混合動(dòng)力先行者普銳斯過人之處在哪？

王帥-二手車

2021年05月14日 07:30 原創(chuàng) 來源：汽車之家

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　　其實(shí)，豐田普銳斯之所以能在混動(dòng)車的歷史長河中留下美名，這與其背后的THS混動(dòng)系統(tǒng)密不可分，而這里我們?cè)敿?xì)地聊聊THS混動(dòng)系統(tǒng)中的核心部件E-CVT。

「E-CVT」的構(gòu)成

　　「E-CVT」顧名思義，其官方全稱為「電子控制電磁離合式無級(jí)變速器」，所以「E-CVT」一般由2個(gè)調(diào)速「電機(jī)」，一組「行星齒輪」和「離合器」組成。當(dāng)你看到「E-CVT」的拆解圖后，是否有一種感覺『怎么看起來像帶了電機(jī)的差速器』。不錯(cuò)，就是這樣一個(gè)看似結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的變速器，卻達(dá)到了CVT的效果。

「E-CVT」的連接

　　要搞懂「E-CVT」的工作原理，我們還是要將其變速的邏輯關(guān)系先理清楚，「E-CVT」的一個(gè)關(guān)鍵部件就是「行星齒輪組」，當(dāng)我們研究「行星齒輪組」機(jī)構(gòu)時(shí)，最重要就是要搞清『動(dòng)力從哪來，到哪里去，整個(gè)流程是什么樣』，所以，首先我們來看看「電機(jī)」、發(fā)動(dòng)機(jī)、和「行星齒輪組」之間的聯(lián)系。

E-CVT部件連接示意圖

　　在這樣的連接方式下，各個(gè)部件開始發(fā)揮自己的作用：

　　發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力可以通過「行星齒輪盤」分配給車輪和1號(hào)電機(jī)；

　　1號(hào)電機(jī)可以發(fā)電來提供給2號(hào)電機(jī)或給電池組充電；

　　2號(hào)電機(jī)可以直接驅(qū)動(dòng)車輪或給電池組充電。

　　看到這里，我們會(huì)想到一點(diǎn)：這些部件的運(yùn)作需要被控制！而作為E-CVT的最復(fù)雜最關(guān)鍵的部件，用來控制動(dòng)力傳輸?shù)摹窹CU」（動(dòng)力控制單元）自然進(jìn)入了我們的視線。容我簡(jiǎn)單地『百度』下：

　　PCU動(dòng)力控制單元（Power Control Unit）作為混動(dòng)汽車必不可少的一個(gè)部件，里面包含了「電壓變換器」和「逆變器」，可以調(diào)節(jié)電池組輸出的電壓。比如向電機(jī)供電必須使用高電壓（600V左右），而電池組的電壓由于尺寸的限制最多達(dá)到200V左右，故變壓器必不可少。而逆變器的作用則是使直流變交流或者反之，因?yàn)楦邏航涣麟姍C(jī)具有體積小、效率高、功率大的優(yōu)點(diǎn)，而電池組發(fā)出的是直流電，故在電機(jī)和電池組之間必然需要一個(gè)逆變器。（源自網(wǎng)絡(luò)）

「E-CVT」的工作原理

　　在了解「E-CVT」的基本構(gòu)成和連接方式后，接下來就是見證『奇跡』的時(shí)刻，我們一起來看看在不同工況下「E-CVT」是如何工作的：

　　發(fā)出啟動(dòng)指令后，電池提供1號(hào)電機(jī)動(dòng)力，啟動(dòng)（正轉(zhuǎn)）并帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，汽油機(jī)帶動(dòng)「行星齒輪盤」正向旋轉(zhuǎn)。由于車輪（連接著外齒圈）未轉(zhuǎn)動(dòng)，「行星齒輪盤」（連接著發(fā)動(dòng)機(jī)）的正向旋轉(zhuǎn)會(huì)通過「行星齒輪」帶動(dòng)「太陽齒輪」（連接著1號(hào)電機(jī)）正向旋轉(zhuǎn)�！�1號(hào)電機(jī)」不再接收電池組輸電，反而變成發(fā)電機(jī)，發(fā)出交流電，經(jīng)PCU里的逆變器和電壓變換器變成低壓直流電并給電池組充電�？傊�，怠速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率全部用來為電池組充電。

　　發(fā)出起步信號(hào)后，少量電力帶動(dòng)「2號(hào)電機(jī)」，「2號(hào)電機(jī)」帶動(dòng)車輪（連接著外齒圈）開始正向轉(zhuǎn)動(dòng)，車子緩慢前進(jìn)。當(dāng)你稍微用力踩下油門踏板時(shí)，「2號(hào)電機(jī)」獲得更多的電力，車輛就會(huì)加速前進(jìn)。

　　隨著「2號(hào)電機(jī)」的轉(zhuǎn)速增加，「1號(hào)電機(jī)」的轉(zhuǎn)速也會(huì)急速增加，而當(dāng)「1號(hào)電機(jī)」即將達(dá)到上限時(shí)，此刻發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)主動(dòng)介入動(dòng)力輸出。通常情況下，起步時(shí)踩油門的力度越大，汽油機(jī)介入的時(shí)間就越早。

　　當(dāng)達(dá)到一定速度后，如果繼續(xù)緩慢加速，此時(shí)「2號(hào)電機(jī)」繼續(xù)為主要的動(dòng)力來源，發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)在低轉(zhuǎn)速區(qū)間運(yùn)作，這與起步階段的動(dòng)力供給情況類似，只是「2號(hào)電機(jī)」的工作功率會(huì)更大。

　　急加速時(shí)，即是「火力全開模式」，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提升進(jìn)入高效動(dòng)力輸出模式，帶動(dòng)「1號(hào)電機(jī)」加速提供「2號(hào)電機(jī)」動(dòng)力，同時(shí)通過「行星齒輪」與「2號(hào)電機(jī)」共同將強(qiáng)勁動(dòng)力同時(shí)輸送到「外齒圈」帶動(dòng)車輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　在高速巡航時(shí)，「2號(hào)電機(jī)」反轉(zhuǎn)供電給「1號(hào)電機(jī)」，而在變速箱內(nèi)，「太陽齒輪」反轉(zhuǎn)使得「行星齒輪」的動(dòng)力大部分傳遞到「外齒圈」，從而推動(dòng)車輛巡航。在這階段主要由發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)汽車。

　　減速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，「1號(hào)電機(jī)」空轉(zhuǎn)�！�2號(hào)電機(jī)」由車輪帶動(dòng)變成發(fā)電機(jī)吸收車輪的減速能量，同時(shí)為電池組充電。

　　倒車的過程也比較簡(jiǎn)單，正好與剛起步的情況相似，電池組為「2號(hào)電機(jī)」供電，「2號(hào)電機(jī)」帶動(dòng)車輪，「外齒圈」在離合器的作用下反轉(zhuǎn)運(yùn)作，完成倒車。

　　不知道大家是否能通過上面的圖文和表格領(lǐng)會(huì)到「E-CVT」的技術(shù)之美，說實(shí)話，就這套「行星齒輪組」的工作邏輯，就讓我佩服的五體投地，關(guān)鍵是，比起『汽油壓燃』一類的黑科技，「E-CVT」是實(shí)打?qū)嵉亟档土擞秃�！所以，普銳斯在我心中一直有著不可撼動(dòng)的地位。

　　客觀地說，我們花10萬收的這臺(tái)3代普銳斯（2012款1.8L豪華款）是一臺(tái)低故障率、低油耗、低維保、家用車。只是說句良心話，這車性價(jià)比真的不高。不過，如果你和我們一樣是『技術(shù)宅』，而且對(duì)普銳斯所搭載的這套混動(dòng)系統(tǒng)充滿敬意的話，這略微虛高的價(jià)格就不是問題了。