【摘 要】日本丰田公司推出的普锐斯混合动力汽车是油电混合较为成熟的代表，而普锐斯混合动力汽车的关键技术在于如何配合使用两种动力：电力动力和发动机动力，本文将从电力动力和发动机动力工作原理方面介绍普锐斯混合动力汽车的工作原理。

　　【关键词】普锐斯 混合动力 工作原理

　　环境污染是当今世界面临的三大问题之一，采用汽油、柴油作为燃料的汽车所排放的尾气对环境造成的污染总所周知，尾气中的二氧化硫、一氧化碳和氮氧化合物已成为大气中的主要污染源，对人的身体健康有极大的危害。现今，汽车与人们的日常生活和生产已密不可分，因此随着空气质量的日益恶化和石油资源的渐趋匮乏，开发低排放、低油耗的新型汽车成为了当今汽车工业界的紧迫任务。

　　20世纪90年代以来，世界各国对环保的呼声日益高涨，各种各样的电动汽车脱颖而出。虽然人们普遍认为未来是电动汽车的天下，但是，目前的电池技术问题阻碍了电动汽车的应用。由于电池的能量密度与汽油相比差上百倍，远未达到人们所要求的数值，故目前电动汽车还无法取代内燃机汽车，除非燃料电池技术有重大突破。现实迫使汽车工程师们想出了一个两全其美的办法，开发了一种混合动力装置的汽车，日本丰田公司推出的普锐斯混合动力汽车则为目前较为成熟的代表。普锐斯混合动力汽车的关键技术在于如何配合使用两种动力：电力动力和发动机动力，下面本文将从驱动动力工作原理方面介绍普锐斯混合动力汽车的工作原理。

　　一、普锐斯混合动力系统组成

　　如图1所示，普锐斯混合动力系统主要由MG1、 MG2、 HV蓄电池、变频器、发动机、行星齿轮机构、差速器等组成。根据车辆的行驶状况，普锐斯高效率地综合使用两种动力一一发动机和电动机/发电机，其中发动机提供主要动力。发动机的动力分为两部分：由混合动力变速驱动桥中行星齿轮组提供给车轮的动力和提供作为发电机的MG1的动力。混合动力变速驱动桥包括MG1、MG2和行星齿轮组，并且在这些组件的配合下，通过无级变速使车辆平稳地行驶。

　　二、普锐斯混合动力汽车的动力驱动形式

　　（一）发动机驱动

　　发动机通过行星齿轮驱动车辆时，发电机（MG1）由发动机通过行星齿轮带动旋转，为电动机/发电机提供电能。

　　（二）个性化的动力选择模式

　　普锐斯汽车在动力驱动方面提供了三中选择模式：EV（纯电动模式）＼ECO（节能模式）和PWR运动模式

　　（三）电动机（MG2）驱动

　　如图2所示，电动机（MG2）接收来自HV蓄电池的电能，以驱动车辆。

　　三、普锐斯混合动力汽车在几种负荷下的工作原理

　　（一）无负荷

　　当遇到红灯停驶，发动机会自动熄火，电动机（MG2）连接电源，此时看作为汽车动力无负荷工作。这样避免了怠速运转造成无谓的油耗，更不排放CO2 等污染物。

　　（二）小负荷动力

　　在没有急加速的低速运行状态（包括启动和倒车）看作是汽车动力处在小负荷工作状态，此时电动机（MG2）接收来自HV蓄电池的电能，以驱动车辆。

　　（三）正常负荷动力

　　正常的速度要求下，动力一般由发动机提供。动力由动力分配装置分成两条路径：—条为驱动生电机进行发电，产生电力驱动电动机运转，另—条直接驱动车轮。

　　（四）大负荷动力

　　需要较高的动力输出的状态看作为大负荷动力，高速、急加速时确认为大负荷动力，此时动力控制单元将蓄电池的电压升至500V，发动机动力加大大功率电动机的驱动力，提供更高输出效率。

　　四、能量回收形式

　　（一）发电机（MG1）发电

　　发电机（MG1）由发动机通过行星齿轮带动旋转，为HV蓄电池充电。

　　（二）车轮的动能回收

　　车辆减速时，车轮的动能被回收并转化为电能，并通过电动/发电机为HV蓄电池再次充电。

　　总之，在汽车行驶时，普锐斯混合动力系统将根据行驶中的状况决定驱动模式，或单独使用电动机，或电动机和发动机共同驱动。由电脑控制的动力分离装置和动力控制单元，使燃料消耗始终保持在较低的水平。

　　参考文献：

　　[1]张金柱.混合动力汽车结构、原理与维修[M]. 北京：化学工业出版社，2008.

　　[2]（美）爱塞尼，等. 现代电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池车———基本原理、理论和设计[M]. 倪光正，倪培宏，熊素铭译. 北京：机械工业出版社，2008.

　　[3]王博. 一汽丰田普锐斯[N]. 中国汽车报，2009-09-20（3）

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