豐田混合動(dòng)力系統(tǒng)THS(1)
豐田混合動(dòng)力系統(tǒng):前置前驅(qū),發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、發(fā)電機(jī)、e-CVT(耦合發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、發(fā)電機(jī)的齒輪機(jī)構(gòu))、PCU(功率電子控制單元)位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙,電池位于后排座椅底下。布置形式和本田i-MMD相同。
原理圖:
e-CVT剖視圖:
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖:關(guān)鍵是一個(gè)行星輪系,行星輪系有三元件(齒圈、行星輪(行星架)、太陽(yáng)輪),齒圈上連1級(jí)齒輪副(看主、被動(dòng)齒輪的大小比例,是個(gè)增速傳動(dòng)),太陽(yáng)輪連發(fā)電機(jī),行星架連發(fā)動(dòng)機(jī)。1級(jí)齒輪副再連主減速齒輪副、差速器、半軸輸出動(dòng)力。電機(jī)又通過(guò)2級(jí)減速輸出。
與2005年國(guó)產(chǎn)的第二代prius的THSⅡ相比,減少了鏈輪鏈條結(jié)構(gòu)。這是一個(gè)明智的選擇,鏈條要求耐久性好、精度高、噪聲小。2006年作者委托杭州某研究所制造的鏈條,不能通過(guò)耐久性試驗(yàn)。2013年作者與清華大學(xué)機(jī)械系摩擦學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的老師討論也得出結(jié)論:此處應(yīng)用鏈條產(chǎn)業(yè)化要求較高、耐久性要求高。果不其然,最新的THS取消了鏈條。
豐田THS和本田i-MMD相比,相似度非常高,電機(jī)都是通過(guò)2級(jí)減速輸出,只不過(guò)本田用了離合器接合發(fā)動(dòng)機(jī),電機(jī)、發(fā)電機(jī)同軸,而豐田用的是行星輪系。兩者的詳細(xì)比較,作者會(huì)在所有相關(guān)主機(jī)廠(chǎng)方案介紹完以后對(duì)比分析。
各齒輪副位置關(guān)系:
電機(jī)參數(shù)變化:電機(jī)向高速發(fā)展。銅損、鐵損、高次諧波損失共減少20%,且重量減少21%。
定子:
轉(zhuǎn)子:
PCU和輔助電源安裝位置:
PCU爆炸圖:包含控制電路、功率模塊、濾波電容、電感、電流傳感器、DC/DC等。
IGBT冷卻:功率模塊的關(guān)鍵是IGBT冷卻。8片水冷冷卻片將7片IGBT卡片夾緊雙面冷卻。
DC/DC:
后續(xù)計(jì)劃:本田、豐田、日產(chǎn)、通用、奔馳、寶馬、奧迪、大眾、捷豹、特斯拉、比亞迪、上汽、廣汽、北汽等混合動(dòng)力、純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分析、比較,每日一推。歡迎關(guān)注公眾號(hào)“汽車(chē)先進(jìn)技術(shù)”。
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