西安新铭洋丰田汽车销售服务有限公司

如果按功能来分类，丰田的混合动力技术具有四种功能。 

油电混合动力车基本都是由电机和发动机两种驱动形式。

　　 混合动力按结构原理来分可分为三种 ：

　　 串联式混合动力由电机带动车轮，而发动机的动力用来给电池充电，这种驱动形式受限于电机。电机小车速无法提高，如果用大电机又非常费电，充电无法满足要求。这种混合动力形式曾经被用于丰田的考斯特混合动力车型中。

　　 并联式混合动力由发动机和电动机共同带动车轮，电机重量很大，并且不能由发动机给电池直接充电。

　　 混连式混合动力具有并联和串联式的全部功能，可以靠发动机单独驱动车轮、电动机单独驱动车轮也可由发动机和电动机共同驱动车轮。此种结构是最复杂的也需要更复杂的控制系统。

　　 低油耗:工作原理---电动机和发动机分担各自优势领域
　　 为了实现最高水准的低油耗，TOYOTA油电混合动力系统分别发挥电动机和发动机各自的特长来行驶。
　　 1．在启动及低速行驶时，TOYOTA油电混合动力系统仅利用电动机的动力来行驶，因为这时发动机的效率不高。
　　 2．在一般行驶时发动机效率很高，发动机产生的动力不仅是车轮的驱动力，同时也用来发电带动电动机，并给HV蓄电池充电。
　　 3．在减速或制动时，TOYOTA油电混合动力系统以车轮的旋转力驱动电动机发电，将能量回收到HV蓄电池中。

　　 启动时:充分利用电动机启动时的低速扭矩
　　 当汽车启动时，TOYOTA油电混合动力系统仅使用由HV蓄电池提供能量的电动机的动力启动，这时发动机并不运转。因为发动机不能在低旋转带输出大扭矩，而电动机可以灵敏、顺畅、高效地进行启动。

　　低速－中速行驶时:由高效利用能量的电动机驱动行驶
　　对于发动机而言，在低速－中速带的效率并不理想，而另一面，电动机在低速-中速带性能优越。因此，在用低速-中速行驶时，油电混合动力系统使用HV蓄电池的电力，驱动电动机行驶。
　　*HV蓄电池的电量少时，利用发动机来带动发电机发电，为电动机提供动力。

　　一般行驶时:低油耗的驾驶，使用发动机作为主要动力源
　　TOYOTA油电混合动力系统采用发动机，使它在能产生最高效功率的速度带驱动。由发动机产生的动力直接驱动车轮，依照驾驶状况部分动力被分配给发电机。 由发电机产生的动力用来驱动电动机和辅助发动机。利用发动机和电动机这一双重传动系统，发动机产生的动力以最小消耗被传向地面。
　　*HV蓄电池的电量少时，发动机输出功率会被提高以加大发电量，来给HV蓄电池充电。

　　一般行驶时/剩余能量充电:将剩余能量用于HV蓄电池充电
　　 因为TOYOTA油电混合动力系统在高速运转时是采用发动机来驱动，而发动机有时会产生多余的能量。这时多余的能量由发电机转换成电力，用于储存在HV蓄电池中。

　　 全速开进（行驶）时:利用双动力来获得更高一级的加速
　　 在需要强劲加速力（如爬陡坡及超车）时，HV蓄电池也提供电力，来加大电动机的驱动力。通过发动机和电动机双动力的结合使用，TOYOTA油电混合动力系统得以实现与高一级发动机同等水平的强劲而流畅的加速性能。

　　 减速/能量再生时:将减速时的能量回收到HV蓄电池中用于再利用
　　 在踩制动器和松油门时，TOYOTA油电混合动力系统使车轮的旋转力带动电动机运转，将其作为发电机使用。减速时通常作为摩擦热散失掉的能量，在此被转换成电能，回收到HV蓄电池中进行再利用。

　　 停车时:停车时动力系统全部停止
　　 在停车时，发动机、电动机、发电机全部自动停止运转。不会因怠速而浪费能量。
　　*当HV蓄电池的充电量较低时，发动机将继续运转，以给HV蓄电池充电。另外有时因与空调开关连动，发动机会仍保持运转。

　　 混合动力车与汽油和柴油车型的油耗/二氧化碳排放对比 ：

　　 图中纵坐标为油耗，横坐标为车型重量。蓝色为柴油车，绿色为汽油车，黄色为混合动力车。从图中可以看出混合动力车要比柴油车和汽油车都更加省油。另外，同排量的RX450h虽然重量比GS450h重，但因为RX450h采用前置前驱，后轮用电机驱动形式，而GS450h采用传统前置后驱，电机也在后轮的形式。所以RX450h更加省油。

　　图为第三代普锐斯与其他车型的加速性能及油耗综合比较，纵坐标为加速时间，横坐标为油耗。可以看到第三代普锐斯的加速时间属于中间水平，而它的油耗是最低的。

高输出功率电动机---采用交流同步原动机，小型、轻量、高效率

　　 TOYOTA 油电混合动力系统的电动机中采用了交流同步原动机。该装置一直到高旋转带都可高效地产生高扭矩，同时可任意控制转数和产生的扭矩。另外它还拥有小型、轻量、高效等特点，具有优秀的动力性能，可进行顺畅的启动、加速等各种操作。采用三相交流方式。根据行驶情况准确地控制旋转磁场和旋转磁石的角度。将转子内的永久磁石排列成理想的V字形。

HV（镍氢）蓄电池

　　 安装在TOYOTA 油电混合动力系统上的高输出镍氢蓄电池具有高输入输出密度(每重量的输出)和重量轻、寿命长等特点。无需利用外界电源进行充电，也无需定期交换。全新设计了以往的电极材料及单电池(一个HV蓄电池)之间的连接结构，减少了HV蓄电池的内部电阻，因此安装在Prius普锐斯上的电池单元实现了约540W/kg的输入输出密度，居世界最高水平。另外，还使用车辆加速时的放电、减速时的再生制动器、以及用发动机行驶时产生的剩余能量来进行充电，从而累积充电放电电流，使充电状态保持稳定。不会出现放电过多或多余充电等现象，使用寿命非常长。

　　动力分离装置---将发动机产生的动力，分配给驱动系统和发电系统使用
　　TOYOTA 油电混合动力系统中安装有动力分离装置，可将发动机产生的动力分配给驱动轮和发电机。采用由齿环、小齿轮、太阳齿轮、行星支架组成的行星齿轮，高效率地分配动力。
　　1．行星支架的旋转轴与发动机连接，通过小齿轮带动外围的齿环和内侧的太阳齿轮。
　　2．小齿轮旋转轴直接和电动机连接，将驱动力传给车轮。太阳齿轮旋转轴直接和发动机连接，将发动机的动力转换为电能。

　　ECU*是集中控制车辆中各种系统的电子装置，可称为汽车的大脑。为了实现安全、舒适、高效率行驶，TOYOTA 油电混合动力系统采用EUC实时监控汽车各系统的运转情况和能量消耗情况，进行精密且高速的综合控制。
　　·监控混合动力组成部分（混合动力系统的发动机、发电机、电动机、HV蓄电池）的运转状态。
　　·监控通过汽车的控制网络传来的制动信息。
　　·监控从驾驶者发出的指令(加速踏板开度、变档位置)。
　　·监控辅助驾驶设备（如空调、加热器、前照灯、导向系统等）的能量消耗。
　　·综合以上的监控结果，电子控制各系统，以实现安全、舒适和最高效率的行驶。

　　丰田的油电混合动力车型可以衍生出其他车型，例如拆掉发动机就变成了纯电动车，加上外交接插头就变成了插电式混合动力车，而安装了氢气罐和氢燃料电池后就变成了氢燃料混合动力车。

　　外插充电式混合动力在电控系统上较油电混合动力会做调整，并且电池会改成锂电池（油电混动用镍氢电池）。

　　由于目前国内的国产混动车型其核心部件仍然需要进口，所以导致混合动力车型售价较高。直接导致了一部分人群没有选择混动车型。而丰田公司当然不会放弃加大混合动力在国内的发展。据我得到消息，丰田公司在常熟已经开设针对中国市场的研发中心，并定于2015年之前实现混合动力总成的国产化。这定会降低混合动力对一般百姓的门槛。