混合动力汽车结构、原理与维修(第三版)

以典型的混合动力汽车，如丰田普锐斯，宝马X6，奥迪Q5和奔驰S400等为例，用简洁的语言，丰富的图片阐述混合动力汽车的结构，原理与维修技术。 

本书主要阐述混合动力汽车的工作原理，结构特点，使用要点以及故障诊断和维修方法等，面向具有一般汽车专业知识的普通技术人员和相关人员，是一本了解混合汽车动力结构，掌握混合动力汽车故障诊断和维修技术的入门书籍。本书主要以典型的混合动力汽车，如丰田普锐斯，宝马X6，奥迪Q5和奔驰S400等为例，用简洁的语言，丰富的图片阐述混合动力汽车的结构，原理与维修技术。

第1章概述/1

 

1.1国内外混合动力汽车/3

 

1.2混合动力汽车的主要组成/7

 

1.3混合动力汽车的分类/7

 

1.4混合动力汽车的控制系统/12

 

第2章混合动力汽车结构与工作原理/16

 

2.1典型混合动力汽车结构/16

 

2.1.1串联式混合动力汽车/16

 

2.1.2并联式混合动力汽车/20

 

2.1.3混联式混合动力汽车/30

 

2.2混合动力汽车的发动机/37

 

2.2.1汽油发动机/37

 

2.2.2柴油发动机/42

 

2.2.3发动机的控制目标/44

 

2.3混合动力汽车的电动机/47

 

2.3.1直流电动机/50

 

2.3.2交流电动机/51

 

2.3.3永磁电动机/52

 

2.3.4开关磁阻电动机/61

 

2.3.5电动机的控制系统/66

 

2.4混合动力汽车的蓄电池/75

 

2.4.1蓄电池的性能指标/77

 

2.4.2铅酸蓄电池/80

 

2.4.3镍-镉（Ni-Cd）电池/82

 

2.4.4镍-氢（Ni-MH）电池/84

 

2.4.5锂离子电池/90

 

2.4.6蓄电池的管理系统/96

 

2.5可外接充电式混合动力汽车/101

 

2.5.1PHEV的优势/101

 

2.5.2PHEV的电池组工作模式/102

 

2.5.3PHEV的工作原理/103

 

2.5.4PHEV的应用/104

 

第3章普锐斯混合动力汽车结构与工作原理/109

 

3.1普锐斯混合动力汽车的技术特点/109

 

3.2丰田混合动力系统/117

 

3.2.1丰田混合动力系统的组成/117

 

3.2.2丰田混合动力系统的工作原理/128

 

3.2.3混合动力汽车控制系统/142

 

3.3普锐斯混合动力汽车的发动机/159

 

3.3.1发动机特点/159

 

3.3.2发动机控制系统/162

 

3.3.3发动机冷却系统/169

 

3.3.4发动机软油箱/172

 

3.4普锐斯混合动力汽车的电动机/173

 

3.5普锐斯混合动力汽车的蓄电池/175

 

3.6普锐斯混合动力汽车的底盘/181

 

3.6.1普锐斯混合动力汽车的变速驱动桥/181

 

3.6.2普锐斯混合动力汽车的制动控制系统/196

 

3.6.3普锐斯混合动力汽车的电子动力转向系统/209

 

3.7普锐斯混合动力汽车的空调系统/215

 

第4章宝马X6混合动力汽车结构与工作原理/230

 

4.1宝马X6混合动力汽车简介/230

 

4.1.1宝马X6混合动力汽车的电动机与双模式主动变速箱/231

 

4.1.2宝马X6混合动力汽车的镍-氢电池/232

 

4.1.3宝马X6混合动力汽车工作原理/232

 

4.2宝马X6混合动力汽车主动变速箱/234

 

4.2.1主动变速箱组成/234

 

4.2.2主动变速箱电路/236

 

4.2.3主动变速箱工作原理/238

 

4.2.4主动变速箱挡位/244

 

4.2.5机油供给系统/249

 

4.2.6主动变速箱主要部件/251

 

4.2.7混合动力驻车锁/254

 

4.2.8直接换挡模块/255

 

4.3宝马X6混合动力汽车的高电压蓄电池总成/257

 

4.3.1高电压蓄电池总成组成/257

 

4.3.2高电压蓄电池管理系统/268

 

4.4宝马X6混合动力汽车制动系统/274

 

4.4.1制动系统简介/275

 

4.4.2制动系统主要部件/277

 

4.4.3制动系统功能/285

 

4.5宝马X6混合动力控制系统/289

 

4.5.1控制系统组成/289

 

4.5.2辅助电源模块/291

 

4.5.3供电电控箱/295

 

4.5.4供电配电盒/298

 

4.5.5高电压导线/299

 

4.6宝马X6混合动力汽车供电系统/301

 

4.7宝马X6混合动力汽车显示/309

 

4.7.1组合仪表内的显示/309

 

4.7.2中央信息显示屏内的显示/312

 

第5章奥迪Q5混合动力四驱车结构与工作原理/314

 

5.1奥迪Q5混合动力四驱车简介/314

 

5.2奥迪混合动力系统工作原理/315

 

5.3奥迪Q5混合动力四驱车发动机/319

 

5.4奥迪Q5混合动力四驱车驱动电机/323

 

5.5奥迪Q5混合动力四驱车混合动力蓄电池总成/326

 

5.6奥迪Q5混合动力四驱车12V车载供电网/341

 

5.6.1蓄电池安装位置及电路/341

 

5.6.212V辅助起动机，跨接启动螺栓/342

 

5.6.3电子点火开关/343

 

5.7奥迪Q5混合动力四驱车电驱动功率和控制电子系统/344

 

5.7.1电驱动功率和控制电子系统组成/344

 

5.7.2电驱动功率和控制电子装置安装位置，结构及原理/346

 

5.8奥迪Q5混合动力四驱车高压系统/347

 

5.8.1高压线，高压插头/347

 

5.8.2功率控制电子装置的连接/350

 

5.9奥迪Q5混合动力四驱车的底盘/351

 

5.10混合动力电气系统管理/352

 

5.10.1混合动力电气系统功能/352

 

5.10.2混合动力模式时的显示和操纵单元/354

 

第6章奔驰S400混合动力汽车结构与工作原理/360

 

6.1奔驰S400 HYBRID简介/360

 

6.1.1驱动系统组成/360

 

6.1.2工作模式的显示/362

 

6.1.3发动机/364

 

6.2S400 HYBRID电动机，自动变速箱和电动制冷剂压缩机/365

 

6.2.1电动机/365

 

6.2.2自动变速箱/366

 

6.2.3电动制冷剂压缩机/367

 

6.3S400 HYBRID电力电子模块，DC-DC转换器模块和高压蓄电池模块/368

 

6.3.1电力电子模块与DC-DC转换器模块/368

 

6.3.2高压蓄电池模块/370

 

6.4S400 HYBRID制动系统/372

 

6.4.1制动踏板/372

 

6.4.2制动助力器/373

 

6.4.3电动真空泵/374

 

6.5S400 HYBRID工作策略/375

 

6.5.1驱动模式/375

 

6.5.2转矩协调/377

 

6.5.3发动机自动停机与自动启动/379

 

6.5.4能量管理/382

 

6.5.5减速模式/383

 

6.5.6再生制动/386

 

6.5.7点火接通，关闭和启动/388

 

6.6S400 HYBRID车载电气系统/390

 

6.6.1控制单元的位置/390

 

6.6.2组成元件/391

 

6.6.3发动机罩接触开关/392

 

第7章混合动力汽车的维修/394

 

7.1混合动力控制系统的维修/394

 

7.1.1混合动力控制系统维修注意事项/394

 

7.1.2混合动力控制系统简介/396

 

7.1.3混合动力系统的检查/402

 

7.1.4混合动力控制系统的故障诊断/407

 

7.1.5混合动力控制系统故障诊断实例/413

 

7.1.6混合动力系统的拆装/427

 

7.2普锐斯混合动力发动机控制系统维修/436

 

7.2.1发动机维修注意事项/436

 

7.2.2发动机控制系统简介/436

 

7.2.3发动机控制系统的检查/439

 

7.2.4发动机控制系统故障诊断/444

 

7.2.5DATA LIST/ACTIVE TEST（数据表/动态测试）/451

 

7.2.6发动机控制系统故障诊断实例/456

 

7.3普锐斯混合动力电池系统维修/466

 

7.3.1混合动力电池系统简介/466

 

7.3.2混合动力电池系统检查/470

 

7.3.3蓄电池系统自诊断系统/474

 

7.3.4蓄电池系统故障诊断实例/480

 

7.4普锐斯混合动力汽车底盘的维修/483

 

7.4.1混合动力变速驱动桥维修/483

 

7.4.2混合动力制动控制系统维修/499

 

7.4.3混合动力汽车的电动转向系统维修/508

 

7.5宝马X6混合动力汽车高压系统的维修/510

 

7.5.1拆卸和安装/510

 

7.5.2充电和启动辅助/511

 

7.5.3安全进行高电压系统方面的工作/513

 

7.5.4绝缘故障/515

 

参考文献/517

混合动力汽车是指同时装备两种动力来源——热动力源（由传统的汽油机或柴油机产生）与电动力源（电池与电动机）的汽车。通过在混合动力汽车上使用电动机，使动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控而发动机保持在综合性能的区域内工作，从而降低油耗与排放。混合动力汽车与传统的汽油机或柴油机汽车有很大不同，如丰田普锐斯（PRIUS）的动力系统采用500V的高压电电路，无传统的机械变速器或自动变速器，没有怠速运转工况，采用电驱动空调压缩机，电动水泵等。这些新技术，新结构给用户带来了全新的感觉，也给维修和销售等相关从业人员带来了新的知识挑战。另外，混合动力汽车进入我国市场时间短，保有量很少，许多人对混合动力汽车不甚了解。图书市场上，混合动力汽车方面的书籍也很少。为了让更多的人，特别是让使用和维修混合动力汽车的人员对混合动力汽车有所了解，编写了本书。本书以典型混合动力汽车为例，阐述混合动力汽车的结构，原理与维修。本书自2008年和2014年分别出版了版和第二版，累计销量超过万册，现将近年来混合动力汽车发展的一些新技术补充到第三版中。第三版基本保留了原书的结构与框架，主要在以下几方面内容进行了修改。① 新增宝马X6混合动力汽车结构与工作原理,② 新增奥迪Q5混合动力四驱车结构与工作原理,③ 新增奔驰S400混合动力汽车结构与工作原理,④ 新增宝马X6混合动力汽车高压系统的检修。全书内容由7章组成，第1章主要介绍混合动力汽车的特点与类型，第2章主要介绍混合动力汽车的结构与工作原理，第3章介绍丰田普锐斯混合动力汽车的结构与工作原理，第4章介绍宝马X6混合动力汽车的结构与工作原理，第5章介绍奥迪Q5混合动力四驱车的结构与工作原理，第6章介绍奔驰S400混合动力汽车的结构与工作原理，第7章介绍混合动力汽车的故障诊断与维修。本书可作为学习和掌握混合动力汽车结构，工作原理和维修的入门书。适合从事汽车维修，销售和技术管理等工作的工人和技术人员阅读。本书由黑龙江工程学院张金柱任主编，韩玉敏，孙远涛任副主编，郭建华，张谢群和哈尔滨电站设备成套设计研究所有限公司李晗宇参加部分章节编写。孙远涛编写第1章和第2章，韩玉敏编写第3章，郭建华编写第4章，李晗宇编写第5章，张谢群编写第6章，张金柱编写第7章。全书由黑龙江省道路运输管理局张净洁主审。本书前两版自出版以来，得到了许多读者的欢迎并提出宝贵意见，在此表示衷心感谢。本书所涉及的技术内容较新，范围较广，且由于水平所限，书中难免有不妥之处，恳请读者不吝指正。编者