新型普锐斯的混合动力系统

1、高冈俊文：新型普锐斯的混合动力系统2010-07-23 22:11:03 来源： 作者：高冈俊文 浏览 32 次我是高冈俊文，我演讲的题目是新型普锐斯的混合动力系统。大家知道， 通过优化机械和电路， 并且使得这个动力能量再生产变得更加便利， 以及电 力汽车的操作。 我们燃油普锐斯精效性比传统的汽车进行了两倍的增加。 第一代普锐斯进入 了燃油市场， 来自顾客的回馈， 发现动力表现上有所提升。 我们第二代的目标就是提升我们 的动力表现， 所以混合动力系统采用了一种新的并压转换器的方法， 它能够把马达操作的电 压，从电池普通的电压提升， 所以这样的话马达是同样的， 汽车表现受欢迎程度充分的提高。我想

2、介绍新一代的混合动力系统，提升实际的燃油性能，并且获得更广泛的其他七汽 车的可实用性。这有三个新的混合动力系统目标，首先是燃油经效方面的增长，在实际驾驶过程中， 高级巡航当中都要提升燃料有效性， 第二个目标就是持续满足燃油标准， 第三个目标是不同 汽车型号的可适用性。 最前面的系统只是专门用于普锐斯的， 我们关注于降低它的尺寸和重 量，并且提升系统的输出。 换句话说我们新系统的目标是给出一个终极非常生态的汽车， 能 够满足很多顾客的需要。这是我今天主要演讲的主题。首先跟大家讲一下我们混合动力系统设计。这个图显示出我们在汽车重量以及系统输 出方面的关系，这个系统的输出为汽车所需要的输出。这个图显

3、示出一种系统输出的比较，新的系统输出提升了 14% 到 20% ，这主要是通 过提升引擎的输出，通过提升引擎的排量，从 1.5 升到 1.8 升来获得作为结果。最大的驱动 动力被提升了，以提供适合于其他车型的实用性。下面我介绍一下主要的部件特征。 这样一个矩阵显示出新的混合动力技术特征和效果， 主要是实用性、 燃油经济性、低排除，这个引擎使用新的技术实现燃油经济性，电子镀件提 升实用性。在接下来幻灯片当中每个技术我都介绍一下。引擎技术，引擎是新开发 1.8 升循环引擎，这个引擎具有冷却后的 EGR 系统，以及电 水泵，废气、废热再循环系统。这个图显示出对于引擎有效性 1.5 升和 1.8 升之

4、间的比较，为了提升高速的循环燃油 消耗状况， 1.8 升的引擎被选择。通过把引擎排量提升到 1.8 升，并且采纳冷却后的 EGR， 引擎的速度保持的较低， 并且获得很好的燃油消耗空间。 热效能通过提升台量进行提升， 因 为它有降低体积和表面比的优势， 这样它就获得了增长的热效能。 据说这样增长的排量引起 了一种消耗的下降。但是我们 THS 技术并不担心燃油消耗状况方面的下降，因为我们可以 随时当引擎效率比较低的时候停止这个引擎。我将解释一下冷却 EGR 的技术，通过引进 EGR 的概念，整个泵效率被降低，这个过 程当中，通过给 EGR降温，EGR冷却的引擎下降，通过引入冷却的EGR，火花的时间

5、更先进，达到效率提升的结果。因为废气温度也是通过冷却EGR所下降的，汽化剂的标准得到了满足，较低的水平也得到了保证。此外获得了一个全范围的空气燃料比。这张照片表示废热的再利用，以及加热器方面获得好的效果，引擎加热方面的表现获 得提升，通过我们使用引擎的废气将在前面类型当中直接被废掉。非常重要的对于混合动力来讲是降低引擎加温时间，因为引擎不能够停止，直到达到 标准才能停止。 通过使用它， 冬天燃油经济性可以获得提高， 这样的提升是通过减少引擎加 热时间来实现的。右边这个图中可以显示出引擎加热时间是从零下五度到六十度，时间减少57% ，增加了降热泵的效果。 电水泵对于热管理体系作出了重要的贡献，

6、和废热循环作出了突出的贡献。 这样的提升是由于采纳了电水泵，提升了1%到 4% ，同时限制减少了对于额外驱动带的需要。这也是对于降低引擎摩擦和整体表现起到了作用。下一步是马达和传动器，关键技术是降低尺寸，为了降低马达的重量，新的马达技术被启动， 通过采纳了降低档设备在马达和行星档之间， 马达速度功率获得了提升， 尽管马达 的扭矩得到了下降。 因为马达的尺寸是和马达扭矩等比例的， 所以降低尺寸、 减少尺寸可以 通过降档设施来获得。 这个幻灯片显示出一个发电机和发电机的比较， 在发电机当中为了减 少尺寸和重量， 风档是被采纳了， 而不是使用传统的分散式的风档。 就像我前面幻灯片当中 提到，马达获得

7、一个更高的转速，总共体积降低 40% 。下面是功率控制单元，这个是由转换器和其他的一些设施共同构成的，一个直接的降 温结构被采纳， 用来降温以及切换设施， 这些设备是主要转换器当中的部件， 使得降低热损 耗变为可能，并且可能提升我们的冷却效率。其次，运行电压从 500 提升到 650V 。所以提 升功率或者动力表现以及降低电损失，就变得可能，这主要是通过降低我们的电流实现的。 作为一个结果，这个转换器是轻了45% ，并且少了 37% 。下一部分是电瓶，电池包和部件是新设计的，除了电池池本身，电池冷却系统以及控 制系统都是位于电池包当中，所以这个结果我们行立空间扩张为 445 升，并且和现在的车

8、 型相比增加了 30 升。我们的车辆表现，这个幻灯片显示出一个加速表现方面的比较，一个功率表现提升大约是 5% ，通过我们新的混合动力系统获得的，左边的图显示出燃油经济性30 到 50 英里每小时加速时间关系， 这张图燃油经济性和当前模型相比提升了。 并且它具有一个平均相当 于 2.4 升引擎的汽车表现。 右边的图也显示出同样的结果， 这样的表格显示出标准车型当中 的燃油经济性，获得新的系统获得了燃油经济性方面的提升。这张图显示出在日本十到十五的 MOL 的经济性提升所作出的贡献，所有的因素对于 这样一种提升作出了很大的贡献。 在以下引擎提升都做出了贡献， 首先是再回收刹车系统方 面的提升，

9、电压控制方面的优化， 以及电水泵的控制。 这是关于燃油经济性在高速循环状态 下的比较。它显示出明显的提升，达到 11% 到 11% ，和当前的车型相比较。这是一个较低引擎速度的原因， 正是因为我们引擎排量增长造成了低速度， 并且燃油消 耗表现要比同等量的柴油传动更好。这个幻灯片显示出在冬天的燃油经济性方面的表现，就像所显示出来的，这种提升和 当前车型相比 19% ，这部分是由于电水泵和控制策略，给出了一个 10% 的提升。剩下的提 升是由于我们的废热循环技术采用获得的。也许我们有时候必要提非常严格的排放法规，已经在全球得到充分的认可。这张图片 所表示的总共体积和质量都下降了13%和 17% ，在新的体系当中。作为一个结果，我们可以把它应用在其他车型当中，我们两种新型混合动力汽车将在 今年发布。最后，我提到一些环境的影响，在第一台普锐斯引入市场之后 11 年不到的时间内， 丰田和凌志混合动力车