輪轂電機(jī)+超級(jí)電容打造豐田雅力士混動(dòng)小鋼炮

　　在法蘭克福車(chē)展上，豐田展出了一款新型的混合動(dòng)力車(chē)，并且給他起了個(gè)十分響亮的外號(hào)————混動(dòng)小鋼炮。這個(gè)混動(dòng)小鋼炮的大名叫做Yaris Hybrid-R，他所搭載的最大輸出功率為420馬力的四驅(qū)動(dòng)力系統(tǒng)來(lái)源于賽車(chē)————TS303勒芒原型車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)。與一般的混合動(dòng)力不同，他的動(dòng)力來(lái)源不再是電池，而是超級(jí)電容;他混合動(dòng)力的目的也并不是為了提高燃油效率，而是提升汽車(chē)的動(dòng)力性能和操控性能。

　　超級(jí)電容是繼機(jī)械式儲(chǔ)能方式和化學(xué)式儲(chǔ)能方式之后的第三代儲(chǔ)能方式————物理式儲(chǔ)能方式中的翹楚。超級(jí)電容的最大優(yōu)點(diǎn)在于能夠快速地進(jìn)行充放電，并且功率密度要遠(yuǎn)高于鎳氫電池。得益于此，安裝了超級(jí)電容的豐田混合動(dòng)力賽車(chē)TS030以及Yaris Hybrid-R能夠在極短的時(shí)間內(nèi)提高汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的輸出功率，也因而有了”混動(dòng)小鋼炮”之稱(chēng)。

　　Yaris Hybrid-R的動(dòng)力系統(tǒng)包括一臺(tái)1.6升渦輪增壓四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，以及三臺(tái)60馬力的電動(dòng)馬達(dá)。發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為300馬力，驅(qū)動(dòng)前輪;三個(gè)電動(dòng)馬達(dá)中的兩個(gè)安裝在后輪輪轂上，分別驅(qū)動(dòng)其所在的車(chē)輪;于是就形成了總輸出功率達(dá)到420馬力、油電混合的四輪驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力系統(tǒng)。在輪轂電機(jī)和超級(jí)電容的幫助下，這款發(fā)動(dòng)機(jī)夠格成為Global Race(賽車(chē)游戲)里的發(fā)動(dòng)機(jī)了。

　　兩個(gè)裝在后輪輪轂上的電動(dòng)馬達(dá)被稱(chēng)為輪轂電機(jī)。這兩個(gè)輪轂電機(jī)并不是作為提升燃油經(jīng)濟(jì)性的驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)開(kāi)啟電動(dòng)模式的，而是用于提升車(chē)輛的加速性能。另外，輪轂電機(jī)能夠利用再生制動(dòng)能量給超級(jí)電容充電。

　　通過(guò)在后輪上獨(dú)立安裝的輪轂電機(jī)，豐田設(shè)計(jì)了一套獨(dú)立電控扭矩供應(yīng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠提高汽車(chē)的轉(zhuǎn)彎和操控性能。它實(shí)現(xiàn)起來(lái)也很簡(jiǎn)單：系統(tǒng)能夠通過(guò)分別調(diào)整兩個(gè)輪轂電機(jī)的輸出扭矩來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)彎半徑和過(guò)彎速度————可以單獨(dú)控制某一輪轂電機(jī)以調(diào)整轉(zhuǎn)彎姿態(tài)，如加大外側(cè)輪轂電機(jī)的輸出扭矩以增大其角速度實(shí)現(xiàn)中速過(guò)彎，或者增加內(nèi)側(cè)輪轂電機(jī)制動(dòng)力以減小轉(zhuǎn)彎半徑實(shí)現(xiàn)快速過(guò)彎;或者同時(shí)對(duì)兩側(cè)車(chē)輪分別施加制動(dòng)力和扭矩來(lái)調(diào)整過(guò)彎路線，以限制轉(zhuǎn)彎角度和防止轉(zhuǎn)向不足。

　　第三個(gè)電動(dòng)馬達(dá)安裝在前置發(fā)動(dòng)機(jī)和6擋無(wú)級(jí)變速器之間，不過(guò)這個(gè)電動(dòng)馬達(dá)并不是驅(qū)動(dòng)組件，而是純粹作為發(fā)電機(jī)使用，在車(chē)輛減速時(shí)給超級(jí)電容充電，同時(shí)具有牽引力控制裝置的功能。當(dāng)作為牽引力控制裝置使用時(shí)，發(fā)電機(jī)直接給后輪的輪轂電機(jī)供電，增加其輸出扭矩，以防止發(fā)動(dòng)機(jī)輸送到前輪的扭矩過(guò)大而使汽車(chē)方向失控。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的過(guò)多扭矩將會(huì)被發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電能，然后供應(yīng)到后輪的輪轂電機(jī)上。

　　按照豐田公司最初公布的信息，Yaris Hybrid-R有兩種駕駛模式：公路模式和賽道模式。在公路模式下，超級(jí)電容能在汽車(chē)加速時(shí)為后輪輪轂電機(jī)提供電力，供電時(shí)間最長(zhǎng)可持續(xù)10秒，此時(shí)，兩個(gè)輪轂電機(jī)的綜合輸出功率被限制在40馬力;在賽道模式時(shí)，輪轂電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)120馬力全功率輸出，持續(xù)時(shí)間為5秒，讓Yaris Hybrid-R的動(dòng)力性能在短時(shí)間內(nèi)大幅提升。

　　這輛運(yùn)用了賽車(chē)技術(shù)的420馬力Yaris Hybrid-R混合動(dòng)力車(chē)，初看起來(lái)是一輛”無(wú)法制造出來(lái)”的純概念汽車(chē)，但現(xiàn)實(shí)卻是已經(jīng)被豐田實(shí)實(shí)在在地制造出來(lái)了。至少，在法蘭克福車(chē)展期間，能夠前往現(xiàn)場(chǎng)，一睹混動(dòng)小鋼炮的風(fēng)姿。