HSD 心得分享-以Prius C 為例

shedoh

這篇是我發表在 PTT car 版的文章，希望能讓大家對HSD系統有更多的認知，推文中有人建議我也發一篇在此論壇，因此斗膽讓小弟發表一下個人對油電混和 (HSD) 系統的心得...
許多資料與觀念都是由此版文章收集而來...若有錯誤之處也請不吝指正，以下正文...

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一直以來都對 toyota 油電混和系統很有興趣，也一直都有在看相關文章
上個月買了 prius-c，終於有可以將理論與實際體驗交互驗證的機會
也因此想寫篇關於 HSD 心得的分享...
不同的HSD油電車如 prius, camry HB, ct200h 等大同小異

一些原理等背景知識可參考下列網頁網頁
中文：http://cool3c.incar.tw/article/57640
英文：http://eahart.com/prius/psd/

1. HSD 油電混和系統為何省油?

個人覺得省油必須歸功於 高效率引擎+電力系統+變速箱 三者的完美搭配
先講一下原理部分...

a. 其引擎採用 vvt-i 技術模擬阿金森循環達成膨脹比大於壓縮比的效果
   因此產生同樣馬力下比一般汽油車省油...
   另外引擎壓縮比雖達 13.x，但引擎實際運作時膨脹比是有到13.X
   但壓縮比僅 10 左右(這只是看過討論並不是很確定)
   但確定的是不少國內外文章都指出加 92 無鉛 就可以了
   甚至還比加 95/98 省油

b. 電力系統主要在充放電技術上，永遠保持 40%~80% 的電量讓電池可以非常耐久

c. 變速箱個人覺得才是整個油電系統的主要技術，MG1/MG2/ICE 搭配行星齒輪組...
   變速箱構造簡單到國中生都看得懂..
   直接的齒輪連接媲美手排變速箱的傳輸效率..還不需要多組齒輪組重量更輕
   無段變速範圍相比 CVT 由於 MG1 的關係變速區間更大
   舉個例子來說，引擎轉速 1500 轉可支援時速 0~160 km
   (所謂支援代表變速箱可容許，要開到160當然不可能只用1500轉)
   而且電腦會依據你需要多少"力量"來自動調整引擎、馬達的輸出功率
   達到最經濟的油耗表現

整個看下來加實際駕駛，個人覺得這套系統非常擅長於利用非油電混和車所浪費的能量
一般會造成能量浪費的情況有
*怠速
  除非是有start-stop的車輛，否則這段時間油就是白浪費的，
  HSD油電車在停止時基本上只要電池有電就不會啟動引擎，這時冷氣都還可以吹。

* 剎車
  忘記在哪看過 HSD 的動能回收系統最高可回收 30% 左右的動能

* 慢速低功率行駛
  比如說時速40以下慢速巡航，或是20~50這種車速變化
  這種狀況除非是cvt或手排變速箱，否則常常引擎的輸出都大於所需的動能
  HSD油電車則可以藉由純電或是引擎極低功率運轉來行駛

* 高速微下坡/順風
  比如高速公路時速100遇到微下坡，

  一般車只能稍微收一點油門但不能全放(全放油門會有引擎剎車車速會變慢)
  這種情況也是會造成引擎輸出功率大於保持時速所需功率
  我有觀察過 PriusC 的瞬間油耗，定速 100 油耗約 23~24，遇到微上坡時掉到18~22
  遇到微下坡時 30~40 (看坡度，但最高40在上去就看不到了)

  另外順逆風對油電車油耗表現影響很大，大家都知道現在東北風很大，
  我開竹南到竹東走二高，北上油耗 18 南下 28，一般汽油車不會差那麼多
  這也可以看出低功率行駛就是油電車的強項

由此也可以知道何時這種系統會表現較差，那就是整段路需要固定且大輸出功率的路段
比如坡度 5~10 度的路段連續爬坡且定速100...
沒有出力變化馬達就幫不上什麼忙，這時比的就只剩下引擎以及變速箱傳輸效率...
不過這兩個部分 HSD 還是勝過一般車，但相較之下油耗差距就沒那麼顯著

因此說油電車較不適合(或是說較不擅長)高速行駛也沒錯，
畢竟較容易遇到固定且大量輸出功率的行駛狀況。

至於山路表現，除非整段山路都是高速路段且不需要踩剎車那種，
否則 動能回收、電力輔助等都還是派得上用場，
而且上山就算了，下山油電車大多可純電行駛還充電
有人分享過從武嶺到花蓮市區沿路跑了接近 100 km，油耗表現 70 還是 80 km/l 以上


小結：
    HSD 就是較適合有出力變化或是低功率行駛的環境

2. 幾個此車的特點

a. 引擎常低溫運作
冷車剛開動引擎會強制啟動熱車順便充電，但強制熱車只會熱到 40 度而已，
與一般熟知汽油車90~100度的工作溫度完全不同，當然這不是這具引擎最佳的工作溫度
只是若一般市區走走停停將會很大機會引擎在很低的溫度下工作並且時常啟閉...
因此手冊中才會建議以 0w20 的機油為主

b. 引擎有自動低溫保護
因此車沒有溫度表，按照汽油車的觀念我不知道何時(熱好車)可以開始大腳油門
後來看一些資料發現此車有自動的保護裝置，冷車時引擎轉速會自動限制...
因此即便你一開就大腳到底也行，只是就會感覺到車子沒力，等熱了力量就來了
這對我來說倒是蠻新奇的一個點，不用怕不小心操壞引擎。
[2014/4/19 補充]
剛暖車的時後儘量不要大腳，因為此時電池會以大電流輸出，會比較傷電池！

c. 剎車有兩階段
依照剎車踩踏的深度分兩個階段，每個階段當然都還有輕重的分別
輕踩是電磁剎車 (就是純粹動能回收，碟煞並沒有啟動)...
電磁剎車的特性是速度越快制動力越強(踩踏深度固定的情況)

因此在這個階段煞到快停的時候會感覺剎車力道明顯減弱，要再重踩一點才能停住車子

踩再重一點就是電磁與一般剎車同時啟動，一般剎車的特性是速度越"慢"感覺制動力越強
就是一般剎車煞到快停都要放一點來減緩頓一下的不適感...

結果電磁與一般剎車的特性剛好相反，變成你得知道現在踩在哪個階段
若是第一階段快停時得加重，若是第二階段快停時得放輕...
新手得需要一段時間才能適應這兩段式的剎車

3. 車型油耗比較

這邊比較 priusC 1.5, priusIII 1.8, camry HB 2.5 三個車型的油耗表現
其實同樣是油電混和系統，油耗差別可以從風阻係數、車重、cc數等看出

priusC (PC) 是採用 priusII 的油電系統輕量化改良而來(一般稱為2.5代)
重量是三者最輕的 (1140KG)，馬力98匹，風阻係數 0.28

priusIII (P3) 是第三代的HSD技術，車重1420，馬力136匹，風阻係數 0.25

camryHB (CH) 也是第三代的HSD技術，車重1580~1620，馬力205匹，風阻係數 0.27

比市區行駛的話，車重影響最大，還有排氣量，因此約略是 PC > P3 > CH

比高速定速行駛的話，風阻係數、排氣量影響較大，因此約略是 P3 > PC > CH

小結就是，就油耗表現而言，要市區開選PC，常開高速選P3。要大空間、動力、或霸氣選CH

bmw5828

感謝大大分享{:070:}

pedro0128

小結跟小弟的看法是一樣ㄉ{:113:}

cris23

超詳細的分析,讓我對PC更加了解{:070:}

r580808

差不多就是這樣了！ {:070:}

不過HSD系統和一般油車系統純結構有太多不一樣，我最欣賞的就是他的變速系統，

應該單純更耐用，會故障的話我想應該是來自電子系統。

coldnight

{:070:}感謝分享

idreamher

整理的很棒!{:070:}

Fong

很清楚，不過建議怠速那段的電瓶改電池

shedoh

Fong 發表於 2013-1-8 12:15
很清楚，不過建議怠速那段的電瓶改電池

感謝...已修正

jsc

感謝版主的精闢見解,真的是一篇經典文章為我解惑多多!