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一、课程结构原理
本课程核心:混合动力系统的三种构型(串联/并联/混联),重点掌握以丰田 THS 为代表的行星齿轮功率分流混联结构与国产 DMi 单档直驱原理。
图 2-1 THS 功率分流构型:发动机接行星架、MG1 接太阳轮、齿圈接输出,三个自由度实现发动机与路面解耦
1. 三种混动构型对比
| 构型 | 能量路径 | 代表车型 | 特点 |
| 串联(增程) | 发动机→发电机→电池/电机→车轮,发动机不直接驱动 | 理想、问界(增程版) | 结构简单、发动机恒高效点运行;高速效率低 |
| 并联 | 发动机与电机同轴/并行驱动,电机辅助 | 欧系 48V、P2 构型 | 结构接近燃油车,改动小;纯电续航短 |
| 混联(功率分流) | 行星齿轮将发动机功率分流为机械路+电路两路 | 丰田 THS(普锐斯) | 全工况高效,无级变速(E-CVT);结构复杂 |
2. 国产主流:DMi 单档直驱
- 低速:串联增程——发动机带动发电机发电,电机独立驱动;
- 高速(约 65km/h 以上):离合器结合,发动机经单档减速器直驱车轮,避开增程路径的高速损耗;
- 结构比行星排简单,成本更低,是当前国内插混主流路线。
3. 检修要点
- 行星排无机械磨损件(全程啮合),故障率低;常见故障多为油泵压力不足导致的换挡冲击(带挡位构型);
- MG1/MG2 绝缘检测:500V 兆欧表 ≥ 20MΩ,与驱动电机检修规范一致;
- 发动机间歇启动属正常保温/保电策略,勿误判为故障;
- 混动系统高压互锁(HVIL)断开时车辆限制行驶功率,需先排查连接器与维修开关。
二、测试教材(含参考答案)
1【单选】THS 系统中,发动机连接行星齿轮机构的( )
参考答案:行星架。
解析:发动机接行星架(输入),MG1 接太阳轮(调速/发电),齿圈接输出端(主减速器)。MG1 通过改变太阳轮转速控制发动机工作点,实现 E-CVT 无级调速。
2【单选】比亚迪 DMi 在高速工况下的主要驱动方式是( )
参考答案:发动机直驱。
解析:高速时离合器结合,发动机经单档减速器直接驱动车轮,避免"机械能→电能→机械能"二次转换损耗,提高高速效率。
3【单选】增程式(串联)混动在高速工况效率偏低的原因是( )
参考答案:能量经历"机械→电→机械"两次转换,每次转换都有损耗。
解析:高速行驶本可由发动机直接高效驱动,串联构型却要经过发电、整流、逆变、电动四个环节,综合效率下降约 10%~15%。
4【判断】THS 系统中 MG1 既是发电机,也是启动机。( )
参考答案:正确。
解析:发动机启动时 MG1 电动拖转曲轴;行驶中 MG1 由行星排驱动发电。MG2 则负责起步/加速驱动与制动能量回收。
5【判断】混动车辆行驶中发动机自动启停,一定是故障。( )
参考答案:错误。
解析:保温、保电(电池 SOC 低)、大负荷需求等策略都会触发发动机启动,属正常控制逻辑。应结合诊断仪数据流(SOC、请求扭矩、水温)综合判断。
6【简答】对比串联、并联、混联三种构型的高速巡航效率,并说明原因。
参考答案要点:
① 并联/混联(含 DMi 直驱)较高:发动机机械直驱,转换环节少;
② 混联 THS 大部分功率走机械路,小部分走电路,效率接近并联;
③ 串联(增程)最低:全部功率经过两次机-电转换,高速损耗叠加。
结论:城市低速工况串联可让发动机恒高效点运行而占优,高速长巡航则直驱类构型占优。