控制单元会向MG2通电,MG2电机逆向旋转,带动车轮正向转动(图39),车辆缓慢前进。当稍微用力踩下加速踏板时,MG2会获得更大的电力,加快齿轮转速,车辆就会加速前进。由于MG2功率很大(53 kW ),低速扭矩也很大(400 N·m)。在PCU的控制下,车辆加速性能很好,即便只靠MG2也可以把车辆加速到一个比较高的速度。起步过程中充分发挥了MG2低速高扭的特性,以弥补阿特金森发动机低速扭矩不足的特性。
②中高速发动机启动
PCU向MG1通电,MG1电机顺时针转动,并带动发动机启动,整个过程快速且平顺。发动机启动后,怠速运转,带动行星齿轮架正向旋转,从而带动太阳齿轮(MG1)正向旋转(图40)。MG1产生交流电,经PCU里的逆变器和电压变换器变成低压直流电并给HV蓄电池充电。怠速时,发动机产生的功率将全部用来为HV蓄电池充电。
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