豐田普銳斯混合動力汽車構(gòu)造與維修

§3-1豐田混合動力系統(tǒng)

§3-2普銳斯混合動力系統(tǒng)主要部件

§3-3普銳斯混合動力系統(tǒng)的維修

1.了解普銳斯混合動力系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)§3-1豐田混合動力系統(tǒng)2.掌握混合動力系統(tǒng)的組成3.掌握豐田混合動力系統(tǒng)工作原理4.熟悉豐田混合動力控制系統(tǒng)豐田普銳斯混合汽車的技術(shù)特點(diǎn)是什么？其采用的混合動力系統(tǒng)的組成和工作原理是什么？豐田混合動力控制系統(tǒng)有哪些特點(diǎn)與功能？要熟悉普銳斯混合動力汽車的技術(shù)特點(diǎn)，掌握豐田混合動力系統(tǒng)的組成、工作原理和混合動力控制系統(tǒng)，需以下幾個步驟：

1歸納總結(jié)普銳斯混合動力系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)3分析豐田混合動力系統(tǒng)的組成和工作原理2分析豐田混合動力控制系統(tǒng)一、普銳斯混合動力汽車技術(shù)特點(diǎn)THS-Ⅱ組成簡圖1-減速器2-行星齒輪機(jī)構(gòu)3-發(fā)動機(jī)4-MG1（發(fā)電機(jī)）5-HV（混合動力汽車）蓄電池6-變頻器7-MG2（電動機(jī)）1.Atkinson循環(huán)發(fā)動機(jī)2.“線控（by-wire）”技術(shù)3.電控?zé)o級變速器4.電動牽引力控制5.電子換擋桿電子換擋示意圖6.電控制動系統(tǒng)（ECB）7.用戶定制車身電器系統(tǒng)8.智能駐車輔助系統(tǒng)9.全電動空調(diào)系統(tǒng)電動空調(diào)壓縮機(jī)10.藍(lán)牙免提電話系統(tǒng)

a)b)藍(lán)牙電話與有線電話傳輸過程比較a)藍(lán)牙電話b)有線電話

11.LED停車燈12.智能鑰匙與啟動系統(tǒng)a)b)c)智能鑰匙的“遙控作用”a)打開或關(guān)閉車門b)啟動汽車c)開啟尾門

13.坡道起步輔助控制14.增強(qiáng)型車輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)（VSC+）二、豐田混合動力系統(tǒng)的組成豐田混合動力系統(tǒng)主要部件的位置（1）豐田混合動力系統(tǒng)主要部件的位置（2）1.HV（混合動力汽車）變速驅(qū)動橋

MG1和MG21-MG12-MG2發(fā)電機(jī)（MGl）和電動機(jī)（MG2）電路圖發(fā)電機(jī)（MGl）和電動機(jī)（MG2）的工作原理2.HV蓄電池

HV蓄電池3.變頻器總成變頻器總成（1）作用及組成變頻器總成用于將高壓直流電（HV蓄電池）轉(zhuǎn)換為交流電（發(fā)電機(jī)MG1和電動機(jī)MG2）；反之亦可，將交流電（AC）

轉(zhuǎn)換為直流電（DC）。其組成部件包括增壓轉(zhuǎn)換器、DC/DC轉(zhuǎn)換器和空調(diào)變頻器。（2）變頻器總成的工作原理變頻器電路圖①增壓轉(zhuǎn)換器增壓轉(zhuǎn)換器電路圖②DC／DC轉(zhuǎn)換器DC/DC轉(zhuǎn)換器電路圖③空調(diào)變頻器空調(diào)變頻器電路圖變頻器、發(fā)電機(jī)（MGl）和電動機(jī)（MG2）的冷卻系統(tǒng)④發(fā)電機(jī)（MGl）和電動機(jī)（MG2）冷卻系統(tǒng)4.HVECU5.發(fā)動機(jī)ECU6.蓄電池ECU7.制動防滑控制ECU8.加速踏板位置傳感器傳感器位置1-霍爾IC2-磁軛3-加速踏板臂

加速踏板位置傳感器電路圖

9.擋位傳感器10.SMR（系統(tǒng)主繼電器）11.互鎖開關(guān)（用于變頻器蓋和檢修塞）12.斷路器傳感器13.檢修塞14.電線高壓電線1-接線盒2-變頻器3-空調(diào)壓縮機(jī)4-穿過中央地板的部分5-備用蓄電池6-HV蓄電池7-電線電壓(+)8-電線電壓（-）9-DC12V(+)三、豐田混合動力系統(tǒng)工作原理1.工作狀態(tài)（1）HV蓄電池向電動機(jī)(MG2)供電，以驅(qū)動車輛蓄電池供電（2）發(fā)動機(jī)通過行星齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動車輛時，發(fā)電機(jī)(MGl)由發(fā)動機(jī)通過行星齒輪機(jī)構(gòu)帶動旋轉(zhuǎn)，為電動機(jī)/發(fā)電機(jī)提供電能發(fā)動機(jī)驅(qū)動車輪（3）發(fā)電機(jī)(MGl)由發(fā)動機(jī)通過行星齒輪機(jī)構(gòu)帶動旋轉(zhuǎn)，為HV蓄電池充電發(fā)動機(jī)發(fā)電

（4）車輛減速時，車輪的動能被回收并轉(zhuǎn)化為電能，并通過電動機(jī)/發(fā)電機(jī)為HV蓄電池再次充電車輪的動能回收2.工作原理車輛行駛狀況

行星齒輪組與發(fā)動機(jī)、MG1和MG2連接關(guān)系1-驅(qū)動鏈2-發(fā)動機(jī)3-MG14-太陽輪5-環(huán)齒圈6-MG27-行星架普銳斯用的行星齒輪機(jī)組

表示行星輪系角速度關(guān)系的模擬杠桿（1）準(zhǔn)備啟動狀態(tài)準(zhǔn)備啟動狀態(tài)行星齒輪機(jī)構(gòu)模擬杠桿圖（1）啟動后蓄電池充電行星齒輪機(jī)構(gòu)模擬杠桿圖（2）

（2）起步工況起步工況行星齒輪機(jī)構(gòu)模擬杠桿圖（3）

汽車起步后發(fā)動機(jī)起動

行星齒輪機(jī)構(gòu)模擬杠桿圖（4）

發(fā)動機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)行星齒輪機(jī)構(gòu)模擬杠桿圖（5）（3）發(fā)動機(jī)微加速工況發(fā)動機(jī)微加速工況行星齒輪機(jī)構(gòu)模擬杠桿圖（6）（4）低栽荷巡航工況低載荷巡航工況行星齒輪機(jī)構(gòu)模擬杠桿圖（7）（5）節(jié)氣門全開加速工況節(jié)氣門全開加速工況行星齒輪機(jī)構(gòu)模擬杠桿圖（8）（6）減速工況①“D”擋減速“D”擋減速行駛行星齒輪機(jī)構(gòu)模擬杠桿圖（9）

②“B”擋減速行駛“B”擋減速行駛行星齒輪機(jī)構(gòu)模擬杠桿圖（10）

（7）倒車工況①車輛倒車倒車工況行星齒輪機(jī)構(gòu)模擬杠桿圖（11）②起動發(fā)動機(jī)啟動發(fā)動機(jī)

行星齒輪機(jī)構(gòu)模擬杠桿圖（12）

發(fā)動機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)行星齒輪機(jī)構(gòu)模擬杠桿圖（13）四、豐田混合動力控制系統(tǒng)1.混合動力汽車控制系統(tǒng)的組成HV控制系統(tǒng)的組成a)b)THS控制系統(tǒng)的組成框圖2.混合動力汽車控制系統(tǒng)主要功能（1）HVECU控制HVECU控制原理HVECU結(jié)構(gòu)圖

2.混合動力汽車控制系統(tǒng)主要功能（1）HVECU控制①系統(tǒng)監(jiān)視控制功能②關(guān)閉控制功能③上坡輔助控制功能④電動機(jī)牽引力控制功能⑤雪地起步時驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速控制功能雪地起步時驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速狀態(tài)行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動關(guān)系a)行星齒輪機(jī)構(gòu)示意圖b)驅(qū)動輪抓地力c)驅(qū)動輪打滑

電動機(jī)牽引力示意圖⑥系統(tǒng)主繼電器(SMR)控制功能系統(tǒng)主繼電器電源打開電源關(guān)閉（2）發(fā)動機(jī)ECU控制發(fā)動機(jī)ECU控制框圖（3）變頻器控制變頻器控制示意a)增壓轉(zhuǎn)換功能b)降壓轉(zhuǎn)換功能c)電氣供電功能

（4）制動防滑控制ECU控制①再生制動力請求；電動機(jī)牽引力控制請求（用于VSC+系統(tǒng)）；②實(shí)際再生制動控制數(shù)值；液壓制動控制請求（用于下坡輔助控制）；③僅用于帶VSC+系統(tǒng)的制動防滑控制圖（5）蓄電池ECU控制蓄電池ECU控制原理框圖①HV蓄電池狀態(tài)監(jiān)視控制②SOC控制SOC控制③冷卻風(fēng)扇控制冷卻風(fēng)扇控制框圖（6）汽車碰撞控制汽車碰撞控制原理

（7）純電動機(jī)驅(qū)動模式控（8）指示燈和警告燈（9）自診斷功能（10）安全保護(hù)純電動驅(qū)動模式控制1.掌握普銳斯混合動力汽車蓄電池的結(jié)構(gòu)組成、工作原理2.掌握普銳斯混合動力汽車電動機(jī)/發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)組成、性能特點(diǎn)§3-2普銳斯混合動力系統(tǒng)主要部件

3.熟悉普銳斯混合動力汽車的底盤豐田普銳斯混合動力系統(tǒng)的主要組件的結(jié)構(gòu)和工作原理是什么？要掌握普銳斯混合動力系統(tǒng)主要組件的結(jié)構(gòu)和工作原理，需要以下步驟：分析普銳斯混合動力汽車蓄電池的結(jié)構(gòu)組成、工作原理分析普銳斯混合動力汽車電動機(jī)/發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)組成、性能特點(diǎn)分析普銳斯混合動力汽車的底盤132一、普銳斯混合動力汽車的蓄電池蓄電池主組件位置1-檢修塞2-SMR13-SMR24-SMR35-電流傳感器6-前母線模塊

7-后母線模塊8-HV蓄電池模塊9-蓄電池ECU拆下檢修塞1-檢修塞

1.檢修塞HV蓄電池冷卻系統(tǒng)（1）1-排氣2-冷卻風(fēng)扇3-進(jìn)氣2.HV蓄電池冷卻系統(tǒng)HV蓄電池冷卻系統(tǒng)（2）HV鎳-氫電池的位置1-鎳-氫電池組3.HV鎳-氫電池蓄電池ECU的位置1-蓄電池ECU

4.蓄電池ECU系統(tǒng)主繼電器(SMR)5.荷電狀態(tài)(SOC)6.系統(tǒng)主繼電器(SMR)輔助蓄電池7.輔助蓄電池二、普銳斯混合動力汽車電動機(jī)/發(fā)電機(jī)豐田普銳斯混合動力汽車動力傳動系統(tǒng)有兩個電動機(jī)/發(fā)電機(jī)：MG1和MG2。1.電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MGl的作用2.電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MG2的作用3.MG2的輸出功率特性和輸出轉(zhuǎn)矩特性電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MG1、MG2MG1MG2第三代第二代電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MG2輸出功率、轉(zhuǎn)矩特性

三、普銳斯混合動力汽車的底盤1.普銳斯混合動力汽車變速驅(qū)動橋的組成變速驅(qū)動橋組成2.普銳斯混合動力汽車的變速驅(qū)動橋主要部件①行星齒輪機(jī)構(gòu)②變速驅(qū)動橋的減振器③MGl和MG2④減速裝置⑤差速器齒輪裝置⑥潤滑裝置3.普銳斯混合動力汽車的換擋控制系統(tǒng)緊湊型選檔桿換換擋控制系統(tǒng)原理1.熟悉混合動力控制系統(tǒng)的電路及其特點(diǎn)§3-3普銳斯混合動力系統(tǒng)的維修

2.掌握混合動力汽車維修安全注意事項3.掌握混合動力控制系統(tǒng)的維修4.掌握混合動力電池系統(tǒng)的維修混合動力汽車結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率相對較高，如果混合動力出現(xiàn)故障該如何進(jìn)行檢修呢？混合動力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，要對其進(jìn)行檢修，需以下幾個步驟：分析混合動力控制系統(tǒng)的電路及其特點(diǎn)、組件位置

掌握混合動力汽車維修安全注意事項對混合動力系統(tǒng)進(jìn)行維修132一、混合動力控制系統(tǒng)維修1.混合動力控制系統(tǒng)維修注意事項（1）對高壓系統(tǒng)進(jìn)行操作時斷開電源1）確保電源開關(guān)關(guān)閉。2）從輔助蓄電池上斷開負(fù)極端子電纜。3）一定要戴絕緣手套。絕緣手套注意：斷開電源之后，DTC(故障診斷碼)也會被清除，因此斷開電源之前必須檢查DTC

4）拆下檢修塞拆下檢修塞1-檢修塞5）放置車輛5min。至少需要5min對變頻器內(nèi)的高壓電容器進(jìn)行放電（2）使用絕緣手套的注意事項檢查絕緣手套

（3）線束和連接器的注意事項高壓電路的線束和連接器都是橙色；HV蓄電池等的高壓零件都貼有“高壓”警示，小心不要觸碰到這些配線。（4）進(jìn)行維修或檢查時的注意事項1）

開始工作前，一定要斷開電源。2）

檢查、維修任何高壓配線和零件時，必須戴絕緣手套。3）

在對高壓系統(tǒng)進(jìn)行操作時，

用類似“高壓工作，請勿靠近!”

的警告牌警示其他人員。4）不要攜帶任何類似卡尺或測量卷尺等的金屬物體，因?yàn)檫@些物體可能掉落而引起短路；拆下任何高壓配線后，立刻用絕緣膠帶將其絕緣。隔離外露區(qū)域5）一定要按規(guī)定力矩將高壓螺釘端子擰緊，力矩不足或過量都可能導(dǎo)致故障。6）

完成對高壓系統(tǒng)的操作后和重新安裝檢修塞前，

應(yīng)再次確認(rèn)在工作平臺周圍沒有遺留任何零件或工具，

并確認(rèn)高壓端子已擰緊、連接器已連接。2.普銳斯混合動力控制系統(tǒng)電路及主要部件位置（1）混合動力控制系統(tǒng)電路圖混合動力控制系統(tǒng)電路圖（1）混合動力控制系統(tǒng)電路圖（2）混合動力控制系統(tǒng)電路圖（3）混合動力控制系統(tǒng)電路圖（4）（2）混合動力控制系統(tǒng)主要部件位置普銳斯混合動力控制系統(tǒng)主要部件位置（1）普銳斯混合動力控制系統(tǒng)主要部件位置（2）

蓄電池系統(tǒng)主要部件位置3.混合動力系統(tǒng)的檢查（1）檢查變頻器變頻器連接端子

（2）檢查轉(zhuǎn)換器HV系統(tǒng)警告燈

HV系統(tǒng)警告燈

放電警告燈1）檢查運(yùn)行情況“READY”燈2）檢查輸出電流斷開連接器（1）

3）檢查輸入／輸出信號斷開連接器（2）

連接器端子（3）檢查速度傳感器速度傳感器連接器A連接器B（4）檢查溫度傳感器溫度傳感器位置連接器C端子間的電阻歲溫度傳感器溫度的變化（5）檢查加速踏板位置混合動力車輛控制ECU端子4.混合動力控制系統(tǒng)的故障診斷

（1）故障診斷步驟步驟1：車輛進(jìn)入車間；步驟2：分析客戶所述故障；步驟3：將智能測試儀Ⅱ（IT-Ⅱ）連接到DLC3(數(shù)據(jù)鏈路連接器)，如果測試儀顯示通信故障，檢查DLC3；步驟4：檢查并記錄DTC和定格數(shù)據(jù)，如果輸出與CAN通信系統(tǒng)有關(guān)的故障的DTC，則首先檢查并修理cAN通信；步驟5：清除DTC；步驟6：故障癥狀確認(rèn)，若故障未出現(xiàn)，進(jìn)行步驟7；若故障出現(xiàn)，進(jìn)行步驟8；步驟7：癥狀模擬；步驟8：檢查DTC；步驟9：查DTC表；步驟10：電路檢查；步驟11：故障識別；步驟12：調(diào)整和／或修理；步驟13：確認(rèn)故障試驗(yàn)；步驟14：結(jié)束。智能測試儀Ⅱ(intelligenttesterⅡ）（2）故障自診斷系統(tǒng)蓄電池警告燈

發(fā)動機(jī)檢查警告燈

智能測試儀Ⅱ與車輛的數(shù)據(jù)鏈路連接器3(DLC3)的連接1）檢查DLC3數(shù)據(jù)鏈路連接器3(DLC3)

2）檢查輔助蓄電池3）檢查CHKENG燈4）DTC檢查／清除檢查DTC系統(tǒng)選擇②檢查定格數(shù)據(jù)和信息定格數(shù)據(jù)信息代碼（INF代碼）顯示詳細(xì)信息顯示的信息③檢查DTC（總線檢查）

總線檢查

通信故障DTC④檢查DTC(除混合動力控制系統(tǒng)外)DTC顯示⑤清除DTC清除DTC5.故障診斷實(shí)例——驅(qū)動電動機(jī)變頻器電壓過低故障

DTC碼INF代碼DTC檢測條件故障可能發(fā)生部位POA78266變頻器電壓(VH)傳感器電路開路或GND短路·線束或連接器·帶轉(zhuǎn)換器的變頻器總成·HV控制ECUPOA78267變頻器電壓(VH)傳感器電路+B短路·線束或連接器·帶轉(zhuǎn)換器的變頻器總成·HV控制ECU

驅(qū)動電動機(jī)變頻器電壓過低故障DTC碼含義（1）電路電路圖變頻器電壓傳感器輸出電壓（2）檢查步驟變頻器連接器變頻器電壓傳感器電路HV控制ECU連接器二、混合動力電池系統(tǒng)維修1.混合動力電池系統(tǒng)控制功能（1）HV蓄電池總成管理和安全保護(hù)功能（2）蓄電池鼓風(fēng)機(jī)電動機(jī)控制2.混合動力電池系統(tǒng)電路HV系統(tǒng)蓄電池系統(tǒng)電路圖

HV系統(tǒng)蓄電池系統(tǒng)電路圖

3.HV蓄電池總成主要部件HV蓄電池總成主要部件4.混合動力電池系統(tǒng)檢查（1）檢查蓄電池加液口塞的導(dǎo)通性測量端子間的電阻（1）測量端子間的電阻（2）1-檢修塞卡箍2-固定座（2）檢查1號系統(tǒng)主繼電器主繼電器的連接器（3）檢查2號系統(tǒng)主繼電器2號系統(tǒng)主繼電器1-負(fù)極端子2-正極端子（4）檢查3號系統(tǒng)主繼電器（5)檢查蓄電池電流傳感器的電阻（6）檢查系統(tǒng)主電阻器蓄電池電流傳感器系統(tǒng)主電阻器端子（7）檢查1號蓄電池鼓風(fēng)機(jī)繼電器1號蓄電池鼓風(fēng)機(jī)繼電器5.蓄電池系統(tǒng)自診斷系統(tǒng)（1）檢查輔助蓄電池（2）檢查CHKENG燈（3）DTC檢查／清除1）檢查DTC(HV蓄電池系統(tǒng)）系統(tǒng)選擇屏幕

2）檢查定格數(shù)據(jù)顯示定格數(shù)據(jù)讀取記錄的定格數(shù)據(jù)3）檢查DTC（總線檢查）

總線檢查讀取通信故障DTC4）檢查DTC（除HV蓄電池外的系統(tǒng)）

進(jìn)入Utility/A11Codes菜單5）清除DTCHVBattery／DTC屏幕

（4）定格數(shù)據(jù)定格數(shù)據(jù)記錄了檢測DTC時HV蓄電池系統(tǒng)和組件的工作狀態(tài)。它有利于確定或模擬故障發(fā)生車輛的狀態(tài)。（5）DATALIST／ACTIVETEST(數(shù)據(jù)表／動態(tài)測試)6.蓄電池系統(tǒng)故障診斷實(shí)例（1）電路簡介電路圖（2）診斷步驟1）檢查保險絲（HEV20A）2）檢查線束和連接器（蓄電池ECU-輔助蓄電池）蓄電池ECU連接器HEV保險絲輔助蓄電池正極端子3）檢查線束和連接器（蓄電池ECU-HEV保險絲）蓄電池ECU連接器HEV保險絲附錄資料：不需要的可以自行刪除

車用空調(diào)器自動

控制系統(tǒng)

一、概述普通車用空調(diào)器，當(dāng)車室內(nèi)的溫度高于或低于希望達(dá)到的狀態(tài)時，要靠駕駛者進(jìn)行一些溫度或風(fēng)量調(diào)整操作才能達(dá)到目的。帶有自動控制系統(tǒng)的車用空調(diào)器，設(shè)定車室內(nèi)希望達(dá)到的溫度后，可隨車室內(nèi)外溫度變化與日照影響，由控制裝置自動調(diào)整，以確保車室內(nèi)經(jīng)常處于所設(shè)定的溫度范圍內(nèi)。1、組成：全自動空調(diào)控制系統(tǒng)由三大部分組成：

控制器

、傳感器元件、執(zhí)行器（伺服電機(jī)）2、功能：