地球暖化的问题,各地区中轿车的油耗和排气约束逐年加强,环境负荷较少的轿车的遍及被等待扩展。为完成更多的燃料功能进步的一起,进步动力功能的要求,也为了面向下一代1.5L新开发了混合动力体系。

  丰田开发了一种新的1.5L(3缸发起机)混合动力体系，用于小型轿车，以完成高燃油经济性和高功率功能。在该高压体系中，新式混合动力驱动桥(P910)选用了机械减损技能、齿轮和变速箱箱优化技能完成了紧凑规划、扭振减振器优化技能。经过选用这些技能，P910进一步进步了传动功率，进步了动力功能，一起坚持了变速器的总重量和三缸发起机的静音。

  新款Yaris配套的电动动力总成不仅在2011年上市的Aqua的电动动力总成中融入了新款Prius配套的技能以外，还选用了多项新技能，包含：动力操控单元（PCU）的电源模块上选用新式半导体设备RC-IGBT（Reverse Conducting - IGBT）、经过PCU小型化使其能搭载于变速驱动桥（T/A）正上方、干式油底壳光滑组织、小直径会集绕组的发电电机等技能。

  新款Yaris配套的用于新款紧凑车的新式HV变速驱动桥（P910）在2011年上市的Aqua上搭载的紧凑车用HV变速驱动桥（P510）中融入2015年上市的Prius的变速驱动桥（P610）选用的技能和新技能，进步了传递功率和输出功率等。

  新体系的驱动电机减速组织运用平行齿轮方法的复轴组织，经过缩短单元全体长度，完成轻量化和下降损耗的一起，还经过选用PCU搭载于正上方的结构，完成全体小型轻量化，一起合作选用新开发的发电电机及干式油底壳光滑结构，完成小型轻量化、低损耗和大功率.

  新式HV变速驱动桥（P910）的根本结构与原先的Aqua（P510）不同，与Prius（P610）相同，选用电机与发电机坐落平行轴的新结构，驱动电机的减速组织也是选用平行齿轮方法的复轴组织。

  本文从机械丢失、光滑体系、优化轴装备与齿轮形状、壳体形状最优化、螺旋减振器、驱动/发电机、动力操控单元、DC-DC转换器、电源模块等方面进行介绍。

  变速驱动桥的损耗占行进中损耗的10%。此次的新式HV变速驱动桥①削减了齿轮的啮合点，缩小反向驱动齿轮的轴承尺度，下降20%的机械损耗；②选用干式油底壳光滑组织，经过刮起差速器齿圈上的光滑油，下降拌和损耗，经过将深沟球轴承用于反向从动轴，下降了40%的机械损耗。

  丰田的HV变速驱动桥齿轮轴承的光滑方法原先选用终究从动齿轮将光滑油刮起的方法，并将差速器齿圈刮起的部分光滑油经过壳体和加强筋等引导至齿轮和轴承进行光滑。要确保光滑量，需求坚持差速器齿圈部位的动态油面高度，而过多的光滑油导致了拌和损耗的发生。

  因而，本次的体系选用了运用输出驱动机油泵和树脂光滑油导管的干式油底壳光滑方法，优化光滑量并削减拌和损耗。

  在本次的体系中，驱动电机的减速组织为选用平行齿轮方法的复轴组织，经过削减旋转零部件的数量及齿轮啮合的数量，削减拌和损耗及啮合损耗。

  反向驱动齿轮轴经过将原先的圆锥滚子轴承改为深沟球轴承，削减10%的损耗，经过确保轴承外轮壁厚，比较载重可以将蠕变速度操控在答应值内，可应对外轮滑动部位的蠕变磨损问题。

  在缩小齿轮模块时，运用新的CAE，反映整个变速驱动桥总成和齿面形状，核算齿面压力，优化满意错位量的齿面形状。

  经过规划优化将壳体的最小厚度和最小脱模梯度比较之前规划下降了50%，此外壳体的总质量比P510下降了12%。经过运用新铸造剖析使最小厚度和最小脱模梯度下降成为可能，完成了铸造条件的最优化。

  发起机初次从现行的1.5L 4缸发起机调整为3缸机,除了扭矩变化的添加外与发起机动力传动体系共振。选用新开发的螺旋矩阵减振器，使其到达运用要求。

  与其他丰田的HV变速驱动桥相同，新款Yaris配套的HV变速驱动桥有2台电机，但发电电机(MG1)、驱动电机(MG2)配套的都是新开发的产品。

  2011年上市的Aqua（P510）的驱动电机选用共同的结构，从外侧将分体结构的定子铁芯刺进预成型的平角线绕组中，用外围结构固定住。发电电机缩短了驱动电机的铁芯层积厚度，铁芯形状是相同的。

  此次的新式HV变速驱动桥无论是发电电机仍是驱动电机都新开发了不同结构的电机。

  发电电机直径比Aqua（P510）更小，与丰田其他大都HV变速驱动桥相同采纳会集绕组而非SC线圈的散布绕组，选用轴和转子铁芯内冷却介质循环的轴心冷却结构。由此，可抑制转子铁芯内放置的磁铁的温度上升，然后可放宽对磁铁的耐热功能要求，将高本钱、有供给危险的重稀土类材料用量削减90%。

  驱动电机还运用分段线圈散布绕组改进磁路，绕组选用可应对薄膜高电压，具有杰出加工性的新开发包覆电磁线%的电机输出功率。

  新款Yaris的动力操控单元经过内置RC-IGBT的双面冷却电源模块、DC-DC转换器的主板一片化、优化电容器与接线端子布局等进行小型化，完成搭载于变速驱动桥正上方。

  驱动电机最大电流135→164Arms，发电电机最大电流80→72Arms，体积从9.4→6.3L，缩小了34%，使最大输出功率密度从21.5→41.0kVA/L，进步90%，可应用至包含紧凑车在内的各类车型。

  动力操控单元由驱动电机逆变器、发电电机逆变器、升压转换器、DC-DC转换器构成。

  在缩小动力操控单元体积时，缩小结构件体积的一起，还在优化零部件装备、固定和对策，将电流传感器与操控主板的衔接线、DC-DC转换器与操控主板的信号衔接线从线束更改为端子引脚衔接线相母线整合为电容器模块，完成小型化的一起，还缩短了线路，由此下降了ESL（等价直列电感），削减了损耗。

  内置于动力操控单元的DC-DC转换器将原先操控主板与大电流活动的电源电路分隔的产品经过厚铜件与电子件一体安装的一片化，完成了小型轻量化。

  此外，DC-DC转换器的电路选用同期整流电路，优化MOSFET的整活动作机遇，下降损耗。

  特斯拉在Model 3的逆变器中选用了新一代功率元件SiC，丰田则早于其他公司选用了Si的新技能RC-IGBT而非SiC，进行小型化。

  逆变器方面，除了以IGBT为代表的开关元件以外，一起还要衔接名为FWD的二极管，电源模块需求两边算计的面积，但RC-IGBT中，IGBT的作业与FWD的作业可在一个芯片上进行，因而元件面积削减了25%。

  半导体元件的小型化会构成更严峻的损耗，因而选用的RC-IGBT经过优化有削减元件导通电阻作用的SBL (Super Body Layer) 结构和缓冲层结构，应对耐压下降的一起下降厚度，然后防止损耗加重。

  2011年上市的Aqua选用与工业电源模块形状类似的单面冷却结构的电源模块，但新款Yaris的电源模块选用用于第4代Prius等车型的双面冷却型电源模块。别的，功率卡（power card，将功率元件固定在冷却器上的结构体）从IGBT和FWD各有1个的“1in1”改为IGBT和FWD各有2个的“2in1”，经过下降电感，削减零部件个数，体积缩小22%，衔接功率元件的母线%，有助于进步功率。

  自己也是经过材料的搜集整理，以及对常识的理解消化后，构成自己的论述方法，将此篇文章奉献给咱们，如自己在编撰的文章中，对某些常识有知道缺乏或有遗漏的当地，还请多多纠正。

  免责声明：以上观念仅代表作者个人观念，与本渠道无关，图片均来源于网络，如有侵权请于30日内联络渠道删去或许参议版权授权事宜。

  本文章由易车号作者供给，易车号仅供给信息发布渠道。文章仅代表作者观念，不代表易车态度，如涉侵权请及时与咱们联络。