Priusfreunde.de

Hallo proprius,

ja, hier passt der technische Hintergrund sicher besser.

Korrigiere mich bitte wenn ich falsch liege:

Der Prius ICE hat zwar bei ca. 22 kW seinen besten Wirkungsgrad und durch die Verluste im nachfolgenden Antriebstrang (ohne MGs/Inverter) ist die verfügbare Leistung an den Rädern dann noch niedriger, aber dabei eben auch der Wirkungsgrad der seriellen elektrischen Kette. Und letzteres bewirkt, dass man den ICE etwas aus dem Sweet Spot in Richtung mehr Leistung bringen muß um den Gesamtwirkungsgrad zu optimieren.

Stimmt das so?

Ich vermute dann auch, dass die P3 Hybridsystemanzeige (das waagrechte Balkendiagramm des P3s) nicht den Sweet Spot anzeigt (wie ich immer glaubte) sondern den besten Gesamtwirkungsgrad des Systems. Ansonsten macht die Toyotaempfehlung im Handbuch (wenn mit ICE fahren dann in der Mitte des rechten ECO-Bereiches (hat nichts mit ECO-Mode zu tun). Elektrisch fährt man am besten wenn man sich in der Mitte der linken Hälfte des ECO-Bereiches aufhält.

Wieder was gelernt (falls ich es richtig verstanden habe)...

Da Du auch einen A1 HSD fährst, hast Du die Daten/Diagramme auch für den P3/A1&2/ct?

Gruß alupo

Klingt alles sehr interessant. Leider habe ich aktuell ganz wenig Zeit (wie wahrscheinlich andere auch) um alles im Detail durchzuarbeiten.
Interessant wäre daher, wenn ab und zu Ergebnisse in Bezug auf ökonomische Fahrweise gepostet werden könnten!? Also z.B. grobe Richtwerte und Regeln jenseits von Pulse&Glide etc., die das Optimum herausarbeiten.

Also, was ist die Fragestellung bei den Graphen?
Gesamt-Wirkungsgrad bei Konstantfahrt in Relation zur Geschwindigkeit?
In einem Post wurde gesagt, dass der elektrische Pfad bei konstant V nur bis ca. 70km/h unbenutzt bleiben könnte. Mich würde daher interessieren: Was ist der optimale Weg bei einer Überlandfahrt 50-100kmh eine länge Strecke zu überbrücken? (Wenn keiner hinten drängelt, also ganz theoretisch ) Beschleunigen bis xxx und dann gleiten bis xxx?
Wie sieht es auf der Autobahn aus?
Gruß Schleichmichl

Schaut euch das mal an...

www.ffe.de/download/article/262/20111028...rzeugmessung_AZE.pdf

Meine Zusammenfassung von praktischen Fahrzeugeinsätzen:

Wenns nur um den Sprit bis zum Rad geht, dann liegt in der Performance der Autobahnbetrieb leicht vor der Landstraße und vor dem Stadtbetrieb.

Wenn es aber um einen möglichst geringen Bezinverbrauch pro 100km geht, hat die Landstraße die Nase vorn.

In dem Bericht kann man sich auch einlesen, was man sich mit einem PEHV Umbau antut.
Alleine schon der Unterschied im SOC (Seite 74) der HV-Batterie läßt im PHEV-Einsatz einen schnelleren HV-Batterieverschleiß und damit Folgekosten vermuten als im reinen HEV Einsatz, wofür der Prius ja auch von der Entwicklung her gedacht ist!

//Helmut

haribo schrieb:
Schaut euch das mal an...

www.ffe.de/download/article/262/20111028...rzeugmessung_AZE.pdf

Meine Zusammenfassung von praktischen Fahrzeugeinsätzen:

Wenns nur um den Sprit bis zum Rad geht, dann liegt in der Performance der Autobahnbetrieb leicht vor der Landstraße und vor dem Stadtbetrieb.

Wenn es aber um einen möglichst geringen Bezinverbrauch pro 100km geht, hat die Landstraße die Nase vorn.

In dem Bericht kann man sich auch einlesen, was man sich mit einem PEHV Umbau antut.
Alleine schon der Unterschied im SOC (Seite 74) der HV-Batterie läßt im PHEV-Einsatz einen schnelleren HV-Batterieverschleiß und damit Folgekosten vermuten als im reinen HEV Einsatz, wofür der Prius ja auch von der Entwicklung her gedacht ist!

//Helmut
Ich kannte diese Studie schon, aber habe sie sehr gerne nochmal überflogen, denn ich befasse mich gerade mit Hilfe von JBaumann mit dem Thema.

Ich sehe den plug-in-Ausbau im Vergleich zur Studie deutlich positiver, da:

* mit LiFePO4-Zellen deutlich weniger Selbstentladung, besserer Wirkungsgrad
* mit LiFePO4-Zellen deutlich weniger Eigengewicht, weniger Energie nötig ==> besserer Gesamtwirkungsgrad weil weniger Rollwiderstand
* mit LiFePO4-Zellen deutlich weniger Lade-/Entladeverluste, besserer Wirkungsgrad
==> dadurch auch keinen andauernd laufenden 50W Lüfter
*P3 hat EHR-System und wird dadurch deutlich schneller warm als der vermessenen P2 mit seinen ca. 0,042 Liter Verbrauch/Kaltstart
* ich würde auf jeden Fall den "ECT-Spoofer" verwenden. Vermutlich falls möglich gleichzeitig den "Kill-Switch", dann entfällt die Zwangswarmlaufphase völlig und der Benzinverbrauch ist bei z.B. einem 10 kWh-Akku bei Stadtverkehr und meist sogar Landstrassenverkehr "0,00 Liter". Das verbessert die Energiebilanz meiner Überzeugung nach noch einmal gewaltig.

Vielen Dank noch einmal für die Wiedereinstellung der 2011-er Studie. Hat mich von JBaumanns Konzept noch mehr überzeugt.

Leider konnte ich die Frage noch nicht klären welchen Lagertemperaturbereich die 40 Ah-Zellen von Liyuan aushalten. Im Winter sollten sie bei -20°C genauso wenig zerstört werden wie im Sommer wenn ich mein Auto auf durch die Sonne erhitzten 70°C heißen Teer abstelle und die meiste Wärme in die von unten unisoliert verbauten Zellen aufsteigt (die Zellen werden gegart wie auf dem Herd ). Uff, aber das wird schwierig werden....

Ich würde dann auch gleichzeitig den 12 V Blei-H2SO4-Akku entsorgen, da er jetzt schon >5 Jahre alt ist und sicher unter H2O-Mangel (eines wartungsfreiem Akkus ) leidet. Dafür hätte ich gerne 4 LiFePO4 60Ah - Zellen, das reicht dann locker für eine Sitzheitzung im Winter .

Wenn ich das mit CALB 40 AH Akkus machen würde lägen der HV-Akku bei ca. 4 k€, das 3kW-Ladegerät bei 1 k€. Dann kommen sicher noch mal 1-2 k€ hinzu für Balancing, Kabel, Switches etc..

Rechnen tut sich das insbesondere bei mir nicht, aber der Fahrspass wäre es mir vermutlich Wert.

Passt jetzt nicht so direkt hierher, aber die pdf-Datei von haribo "inspirierte" mich zu dieser Spontanantwort.

Ansonsten, wenn ich wirklich diesen Weg gehe benutze ich natürlich JBaumanns 10 kWh Thread...

Gruß alupo

alupo schrieb:
Korrigiere mich bitte wenn ich falsch liege:

Der Prius ICE hat zwar bei ca. 22 kW seinen besten Wirkungsgrad und durch die Verluste im nachfolgenden Antriebstrang (ohne MGs/Inverter) ist die verfügbare Leistung an den Rädern dann noch niedriger, aber dabei eben auch der Wirkungsgrad der seriellen elektrischen Kette. Und letzteres bewirkt, dass man den ICE etwas aus dem Sweet Spot in Richtung mehr Leistung bringen muß um den Gesamtwirkungsgrad zu optimieren.

Stimmt das so?Fast stimmt es. Der beste Gesamtwirkungsgrad wird nicht bei einer bestimmten, immer gleichen ICE-Leistung erreicht, sondern die optimale ICE-Leistung hängt von der Geschwindigkeit ab. Sie bewegt sich ungefähr auf der MG1 = 0 rpm Linie in den Diagrammen. Unter 50 km/h ist man mit Sweet Spot ganz gut bedient.

Ich vermute dann auch, dass die P3 Hybridsystemanzeige (das waagrechte Balkendiagramm des P3s) nicht den Sweet Spot anzeigt (wie ich immer glaubte) sondern den besten Gesamtwirkungsgrad des Systems. Ansonsten macht die Toyotaempfehlung im Handbuch (wenn mit ICE fahren dann in der Mitte des rechten ECO-Bereiches (hat nichts mit ECO-Mode zu tun). Elektrisch fährt man am besten wenn man sich in der Mitte der linken Hälfte des ECO-Bereiches aufhält.Vermutlich hast Du Recht. Ich kann es leider nicht überprüfen, da der Auris I HSD keinen Scangauge hat. (Ist übrigens nicht mein eigenes Auto, aber ich darf ihn öfter fahren ) Ich würde mich freuen, wenn jemand mit 3. Generation HSD sich mal das MG2-Drehmoment und die MG1-Drehzahl im Vergleich zu Power-Meter, Momentanverbrauch, ICE-Drehzahl und Batteriestrom anschauen würde, insbesondere wenn das MG2-Drehmoment 0 wird (*zwinker zwinker*)

@haribo: Danke für den Link!

Hallo, allerseits!

Wie ich sehe, kommt ihr jetzt langsam in die Richtung, in die ich schon am Anfang geschrieben habe. Es gibt Unterschiede hinsichtlich der Intension des Wirkungsgrades. Je nach dem ob ich eine bestimmte Geschwindigkeit halten, beschleunigen oder die höchst mögliche Geschwindigkeit fahren will. Das Planeten Getriebe hat seinen besten Wirkungsgrad (1) wenn die Planetenräder stehen. dann drehen alle anderen Planetenträger, Sonnenrad und Hohlrad und Sonnenrad gleich schnell. Das müsste man noch mit berücksichtigen. Theoretisch müsste die Kraft bei Antrieb über den ICE 50:50 sein. Allerdings wird durch die Batterie teilweise dem eigentlichen Antrieb Kraft genommen. Auch Verluste durch die Übersetzung und Die Umwandlung von Mechanischer Leistung des MG1 in elektrische Leistung sowie diese elektrischen Leistung in mechanische Leistung des MG2 entstehen Verluste. Somit kann das mit den 28% schon stimmen. Daraus folgere ich, dass eine direkte Übersetzung eine Effizienzsteigerung bringt. Ich habe bereits beschrieben, wie ich durch langsame gefühlvolle Erhöhung des Gasgebens mit geringeren Kraftsoff Verbrauch meinen Yaris HSD relativ gut beschleunige. Dabei steigt die Drehzahl und wenn sie etwas höher wird, nehme ich kurz Gas weg (lupfen) und mache weiter. das Wiederhole ich, bis ich etwas über der gewünschten Geschwindigkeit bin. Dann lupfe ich noch einmal das Gas und steigere mit dem Gaspedal die Drehzahl des ICE so weit, das ich die Geschwindigkeit gerade noch halten kann. Dann ist das Auto relativ leise, die Drehzahl relativ niedrig und der Verbrauch kann sich auch sehen lassen. Ich habe auch Puls and Go probiert. das ging sehr gut. Ich fuhr bei minimalem Gefälle lt. Tacho bis auf 180 Km/h und dann war das Gefälle zu Ende. Auf der Ebene lupfte ich das Gas, und verlor dabei an Geschwindigkeit (170). Ich gab so viel Gas, dass ich die Geschwindigkeit nicht ganz halten konnte. Die Drehzahl vom ICE war niedrig. Es dauerte aber ziehmlich lange bis ich dann auf 140 Km/h war. Dann zog ich mit zunehmenden Gas das Auto wieder auf 160, um es in der gleichen Weise langsam bei niedriger Drehzahl und niedriger Verbrauchsanzeige auf 140 abfallen zu lassen. Vielleicht könnt ihr das ja auch einmal probieren und mit eurem Modell vergleichen. Ich habe nämlich kein Scanauge.

Gruß Yaris Gerd

@YarisGerd:

Danke für Deine Beschreibung. Dass beim Beschleunigen die Drehzahl immer weiter steigen sollte ist korrekt. Man "fährt" mit dem Gaspedal quasi die "MG1 = 0 rpm"-Linie ab.

Was ich jedoch nicht verstehe ist das Lupfen in den Beschleunigungsphasen. Damit entfernt man sich von der optimalen Leistung nach unten. Im Diagramm sieht man, dass der Wirkungsgrad dabei nur schlechter wird.

Lupfen verwende ich nur um das Gleiten beim Pulse-and-Glide einzuleiten: Es sollte ganz ohne Verbrauch erfolgen, am besten auch ohne Energiepfeile. Das entspricht ebenfalls einem MG2-Drehmoment von 0 Nm. Wenn der ICE beim Ausrollen mit niedriger Leistung mitläuft, dann ist man im Bereich unterhalb der "constant Speed"-Kurve. Und da ist der Wirkungsgrad schlecht.

Pulse-and-Glide im Geschwindigkeitsfenster 140-160 km/h dürfte sich kaum noch lohnen. Wenn man nicht genau die richtige Drehzahl trifft, kann es den Verbrauch sogar steigern. Mein Pulse-and-Glide-Einspar-Diagramm geht zwar nur bis 130 km/h, aber man sieht, dass der Bereich an MG1-Drehzahlen, in dem man etwas spart, mit steigender Geschwindigkeit immer kleiner wird.

Zum Planetengetriebe: Der ICE hängt am Planetenradträger, MG1 am Sonnerad und MG2 am Hohlrad. Das Hohlrad geht auch direkt auf die Endübersetzung Richtung Räder.

Die Planeten Räder sind Auf den Planetenradträger montiert. Der ICE ist über den Planetenradträger verbunden. Beim HSD sind die Planetenräder nicht fixiert. Würde man das machen, dann würden sich das Hohlrad, das Sonnenrad sowie der Planetenradträger gleich schnell drehen. Was das Beschleunigen betrifft, stimmt es, das ich ohne Reduzierung der Drehzahl schneller beschleunige. Das ist aber auch nicht mein Ziel. Ich beschleunige mit weniger Leistung, weil ich nicht überholen will. Da ist der Benzinverbrauch niedriger. Der Beschleunigungsvorgang dauert länger. Der beste Wirkungsgrad des Planetengetribes ist erreicht, wenn die Planetenrädet still stehen, weil sich dann die Zahnräder nicht mehr drehen. Dann entfallen die Reibungsverluste. Der beste Wirkungsgrad des elektrischen Zweigs ist, wie ihr richtig erkannt habt, wenn MG1 keinen Strom erzeugt. Der beste Wirkungsgrad des PSD muß folglich dazwischen liegen. Dann muss man eben noch den besten Wirkungsgrad des ICE finden und zwischen dem und dem besten Wirkungsgrad des HSD muss der beste Wirkungsgrad des Gesamten Systems liegen.

Was die Drehzahl beim puls and go betrifft, richte ich nach dem System. Ich lupfe das Gas, um eine möglichst niedrige Ausgangsdrehzahl zu bekommen. dann steigere ich durch durchdrücken des Gaspedals die Drehzahl so weit, das ich die Geschwindigkeit möglichst halten kann. Um sie zu halten, muss ich aber sehr viel Gas geben. Wenn ich kurz davor bin, sie zu halten, ist der Leistungsbedarf längst nicht so groß, als wenn ich sie halten will. Wenn ich also merke, dass etwas mehr Gas geben kaum noch was bringt, höre ich auf, mehr Gas zu geben. So finde ich für P+G die Drehzahl. Dann verliert das Auto ganz langsam, kaum wahrnehmbar an Geschwindigkeit.


Gruß Yaris Gerd

Wenn ich bereits deutlich über 80 Km/h fahre, treibt der ICE das Auto an. Deshalb wird er auch nicht mitgeschleppt. Das passiert nur, wenn der MG2 alleine antreibt und die Geschwindigkeit zu hoch wird,oder wenn mann ohne Antrieb mit hoher Geschwindigkeit rollt.

Noch einmal zum Planetengetriebe. Auf dem Planetenradträger sind mehrere Planetenräder montiert. Die sind auf Achsen frei rollend. Die Zähne dieser Planetenräder greifen auf der einen Seite in die Zähne des Sonnenrades und auf der anderen Seite in die Zähne des Hohlrades. Wenn Sonnenrad und Hohlrad frei drehbar währen, und man den Planetenträger (ICE) dann würden sich durch die Drehbewegung des Planetenträgers die Planetenräder auf einer Kreisbahn im Hohlrad bewegen. Durch die Verzahnung drehen bei stehendem oder unterschiedlich drehenden Hohlrad werden die Planetenräder gedreht. Die wiederum drehen dann das Sonnenrad. Wen man den Planetenradträger dreht und das Sonnenrad festhält, wird das Holrad angetrieben und wenn man das Hohlrad festhält, wird das Sonnenrad angetrieben. Wenn mann Sonnenrad un Holrad gleichmäßig anhält, weren beide gleichmäßig angdtrieben. Dann drehen sich die Planetenräder nicht, was dazu führt, das die keine Reibungsverluste erzeugen.


Gruß Yaris Gerd

Das HSD wird normaler weise durch den mechanischen Widerstand, den MG1 leistet geregelt. Der richtet sich nach der Drehzahl und der elektrischen Belastung. Das Ganze wird über den die Leistung vom ICE gesteuert. Wenn die Drehzahl vom ICE zu hoch wird, kann der Computer Gas wegnehmen um die Drehzahl zu begrenzen. Außerdem kann der Computer noch im sehr begrenzten Maße, in dem es dem MG1 Strom zuführt, die Übersetzung hin zu niedriger ICE Drehzahl regeln. Das geht aber nur, wenn mit wenig Last gefahren wird. Auf Grund des Last abhängigen Regelsystem ist die Übersetzung für das Beschleunige immer optimal. Deshalb geht auch beim Gas geben die Drehzahl so schnell hoch, nicht, immer für den Verbrauch optimal ist. Wenn man keine große Beschleunigung braucht, kann man durch das Lupfen vom Gaspedal die Drehzahl runter kriegen, und sie durch gefühlvolles Durchdrücken des Gaspedals wieder an das nötige Maas anpassen. Dadurch fährt man nicht unter Volllast und kann mit niedrigeren Drehzahlen und weniger Gas und auch geringerer Beschleunigung den Verbrauch optimiere. Es stellt sich halt die Frage, in welchen Bereich der liegt?

Gruß Yaris Gerd

YarisGerd schrieb:
Es stellt sich halt die Frage, in welchen Bereich der liegt?
Ich verstehe die Frage inhaltlich nicht. Könntest Du sie bitte nochmal ausführlicher schreiben ? Also was soll "in welchem Bereich der liegt" bedeuten ?
Danke.
Hybridfan5

Es ging doch um den Sweetpoint hinsichtlich des Verbrauchs. In welchen Bereich habe ich den niedrigsten Verbrauch und wo ist das beste Verhältnis zwischen Leistung und niedrigen Verbrauch. Unter Last kannst Du MG1 nicht anhalten, weil es kein Bremssystem dafür gib. Den könnte man nur abbremsen in dem man ihm Strom zuführt. Deshalb habe ich während der Fahrt das Gaspedal mehrfach zurück genommen. Denn nur so kann ich die Drehzahl reduzieren. Wenn ich dir noch einmal die Arbeitsweise des HSD Erläutern soll, dann gib kann ich das versuchen. Ich habe das nur kurz angedeutet, weil ich den Eindruck hatte, das das nicht alle so richtig verstanden haben. Vielleicht irre ich mich da ja auch? Ich dachte mir, dass wenn ihr mit Scangauge Tests und Aufzeichnungen macht, dass ihr vielleicht auch meine Fahr Methode ausprobierern könntet und in den Vergleich mit einbeziehen könntet. Dann kann man anhand von Daten vergleichen und herausfinden was am besten ist. In welche Richtung es gehen muss.

Gruß Yaris Gerd

YarisGerd schrieb:
Es ging doch um den Sweetpoint hinsichtlich des Verbrauchs. In welchen Bereich habe ich den niedrigsten Verbrauch und wo ist das beste Verhältnis zwischen Leistung und niedrigen Verbrauch.
Ok, nun habe ich die Frage verstanden. Ich denke, Deine Erläuterungen waren für technisch Interessierte durchaus verständlich, wenn man sich vielleicht auch etwas Zeit dazu nehmen muss, um alles zu verinnerlichen.
Um einen Satz aus meiner bescheidenen Sicht zur Frage zu sagen:
Auf Leistung ( wie z.B. hohe BAB Geschw. ) verzichte ich der Einfachheit halber. Benzinverbrauch kann ich nach Erfahrung mit 110 Tkm P2, 90Tkm P3 und >80 Tkm mit den Anzeigeinstrumenten vom YHSD am Besten reduzieren. Ich halte mich an einen dezenten Gasfuß und nutze Tempomat. "Lupfen" im Sinne von Schlagartig das Gas wegnehmen und dann wieder zuführen, mache ich möglichst nicht mehr. Ich reduziere ganz langsam das Gas. Somit kann ich auch bei 55 km/h Tacho, innerorts bei weniger als 6 Balken Akkufüllstand, 3,x LHK Momentanverbrauch mit dem ICE fahren. Alles eine Frage der Übung und Beobachtung der Instrumente. Ob mir die Verinnerlichung der Antriebsmechanik helfen würde, da bin ich skeptisch.
Finde es aber großartig, wie hier MathlabSimulationen und auch Deine ausführlichen Erklärungen kundgetan werden.
Also gerne weiter so !
VG
Hybridfan5

Vielen Dank,

ich halte mich nicht für allwissend. Es liegt mir auch nichts an einer Selbstdarstellung. Auch mit der Mathematik kann ich nichts anfangen, weil ich keine ausreichende Datenbasis dafür habe. Wenn meine Darstellung irgend wen geholfen haben, das Wesentliche zu verstehen, dann ist das gut. Wenn nicht dann ist das auch nicht so schlimm. Wer Fragen hat kann die ja stellen. Es gib bestimmt Leute, die das noch besser beantworten können. Aber mir kann man mit guten Ratschlägen aus der Fahrpraxis helfen. Davon habe ich mit dem HSD nicht genug, weil ich fast immer mit dem VW Bus fahre. Ich dachte nur, das es hier um Optimierungsmöglichkeiten geht. Dafür sollte mann erst einmal das System verstehen. Wenn man sich dann Gedanken über die Möglichkeiten macht, die einem zu Verfügung stehen. Kann man Versuche machen. Die Ergebnisse zeigen dann, ob es etwas gebracht hat.

Gruß Yaris Gerd

YarisGerd schrieb:
Die Ergebnisse zeigen dann, ob es etwas gebracht hat.
Ich stimme vollkommen zu. Wenn man weiss, wie die Technik funktioniert, braucht es keine 280 Tkm um halbwegs ein Optimum zu finden. Auf Deine Art und Weise ( proprius eingeschlossen ) kommt man viel schneller ans Ziel.
VG
Hybridfan5