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最近看到Mobile01論壇在討論Prius C的話題，裡面有朋友提到動力分配裝置的介紹； 由於原文圖片版權問題，僅就該篇內文講解來編譯給大家一同參考一下。原文圖片請參考此處：http://eahart.com/prius/psd。
基本上，此文是拿Toyota Prius的車型來講解。Prius的動力心臟(Hybrid Synergy Drive，HSD)，是來自於一個｢動力分配裝置｣(Power Split Device，PSD)，PSD是一套｢行星齒輪組｣，它除了取代了傳統自動變速箱、以及其傳動元件之外，也可達到類似一般自動變速箱｢蠕行｣的行進功能(就是D/R檔時放油門，車子會緩行前進。)。
它的功能是｢類似｣CVT的無段變速系統，但、它的齒比卻是單一固定的。
不過，雖說CVT變速是無段位差的齒比變化，但以電腦程式來說， 它的作動原則、仍被程式設計師寫成數百個齒比來搭配引擎輸出。它的齒比多到約720個(各家不同)，意思就是說程式把它寫成像是有720個檔位，所以雖有差別、但駕駛仍是無法感覺得到其中的差異。
Prius是一部Hybrid油電車，所以它仍是搭配著一具傳統的內燃機引擎(internal combustion engine，ICE)(詳情介紹請看此篇：Toyota Prius Hybrid的引擎跟Honda Insight有何不同？)，以及兩具電動馬達(發電機)：MG1、MG2。這兩具馬達可以同一時間狀況下，做出不同、而且隨時可變的轉速需求表現。
以下請務必對照原文圖表，不然會完全看不懂
而在這套PSD行星齒輪組裡的太陽齒輪(正中心那個齒輪)，就是由MG1馬達所驅動，MG1馬達同時也肩負著傳統汽油引擎｢啟動馬達｣的功能；所以在Prius身上，是沒有裝上另一顆單獨的啟動馬達，它已經被MG1取代了。
在原文的下方圖片裡，它可以讓我們拉動MG2、ICE的輸出點，來看整體轉速、以及車輛時速的變化。該圖中央的是太陽齒輪，它連接到MG1馬達；再來四顆橘色的齒輪，是連接到引擎曲軸；最後外環的環狀齒輪，是連結到MG2馬達、在此也稱為Traction Motor(牽引馬達、主動馬達)。
我們拉動該圖表的ICE(引擎)、以及MG2輸出點，可以清楚的看到當我們改變引擎輸出(轉速)時，對時速表(車輛速度)是完全沒有影響的；反而我們去拉動MG2齒輪的轉速輸出，它才是真正影響車輛時速的關鍵。
有了對這套系統的主動、被動觀念後，我們就不難發現這樣的無段變速方式，引擎其實只是扮演著｢出力｣的角色，它的轉速高低、只是看當時所需的負載而定，它是用來協助馬達的；而馬達才是決定車輛速度的主要系統。所以，引擎在大部分的時間裡，都是被設定在最經濟的轉速域裡，才會來發揮它的協助。
MG1、MG2馬達，以及ICE引擎，三者的轉速都是隨時可變的，它們之間必須互相依賴，才能完成整套Prius的Hybrid系統。MG1的最高轉速為10000轉(無論正轉或逆轉)，但如果在引擎系統被切斷時，MG1的轉速被系統程式限制在6500轉之內。
我們再去拉動那個圖表，可以看到：如果引擎(ICE)輸出維持在｢零｣的時候，讓MG2馬達做最大輸出，車輛時速僅能達到42英哩；而此時雖然引擎沒有出力，但其實它的曲軸仍是在旋轉的，也就是說，它的活塞還在運行沒有間斷，只是燃燒室裡面沒有噴油、點火而已，引擎目前扮演的角色是一個被動元件。
這也就說明了，為什麼Prius在行進時，我們完全感受不到它的馬達、引擎之間的動力切換或輸出搭配；原因就是：這兩者在行進時，根本就是一直在運轉。所以當引擎介入/退出動力系統，我們完全感受不到車輛的變化(頓挫)，因為對引擎來說只是恢復或取消｢供油/點火｣的變化罷了。
而我們也可以從原文圖表發現，MG2、ICE之間的搭配，可以造成MG1馬達隨時做出｢正向、或逆向｣的運轉，所以MG1的轉向變化也是非常大的。
至於引擎方面，當發動時、它的轉速被限制在1000~4500轉之間，這也就是阿特金森引擎(Atkinson)最經濟油耗的轉速域；而事實上，它也可以真正的完全熄火停止運轉，例如進行純電動車模式行駛時。當引擎熄火時，MG2正轉(前進)、MG1就逆轉，MG2逆轉(倒車)、MG1就正轉。
而如先前所提，如果在引擎無輸出的狀態下，它的時速頂多就只能到達42英哩，如要再提升速度、引擎就會被發動來介入輔助運轉的過程。
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發表於 2012-4-10 13:18:35
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