双擎卡罗拉THS技术解析<br/>——构造篇(三)

双擎卡罗拉THS技术解析
——构造篇(三)

2016-03-14江苏高惠民

汽车维修与保养 2016年12期

关键词：齿圈行星传动

◆文/江苏高惠民

双擎卡罗拉THS技术解析
——构造篇(三)

◆文/江苏高惠民

高惠民

(本刊编委会委员)

现任江苏省常州外汽丰田汽车销售服务有限公司技术总监，江苏技术师范学院、常州机电职业技术学院汽车工程运用系专家委员，高级技师。

(接上期)

将永磁铁V型置于电机转子内，通过一极下由两块混合充磁的永磁体共同作用实现励磁，可有效增加气隙磁通，减少漏磁(充磁更集中)，以及利用转子的凸极效应与定子绕组所产生的磁阻转矩提高电机的输出扭矩(图18)。

图18 电机MG转子永久磁铁布置

MG1电机主要用作发电机，为MG2驱动车辆提供电能并对HV蓄电池充电。此外，启动发动机时，MG1用作启动机。MG1电机定子采用集中绕组型线圈，使电机端部绕组较短，铜耗量显著减少，结构更加紧凑。

MG2主要作用是利用MG1和HV蓄电池提供的电能，以电动机模式运行驱动车辆，此外，在减速过程中MG2用作发电机对HV蓄电池充电，并提供再生制动能量。MG2采用分布绕组型线圈能使定子绕组生产理想的正弦波磁通势，降低高次谐波，使电机运转更加平稳。

2.解析器(电机转速/位置传感器，图19)：为了使电机能够从恒扭矩到恒功率运行，采用磁场定向矢量控制方法，必须精确确定转子的磁极位置和转速，解析器承担了此项任务。解析器的结构是旋转变压器形式。由励磁线圈、检测线圈S、检测线圈C和一个椭圆形的转子(与 MG 转子作为一个单元一起旋转)组成。检测线S的+S和-S相互偏离90°。检测线圈C的+C和-C也以同样的方式相互偏离。线圈S和C相互分离45°。

图19 电机MG解析器构造及原理

当恒频交流电输入励磁线圈，随着电机转子轴上旋转变压器的椭圆形转子的旋转，与旋转变压器定子之间的间隙发生变化，因此在检测线圈S和C中互感出恒频的感应电动势。MG ECU利用线圈S和C的峰值差异计算转子的绝对位置。并且根据在指定时间内转子位置的变化量计算旋转速度。

3.复合齿轮装置：复合齿轮装置由动力分配行星齿轮机构和电动机减速行星齿轮机构组成。动力分配行星齿轮机构的太阳轮齿数30齿，齿圈齿数78齿，电动机减速行星齿轮机构的太阳轮齿数22齿，齿圈齿数58齿(图20) 。

通过采用2套行星齿轮机构的齿圈和中间轴主动齿轮及驻车锁止齿轮做成一体的复合齿轮，使复合齿轮装置的结构更为紧凑和轻量化。动力分配行星齿轮机构的太阳齿轮连接至 MG1、行星齿轮支架连接至发动机、齿圈连接至复合齿轮(车轮)。电动机减速行星齿轮机构的太阳齿轮连接至MG2、齿圈连接至复合齿轮(车轮)。行星齿轮支架固定至传动桥外壳。2套行星齿轮机构的齿圈组合在一起(图21)。

与上一代丰田混合动力驱动电机MG2相比较，双擎卡罗拉驱动电机MG2通过电动机减速行星齿轮机构，降低了MG2的转速，从而使得紧凑、轻量的电动机产生较大的扭矩。复合齿轮装置传动速度和扭矩输出可以用行星齿轮传动列线图来表示(图22)。

4.传动阻尼器：混合动力车辆在发动机运转停止或启动瞬间，会产生发动机扭转振动，而在传动装置结构上又取消了液力变矩器的液力减振作用，因此，在双擎卡罗拉发动机与传动桥之间安装了传动阻尼器(图23)。

传动桥阻尼器减小了发动机传输动能时产生的扭转振动力矩。同时在车辆振动控制方面增加了发动机扭矩脉冲补偿控制程序。降低发动机与传动桥减速机构耦合的共振影响(图24)。