丰田普锐斯

混合动力车辆，是使用多种能源动力的道路车辆，使用内燃机、电动机、电池、氢气、燃料电池等的技术。现时的混合动力车多数以电动机推动，能源则来自电池及内燃机。混合动力车多数无需从电网上充电，但是消耗汽油较少，而加速表现却较佳。被视为比普通由内燃发动机发动车辆较为环保的选择。

原理

混合动力车辆使用超过一种能源。现时生产的通常由电动机及内燃机发动，由一个或多个电动机推动车辆，内燃机则负责为电池充电，或者在需要大量推力(例如上斜坡或加速时）直接提供动力。而纯电力推动的车辆则要定时接上外部的电源充电。混合动力车辆的优点有：

因为电池较少，比纯电力车辆较轻及宽敞 所需的内燃机比纯内燃机汽车轻及小

刹车时可以使用电动机，将动能转成电能为电池充电，进行再生制动。一般车辆刹车时的动能只能转化成无用的热。

历史

混合动力的技术最早在柴、电潜艇上出现。这类潜艇在水上时用柴油发动机推进及为电池充电，在水下则由电池推动。

第一辆混合动力的车辆由斐迪南·保时捷在1899年制成。大量生产的混合动力车则要在1990年代才出现，分别为本田及丰田生产的Insight 及 Prius 。这两款车都可由内燃机直接推动车轮提供动力，

种类

最早期的混合动力车辆，内燃机是不会直接推动车轮，只是当作装在车上的发动机，用来提供动力发电。车辆则只由电动机推动。这种配置称为“串联混合”。

第二代的混合动力，则由内燃机直接提供动力，推动车轮。电动机则只作为车辆起动时作辅助，在需要大推力的时候出力；和在刹车时提供再生制动，将动能转成为电能储起来。

2000年起丰田生产的Prius 属第三代，采用计算机控制及使用差速器，可以只用电动机、内燃机，或二者结合推动车轮。计算机需要时可以关闭内燃或电动发动机，以减少汽油消耗而同时提供大推力。

全面混合

全面混合动力(Full Hybrid)或称强混合动力(Strong Hybrid)可以只使用内燃机、或电池及电动机推动；亦可二者同时使用。这类组合需要较大体积、电压亦较高的电池。

丰田的Prius 及福特的 Escape 属于这类。

辅助混合

辅助混合动力(Assist Hybrid)的电池及电动机用作辅助内燃机，为车辆加速。例子如本田的Insight。

万事达发展的e-4WD亦是类似的系统。e-4WD是在前轮推动车的后轮上装上电动机，在需要的时候在后轮加进推力。

液压混合

这是一种较新的发明，使用液力及机械代替电力零件：以泵取代电动机／发电机，液力储蓄器代替电池。液力储蓄器的价格较低，而耐用性比电池高很多。富豪(Volvo)曾在1980年代曾亦这原理发明在巴士、货车等重型车辆上使用，现在是一种仍在研究的项目。

轻度混合

在技术上来说，轻度混合(Mild Hybrid)不算是真正的混合动力车辆。所谓“轻度混合”动力车辆，电动机不会推动车轮，只会使用很大的起动电动机，在内燃机起动时，把内燃机转到较高的运作转数。这样可以令内燃机的起动更有效及节省汽油，于是这种车可以在减速、刹车时把内燃机关掉。而电动机亦可透过再生制动把动力储起。不过这种车只能节省10%左右的汽油，与一般真正的混合动力车辆相去差甚远。

丰田Prius的运行原理和特点

2004年9月15日，一汽与丰田在北京签署了双方生产混合动力汽车的合作项目，2005年将初步定在长春共同生产混合动力汽车Prius。据称这是丰田首次在日本境外发展的混合动力汽车项目。

丰田Prius装配VVT-i发动机和永磁同步交流电动机、镍氢电池组成的混合动力系统，在不同的行驶状态下使用不同的动力组合，节能显著。Prius是巳商品化的混合动力汽车，1.5升Prius五门掀背式轿车在香港市场售价约17万港元，比同类型内燃机汽车略贵。

丰田Prius与内燃机汽车相比，在结构上要复杂，但有电脑辅助，所以驾驶并不复杂，甚至比一般普通的内燃机汽车还简单。

Prius的仪表板上有一个多功能资料显示屏，显示屏是7英寸轻触式彩屏，可以显示各项车上的使用资料，例如动力状况、耗油量、电池充放电量、档位、音响、空调状况等，并可手触彩屏调节冷气及音响系统。

Prius的变档拨杆安装在中控板位置上，巧小玲珑，杆头标志着档位位置。

Prius的运行模式∶

①起动。插入钥匙，踩住刹车踏板及按下起动按钮（POWER），直至液晶仪表上的“READY”信号灯亮起，挂上D档前进。

②当发动机效率偏低，例如在低速行驶，转换器及高压电子系统将电池输出的直流电转换为交流电，并升压至500伏特给予马达（电动机）使用。马达会启动与发动机并肩工作。

③电脑分析汽车负荷、加速踏板压力及电池状态，决定以马达、或者马达与发电机并用，提供最有效率的动力分配及组合。经常使用马达会导致电池电量下降，当降到一定限值时，发动机会自行起动带动发电机向电池充电。

④当高速行驶时，混合动力系统会即时启动发动机及马达输送驱动力。

⑤当减速和刹车时，在制动力作用下混合动力系统会将马达转为发电机，将动能转化为电能，向电池充电。

⑥当Prius停止时，发动机会自动熄机，以减少不必要的燃油消耗及废气排放。Prius的环保空调系统全以电力驱动，因此关闭发动机空调也一样可以运行。

第一代Prius是丰田非常大胆的尝试，它于1997年推出，是世界上首部商业化生产的混合动力汽车。大家现在看到的是去年推出的第二代车型，它在性能、设计等各方面都在第一代的基础上实现了大跃进，在日本、美国和欧洲市场推出之后大受欢迎，已取得年销售超过22万台的佳绩，在海外市场购买的等候时间已经长达8个月。可以说，Prius从一个试验性质的车系，一跃成为丰田目前在全球范围的强势产品。

对一部大胆应用了革命性新技术的汽车来说，没有什么比得到市场和消费者的认可更值得高兴的了。

混合动力技术

Prius的灵魂是丰田的混合动力技术(Hybrid Synergy Drive)。简单而言，它是在传统发动机之外，加上了一套电力驱动系统，两者共同作用去推动车子前进。Prius的关键动力部件是一台1.5升四缸75hp马力的汽油发动机、一个功率50kw的电动马达以及一个500伏的镍氢电池。这三个部分在行驶过程中相互配合工作，达到各自优势的最大化，这是Prius最了不起的地方。

大家都知道，内燃机在低速时力量并不是最佳的，排出的废气也多，要到达一定的转速才进入最佳的工作状态；电动机的特性则是一启动扭矩就达到最大，排放为零，但速度越高、消耗能量越大。所以可以理解为，在现阶段的技术情况来看，内燃机比较适合高速，电动机则适合低速。Prius的混合动力思路，就是将这两个特性结合，各取所长??

低速时由电动马达负责驱动，中高速时由汽油发动机介入驱动，从而发挥各自最佳的动力性和经济性。

丰田Prius在此基础上，再解决了两大问题。一是动力性，单独来看，它的发动机马力和电动机功率数字都不算大，但当这两部分一起工作时，它可以起到动力叠加的效果。也就是说，当低速需要急加速时，除了电动机外，发动机也会加入帮忙；追求高速表现时，不仅发动机运作，电动机也会介入工作。这样一来，Prius的动力就远不止是1.5升发动机的级别了，按丰田提供的测试数据，它的动力性能可以达到2.4升排量的级别。

另一个是电池的充电。纯电动汽车的电池电量耗尽后要停车充电，这是十分麻烦的事情；而Prius的电池是用发动机进行充电的，在行车过程中系统随时监测着电池的电量，自动进行补充；而当车子制动时，也会通过飞轮吸收制动的能量来对电池充电。所以Prius虽然在有些时候是部电动汽车，它却不需要外接电源充电，只要和普通汽车一样加汽油就行了。而且它的电动马达和电池组也不需要进行保养，所以Prius的保养项目和方法就和汽油车完全一样。

设计吸引不可少

第一代Prius外形上是一部比较怪诞的三厢车，第二代则改为更加新潮时髦的两厢(或者也可以说是单厢)式车身。造型上突出轮廓，注重空气动力表现(风阻系数仅0.27)，细节追求简洁，前脸和善，尾部分层玻璃和透明灯罩则充满时代感。Prius的外形绝不保守，但又不是剑走偏锋的前卫，就和它的混合动力技术一样，理解它的人一定会喜欢。

内饰方面更有特色。首先超出我们预期的是空间和外形尺寸的不成比例。整体横向的仪表台、消失了的中控台和挡杆，使得前座空间开扬，视野宽广，后座腿部和头部空间也达到介乎中级轿车和MPV之间的水平。中控台设计得像一个整洁的工作台，按钮很少，空调、音响可在中央显示屏上触屏控制，或用方向盘上的按钮遥控。两张前座的中间有一个又长又深的储物箱，实用性一流。

挡杆是Prius设计上的一大妙笔。这“颗”挡杆已经退化到方向盘右下角的仪表台上，N、D、R挡都是单触式的，停车挡P被一个按钮代替。宝马7系也是采用类似的设计，其实具体功能和一般变速箱并无不同，但操作起来更有高科技感，显然这是丰田设计师刻意营造的。方向盘是另一有趣之处，它呈轻微的扁椭圆形，不仅握持和转动的感觉十分好，还给驾驶座腾出了更充足的腿部空间。

完善程度让人感叹

基于Prius的实际意义，它成为我们在这次必比登活动中用最多时间去试的车。在上海赛道上试驾了很多圈，我们力求找出这部大胆应用新科技的车究竟达到了怎样的完善程度。

丰田Prius混合动力

上车之后按下启动按钮，车厢里毫无动静，但数秒钟后仪表亮起了“Ready”，松开位于左脚方位的手制动，按下D挡，Prius就真的无声无息地动了起来。在维修站里以40km/h的车速行驶，发动机没有启动，这时的Prius是一部电动车，车厢的舒适程度让人无话可说。

在维修站出口大脚油门加速上赛道，立刻听到了发动机的声音，但我却感觉不到发动机是怎样启动的。Prius的发动机具有低速自动停止功能，停红灯的时候，发动机会熄掉，当重新起步并且需要用到它的时候，它才会自动启动。也就是说，它几乎没有机会怠速运行，因此也不会有排出较多废气的时候。

我在赛道上并没有急着榨取Prius的力量，而是时而轻按油门，时而突然加速，试图感觉电动马达和发动机的工作状态。可是，除了在中控台显示屏的动力系统示意图上可以看到发动机、电动马达和蓄电池之间在不断互相“交流”外，我并没有感觉到任何的冲击或异响。

Prius的变速箱是CVT无段变速，这给予了它十分平顺的加速感觉，但它的油门反应又毫不迟缓，这是因为电动马达介入速度很快的原因。可以说，由于有了混合动力系统，CVT的缺点都被克服了，而优势则得以更充分发挥。

由于试车的道路是在赛道上，速度一直不低，所以发动机应该没有停止过，但在轻轻油门行驶的时候，Prius是非常安静的，只有在出弯加深油门时，才听到熟悉的发动机声介入。全力加速时，车厢里的发动机声比较大，这有点超出我预计，不过后来分析，这大概是因为Prius的动力系统在大部分时间里都很安静，所以它不需要用上太多的隔音措施。这个想法在随后也得到证实，当我们停下Prius拍照，动力系统仍处在Ready状态，空调、车灯全开时，大概经过了10分钟，发动机便自动启动，因为此时电池的电量已经不足了。这时我们发现Prius的发动机在怠速时并不安静，噪音和震动都比一般丰田轿车明显要大，显然由于设计上认为发动机日常使用时根本不会低速工作，所以没有特别注重这方面的表现。这也无伤大雅，因为只要车子行驶起来，发动机马上会给电池充电，一会儿再停车的时候Prius又能恢复超级宁静了。

Prius的动力表现，完全一如厂方所言：它不会让你失望。无论是起步、中途加速还是高速冲刺，你一定不会觉得它动力上有不足。在上海赛道最长的直路上，Prius的时速轻松就超过了160km/h。

整车质感和档次

Prius还在操控表现上超出了我们的预期。对于一部有着特殊动力系统的新车，原本我们对它的其它方面并没有太高要求，但Prius的驾驶乐趣以正常轿车的标准来说也算是中上水平。开着Prius过弯，车身稳定、轻巧，它的电动助力转向尽管在20km/h以下时指向十分虚假，但速度一上升，便回复生动和准确的指向性，转弯抹角得心应手。底盘循迹性很强，极限颇高，即使超出极限，也有电子安全系统VSC顺滑的介入来确保安全。Prius并没有因为它采用了混合动力系统而“闹特殊”，在底盘设计上丰田完全没有马虎。进一步说，在整车布置和一般车不尽相同(Prius的前轴上多了电动马达，后轴上

多了电池组)的情况下，仍能够营造出别无二致的操控性能，也可以说是Prius的另一个成就。

在和Prius产品企划负责人杉浦洋一的交谈中，我问过他，到底Prius是一部什么级别的车？如厂方所言，它的排量只有1.5升，性能却有2.4升的水平；车身只是中小尺寸，空间却有中级车的表现；内饰设计创新，气氛却又不是很豪华……杉浦洋一的回答是，Prius在丰田产品阵营里是一部中等偏上的车型，它的车身结构、安全性乃至操控表现都比上代提升了许多。但由于这是一部以环保为主题的汽车，所以没有采用奢华的包装。这也解释了为何它的车厢里看不到真皮，连方向盘也是用可回收再造的工程塑料制成的。

这次的必比登挑战赛，Prius在7项技术评定(加速、制动、绕桩、散热、噪声、功率、排放)中取得了全场最优异的5个A、2个B的成绩，此外还获得了最佳量产车设计奖。丰田能将混合动力技术发展到此等完善的境界，也算是修成正果了。

我们试驾的Prius是顶级配置版本，有6气囊、氙气头灯、智能钥匙、6碟CD、9喇叭音响、DVD导航、VSC系统、蓝牙免提电话等，当然若是基本型的话配置要少许多。在美国市场，基本型Prius的价格是2.1万美元，顶级版约2.6万美元。明年在中国投产的Prius基本上是CKD组装，规格和配置应不会大异，这样价格就成了最让人期待的因素。我们想表明的态度是，对于这样一部抱负和理想如此远大的汽车来说，Prius应该在定价上拿出同样宽大的抱负，就如它在欧美市场一样。 （编辑：）

丰田PriusⅡ技术性能表

在世界汽车工业上，第一种大批量商业化生产的混合动力轿车是丰田的Prius。丰田Prius混合动力系统由汽油发动机、电动机和蓄电池组组成，采用一种折衷主义的方式弥补了汽油机车和纯电动车两者的缺陷。它是一种5座小型轿车，在1997年12月投放市场，到2000年5月已在日本销售了3.7万辆。丰田在2000年推出了第二代Prius。去年美国“汽车工程国际”杂志根据投票，将丰田Prius列为“2001年世界设计最佳轿车”。

丰田PriusⅡ技术性能表

发动机 横向直列4缸16气门双顶置凸轮轴VVT-i电喷汽油机 排量 1496毫升 缸径×行程 75.0×84.7（毫米） 压缩比 13.0:1

最大功率 53千瓦/4500转/分 最大扭矩 111牛顿米4200转/分 电动机 交流永磁式

最大功率 33千瓦/5600转/分 最大扭矩 350牛顿米/0-400转/分 蓄电池 氯氢化金属 最大功率 25千瓦 额定电压 274伏特

驱动型式 前置发动机前轮驱动 方向机构 齿条齿轮式 动力转向 变速器 电控无级变速（CVT）

悬挂系统 （前）麦弗逊式独立悬架、横向稳定杆 （后）扭杆式独立悬架、横向稳定杆

制动形式 （前轮）通风盘式 （后轮）鼓式 ， ABS 车身形式 4门5座3厢式 车身尺寸 （长）4310×（宽）1695×（高）1465毫米 轴距 2550毫米

轮距 （前轮/后轮）1475毫米/1480毫米 轮胎型号 165/65R15 燃油箱容积 45升 重量 1255公斤

标准配置 双安全气囊、电动门窗、中置数字液显仪表板、行驶电脑显示屏、自动空调、音响等 （编辑：）

汽车技术：丰田混合动力轿车Prius

最近，国内汽车相关问题讨论最多莫过于燃油涨价了。在过去的短短不到到一年的时间里，国内汽油已经有了两次不同程度的涨价，拿北京来说，日常使用最多的93号汽油已经卖到了3.92元/L，其他省市则更高。就在这全球石油储备量减少，燃油价格不断上涨的年代里，一款节能性好的汽车对于消费者，甚至是全球能源都有着十分重要的意义的。

2004年10月，这也许是中国汽车史上最为重要的日子之一，世界第一款批量生产的混合动力汽车、充满传奇色彩的Prius（先驱）即将来到中国，丰田公司和一汽集团签订了在中国生产Prius（先驱）的协议，并计划将于今年年底在长春下线。Prius（先驱）是一款追求世界最高水准的高效能、低燃耗、低废气排放的轿车，它合理地运用了能量转化的原理，汽油发动机、电动机以及蓄电池的配合让能源效能的发挥更趋合理。

Prius混合动力系统的构成

Prius是一辆以汽油化学能和电能为驱动力的混合动力汽车，因此它内部拥有一台独立的汽油发动机和一台电动机。既然有电能的介入，那必不可少的就是电池，Prius的电池系统采用的是丰田和松下联合研制和生产的镍氢电池，选择镍氢电池的原因是它有比能量和比功率高、循环寿命长、放电过程控制简单、无污染等优点。此外，在丰田和松下的共同努力下，镍氢电池的记忆效应大大降低。而整个动力系统的变速仅仅靠一套行星齿轮组，没有传统的机械变速器和离合器。

此外，混合动力系统的组合采用了先进的混联的方式，顾名思义，混联方式是串联和并联的结合体，因此它也结合了串联式可使发动机不受汽车行驶工况的影响，始终在其最佳的工作区稳定运行，并可选用功率较小的发动机以及并联式可由发动机和电动机共同驱动或各自单独驱动汽车的特点，能够使发动机、电机等部件进行更多的优化匹配，从而在结构上保证了在更复杂的工况下使系统在最优状态工作，所以更容易实现排放和

油耗的控制目标。

Prius在各工况下的工作原理

起步、低速行驶和倒车（纯电模式）

只要电池有充足的能源，0到20km/h以内Prius一般只使用电动机作为驱动源，而发动机不用启动，这样就避免了发动机在低转速时的低功效和恶劣排放。倒车时原理相同，只不过电动机的转向相反。

通常高速行驶状态下（纯油模式）

这时候发动机启动，并只有发动机作为驱动源，发动机的能量一方面传输给汽车的驱动轮，一方面传输给发电机发电，电能再由电动机转化成驱动力传输到驱动轮上。

急加速状态（油电混合模式）

急加速过程通常需要更大驱动力，因此在此状态下发动机和电动机同时运转已获得最大的扭矩。Prius的1.5L发动机的功率只有56kW，而且始终是以优化功效的工作模式运行。然而加上电机的辅助，最大输出功率可以超过100kW，最大输出扭矩可以超过500N·m。

制动过程（动能转化电能模式）

该过程是Prius不同于一般汽车的地方，一般汽车在该过程中的动能只能是转化成制动钳（蹄）与制动盘（鼓）之间摩擦的热能而流失，而Prius在该状态下则是停止发动机喷油，利用发电机将动能转化成电能向电池充电，以备后用。

停车状态

停车状态时，发动机和电动机会同时停止工作，此时油耗和排放均为零。不过在该状态下电池处于亏电状态，那么发动机会继续运转驱动发电机向电池充电。此外，Prius的环保空调完全由电力驱动，因此关闭发动机后也一样可以运行。

Prius在排放和节能上的优势

由于采用了混合动力系统，Prius的排放水平已经到达了SULEV（超低排放水平）的标准，而当它处于纯电力驱动时，它的排放为零。与此同时，它的燃油经济性也进一步提升，在城市和高速两种工况下分别可以达到4.7L/100km和5.5L/100km，而两者的综合油耗也只有5.1L/100km，仅为同等排量内燃机汽车的2/3。

一汽丰田普锐斯内部机械构造(图)