丰田混合动力系统（Toyota Hybrid System，THS）同时兼顾串联混动和并联混动的驱动模式，目前在丰田及其旗下品牌诸多车型上均有配备，如凯美瑞、卡罗拉、雷凌、普锐斯、雷克萨斯等，如图 3-19~ 图 3-21 所示。

THS 主要由阿特金森循环发动机、配有两个电机和行星齿轮机构的混合动力驱动桥、变频器总成和镍氢高压蓄电池（插电式为锂离子蓄电池）等部件组成。图 3-22 为普锐斯混合动力系统的主要结构。

1. 发动机

丰田混合动力系统发动机的最大特点就是采用了阿特金森循环（图 3-23、图 3-24）。阿特金森循环与传统奥托循环发动机不同之处在于：通过晚关进气门的方法缩短实际的压缩行程，实现膨胀比大于压缩比，如图 3-25 所示，从而能够提高发动机的热效率并且节约燃油。

阿特金森循环发动机的缺点是在低转速区会大幅降低发动机的输出功率和输出转矩。不过，THS 混合驱动桥内的电机会弥补这个缺点。

2. 混合动力驱动桥

混 合 动 力 驱动 桥 的 动 力 输 出 特 性与 传 统的 无 级变 速器（Continuously Variable Transmission,CVT）十分相似，因此通常称其为 E-CVT。但是其内部结构和工作原理与传统的 CVT 大不相同。图 3-26 为丰田 1.5L 阿特金森循环发动机和带逆变器的混合动力驱动桥。

混合动力驱动桥主要由发电机（MG1）、电机（MG2）、行星齿轮机构、减速齿轮、差速器和燃油泵等部件组成，具体结构如图 3-27 所示。

在混合动力驱动桥中的行星齿轮机构中，太阳轮与 MG1 连接，行星架与发动机连接，齿圈与 MG2 连接，如图 3-28 和图3-29 所示。THS 不断控制发动机、MG1 和 MG2 三者的输出转矩和转速，再通过行星齿轮机构进行动力混合，最终使车辆能够实现不同的动力模式，并且其动力输出特性与传统的 CVT 十分相似。

3. 变频器总成

变频器总成（图 3-30）安装在混合动力驱动桥的上部，其内部主要有电机控制单元、增压变换器、逆变整流器、DC/DC 变换器和空调变频器组成。

（1）增压变换器

能够将高压蓄电池的 201.6V 直流电压增压到 500V；反之，亦可将直流 500V 电压降到201.6V。

（2）逆变整流器

能够将直流 500V 转换成交流 500V，给电机 MG2 供电；反之，亦可将交流 500V 转换成直流 500V，经降压后，给高压蓄电池充电。

（3）DC/DC 变换器

将高压蓄电池的直流 201.6V 降为直流 12V，为车身电器供电，同时为 12V 蓄电池充电。

注意：部分车型的 DC/DC 变换器在高压蓄电池内，如凯美瑞。

（4）空调变频器

将高压蓄电池的直流 201.6V 转换成交流 201.6V，从而为空调系统中的电动变频压缩机供电。

注意：部分车型的空调变频器与压缩机集成在一起。

变频器总成的控制功能如图 3-31 所示。

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