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丰田卡罗拉双擎技术深入解析

丰田卡罗拉双擎技术深入解析

THS系统剖面图如图,主要由一个阿特金森循环发动机+一个发电机+一个电动机组成,三者动力通过PSD行星齿轮结构协调分配,达到利用效率最大化的目的。


卡罗拉双擎,比2代普锐斯采用更加高效和大排量的1.8L发动机,电机采用高转速电机最高可达13900rpm。系统电压也进一步提高到650V,高电压的好处是使电气系统的损耗更低,这点和超高压电力传输是一样的原理。

这套系统经过在Prius上的不断打磨进化,实现了非常可怕的油耗制霸。基本上同级别NO.1,遥遥领先。动力性家用车的定位符合,如果增强电机系统的性能可以更快的,但节油性会下降。做这道选择题的丰田的开发者们显然了解客户在乎什么。



整车动力控制系统蓝图,以HCU为交互中心,输入油门,档位等信号;结合电池电量,其他传感器输入等,协调其他控制器进行工作。

代号2ZR-FXE的发动机,除了阿特金森循环外,还有水冷EGR,电子水泵等新技术应用。其中水冷EGR大幅度降低泵气损失,敲缸,提高了热效率。电子水泵配合全新设计的水冷系统,只在必要时候冷却,避免无用的热损失。

对比1.5L发动机,新1.8L发动机的燃料消费率降低,高效区域扩大。更加重要的是由于扭矩提升了,高速巡航120km/h能降低20%的发动机转速,正好工作在最高效区,实际加速油耗显著降低。为此双擎排量大于1.6不但没有新能源补贴,还没有购置税减半,真佩服丰田的决策者们。

什么是阿特金森发动机?简单说就是膨胀行程大于压缩行程的发动机,压缩行程短压缩过程中消耗的能量就低。这款发动机的活塞行程是一定的,通过调节VVT的开闭正时实现了阿特金森循环。

PCU(Power Control Unit)类似于国内称为电控。双擎的PCU高度集成了,升压整流器,逆变器,DC/DC,冷却系统等原件。升压到650V就是靠这个系统实现的。这一代系统在提高销量的基础上,体积进一步减少了36%,保障了发动机舱安装及散热空间。

PCU构成零件系统图

电机的变化:电机的绕线工艺进一步优化,体积质量进一步降低。整个混动箱减重20kg。

电动机MG2对永磁铁的埋藏进行改进(一字改V字),采用扁平导线改进发卡绕组,实现了性能提升(图示数字略有区别)。

电池模组是镍氢电池,能量密度虽然不高,胜在安全可靠。并且安装有多个温度传感器,电流传感器,信号输入电池监控模块确保电池工作在最佳状态。汽车生命周期内不需要更换电池。


ECB刹车:为了最大限度回收制动能量,降低油耗。刹车系统采用线控刹车ECB,当驾驶员踩下刹车之后,不会直接压力作用于车轮。而是由HCU综合判断分配,优先采用电机进行动能回收,不足部分由液压刹车补充。

综合评估,这套是这个级别,最安全可靠,油耗最低的系统。(排除插电混动的科学计算法)。如果科力远公司国内生产提供给自主品牌,在国内规模铺开,能大量降低平均油耗。这不是最新的THSⅡ系统,最新的TNGA2.0L发动机配套的混动系统更加高效。但是也没有必要追求最新,改进主要是微小改良。

发布于 2019-08-14

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