基于矢量法的豐田普銳斯混合動力轎車驅動系統分析*

侯國強, 陳　娟, 王　新

(天津職業大學 汽車工程學院, 天津　300410 )

0　引　言

隨著全球礦物燃料資源的短缺和環境污染的日益嚴重，新能源轎車成為今后汽車工業發展的趨勢。1997年日本豐田汽車公司推出了世界上第一款量產混合動力車型——豐田普銳斯(PRIUS Hybrid)轎車，截至目前共生產了4代。它具有節省燃油、降低排放的顯著優勢。

矢量法是對行星齒輪機構進行運動學分析的方法之一，其形象直觀、簡單易懂[1]。通過運用矢量法分析豐田普銳斯混合動力轎車驅動系統各工作狀態，并與傳統燃油轎車對比，從而研究了豐田普銳斯混合動力轎車的節油原理。

1　豐田普銳斯混合動力轎車簡介

混合動力汽車又稱油電混動汽車，它采用傳統內燃機和電動機作為動力源，通過混合使用熱能和電力兩套系統驅動車輛，最終實現節省燃料和降低排放的目的。豐田普銳斯混合動力轎車于1997年上市， 2015年第四代豐田普銳斯混合動力轎車開始進入市場，其采用全時四輪驅動(AWD)，發動機最大熱效率達40%，因此動力更強，油耗更低。其混動模式下百公里油耗僅為2.5/L，遠低于同排量傳統燃料轎車燃油消耗量。第四代豐田普銳斯混合動力轎車超低油耗的實現主要得益于兩大核心技術：第一、2ZR-FXE1.8升阿特金森循環發動機；第二、THS Ⅲ混合動力驅動系統。

2　矢量法的基本原理

矢量法又稱速度圖解法，它將行星齒輪機構三基本元件——太陽輪、行星架和齒圈的角速度轉動情況簡化為點的線速度矢量圖，從而使行星齒輪機構各元件運動學分析更加形象、直觀和簡便。……