โหมด Eco, EV และ B ในรถยนต์ไฮบริด

รถยนต์ไฮบริดโหมด Eco, EV และโหมด B เปลี่ยนการใช้พลังงาน แต่ก็ไม่ได้เปลี่ยนตามที่คนขับส่วนใหญ่คาดหวังทั้งในแง่ทิศทางและปริมาณ การวัดผลแสดงให้เห็นว่าโหมด Eco ให้ผลต่างจากโหมด Normal อยู่ในช่วง 0-2% ซึ่งในทางปฏิบัติถือว่าแทบไม่ต่างกัน, โหมด EV ใช้งานได้เฉพาะเมื่อแบตเตอรี่มีไฟเหลือและความเร็วต่ำ, ส่วนโหมด B ให้ประโยชน์เฉพาะตอนลงทางชันชันมาก ไม่ใช่บนถนนราบ แหล่งที่มาของการประหยัดที่แท้จริงไม่ใช่ปุ่มเลือกโหมด แต่คือสถานการณ์การใช้งานของรถ

โหมด Eco ประหยัดเชื้อเพลิงได้จริงหรือ?

คำตอบสั้น ๆ: ในกรณีส่วนใหญ่คือไม่ สิ่งที่โหมด Eco ทำมีสามอย่างชัดเจน: ลดการตอบสนองของแป้นคันเร่ง ลดกำลังที่ระบบปรับอากาศดึงไปใช้ และจำกัดกำลังที่ระบบไฮบริดดึงจากแบตเตอรี่ได้ สิ่งเหล่านี้เป็นมาตรการเพื่อประสิทธิภาพในทางทฤษฎี แต่การทดสอบถนนเผยว่ามาตรการเหล่านี้ไม่ได้คุ้มค่ากับผลลัพธ์ด้านการใช้พลังงานเท่าที่ควร

การตอบสนองของคันเร่งที่ช้าลงทำให้คนขับที่ต้องรักษาจังหวะการจราจรต้องชดเชยการเร่งความเร็วเท่าเดิมด้วยการเหยียบแป้นลึกขึ้น ผลลัพธ์: โหมดที่พยายามจำกัดกำลังที่ดึงจากแบตเตอรี่ กลับถูกคนขับเรียกกำลังเท่าเดิมกลับมาด้วยพฤติกรรมของตัวเอง ส่วนรถที่วิ่งด้วยความเร็วคงที่ การเร่งและการเลือกเกียร์ไม่เกี่ยวข้องอยู่แล้ว Eco จึงไม่มีอะไรให้เข้าแทรกแซง นั่นคือเหตุผลที่ทั้งในการหยุด-เริ่มในเมืองและที่ความเร็วคงที่บนทางด่วน ประโยชน์ที่วัดได้ของโหมด Eco ไม่ปรากฏในผลการวัด

การทดสอบโดยเจ้าของรถก็ให้ภาพเดียวกัน ในการเปรียบเทียบที่ทำบนเส้นทางเดียวกัน ความต่างระหว่าง Eco กับ Normal โดยทั่วไปอยู่ต่ำกว่า 2% ในบางกรณี Eco กลับให้ผลแย่กว่า Normal ถึงหลักสิบส่วนของเปอร์เซ็นต์ เจ้าของรถไฮบริดบางส่วนสาเหตุนี้ว่าเพราะ Eco จำกัดการใช้แบตเตอรี่: ระบบไฮบริดแม้จะเข้าสู่โหมด EV เร็วขึ้น แต่เนื่องจากกำลังที่ดึงจากแบตเตอรี่ถูกจำกัด จึงกลับไปใช้เครื่องยนต์เบนซินเร็วขึ้น ฝ่ายตรงข้ามโต้ว่า Eco ทำให้เปลี่ยนไปใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเร็วขึ้น และด้วยวิธีนี้ช่วยรักษาสมดุลไว้ จุดร่วมของสองฝ่ายคือ: ถ้ามีความต่างก็เป็นความต่างเล็กน้อย อยู่ในช่วง 0-5% และปัจจัยหลักคือพฤติกรรมของคนขับ

ตารางเปรียบเทียบที่ชัดเจน:

ทำไมโหมด EV จึงขึ้นอยู่กับระดับแบตเตอรี่?

โหมด EV บังคับให้ระบบไฮบริดทำงานด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว จนกว่าจะถึงความเร็วหรือลิมิตของแบตเตอรี่ที่กำหนด ปัญหาคือไฮบริดแบบเต็มรูปแบบมีแบตเตอรี่ขนาดเล็กและไม่ชาร์จจากภายนอก ระดับการชาร์จถูกกำหนดทั้งหมดจากการเบรกสร้างพลังงานย้อนกลับและพลังงานส่วนเกินที่เครื่องยนต์ผลิตได้ การเลือกโหมด EV ไม่ได้สร้างพลังงานนี้ขึ้นมา แต่เพียงใช้พลังงานที่มีอยู่ให้หมดไปเร็วขึ้นเท่านั้น

ผลของการพึ่งพานี้เป็นรูปธรรม ในการจราจรแบบหยุด-ไปในเมือง ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมที่แบตเตอรี่ได้รับพลังงานกลับคืนทุกครั้งที่เหยียบเบรก โหมด EV สามารถทำงานได้ต่อเนื่องเป็นเวลานาน ในการใช้งานแบบผสมระหว่างเมือง-ชุมชน-ทางด่วน สัดส่วนการขับขี่แบบ EV อาจอยู่ในช่วง 50-65% และการเดินทางที่มีสัดส่วน EV สูงถึง 70% พบได้เฉพาะในการจราจรในเมืองเท่านั้น เมื่อขึ้นไปถึงความเร็วของทางด่วน ภาพจะกลับด้าน ที่ความเร็วเกิน 50 mph สัดส่วนการขับขี่ไฟฟ้าต่ำมาก เพราะกำลังที่จำเป็นในการรักษาความเร็วนั้นจะดึงแบตเตอรี่จนหมดภายในไม่กี่นาที

เมื่อแบตเตอรี่หมดจะเกิดอะไรขึ้น?

เมื่อคุณใช้แบตเตอรี่เร็วเกินจำเป็นในโหมด EV ระบบไฮบริดจะสั่งให้เครื่องยนต์เบนซินเข้าสู่วงจรชาร์จเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ใหม่ วงจรนี้อาจเผาผลาญเชื้อเพลิงมากกว่าที่จะใช้ในโหมดปกติ นั่นคือระยะทางไฟฟ้าที่ได้มาจากโหมด EV บางส่วนจะถูกชดใช้คืนทันทีในช่วงการชาร์จที่ตามมา กฎสำหรับการประหยัดสุทธินั้นง่าย: ใช้โหมด EV ในสภาพแวดล้อมที่ความเร็วต่ำและเบรกบ่อย ซึ่งแบตเตอรี่สามารถชาร์จตัวเองได้ การบังคับใช้บนทางด่วนจะทำให้ใบเสร็จค่าชาร์จโตขึ้นเท่านั้น

ในไฮบริดแบบชาร์จภายนอกได้ (PHEV) ภาพนี้ชัดเจนยิ่งขึ้น เพราะค่าตามสเปกถือว่าสัดส่วน EV สูง ข้อมูลโลกจริงแสดงให้เห็นว่า ในรถยนต์บริษัท อัตราการขับขี่ไฟฟ้าที่สเปกสมมติไว้ที่ 63% ในวงจรทดสอบ ในทางปฏิบัติดรอลงมาที่ ~20% ด้านการใช้พลังงานก็มีช่องว่างเช่นเดียวกัน: ค่า WLTP สัญญาว่าเฉลี่ย 1.57 L/100km แต่ในการใช้งานจริงตัวเลขนี้สูงขึ้นไปที่ ~6 L/100km ประมาณสามเท่าของที่สัญญาไว้ บทเรียนนี้ใช้ได้กับเจ้าของรถไฮบริดด้วย: ระยะทางไฟฟ้าจะฟรีก็ต่อเมื่อมีพลังงานในแบตเตอรี่และสถานการณ์ที่เหมาะสมเท่านั้น

โหมด B ช่วยลดการใช้พลังงานบนทางด่วนหรือไม่?

ไม่ และต้นตอของความเชื่อที่แพร่หลายนี้มาจากเหตุผลที่เข้าใจผิดได้ โหมด B เพิ่มเบรกเครื่องยนต์นอกเหนือจากการเบรกสร้างพลังงานย้อนกลับ: เมื่อคุณปล่อยคันเร่ง รถจะชะลอเร็วขึ้นเหมือนกับว่าคุณได้เหยียบเบรกแล้ว แต่ระบบเบรกสร้างพลังงานย้อนกลับไม่ทำงานอยู่แล้วในโหมด D ปกติหรือ? ทำงานอยู่แล้ว ในช่วงเวลาเบรก แบตเตอรี่กู้คืนพลังงานในทั้งสองโหมด ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือ ในโหมด B การชะลอความเร็วนี้จะย้ายมาเกิดขึ้นทันทีที่ปล่อยคันเร่ง

การขับขี่ในโหมด B ต่อเนื่องบนถนนเรียบหรือทางด่วนไม่ได้ช่วยลดการใช้พลังงาน ตรงกันข้าม มันสร้างการแปลงพลังงานที่ไม่จำเป็น แบตเตอรี่ไฮบริดไม่สามารถรับพลังงานรีเจเนอเรทีฟได้ไม่จำกัดปริมาณ เมื่อระดับความจุถึงขีดจำกัดบนสุด แรงชะลอความเร็วส่วนเกินจะถูกชดเชยด้วยรอบเครื่องยนต์ กล่าวคือ พลังงานที่ได้รับจะกลายเป็นความร้อน และต้องใช้เชื้อเพลิงอีกครั้งเพื่อทบทวนความเร็ว ในการชะลอความเร็วที่ความเร็วต่ำ (เช่น การลดความเร็วจาก 40 กม./ช. ลงจนหยุดที่ทางแยก) พบว่าโหมด B ให้การรีเจเนอเรชันมากกว่าโหมด D ปกติเล็กน้อยในการวัดผล แต่ผลกำไรนี้ยังคงเป็นเพียงส่วนน้อยเมื่อเทียบกับการสูญเสียพลังงานจากการขับขี่ในโหมด B ต่อเนื่องบนถนนเรียบ

คำแนะนำอย่างเป็นทางการของผู้ผลิตก็อยู่ในทิศทางนี้: โหมด B เป็นเครื่องมือที่ออกแบบมาสำหรับการลงทางชันชันชันสูงชันเท่านั้น ในสถานการณ์ที่การเหยียบเบรกต่อเนื่องบนถนนเขาอันยาวจะทำให้เบรกร้อนจัดและสูญเสียประสิทธิภาพ โหมด B จะโอนการเบรกเครื่องยนต์ไปยังมอเตอร์ไฟฟ้า ซึ่งช่วยปกป้องเบรกและเปลี่ยนการลงเขาเป็นการชาร์จแบตเตอรี่ นี่คือสถานการณ์ที่ยานพาหนะถูกใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัยที่สุด บนทางหลวงเรียบ การอยู่ในโหมด D คือคำตอบที่ถูกต้องเสมอ

ความแตกต่างของการใช้เชื้อเพลิงจริงมาจากไหน: ปุ่มโหมดหรือสถานการณ์?

เมื่อมองปุ่มโหมดทั้งหมดในคราวเดียว ภาพก็ชัดเจน: Eco ไม่ได้ทำอะไรที่วัดผลได้ EV ใช้งานได้ในสถานการณ์จำกัด B ขาดไม่ได้ในสถานการณ์เดียว ทว่าตัวไฮบริดเองให้การประหยัดเชื้อเพลิงบนถนนจริง 23-49% เมื่อเทียบกับรุ่นเครื่องยนต์เบนซิน ช่วงที่กว้างมหาศาลนี้มาจากการเลือกโหมด ไม่ใช่ แต่มาจากสถานที่ที่ยานพาหนะถูกใช้งาน

กลไกนี้ซ่อนอยู่ในการเบรกแบบรีเจเนอเรทีฟ ระหว่างการเบรก มอเตอร์ไฟฟ้าจะเปลี่ยนเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและส่งพลังงานจลน์กลับไปยังแบตเตอรี่ กระบวนการนี้สามารถกู้คืนพลังงานขับขี่ได้โดยประมาณ 5-9% และในสภาวะที่มีประสิทธิภาพสูงถึง 22% ขนาดของการกู้คืนพลังงานนี้ขึ้นอยู่กับความถี่ในการเบรก ในการจราจรแบบหยุด-เคลื่อนในเมือง ทางแยกทุกแห่งคือโอกาสในการชาร์จ บนทางด่วน เนื่องจากคุณไม่ได้เบรกเป็นเวลาหลายชั่วโมง ผลกำไรจึงใกล้เคียงศูนย์ ข้อเท็จจริงที่การใช้เชื้อเพลิงในเมืองของรถไฮบริดดีกว่าการใช้เชื้อเพลิงบนทางด่วน ตรงข้ามกับรถเบนซิน นั้นเป็นผลโดยตรงจากกลไกนี้

กลยุทธ์โหมดในทางปฏิบัติ

• ในเมืองแบบหยุด-เคลื่อน: อยู่ในโหมดปกติ หากจำเป็นให้ใช้โหมด EV ในช่วงความเร็วต่ำ แบตเตอรี่จะจ่ายพลังงานให้ตัวเองจากการเบรก
• ทางด่วน: โหมดปกติเพียงพอแล้ว Eco ไม่มีประโยชน์ที่วัดผลได้ โหมด EV จะทำให้ระยะทางหมดเร็ว
• ลงทางชันชันสูงชัน: โหมด B เปลี่ยนการเบรกเครื่องยนต์เป็นการรีเจเนอเรชัน ปกป้องเบรกและสร้างพลังงาน
• Sport/Power: ไม่มีฟังก์ชันในแง่การใช้เชื้อเพลิง นอกจากบทลงโทษประมาณ 2 mpg และการสูญเสีย start/stop

ความแตกต่างระหว่างการใช้เชื้อเพลิงตามสเปกกับการใช้เชื้อเพลิงจริงก็มาจากแหล่งเดียวกันนี้ ระบบไฮบริดถูกปรับเทียบตามการเร่งความเร็วที่ช้าและการเบรกที่บ่อยครั้งของวงจรทดสอบ การเร่งความเร็วแบบก้าวร้าว การบรรทุกน้ำหนัก และอากาศเย็นในการจราจรจริงจะลดประสิทธิภาพนี้ลง อย่างไรก็ตาม รถไฮบริดเต็มรูปแบบคือกลุ่มที่ช่องว่างระหว่างตัวเลขในสเปกกับความเป็นจริงในสภาพการใช้งานจริงห่างกันน้อยกว่า PHEV อย่างชัดเจน

โหมดต่างๆ ทำร้ายแบตเตอรี่หรือไม่?

คำตอบของคำถามที่พบบ่อยนี้คือ ไม่ ไม่ว่าคุณจะใช้โหมด EV บ่อยแค่ไหน แบตเตอรี่ก็จะไม่เสื่อมสภาพ ระบบจัดการแบตเตอรี่ของระบบไฮบริดจะควบคุมการชาร์จและการคายประจุให้อยู่ในช่วงความปลอดภัยที่แคบ และไม่อนุญาตให้คายประจุลึกเลย โหมด EV และโหมด B ไม่ได้ทำงานในลักษณะที่ส่งผลต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ การเลือกปุ่มโหมดตามสภาพถนน ไม่ใช่เพื่อการประหยัดน้ำมัน ให้ผลดีต่อทั้งรถและกระเป๋าสตางค์ของคุณ

บทสรุป: ควรเลือกโหมดใดเมื่อใด?

โหมด Eco เป็นเพียงชั้นการตลาด มันไม่เกินช่วง 0-2% และคุณไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนพฤติกรรมการขับขี่โดยไว้ใจมัน โหมด EV เป็นกำไรระยะสั้นเมื่อมีพลังงานในแบตเตอรี่และติดสัญญาณไฟแดง การบังคับแบตเตอรี่ก็เป็นเพียงการปล่อยประจุจนหมดแล้วเข้าสู่รอบการชาร์จเท่านั้น โหมด B เป็นทางออกทางวิศวกรรมที่แท้จริง ซึ่งมีพื้นที่ใช้งานเฉพาะที่ชัดเจนคือทางลาดชันลง ช่วยลดการใช้พลังงานและปกป้องเบรก การประหยัดที่แท้จริงของไฮบริดมาจากการรู้ว่าข้อได้เปรียบของไฮบริดในช่วง 23-49% ปรากฏออกมาอย่างไรในโปรไฟล์การขับขี่แบบใด: เด่นชัดในการขับแบบหยุด-ออกตัว และกลับเป็นปกติบนทางด่วน ปุ่มโหมดในภาพนี้เป็นเพียงสกรูปรับ ไม่ใช่สวิตช์ไฟหลัก

แหล่งอ้างอิง

• Tested: Does Eco Mode Really Save Gas?
• Real-world usage of plug-in hybrid electric vehicles
• PHEVs Promised Efficiency, Drivers Are Burning Three Times More
• Fuel consumption and emissions performance under real driving
• Hybrid driving tips for best fuel economy
• Toyota Hybrid Drive Modes
• What Is Regenerative Braking and How Does It Work?
• What is Regenerative Braking in Hybrid Cars?
• Eco vs normal mode - test results
• ECO vs Normal Mode
• Better MPG: B Mode or Braking?
• EV mode is wasteful / less efficient on the highway (misconception)
• How to get more mpg out of your Toyota hybrid