Hybrid Electric Vehicles Edited by Fred Shih 初 稿 : 2001/07/06 修 訂 : 2006/08/06 丞 雄 實 業 有 限 公 司 Autowin Industrial Corp. COPYRIGHT 2001 1 簡 介 什 麼 是 背 景 混 合 動 力 系 統 之 介 紹 優 缺 點 構 成 運 作 結 論 參 考 資 料 2 1
Number of Hybrid vehicles sold Toyota: 至 發 表 2003 年 8 月 為 止, 全 球 累 計 的 銷 售 數 量 已 超 過 140,000 台, 全 球 市 場 佔 有 率 90% Honda: 至 2002 年 為 止,Insight 在 美 國 的 累 計 銷 售 數 量 為 10,730 台, 約 為 Prius 在 美 國 的 1/3 強 3 Toyota hybrid 全 球 銷 售 量 全 球 佔 有 率 90% 4 2
什 麼 是 混 合 動 力 系 統 (Hybrid system) 將 兩 種 或 兩 種 以 上 不 同 特 性 的 動 力 源 結 合 在 一 起 使 用 所 構 成 的 系 統 叫 做 混 合 動 力 系 統 (Hybrid Vehicles) 採 用 混 合 動 力 系 統 做 為 動 力 的 車 子 稱 之 為 混 合 動 力 車, 簡 稱 HV 5 混 合 動 力 電 動 車 混 合 動 力 電 動 車 (Hybrid Electric Vehicles) 通 常 在 車 子 上 使 用 的 混 合 動 力 系 統 指 的 是 結 合 使 用 燃 油 的 內 燃 機 ( 汽 油 柴 油 CNG 引 擎 ) 和 使 用 電 瓶 電 力 的 電 動 馬 達 (DC AC) 兩 種 動 力 源 的 系 統 採 用 上 述 混 合 動 力 系 統 作 為 動 力 源 的 車 子, 就 叫 做 混 合 動 力 電 動 車, 簡 稱 為 HEV 現 在 一 般 所 稱 的 所 指 就 是 HEV 6 3
的 發 表 TOYOTA THS, THS-II 基 本 背 景 PRIUS: 1997 年 10 月, PRIUS II: 2003 年 9 月 THS-C (C=CVT) ESTIMA( 即 HV-M4) 2001 年 8 月 THS-M (M= Mild) 42V 電 力 系 統 CROWN HONDA IMA INSIGHT:1999 年 11 月 HONDA CIVIC:2001 年 12 月 NISSAN NEO HS TINO:2000 年 4 月 7 能 環 源 保 枯 問 竭 題 的 發 展 背 景 空 氣 污 染 防 制 :CO 2 排 放 量 的 管 制 石 油 的 存 量 問 題 節 省 能 源 : 目 標 30km/L 空 氣 污 染 提 高 資 源 回 收 率 環 保 回 法 生 規 煞 車 : 回 收 動 能 使 用 可 回 收 材 料 全 球 暖 化 熱 可 塑 性 樹 脂 隔 音 材 料 --- 回 收 再 生 的 產 品 CO2 的 排 放 問 題 8 4
Emissions Legislation Source: Honda, 1999 9 日 本 對 於 削 減 汽 車 CO 2 排 放 量 的 具 體 設 定 目 標 10 5
汽 車 廠 的 因 應 對 策 TOYOTA 削 減 CO 2 排 放 量 的 因 應 對 策 DPNR 11 電 動 車 的 種 類 純 電 動 車 (Pure Electric Vehicle, PEV) 又 稱 電 池 電 動 車 (Battery Electric Vehicle, BEV) 混 合 動 力 電 動 車 (Hybrid Electric Vehicle) HEV: 內 ( 外 ) 燃 機 + 電 力 燃 料 電 池 車 (Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV) 電 動 車 發 展 的 最 終 目 標 FCEV FCHV 12 6
研 發 電 動 車 的 目 標 An 三 大 electric 目 標 vehicle should have the following advantages : 減 少 環 境 污 染 1) Cleanness 節 省 能 源 能 源 多 樣 性 2) High efficiency 3) Energy diversity i 13 優 點 純 電 動 車 的 優 缺 點 利 用 電 力, 所 以 行 駛 中 不 會 排 出 廢 氣, 造 成 空 氣 污 染 ( 減 少 環 境 污 染 ) 驅 動 馬 達 行 駛, 不 會 發 生 有 汽 車 引 擎 的 振 動 及 噪 音 ( 減 少 環 境 污 染 ) 和 使 用 引 擎 的 汽 車 不 一 樣, 可 以 回 收 減 速 時 的 能 源 (( 節 省 能 源 ) 汽 油 柴 油 等 燃 料 只 能 由 石 油 製 造, 但 是 電 力 可 以 從 石 油 以 外 的 各 種 能 源 製 造 出 來 ( 能 源 多 樣 性 ) 14 7
缺 點 : 純 電 動 車 的 優 缺 點 PEV 續 航 距 離 短, 乘 載 量 少, 所 以 用 途 有 限 電 池 價 格 高, 車 輛 價 格 也 增 加 充 電 耗 時 麻 煩 充 電 設 備 不 足 FCEV 燃 料 電 池 的 起 動 充 電 時 間 長 : Onboard Reformer: 約 30min Direct hydrogen: 3~5min 15 的 優 缺 點 優 點 能 有 效 節 省 燃 料 消 耗, 減 低 空 氣 污 染 沒 有 續 航 力 不 足 問 題 需 用 的 電 瓶 容 量 較 電 動 車 小, 電 瓶 可 小 型 輕 量 化 ( 重 量 約 為 電 動 車 的 1/5~1/10), 充 電 狀 態 的 管 理 較 為 容 易, 價 格 也 較 為 便 宜 沒 有 充 電 耗 時 及 充 電 設 備 不 足 的 問 題 和 電 動 車 一 樣, 可 以 回 收 減 速 時 的 能 源 具 有 暫 停 引 擎 怠 速 運 轉 的 功 能 16 8
的 優 缺 點 缺 點 混 合 動 力 系 統 構 成 複 雜, 維 修 困 難 價 格 較 汽 油 車 昂 貴 相 較 於 電 動 車, 仍 有 廢 氣 排 放 的 問 題 17 混 合 動 力 系 統 的 種 類 1. 串 聯 式 Hybrid 系 統 由 引 擎 帶 動 發 電 機 運 轉, 再 由 發 電 機 產 生 之 電 力 供 給 馬 達 來 驅 動 車 輪 行 駛, 同 時 可 充 電 至 電 瓶 它 之 所 以 稱 為 串 聯 式 是 因 為 驅 動 車 輪 的 動 力 在 傳 輸 上 只 有 一 條 路 徑 2. 並 聯 式 Hybrid 系 統 並 聯 式 的 驅 動 力 可 由 引 擎 及 馬 達 這 兩 個 並 聯 的 動 力 源 獲 得, 並 且 可 配 合 行 駛 狀 況 分 別 單 獨 使 用 或 同 時 使 用, 具 有 互 補 作 用, 當 然 亦 可 以 一 邊 使 用 引 擎 驅 動 車 輛 行 駛 的 同 時, 一 邊 由 引 擎 帶 動 馬 達 運 轉 發 電 ( 發 電 機 功 能 ) 將 電 力 充 至 電 瓶 18 9
串 聯 式 Hybrid 系 統 19 並 聯 式 Hybrid 系 統 20 10
日 本 主 要 廠 家 的 混 合 動 力 系 統 命 名 及 型 式 廠 牌 混 合 動 力 系 統 名 稱 型 式 主 要 搭 載 車 款 TOYOTA THS 並 聯 式 雙 軸 配 置 型 PRIUS, PRIUS II THS-C 並 聯 式 分 離 配 置 型 ESTIMA THS-M 並 聯 式 雙 軸 配 置 型 CROWN NISSAN NEO-HS 並 聯 式 雙 軸 配 置 型 TINO HONDA IMA 並 聯 式 單 軸 配 置 型 INSIGHT, CIVIC MITSUBISHI GDI-HEV 並 聯 式 雙 軸 配 置 型 SUW ADVANCE DIHATSU EV-H 並 聯 式 雙 軸 配 置 型 MOVE SUBURU SHPS 並 聯 式 雙 軸 配 置 型 ELTEN CUSTOM 21 的 構 成 HONDA INSIGHT (IMA) Toyota Prius (THS) 22 11
動 力 裝 置 ---THS 引 擎 減 速 機 構 馬 達 Prius 發 電 機 動 力 分 割 機 構 23 動 力 裝 置 ---IMA 稀 薄 燃 燒 引 擎 馬 達 本 體 變 速 箱 24 12
引 擎 的 省 油 技 術 針 對 引 擎 所 採 取 之 對 策 採 用 低 油 耗 引 擎 阿 特 金 森 循 環 (Atkinson Cycle) 汽 油 引 擎 : Toyota 稀 薄 燃 燒 引 擎 : Honda GDI 引 擎 : Mitsubishi 降 低 引 擎 排 氣 量 TOYOTA PRIUS:1.5L HONDA INSIGHT:1.1L MITSUBISHI SUW ADVANCE:1.5L 停 車 暫 停 怠 速 運 轉 (Idling stop): 又 可 稱 為 Auto Stop & Go(ASG) 25 阿 特 金 森 循 環 和 奧 圖 循 環 26 13
優 點 : 阿 特 金 森 循 環 之 優 缺 點 可 避 免 爆 震 發 生 減 少 泵 壓 損 失 排 氣 損 失 少, 熱 效 率 高, 省 油 缺 點 : 低 速 運 轉 時, 效 率 極 差 高 速 運 轉 時 難 以 產 生 高 馬 力 27 阿 特 金 森 循 環 在 上 之 應 用 低 速 運 轉 時 停 止 引 擎 運 轉, 使 用 馬 達 來 行 駛 需 要 高 輸 出 馬 力 時 引 擎 最 高 轉 速 限 制 在 4000rpm 使 用 馬 達 來 補 充 引 擎 馬 力 之 不 足 28 14
GDI 引 擎 沒 有 被 廣 為 採 用 的 原 因 1. 相 同 排 氣 量 下, 沒 有 比 使 用 阿 特 金 森 循 環 引 擎 省 油 2. 動 力 不 足 的 部 份 可 由 馬 達 來 補 充 3.GDI 引 擎 的 成 本 較 高 4. 需 要 有 小 排 氣 量 的 GDI 引 擎 技 術 註 : 三 菱 汽 車 已 開 發 出 排 氣 量 1.1L 的 GDI 引 擎 29 額 定 電 壓 高 壓 電 瓶 TOYOTA PRIUS(THS):288V 273.6V TOYOTA PRIUS-II (THS-II):201.6V HONDA INSIGHT (IMA):144V 型 式 1. 鉛 密 電 池 : 公 車 電 動 機 車 2. 鎳 氫 電 池 :THS IMA 圓 筒 型 角 柱 型 3. 鋰 電 池 :NEO-HS 30 15
分 電 池 模 組 高 壓 電 瓶 --- 鎳 氫 電 池 圓 筒 型 角 柱 型 7.2V 7.2V 31 分 電 池 模 組 高 壓 電 瓶 --- 鋰 電 池 32 16
馬 達 (1) 功 能 主 功 能 驅 動 馬 達 ( 驅 動 車 輛 ) 發 電 機 ( 回 生 煞 車 ) 副 功 能 : 視 系 統 而 定 起 動 馬 達 ( 起 動 引 擎 ) HONDA IMA 33 馬 達 (2) 型 式 別 : 1. 永 久 磁 鐵 式 交 流 同 步 馬 達 交 流 伺 服 馬 達 : TOYOTA PRIUS (THS) NISSAN TINO (HEO-HS) DC 無 刷 馬 達 : 適 用 小 功 率 HONDA INSIGHT (IMA) 電 動 機 車 : 策 盟 光 陽 2. 交 流 感 應 馬 達 :EVs 或 FCEVs 3. 直 流 馬 達 : 電 動 自 行 車 腳 34 17
功 能 : 主 功 能 : 發 電 機 發 電 機 副 功 能 : 起 動 馬 達 ( 視 系 統 而 定 ) TOYOTA PRIUS (THS) NISSAN TINO (HEO-HS) 型 式 別 : 和 馬 達 同 附 註 : 發 電 機 配 備 與 否 端 視 混 合 動 力 系 統 而 定 35 電 力 轉 換 裝 置 整 流 器 (Rectifier) :AC to DC 變 流 器 (Inverter): 狹 義 的 變 流 器 : 將 直 流 轉 換 成 交 流 電 源 並 提 供 馬 達 所 需 電 力 的 電 力 變 換 裝 置, 即 DC-AC 轉 換 器 廣 義 的 變 流 器 :AC-DC-AC 轉 換 器 變 壓 器 (Transformer) : AC to AC (f : 不 變 ) Cycloconverter : AC to AC (f : 可 變 ) DC-DC 轉 換 器 (DC to DC converter) 截 波 器 (Chopper): 直 流 伺 服 馬 達 驅 動 器 36 18
功 用 : 馬 達 驅 動 器 構 造 : 變 流 器 (1) 變 流 器 內 部 的 基 本 構 成 電 路 不 同 於 工 業 用 變 頻 器, 車 用 變 流 器 上 不 含 馬 達 控 制 器 37 變 流 器 變 流 器 (2) 38 19
DC-DC 轉 換 器 39 動 力 分 割 機 構 定 義 : 連 結 分 離 引 擎 動 力 和 馬 達 動 力 的 機 構 某 些 型 式 兼 具 有 分 配 引 擎 和 馬 達 動 力 輸 出 之 功 能 使 用 場 合 : 只 使 用 在 雙 軸 配 置 型 的 並 聯 式 混 合 動 力 系 統 上 型 式 : 電 磁 離 合 器 :NEO HS, THS-M, GDI-HEV 行 星 齒 輪 機 構 :THS 具 有 分 配 動 力 負 荷 之 功 能 40 20
行 星 齒 輪 式 動 力 分 割 機 構 41 行 星 齒 輪 式 動 力 分 割 機 構 的 動 作 3 Engine Stop Start up Start Acceleration Cruise 2 42 21
電 腦 控 制 系 統 (1) 43 控 制 電 腦 電 腦 控 制 系 統 (2) 混 合 動 力 ECU: - 控 制 中 心, 統 合 各 ECU 之 運 作 引 擎 ECU: EFI 馬 達 ECU: 馬 達 發 電 機 電 瓶 ECU: 電 瓶 充 電 離 合 器 控 制 ECU (if necessary) 煞 車 ECU 44 22
訊 號 輸 入 感 知 器 電 腦 控 制 系 統 (3) 檔 位 感 知 器 節 氣 門 感 知 器 電 流 感 知 器 電 瓶 溫 度 感 知 器 EFI 系 統 的 感 知 器 45 電 腦 控 制 系 統 (4) 訊 號 輸 出 : 作 動 器 引 擎 : 電 子 控 制 節 氣 門 馬 達 : 由 變 流 器 驅 動 發 電 機 (if equipped) 電 磁 離 合 器 (if equipped) 煞 車 油 壓 調 節 器 46 23
電 池 ECU 47 電 池 ECU 的 功 能 1. 充 電 狀 態 (SOC) 的 監 控 2. 高 壓 電 池 性 能 的 維 持 分 電 池 的 均 等 充 電 溫 度 管 理 3. 電 池 異 常 狀 態 監 視 電 瓶 本 身 異 常 偵 測 漏 電 偵 測 電 壓 偵 測 異 常 偵 測 電 瓶 溫 度 異 常 偵 測 電 瓶 電 流 異 常 偵 測 48 24
高 壓 電 路 的 維 修 把 手 維 修 插 頭 49 混 合 動 力 系 統 之 操 作 模 式 驅 動 模 式 回 生 煞 車 模 式 自 動 停 止 起 動 模 式 50 25
驅 動 模 式 五 大 基 本 驅 動 模 式 1. 電 池 模 式 2. 串 聯 模 式 3. 引 擎 模 式 4. 並 聯 模 式 5. 串 並 聯 模 式 51 電 池 模 式 馬 達 驅 動 器 AC: 變 流 器 (inverter) DC: 截 波 器 (chopper) 高 壓 電 池 馬 達 驅 動 器 引 擎 馬 達 52 26
串 聯 模 式 高 壓 電 池 發 電 機 馬 達 驅 動 器 引 擎 馬 達 53 引 擎 模 式 高 壓 電 池 馬 達 驅 動 器 引 擎 馬 達 54 27
並 聯 模 式 高 壓 電 池 馬 達 驅 動 器 引 擎 馬 達 55 串 並 聯 模 式 高 壓 電 池 發 電 機 馬 達 驅 動 器 引 擎 馬 達 56 28
回 生 煞 車 模 式 (1) 電 力 煞 車 : 在 馬 達 的 轉 速 控 制 上, 可 以 藉 由 控 制 電 力 的 方 式 使 馬 達 轉 速 下 降, 這 種 方 式 我 們 稱 它 為 電 力 制 動 或 電 力 煞 車 (Electrical barking) 電 力 煞 車 時, 馬 達 會 以 發 電 機 模 式 運 轉, 將 儲 存 在 馬 達 或 負 載 中 的 慣 性 動 能 轉 成 電 能 57 回 生 煞 車 模 式 (2) 電 力 煞 車 時 所 產 生 的 電 能 之 處 理 方 式 : 使 用 電 阻 將 它 消 耗 掉, 這 種 方 式 稱 之 為 動 態 煞 車 (Dynamic braking) 或 發 電 煞 車 " 將 電 能 經 由 適 當 轉 換 後 供 應 給 其 他 系 統 使 用 回 收 儲 存, 例 如 儲 存 到 二 次 電 池 或 大 型 電 容 器 ( 超 電 容 器 ) 中 58 29
回 生 煞 車 模 式 (3) 回 生 煞 車 : 以 前 述 第 二 或 第 三 種 之 方 式 處 理 電 力 煞 車 電 能 者 都 是 所 謂 的 " 回 生 煞 車 (regenerative braking) " 由 於 二 次 電 池 的 蓄 電 力 對 電 動 車 續 航 力 有 相 當 大 的 影 響, 加 上 車 子 本 身 具 有 很 大 的 行 駛 慣 性 力, 所 以 電 動 車 即 利 用 回 生 煞 車 的 方 式 在 車 子 減 速 煞 車 時 將 一 部 份 的 煞 車 能 量 轉 換 成 電 能 加 以 回 收 59 回 生 煞 車 模 式 (3) Regenerative braking 60 30
自 動 停 止 起 動 (ASG) 模 式 (1) 1. 自 動 暫 停 引 擎 怠 速 運 轉 (Idling stop) 作 用 時 機 : 在 停 車 時 車 速 低 於 某 一 車 速 以 下 時 ( 雙 軸 並 聯 式 且 馬 達 可 單 獨 驅 動 車 輛 者 ), 例 :TOYOTA THS:40km/h 優 點 : 節 省 燃 料 消 耗, 減 少 廢 氣 排 放 效 果 : 在 燃 料 消 耗 上 MPI:15%off,GDI:10%off 2. 引 擎 再 起 動 作 用 時 機 : 由 混 合 動 力 ECU 依 驅 動 模 式 決 定 之 車 輛 起 步 時 車 速 高 於 某 一 車 速 以 上 時 ( 雙 軸 並 聯 式 且 馬 達 可 單 獨 驅 動 車 輛 者 ) 61 自 動 停 止 起 動 (ASG) 模 式 (2) 馬 達 ECU 依 據 混 合 動 力 ECU 訊 號 控 制 變 流 器 使 發 電 機 ( 或 馬 達 ) 的 功 能 轉 為 起 動 馬 達 來 起 動 引 擎 3. ASG 模 式 不 會 作 用 的 情 況 ( 引 擎 維 持 運 轉 ) (1). 高 壓 電 瓶 需 要 充 電 時 (2). 冷 氣 壓 縮 機 需 要 運 轉 時 採 恒 溫 空 調 系 統 鼓 風 機 全 開 時 (3). 引 擎 冷 卻 水 溫 度 上 升 到 需 要 冷 卻 循 環 時 (4). 引 擎 仍 在 暖 車 期 間 時 62 31
混 合 動 力 系 統 之 運 作 (1) 系 統 起 動 同 一 般 車 輛 之 起 動 方 式 引 擎 起 動 由 控 制 系 統 依 需 要 起 動 引 擎 ( 例 如 : 引 擎 需 要 暖 車 時, 需 要 充 電 時 ) 由 馬 達 起 動 :HONDA IMA 由 發 電 機 起 動 :THS,NEO-HS 63 混 合 動 力 系 統 之 運 作 (2) 起 步 時 低 速 行 駛 時 註 : HONDA IMA 系 統 的 運 作 是 以 引 擎 為 主, 馬 達 的 動 力 僅 為 輔 助 之 用 64 32
混 合 動 力 系 統 之 運 作 (4) 一 般 行 駛 65 混 合 動 力 系 統 之 運 作 (3) 高 負 荷 行 駛 66 33
混 合 動 力 系 統 之 運 作 (5) 減 速 及 煞 車 時 67 停 車 時 混 合 動 力 系 統 之 運 作 (6) 引 擎 自 動 停 止 怠 速 運 轉 註 : 下 列 情 況 下, 引 擎 仍 會 維 持 運 轉 高 壓 電 瓶 需 要 充 電 時 冷 氣 壓 縮 機 需 要 運 轉 時 : 冷 氣 鼓 風 機 開 在 全 開 位 置 (FULL) 引 擎 冷 卻 水 溫 度 上 升 到 需 要 冷 卻 循 環 時 引 擎 仍 在 暖 車 期 間 時 68 34
混 合 動 力 系 統 之 運 作 (7) 高 壓 電 瓶 充 電 時 69 The energy that run hybrid cars Source: Toyota 70 35
Hybrid system variations Honda IMA Toyota Crown with mild hybrid system Toyota Prius Toyota Estima Hybrid 71 達 成 之 效 能 油 耗 : 燃 料 日 效 本 率 10-15 MODE 測 試 法 TOYOTA PRIUS:28km/L (CVT) HONDA INSIGHT:35km/L (MT 車 ) NISSAN TINO:23km/L (CVT) 廢 氣 排 放 CO 2 值 大 約 是 傳 統 車 輛 的 一 半, 而 CO HC 和 NOx 的 排 出 量 約 只 有 日 本 法 規 所 訂 定 標 準 值 得 十 分 之 一 72 36
THS 組 件 73 THS Powertrain 引 擎 減 速 機 構 馬 達 Prius 發 電 機 動 力 分 割 機 構 74 37
ATKINSON CYCLE 75 行 星 齒 輪 式 動 力 分 割 機 構 76 38
THS 煞 車 控 制 系 統 Prius 77 THS 的 運 轉 控 制 方 塊 圖 78 39
THS 車 輛 總 驅 動 力 之 控 制 79 THS 的 燃 料 能 量 之 運 用 效 果 80 40
顯 示 儀 錶 81 結 論 : 環 境 保 護 上 的 要 求 低 污 染 車 輛 的 銷 售 量 須 佔 總 銷 售 量 一 定 比 例 以 上 可 以 有 效 節 省 能 源, 降 低 CO 2 CO HC 及 NO x 之 排 放 量 ( 同 級 車 的 1/2), 能 解 決 汽 車 對 地 球 環 境 污 染 之 問 題 WTO 的 入 會 衝 擊 : 車 輛 必 須 降 低 能 源 耗 損 售 價 問 題 混 合 動 力 系 統 的 多 樣 性 不 同 動 力 系 統 的 組 合 系 統 運 作 上 的 多 樣 性 ( 或 元 件 功 能 的 多 樣 化 ), 例 如 電 機 運 作 上 的 切 換 ( 馬 達 發 電 機 ) 不 同 電 力 系 統 的 組 合 --- 因 電 力 轉 換 技 術 的 成 熟, 改 變 了 車 子 原 有 DC 12V 電 力 系 統 的 型 態, 形 成 電 力 系 的 革 命 節 省 能 源 目 標 不 變, 在 不 同 的 功 能 取 向 下, 出 現 各 種 型 式 82 41
Second generation Prius 2nd generation Prius 2nd generation hybrid system THS II 83 THS-II 的 開 發 目 標 84 42
THS Specifications Item THS II THS (improved) Type 1.5 L gasoline (high-expansion ratio cycle) Engine Maximum output in kw (Ps)/rpm 57 (78)/5,000 53 (72)/4,500 Maximum torque in N-m (kg m)/rpm 115 (11.7)/4,200 115 (11.7)/4,200 Type Synchronous AC motor Motor Maximum output in kw (Ps)/rpm 50 ( 68)/1,200-1,540 33 (45)/1,040-5,600 Maximum torque in N-m (kg m)/rpm 400(40.8)/0-1,200 350(35.7)/0-400 Maximum output in kw (Ps)/vehicle speed km/h 82(113)/85 or higher 74 (101)/120 or higher System Output at 85km/h in kw (PS) 82 (113) 65 (88) Maximum torque in N-m (kg m)/vehicle speed km/h 478(48.7)/22 or lower 421 (42.9)/11 or lower Torque at 22km/h in N-m (kg m) 478 (48.7) 378 (38.5) Battery Type Nickel-metal hydride 85 Powertrain of THS, THS II 86 43
高 壓 電 供 應 方 式 87 二 次 電 池 88 44
2nd generation hybrid system THS II 89 Hybrid Synergy Drive 90 45
Drive system output improvement Prius II Output performance of the 2nd generation Prius 91 Innovations in running performance Prius II 92 46
Split mechanism 93 行 星 齒 輪 式 動 力 分 割 機 構 的 動 作 3 Engine Stop Start up Start & charging at stop Acceleration Cruise 2 94 47
THS-II 煞 車 系 統 構 成 95 再 生 煞 車 96 48
系 統 運 作 模 式 Start up Cruise Acceleration Deceleration e Charging g 97 THS II 的 運 轉 控 制 方 塊 圖 98 49
THS II 總 驅 動 力 控 制 99 Motor traction control 100 50
System Output comparison 101 Acceleration performance Prius II Prius 102 51
Overall energy efficiency 103 結 論 電 動 車 (EV): 電 池 技 術 的 突 破 FCEV: 汽 車 未 來 的 發 展 目 標 若 以 氫 為 燃 料 : 氫 氣 : 需 解 決 儲 存 的 安 全 性 問 題 LH 2: 生 產 成 本 問 題 若 是 甲 醇 汽 油 等 為 燃 料 : 需 縮 短 燃 料 重 整 的 時 間 CO 的 後 處 理 問 題 : 成 本 增 加 仍 會 有 CO 2 產 生 : 稀 釋 問 題 熱 的 管 理 問 題 104 52
參 考 資 料 1. 山 岡 丈 夫, 自 動 車 工 學 Vol.42 No.10, 鐵 道 日 本 社, 1993 2. 山 岡 丈 夫, 自 動 車 工 學 Vol.44 No.12, 鐵 道 日 本 社, 1995 3. 山 岡 丈 夫, 自 動 車 工 學 Vol.46 No.7, 鐵 道 日 本 社, 1997 4. 山 岡 丈 夫, 自 動 車 工 學 Vol.46 No.14, 鐵 道 日 本 社,1997 5. 山 岡 丈 夫, 自 動 車 工 學 Vol.47 No.1, 鐵 道 日 本 社, 1998 6. 山 岡 丈 夫, 自 動 車 工 學 Vol.48 No.9, 鐵 道 日 本 社, 1999 7. 山 岡 丈 夫, 自 動 車 工 學 Vol.48 No.11, 鐵 道 日 本 社, 2000 8. 山 岡 丈 夫, 自 動 車 工 學 Vol.49 No.12, 鐵 道 日 本 社, 2000 9. 山 岡 丈 夫, 自 動 車 工 學 Vol.49 No.1, 鐵 道 日 本 社, 2000 10. Toyota Prius 新 型 車 解 說 書 ", Toyota 自 動 車 株 式 會 社, 1997 11. www.toyota.co.jp 12. www.honda.co.jp h d j 13. Electric and Hybrid Vehicles PT-21, SAE, 1981 14.Bradford Bates, Electric Vehicles PT-40, SAE, 1992 15. 陳 憲 雄, 活 用 電 動 機 實 務 ", 啟 學 出 版 社, 1978 105 53