一、卡罗拉双擎轿车简介

丰田卡罗拉双擎轿车（THS）是集燃油发动机与电动机的一个组合。发动机与电动机二者既可单独驱动，更可同时激发双重迅猛动力，带来令世人惊叹的速度和意想不到的低油耗、低排放，更兼得超乎所想的静谧驾驶。蓝底立体车标，突出产品的科技感与高级感，同时强调油电混合双擎动力车的未来身份（见图1），车身混动标识“HYBRID”后面又添加一抹深蓝色，象征着油电混合双擎动力的环保先进性和未来感。节能（4.2L/100km）、环保、强劲、静谧、无需外部充电，这是丰田卡罗拉双擎独有科技。

双擎驱动模式有3种，分别为EV电动模式、ECO节能模式及POWER动力模式等。

双擎工作状态为：起步时，电动机单独工作，油耗为0，排放为0，且无轰鸣声；正常行驶时，以发动机为主要动力源。根据行驶工况，发动机的部分能量可通过发电机转换成电能，给动力电池充电；全力加速时，发动机与电动机协同工作，带来平稳且迅猛动力；减速或制动时，发动机与电动机停止工作，车辆动能通过发电机转换成电能储存在动力电池中；怠速停车时，倘若动力电池电量充足，发动机与电机全部停止；倘若动力电池电量不足，发动机启动运转，给电池充电。

二、混合动力系统组成

丰田卡罗拉混合动力系统（ Hybrid Synergy Drive）由发动机、混合驱动桥（发电机、电动机、双行星排）、变频器和动力电池组（HV电池）组成，如图2所示。

1．发动机。丰田卡罗拉双擎搭载1.8L阿特金森循环发动机，最大功率73kW，最大扭矩142N·m/4000r/minx通过电子智能气门控制，实现阿特金森循环，显著降低油耗。

2．混合驱动桥。混合驱动桥总成主要由电机MG1、电机MG2、动力分配行星排、减速行星排等组成。双排行星齿轮机构将2个电机与发动机有机联接，可以实现电机与发动机的动力分配和无级变速。

3.HV电池。HV电池为镍氢蓄电池，由28个模块组成，每个模块7.2V，总电压为201.6V。

4．变频器。变频器由四部分组成，分别为：

（1）升压器，简称DC/DC，将HV电池组201.6V的直流电转变成最高650V的高压直流电）。

（2）逆变器，简称DC/AC，将升压后的直流电转化成交流电，给电动机提供电能。

（3）整流器，简称AC/DC，发电机发出的交流电整流成直流电后给HV电池充电。

（4）降压器，简称DC/DC，将HV蓄电池或发电机发出的201.6V直流电减压至14V，给12V蓄电池充电，并为车辆辅助设备、电子部件及发动机ECU提供电能。

三、传动系统工作原理

丰田卡罗拉双擎轿车传动系统由双行星排（动力分配行星排与减速行星排）、中间轴齿轮、主减速器、差速器及半轴组成，具体如图3、图4所示。

1．在动力分配行星排中，行星架与发动机相连，太阳轮与MG1相连，齿圈通过中间轴齿轮与主减速器相连。发动机输出的动力被分成用于驱动MG1发电的动力和用于直接驱动车轮的动力两个部分。

2．在减速行星排中，行星架固定，太阳轮与MG2相连，齿圈与动力分配行星排的齿圈相连。MG2的动力经过减速行星排减速增扭后，也通过中间轴齿轮向主减速器输出。

3.MG1,MG2是交流永磁同步电机，最大输出功率为53kW，额定扭矩为207N·m。2个电机既可做电动机，也可做发电机，二者可同时进行发电或动力输出。MGI主要用于调速，MG2主要作为驱动电机，具体如下：

（1）MG1。作为电动机，启动发动机，把发动机从静止拖动到1000r/min左右，然后发动机开始喷油点火；在发动机向外输出功率时，MG1正转，作为发电机对电池充电；MG1反转时，则作为电动机，消耗电能；通过调节MG1的转速来实现发动机在某个高效功率点运行；随车速的变化，调节MG1的转速，实现行星齿轮无级变速的功能。

（2）MG2。EV模式运行时，作电动机，独立驱动汽车；汽车加速和需要辅助功率时，作电动机；汽车中等速度巡航时，发动机输出功率较低，MG1反转作电动机，MG2作发电机，对电池充电和对MGI供电；制动时发电；倒车时，反向驱动汽车。