我作為普銳斯車主，當(dāng)然喜歡普銳斯省油，但更欣賞它的技術(shù)。普銳斯在技術(shù)上有兩個(gè)亮點(diǎn)：一個(gè)是混合動(dòng)力，另一個(gè)則是ECVT（Electronicallycontrolledcontinuousvariabletransmission），即電子控制無級變速器。普銳斯的混合動(dòng)力系統(tǒng)和ECVT其實(shí)是“一套班子，兩塊牌子”，即都是由同一組行星齒輪組、兩臺電動(dòng)機(jī)和電子控制單元（ECU）組成的?；旌蟿?dòng)力的工作模式不難理解，而ECVT的工作原理就需要下功夫去探究了。為此，我在網(wǎng)上查了很多資料，總算有了一點(diǎn)頭緒。下面的東西是我個(gè)人的認(rèn)識，說錯(cuò)了請多指正。
由于在OBDII接口上只能測到汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速，但無法到兩臺電機(jī)的工作情況，所以為了弄清ECVT的工作原理，我們還是要利用一下混合動(dòng)力單元的示意圖和行星齒輪組的實(shí)物圖，還要以此為依據(jù)進(jìn)行一些計(jì)算產(chǎn)，示意圖上的齒輪齒數(shù)與實(shí)物不完全相同，以實(shí)物為準(zhǔn)。
上圖中的數(shù)字為各齒輪的齒數(shù)，從中可以算出相互齒比關(guān)系。
根據(jù)示意圖和實(shí)物圖，我們先來推導(dǎo)出2號電機(jī)（MG2）的轉(zhuǎn)速公式（非常抱歉，由于本人的疏忽，此前推導(dǎo)的公式遺漏了一個(gè)重要的2號電機(jī)減速齒輪組（也就是實(shí)物圖上55：24的減速齒輪，其減速比為2.6363），所以計(jì)算出來的數(shù)據(jù)與實(shí)際情況不符，現(xiàn)更正如下）：
一、先推導(dǎo)出2號電機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：
2號電機(jī)轉(zhuǎn)速＝汽車時(shí)速（公里）x75.45 （公式1）
二、再推導(dǎo)出1號電機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：
1號電機(jī)轉(zhuǎn)速＝3.6x 汽油機(jī)轉(zhuǎn)速－1.005x2號電機(jī)轉(zhuǎn)速?。ü?）
需要說明的是，由于汽油機(jī)只有一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向，所以以汽油機(jī)旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎?，?amp;ldquo;＋”號表示，電機(jī)如逆向旋轉(zhuǎn)則為負(fù)，用“－”號表示。
至于推導(dǎo)過程就不說了，估計(jì)沒人愿意看，有興趣的人可以自行計(jì)算。順便說一下，這兩個(gè)公式只適用于普銳斯3代，P2代雖然原理相同，但結(jié)構(gòu)有所不同，所以數(shù)據(jù)要調(diào)整。另外，2號電機(jī)轉(zhuǎn)速的依據(jù)之一是輪胎為15英寸。如果你換了17英寸輪胎，就要改變75.45這個(gè)常數(shù)了。
ECU（電腦）應(yīng)該就是依據(jù)這兩個(gè)公式來調(diào)節(jié)兩臺電機(jī)的出力和旋轉(zhuǎn)方向的。即電腦根據(jù)傳感器得到的數(shù)據(jù)，先算出2號電機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速，再根據(jù)汽油機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速和負(fù)何情況，通過調(diào)整1號電機(jī)的逆變器電壓和極性來調(diào)整1號電機(jī)的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向，通過調(diào)整2號電機(jī)的逆變器的輸出電壓和功率來實(shí)現(xiàn)無級變速。
下面我們來看一下實(shí)際情況：
1.啟動(dòng)預(yù)熱（不踩油門）：普銳斯靜止，2號電機(jī)轉(zhuǎn)速為0轉(zhuǎn)/分，汽油機(jī)轉(zhuǎn)速為1280轉(zhuǎn)/分（電腦設(shè)定），用公式2算出1號電機(jī)轉(zhuǎn)速為4608轉(zhuǎn)/分。
2.慢走預(yù)熱（不踩油門）：普銳斯車速10公里，通過公式1得出2號電機(jī)轉(zhuǎn)速為745轉(zhuǎn)。此時(shí)汽油機(jī)轉(zhuǎn)速為1280轉(zhuǎn)。代入公式2，得出1號電機(jī)轉(zhuǎn)速為3859轉(zhuǎn)/分。
3.上坡加速：普銳斯車速65公里，通過公式1得出2號電機(jī)轉(zhuǎn)速為4904轉(zhuǎn)/分。如此時(shí)汽油機(jī)轉(zhuǎn)速為4000轉(zhuǎn)/分，代入公式2，得出1號電機(jī)轉(zhuǎn)速為9495轉(zhuǎn)/分。
4.恒定車速：普銳斯車速120公里，通過公式1得出2號電機(jī)轉(zhuǎn)速為9054轉(zhuǎn)/分。如此時(shí)汽油機(jī)轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，代入公式2，得出1號電機(jī)轉(zhuǎn)速為1746轉(zhuǎn)/分。
5.恒定車速（松開油門滑行）：普銳斯車速100公里時(shí)，通過公式1得出2號電機(jī)轉(zhuǎn)速為7545轉(zhuǎn)/分。此時(shí)汽油機(jī)轉(zhuǎn)速為0轉(zhuǎn)/分（熄火狀態(tài)），代入公式2，得出1號電機(jī)轉(zhuǎn)速為－7583轉(zhuǎn)/分（反轉(zhuǎn)）。
6.純電行駛：普銳斯車速為49公里，通過公式1得出2號電機(jī)轉(zhuǎn)速為3697轉(zhuǎn)/分。此時(shí)汽油機(jī)轉(zhuǎn)速為0轉(zhuǎn)/分，代入公式2，得出1號電機(jī)轉(zhuǎn)速為－3716轉(zhuǎn)/分（反轉(zhuǎn)）。
7.混合動(dòng)力行駛：
a.普銳斯車速為60公里，通過公式1得出2號電機(jī)轉(zhuǎn)速為4527轉(zhuǎn)/分。如此時(shí)汽油機(jī)轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分，代入公式2，得出1號電機(jī)轉(zhuǎn)速為850轉(zhuǎn)/分。
b.急加速：普銳斯車速為140公里，通過公式1得出2號電機(jī)轉(zhuǎn)速為10563轉(zhuǎn)/分。如此時(shí)汽油機(jī)轉(zhuǎn)速為3500轉(zhuǎn)/分，代入公式2，得出1號電機(jī)轉(zhuǎn)速為1984轉(zhuǎn)/分。
8.倒車：普銳斯車速為－5公里，通過公式1得出2號電機(jī)轉(zhuǎn)速為－377轉(zhuǎn)/分（反轉(zhuǎn)）。此時(shí)汽油機(jī)轉(zhuǎn)速為0轉(zhuǎn)/分，代入公式2，得出1號電機(jī)轉(zhuǎn)速為379轉(zhuǎn)/分（正轉(zhuǎn)）。
三、從以上例子可以歸納出以下幾點(diǎn)：
行星齒輪組不參與變速，加上最終驅(qū)動(dòng)齒輪，齒輪的總減速比為固定在3.261左右（普銳斯2代為4.113），由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率是連續(xù)可調(diào)的，變速主要通過改變一號電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向及轉(zhuǎn)速和改變二號電機(jī)的功率實(shí)現(xiàn)。普銳斯3代的電機(jī)相當(dāng)不錯(cuò)，以2號電機(jī)為例，0－2000轉(zhuǎn)/分之間可以輸出207牛米，2000－3000轉(zhuǎn)/分之間可以輸出190牛米，到4000轉(zhuǎn)/分時(shí)仍可輸出140牛米。1號電機(jī)的扭矩輸出性能不詳。由于2號電機(jī)的最大扭矩比普銳斯2代的400牛米少了許多，所以增加了一個(gè)減速比為2.6363的行星齒輪組。其結(jié)果是2號電機(jī)總減速比達(dá)到8.4582左右（即車輪轉(zhuǎn)1圈，2號電機(jī)要轉(zhuǎn)8.4582圈）。這意味著在普銳斯3代上，2號電機(jī)的轉(zhuǎn)速比普銳斯2代大為提高。
汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速與車速之間沒有直接的比例關(guān)系，而是與踩油門的力度、道路的坡度等有關(guān)。
在混合動(dòng)力狀態(tài)下，只要一松開油門，1號電機(jī)就進(jìn)入反向旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。但通過觀察行星齒輪組的結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，1號電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，其太陽輪會帶動(dòng)4個(gè)行星齒輪正向旋轉(zhuǎn)，從而繼續(xù)帶動(dòng)齒圈正向旋轉(zhuǎn)。所以，1號電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)與2號電機(jī)及車輪的運(yùn)動(dòng)并無矛盾。
至于電腦ECU是如何通過程序指揮電機(jī)的，我們就不得而知了，這里面的東東極其復(fù)雜，應(yīng)該是豐田公司的秘密。
上面的推論，有待高手們驗(yàn)證。
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是我大大的動(dòng)力
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