雙擎卡羅拉THS技術解析—構(gòu)造篇(二)

◆文/江蘇 高惠民

雙擎卡羅拉THS技術解析—構(gòu)造篇(二)

◆文/江蘇 高惠民

高惠民

(本刊編委會委員)

現(xiàn)任江蘇省常州外汽豐田汽車銷售服務有限公司技術總監(jiān)，江蘇技術師范學院、常州機電職業(yè)技術學院汽車工程運用系專家委員，高級技師。

(接上期)

1.輔助蓄電池(直流12V鉛蓄電池)向電氣部件(如前照燈、音響設備以及各 ECU)供電。

2.混合動力蓄電池(HV蓄電池)的功能是存儲電機 MG1 和電機MG2產(chǎn)生的電能。同時，當使用電動機驅(qū)動車輛時，HV蓄電池向MG1和MG2供電。空調(diào)工作時，通過DC-AC電壓轉(zhuǎn)換，向壓縮機供電。為控制車輛正常運行，HV蓄電池和輔助蓄電池都需要正常工作。

HV蓄電池采用鎳氫(Ni-MH)蓄電池，單體數(shù)量168個，6個單體組成1個模塊，共28個模塊(圖8)。

圖8 HV蓄電池

3.在HV蓄電池模塊電路中串聯(lián)了維修塞把手，用于手動切斷高壓電路，這樣確保維修期間的安全性。電路中還安裝了可檢測維修塞把手安裝狀態(tài)的互鎖開關。把手解鎖時，互鎖開關關閉，動力管理控制ECU(HV CPU) 切斷系統(tǒng)主繼電器。因此，為確保操作安全，拆下維修塞把手前務必將電源開關置于OFF位置。高壓電路的主熔絲(125A)位于維修塞把手內(nèi)，如圖9所示。

圖9 維修塞把手

4.在HV蓄電池接線盒中安裝了3個繼電器SMR。SMR是根據(jù)來自動力管理控制ECU(HV CPU) 的信號以連接和斷開HV蓄電池和電源電纜的繼電器。SMRB：位于HV蓄電池正極側(cè)。SMRG：位于HV蓄電池負極側(cè)。SMRP：位于連接至預充電電阻器的蓄電池負極側(cè)(圖10)。圖11所示為SMR繼電器接通與斷開工作順序。

圖10 SMR繼電器

圖11 SMR繼電器工作順序

電源開關接通(READY ON)SMR時的工作情況:首先SMRB和SMRP依次接通，可使電流流經(jīng)預充電電阻器。保護電路中的觸點以防涌入電流造成損壞。SMRG接通可使電流繞過預充電電阻器。然后SMRP斷開。電源開關關閉(READY OFF)SMR 時的工作情況：首先SMRG斷開。然后1SMRB斷開。

5.HV蓄電池在充電和放電過程中會產(chǎn)生熱量。如果蓄電池溫度過度升高，則蓄電池性能將下降。HV鎳氫蓄電池工作溫度在10～40℃，能輸出較大功率密度，HV鎳氫輸出功率密度與溫度關系如圖12所示。

圖12 HV鎳氫輸出功率密度與溫度關系

HV蓄電池依靠冷卻鼓風機從車廂吸入空氣傳送至HV蓄電池，以使HV蓄電池保持適當?shù)墓ぷ鳒囟?，HV蓄電池冷卻裝置如圖13所示。

圖13 HV蓄電池冷卻裝置

HV蓄電池冷卻鼓風機采用無刷電動機。電動機控制器根據(jù)來自動力管理控制ECU(HV CPU)的信號控制鼓風機運轉(zhuǎn)，HV蓄電池冷卻鼓風機控制如圖14所示。

圖14 HV蓄電池冷卻鼓風機控制

6.HV蓄電池的荷電狀態(tài)電控制。HV蓄電池的荷電狀態(tài)(SOC)是反映蓄電池的剩余容量，其數(shù)值上定義為電池剩余電荷量占電池標稱電荷容量的比值。動力管理控制ECU(HV CPU)持續(xù)進行充電/放電控制，以使SOC保持在60%目標值上下水平(能量監(jiān)控器的SOC顯示約為6個格)。SOC目標控制如圖15所示。

圖15 SOC目標控制

三、混合動力傳動橋

雙擎卡羅拉采用了豐田混合動力車輛P410傳動橋。P410混合動力傳動橋由電機MG1、MG2、復合齒輪裝置、傳動橋阻尼器、中間軸齒輪、減速齒輪、差速器齒輪機構(gòu)和油泵組成(圖16)。該傳動橋改進了上一代4軸結(jié)構(gòu)為3軸結(jié)構(gòu)，復合齒輪裝置、傳動橋阻尼器、油泵、MG1和MG2連接至輸入軸。中間軸從動齒輪和減速主動齒輪連接至第二軸。減速從動齒輪和差速器齒輪機構(gòu)連接至第三軸。傳動橋使用豐田原廠 ATF WS潤滑油為潤滑介質(zhì) 。

圖16 P410混合動力傳動橋組成

1.內(nèi)置于混合動力傳動橋的MG1和MG2為緊湊、輕量且高效的永磁同步電機。MG1和MG2由定子、定子線圈、轉(zhuǎn)子、永久磁鐵和解析器(轉(zhuǎn)速傳感器)組成，電機MG結(jié)構(gòu)如圖17所示。

圖17 電機MG結(jié)構(gòu)

(未完待續(xù))