丰田THS-II混合动力核心控制策略介绍(一)

◆文/江苏 田锐

丰田THS-II(TOYOTA HYBRID SYSTEM-II)属功率分流型混合动力架构(图1)，其关键部件是动力分配行星齿轮(Power Split Device简称PSD)，在行星齿轮排中已知两根轴的转速就能确定第三根轴的转速(基于行星齿轮排的传动特性)，类似的也可以由此确定三根轴之间的转矩关系(行星齿轮排杠杆扭矩受力平衡特性)。因此，只有当MG1吸收机械功率并且将其转换为电功率时，才可实现沿机械路径的功率传输，通过这种方式会持续产生电功率，因不可能将其全部存储到HV蓄电池中，并且出于效率原因的考虑，这样做也没有意义。通过使用直接位于输出轴上的电动机/发电机MG2可形成一条电力路径，可将产生的电功率再次直接转换为机械驱动功率，根据由轮速和期望车轮驱动扭矩构成的行驶需求产生一个发动机优选转速，并通过电动机/发电机MG1的转速调节使发动机达到该转速。车轮所需的驱动扭矩由发动机产生，其中一部分通过机械路径，另一部分通过电力路径传输至车轮。

图1 THS-II混合动力架构

同其他混合动力汽车一样，HV蓄电池通常被用于对驱动系统运行状态产生有针对性的影响，借助于HV蓄电池的帮助，可使发动机在期望的车轮扭矩下不工作在过高或过低的负荷状态下，利用存储在HV蓄电池里的能量可实现关闭发动机，仅由电动机/发电机MG2单独用于驱动车辆，以避免发动机工作于极差的工作区域。THS-II通过2条路径使串联和并联混合驱动的基本原理得到组合，因此功率分流也被称为串并联拓扑结构。……