繼上週正式釋出 Yaris Hybrid-R 油電混合性能概念車的設計草圖後,歐洲 Toyota 也依循著一禮拜一次的節奏,在 2013 年 9 月份的法蘭克福車展前向外界公佈了 Yaris Hybrid-R 概念車所採用的動力架構,對 Toyota 未來的性能化油電混合動力系統進行預覽。Yaris Hybrid-R 概念車採用了 Toyota 自家 Le Mans 賽車 TS030 Hybrid 之油電混合動力為基礎打造,搭載了一具 1.6 升 GRE 賽車引擎、兩具驅動後輪的電動馬達,帶來達 420 匹的最大綜效馬力。
1.6 升引擎榨出 300 匹最大馬力,後輪各具 60 匹電動動力
Toyota 先前僅表示 Yaris Hybrid-R 將俱備超過 400 匹的最大動力輸出,不過沒有公佈最大綜效馬力的詳細數字,並且沒有對如何產生這動力進行描述。
這套動力系統的核心動力,當屬由 Toyota Motorsport GmbH 賽車部門研發、擁有 300 匹最大馬力的 1.6 升 GRE (Global Race Engine) 全球賽車引擎。Toyota 也表示,這顆 1.6 升缸內直噴渦輪增壓汽油引擎是以 FIA 國際汽車聯盟的全球引擎規範打造,以符合不同賽車運動的需求。
除了驅動前輪的汽油引擎,Yaris Hybrid-R 也在兩個後輪各配置了一具輸出為 60 匹馬力的電動馬達,將全車的油電混合動力系統帶來 420 匹的最大綜效馬力輸出。後輪的兩顆電動馬達能夠在煞車減速時進行能源回饋,並在加速時為汽油引擎提供動力輔助。
超級電容器快速放電,循跡控制系統由電動馬達輔助
如同 Toyota 的 TS030 Hybrid 賽車,Yaris Hybrid-R 在煞車時所回收的能量將會被儲存在超級電容器中,而不是多數 Hybrid 車款所配置的鎳氫或鋰離子電池。根據 Toyota 所釋出的資料,超級電容器擁有較鎳氫電池高的能量密度,並且擁有相當快的充電和放電速度,而這項特性也相當符合賽道上所需要的短暫且立即之動力。
由超級電容器為電動馬達所供應的額外動力也將駕馭模式而定,在一般道路模式下,從煞車回收電力的超級電容器將為後輪電動馬達,提供一次達 10 秒鐘的完全放電時間,後輪的電動馬達之總輸出在一般模式下也僅有 40 匹馬力。切換至賽道模式後,超級電容器將以一次 5 秒鐘的放電時間,為後輪兩具電動馬達大來總計 120 匹的最大馬力,而這設定差異,主要是因為車輛在賽道上煞車與加速的頻率較道路還要高。
除了驅動後輪的兩具電動馬達,Yaris Hybrid-R 其實也前輪軸上、引擎與 6 速序列式手自排變速箱中間配置了另一具用來發電的電動馬達。這具電動馬達將在以下兩種情況發電,第 1 種狀況為煞車時為超級電容器提供電力,第 2 種狀況則為加速時直接向後輪的兩具電動馬達提供電力。第 2 種狀況只會在引擎的動力和扭力輸出超過前輪抓地力時才會發生,透過引擎動力為電動馬達發電,並將能量傳遞予後輪的電動馬達使用,為 Yaris Hybrid-R 帶來循跡控制系統的效果。
至於後輪的電動馬達也同時俱備了扭力分配之功能,依照 Yaris Hybrid-R 的駕駛狀況提供正向或反向的扭力輸出,在動力輸出的馬達和回收動力的發電機之間快速切換。在攻克彎道時,左右獨立的後輪馬達將能夠在外側輪提供更多的動力,並在內側輪提供煞車的力道,降低轉向不足之狀況產生。
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