Nomografisches Diagramm

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1 Nomografisches Diagramm
HSD-Nomo 0 Nomografisches Diagramm + - U/Min. - + Drehmoment 2,6 1 1 2,64 Sonnenrad (MG1) Träger (Motor) Hohlrad (Räder) Träger (Fest) Sonnenrad (MG2) Kraftweiche Reduktionsgetriebe Die vertikalen Zeilen zeigen die Drehzahl (U/Min.) und die Drehrichtung an. Die Abstände zwischen den vertikalen Zeilen zeigen die Übersetzungsverhältnisse an. Die Pfeile zeigen die Drehmomentrichtung an Darstellung von: Drehzahl(U/Min.) Drehrichtung Leistungsgleichgewicht (Drehmoment) Die vertikalen Zeilen zeigen die Drehzahl (U/Min.) und die Drehrichtung für: Sonnenräder Planetenradträger Tellerrad Rot: Entladen Blau: Laden Drehrichtung des MG MG1, MG2 Vorwärts + Rückwärts - : treibend Dreh-Moment Plus (+) Entladen Laden Minus-) Laden Entladen : angetrieben Elektromotor: “+” / ”+” oder “-” / “-” Generator: “+” / “-” oder “-” / “+”

2 Hochleistungs-Batterie
HSD-Nomo 1 HSD-Betrieb Alle Drehungen sind gestoppt Fahrzeug steht, Ottomotor aus Dieses Nomogramm ist am einfachsten zu deuten. Kein Aggregat treibt (roter Pfeil) und kein Aggregat wird angetrieben (blauer Pfeil), die Drehmomentpfeile fehlen. Die rote Linie liegt auf der Nulllinie. Das heißt: Es bewegt sich kein Bauteil. Oberhalb des Nomogramms befindet sich die Linie der im folgenden dargestellten Fahrzustände: Der rote Teil bedeutet, dass der Prius steht. System gestoppt Geschwindigkeit Motor MG1 [System gestoppt] MG2 Hochleistungs-Batterie (MG1) (Motor) (Räder) (Fest) (MG2)

3 Hochleistungs-Batterie
HSD-Nomo 2 HSD-Betrieb Motor wird gestartet (“P”) Der Generator MG1 startet den Motor Reaktive Steuerung durch den MG2: Verhindert eine Rückwärtsdrehung des Hohlrades (der Räder) Geschwindigkeit Motor MG1 [Motor wird gestartet] (Fahrzeug gestoppt und Hochspannungsbatterie wird neu geladen) - Der MG1 fungiert als Anlasser zum Starten des Motors. - Gleichzeitig wird Strom an den MG2 angelegt, um zu verhindern, dass sich das Tellerrad dreht. MG2 Hochleistungs-Batterie (MG1) (Motor) (Räder) (Fest) (MG2)

4 HSD-Betrieb: Ottomotor starten
1 MG1 2 MG2 3 Kraftweiche 4 Reduktionsgetriebe Der Motorgenerator MG1 überträgt die Kraft auf sein Sonnenrad. Die Planetenräder der Kraftweiche rollen im Hohlrad ab und damit bewegt sich der Planetenträger in die gleiche Richtung wie der MG1. Der Motor springt an. Das Fahrzeug steht und so kann sich das Hohlrad nicht wegdrehen – es ist mit den Rädern verbunden. Grüner Pfeil = Drehrichtung Roter Pfeil - vom MG1 Blauer Pfeil - zum Ottomotor

5 Hochspannungsbatterie
HSD-Nomo 3 HSD-Betrieb Leerlauf Der Motor dreht den MG1, um die Hochleistungsbatterie zu laden (“P” oder “D”). Der Generator MG1 lädt die Batterie Reaktive Steuerung durch den MG2: Verhindert eine Rückwärtsdrehung des Hohlrades (der Räder) Geschwindigkeit MG2 Motor MG1 MGR Hochspannungsbatterie Motor MG1 [Leerlauf] (Fahrzeug gestoppt und Hochspannungsbatterie wird neu geladen) - Nachdem der MG1 den Motor angelassen hat, treibt der Motor den MG1 an, der daraufhin Strom erzeugt und die Hochspannungsbatterie auflädt. MG2 Hochleistungs-Batterie (MG1) (Motor) (Räder) (Fest) (MG2)

6 HSD-Betrieb: Leerlauf
1 MG1 2 MG2 3 Kraftweiche 4 Reduktionsgetriebe Der Ottomotor läuft, er dreht den Planetenträger. Der Motorgenerator MG1 dreht sich dadurch ebenfalls und erzeugt Strom. Die Räder stehen. Grüner Pfeil = Drehrichtung Roter Pfeil - vom Ottomotor Blauer Pfeil - zum MG1

7 Hochleistungs-Batterie
HSD-Nomo 4 HSD-Betrieb Elektrisches Anfahren des Fahrzeuges Elektromotor MG2 treibt die Räder an: Drehmoment Motor < Antriebsdrehmoment Generator MG1 dreht sich in entgegen- gesetzter Richtung, ohne Strom zu erzeugen Ottomotor steht Geschwindigkeit Motor MG1 [Fahrzeug fährt an] - Zum Anfahren des Fahrzeugs werden der MG2 und MGR verwendet. - MGR treibt die Hinterräder an (nur 4WD-Modell). MG2 Hochleistungs-Batterie (MG1) (Motor) (Räder) (Fest) (MG2)

8 HSD-Betrieb: elektrisch vorwärts anfahren
1 MG1 2 MG2 3 Kraftweiche 4 Reduktionsgetriebe Grüner Pfeil = Drehrichtung Roter Pfeil - vom MG2 Blauer Pfeil - zum Rad Durch MG2 fährt der Prius elektrisch an. Der Ottomotor steht. Dadurch dreht sich der MG1 rückwärts, ohne Strom zu erzeugen.

9 HSD-Betrieb: verschiedene Fahrzustände vorwärts
1 MG1 2 MG2 3 Kraftweiche 4 Reduktionsgetriebe Grüner Pfeil = Drehrichtung Roter Pfeil - vom Ottomotor Roter schraffierter Pfeil - vom MG2 Blauer Pfeil - zum Rad So drehen sich Zahnräder und Motoren, wenn Ottomotor und MG2 gemeinsam das Fahrzeug antreiben. MG2 regelt zusammen mit MG1 das Drehmoment, das am Hohlrad ankommt.

10 Hochleistungs-Batterie
HSD-Nomo 5 HSD-Betrieb Anfahren des Fahrzeuges (El. und Fossil) Der Ottomotor dreht MG1, um die Hochleistungsbatterie zu laden Der Ottomotor läuft mit günstigem Wirkungsgrad, er treibt sowohl die Räder an als auch MG1. MG1 liefert den Strom für MG2 Geschwindigkeit Motor Motor Motor MG1 [Fahrzeug fährt mit der Kraftmaschine an] - Der MG1 wird aktiviert, um den Motor zu starten, wenn zusätzliche Leistung angefordert wird - Die Kraftmaschine wird auch gestartet, wenn der Ladezustand (SOC), die Temperatur der Hochspannungsbatterie und des Motorkühlmittels von dem angegebenen Niveau abweichen. Nach dem Anlassen des Motors: - Der Motor dreht den MG1, um die Hochspannungsbatterie zu laden. - Der MG2 nutzt den erzeugten Strom. MG2 Hochleistungs-Batterie (MG1) (Motor) (Räder) (Fest) (MG2)

11 Hochspannungsbatterie Hochspannungsbatterie
HSD-Nomo 6 HSD-Betrieb Leichte Beschleunigung Der Motor treibt die Räder an und MG1 Der erzeugte Strom wird an MG2 geliefert Geschwindigkeit MG2 Motor MG1 MGR Hochspannungsbatterie MG2 Motor MG1 MGR Hochspannungsbatterie Motor Motor Motor MG1 [Leichte Beschleunigung mit dem Motor] - Das Fahrzeug wird nur mit Motorleistung angetrieben. - Die Motorantriebskraft wird zwischen dem Rad und MG1 aufgeteilt. - Der erzeugte Strom wird an den MG2 geliefert. - Der MGR stoppt, um einen niedrigen Kraftstoffverbrauch zu erreichen (nur Modelle mit 4-Radantrieb). MG2 Hochleistungs-Batterie (MG1) (Motor) (Räder) (Fest) (MG2)

12 Hochspannungsbatterie Hochspannungsbatterie
HSD-Nomo 7 HSD-Betrieb Geringe Last & gleichmäßige Fahrt Der Motor treibt die Räder und MG2 an MG1 wird genutzt, um ein optimales Drehzahlverhältnis zu erreichen Geschwindigkeit MG2 Motor MG1 MGR Hochspannungsbatterie MG2 Motor MG1 MGR Hochspannungsbatterie Motor Motor Motor MG1 [Bei niedriger Last und Fahrt mit Tempomat] - Das Fahrzeug wird nur mit Motorleistung angetrieben. - Die Motorantriebskraft wird zwischen dem Rad und MG2 aufgeteilt. - Der erzeugte Strom wird zum MG1 gesendet (durch den Antrieb des MG1 erreicht die komplexe Planetenradeinheit ein optimales Übersetzungsverhältnis, um somit eine konstante Geschwindigkeit einzuhalten). Der MGR stoppt, um einen niedrigen Kraftstoffverbrauch zu erreichen (nur Modelle mit 4-Radantrieb). MG2 Hochleistungs-Batterie (MG1) (Motor) (Räder) (Fest) (MG2)

13 Hochspannungsbatterie Hochspannungsbatterie
HSD-Nomo 8 HSD-Betrieb Volllast MG1 und die Hochleistungsbatterie liefert Strom an MG2 Geschwindigkeit MG2 Motor MG1 MGR Hochspannungsbatterie MG2 Motor MG1 MGR Hochspannungsbatterie Motor Motor Motor MG1 [Bei Vollgas] - Die Hochspannungsbatterie liefert elektrischen Strom an den MG2 (und den MGR), je nach Grad der Beschleunigung. - Der erzeugte Strom wird an den MG2 (und den MGR) geliefert. - Der MGR stoppt, um einen niedrigen Kraftstoffverbrauch zu erreichen (nur Modelle mit 4-Radantrieb). MG2 Hochleistungs-Batterie (MG1) (Motor) (Räder) (Fest) (MG2)

14 Hochspannungsbatterie Hochspannungsbatterie
HSD-Nomo 9 HSD-Betrieb Verzögerung in der "D"-Fahrstufe MG2 lädt die Hochleistungsbatterie Geschwindigkeit MG2 Motor MG1 MGR Hochspannungsbatterie MG2 Motor MG1 MGR Hochspannungsbatterie Motor Motor Motor MG1 [Verlangsamung im "D"-Bereich] - Der MG2 und der MGR werden von den Antriebsrädern gedreht und fungieren als Generator zum Aufladen der Hochspannungsbatterie. - Der Motor ist gestoppt (wenn das Fahrzeug die Geschwindigkeit verlangsamt, bewahrt der Motor die voreingestellte Drehzahl ohne zu stoppen, um die Planetenradeinheit zu schützen). MG2 Hochleistungs-Batterie (MG1) (Motor) (Räder) (Fest) (MG2)

15 Hochspannungsbatterie
HSD-Nomo 10 HSD-Betrieb Verzögerung in der “B"-Fahrstufe MG1 treibt Benzinmotor an Die Bremswirkung von MG2 wird zur Motorbremsung verwendet Geschwindigkeit Kraftstoff-abschaltung MG2 Motor MG1 MGR Hochspannungsbatterie Motor MG1 [Verlangsamung im "B"-Bereich] - Der vom MG2 erzeugte Strom wird an den MG1 geliefert und der MG1 treibt den Motor an. - Zu diesem Zeitpunkt wird die Kraftstoffzufuhr des Motors unterbrochen. - Die Antriebskraft von MG1 wird zur Motorbremsung verwendet MG2 Hochleistungs-Batterie (MG1) (Motor) (Räder) (Fest) (MG2)

16 Hochleistungs-Batterie
HSD-Nomo 11 HSD-Betrieb Rückwärtsfahrt Drehrichtungsumkehr (MG2) Auf dem Nomgramm sieht man: Der MG2 dreht umgekehrt wie in den vorigen Nomogrammen. Der Ottomor und damit der Planetenradträger stehen still, weswegen sich der MG1 vorwärts dreht. Die Räder drehen sich dadurch rückwärts Geschwindigkeit Motor MG1 [Rückwärts fahren] - Der MG2 und der MGR liefern Antriebskraft für das Rückwärtsfahren. - Der Motor ist im Rückwärtsgang stets abgestellt (wenn der Ladezustand (SOC) abfällt, wird der Motor gestartet). - MG1 dreht sich, ohne Strom zu erzeugen. MG2 Hochleistungs-Batterie (MG1) (Motor) (Räder) (Fest) (MG2)

17 HSD-Betrieb rückwärts
1 MG1 2 MG2 3 Kraftweiche 4 Reduktionsgetriebe Grüner Pfeil = Drehrichtung Roter Pfeil - vom MG2 Blauer Pfeil - zum Rad Der MG2 dreht im Gegensatz zu den vorigen Abbildungen umgekehrt Der Ottomotor und damit der Planetenradträger stehen still, weswegen sich die MG1 vorwärts dreht.