汽车界有一种说法,混动汽车分为丰田和其他，丰田的这套被称为THS（Toyota Hybrid System）混动系统是如何工作的？另外通用汽车和丰田汽车的混动技术有什么区别，他们之间的专利是否存在相互的借鉴？这套行星机构的原创者究竟是谁？

　　自从1997年丰田推出第一辆搭载THS技术的普锐斯以来,截止2024年搭载这套技术的车型总销量已经在全球达到千万级别.

　　这套系统由一个驱动电机、一个发电机以及一台发动机和一个动力电池组成。发动机通过单向离合器连接行星机构的行星架，驱动电机连接齿圈，齿圈则连接到差速器，通过差速器来驱动车辆。而发电机则是直接和太阳轮连接。下面我们介绍一下这套系统四个比较典型的工作模式。

▲丰田THS结构

　　01，纯电低负荷模式

　　在这种模式下，驱动电机从电池获取电量后，驱动电机通过差速器直接驱动车辆。这种模式下，行星架固定、发电机空转。主要应用于起步和低速的情况。

　　02，驱动电机和发动机同时驱动车辆

　　在这样一种模式下，驱动电机和第一种模式一样，沿着差速器方向驱动车辆。但在这种模式下，发动机启动带动行星架转动，行星架进一步驱动齿圈转动，齿圈通过差速器再驱动车辆。这样一种模式下，由于行星轮和齿圈之间的速比是固定不变的，发动机的转速过高或者过低都会导致发动机不在经济区间，因此一般情况下这种模式适合于车速在40-70公里每小时的情况。

▲驱动电机和发动机同时驱动车辆

　　03，动力分流模式

　　我们知道，在上一种模式下，驱动电机照常工作驱动车辆，同时发动机启动，发动机带动行星架转动，行星架进一步驱动齿圈转动，然后齿圈再进一步驱动车辆。也就是说存在着驱动电机和发动机两个动力源共同驱动车辆，但与此同时，连接发电机的太阳轮却是保持不动的状态，也就是说此时发动机通过行星架带动齿圈驱动车辆，发动机的转速跟齿圈的转速他们之间保持一个固定的速比。

▲动力分流

　　如果这个时候，连接发动机的行星架的转数突然增加了，但是齿圈也就是车速仍然保持不变。那么这个时候的行星架就会反向使原本静止的太阳轮，也就是发电机转动起来，使发电机发电。这就实现了所谓的动力分流，发动机输出的转速一部分用于驱动车辆，另一部分用于驱动发电机发电。

　　04，纯电高负荷模式

　　在这种模式下，发动机熄火不参与驱动。驱动电机仍然驱动车辆，但与此同时，发电机也反转，发电机也充当了驱动电机的作用。发电机通过太阳轮、行星轮和齿圈这一条路径来驱动车辆。也就是在这种模式下存在着驱动电机和发电机两个动力源。这种模式是一种纯电的高负荷模式，适合于动力性要求比较高的场景。

　　05，行星机构混动专利的原创之争

　　回到20世纪的90年代，当时是混动汽车专利的爆发期.早在1993年美国通用汽车就注册了包括单模、双模甚至是多模的混合动力的专利。通用汽车在混合动力的研究上当时确实是领先于丰田汽车的。

▲1993年GM专利

　　然而丰田汽车也不甘示弱，硬是从90多种混动方案中，成功找到了一条避开通用汽车的混动专利风险的技术方案，并且于1996年成功申请了属于丰田自己的混合动力专利，这也就是我们今天所谓的THS混合动力技术。

▲1996年丰田专利

　　我们可以看到，丰田的THS混动技术和通用的混动技术确实在结构和分流模式等方面还是完全不同的。可以说在整个90年代，丰田汽车都是在研究如何避开通用汽车的混合动力专利。

▲丰田和通用混动原理对比

　　与此同时，在2006年正当丰田向全球推出自己的普锐斯的时候。丰田又开始了和一个叫做Alex的苏联裔美国人展开了专利之争，并且于2006年8月由美国高等法院判决这场专利之争，Alex博士获得胜利。但后来丰田汽车展开了一系列的上诉，综合后面的各方面信息来看尽管这场专利之争最后以和解的方式解决了，但丰田汽车的专利很有可能是借鉴了Alex博士在1994年就已经发表的混合动力专利，丰田的THS专利很有可能是Alex博士的混动专利的一个变种。

　　  那么这套应用于混合动力汽车的行星机构的原创者究竟是谁？在这里我们也查到通用汽车在早期使用的这套专利实际上是来自于TRW于1971年就已经发表了专利。因此我们也大胆的预测这套行星机构的原创者很有可能是以通用汽车等为主的美国人发明的。