【混合動力進化論】（1）：歡迎混合動力車大競爭時代

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CORDIA代表董事八重?武久曾在豐田擔任第一代混合動力車（HEV）“普銳斯”的混合動力系統的開發主管，之后還曾全程參與2003年推出的第二代普銳斯配備的“THSII”等混合動力系統的開發。本編輯部特邀八重?撰寫了展望混合動力車及新一代環保車的連載“混合動力進化論”，第一回將介紹第一代普銳斯理念實現的前台幕后、以及對本田推出的雙馬達式“雅閣混合動力車”及其他公司混合動力車的期待。

直到現在，那個瞬間仍歷歷在目。當負責工廠檢查和質保的代表說出“質量已經達到銷售要求，明天開始出貨”的那一刻。那是1997年12月9日豐田召開的某新款車的最后一場質量會議。

第二天，也就是12月10日，新款車從位於愛知縣豐田市西南的豐田高岡工廠下線，完成檢查裝上拖車，開始運往日本全國各地。這輛新款車，正是豐田以“我們趕上了21世紀”的廣告語，在全球率先推出的量產型混合動力車“普銳斯”（圖1）。普銳斯以10·15模式28.0km/L的極高燃效登上了歷史舞台。

圖1：第一代“普銳斯”

筆者在第一代普銳斯的開發中擔任混合動力系統的開發主管，見証了量產的整個實現過程。對筆者而言，高岡工廠是個很有緣分的地方。建設該廠最初的目的是生產承載日本汽車化時代發展的第一代“卡羅拉”。而從父母那裡得到的第一代卡羅拉正是筆者進入豐田的契機。想不到的是，混合動力車普銳斯的生產正好也是在第一代卡羅拉誕生的高岡工廠拉開帷幕的。

時間過去了15年半，到2013年3月底，豐田混合動力車的累計銷量突破500萬輛，僅普銳斯一款在2013年6月就突破了300萬輛。豐田孕育的混合動力車竟會如此普及，在接到投產指示的時候，筆者連想都沒有想過。

500萬輛混合動力車基本上都採用了普銳斯配備的“THS（Toyota Hybrid System）”和“THSII”雙馬達式混合動力系統（圖2）。這是一種利用行星齒輪，把發動機的輸出分配給發電機和馬達，再通過結合電池輸出，使燃效達到最佳的方式。除此之外，在累計銷量中，還包括了比普銳斯先行一步，在1997年8月上市的微型巴士“Coaster Hybrid”﹔借助皮帶傳動的馬達兼發電機實現弱混合動力“THS-M”的“皇冠混合動力車”﹔配備機械式CVT、使用單馬達方式“THS-C”的“Estima”和“Alphard”﹔以及在快遞車使用的柴油發動機基礎上安裝輔助馬達的並聯方式混合動力車。

圖2：採用“THS”的第一代普銳斯的混合動力變速箱

其中，Coaster Hybrid是豐田推出的第一款混合動力車。這款混合動力車配備1.5L汽油發動機替代柴油發動機，使用發電機把發動機動力全部轉換成電能，利用電能帶動驅動馬達運轉，屬於串聯混合動力方式。所以，除了雙馬達式之外，豐田其實還開發過很多其他方式，經歷了數不清的嘗試。

在開發普銳斯時，為了達成“燃效翻番”的宏偉目標，豐田對系統的理念進行了反復推敲。首先是“必須採用怠速停止機構”﹔然后是“在發動機熱效率低的低中速行駛時，隻要不是深踩油門，就停止發動機，利用馬達行駛”﹔“把減速時的再生發電提高到極限”﹔“在利用發動機行駛時，駕駛需要控制在燃料消耗量小的區域”﹔“即使犧牲最高輸出功率和最大扭矩，發動機也要追求高熱效率”﹔“需要以高壓縮比、高膨脹比的阿特金森循環為基礎，從活塞到閥門機構，所有部分都要降低摩擦損失”等等。就這樣，有助於降低燃耗的功能悉數得到了採納，而且，豐田還從中選出了能夠應用於小型車的系統——普銳斯所配備的THS。

對於THS，有人稱其為全混合動力或強混合動力，也有人按照功率的流向，稱其為串並聯或扭矩分配，但這些名稱都出現於THS投入實用之后，在當時的混合動力車分類中並沒有這樣的稱呼。