◆文/江蘇 高惠民

雙擎卡羅拉THS技術(shù)解析—構(gòu)造篇(二)

◆文/江蘇 高惠民

高惠民

(本刊編委會(huì)委員)

現(xiàn)任江蘇省常州外汽豐田汽車銷售服務(wù)有限公司技術(shù)總監(jiān)，江蘇技術(shù)師范學(xué)院、常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程運(yùn)用系專家委員，高級(jí)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(shè)備以及各 ECU)供電。

2.混合動(dòng)力蓄電池(HV蓄電池)的功能是存儲(chǔ)電機(jī) MG1 和電機(jī)MG2產(chǎn)生的電能。同時(shí)，當(dāng)使用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛時(shí)，HV蓄電池向MG1和MG2供電?？照{(diào)工作時(shí)，通過(guò)DC-AC電壓轉(zhuǎn)換，向壓縮機(jī)供電。為控制車輛正常運(yùn)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(gè)，6個(gè)單體組成1個(gè)模塊，共28個(gè)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(dòng)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(cè)維修塞把手安裝狀態(tài)的互鎖開(kāi)關(guān)。把手解鎖時(shí)，互鎖開(kāi)關(guān)關(guān)閉，動(dòng)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(wù)必將電源開(kāi)關(guān)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(gè)繼電器SMR。SMR是根據(jù)來(lái)自動(dòng)力管理控制ECU(HV CPU) 的信號(hào)以連接和斷開(kāi)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(fù)極側(cè)。SMRP：位于連接至預(yù)充電電阻器的蓄電池負(fù)極側(cè)(圖10)。圖11所示為SMR繼電器接通與斷開(kāi)工作順序。

圖10 SMR繼電器

圖11 SMR繼電器工作順序

電源開(kāi)關(guān)接通(READY ON)SMR時(shí)的工作情況:首先SMRB和SMRP依次接通，可使電流流經(jīng)預(yù)充電電阻器。保護(hù)電路中的觸點(diǎn)以防涌入電流造成損壞。SMRG接通可使電流繞過(guò)預(yù)充電電阻器。然后SMRP斷開(kāi)。電源開(kāi)關(guān)關(guān)閉(READY OFF)SMR 時(shí)的工作情況：首先SMRG斷開(kāi)。然后1SMRB斷開(kāi)。

5.HV蓄電池在充電和放電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱量。如果蓄電池溫度過(guò)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(guān)系如圖12所示。

圖12 HV鎳氫輸出功率密度與溫度關(guān)系

HV蓄電池依靠冷卻鼓風(fēng)機(jī)從車廂吸入空氣傳送至HV蓄電池，以使HV蓄電池保持適當(dāng)?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(fēng)機(jī)采用無(wú)刷電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)控制器根據(jù)來(lái)自動(dòng)力管理控制ECU(HV CPU)的信號(hào)控制鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，HV蓄電池冷卻鼓風(fēng)機(jī)控制如圖14所示。

圖14 HV蓄電池冷卻鼓風(fēng)機(jī)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(biāo)稱電荷容量的比值。動(dòng)力管理控制ECU(HV CPU)持續(xù)進(jìn)行充電/放電控制，以使SOC保持在60%目標(biāo)值上下水平(能量監(jiān)控器的SOC顯示約為6個(gè)格)。SOC目標(biāo)控制如圖15所示。

圖15 SOC目標(biāo)控制

三、混合動(dòng)力傳動(dòng)橋

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

圖16 P410混合動(dòng)力傳動(dòng)橋組成

1.內(nèi)置于混合動(dòng)力傳動(dòng)橋的MG1和MG2為緊湊、輕量且高效的永磁同步電機(jī)。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(jī)MG結(jié)構(gòu)如圖17所示。

圖17 電機(jī)MG結(jié)構(gòu)

(未完待續(xù))