▲RAV4 Hybrid朝向「節能+性能」外部插電PHEV發展，未來十年將會是Hybrid的主場，直到純電動車普及為止。

上回提到Honda CR-V「e：HEV」獨特的油電複合動力系統，80km/h以下為串聯式Hybrid，80km/h以上則是與Toyota油電科技一致的混聯式Hybrid，具備引擎出力、馬達出力、引擎+馬達同時出力等三種模式，並且可以隨時調配與切換，聽起來好神，但是結構其實比Toyota Hybrid系統更簡單！

那Toyota Hybrid系統強在哪裡？答案就是不受行車速度與引擎轉速限制，隨時都能展現出「引擎出力、馬達出力、引擎+馬達同時出力」等三種模式！但上一回報導提到一個非常重要的觀念，那就是Honda e：HEV、Toyota e-CVT、Nissan e-Power等Hybrid科技，關鍵性節能設計在於「拋棄傳統變速箱設計」，既然Toyota e-CVT沒有傳統變速箱，如何達成三種模式隨時待命的複雜混聯式Hybrid系統？關鍵就在於e-CVT的「行星齒輪組」架構。

就結構來看，如果看得懂，就知道結構複雜度其實沒有高於8AT、10AT或DCT變速箱，那麼這麼棒、卻又不是那麼複雜的系統，其它車廠為何不跟進？答案就是受到專利保護。然而日本發明專利期限20年、新型專利期限10年、新式樣專利期限15年，其它國家大致如此，期間如欲分一杯羹，花錢向Toyota買專利便是，Ford就是其中一例，BMW則是來個技術交流、各取所需。然而Toyota Hybrid縱橫全球市場已超過20冬，漸漸失去專利保護傘，加上英國等地2030年禁燃油動力、Volvo舉手表示同意，因此未來十年為Hybrid大戰最火熱的時刻！相信Hybrid與電動車款會如雨後春筍…或是猛虎出閘一般衝向市場，此時來瞭解一下這「20年前的設計」為時不晚！

▲早期的Toyota e-CVT採用鍊帶做扭力傳輸，之後已被齒輪組取代，但此結構與無段變速沒有任何關係。

▲因為傳統CVT變速箱與e-CVT仍有某種相似性，所以許多人誤以為Toyota e-CVT乃是傳統CVT+馬達，其實二者間沒有瓜葛。

節能引擎 恆定轉速與功率 關鍵報告

相信多數人探討Hybrid動力時，都會將焦點放在引擎設計這一環，如Toyota使用了Atkinson循環、Nissan採用米勒循環，搭配多點+直噴雙供油系統，Toyota更藉由特殊的燃燒室噴射滾流，將壓縮比提升到14：1的境界，沒錯，就是諸如此類的東西。其實引擎省不省油，關鍵不一定是在硬體設計，「運作環境」其實非常重要！如果能在固定負荷、固定轉速、適當溫度下，恆定輸出固定功率，將「變化」降至最低，如此一來引擎節能設計將會變得簡單又有效率。

此點在Nissan e-Power串聯式Hybrid科技報導第一篇已有詳細說明，這一系列報導其實有關連性，戲法人人化變、巧妙沒有太多的不同，科技沒有想像中複雜，畢竟已是20年前的設計，與今日的10AT變速箱比較其實不算太複雜。

因此Toyota e-CVT的研發宗旨，除了調配引擎、馬達轉速和扭力輸出之外，另一個重要目標就是儘量讓引擎維持恆定轉速運行，藉由e-CVT的馬達轉速調配，達成行車速度的提升。如果是一般的燃油引擎+8AT變速箱，如Focus或Kuga，車速提升都是靠引擎轉速拉上去，但e-CVT並不想這樣做，因為在提升引擎轉速的同時，必須對抗更多的慣性與摩擦阻力，這都是無謂的燃油浪費。

在此先打個岔，說個實戰狀況，基於上述理念，如果有人無聊到「想要讓一輛Toyota Hybrid車款很耗油」！最簡單的方法就是在加速過程中，油門不停地改變踩踏深淺，也就是踩、放、踩、放、踩、放…這樣控制，保證耗油！

原因很簡單，不恆定的油門深度，造成引擎轉速不停地上下變化，動力工程師的節能策略失效，燃燒效率當然會下降，而且在此狀態電能的輔助效益嚴重下滑，結果當然耗油。但讀者不要笑，編輯真的看過計程車司機這樣開車！而且不只一位，此外也看過很多老一輩的騎士這樣騎摩托車，這種駕馭方式不只耗油，而且反覆的前後頓挫，令人覺得又吵、又煩、又想吐！

反過來說，如欲達到最佳節能狀態，並非一味輕油門就搞定，如果是輕油門踩、放、踩、放…結果如上就不用再贅述！最好的駕馭習慣就是精確評估路況，踩至所需的油門深度，然後就「定」在那，儘量不要經常性改變油門深淺，也儘量避免踩煞車減速，或是車速忽快忽慢，至於重踩油門與急煞車就不需要解釋。總之，跟車不要「逼太緊」，維持車速恆定，更容易達到省油目的。

▲此為「行星齒輪組」結構圖，可明顯看出內、中、外三大部分，e-CVT的一號馬達、引擎、二號馬達分別與這三部分恆常連結不分離。

▲行星齒輪有又人稱為「衛星齒輪」；內齒輪因鋸齒朝內而得名，因為設計在最外側，有些人稱之為「外齒輪」，英文翻譯名稱則是「環齒輪」，其實都是指相同的結構。圖片來源為MOTOR小幫手。

▲應用「行星齒輪組」最徹底的結構，就是多檔位自排變速箱，結構比e-CVT複雜許多更難被理解，尤其是發展到極致的10AT。

沒有鋼帶或鍊帶的Toyota e-CVT

首先e-CVT非傳統CVT，e-CVT沒有一般無段變速系統的主錐輪、從動錐輪、鋼帶、鍊帶這些結構，早期的e-CVT還會看到鍊帶設計，但功用乃是扭力傳遞，並沒有無段變速功能。此外，Toyota e-CVT也不是像Subaru e-Boxer一樣，在傳統CVT變速箱當中置入馬達幫助動力輸出，基本上e-CVT已經完全拋開傳統引擎飛輪、液壓扭力轉換器、多檔位變速箱等包袱，e-CVT的「變速」功能，其實是取決於馬達的匹配。

基本上Toyota e-CVT比Honda e：HEV、Nissan e-Power複雜與難以理解，因為必須搞懂「行星齒輪組、引擎、雙馬達」之間的愛恨情仇三角關係！首先e-CVT的引擎與傳動軸乃是處於恆常連結狀態，二者無法完全斷開，但是中間有一個關鍵性的調節設計，那就是「行星齒輪組」，然而行星齒輪組從內到外又分為「太陽齒輪、行星齒輪、環齒輪」三大部分，三者間無法分離或脫節，處於完全連動狀態，精確的連結設計如下：

◎ 引擎與行星齒輪處於恆常連結狀態

◎「MG1」一號馬達與太陽齒輪處於恆常連結狀態

◎「MG2」二號碼達與環齒輪處於恆常連結狀態

說明至此，Toyota e-CVT結構大致說明完畢，「三國鼎力」態勢非常明確，各擁山頭但相互合作，相信多數人依然是一頭霧水！畢竟非機械本科或圖像理解能力夠強的讀者，並不容易理解行星齒輪的運作。沒關係，之後將化繁為簡，用簡單敘述與圖片讓讀者瞭解e-CVT的工作原理，當然還有優缺點分析，此外還會加入Honda e：HEV、Nissan e-Power等Hybrid系統進行優劣通盤整體。

但最後要補充說明一點，e-CVT的引擎與行星齒輪組之間，必須要有一組「單向離合器」，意思就是只能正轉不能逆轉。為何要此設計？之前提到e-CVT的引擎與傳動軸處於恆常連結狀態，但是在純電模式下引擎熄火不做工，如果還要馬達「拖著引擎運轉」無疑會消耗不必要的電能。此外，當引擎從熄火狀態突然啟動幫助加速或發電時，有了單向離合器，接合會更順暢。還有，單向離合器結構簡單，體積、重量、阻力都比一般離合器更小，耐用度良好，不會對油耗構成太大影響。