丰田在混合动力汽车的开发中获得23,740项专利,例如驱动电动机,动力控制单元和系统控制。当其它汽车制造商使用丰田汽车的电气系统将电动汽车商业化时,还将提供技术支持,例如合规性开发。免费提供的专利许可不包括驱动器电池的专利。
混合系统大致分为三种类型:串联系统,并联系统和分离(串联/并联)系统。串联系统在行驶性能方面非常完美,并且基本上利用电池的电量来驱动电动机并运行。专门用于发电的发动机可减少电池中的电量,可发电并运行。并联系统是将作发电机的电动机与一般的汽油发动机车辆组合而成的系统。发动机和电动机的输出轴相同,并且在通电时(例如,启动或加速时),电动机会补充发动机。一些系统配备了一种模式,该模式允许车辆仅使用电动机行驶。
分离方法配备有功率分配机构,该机构有效地利用发动机和电动机作为动力源。它在启动或低速时使用电动机,并在速度增加时与发动机一起运行。
丰田使用的混合动力系统是分离系统,称为“ THS”。截至2019年4月,THS已得到改进,并已发展为“ THS2”。丰田混合动力系统的一个特点是发动机,发电机和电动机通过行星齿轮连接。
发动机通过行星齿轮分配到输出轴和发电机,从而提高了驱动效率。规格因型号而异,但是所有型号基本上都使用相同的系统。该系统利用了电动机的优势,即使在低速启动和低速运行时,在低转速范围内也可以输出最大功率。当速度逐渐提高时,具有出色燃油效率的发动机将启动,而在高速行驶时,仅由发动机驱动。当引擎产生的动力无法用完时,它会转换成电能为电池充电。
日产汽车使用串联系统,但日产汽车开发的代表性混合动力系统技术是“ e-POWER”,最大的特点是只能在高输出电动机下运行。典型的混合动力系统由发动机和电动机提供动力,并且根据现场情况,效率更高的动力系统可以一起使用。日产的“ e-POWER”仅靠电动机的功率运行,因此发动机不用作行驶的动力,而仅用作发电。因此,它实现了与电动汽车相同的强劲加速。
本田有三种类型:使用一个电动机的“ SPORT HYBRID i-DCD”,使用两个电动机的“ SPORT HYBRID i-MMD”和使用三个电动机的“ SPORT HYBRID SH-AWD”。 “ i-DCD”是并联系统,其特点是在变速箱后方安装了一个电动机。此外,变速箱还配备了7速DCT,其效率比CVT更高。 “ i-MMD”是基本仅使用电动机运行的串联-并联系统,但它也可在高速范围内驱动发动机,从而实现高效运行。 “ SH-AWD”是并联系统,其特征在于在前轮上具有一个发动机和一个电动机,在后轮上具有两个电动机。也可以切换到四轮驱动,因此即使在道路条件差的地方也可以舒适地驾驶。丰田的混动系统是最智能的,在扭矩输出表现非常出色,主要利用了行星齿轮驱动结构以及电动机的性能,无论是高速还是低速行驶,都能保证车辆的稳定性,行驶的流畅性。在早期的并联机型中,使用电动机辅助发动机的简单系统很常见,在该系统中,发动机始终处于运行状态,不可能仅靠电动机运行。