前电机类型 | 永磁同步电机 | 后电机类型 | 交流异步电动机 |
前电机最大输出功率 | 53Kw | 后电机最大输出功率 | 5.3Kw |
前电机最大输出扭矩 | 163Nm | 后电机最大输出扭矩 | 55Nm |
前电机定子厂家 | 电装 | —— | —— |
第四代普锐斯首度使用了E-Four四驱系统,发动机依然在车辆前方,电动马达分布在后桥。这套带后轴电机的四驱技术于时速59km/h时开始工作,提升冰雪路面的行驶稳定性。(网络另两种说法:①该后驱电机仅在时速为20km/h以下工作,20-30km/h以上便停止工作;②这套被称为e-4WD的电力辅助四驱系统只能在车速不高于60 km/h时运作,主要作用是提升在恶劣天气状况下的循迹性,例如湿滑的冰雪路面)
为实现JC08标准下40km/L的燃效,第四代puris对各系统进行改善。
第4代普锐斯搭载改良版发动机,还集 合了电池、动力控制单元、高效电机、小型轻量化等低燃耗技术,升级了混合动力系统。如上图所示,通过车辆的改良、提高各系统的效率和性能,实现JC08标准下40.8km/L的燃效(E级别)。电动马达和变压器重量比上一代减少6%,体积减小12%。机械阻力减小20%。
电机最高总输出功率为53kW,最大扭矩为163N·m,实际上,数据比第三代车型还退步了。但是动力系统的损耗减少了20%,而车重有所减轻,因此实际表现并不会比前辈弱。据丰田描述,整套混合动力控制逻辑基本能沿用上一代车型,只是细微地作了调整。例如在发动机停止工作、仅靠电机驱动行驶时,第三代车型的最高车速为70km/h,而新一代车型则可以达到110km/h。

各系统提高燃效的效果:第四代puris
第4代普锐斯的动力总成最大的变化是混合动力变速驱动桥。到第3代为止,普锐斯的混合动力变速驱动桥都采用2个行星齿轮,但第4代普锐斯的减速齿轮机构从行星齿轮改为平行轴齿轮,提高了传递效率。由此降低了约20%的机械损耗。
原先采用驱动电机、发电机以及2个行星齿轮直列在曲轴的同轴上,导致系统整体较长。新款普锐斯将驱动电机和减速齿轮移至平行轴,形成复轴结构,缩短了系统长度。从原先409mm的长度缩短47mm,减至362mm。由此,发动机舱的车身骨架可采取有效的截面形状进行布局。
电机方面:主要着手两方面的工作:1.减小尺寸;2.减小损耗。丰田的目的很明确,TNGA平台下的所有新车,发动机舱必须都能塞下一套混动系统;电机的尺寸减小了,连带新的平行轴式变速箱,整个混合动力系统的体积也一并大幅减小。因此,定子采用了截面积为长方形、整体呈梳齿状的“分段绕组”方式。这种绕组跟普通的绕组不同,不是缠绕,而是将分段绕组插入定子,将突出的对侧拧接起来。由此,将马达的重量比原来减轻了15%以上,体积比原来减小了大约20%。运行电压则从650伏提高到850伏,额定工况下,电压高,电流小,热损耗低,由此,将马达的电热损耗也降低了大约20%。









实现小型轻量化和大功率密度的电机

整体回顾
原来的动力系统,把发动机、MG1电机、行星齿轮组、MG2电机一整列“串烧”起来;而新一代的普锐斯,驱动电机的减速机构,转而采用了平行轴齿轮,这就相当于,MG1电机、MG2电机肩并肩横向布置。此举一石三鸟,新型驱动桥的长度为362mm,比原来的409mm缩短了47mm;零件数量也减少了大约80%;最重要的,齿轮及接触面减少,动力系统的损耗也降低不少。

后驱电机与减速器集成
PCU整体集成:PCU在变压器的上端,与第三代普锐斯的PCU相比,通过改善功率器件和冷却构造,将体积削减了约33%。PCU控制着车辆行驶时的电动机的电流供给,实现动能回收,并利用回收的电能向电池充电。但是PCU中所使用的Si(硅基)功率半导体的电力损耗却占车辆电力损耗的20%左右





逆变器、DCDC转化器高电压电线连接部

逆变器内部回路 电装制造

DCDC转化器内部回路 丰田自动织机制造

DCDC转化器内部回路 丰田自动织机制造

DCDC转化器内部回路 丰田自动织机制造
后驱系统为电机与减速机集成系统