豐田「THS混動」系統解析:這樣的混動系統,為何能引領世界潮流?

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從豐田研發出第一台混動車型開始,豐田THS混動技術就成為了全球車界的焦點。時至今日,豐田已經賣出了1800萬台搭載THS混動系統的車型,在全球混動汽車領域中一直佔據C位。更有人說過:「世界上只有兩種混動,一種是豐田THS混動,另一種是其它混動」。

那麼,豐田THS混動系統為何能取得如此令人矚目的戰績?今天,我們就通過一汽豐田旗下的豐田雙擎車型來解構豐田THS混動技術,看看它到底有何魅力,又有哪些前瞻性的技術?

低油耗高效率,並聯混動遠優于串聯混動

在聊技術之前,我們先來看看豐田旗下產品的表現。

即便是皇冠陸放這樣體重高達兩噸的豪華SUV,在使用過程中其百公里綜合油耗也能保持在6L左右的低位區間;反觀市場上同級別搭載2.0T發動機的車型,純燃油車型的油耗可能在10L往上,搭載輕混的車型也會達到8L左右,而即便是搭載PHEV的車型,在饋電狀態下其油耗也與燃油車無異。

再回過來看看豐田THS混動系統,它的效率優勢便是可以在大部分工況下,保持穩定的低油耗表現。

作為一汽豐田目前體型最大也是最重的車型,皇冠陸放這台大七座SUV,由于搭載了THS混動系統,在筆者的實際體驗中,其百公里綜合油耗也僅在6-7L之間,十分省油。

而且,THS混動車型的便利性也是很多插混車型所無法比擬的。插混車型要想獲得更低的油耗,需要時刻保持電池電量的充沛。而豐田THS混動車型,則不需要額外插電,也能獲得很低的油耗。

其實,兩者之所以有差距,還在于豐田THS混動系統做到了油電動力的協調統一。

先來說說普通PHEV車型,大部分插電式混動只是在發動機與變速箱之間,增加了一個電機,為發動機提供助力,滿電油耗不錯,但電池虧電時,油耗普遍偏高。

以搭載DM-p混動系統的騰勢X七座SUV為例,這輛車在電池電量充沛的情況下,電機為發動機提供助力,其百公里綜合油耗可以控制在7L左右;而當電池電量不足時,由于充電效率比較低,發動機不僅需要帶動車輪,還需要為電池進行充電,負荷較高,其百公里綜合油耗甚至可以上升到9-10L左右。

而THS混動系統則是通過行星齒輪組,將發動機與電動機並聯起來,與串聯形式的混動有著本質的區別。

在車輛起步時,由電機驅動,規避了發動機的高負載區間,降低起步時的油耗;在巡航時,發動機開始工作,並且保持在經濟的區間內運行,獲得低油耗表現;而在車輛加速或者上坡的時候,電動機與發動機一起出力,在帶來強勁動力的同時,通過兩者的默契配合,也降低了油耗。

值得一說的是,在車輛巡航或者滑行時,THS混動系統也不會浪費任何動力。此時,電池可以得到充電補能;而由于THS混動系統的鎳氫電池組容量較小,也能獲得快速補能,使得電機時刻準備「戰鬥」,為提升效率而出力。

滿足多種驅動形式,THS混動更是走在了前列

由于目前國內政策法規的限制,豐田雙擎車型雖然整體油耗遠低于PHEV車型,但由于電池組比較小、純電動續航里程比較短,無法獲得新能源牌照。不過,這樣的問題並不算問題,因為THS混動系統擁有極強的相容性。

以RAV4榮放車型為例,除了提供雙擎動力系統外,還可以在此基礎上,提供搭載雙擎E+混動系統的車型,以滿足綠牌需求。

在雙擎E+車型上,依然採用了高效率的THS混動系統。但相比之下,會增加電池容量。以我們試駕體驗的RAV4榮放雙擎E+為例,這輛車的動力電池組容量達到了18.1kWh,能提供87公里的NEDC純電動續航里程。

而電池組的擴容,也為豐田雙擎E+車型帶來了兼具雙擎與PHEV雙重優勢的使用表現。

還是以RAV4榮放雙擎E+為例:在長途出行時,通過自動模式+標準模式,其百公里綜合油耗可控制在5L左右,帶來超1000Km的續航里程與更經濟的油耗表現;而在城市通勤時,87公里的純電動續航里程,也能滿足大部分使用場景。

除了雙擎E+外,一汽豐田的雙擎SUV也均搭載有E-Four四驅系統。與傳統的機械式四驅不同,E-Four四驅系統屬于真正的「電子四驅」系統。在車輛的後橋位置,設置有一顆驅動電機。

這樣的佈局形式,不僅避免了傳動軸入侵車內空間。同時,電信號的傳遞也更快,在車輛打滑時,四驅系統能夠快速介入,提升車輛的穩定性和脫困能力。

完全無頓挫,只有豐田THS才能做到

相信很多試駕過豐田亞洲龍雙擎車型的朋友,都會對這台豪華B+級轎車的舒適質量印象極為深刻。無論是緩和加速還是急加速,這輛車在運行過程中,都絲毫不會產生頓挫和闖動。

反觀同樣搭載混動系統的本田雅閣,則會在油電切換的過程中,出現較為明顯的頓挫。在這背後,很大的原因就在于兩者混動系統之間的差異。

以雅閣搭載的i-MMD混動系統為例,這可以算是一套增強型的增程式混動:在運行過程中,大部分情況是發動機發電,為電機提供電能;而在巡航時,發動機也能直連,實現燃油驅動。

而在油電切換過程中,發動機需要通過離合器進行動力銜接。而在轉換過程中,則會出現一定的頓挫與闖動,影響車輛的行駛質量。

而亞洲龍搭載的THS混動系統,並沒有傳統意義上的離合器、液力變矩器。

發動機輸出軸與電機輸出軸,均是固定在行星齒輪組上面的。通過油電切換,實現變矩功能。在運行過程中,發動機輸出軸與電機輸出軸都無法與行星齒輪組解耦,即便是油電切換,也不會出現任何頓挫,帶來了出色的平順表現。

更強大的可靠性與安全性,豐田THS都能兼顧

在混動車大行其道的年代,由于電池比傳統車型容量更大,所以車輛的穩定性、安全性也備受消費者重視。談及豐田THS混動的發展史,從1997年推出的「Prius普銳斯」開始,迄今24年間已經經歷了四次技術換代,全球累計賣出了1800萬台車,這其中,單是在華就擁有120萬用戶,卻沒有出現過一起車輛事故導致的觸電、電池燃燒或者爆炸的案例。

另外,其可靠性表現也非同尋常。

以「網約車神車」卡羅拉雙擎為例,其可靠性、保值性受到了眾多消費者的信賴。百萬公里無大修、三年保值率超50%的案例比比皆是。其高可靠性和高保值率,也讓千萬消費者信賴一汽豐田的THS混動系統。

其實,THS混動系統的出色可靠性,表現在兩大方面:

第一,由于THS混動車型沒有離合器,其變矩系統無法解耦,所以不存在內部的磨損,也能實現終身免維護,其傳動系統可靠性遠高于普通車型。

第二,THS混動車型由于採用鎳氫電池,其安全性和穩定性高于普遍採用的大容量電池;並且,豐田針對THS混動車型進行了電池管理系統的優化,由于電池容量不高(負荷比例),再加上控制充放電,確保電池穩定安全。

另外,在車身安全性方面,TNGA架構在車身安全方面做出了全面進步,針對雙擎車型,不僅對電池包的位置做出了優化,同時也加固的周圍的材質,確保安全。

結束語:

作為全球銷量最高的混動車型,豐田THS系統可謂是成熟且可靠。同時,在多代次的發展反覆運算之中,也進行了全方位的優化。從今天搭載THS混動系統的產品來看,豐田切實做到了高效率、高實用性、高可靠性的全面兼顧。

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