1997年1月,日本丰田汽车开始制定环保计划。计划中,为了避免温室效应的恶化,Toyota挑战降低CO2排放量,及加速发展比传统车辆燃料更经济的混合动力车辆。1997年3月,Toyota宣布完成Toyota混合动力系统(Toyota Hybrid System=THS)研发,并应用在乘用车上。1997年12月Toyota Prius全球首辆混合动力乘用车上市,同时获得高度创新车辆的美誉。THS结合汽油引擎及电力马达,且THS不像电动车需要外部充电,因此THS可在既存的汽车系统中运作。
以THS为基础,Toyota发展出HSD(Hybrid Synergy Drive)混合动力驱动概念。据丰田的统计,单在美国市场,每个月就可以销售1万辆的Prius,而全球每年均会增加25万位选择Prius的车主。在试驾现场看到Prius的第一眼,我们都被其超现实的车身线条所感染,即使是两年前的产品,Prius行驶在路上也很容易使人误以为是概念车。
这一代Prius采用新潮时髦的两厢式车身,空气动力系数仅0.27,平滑的车顶线条,延伸至尾部之后又利用钣件效果塑造了一个小型尾翼,加上尾部的分层玻璃和透明灯罩,予人一种通透简洁的时代感。
高顶的车身设计令Prius内笼酷似一部轿车化的MPV,拜拉高车顶所赐,车子头部空间表现十分突出,2700mm的轴距也达到中级轿车的要求,两位成年乘客坐在后座仍拥有足够的膝部空间。
虽然是一部以环保节能为标志的车型,但是丰田仍然将一向擅长的空间设计引入Prius,它有多样的置物空间,这很符合日常使用。后排座椅采用四六分离式设计,在完全放下后可与后备箱构成一个平整宽阔的置物平台。试驾车为原装北美进口车型,顶级配置车款的座椅仍然使用丝绒材料,形状十分符合人体曲线,软硬恰当的椅垫、椅背让乘员获得足够的支撑,就算长途驾驶也不容易劳累。
我们试驾的Prius是顶级配置版本,配备多功能方向盘、6气囊、氙气头灯、Keyless智能钥匙、6碟CD、9喇叭音响、DVD导航、VSC系统、蓝牙免提电话等豪华装置。
在美国市场,基本型Prius的价格是2.1万美元,顶级版约2.6万美元。
Prius车内最特别的地方当然就在中控台上的监控屏幕。这个屏幕除了显示空调、音响这类常见系统的信息外,还可形象地即时反映混合动力系统工作状态。Prius的驱动形态有“完全引擎运转”、“完全电动马达运转”、“引擎与电动马达共同运转”三种,驾驶者可以透过监控屏幕来观察动力输出。
屏幕上的示意图由引擎、马达、电池三个重要机件组成。当机件处于待机状态下,图示上的周围会框上一圈橘色线条,一旦有加速动作出现,屏幕上会出现箭头清楚地告诉驾驶者动力来源,也就是车辆正处于何种驱动状态;减速或者刹车的时候,可以观察到箭头反向指向电池,表示当时在进行充电,同时驾驶者也可以观察到电池电量的大小。如果电池的容量够大,就可以支撑汽车在平路上以较高速度行驶而不用启动引擎(笔者尝试过时速表显示70km/h而引擎不工作的状态)。屏幕下Current字样后面显示的是百公里平均油耗。如果驾驶者想要知道油耗即时表现,只要按下屏幕下方的“Consumption”按钮,显示屏会出现过去每5分钟的每百公里平均油耗。
Prius另外一个设计上的特色便是它的排挡杆。停车挡“P”被一个按钮代替,N、D、R挡都是单触式设计,上车之后按下启动按钮“Power”键,车子就会通电,这时车子便已经利用电动马达启动,推到“D”挡,这时会有一个“B”挡出现,这是在下坡路面及一切需要引擎制动情况下使用的挡位(据丰田的工程师表示解释,“B”挡情况下引擎不会停止运转,有点类似于普通丰田车的OD挡)。
拥有如此高科技层面的Prius是否真如原厂所宣传的那么省油?在坐上驾驶座启动汽车、准备行驶的那一刻我还将信将疑,但这一切当我们跑了接近200公里之后都立刻变得明朗起来了。
Prius的动力系统包括一台1.5升四缸75hp马力的汽油发动机、一个功率50kw的电动马达以及一个500伏的镍氢电池(据工程师介绍,该电池使用寿命基本与车型使用寿命一致)。为什么Prius只用1.5升直列四缸的引擎?这是因为直列四缸的引擎有着较小的体积,如此工程师才有办法在引擎室里面额外增加一颗电动马达,同时也有利于减轻车重。况且,这样的Prius的节能原理就在于利用驱动马达和引擎两者的协调所达成,当起步中低速前进时,主要是使用驱动马达为动力,由电池提供所需的动力来源。进入一般行驶状况时,车辆速度逐渐提高,系统会根据油门深浅协调两种动力的使用比例。遇到急加速和高速行驶时,系统会提供额外电力给驱动马达,促使汽油引擎和电动马达同时发挥最大效能。遇到减速和刹车时,系统会将汽油引擎及电动马达驱动力量暂停,同时利用车轮转动的动能带动驱动马达,回充及储存电力至电池中。在试车全程接近200公里的路程中,经过了城市、快速路、高速公路等路况,在全程开着空调的状况下,电脑显示的百公里平均油耗为4.9升,这样的油耗数字的确“吓人”。
实际试驾过程中,我们在路边临时停车、等红灯或时速处于40km/h以下时,引擎都会自动熄火以节省燃油。而在上坡跟深踩油门急加速的时候,车上所使用的强力启动马达能够在瞬间将引擎启动,在上述情况下,我们根本感觉不出车身在动静之间有任何的延迟。
在动力转换的过程中,Prius动力衔接相当顺滑,我们只能通过监控屏幕观察到其中的变化,几乎油门一踩,引擎就能提供动力。Prius在市区塞车状况下大部分时间采用电动马达驱动,这样的设定除了省油以外,更能减低怠速时排放的大量废气,而且很安静。不过在行驶中,几乎可以忽略不计的引擎噪音相反“暴露”了其它噪音,静坐在Prius车中,反而觉得路噪、风噪明显,这也许是设计者所始料不及的吧。
与Prius油电混合动力系统搭配的是一具CVT无段变速箱,在行驶过程中挡位之间的转换顺滑到根本感觉不到,并且CVT以行星齿轮组连接驱动轮及两个动力来源,这样一来便可以以任意比例分配动力达到省油的目的。在两者配合之下,Prius的动力表现完全不会让我们失望,无论是起步、再加速表现还是高速冲刺,Prius轻易都可以把同门的排量1.8升花冠远远甩在后面,在一段车少的高速公路上,Prius轻松就超过了160km/h,甚至有时在高速行驶中,Prius前独立后半独立的悬挂结构也表现出日系中级车的稳定性,方向盘路感清晰,高速变线给人一种一气呵成的感觉。在低速弯道中,Prius的底盘循迹性很强,极限颇高,即使超出极限,也有电子安全系统VSC顺滑的介入来预防潜在危险。
Prius的刹车系统除了犀利之外,还有跟汽油车不同的操作感受。其刹车系统采用电磁控制,回弹力道明显,制动反应也比较敏感,不像是真空助力器的渐进式反馈,不过这种感觉记者也十分容易适应。
■ HSD作用原理
兼顾环保及动力表现
●汽车起步及低中速行驶时:主要是使用驱动马达为动力,由电池提供所需的电力来源。
●进入一般行驶状况时:车行速度已逐渐提高,系统可透过驾驶踩踏油门的力道,综合协调使用电动马达及汽油引擎来驱动汽车,以达到最佳运作效率,让汽油保持最低消耗。
●遇到急加速及高速行驶时:系统侦测到驾驶者踩踏油门踏板力道加强,此时电池会提供额外电力给驱动马达,并促使汽油引擎与电动马达同时发挥最大性能。
●遇到减速及刹车时:系统侦测到驾驶者踩踏油门踏板力道消失,会自动将汽油引擎及电动马达等驱动力量暂停,同时利用车轮转动的动能,带动驱动马达成为发电机产生电力,并回充及贮存至电池中,电池电力完全不须由外界补充。
●车辆处于静止状态时:汽油引擎会自动停止,如此引擎不会在怠速时空转,产生无谓的废气。
Prius在美国市场的成功告诉我们,Prius等日系车所引导的混合动力潮流,已经开创出全新的节能汽车市场,然而对于国内市场而言,Prius能否主流也许还相当困难,成功与否的希望就在消费者身上,至少是环保人士身上。