Re: Toyota/Lexus Hybride Kurzreferenz
II.) Toyota Hybridkomponenten
Zum heutigen Zeitpunkt kann man bei Toyota auf verschiedene Generationen von Hybridtechnologieen zurückblicken, welche seit dem ersten Prius 1997 erschienen sind. Derzeit befinden sich zwei Systeme (Toyota, Lexus) im Einsatz, welche sich vielfach auch die gleichen Komponenten teilen. Grob gesagt lassen sich diese Systeme in den elektromechanischen Teil des Antriebsstrangs und den elektrischen Teil der Stromversorgung mit ihren Untersystemen einteilen. Hier also eine kurze Gliederung der Komponenten.
Elektromechanischer Antriebsstrang
AC Synchronous Motor (Elektromotor/generator)
Hierbei handelt es sich um einen bürstenlosen Elektromotor, welcher auch als Generator betrieben werden kann.
Power Split Device [PSD] (Leistungsverzweigte Kraftweiche)
Hierbei handelt es sich um die mechanische Verbindung zwischen Verbrennungs- und Elektromotoren, welche aus einem Planetenradsatz besteht und damit das Getriebe darstellt.
Reduction Gear (Untersetzungsgetriebe)
Hierbei handelt es sich um die mechanische Verbindung zwischen dem PSD und der Antriebsachse.
- Beim THS und THS II / HSD der 1. Generation erfolgte dies vom PSD (Power Split Device) über eine leise laufende Kette (Silent Chain) an ein Untersetzungsgetriebe (Reduction Gears). Das Untersetzungsgetriebe übertrug dann die Kraft an die Antriebsachse (Differential). -> siehe englische Webseite, Abbildung 1
- Beim HSD der 2. Generation sitzt das PSD (Power Split Planetary Gear) zusammen mit einem Untersetzungsgetriebe (Motor Speed Reduction Planetary Gear) in einem Zahnradsatz (Compound Planetary Gear Unit). Diese treibt ein Vorgelegerad (Counter Gear) an, welches dann wiederum auf ein Endantriebszahnrad (Final Gear) und somit die Antriebsachse (Difference Gear Unit) wirkt. -> siehe englische Webseite, Abbildung 19.
- Beim LHD sitzt ein zweistufiges Ravigneaux-Untersetzungsgetriebe (2-Stage Motor Speed Reduction Planetary Gear) mit zwei Bremsen/Kupplungen hinter MG2 und überträgt die Kraft auf die Antriebsachse -> siehe Forenartikel über das Lexus HSD
Torsen Limited Slip Differential (Torsen Sperrdifferential)
Das Torsen Sperrdifferential kommt nur bei bestimmten Fahrzeugen der Marke Lexus zum Einsatz
Elektrische Stromversorgung
High Voltage Battery pack (Hochvolt Akkus)
Hierbei handelt es sich um Hochvoltakkus, welche auf NiMH- oder Li-Ion-Zellen basieren. Mit Ihnen wird rekuperierte Energie gespeichert und die Motor/Generatoren bei abgeschaltetem Benzinmotor mit selbiger versorgt.
Power Control Unit
Hierbei handelt es sich um eine gehäuste Kombination aus Stromversorgungsystemen, welche unter anderem aus folgenden Subsystemen besteht.
Inverter (DC/AC Wandler): Der inverter wandelt Gleichstrom in Wechselstrom um und ermgöglicht somit den Betrieb der Elektromotoren als Motoren & Generatoren.
Voltage-Boosting Converter (Hochspannungsrichter): Der Boost Converter erhöht seit Einführung des THS II die Akkuspannung auf die benötigte Systemhochspannung.
DC/DC Converter (Niederspannungsrichter): Der Gleichstromrichter wandelt die Gleichstrom Versorgungsspannung der Akkus auf eine für Niedervolt-Bordsystem taugliche 12V Spannung herunter.
Links:
Toyota Übersicht über die einzelnen Hybridkomponenten
Englische Webseite: Entwicklung der Toyota Hybridsysteme
Prius Wiki zum PSD
Englische Webseite mit detailierter Darstellung der einzelnen Hybridkomponenten
Forum mit schematischen Artikel über das Lexus Hybrid Drive
Sly diverse Änderungen nach Vorlage des Autors per copy & paste eingefügt (ganzer Text)