車輛中心 技術服務處  江岳翰

1997年9月第一輛油電混合車(Hybrid Electric Vehicles, HEV)進入市場時，由於尚處於發展階段，各廠商發展的控制策略及車輛結構都差異甚大，無法專為油電混合車設計污染測試程序及方法，因此，日本、歐洲及美國所販售的HEV認證測試，都仍使用與傳統純內燃機車輛相同的測試程序及方法以取得汙染車型認證。

近年來HEV的發展趨勢，逐漸從串/並聯式混合動力，演變到插電式油電混合車(Plug-in Hybrid Vehicle, PHEV)，此車搭載比一般油電車更大容量的電池，提供車輛可以純電行駛更長的距離，最大的改變是可直接從外部進行充電，以TOYOTA PRIUS為例，二者主要規格差異比較如下表；當駕駛者使用車輛時，會先以電池及馬達為動力，所以在一般中/短程的行駛及充電方便的情形下，可完全不使用引擎動力，有純電動車的優點；當長途行駛電量不足時，車輛則會切換為引擎動力，如此就可以解決純電動車電池續航力不足問題。

表：HEV與PHEV之主要差異

註：電池出廠時的原始電容量	資料來源：TOYOTA

雖然PHEV可達到低污染及低碳排放的目標，但終究不是零廢氣排放的車輛，故仍需管制其污染排放，如何客觀的評估PHEV的汙染油耗，發展新的測試程序是必要的。現今歐盟及美國等國家都已研擬PHEV的污染油耗測試程序，本文將依歐盟ECE Regulation No.83(以下簡稱ECE R83)測試法規執行的油電混合車污染油耗測試做說明。

不可使用外部充電的HEV
對於不可使用外部充電的HEV，在污染測試部分，若車輛無法選擇行駛模式，測試過程同一般內燃機引擎車輛，在動力計上根據預設的NEDC行車型態行駛，如下圖，過程中採集車輛所排放之廢氣後，針對各污染物進行分析。不同處僅有在預備駕駛部份，是以行駛兩次測試行車型態NEDC作為車輛預備，兩次行車型態中間不靜置，以期預備駕駛過程中，對電池持續充電，使電池SOC維持在滿電的狀態。若車輛是可以選擇行駛模式(如EV模式…等)，則以車輛啟動後內定的模式(Normal Mode)進行測試。

圖. NEDC行車型態

在油耗測試方面，在測試過程中需量測電池輸出入的電量及計算測試前後電池狀態變化量△Ebatt，最終油耗測試結果計算時，必須將油耗值修正至△Ebatt = 0。例如，車輛完成測試後，電池電量較測試前增加，代表引擎所消耗的燃料不僅用於推動車輛，同時也對電池充電，反之，若完成測試後，電池電量較測試前減少，代表推動車輛的動力，部分來自電力，如此可能造成同一測試車輛每次測試結果，每公升燃油可行駛的距離不同。因此，對於最終之測試結果，應該是不受到測試前後電池充電狀態改變而有所影響，故須對△Ebatt進行修正。

可外部充電的HEV - PHEV
可外部充電的油電混合車，係指車上用於作為動力推進車輛的主電池，可利用充電器使用外部電力對其充電，如PHEV或增程式電動車(Extended Range Electric Vehicle，EREV)便是屬於這類型的車輛。

考量每個車廠所設計的PHEV控制邏輯不同，因此電池是否滿電狀態將影響污染油耗的測試數據（亦即不同電池能量狀態下的車輛污染油耗表現不同），所以測試程序設計有Condition A及Condition B的污染油耗測試。

所謂Condition A就是測試車輛由電池滿電狀態依循規定的行車型態連續行駛至耗盡電池電量為止的污染及油耗值；Condition B的污染油耗測試，則考量在電池電量耗盡的情況下，使用者仍會利用部分內燃機動力繼續行駛一段距離（如車輛於公司或在家等方便充電的地方）再進行充電，終取Condition A與Condition B的測試結果進行加權計算，得到代表PHEV的污染油耗值，如此就可將各種電池狀態下的污染及油耗值，納入最終計算結果。

一般的HEV，由於其電池能量仍來自於內燃機以及燃油，因此污染測試相對簡單，只要確定測試前後的電池充電狀況(SOC)變化不大，且在測試規範要求的差異內，測試就可成立，甚至ECE R83並沒有規定有特殊測試方法；而在油耗測試方面，歐盟法規ECE R101有規定修正方式，為將油耗測試結果修正為電池SOC變化為零的油耗。至於PHEV，其污染物排放及油耗會受到電池的容量及電能狀態的影響，所以測試程序規範相對的複雜。

車輛研究測試中心(ARTC)已建置完成PHEV車輛測試所需之量測之設備，包含電量量測設備、自動化量測軟體、OBD診斷電腦…等，可符合歐盟PHEV車輛污染油耗法規測試的需求；相關檢測服務請洽詢ARTC環保能源實驗室詹金治 047-811222 ext.2208  chan@artc.org.tw。