冯浩成，侯旭辉，拜鼎邦，严思敏，王凯峰

（陕西法士特齿轮有限责任公司，陕西 西安 710119）

前言

自1997年推出后，普锐斯目前已发展二十余年。目前，普锐斯第一混动的地位已无人能够撼动[1]。这一殊荣的背后有众多原因，有普锐斯优秀的阿特金森循环发动机[2]、较好的空气动力学设计，最重要的是其天才般创意的混动系统，丰田一般称之为THS（Toyota Hybrid System）。THS的结构组成较为简单，由单级行星排将发动机、MG1、MG2连接起

1 普锐斯传动系统简介

1.1 行星排的转速与扭矩计算方法简述

左图为常见的单级行星排结构。为简化分析，行星排常被处理成图1中右边所示的杠杆结构。我们常用A来代替齿圈，PC代替行星架，S代表太阳轮。若太阳轮的齿数标记为ZS，齿圈的齿数标记为ZA，则行星排的传动比，对于THS，k＞0。

图1 行星排及其杠杆原理图

1.1.1 行星排转速计算方法

当行星排中两个零件的转速固定时，通过杠杆原理图可以很轻松得到另一个零件的转速。在图2中，水平线的长度就是该构件的转速大小，当确定转速nA和转速nPC后，可以由相似三角形原理得到太阳轮的转速nS=（k+1）nPC-k·nA。

图2 杠杆法分析转速示意

nS——太阳轮转速；nA——齿圈转速；nPC——行星架转速。

1.1.2 行星排扭矩计算方法

行星排中零部件承受的扭矩大小在数值上则存在如下关系：

Ts——太阳轮扭矩；TA——齿圈扭矩；TPC——行星架扭矩。

1.2 THS的结构简述

图3表示THS的连接方式。发动机连接行星架，MG1连接太阳轮，MG2连接齿圈[2]。其中，MG1作为发电机使用，MG2即可作为电动机也可作为发电机。MG2通过定轴齿轮或传动带将转速和扭矩传递至车轮。……