混合動力汽車結構原理與維修（崔亞楠）

汽車是一種非常普及的交通工具，越來越廣泛地融入了人們的生活。當今我國已經成為世界第一汽車生產和銷售大國。隨著汽車保有量的急劇增長，傳統的內燃機汽車在促進社會繁榮與進步的同時，也給人類的生存環境帶來嚴重的危害，環境保護已經上升到法律法規的范疇。另外世界上石油儲量也日益短缺，迫使人們積極開發節能環保的新能源汽車，新能源汽車已是世界汽車發展的潮流。
目前，從市場表現來看，混合動力汽車是新能源汽車的主力軍，混合動力汽車在結構、原理上與傳統汽車差別很大，混合動力汽車除了常規的內燃機汽車零部件外還有電池、電機驅動系統兩套系統。它不僅保持傳統汽車的優越性，同時還具備電動車的節能環保特性。所以無論是從結構上還是控制上，混合動力汽車都比傳統內燃機汽車復雜得多，這對汽車維修人員提出了更高的要求。為了滿足越來越多的職業院校開設混合動力汽車結構原理與維修課程的需要，為了適應并推動高等職業教育的發展，使所培養的汽車維修技術人員能盡快掌握混合動力汽車的結構特點和維修技術，編者聯合了相關專業院校和維修企業的專家和技術人員共同編寫了本書。
本書以能力為本，以工作過程為導向，采用項目教學的方式組織內容，每個項目精心設計，內容層層遞進，環環相扣。本書總共有七個項目，主要內容包括：混合動力汽車的總體認識，混合動力汽車的高壓電安全防護，混合動力汽車動力電池系統的維修，混合動力汽車電機驅動系統的維修，混合動力汽車變速器的維修，混合動力汽車控制系統的維修，電動水泵和電動空調壓縮機的維修。本書詳細介紹了混合動力汽車動力系統各個系統的組成、工作原理與檢修辦法，注重理論與實踐結合，針對性強，實用性強。
由于內燃機汽車的相關教材和資源已經非常成熟，本書內容只包含混合動力汽車與內燃機汽車不同的部分，發動機部分、底盤部分、電氣設備部分相對來說自成體系，讀者可以參考內燃機汽車相關書籍進行學習。另外，混合動力汽車車型種類繁多，考慮到現在豐田混合動力車型是市場上的主流車型，所以本書多以豐田混合動力車型展開，在知識拓展部分對其他車型進行補充。
本書建議使用方法如下。
（1）使用順序
由于本書很多內容是建立在傳統內燃機汽車基礎上開展的，所以編者建議使用本書學習的讀者最好在學習完常規內燃機汽車的電氣設備構造與維修、汽車構造與維修、汽車電控系統結構與維修等內容之后再進行本書內容的學習。
（2）使用方法
針對當今高等職業教育學生的特點，本書內容文字簡練，圖文并茂，通俗易懂。本書按照“項目導入—相關知識—項目實施與評價—項目小結—思考與練習”這一思路進行編排，采用理實一體化的方式進行教學。
（3）課時建議
根據本書的內容，建議參考學時為96，各個項目的學時分配如下表所示。
項目    課 程 內 容               學時安排（理論、實訓一體化）
項目一   混合動力汽車總體認識          4
項目二   高壓電氣安全防護與系統故障診斷     8
項目三   動力電池系統結構原理與維修       12
項目四   電機驅動系統結構原理與維修       24
項目五   傳動系統原理與維修           16
項目六   控制系統結構原理與維修         24
項目七   輔助系統結構原理與維修         8
       總計                  96
本書由廣州華夏職業學院崔亞楠、鄭為民主編，廣州華夏職業學院王利波、廣州科技職業技術大學雷源春副主編。參加本書編寫的還有：廣州科技職業技術大學張曉東；廣東省嶺南工商第一技師學院鄧思聰；中國一汽奔騰梅州騰輝4S店、中國一汽紅旗廣東騰輝4S店總經理魏相權；河源市深業汽車貿易有限公司藍考軍；廣東工貿職業技術學院侯益坤、王鋒、劉文蘋、彭鵬峰；廣州鐵路職業技術學院鄭毅；廣東機電職業技術學院岳江、姜海燕；廣州工程技術職業學院產文良、徐立平；廣州歐緯德教學設備技術有限公司龍紀文；大昌行汽車控股有限公司深圳分公司李潤如；廣東省翁源縣中等職業技術學校廖燕輝；廣州蓼江汽車維修中心梁澤民；廣州華夏職業學院車輛與自動化教研團隊解福泉、李金泉、高馨月、郭平、駱孟波、劉學文、邱志興、鄺武軍、劉海鵬、李穎姍、潘秀麗、陳金鑫、曹惠紅、任興貴、孫宏潔、劉婉如等。
本書編撰過程中得到廣州華夏職業學院、廣東省嶺南工商第一技師學院、廣東工貿職業技術學院、廣州科技職業技術大學、廣東機電職業技術學院、廣州工程技術職業學院、廣州鐵路職業技術學院、廣東省翁源縣中等職業技術學校、廣州歐緯德教學設備技術有限公司、中國一汽奔騰梅州騰輝4S店、（豐田）深業實業有限公司、中國電器科學研究院股份有限公司、蓼江汽車維修中心的專家、工程師和技師的大力支持！在此向所有對本書編寫有幫助的各位同仁致以誠摯的感謝。
由于本書內容涉及新技術、新工藝、新材料和新觀點，范圍較廣，一些新技術尚處于發展階段，發展速度日新月異，且編者水平有限，故此書中的內容難免有不完善之處和出稿后的技術更新，亦懇請各位專家讀者不吝賜教，以備再版。

編者

本書以能力為本，以工作過程為導向，采用項目教學的方式組織內容，每個項目精心設計，內容層層遞進，環環相扣。本書總共有七個項目，詳細介紹了混合動力汽車動力系統各個系統的組成、工作原理與檢修辦法，注重理論與實踐結合，針對性強，實用性強。為方便教學，本書配套電子課件等資源。
本書可作為職業院校汽車專業和新能源汽車專業相關課程的教材，也可作為相關技術人員、汽車維修人員的培訓用書。

項目一混合動力汽車總體認識 1
一、項目導入1
二、相關知識2
（一）混合動力汽車的特點2
（二）混合動力汽車的基本組成2
（三）混合動力汽車的類型3
（四）混合動力汽車的結構與工作原理6
（五）混合動力汽車的結構與工作原理實例12
三、項目實施與評價20
（一）實施要求20
（二）實施步驟21
四、知識與技能拓展24
五、項目小結26
思考與練習27

項目二高壓電氣安全防護與系統故障診斷 28
一、項目導入28
二、相關知識29
（一）高壓電危險和急救常識29
（二）混合動力汽車高壓電有關安全標準制定情況32
（三）混合動力汽車高壓電系統故障分析與安全防護33
（四）豐田混合動力汽車高壓電系統防護措施39
（五）混合動力汽車高壓電系統維修安全操作規程42
三、項目實施與評價44
（一）實施要求44
（二）實施步驟44
四、知識與技能拓展50
五、項目小結54
思考與練習55

項目三動力電池系統結構原理與維修 56
一、項目導入56
二、相關知識57
（一）動力電池的概述57
（二）典型動力電池的結構與工作原理60
（三）混合動力汽車電池系統組成83
三、項目實施與評價88
（一）實施要求88
（二）實施步驟88
四、知識與技能拓展93
（一）搭載太陽能電池板的普銳斯混合動力汽車93
（二）豐田超級電容技術混動勒芒賽車94
（三）PSA Hybrid Air空氣混合動力系統94
五、項目小結96
思考與練習96

項目四電機驅動系統結構原理與維修 97
一、項目導入97
二、相關知識98
（一）電動機的概述98
（二）典型電動機的結構與工作原理100
（三）混合動力汽車電機驅動系統組成111
三、項目實施與評價118
（一）實施要求118
（二）實施步驟119
四、知識與技能拓展135
（一）比亞迪四驅混合動力驅動系統135
（二）謳歌Sport Hybrid SH-AWD電機四驅系統137
（三）奧迪Q5混合動力車輛電機驅動系統138
五、項目小結141
思考與練習141

項目五傳動系統原理與維修 142
一、項目導入142
二、相關知識143
（一）混合動力汽車變速器的功能143
（二）混合動力汽車變速器的分類143
（三）混合動力汽車變速器的結構146
（四）混合動力汽車變速器的工作原理150
三、項目實施與評價159
（一）實施要求159
（二）實施步驟160
四、知識與技能拓展198
五、項目小結200
思考與練習200

項目六控制系統結構原理與維修 201
一、項目導入201
二、相關知識202
（一）混合動力汽車控制系統主要零部件的功能202
（二）混合動力汽車控制系統工作原理204
三、項目實施與評價218
（一）實施要求218
（二）實施步驟218
四、知識與技能拓展256
五、項目小結259
思考與練習259

項目七輔助系統結構原理與維修 260
一、項目導入260
二、相關知識261
（一）電動水泵261
（二）電動壓縮機空調系統263
三、項目實施與評價268
（一）實施要求268
（二）項目實施268
四、知識與技能拓展274
五、項目小結275
思考與練習276

參考文獻 277