熊榮華：混合動力汽車故障專題解答

Q熊老師您好！我是《汽車維修與保養》雜志的忠實讀者，最近看上一輛“理想”品牌的混合動力汽車，準備“出手”。但是，朋友推薦豐田混合動力汽車，說豐田混合動力汽車是并聯式，理想混合動力汽車是增程式，豐田混合動力汽車才是真正的混合動力汽車。我想聽聽您的意見。

湖北讀者：李漢俊

A看來你的朋友比較“內行”，我們開始接觸豐田混合動力汽車時，為了便于理解記憶，編輯了一段話來描述混合動力汽車：一靜、二回、三模、四能。一靜是指靜音回家功能，可以選擇純電動模式行駛，即使半夜也不擾民，可以靜悄悄地開回家。二回是指有反拖回收、制動回收功能。比如在車速100km/h時，滑行時底盤可以帶動發電機發電，制動時也可以帶動發電機發電，從而給高壓蓄電池充電。三模是指混合動力汽車既有純發動機模式，也有純電動模式，還有兩種動力一起輸出的混合動力模式。四能是指車上的電動機，既是電動機也是啟動機，還是發電機，同時也是制動器。也就是說，每個電動機都可以作為發電機使用，只要在外部驅動電機軸，電動機就會像發電機那樣輸出電能；如果向電動機輸送電能，那么它就是個驅動電機。混合動力汽車上的電動機，取代了內燃機上傳統的啟動機和發電機。

如果要按照豐田混合動力汽車的標準選擇，那你喜歡的“理想”汽車，確實不屬于這種并聯式混合動力汽車，而是屬于串聯式混合動力汽車，即增程式混合動力汽車。

從概念上講，傳統的內部燃燒式發動機+高壓蓄電池驅動的電機=兩者結合形成動力的汽車，均稱為混合動力汽車。與牽引階段不同，在減速階段，通過牽引電動機以電動方式來實施制動，同時為高壓蓄電池充電。駕駛員剛一松開加速踏板，一部分能量就得到了回收。在制動過程中，回收的能量也會相應增多。

混合動力有多種形式，豐田混合動力汽車與理想混合動力汽車分屬于并聯式和串聯式的混合動力模式，簡介如下：

1.并聯式混合動力系統如圖1所示，并聯式結構的特點是簡單。如果要對現有內燃機汽車進行“混合動力改造”，就會使用這種結構，并且在改造過程中可以充分利用原車上的部件。內燃機、電動機和變速器裝在同一根軸上。內燃機和電動機各自的功率加起來就是總功率。對于四輪驅動的車輛來說，并聯式混合動力結構可以將動力分配到四個車輪上。

圖1 并聯式混合動力

2.串聯式混合動力系統如圖2所示，車輛只通過電動機來驅動，內燃機與驅動軸是沒有機械連接的。內燃機帶動一個發電機，該發電機在車輛行駛時為電動機供電或者給高壓蓄電池充電。理想品牌增程式混合動力汽車就屬于這種類型。汽車只能由電動機牽引，發動機只能帶動發電機發電。串聯式混合動力汽車一般有以下幾種工作模式，你可以參照你選擇的產品，查看是否有如下功能，如果有，是可以考慮購買的。

(1)純電驅動。發動機關閉，車輛從車載電池組中獲得電能，驅動車輛前進。

(2)純發動機驅動。車輛驅動功率來源于發動機與發電機組成的發電單元，這時車載電池組既不供電也不從發電單元獲取電能。

(3)混合驅動。驅動電動機同時從電池組和發動機與發電機組成的發電單元獲取電能，驅動車輛。

(4)行車充電。發動機與發電機單元除向車輛提供行駛所需的功率外，還向電池組充電。

(5)制動能量回收。即再生制動能量回收，由牽引電動機作為發電機回收減速或制動過程的能量并向電池組充電。

(6)停車充電。牽引電動機不接收功率，車輛停駛，發動機與發電機組僅向蓄電池組充電。

混合動力汽車實際工作的工作模式需要經過控制策略的優化，在滿足動力性能需求的前提下，保護電池的狀態和性能，獲得更好的燃油經濟性和更低的排放。

圖2 串聯式混合動力

Q熊老師您好！我們對于傳統內燃機汽車的儀表已經非常熟悉，駕駛與維修均會看儀表了解車輛的技術狀況。請問駕駛與維修混合動力汽車，應如何看儀表？

湖北讀者：范世民

A現在混合動力車型很多，提問最好說明具體車型。針對具體車型，你如果仔細學習使用說明書，一定能夠了解得更多、更全面。比如奧迪Q5組合儀表上的顯示：如果高壓系統有故障，那么組合儀表顯示屏上的警報燈會點亮。該警報燈可能以黃色亮起，也可能以紅色亮起，并根據高壓系統的故障類型，顯示相應的顏色和提示文字。奧迪Q5混合動力汽車儀表指示位置及含義如圖3所示。

圖3 奧迪Q5混合動力儀表指示位置及含義

Q熊老師您好!在混合動力汽車相關知識的學習及檢修實踐中，我注意到有關混合動力分類的一些說法，其中有微混合動力驅動、中混合動力驅動和完全混合動力驅動。完全混合動力驅動又分為并聯式混合動力系統、分支式混合動力系統、串聯式混合動力系統、分支式串聯混合動力系統。又有的資料中介紹輕混和重混、半程式和全程式以及電動電速等。混合動力汽車的分類讓我感到有點混亂，請熊老師幫忙解釋，謝謝！

河北讀者：孫浩

A有關混合動力汽車的類型，我認為沒有必要糾結，因為各國、各廠家的叫法不同。

通常的分類方法將混合動力汽車分為三類，一是并聯、二是串聯、三是混聯。如果將現有內燃機轎車加裝一套電力驅動系統和原驅動系統并聯，可以選擇純發動機驅動，也可選擇電動機驅動或者雙動力驅動，這種形式就屬于并聯式。豐田最先開發的混合動力汽車就是這種模式。串聯式，可以讓發動機與底盤串聯，也可以讓電動機與底盤串聯。如果發動機和電動機串聯在一起，直接連接或者通過離合器連接，發動機不能直接驅動，發動機負責發電，電動機負責驅動的串聯結構，也叫增程式混合動力。如果發動機和電動機之間有一個離合器，電動機直接與變速器相連，允許電動方式驅動，也叫全程或強硬式混合動力。如果把串聯和并聯結合起來，就成了混聯。分支式串聯混合動力系統有一個內燃機和兩個電機。內燃機和電機1裝在前橋上，電機2裝在后橋上，這種結構用于四輪驅動汽車。

奧迪A1屬于微混合動力驅動，使用這種驅動結構，電動部件(啟動機/發電機)只用來執行啟動-停止功能。一部分動能在制動時又可作為電能使用(能量回收)。這種類型不能以純電動方式驅動車輛行駛。該結構中沒有高壓蓄電池，針對頻繁啟動發動機的特點做了匹配，使用了質量較好的12V蓄電池，似乎不是真正的混合動力。

中混合動力驅動在技術上和部件方面都與完全混合動力驅動相同，只是它不能以純電動方式驅動車輛行駛。它也有能量回收、啟動-停止以及助力(Boost)功能，所以又稱之為半程式或溫和式混合動力系統。代表車型有本田思域及雅閣混動，起亞銳歐、賽拉圖、福瑞迪混動，而且這些車型均屬于串聯混合動力類型。發動機與底盤相連，驅動電機容量小，不能單獨驅動車輛。但似乎還可以對車輛驅動以輔助，勉強可以算得上串聯類型。

完全混合動力是指允許完全使用電動方式驅動車輛行駛的結構，這種結構也稱之為全程式或強硬式混合動力模式。這種形式中可以分為4種類型，也就是問題中所說的：并聯式混合動力系統、串聯式混合動力系統、混聯式混合動力系統和分支式串聯(四驅)混合動力系統。

電動加速與內燃機的強制降擋功能(可提供最大發動機功率供使用)類似。如果執行了電動加速功能，那么電機和內燃機就會發出最大功率(合計總功率很大，圖4)。這兩種驅動方式各自的功率合在一起，就是傳動系統的總功率了。從技術上來講，電機內部是有功率損耗的，因此發電機輸出功率要小于其驅動功率。奧迪Q5混合動力汽車的內燃機功率是155kW，電機作為發電機時是31kW，電機作為電動機時是40kW?？傮w算來，內燃機和電動機作為電動機時共計可產生180kW的功率。

圖4 混合動力的最大功率

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