Toyota Hybrid Synergie Drive

Transkript

1 Toyota Hybrid Synergie Drive Hannes Gautschi Leiter Kundendienst und Technik Toyota AG 22. September 2006 Toyota AG, CH-5745 Safenwil

2 Inhalt Herausforderung Umwelt Hintergrund der Entwicklung Individuelle Mobilität Entwicklung und Produkte Was ist ein Hybrid-Fahrzeug? Kombination von Antriebskonzepten Aufbau und Funktion

3 Herausforderung Umwelt 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 Luftqualität Emissionszunahme (NOx, CO, HC) Entwicklungsländer Klimaänderung Zunahme von CO 2 Lebensstandard Energiebedarf Verschiedene Energiequellen Oil, Nuklear,Gas, Kohle, Erneuerbare Energie, Quelle: Toyota Motor Corporation

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

8 Entwicklung und Produkte Toyota AG, CH-5745 Safenwil

9 Das Öko-Fahrzeug FCHV (Fuel cell) HSD DPNR D-4 LPG Diesel DI (Common-rail) Lean Burn EV VVT-i Alternative Treibstoffe Diesel Motor Benzin Motor Elektroantrieb

10 Hybridantrieb 1997: Toyota lanciert den Prius das weltweit erste Hybridfahrzeug welches in grossen Stückzahlen für den japanischen Markt produziert wird

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

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

13 Hybridantrieb 2006: Lexus GS 450h

14 Hybridantrieb Japan: MPV mit Hybridantrieb

15 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

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

17 Was ist ein Hybrid-Fahrzeug? Kombination von zwei unterschiedlichen Antriebskonzepten Verbrennungsmotor + Elektromotor = Hybrid-Fahrzeug Kombinieren und Nutzen der Vorteile der beiden Antriebsarten

18 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

19 Toyota Hybrid Synergy Drive Vergleich mit andern Hybridsystemen Toyota AG, CH-5745 Safenwil

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

21 CO 2 Reduktion: Ansatzpunkte Fahren Bremsen Kraftstoffenergie Antrieb Wärmeverluste Wärmeverluste - Kühlmittel - Heisse Abgase - Mechanische Reibung - Luftwiderstand - Rollwiderstand - Bremsen

22 CO 2 Reduktion: Hybridtechnologie Fahren Bremsen Batterie Batterie Antrieb Wärmeverluste Kraftstoffenergie Wärmeverluste Energie Regenerierung - Kühlmittel - Heisse Abgase - Mechanische Reibung - Luftwiderstand - Rollwiderstand - Bremsen

23 Toyota AG, CH-5745 Safenwil Hauptkomponenten

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

25 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

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

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

28 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)

29 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)

30 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

31 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)

32 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

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

34 Toyota Prius Fahrwerte Toyota AG, CH-5745 Safenwil

35 Beschleunigung (0 100 km/h in sec.) CG Prius 13.4 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) 9.9 NG Prius

36 Verbrauch (L / 100 km) VW Golf 1.9 TDI CG Prius MB A-Class 160 CDI Opel Astra ECO4 Opel Corsa 1.7 DTI Peugeot HDI 4.5 Audi A2 1.4 TDI Peugeot 206 eco Smart diesel 3.4 VW Lupo 3L 3.0 NG Prius 4.3 * Target

37 CO 2 Ausstoss (g / km) VW Golf 1.9 TDI 138 MB A-Class 160 CDI Opel Corsa 1.7 DTI Peugeot HDI CG Prius Opel Astra ECO Audi A2 1.4 TDI Peugeot 206 eco Smart diesel 90 VW Lupo 3L 88 NG Prius

38 Emissionen Abgaswerte New Prius und New Avensis Kohlenmonoxid CO g/km Kohlenwasserstoff HC g/km Stickoxid Nox g/km HC&Nox g/km Avensis D N/A Avensis D N/A Avensis D4D 0.14 N/A Prius I N/A Prius II N/A Grenzwerte Euro4Benzin N/A Grenzwerte Euro4Diesel 0.50 N/A

39 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.

40 Umwelt-Strategie Toyota AG Unterstützungsprogramme 35% 30% 25% 32% Regional National 20% 15% 10% 16% 14% 12% 10% 10% 7% 6% 6% 5% 5% 0% 2% 0% NL B GR N IRL ES I F P UK S CH

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