设计 计算 研究

应用%&’()*+研究丰田混合动力系统

史广奎

（中国汽车技术研究中心）

【摘要】研究了丰田混合动力系统及其主要控制策略，利用%&’()*+软件对,-./0轿车的加速过程和燃油经济性进行了模拟计算，并与试验结果进行了对比。1&&)工况下计算的油耗为23445637689:"";<，=,%的试验结果为

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主题词：丰田公司中图分类号：12723$

混合动力输出电动汽车

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A前言

电力通道。=J1根据加速踏板、车速、电池)*J（荷及制动踏板电状态）、空调、变速挡位（,、+、W、&、X）的操作状态，控制A>)的能量流。

,-./0轿车是世界上最具影响力的混合动力汽车之一，其特点是采用了串D并混联式混合动力系统，即丰田混合动力系统（。该车型投放美国市A>)）场后，美国环保局（、再生能源试验室（=,%）W+=8）及%W8（%-ILHHOWGK.LHGN8GML-GKL-Q）等部门都对A>)进行了试验评估。

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是W+=8研制的多工况下汽车性能%&’()*+［

模拟软件，本文利用该软件对,-./0轿车的动力性和燃油经济性进行了模拟计算，并与%W8、=,%公

布的部分试验结果进行了对比。

B*.!及其基本控制策略

如图:所示，发A>)由发动机、动力分配装置、电机、逆变器、电池、电动机、主减速器及6个电子控制单元（混合动力=J1、发动机控制=J1、电动机9发电机=J1、制动控制=J1和电池管理=J1）组成。动力分配装置是由太阳轮、齿圈、行星架和行星轮组成的行星齿轮副，它与发电机、逆变器及电动机构成了无级变速传动机构（。动力分配装置将J’A）来自发动机的动力分成两路能量通道。一路是通过齿圈直接驱动主减速器和车轮的机械动力通道，另

一路是由太阳轮传递给发电机、逆变器和电动机的

!""#年

第$期

图:

A>)动力传递及控制策略

由行星轮的力矩平衡条件可知，两路通道所分担的发动机转矩之比为常数，比值取决于太阳轮和齿圈的齿数（分别为#"齿和C4齿）。只要发动机运行，其转矩的C!!总是通过机械动力通道直接传递，而其余的!4!要通过电力通道变矩后在电动机

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