Toyota Hybrid Synergie Drive

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1 Toyota Hybrid Synergie Drive Hannes Gautschi Direktor, Service & Training Toyota AG 10. September 2008 Toyota AG, CH-5745 Safenwil

2 Inhalt Entwicklung der Produkte Was ist ein Hybrid-Fahrzeug? Kombination von Antriebskonzepten Hybrid Synergy Drive Prius Technologie Aufbau und Funktion Zusammenfassung

3 Entwicklung der Produkte Toyota AG, CH-5745 Safenwil

4 Nachhaltige Mobilität Verschmutzung Globale Erwärmung Es wird immer einen Bedarf an Mobilität geben Wirtschaftliches Wachstum und Transporte sind eng miteinander verbunden Wir müssen aktiv sein, um die Umweltprobleme anzugehen und dies Ohne die Ressourcen der künftigen Generationen zu plündern

5 Herausforderung Umwelt Fahrzeugbestand (in Millionen) Millionen Fahrzeuge im Jahr Jahr Quelle: Handbuch der Automobilindustrie 1999

6 Herausforderung Umwelt CO 2 Dichte (ppm) IPCC Grenzwert 550ppm Jahr Quelle: IPCC 95 Jahresbuch (Intergovernmental Panel for Climate Change)

7 Toyota Vision LCA Life Cycle Assessment bezüglich CO 2 Andere Benzin Material Produktion (12%) Fahrzeug Produktion (6%) Kraftstoff Produktion (8%) Fzg. Gebrauch (72%) LCA CO2 emissions 1.00 Benzin MT Diesel MT 1 st Gen. Prius FCHV nd Gen. Prius Ziel 0.33 Quelle: Toyota Motor Corporation

8 Hybridantrieb 2004: Toyota lanciert die 2. Prius-Generation auf dem europäischen Markt.

9 Hybridantrieb 2005: Lexus lanciert den ersten Luxus SUV mit Hybridantrieb RX400h

10 Was ist ein Hybridsystem? Bremsenergierückgewinnung zur Nutzung vom Fahrzeugantrieb Fahren mit EL- Motor E-Motor Unterstützung E-Motor Unterstützung Regeneratives Bremsen Regeneratives Bremsen Regeneratives Bremsen Motor Start/Stop Motor Start/Stop Motor Start/Stop Motor Start/Stop «Mikro Hybrid» «Mild Hybrid» «Voll-Hybrid»

11 Was ist ein Hybridsystem? Fahren Bremsen Kraftstoffenergie Wärmeverluste Antrieb Wärmeverluste - Kühlmittel - Heisse Abgase - Mechanische Reibung - Luftwiderstand - Rollwiderstand - Bremsen

12 Was ist ein Hybridsystem? Fahren Bremsen Batterie Batterie Antrieb Kraftstoffenergie Wärmeverluste Wärmeverluste Energie Regenerierung - Kühlmittel - Heisse Abgase - Mechanische Reibung - Luftwiderstand - Rollwiderstand - Bremsen

13 Was heisst Toyota Hybrid Synergy Drive? Drehmoment und Leistung Leistung Benzinmotor : Drehmoment Elektromotor : Toyota Hybrid Synergy Drive Sinnvolle Kombination von 2 verschiedene Antriebsquellen, die einander ergänzen: Elektromotor: hohes Drehmoment flacher Verlauf bereits ab 0/min Benzinmotor: hohe Leistung Leistungskurven Fahrzeuggeschwindigkeit

14 Was heisst Toyota Hybrid Synergy Drive? Kombination von zwei unterschiedlichen Antriebskonzepten Verbrennungsmotor + Elektromotor = Hybrid-Fahrzeug Kombinieren und Nutzen der Vorteile der beiden Antriebsarten

15 Hybrid Synergy Drive Prius Technologie Toyota AG, CH-5745 Safenwil

16 Die Systeme im Vergleich HV Battery Seriehybrid Parallelhybrid HSD von Toyota Engine Inv 12V TM MG

17 Toyota AG, CH-5745 Safenwil Hauptkomponenten

18 Hauptkomponenten Generator HV Batterie Verbrennungsmotor 12V HV Battery Kraftverteilung (Planetensatz) Engine PS MG1 Inv Inverter MG2 Differential Elektromotor

19 Hauptkomponenten Verbrennungsmotor 1.5-l, 16-Ventile, DOHC VVT-i Atkinson-Zyklus, Benzinmotor (spezielle VVT-i Abstimmung) Hoher thermischer Wirkungsgrad Geringe interne Verluste Engine of the Year 2004, 2005, 2006

20 Hauptkomponenten Toyota Hybrid Synergy Drive Hybrid Antriebseinheit Arbeitet als CVT (Constant Variable Transaxle) clever gearbox mit Kraftverteilung (Planetensatz) verbindet: Benzinmotor Generator Elektromotor und Räder

21 Hauptkomponenten Toyota Hybrid Synergy Drive Generator / Starter Benzinmotor Produziert Ladestrom für die HV Batterie Versorgt Elektromotor Startet Benzinmotor Steuert CVT Funktion Generator

22 Hauptkomponenten Toyota Hybrid Synergy Drive Elektromotor Elektromotor / Generator Treibt Fahrzeug an Wandelt kinetische Energie in elektrischen Strom (verzögern) Max. Leistung: 50 kw Max. Drehmoment: 400 Nm! (maximales Drehmoment über grossen Bereich)

23 Hauptkomponenten Toyota Hybrid Synergy Drive Elektromotor (MG2) MG2 MG1 Generator (MG1) Kraftverteilung = Planentensatz (Herzstück des Systems) Verbindet Benzin- und Elektromotor Teilt die Kraft des Benzinmotors auf, zu: Räder Generator Motor Kraftverteilung (Planetensatz)

24 Hauptkomponenten Inverter Einheit Inverter: 201,6 V DC HV Batterie AC Spannung für Elektromotor und Generator Spannungswandler mit Verstärker: erhöht 201,6 V 500 V für Elektromotor und Generator Inverter für Klimaanlage: 201,6 V DC AC für elektrisch betriebenen A/C Kompressor

25 Hauptkomponenten HV Batterie Im Kofferraum hinter Rücksitzbank Trotzdem 410 l Kofferraumvolumen V Geringe Selbstentladung 1 Modul (6 Zellen) HV Batterie Einheit 1 Zelle (1,2 V)

26 ECB (elektronisch gesteuertes Bremssystem) ECB (Electrically Controlled Brake-System) Druck auf Bremspedal (elektrisches Signal): Hydraulikdruck + regenerative Bremskraft Bremspedaldruck VSC ECU Hydraulische Bremskraftsteuerung HV ECU Bremsaktuator Fahrbedingung Regenerative Bremskraftsteuerung

27 ECB (elektronisch gesteuertes Bremssystem) Kooperative Steuerung des regenerativen und hydraulischen Bremssystem ECB Aufteilung regenerative und hydraulische Bremskraft Verlangte Bremskraft (Hauptbremszylinder Druck) Bremskraft Hydraulische Bremskraft Regenerative Bremskraft Kooperative Bremskraft (Beispiel) Zeit

28 Zusammenfassung Toyota AG, CH-5745 Safenwil

29 Beschleunigung (0 100 km/h in sec.) Opel Vectra 1.8 (122 hp) VW Passat 2.0 (115 hp) NG Avensis D-4D (116 hp) Ford Mondeo 1.8 (125 hp) Ford Mondeo 2.0 DTCi (115 hp) Opel Vectra 2.2 DTI (125 hp) Renault Laguna 1,8 (120 hp) Renault Laguna 1.9 dci (120 hp) VW Passat 1.9 TDI (130 hp) Gen. Prius

30 Verbrauch (L / 100 km) VW Golf 1.9 TDI 5.2 MB A-Class 160 CDI 4.8 Opel Astra ECO4 4.8 Opel Corsa 1.7 DTI 4.7 Peugeot HDI 4.5 Audi A2 1.4 TDI 4.3 Peugeot 206 eco Smart diesel Gen. Prius 4.3 * Target

31 CO 2 Ausstoss (g / km) VW Golf 1.9 TDI 138 MB A-Class 160 CDI 127 Opel Corsa 1.7 DTI 126 Peugeot HDI 120 Opel Astra ECO4 119 Audi A2 1.4 TDI 116 Peugeot 206 eco Smart diesel Gen. Prius

32 Wo macht ein Hybridsystem Sinn? Auch beim Hybridfahrzeug spielt die Motoren- Technologie eine zentrale Rolle Index für den Kraftstoffverbrauch [%] Stadt Optimierter Motor Motorbetrie b Start / Stopp Regeneration Autobahn Benzin Automat (AT) Toyota Synergy Drive Toyota Synergy Drive

33 Der Prius stösst 1 Tonne weniger CO 2 aus, pro Jahr! Im Vergleich zu einem 2.0 l -Diesel aus dem D-Segment. Annahme: 20`000 Km pro Jahr.

34

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