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1概述

1.1丰田混合动力汽车简介

PRILS（普锐斯）是日本丰田汽车于1997年所推出世界上第一个大规模生产的混合动力

车辆车款，随后在2001年销往全世界40多个国家和地区，其最大的市场是日本和北美。美国

是普锐斯最大的市场，至2009年年初为止，美国丰田总共卖了超过60万量，普锐斯是．目前

为止世界上最成熟的油电混合动力轿车之一。

据美国环境保护署2007年的资料，普锐斯是在美国销售的汽车中最省油的。美国环境

保护署和加州空气资源委员会根据二氧化碳排放量评价普锐斯是美国目前为止最干净的车辆。

英国运输部公布普锐斯是在英国销售的车辆中最少二氧化碳排放的第二名。

第一代普锐斯如图1所示，于1997年12月出厂，型号为NHW10。厂方只在日本内销，

但是很多二手的普锐斯被出口到英国、澳大利亚和新西兰，市场上见到的不多。

此款车型为世界上第一辆大规模量产的汽油电动混合动力车。第一代普锐斯的生产成本

高达32000美元，但是售价只为16929美元，也就是每辆NHW10都是亏本出售。但这辆车意义

重大：作为丰田推行减少空气污染和提高燃油效率的绿色汽车的探路者。此款车型定位于紧凑

型。尺寸方面，长宽高分别为4275mm、1694mm、1491mm，轴距为2550mm。

动力方面，搭载一台1.5L汽油发动机、永磁交流电动机和288伏镍金属氢化物（镍氢）

电池组。汽油发动机提供的最大功率为58马力，最大扭矩为102N·m。电动马达的峰值功率

和扭矩分别为40马力和305N·m。

2005年12月丰田汽车公司生产的普锐斯在长春下线，普锐斯混合动力先后经历了THS

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（ToyotaHybeidSystem，含义为丰田混合动力系统）和THS-11两代系统，普锐斯的混合动力

标识如图2所示。

丰田混合动力系统车辆可由汽油发动机来驱动，而无需对车辆进行充电。如果车辆的电

池消耗了电量，发动机会驱动发电机，对电池充电。为了进一步提高车辆整体性能，普锐斯对

发动机、MG1（1号发电机）、MG2（号发电机）以及蓄电池的控制系统都做了优化调整。

在普锐斯车型中，HV蓄电池可输入额定电压DC201.6V，减少了内部单电池，此外，

变频器内部实现了增压到最大值DC500V，继而将此增压直流电在变频器内转变为交流电驱动

MG1和MG2，普锐斯THS和THS-11的主要差别见表1。

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1.2丰田普锐斯的技术特点

在丰田普锐斯混合动力汽车中应用了大量先进技术，如采用线控（by-wire）技术、全

电动空调等。下面介绍普锐斯混合动力汽车的一些先进的技术。

1．艾金森（Atkinson）循环发动机

由于传统的OTTO循环发动机存在部分负荷燃油消耗率高、泵气损失、小膨胀比以及过

浓的混合气等不利于节能的因素，因此，己经不能满足混合动力汽车的要求，需要研发与混合

动力汽车相匹配的发动机。

丰田普锐斯汽车采用1.5L汽油机，最大输出功率为57kW。工作循环为具有高膨胀比

的Atkinson循环，从而提高了发动机效率。Atkinson循环发动机是在传统OTTO循环发动机的

基础上多了一个回流过程，包括进气、回流、压缩、膨胀和排气5个过程。在Atkinson循环中，

将进气门开启的时间延长到压缩行程开始之后，使气缸中一部分混合气在活塞开始上升时被压

回到进气管中，也就是延迟了实际压缩行程开始的时间，其结果是在没有提高实际