驾驶一款混合动力汽车，与驾驶传统汽油车真的是不一样，它的低油耗给记者一种很神奇的感觉，开着车好像自己也在为环保做了贡献一样。
雷凌双擎13.98万元~15.98万元的报价离普通老百姓很近，更让人满意的是它百公里4.2L的综合油耗，该车做到了和传统燃油车型价格接轨，并且让更多的消费者得以实现绿色出行。没有驾驶它之前，记者还真的不怎么敢信。
不过，经过近一个月的试驾，除了这辆混合动力车舒适的驾驶感受让人称赞外，更满意的还是要说说它的节油。要说雷凌双擎如此之低的油耗，就不能不说它燃效出众的阿特金森循环发动机。
阿特金森循环发动机如何工作
据介绍，雷凌双擎搭载了一台8ZR-FXE的1.8L汽油发动机，该发动机最大功率73kW，最大扭矩142N·m，除此之外，该发动机采用了全工况阿特金森循环设定，膨胀比高达13：1，因此，雷凌双擎较雷凌1.8L有着更加出色的燃油经济性。
那么，什么是阿特金森循环？采用这种设定的发动机为何就比一般发动机省油呢？
大家都知道，发动机的运转过程分为：进气、压缩、做功和排气4个阶段，传统发动机在这4个阶段中活塞的行程是相同的。不过在人们开发发动机时发现，如果把做功行程做得比较长（也就是膨胀比大于压缩比），就能更有效地利用燃烧废气高压，来实现更高的燃油经济性。于是早在1882年，拥有做功行程大于压缩行程的发动机诞生了，而采用类似设计的发动机统称为阿特金森循环发动机。
在阿特金森循环发动机刚刚问世的时候，厂家想借此达到省油的效果只能采用复杂的机械连杆结构，但额外增加的部件一来让发动机更加复杂，故障率升高，二来让曲轴的运转负担加重，最后所呈现出的节油效果也并不突出。
后来，随着发动机电控技术的日益发达，丰田将这一设计重拾起来，并将过去的不足通过电控技术手段进行了最大程度的完善。具体实现方面，丰田为此专门设计了一
组发动机进气门相位调节器，该部件可以控制进气门晚关，使发动机在进气行程结束后进气门仍在一段时间内保持开启，吸入的混合气这时又会吐出一部分，最后实现膨胀比大于压缩比的效果。就这样，过去复杂的连杆机构被一并取消了，与此同时还简单有效地模拟出了阿特金森循环工况。
另外，在发动机动力这一部分里，丰田除了将阿特金森循环发扬光大外，还为这款发动机加入了其他一些节油技术，比如将自家的VVT-i智能可变气门正时系统应用到进排气控制中；废气再循环系统通过提升进气量，减少节流损失，降低进气中的氧气含量比例和燃烧温度，进一步提高了发动机燃烧效率。
雷凌双擎如何做到动力协调及节油
据了解，丰田为了提升混动系统的燃油经济性，为雷凌双擎准备了一副“大脑”——电子控制单元（以下简称ECU），而与之配合的还有一重要部件，叫能量控制单元（以下简称PCU）。
首先要明确的是，ECU+PCU的组合就是要协调发动机与电动机的运转，这个问题还要从阿特金森循环说起。就像前面描述的，采用阿特金森循环的发动机拥有较传统发动机更加出众的燃油表现，不过在这一优势下，却隐藏着该类型发动机无法克服的性能缺陷。
发动机低转速运转时，气缸内的混合气处于较稀薄的状态，此时由于气门相位调节器的作用，使得原本不多的混合气又被强制“吐出”一部分。就这样，稀少的混合气
在压缩阶段产生了不充分燃烧，进而导致发动机低速扭矩欠佳、车辆起步无力的现象；另一方面，阿特金森发动机的较长活塞行程给转速提升带来了很大限制，高转不足，再加速性能一般，都是搭载该类型发动机车型的典型特征。
那么，什么转速区间才能使阿特金森发动机的性能和燃油效率达到最好的平衡呢？是中段转速区间。在这一区间中，雷凌双擎的阿特金森发动机拥有最佳的热效率，汽油燃烧的能量转化率也最高，当然就更省油。
不过问题来了，在实际驾车过程中，路况在随时变化，驾驶行为也不能保持常态，发动机的转速和工况都会因此受到影响，如果维持发动机中段转速的高燃效又该怎么办呢？答案是：加入电动机，让两者协同工作。
发动机与电动机如何协调雷凌双擎的ECU和PCU到底是如何协调发动机和电动机高效工作的呢？我们不妨将车辆的日常使用过程切割成5个部分，即：静止、起步及低速行驶、巡航、全力加速、减速及制动。
静止：这里需要说明的是，该“静止”并非车辆没有启动，而是指按下车辆启动键后车子开动之前的状态。因为此时发动机不运转而一直保持关闭。那该状态下，车内的各种电器设备（比如空调、音响等）在没有了发动机的供能后该又如何使用呢？
其实，这种情况是丰田通过混合动力蓄电池和普通蓄电池向车辆电气系统供电这一方案来解决的，而这一方案权权由ECU经过收集车辆运转信息然后进行计算最后制定并执行。至于在电量流动过程中涉及的变压问题，就是由PCU来负责完成的。
PCU的作用相当于变压器，将两端的不同电压和电流相位做出合适调整，以实现各系统间的有效连接。比如在当前这种情况下，DC-DC转换器就会将混合动力系统的蓄电池201.6V的电压转换成12V，与车辆原有的蓄电池一道，向其
他车载电气设备供电。也正是PCU的这种工作性质，雷凌双擎混动系统想实现高效运转成为了可能。
起步及低速：在这种状态下，驾驶者松/踩油门、制动等各种操作动作信号会再次连同车辆的各种行驶状况信息一道被传入ECU。接着，ECU做出只将混合动力蓄电池向外输出电能的指令。最后，通过PCU逆变器将高压直流电转换成交流电，以驱动混合动力系统中的交流电机。
这种纯电动模式的好处在于，既解决了车辆低速行驶时由于混合气不充分燃烧所带来的高油耗问题，又在一定程度上弥补了阿特金森发动机低速扭矩不足的缺陷，可谓“一举两得”。
巡航：城市的巡航车速大多在20~50km/h之间，这一速度基本会让发动机处于中段转速区间，也就是燃油经济性最好的状态，所以，此时发动机会和电动机在ECU和PCU的协调下一起工作以保障车辆拥有正常的动力表现。
全力加速：当深踩油门时，ECU识别到大负荷加速的信号，于是控制PCU将更多电量转化并传输给电动机，此时，电动机也会进入最大输出状态以保证在不大幅拉高发动机转速，即维持最佳燃效的前提下，尽可能地满足驾驶者的加速需求。
减速及制动：当减速及制动时，ECU控制发动机停止运转，燃油也被切断供应，而刹车动能开始被电机回收并转化，之后通过PCU的升压转换器将电机和蓄电池之间的电压从201.6V转换为650V，并最终以电量形式储存在混合动力蓄电池中。这种通过提高电压，降低电流的方法来减少电力传输过程中的损耗，可以有效提高电机的功率。
责任编辑：张钰鹏
