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首页> 外文期刊>Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12. Verkehrstechnik-Fahrzeugtechnik >Theorie und Praxis des Hybridantriebs am Beispiel Lexus RX 400h
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Theorie und Praxis des Hybridantriebs am Beispiel Lexus RX 400h

机译：以雷克萨斯RX 400h为例的混合动力驱动的理论和实践

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An der Technischen Universitat Darmstadt wurde eine umfassende wissenschaftliche Studie des Voll-Hybrid Lexus RX 400h durchgefuhrt. Drei wesentliche Themen daraus werden im Rahmen dieses Beitrages diskutiert: Das elektronisch gesteuerte Getriebe E-CVT ist das Herzstuck des Hybridsystems von TOYOTA. Die schnelle und stufenlose Verstellung der Getriebeubersetzung erlaubt den verbrauchs- und abgasoptimalen Betrieb des Verbrennungsmotors. Je nach Betriebspunkt des E-CVT wird ein Teil der Antriebsleistung uber den elektrischen Pfad mit relativ schlechtem Wirkungsgrad (mehrfache Energiewandlung) geleitet. Die Betriebsstrategie des Gesamtsystems Motor - Getriebe - E-Motoren - Batterie ist entscheidend fur die Effizienz des Hybridantriebs. Im Bereich von 0 - ca. 60 km/h wird der Verbrennungsmotor zyklisch betrieben (ca. 50% VKM und 50% elektrischer Antrieb). Dadurch kann man die niedrige Teillast des VKM mit den extrem schlechten Wirkungsgraden vermeiden. Dem Start/Stop-Vorgang wurde besonderes Augenmerk geschenkt. Durch eine technisch sehr anspruchsvolle Kombination von Steuerzeitenverstellung, Saugrohrdruckabsenkung und Zundzeitpunktregelung gelingt es, den komplexen Vorgang hinsichtlich Komfort und Abgasemission sehr gut zu beherrschen. Im realen Fahrbetrieb lassen sich drei Phasen unterscheiden: Im unteren Bereich bis ca. 60 km/h (Phase I) ist vor allem durch den zyklischen Betrieb des VKM ein deutlicher Verbrauchsvorteil gegeben. Im Uberland-/Autobahnverkehr zwischen 60 und 150 km/h (Phase II) sind durch die Motoroptimierung sowie die spezielle Betriebsstrategie des Gesamtsystems noch leichte Vorteile vorhanden. Uber 150 km/h Konstantfahrt bzw. 125 km/h Durchschnittsgeschwindigkeit ist allerdings der Wirkungsgrad des Hybridsystems und damit der Verbrauch systembedingt deutlich schlechter als bei vergleichbaren Fahrzeugen mit konventionellem Antrieb. Mit nochmals gesteigertem Aufwand (z.B. einer weiteren Getriebestufe) lassen sich die Nachteile des Lexus RX 400h im oberen Geschwindigkeitsbereich theoretisch vermeiden - entsprechende Entwicklungen laufen bekanntlich. Das Potenzial der Rekuperation zur Verbrauchssenkung liegt mit rund 4% deutlich unter dem theoretisch erreichbaren Wert. Die Ursache dafur ist, dass wegen der Batterielebensdauer der Ladezustand der Batterie nur in engen Grenzen variieren darf und auch der Ladestrom limitiert ist.
机译：达姆施塔特技术大学对全混合雷克萨斯RX 400h进行了全面的科学研究。本文讨论了三个主要主题：电控E-CVT变速箱是丰田混合动力系统的核心。变速比的快速和无级调节可以使内燃机以最佳的燃油消耗和排放运行。根据E-CVT的工作点，部分驱动力通过电气路径以相对较差的效率（多次能量转换）进行路由。整个系统发动机-变速箱-电动机-电池的运行策略对于混合动力系统的效率至关重要。在0-约60 km / h的范围内，内燃机循环运行（约50％ICE和50％电驱动）。这意味着可以避免效率极低的ICE较低的部分负荷。特别注意了开始/停止过程。定时调节，进气歧管降压和点火定时控制的技术要求很高的组合使得可以从舒适性和废气排放方面很好地掌握复杂的过程。在实际驾驶操作中，可以区分三个阶段：在大约60 km / h的较低范围内（阶段I），有明显的消耗优势，尤其是由于ICE的循环运行。在60至150 km / h的陆路/高速公路交通中（第二阶段），由于发动机的优化和整个系统的特殊运行策略，仍然存在一些优势。但是，在150 km / h以上的恒定行驶速度或125 km / h的平均速度以上时，混合动力系统的效率以及因此的燃油消耗要比传统驱动的同类车辆差得多。通过更多的努力（例如，增加齿轮级），理论上可以避免雷克萨斯RX 400h在较高速度范围内的缺点-众所周知，开发正在进行中。回收减少能耗的潜力约为4％，远低于理论上可实现的值。其原因在于，由于电池寿命，电池的充电状态只能在狭窄的范围内变化，并且充电电流也受到限制。

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