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丰田混动行星齿轮原理演示

(以上是一个flash文档,如果无法看见,请下载Adobeflashplayer,也可以在新窗口中打开

http://www.eahart.com/flash/PSDAnim.swf指向原文件)

网上看到一个丰田混动的E-CVT原理动画演示,就偷过来让大家玩玩以更好地理解E-CVT的原理。

首先是那个大圈和5个小圈,这就是行星齿轮,一会儿你会看到他们相互间是怎么转动的。

在这张图里,最外的圈连接的是MG2(电机2号),而电机2号直接连在车轮上,外圈的转速决定了电机2号的转速,也就决定了车轮的转速,也就是车的速度。拖动右边三条长条中MG2上的点就直接决定了当前车速(在下方框中的绿色显示,单位是英里/小时)

中间的4个橘色圈连接的是引擎,你可以看到,只要其他圈转,此四个圈是始终转动的,但引擎可以自由转动而不出力,也可以喷油提供动力,甚至在你挂B档(下坡档)时通过调节气门开关时机,提供阻力。在左边的ICE条上,你可以拖动来代表引擎的出力状态。丰田混动的引擎启动就是1000转,所以1000转以下ICE字体是红色的。

最中间的圈连接的是电机1号,反转时由动力电池提供动力,正转时,给动力电池充电。

所以,当用户决定车速也就是MG2的转速的时候,电脑就会自动根据动力电池的电量来决定ICE(引擎)与MG1的出力状态,一方面保证动力电池的电量,另一方面保证发动机运行在最优化状态(下图为2代与3代所用阿特金森引擎的引擎效率图)

比如在以25英里(40公里)匀速行驶的时候,如果电脑发现现在电量过低,则可以启动引擎,运行于1500转,MG1相应转速1598为电池充电。如果电脑发现电量足够,则引擎可以熄火,MG1转速为-3802,由动力电池提供能量。

从这个模拟器,也可以理解为啥当速度〉40英里(64公里)时,就无法保持纯电,在于MG1已经达到了最高转速,必须由引擎提供动力。也可以看出混动的最高速度其实是由MG2的转速限定的,发动机和MG1在MG2达到最高转速时,是还有余量的。

顺带说一句,这个模拟器是使用2代普锐斯混动系统的数据设定。三代系统大同小异,但MG1/MG2转速,引擎转速都有不同,正在长测得尊瑞的电机则最大转速更高。

最后,谢谢您的观赏

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2012-11-17

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