Unterschiede

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--- psd [2010/07/24 18:21] – /* (6) Schnell fahren ohne ICE. */ Betrachtung über Mitschleppverluste des ICE geändert (Schleppverlustreduktion durch VVT-i ist begrenzt. Variabler Ventiltrieb hat auch nichts direkt mit PSD zu tun) celera
+++ psd [2023/12/29 22:08] (aktuell) – Externe Bearbeitung 127.0.0.1
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 **PSD** = engl. Abkürzung für **Power Split Device** - Kraftverteiler (= Planetenrad-Getriebeeinheit des Prius). Die deutsche Übersetzung von PSD im Prius-I-[[ncf]] lautet: Antriebskraftverteilungs-Vorrichtung (!).
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 ====== PSD in den verschiedenen Prius-Generationen ======
-Vom grundsätzlichen Aufbau her hat sich das Hybridsystem, und damit auch das PSD, nicht geändert. Daher gilt nachfolgende Beschreibung sowohl für den Prius I, den Prius II als auch den Prius III. Beim aktuellen Prius III befindet sich auf der Welle von MGS 2 zwar ein Untersetzungsgetriebe, doch kann MG2 mit seinem Untersetzungsgetriebe bezüglich der Kraftabgabe an das PSD als eine Einheit betrachtet werden.
+Vom grundsätzlichen Aufbau her hat sich das Hybridsystem, und damit auch das PSD, nicht geändert. Daher gilt nachfolgende Beschreibung sowohl für den Prius I, den Prius II als auch den Prius III. Beim aktuellen Prius III befindet sich auf der Welle von MG2 zwar ein Untersetzungsgetriebe, doch kann MG2 mit seinem Untersetzungsgetriebe bezüglich der Kraftabgabe an das PSD als eine Einheit betrachtet werden.
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   *  Sonnenrad, verbunden mit MG1 (oft "Generator" genannt)
   *  Planetenträger, verbunden mit ICE
-  *  Hohlrad, verbunden mit MG2 (oft "E-Motor" genannt)
+  *  Hohlrad, verbunden mit MG2 (oft "E-Motor" genannt) und mit den Rädern
 Durch unterschiedliche Drehzahlen und Drehrichtungen dieser drei Komponenten mitsamt ihrer angeflanschten Motoren wird ein stufenlos variables Getriebe realisiert ([[cvt]]). In einem Planetengetriebe hängen die Drehzahlen der drei //Teilnehmer// immer proportional, linear voneinander ab. Deshalb lassen sich diese Verhältnisse grafisch durch einen sogenannten Nomographen darstellen. Ein solcher **Nomograph** (auch: "Nomogramm" oder english: "Colinear Graph") ist auf dem ersten Bild unten zu sehen. Die linke **senkrechte Linie** repräsentiert **alle möglichen Drehzahlen** des MG1, die mittlere die vom ICE, die rechte von MG2. Bei richtiger Skaleneinteilung und Positionierung der Linien lassen sich alle gültigen Drehzahlkombinationen durch eine **gerade Verbindungslinie** darstellen. Die im Bild eingezeichnete Linie zeigt als Beispiel den Zustand ICE steht still, MG2 bewegt sich vorwärts (und somit auch das Auto) und folglich muss sich MG1 rückwärts bewegen. Die weiter unten besprochenen Zustände entsprechen anderen geraden Linien.
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 Die vielen unterschiedlichen Zustände des Hybridantriebs bzw. des PSD sind mit beweglichen Grafiken schön dargestellt in einem Prius I-Simulator aus Japan und, anders, auf der Webseite von Graham Davies (s. Weblinks).
-{{image_nomograph.jpg}}  {{image_planetenskizze.jpg}}
+{{file:nomograph.jpg}}  {{file:planetenskizze.jpg}}
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 ==== (1) Wagen setzt sich elektrisch in Bewegung. ====
-MG2 ist mit dem Hohlrad verbunden und auch mit den Rädern. Deshalb reicht es, wenn der Computer dem MG2 Strom zuführt //(MG2 als Motor)//. Hohlrad und damit der Wagen setzen sich in Bewegung. Da der ICE stillsteht, steht der Planetenträger still, die Planeten selbst aber werden aber vom Hohlrad ins Rotieren gebracht und treiben das Sonnenrad samt MG1 an, rückwärts. MG1 läuft frei mit.
+MG2 ist mit dem Hohlrad verbunden und auch mit den Rädern. Deshalb reicht es, wenn der Computer dem MG2 Strom zuführt //(MG2 als Motor)//. Hohlrad und damit der Wagen setzen sich in Bewegung. Da der ICE stillsteht, steht der Planetenträger still, die Planeten selbst aber werden vom Hohlrad ins Rotieren gebracht und treiben das Sonnenrad samt MG1 an, und zwar rückwärts. MG1 läuft frei mit.
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 ==== (4b) Wagen fährt elektrisch rückwärts, ICE wird gestartet. ====
-In Prinzip passiert genau dasselbe wie unter Punkt 4, nur dass MG1 während der elektrischen Rückwärtsfahrt lose vorwärts dreht. Der Computer veranlasst also nicht, dass MG1 weniger rückwärts, sondern dass er schneller vorwärts dreht. Der Effekt auf den Planetenträger ist identisch: er setzt sich vorwärts in Bewegung. Wie unter Punkt 4 erklärt, kommt es nicht auf die absolute Drehrichtung an, sondern auf die Relation zur Bewegung des Hohlrades.
+In Prinzip passiert genau dasselbe wie unter Punkt 4a, nur dass MG1 während der elektrischen Rückwärtsfahrt lose vorwärts dreht. Der Computer veranlasst also nicht, dass MG1 weniger rückwärts, sondern dass er schneller vorwärts dreht. Der Effekt auf den Planetenträger ist identisch: er setzt sich vorwärts in Bewegung. Wie unter Punkt 4a erklärt, kommt es nicht auf die absolute Drehrichtung an, sondern auf die Relation zur Bewegung des Hohlrades.
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 Dieses Thema ist im Vergleich zum Vorherigen recht harmlos und überdies fast allen bekannt: Wenn wir mit dem Bremspedal einen Antrag auf Verzögerung an den Computer stellen, bemüht er sich, möglichst viel Bremswirkung dadurch zu erzielen, dass //MG2 als Generator// geschaltet wird. Der Zustand des ICE und die daraus resultierende Situation des MG1 spielt dabei keine Rolle, solange man in //D// bleibt und nicht nach //B// schaltet.
+Ist die Batterie voll, läuft allerdings der ICE mit und erzeugt eine zusätzliche Bremswirkung. Diese ist aber schwächer als wenn man in "B" geht.
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 Die Motorbremse wird aktiviert, wenn man den [[b-modus]] einschaltet. Es passiert das gleiche wie beim normalen Bremsen, jedoch wird zusätzlich //MG1 als Generator// geschaltet. Der ICE läuft (im Gegensatz zu Punkt 6) mit hoher Kompression mit und erzeugt so eine zusätzliche Bremswirkung. Das macht jedoch nur Sinn, wenn die [[hybrid-batterie]] bereits voll ist oder die entsprechende Leistung nicht aufnehmen kann. Sonst sollte man nie auf //B// schalten.
+Bei langen Bergabstrecken sowie bei tiefen Temperaturen ist es allerdings ratsam gleich in den "B" Modus zu gehen, da unter Umständen sonst die mechanischen Bremsen zu stark beansprucht werden. (Bei tiefen Temperaturen wird der mögliche Rekuperationsstrom limitiert und wenn die Batterie voll ist geht alles was nicht im ICE absorbiert wird direkt auf die mechanischen Bremsen)
 ==== (8) Neutralstellung. ====
-Das ist eigentlich ganz einfach, der Computer tut nichts. MG1 und MG2 laufen leer mit, der ICE steht. Bei Fahrgeschwindigkeiten über ca. 80 km/h muss MG1 den ICE mitschleppen (siehe Punkt 6). Wenn der Prius steht, bleiben MG1, MG2 und der ICE stehen.
+Das ist eigentlich ganz einfach, der Computer tut nichts. MG1 und MG2 laufen leer mit, der ICE behält den Zustand bei, den er hatte, bevor auf N geschaltet wurde d. h. entweder er steht oder läuft mit Leerlaufdrehzahl. Bei Fahrgeschwindigkeiten über ca. 80 km/h muss MG1 den ICE mitschleppen (siehe Punkt 6). Bedeutet praktisch: Man fährt über 80 km/h, ICE läuft zwangsweise mit und man wählt die Neutralstellung: Der ICE wird weiter laufen. **Wichtig**: Dieser Zustand wird beibehalten, auch wenn man beispielsweise ganz angehalten hat (wenn man also aus 90 km/h bis zum Stillstand bremst) - in Neutralstellung wird der Zustand beim Einlegen der Neutralstellung einfach beibehalten.
+===== Verteilung von Drehmoment und Leistung in Abhängigkeit der Drehzahl =====
+Das PSD verteilt die Leistung der Zweige nicht in einem festen Verhältnis. Warum das so ist und wie es sich verhält, hat im Forum www.priusfreunde.de Priusfreund @proprius im Thread "Planetengetriebe: Drehzahl/Drehmoment/Leistung" sehr schön erklärt:
+http://www.priusfreunde.de/portal/index.php?option=com_kunena&Itemid=117&func=view&catid=13&id=301534#462021
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 ====== Weblinks ======
-  *  [[http://www.hybridsynergydrive.com|Hybrid Synergy Drive auf Toyota Website]]
+  *  [[http://eahart.com/prius/psd/|Toyota Prius - Power Split Device (PSD) (englisch)]]
-  *  [[http://homepage.mac.com/inachan/prius/planet_e.html|PSD-Simulator (Flash)]]
-  *  [[http://www.geocities.com/hanshege/Auto/Prius.html|Funktionsweise des PSD bei Hans Hege]]
   *  [[http://www.wind.sannet.ne.jp/m_matsu/prius/ThsSimu/index_i18n.html?Language=en?Country=DE|Prius-Simulation aus Japan]]
   *  [[http://prius.ecrostech.com/original/Understanding/PowerSplitDevice.htm|PSD Erklärung von Graham Davies (englisch)]]
-  *  [[http://prius.ecrostech.com|Neue Seite vonGraham Davies (englisch)]]
-  *  [[http://eahart.com/prius/psd/|PSD Grenzen ausprobieren]]
-  *  [[http://www.priusfreunde.de/portal/index.php?option=com_docman&task=doc_download&gid=62|Patentschrift Toyota Lastabgabeeinrichtung **(aus rechtlichen Gründen nur für bei Priusfreunde registrierte Mitglieder!**)]]
   *  [[http://www.flickr.com/photos/31809458@N00/sets/72157594564180400|Wunderschöne Fotos eines zerlegten Hybridgetriebes]]
+  *  [[http://www.youtube.com/watch?v=ZmHpSyTsfm0|Video: Prius (2nd Gen) P112 Hybrid Transaxle (eCVT) Operation. (englisch)]]
+  *  [[http://www.youtube.com/watch?v=dLNDGUISTYM|Video: 3rd Generation Toyota Hybrid (eCVT) Transaxles. (englisch)]]
+  *  [[http://www.priusfreunde.de/portal/index.php?option=com_docman&task=doc_download&gid=62|Patentschrift Toyota Lastabgabeeinrichtung **(aus rechtlichen Gründen nur für bei Priusfreunde registrierte Mitglieder!**)]]
+  *  [[http://depatisnet.dpma.de/DepatisNet/depatisnet?action=bibdat&docid=DE102007055875A1|Patentschrift einer Toyota Lastabgabeeinrichtung]]