混合动力汽车结构原理与维修（崔亚楠）

汽车是一种非常普及的交通工具，越来越广泛地融入了人们的生活。当今我国已经成为世界第一汽车生产和销售大国。随着汽车保有量的急剧增长，传统的内燃机汽车在促进社会繁荣与进步的同时，也给人类的生存环境带来严重的危害，环境保护已经上升到法律法规的范畴。另外世界上石油储量也日益短缺，迫使人们积极开发节能环保的新能源汽车，新能源汽车已是世界汽车发展的潮流。
目前，从市场表现来看，混合动力汽车是新能源汽车的主力军，混合动力汽车在结构、原理上与传统汽车差别很大，混合动力汽车除了常规的内燃机汽车零部件外还有电池、电机驱动系统两套系统。它不仅保持传统汽车的优越性，同时还具备电动车的节能环保特性。所以无论是从结构上还是控制上，混合动力汽车都比传统内燃机汽车复杂得多，这对汽车维修人员提出了更高的要求。为了满足越来越多的职业院校开设混合动力汽车结构原理与维修课程的需要，为了适应并推动高等职业教育的发展，使所培养的汽车维修技术人员能尽快掌握混合动力汽车的结构特点和维修技术，编者联合了相关专业院校和维修企业的专家和技术人员共同编写了本书。
本书以能力为本，以工作过程为导向，采用项目教学的方式组织内容，每个项目精心设计，内容层层递进，环环相扣。本书总共有七个项目，主要内容包括：混合动力汽车的总体认识，混合动力汽车的高压电安全防护，混合动力汽车动力电池系统的维修，混合动力汽车电机驱动系统的维修，混合动力汽车变速器的维修，混合动力汽车控制系统的维修，电动水泵和电动空调压缩机的维修。本书详细介绍了混合动力汽车动力系统各个系统的组成、工作原理与检修办法，注重理论与实践结合，针对性强，实用性强。
由于内燃机汽车的相关教材和资源已经非常成熟，本书内容只包含混合动力汽车与内燃机汽车不同的部分，发动机部分、底盘部分、电气设备部分相对来说自成体系，读者可以参考内燃机汽车相关书籍进行学习。另外，混合动力汽车车型种类繁多，考虑到现在丰田混合动力车型是市场上的主流车型，所以本书多以丰田混合动力车型展开，在知识拓展部分对其他车型进行补充。
本书建议使用方法如下。
（1）使用顺序
由于本书很多内容是建立在传统内燃机汽车基础上开展的，所以编者建议使用本书学习的读者最好在学习完常规内燃机汽车的电气设备构造与维修、汽车构造与维修、汽车电控系统结构与维修等内容之后再进行本书内容的学习。
（2）使用方法
针对当今高等职业教育学生的特点，本书内容文字简练，图文并茂，通俗易懂。本书按照“项目导入—相关知识—项目实施与评价—项目小结—思考与练习”这一思路进行编排，采用理实一体化的方式进行教学。
（3）课时建议
根据本书的内容，建议参考学时为96，各个项目的学时分配如下表所示。
项目    课 程 内 容               学时安排（理论、实训一体化）
项目一   混合动力汽车总体认识          4
项目二   高压电气安全防护与系统故障诊断     8
项目三   动力电池系统结构原理与维修       12
项目四   电机驱动系统结构原理与维修       24
项目五   传动系统原理与维修           16
项目六   控制系统结构原理与维修         24
项目七   辅助系统结构原理与维修         8
       总计                  96
本书由广州华夏职业学院崔亚楠、郑为民主编，广州华夏职业学院王利波、广州科技职业技术大学雷源春副主编。参加本书编写的还有：广州科技职业技术大学张晓东；广东省岭南工商第一技师学院邓思聪；中国一汽奔腾梅州腾辉4S店、中国一汽红旗广东腾辉4S店总经理魏相权；河源市深业汽车贸易有限公司蓝考军；广东工贸职业技术学院侯益坤、王锋、刘文苹、彭鹏峰；广州铁路职业技术学院郑毅；广东机电职业技术学院岳江、姜海燕；广州工程技术职业学院产文良、徐立平；广州欧纬德教学设备技术有限公司龙纪文；大昌行汽车控股有限公司深圳分公司李润如；广东省翁源县中等职业技术学校廖燕辉；广州蓼江汽车维修中心梁泽民；广州华夏职业学院车辆与自动化教研团队解福泉、李金泉、高馨月、郭平、骆孟波、刘学文、邱志兴、邝武军、刘海鹏、李颖姗、潘秀丽、陈金鑫、曹惠红、任兴贵、孙宏洁、刘婉如等。
本书编撰过程中得到广州华夏职业学院、广东省岭南工商第一技师学院、广东工贸职业技术学院、广州科技职业技术大学、广东机电职业技术学院、广州工程技术职业学院、广州铁路职业技术学院、广东省翁源县中等职业技术学校、广州欧纬德教学设备技术有限公司、中国一汽奔腾梅州腾辉4S店、（丰田）深业实业有限公司、中国电器科学研究院股份有限公司、蓼江汽车维修中心的专家、工程师和技师的大力支持！在此向所有对本书编写有帮助的各位同仁致以诚挚的感谢。
由于本书内容涉及新技术、新工艺、新材料和新观点，范围较广，一些新技术尚处于发展阶段，发展速度日新月异，且编者水平有限，故此书中的内容难免有不完善之处和出稿后的技术更新，亦恳请各位专家读者不吝赐教，以备再版。

编者

本书以能力为本，以工作过程为导向，采用项目教学的方式组织内容，每个项目精心设计，内容层层递进，环环相扣。本书总共有七个项目，详细介绍了混合动力汽车动力系统各个系统的组成、工作原理与检修办法，注重理论与实践结合，针对性强，实用性强。为方便教学，本书配套电子课件等资源。
本书可作为职业院校汽车专业和新能源汽车专业相关课程的教材，也可作为相关技术人员、汽车维修人员的培训用书。

项目一混合动力汽车总体认识 1
一、项目导入1
二、相关知识2
（一）混合动力汽车的特点2
（二）混合动力汽车的基本组成2
（三）混合动力汽车的类型3
（四）混合动力汽车的结构与工作原理6
（五）混合动力汽车的结构与工作原理实例12
三、项目实施与评价20
（一）实施要求20
（二）实施步骤21
四、知识与技能拓展24
五、项目小结26
思考与练习27

项目二高压电气安全防护与系统故障诊断 28
一、项目导入28
二、相关知识29
（一）高压电危险和急救常识29
（二）混合动力汽车高压电有关安全标准制定情况32
（三）混合动力汽车高压电系统故障分析与安全防护33
（四）丰田混合动力汽车高压电系统防护措施39
（五）混合动力汽车高压电系统维修安全操作规程42
三、项目实施与评价44
（一）实施要求44
（二）实施步骤44
四、知识与技能拓展50
五、项目小结54
思考与练习55

项目三动力电池系统结构原理与维修 56
一、项目导入56
二、相关知识57
（一）动力电池的概述57
（二）典型动力电池的结构与工作原理60
（三）混合动力汽车电池系统组成83
三、项目实施与评价88
（一）实施要求88
（二）实施步骤88
四、知识与技能拓展93
（一）搭载太阳能电池板的普锐斯混合动力汽车93
（二）丰田超级电容技术混动勒芒赛车94
（三）PSA Hybrid Air空气混合动力系统94
五、项目小结96
思考与练习96

项目四电机驱动系统结构原理与维修 97
一、项目导入97
二、相关知识98
（一）电动机的概述98
（二）典型电动机的结构与工作原理100
（三）混合动力汽车电机驱动系统组成111
三、项目实施与评价118
（一）实施要求118
（二）实施步骤119
四、知识与技能拓展135
（一）比亚迪四驱混合动力驱动系统135
（二）讴歌Sport Hybrid SH-AWD电机四驱系统137
（三）奥迪Q5混合动力车辆电机驱动系统138
五、项目小结141
思考与练习141

项目五传动系统原理与维修 142
一、项目导入142
二、相关知识143
（一）混合动力汽车变速器的功能143
（二）混合动力汽车变速器的分类143
（三）混合动力汽车变速器的结构146
（四）混合动力汽车变速器的工作原理150
三、项目实施与评价159
（一）实施要求159
（二）实施步骤160
四、知识与技能拓展198
五、项目小结200
思考与练习200

项目六控制系统结构原理与维修 201
一、项目导入201
二、相关知识202
（一）混合动力汽车控制系统主要零部件的功能202
（二）混合动力汽车控制系统工作原理204
三、项目实施与评价218
（一）实施要求218
（二）实施步骤218
四、知识与技能拓展256
五、项目小结259
思考与练习259

项目七辅助系统结构原理与维修 260
一、项目导入260
二、相关知识261
（一）电动水泵261
（二）电动压缩机空调系统263
三、项目实施与评价268
（一）实施要求268
（二）项目实施268
四、知识与技能拓展274
五、项目小结275
思考与练习276

参考文献 277