由于豐田Prius汽油/電力混合動力車輛有著跑車的外觀、類似航空設備的儀表板顯示和無噪聲平穩啟動，那么一點也不奇怪，該車是同類車型中銷售得最快的車輛。（圖1） 可是，除此之外，該車有一個可識別的重要特征：省油。美國環境保護局（EPS）給出燃油級別：街道上是61英里/加侖（mpg），高速公路（理想測試條件）上是50mpg。實際的，司機可期待的街道/高速路組合路面的燃油數是45到50mpg. 混合動力汽車的特色是，由汽油發動機發動，然后轉換成電池動力以加速。可是，Prius采取了不同的處理方法，用電池動力發動，然后在速度超過20mph時，轉換到汽油發動機。雖然Prius有大的突破，但司機不必為了最大限度的節油而從完全制動開始踩油門。 由于美國和世界其他國家曾面臨過的最高油價，在另外汽油消費能力不強的市場，Prius的耗油數是個受歡迎的信號。

混合動力系統技術Prius設計是基于Toyota稱之為混合動力協同。概念目標是協同電動馬達動力和汽油發動機動力，并使汽車功率和環境性能最大化成為可能。 Prius最近的型號是基于Toyota混合動力總系統II （THS-II）技術。THS-II系統的每個連續世代的產品改進了汽油燃效和減少散熱，包括一個同軸的4缸1.5升發動機，一個高壓鎳氫電池（NiMH），一個帶行星齒輪系統的智能混合動力驅動橋和一個復雜的發動機控制部件（圖2）。

兩種方法的混合物 基本上，兩種形式的汽車動力系統都存在：串聯和并聯。每個都有各自整套正面和反面的特點。不象其他混合動力汽油-電動車輛，Prius使兩者結合了，并最大化每個的強項和補足他們的弱項。 在串聯混合動力系統中，汽油發動機啟動發生器，而產生的電流使電動馬達驅動車輪（圖3）。汽車運行中，此處使用的低輸出功率發動機在最經濟的范圍內保持汽車以穩定速度行駛，并使之有效的給電池再充電。

在并聯混合動力系統中，汽油發動機和電動馬達都直接驅動車輪。除補充發動機的原動力之外，電動馬達還可作發生器，在汽車運行中給電池再充電。 Prius用兩塊永久磁鐵500-V交流馬達發生器：MG1和MG2。兩個馬達都是由變壓器組驅動，該變壓器組將電池的直流電壓轉換成交流電高壓。一個混合動力驅動橋和行星齒輪系統連接兩個發動機和兩個發生器。（圖4）

由于MG1和MG2從1040rpm到5600rpm產生67hp的輸出，MG1和MG2不需要汽油發動機的幫助就有足夠的扭矩發動汽車。Prius發動機運轉的最大速度僅5000rpm，供給75hp輸出。 首先，高壓電池供應電力給MG2，以驅動車輪。當發動機輪通過行星齒輪被發動機驅動，MG1被發動機帶動旋轉供應發生電流給MG2。接著，發動機通過行星齒輪使MG1旋轉給高壓電池充電。汽車減速時，輪子的動能被恢復轉化成電能，以通過MG2用之于高壓電池充電（圖5）。這就是著名的“再生制動”。

Prius的核心是動力輸出設備，即行星齒輪盒，它將電力發動機、發生器和電動馬達聯結在一起（圖6）。如并聯混合動力系統中，這使得汽車運行可以是電動馬達獨立提供動力，也可以是汽油發動機獨立提供動力，或者兩者同時提供動力。

這種分離動力設備使車輛采用串聯混合動力系統運轉。從而，汽油發動機可不依汽車速度獨立運轉，以給高壓電池充電或必要時為車輪提供動力。該設備也承擔了連續變速傳動的功能，不必再用手動傳動或自動傳動。因為分離動力設備通過發生器發動了汽油發動機，汽車不需要起動器。

電子馬達連接在齒輪組的環形齒輪上，也連接驅動車輪的差速器。因此，電子馬達的自轉速率和環形齒輪決定車子的速度。 發電機被連在齒輪組的中心齒輪上，而引擎連接著行星齒輪架。環形齒輪的速度由三個部件共同決定，它們必須同時工作以控制輸出速度。 所有的32位微處理器單元被用于發動機控制模塊（ECM）、高壓電控制單元（ECU）、電池的ECU和剎車控制ECU。這表明由早期的16位設計升級了。交互式通訊通過控制器區域網絡總線發生。 先進的電池設計 NiMH電池由168節1.2V直流電池組成，用28個電池模塊互相連接，以產生201.6V的名義直流電壓，被安置在一個耐沖擊的容器內，置于汽車后坐下。現在，電池連續不斷的改良已到第三代。（用在Toyota的Lexus RH400h和Highlander運動型多用途運載車上的電池是第四代設計。）發動機罩下，有發動機、變速器組和混合動力驅動橋。（圖7）

Toyota說，已經有人問及電池的使用壽命和更換價格。需要說明的是，電池群和所有混合動力成分都被認為是“汽車使用壽命”的組成部分。無論哪部分，他們都保用8年或100，000英里里程。在美國按加州型排放標準，保用期更長（10年和150，000英里）。（California， Connecticut， Massachusetts， Maine， New Jersey， New York， Rhode Island， Vermont， Washington， 和即將加入的 Oregon，都是采用該標準）。而且，從5年前Prius在美國發售以來，還沒有電池要求更換這樣的故障實例。 Toyota發言人宣稱，“我們的電池已經通過模仿180，000英里無故障測試。在大西洋城西北用作出租車的第一代Prius，原始電池的使用里程已超過200，000英里。” 盡管如此，如果在保用期外電池發生故障，還是要考慮更換。由于沒有電池故障歷史記錄就沒有電池更換規定成本數，能量儲備專家估計價格在3千美元到4千美元。 根據專家意見，“電池壽命中的關鍵問題是好的能量消耗監控。合理使用電池增加電池壽命（比如沒有徹底的充電和放電，保持在合理的溫度下運轉等等）。” 他將Prius用高壓電池做協同設計看作一個里程碑，但一定不是能源存儲的最終和最經濟解決方案。他預見到視野范圍內甚至有更新的技術將使汽車運行更有效率和更環保。 超電容器就是這樣的技術。他們不是電池。確切的說，他們是離子能量儲備設備，比電池使用壽命長8到10年。并且，他們只占用20%左右的能量儲備能力。但他相信，Prius設計引發了自動能量儲備和低污染技術的革命。 當然，汽油-電動混合動力車輛運動才剛開始，確實會有相當大的擴張。到2008年，預計其他的汽車廠都要進入這一市場。 最近，由于潛在的軟件小故障可能導致汽車發動機停轉或關閉，對美國已售的75，000臺（全球160，000）Prius，Toyota發布自主召回。據Toyota宣稱，沒有導致意外事故或意外傷害發生。還說，問題很小，公司已經成功解決。

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