汽車市場上常見的混動方案

混動汽車技術發展到今天，眾多廠家都拿出了優秀的方案。從微混動到插電混動，從緊湊型家用車到超級跑車不一而足。

眾多不同混動技術可以大致歸納為，P0-P4，5個級別。

P0: 發動機皮帶帶動的發電機/啟動機，在發動機停機時可以由電池驅動來通過皮帶帶動空調壓縮機等模塊。

P1: 發電機/電動機直接安裝於發動機曲軸上。

P2: 電動機安裝在離合器與變速箱之間，在電動機和變速箱之間也可以存在第二個離合器。

P3: 發電機/電動機安裝在變速箱輸出端。

P4: 電動機直接安裝在驅動軸上，甚至在車輪上直接驅動車輪，也就是所謂的輪轂電機。

除此以外，在不同的車型和配置上，從P0-P4也有各種各樣的組合。

豐田普銳斯

各家的技術路線也不盡相同，而豐田普銳斯的混動方案算是很有特色的一個。

它混合動力架構最核心的是這個輪系傳動實現的動力分配模塊。這種傳動結構有三相，太陽輪，外齒圈和行星架。

它把發動機和發電機端和車輪端以及電動機端，三端連接起來。發動機可以只驅動車輪，也可以同時驅動車輪和發電。在車速很低動力需求也很低時，發動機可以熄火，由電動機直接驅動車輪，避免了內燃機低速低載荷時的低效工況。

並且在車速較低，同時對動力需求較低時，發動機工作在略高的最高效率工況，其輸出的額外動力由發電機轉化為電能儲存於電池中。

其實輪系傳動在新款汽車中非常常見，比如AT自動變速箱也是由多個輪系組成，實現了多個速比。

上圖為德國ZF的8速自動變速箱，其通過4個輪系和5個控制單元，實現了8速前進檔加1個倒檔一共9個速比的輸出。

普銳斯作為家用車，其動力取向為舒適和經濟，沒有高性能的需求。其動力系統沒有傳統燃油汽車的變速箱，它的動力分配模塊在切換不同動力組合的同時也實現了發動機/電動機與車輪的速比。

其MG1主要任務角色是發電機，MG2主要任務為電動機。但是當汽車剎車減速時，MG1和MG2同為發電機，從車輪迴收動能轉化為電能。

而汽車在急加速情況下，MG1也會輔助MG2輸出動力（以及倒檔情況下）。

當發動機熄火時其電動機和車輪轉速比為固定的，電動機轉速會隨著車速的提高而提高，超過一定轉數以後，電動機驅動效率會大幅下降。並且過高的轉速會造成電動機的損傷。此時儘管電池是滿電狀態，內燃機也不得不啟動，動力由純電轉為混動。

汽油發動機、MG1和MG2都有自己的動力特徵，它們最強動力表現區域並不疊加，無法同時釋放每個動力源的最高功率。

豐田普銳斯還裝備了阿特金森循環的汽油發動機，這種發動機追求高效率，而犧牲了能量密度，低轉數時低扭矩低馬力，但是熱機效率高於普通汽油機的奧拓循環。豐田普銳斯這套混動系統也是犧牲了運動性能，而實現了極其優秀的油耗性能。