【混合动力进化论】（1）：欢迎混合动力车大竞争时代

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CORDIA代表董事八重樫武久曾在丰田担任第一代混合动力车（HEV）“普锐斯”的混合动力系统的开发主管，之后还曾全程参与2003年推出的第二代普锐斯配备的“THSII”等混合动力系统的开发。本编辑部特邀八重樫撰写了展望混合动力车及新一代环保车的连载“混合动力进化论”，第一回将介绍第一代普锐斯理念实现的前台幕后、以及对本田推出的双马达式“雅阁混合动力车”及其他公司混合动力车的期待。

直到现在，那个瞬间仍历历在目。当负责工厂检查和质保的代表说出“质量已经达到销售要求，明天开始出货”的那一刻。那是1997年12月9日丰田召开的某新款车的最后一场质量会议。

第二天，也就是12月10日，新款车从位于爱知县丰田市西南的丰田高冈工厂下线，完成检查装上拖车，开始运往日本全国各地。这辆新款车，正是丰田以“我们赶上了21世纪”的广告语，在全球率先推出的量产型混合动力车“普锐斯”（图1）。普锐斯以10·15模式28.0km/L的极高燃效登上了历史舞台。

图1：第一代“普锐斯”

笔者在第一代普锐斯的开发中担任混合动力系统的开发主管，见证了量产的整个实现过程。对笔者而言，高冈工厂是个很有缘分的地方。建设该厂最初的目的是生产承载日本汽车化时代发展的第一代“卡罗拉”。而从父母那里得到的第一代卡罗拉正是笔者进入丰田的契机。想不到的是，混合动力车普锐斯的生产正好也是在第一代卡罗拉诞生的高冈工厂拉开帷幕的。

时间过去了15年半，到2013年3月底，丰田混合动力车的累计销量突破500万辆，仅普锐斯一款在2013年6月就突破了300万辆。丰田孕育的混合动力车竟会如此普及，在接到投产指示的时候，笔者连想都没有想过。

500万辆混合动力车基本上都采用了普锐斯配备的“THS（Toyota Hybrid System）”和“THSII”双马达式混合动力系统（图2）。这是一种利用行星齿轮，把发动机的输出分配给发电机和马达，再通过结合电池输出，使燃效达到最佳的方式。除此之外，在累计销量中，还包括了比普锐斯先行一步，在1997年8月上市的微型巴士“Coaster Hybrid”；借助皮带传动的马达兼发电机实现弱混合动力“THS-M”的“皇冠混合动力车”；配备机械式CVT、使用单马达方式“THS-C”的“Estima”和“Alphard”；以及在快递车使用的柴油发动机基础上安装辅助马达的并联方式混合动力车。

图2：采用“THS”的第一代普锐斯的混合动力变速箱

其中，Coaster Hybrid是丰田推出的第一款混合动力车。这款混合动力车配备1.5L汽油发动机替代柴油发动机，使用发电机把发动机动力全部转换成电能，利用电能带动驱动马达运转，属于串联混合动力方式。所以，除了双马达式之外，丰田其实还开发过很多其他方式，经历了数不清的尝试。

在开发普锐斯时，为了达成“燃效翻番”的宏伟目标，丰田对系统的理念进行了反复推敲。首先是“必须采用怠速停止机构”；然后是“在发动机热效率低的低中速行驶时，只要不是深踩油门，就停止发动机，利用马达行驶”；“把减速时的再生发电提高到极限”；“在利用发动机行驶时，驾驶需要控制在燃料消耗量小的区域”；“即使牺牲最高输出功率和最大扭矩，发动机也要追求高热效率”；“需要以高压缩比、高膨胀比的阿特金森循环为基础，从活塞到阀门机构，所有部分都要降低摩擦损失”等等。就这样，有助于降低燃耗的功能悉数得到了采纳，而且，丰田还从中选出了能够应用于小型车的系统——普锐斯所配备的THS。

对于THS，有人称其为全混合动力或强混合动力，也有人按照功率的流向，称其为串并联或扭矩分配，但这些名称都出现于THS投入实用之后，在当时的混合动力车分类中并没有这样的称呼。