Planetenträger beim Toyota Prius
Hallo liebe Community,
ich habe mich gerade hier angemeldet und auch schon fleißig die Suche benutzt aber leider nichts gefunden.
Mein Problem ist folgendes:
Ich schreibe zur Zeit eine Projektarbeit zum Thema Hybrid und da im speziellen über den Toyota Prius.
Kann mir jemand bitte sagen wie realisiert wird, dass sich beim Ausrollen oder beim elektrischen Fahren der Verbrennungsmotor bzw. der Planetenträger nicht mitdreht?
Ich lese immer nur das es keine Kupplung gibt, ich kann mir aber nicht recht vorstellen wie das dann funktionieren soll.
Ich bin für jede Antwort dankbar!
27 Antworten
Zitat:
Original geschrieben von gs-hybrid
Mild-Hybride können nicht gleichzeitig Strom erzeugen und verbrauchen, sondern immer nur eines von beidem.
Bei den meisten Vollhybrid-Konzepten ist das genauso, also bei allen parallelen Konstruktionen. Das THS ist im Moment die einzig bekannte Ausnahme...
Zitat:
Laut dem Prius-Papst Graham Davies dreht sich MG1 sehr wohl frei mit, und zwar mit der 2,6-fachen Geschwindigkeit von MG2. Das ergibt sich schlicht aus dem Übersetzungsverhältnis im Planetengetriebe. Das "freie Drehen" von MG1 erfolgt bis zu dessen maximaler Drehzahl. Um ein Überdrehen von MG1 zu verhindern, wird danach MG1 als Generator konfiguriert und der Verbrennungsmotor wird mit langsamer Drehzahl mitgeschleppt.
hab ich auch gelesen, steht auch so in der Priuswiki. Halte ich aber für Quatsch. Wenn der MG2 da frei drehen soll, dann muss der ICE fest gehalten werden (so ist das halt bei nem Plenetengetriebe), es gibt aber keine Einrichtung die den ICE blockiert und nein es reicht nicht das er schwerer zu drehen ist als der MG1 oder ähnliches und an eine wunderbare päpstliche Selbsthemmung glaube ich da auch nicht.
Es macht da auch steuerungstechnisch keinen Sinn da was frei drehen zu lassen.
Die Flashanimation mit den Übersetzungen ist ja schön und gut, sie stellt aber nur die Drehzahlen nach übersetzung da und berücksichtigt keine Drehmomente.
Das wenn ich da den MG2 hochschiebe und der ICE stehen bleibt und der MG1 runter geht, das passiert in wirklichkeit nur wenn der ICE blockiert wäre.
und warum geht da die Drehzahl des ICE nicht ins negative? Das passiert deshalb nicht, weil die Steuerung der MGs das so macht. Das ding wäre durchaus auch in der Lage den ICE rückwärts drehen zu lassen. Oder hat der ICQ im Prius eine "Rücktrittsperre" ?
Zitat:
Wenn er mal in diesem Zustand ist, muss MG1 nicht mehr getrieben werden, da bin ich mir ziemlich sicher. Ich habe es gerade an meinem ausgebauten PSD ausprobiert, MG1 dreht sich einfach mit, wenn sich MG2 vorwärts dreht, den Planetenträger muss man nur sehr leicht festhalten, damit er sich nicht bewegt. Ich nehme mal an, dass der Widerstand im Motor hoch genug ist, um ein Bewegen zu verhindern.
Darauf darf man sich aber nicht verlassen. der MG hat auch eine Masse die gerade durch die Übersetzung auf eine hoghe Drehzahl beschleunigt wird, das geht schon durch duie Trägheit schwer. Wie willst Du sicher gehen das sich der ICE nicht doch mit 20 U/min anfängt zu drehen? Ist ja auch nicht so das der eine unendliche Kompression hat.
Bei 1000 U/min sieht das schon anders aus als wenn man da mit der Hand dran rum dreht.
Zitat:
Wenn er mal in diesem Zustand ist, muss MG1 nicht mehr getrieben werden
Gut wenn er sich dreht braucht es vielleicht nicht mehr viel Drehmo und die Drehzahl zu halten, aber das ist dann dadurch kein freies drehen. Er wird die ganze Zeit drehzahlgeregelt.
Frei drehen = Leitung ab = kein einfluss auf den MG
Wenn Du den elektrischen Kraftübertragungspfad kappst, funktioniert das Power splitten nicht mehr, dann musst Du nen Bremsband nehmen, wie im konventionellen Automatikgetriebe.
Es ist auf völlig unsinnig über Details zu diskutieren, wie genau die Übersetzung ist und was "leicht" und "schwer" geht. Da bräuchte man schon Konstruktionsunterlagen.
Entscheidend ist aber, daß das Prinzip nur sein kann, durch die Vierquadrantensteuerung der MGs deren Drehzahlverhältnis so einzustellen das sich eine gewünschte Drehzahl des ICEs ergibt.
Hi,
ich habe eure Beiträge mit großem Interesse gelesen, aber kaum etwas verstanden. Macht aber nichts, ist ja auch nicht mein Fach.
Was ich mitbekommen habe, ist, dass der Hybridantrieb noch viel komplizierter ist, als ich mit meinem bisherigen Halbwissen gedacht habe.
Gestern sah ich in einem TV-Magazin einen Bericht über den geplanten Cayenne-Hybrid. Der habe Parallelhybrid, was ihm eine höhere Geschwindigkeit (glaube, bis 110/120kmh) mit der Batterie erlaube, insofern sei er dem Lexus-Hybrid überlegen.
Würdet ihr Experten mal, ohne auf die technischen Einzelheiten einzugehen, dazu kurz Stellung nehmen?
Danke,
Happycroco
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Ok, also wenn ich das jetzt hier so lese macht die Theorie mit der Drehzahlregelung von MG1 wohl mehr Sinn als das dieser sich frei mitdreht.
Zu 100% bestätigen kann mir aber niemand das die Drehzahl des ICE mittels MG1 auf 0 gehalten wird?
Zitat:
Original geschrieben von Malte1408
Darauf darf man sich aber nicht verlassen. der MG hat auch eine Masse die gerade durch die Übersetzung auf eine hoghe Drehzahl beschleunigt wird, das geht schon durch duie Trägheit schwer. Wie willst Du sicher gehen das sich der ICE nicht doch mit 20 U/min anfängt zu drehen? Ist ja auch nicht so das der eine unendliche Kompression hat.
Verlassen kann man sich natürlich nicht darauf, aber ich kann mir gut vorstellen, dass sich der ICE eben nicht drehen wird, wenn MG1 komplett frei läuft.
Zitat:
Gut wenn er sich dreht braucht es vielleicht nicht mehr viel Drehmo und die Drehzahl zu halten, aber das ist dann dadurch kein freies drehen. Er wird die ganze Zeit drehzahlgeregelt.
Der Drehmomentsensor zeigt aber in der Situation eben genau 0.0, ich kann mich nicht erinnern, beim el. Rollen etwas anderes gesehen zu haben. Das andere ist ja auch interessant, eben dass das in N auch so ist (kein Stromfluss zu den Motoren). Dann müsste der ICE anfangen, sich zu drehen, tut er aber höchstwahrscheinlich nicht.
Zitat:
Wenn Du den elektrischen Kraftübertragungspfad kappst, funktioniert das Power splitten nicht mehr
Das passiert eben genau in N.
Zitat:
Es ist auf völlig unsinnig über Details zu diskutieren, wie genau die Übersetzung ist und was "leicht" und "schwer" geht. Da bräuchte man schon Konstruktionsunterlagen.
Ja, eigentlich ist das wirklich ziemlich unwichtig, auch wenn der MG1 beim Rollen irgendwie elektrisch beeinflusst wird, es ist extrem wenig.
Wie meinst das mit der Übersetzung? Das ist doch alles bekannt. Das Trägheitsmoment der MGs könnte man auch noch bestimmen. Man braucht doch auch ein recht hohes Drehmoment, um einen Motor überhaupt mal zum Drehen zu bringen, leider weiß ich nicht, wie viel das ist. Als ich das mal gemacht habe, ging es jedenfalls recht schwer...
Zitat:
aber ich kann mir gut vorstellen, dass sich der ICE eben nicht drehen wird, wenn MG1 komplett frei läuft.
ich kann mir das eben nicht vorstellen, so schwer geht der ICE auch nicht zu drehen und der MG1 ist schon ne Schwungmasse die auf hohe Drehzahl gebracht werden muss.
Zitat:
Der Drehmomentsensor zeigt aber in der Situation eben genau 0.0
Das ist ja ziel der Regelung, wenn er frei mitlaufen würde, dann müsste das Moment ja leicht negativ sein. Der lässt sich ja nicht für lau drehen....
Stell Dir vor Du ziehst nen Wohnwagen weg und er hilft mit, so daß Du keine Kraft brauchst. Das nenne ich nicht frei mitlaufen.
ein von 0 abweichendes Moment würde bei halten der Drehzahl von MG2 kraft auf den ICE ausüben.
Vielleicht meint das auch eher euer Papst, nämlich einen drehzahlgeregelten Betrieb mit dem Ziel kein Drehmoment auszuüben. Wobei wir wieder da wäre was ich am Anfgang geschrieben habe, das ist ja genau der Fall wenn die Drehzahl genau auf das +2,6fache gehalten wird. Wenn man einen Drehmomentsensor hat, ist das natürlich präziser als nur über die Drehzahl.
Das ist aber schon was anderes als im N-Modus
Zitat:
Original geschrieben von Malte1408
Das ist ja ziel der Regelung, wenn er frei mitlaufen würde, dann müsste das Moment ja leicht negativ sein. Der lässt sich ja nicht für lau drehen....
Stimmt auch wieder, dachte ich mir eigentlich auch so...
Zitat:
Das ist aber schon was anderes als im N-Modus
Du meinst, weil bei N MG2 kein Moment ausübt, oder?
Ich sehs schon, ich muss die Ansteuerung der Motoren mal etwas überwachen, wenn ich mal Lust habe und die Garantie abgelaufen ist 😉. Man bekommt über OBD Informationen über Drehzahlen und die Momentsensoren, aber leider nicht den Strom zu den einzelnen Motoren, das wäre hochinteressant, um die Leistungsverzweigung besser zu sehen. Man kann zwar die mech. Leistung der Motoren ausrechnen, aber es wäre mal spannend, die Verluste berechnen zu können. Den Strom zur Batterie kann man aber sehen.
Hallo,
die letzten Geheimnisse vom PSD werden wir wohl erst erfahren, wenn es uns gelingt, bei Toyota einen Spion einzuschleusen, ich dachte da z.B. an Pitton 😁. Aber etwas ernsthafter, es gibt halt doch zu wenig Daten, beide Versionen erscheinen möglich, mir persönlich gefällt die Malte-Version besser.
@Indy: Für welche Schulart ist die Arbeit gedacht und kannst Du die Facharbeit in das Internet stellen? Wäre sicher interessant und virtuelle Noten gibt es auch bei MT. 🙂
MfG Harry
Zitat:
Original geschrieben von Happycroco
ich habe eure Beiträge mit großem Interesse gelesen, aber kaum etwas verstanden. Macht aber nichts, ist ja auch nicht mein Fach.
Was ich mitbekommen habe, ist, dass der Hybridantrieb noch viel komplizierter ist, als ich mit meinem bisherigen Halbwissen gedacht habe.
Gestern sah ich in einem TV-Magazin einen Bericht über den geplanten Cayenne-Hybrid. Der habe Parallelhybrid, was ihm eine höhere Geschwindigkeit (glaube, bis 110/120kmh) mit der Batterie erlaube, insofern sei er dem Lexus-Hybrid überlegen.
Würdet ihr Experten mal, ohne auf die technischen Einzelheiten einzugehen, dazu kurz Stellung nehmen?
Wenn der Cayenne Hybrid bis 120 km/h elektrisch fahren kann, ist das zwar sehr schön, aber dann ist natürlich auch die Batterie eher alle und muss eher nachgeladen werden. Der E-Betrieb wird daher wohl nicht allzu lange durchzuhalten sein ...
Das Toyota Hybrid System ist dagegen so programmiert, dass der E-Motor nur dann alleine läuft, wenn der Benzinmotor ineffizient zu betreiben ist. Und das ist nun mal bei niedrigen Drehzahlen bzw. bei niedriger Last, weil dann die fast geschlossene Drosselklappe hohe Pumpverluste generiert.
Zitat:
Original geschrieben von Happycroco
Hi,ich habe eure Beiträge mit großem Interesse gelesen, aber kaum etwas verstanden. Macht aber nichts, ist ja auch nicht mein Fach.
Was ich mitbekommen habe, ist, dass der Hybridantrieb noch viel komplizierter ist, als ich mit meinem bisherigen Halbwissen gedacht habe.
Das sind ja noch eher Kleinigkeiten...
Zitat:
Gestern sah ich in einem TV-Magazin einen Bericht über den geplanten Cayenne-Hybrid. Der habe Parallelhybrid, was ihm eine höhere Geschwindigkeit (glaube, bis 110/120kmh) mit der Batterie erlaube, insofern sei er dem Lexus-Hybrid überlegen.
Würdet ihr Experten mal, ohne auf die technischen Einzelheiten einzugehen, dazu kurz Stellung nehmen?
Die "Überlegenheit" des Porsche-Systems wurde auch schon in einem Heise-Artikel so ähnlich angesprochen, aber die Wahrheit ist doch etwas anders 😉
Dieser Unterschied ergibt sich einfach aus der komplett anderen Konstruktion Bei Porsche ist es ja nur eine Verbindung von einem E-Motor und dem Benziner über eine Kupplung (parallel).
Mit "elektrisch fahren" meinen die wohl, dass der Benziner steht und der E-Motor das Auto antreibt. Das geht hier bis 120 km/h. Problem ist bloß, dass das Auto logischerweise sehr viel Leistung braucht, um überhaupt diese Geschwindigkeit zu halten. Der Akku ist nicht größer als bei Lexus und daher ist die Energie sehr schnell aufgebraucht, wenn man das wirklich macht. Sinnlos ist das Ganze auch noch; man muss alles wieder über den Benziner nachladen.
Nützlich ist das nur, wenn man bergab fährt oder langsamer werden will. Dann wird wahrscheinlich der Motor abgestellt, abgekuppelt und man rollt nur noch. Wenn es wie bei Toyota läuft, kann man dann noch ein wenig Gas geben, um nicht so schnell langsamer zu werden oder leicht zu beschleunigen. Das ist dann unser elektrisches Fahren 😉
Beim Lexus hat man die Leistungsverzweigung über das Planetengetriebe und die 2 E-Maschinen. durch die Verhältnisse im Getriebe kann der Motor nur bis ungefähr 70 in Ruhe bleiben, sonst würde sich die kleine E-Maschine zu schnell drehen.
Der einzige Unterschied, wenn man bei 120 "elektrisch fährt" (geht also bei beiden) ist also, dass beim Lexus der Motor mitdreht, beim Porsche nicht. Nachteil ist nur, dass man ein wenig Verlust durch den Motor produziert, das ist aber sehr wenig. Das ist nicht so einfach zu ändern (beim neuesten Prius-Prototypen gehts bis 100, also nichts ist unmöglich 😉), aber so dramatisch ist der Nachteil auch wieder nicht, weil sich der Motor dank des stufenlosen Getriebes sehr langsam dreht.
Das wird dann lustigerweise beim Rollen bei einer höheren Geschwindigkeit als 120 zum Vorteil für das Lexus-System, da das Getriebe die Drehzahl weiter unten halten kann...
Danke, GS-hybrid, Tobi,
das meiste leuchtet mir ein, so ähnlich hab ich's in der Konsequenz auch schon vermutet.
Gruß,
Happycroco
Zitat:
Original geschrieben von harryman1946
Hallo,
die letzten Geheimnisse vom PSD werden wir wohl erst erfahren, wenn es uns gelingt, bei Toyota einen Spion einzuschleusen, ich dachte da z.B. an Pitton 😁. Aber etwas ernsthafter, es gibt halt doch zu wenig Daten, beide Versionen erscheinen möglich, mir persönlich gefällt die Malte-Version besser.
@Indy: Für welche Schulart ist die Arbeit gedacht und kannst Du die Facharbeit in das Internet stellen? Wäre sicher interessant und virtuelle Noten gibt es auch bei MT. 🙂
MfG Harry
Die Arbeit ist eine Studienarbeit. Ich bin BA-Student und habe in meiner Praxisphase die Aufgabe bekommen, zu überprüfen, ob der Einsatz eines Planetengetriebes in einem speziellen Fahrzeugtyp in Verbindung mit Hybridantrieb realisierbar ist.
Zur Einarbeitung diente mir da halt der Prius.
Ich musste feststellen das so ein Antrieb wohl möglich ist, die Steuerung und Regelung eines Planetengetriebes wie es den Toyota Leuten gelungen ist aber wohl ein paar Jahre an Forschung und Entwicklung gekostet haben dürfte.
Ins Internet werde ich die Arbeit leider nicht stellen können da ich gerne bei der Firma noch ein Weilchen arbeiten möchte.😉