新一代前輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力系統(tǒng)

自從第三代普銳斯上市以后，混合動(dòng)力汽車(chē)越來(lái)越受市場(chǎng)的歡迎，其可以改善排放和環(huán)境。但是隨著各國(guó)新排放法規(guī)的公布，混合動(dòng)力汽車(chē)也要更新?lián)Q代以滿(mǎn)足更嚴(yán)格的法規(guī)要求。豐田新一代混合動(dòng)力系統(tǒng)的效率非常高，而且結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量較小且具有優(yōu)異的混合驅(qū)動(dòng)性能。

為發(fā)揮二代豐田混合動(dòng)力系統(tǒng)的最大潛能，對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)的各個(gè)單元進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)以改善汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性，其中變速器、電機(jī)、功率控制單元的機(jī)械及電力損失都有了顯著的降低，而且對(duì)系統(tǒng)中的動(dòng)力電池和軟件部分都進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)以提高每個(gè)部件的性能表現(xiàn)。由于新系統(tǒng)是基于豐田前輪驅(qū)動(dòng)的混合動(dòng)力系統(tǒng)，因此其緊湊與靈活性是設(shè)計(jì)的重要目標(biāo)，通過(guò)最小化系統(tǒng)尺寸來(lái)提高后備箱的空間。圖1示出了這種新一代前輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，代號(hào)為2ZR-FXE的阿特金森發(fā)動(dòng)機(jī)使得熱效率達(dá)到了40%，從而改善了汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性。電池有鋰離子電池或鎳氫電池兩種選擇，前者需要56個(gè)單體組包，后者需要168個(gè)單體組包，分別對(duì)各自的單體和電池包進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。優(yōu)化內(nèi)部布局及單體尺寸使得電池包更加緊湊、輕便，同時(shí)將電池包布置在后排座椅的下方，以擴(kuò)大后備箱的尺寸。

圖1　新一代前輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

裝有新一代前輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力系統(tǒng)的普銳斯在燃油經(jīng)濟(jì)性上得到了顯著改善，在日本、歐洲、美國(guó)工況下其燃油經(jīng)濟(jì)性分別提高了26%、21%和12%。分析各部件的改進(jìn)對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的貢獻(xiàn)率可以看出，整車(chē)控制、發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)分別占了26%、28%和16%，而變速器、功率控制單元和電池分別占了13%、13%和4%。

發(fā)展與改進(jìn)這套前輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力系統(tǒng)將成為豐田的全球戰(zhàn)略，該系統(tǒng)將會(huì)應(yīng)用到豐田更多的車(chē)型上去。

Shunsuke Fushiki.SAE 2016-01-1167.

編譯：張冬冬