丰田混动系统THS的工作原理 丰田混动系统THS的工作原理
丰田混动系统THS的工作原理：
与传统燃油汽车不同，THS的发动机起动时，不使用专门的起动机，而是使用发电机起动。汽车起动时散热器尚未工作，故无热量交换，此时燃料、电力和动力（机械力）的传递路线分别为：
燃料传递路线：油箱→发动机
电力传递路线：高压电池→充电用DC/DC→驱动电池用逆变器→发电机
动力传递路线：发电机→发动机
THS结构：
THS系统的结构原理如下图所示，发动机、发电机、电机三者通过一个行星排耦合在一起，发电机与太阳轮连接，发动机与行星架连接，电机与外齿圈连接并通过主减速器与轮端连接。
由于行星排的关系，会有两个有趣的现象：
现象1：发动机转速、发电机转速、电机转速（轮端转速）三者之间是固定的数学关系，发动机转速与轮端解耦；
现象2：发动机的扭矩会永远固定比例的分配给发电机（太阳轮）、轮端（外齿圈），导致发动机的扭矩与轮端耦合。
THS既能实现发动机与轮端的转速解耦（串联特性），又能直接把扭矩传递到轮端（并联特性），所以THS是一种介于串联与并联之间的结构。
THS主要优缺点：
优点：由于发动机转速解耦，低车速可以提高发动机转速有较好的燃油经济性和动力性；
缺点：由于发动机扭矩与轮端不解耦，启机控制难度较大；由于系统存在功率循环，在高车速下效率较低，发电机低效率放电，电机低效率充电，如下图。
因此，THS混动系统的工作原理可以解释为，发动机和电机通过一个行星排耦合在一起，发动机和电机通过行星排传递扭矩和动力，从而实现发动机与轮端的转速解耦，同时发动机和电机之间也存在一定的耦合。这种结构既具有串联特性的优点，又具有并联特性的缺点。在低车速下，发动机转速解耦，可以提高燃油经济性和动力性，但在高车速下，由于系统存在功率循环，发电机低效率放电，电机低效率充电，效率较低。因此，THS混动系统在高车速下效率较低，需要进一步优化。