Priusfreunde.de

Willkommen, Besucher
Bitte anmelden oder registrieren.    Passwort vergessen?

Planetengetriebe: Drehzahl/Drehmoment/Leistung
Zum Ende gehenSeite: 1
THEMA: Planetengetriebe: Drehzahl/Drehmoment/Leistung
*
#301534
Planetengetriebe: Drehzahl/Drehmoment/Leistung 29.09.2015 21:59 - vor 8 Jahren, 6 Monaten  
Die 2 Elektromotoren/-generatoren und der Verbrenner sind wie folgt mit dem Planetengetriebe des Prius 2 verbunden:

Sonnenrad = MG1
Planetenradträger = Verbrenner (ICE)
Hohlrad = MG2

Wer es grafisch mag, der gut bekannte Link: eahart.com/prius/psd/

Drehzahl

Die Übersetzungverhältnisse im Planetengetriebe (PSD) ergeben sich aus der Zähnezahl des Sonnenrads (30 Zähne) und des Hohlrads (78 Zähne). Die Zähnezahl der Planetenräder spielt keine Rolle. Die Drehzahl von MG2 ist proportional zur Fahrgeschwindigkeit, da er über die Endübersetzung und das Differenzial fest mit den Rädern verbunden ist.

Kennt man zwei der drei Drehzahlen kann man die dritte Drehzahl berechnen:

MG1_RPM = 3,6 * ICE_RPM - 2,6 * MG2_RPM

MG2_RPM = (3,6 * ICE_RPM - MG1_RPM) / 2,6

ICE_RPM = (MG1_RPM + 2,6 * MG2_RPM) / 3,6

Die Faktoren 2,6 und 3,6 ergeben sich aus den Zähnezahlen:
2,6 = 78 / 30
3,6 = (78 + 30) / 30

Drehmoment

Für das Drehmoment gilt in allen Situationen:
MG1_TORQUE = ICE_TORQUE / -3,6 = ICE_TORQUE * -27,778 %

Man achte auf das Vorzeichen. Mit diesem Vorzeichen gibt Toyota das Drehmoment auch über den CAN-Bus (ScanGauge/Torque) an.

Leistung

Die Leistung ergibt sich aus Drehzahl und Drehmoment. Hat man die Drehzahl in 1/min und das Drehmoment in Nm, kommt man mit folgendem Faktor auf kW:

POWER = RPM * TORQUE / 9549,3

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Damit es nicht so langweilig wird habe ich eine Aufgabe für euch, Lösung ist im Spoiler, mehr Aufgaben falls gewünscht

Aufgabe 1
Angenommen der P2 steht und die Batterie wird im Stand über den Verbrenner geladen.

MG2_RPM = 0/min
ICE_RPM = 1600/min
ICE_TORQUE = 72 Nm

Fragen:
-> Wie sind MG1_RPM und MG1_TORQUE?
-> Wie sind die Leistungen ICE_POWER und MG1_POWER? (Verluste nicht eingerechnet)
-> Welches Verhältnis haben ICE_POWER und MG1_POWER zueinander?

Lösung 1
Achtung: Spoiler!
proprius
Beiträge: 1284
Benutzer offline Hier klicken, um das Profil dieses Benutzers zu sehen
Letzte Änderung: 29.09.2015 22:00 von proprius.Grund: Einheit vergessen
Prius 2, Navi, IPA, platingrün metallic
Kein öffentlicher Schreibzugriff erlaubt, bitte erst registrieren!
 
#319964
Aw: Planetengetriebe: Drehzahl/Drehmoment/Leistung 16.02.2016 21:09 - vor 8 Jahren, 2 Monaten  
Hier meine Antwort auf einen Beitrag im Thread Spreizung der Getriebeübersetzung beim PSD. Da mir meine Erfahrung mit den von YarisGerd unten angesprochenen Themen sagt, dass das schnell ins Off-Topic führt, antworte ich in diesem Thread, der besser zum Thema passt. Im Eingangsbeitrag hat man auch gleich die passenden Formeln (für den P2).

YarisGerd schrieb:
Der MG1 wird normaler Weise durch den ICE angetrieben. Somit läuft er vorwärts.Richtig, allerdings ist "normal" hier etwas irreführend. Es ist genauso normal, dass MG1 als Motor und/oder rückwärts läuft.

Wenn der ICE s[t]eht, dann wird er während der Fahrt durch den MG2 mechanisch angetrieben und läuft rückwärts. Das geht theoretische bis 10000U/min.Richtig

Das System verhindert das jedoch rechtzeitig um MG1 zu schützen.Nur bedingt richtig. Wenn du damit meinst, dass die Drehzahl allgemein schädlich ist, dann ist das nicht richtig. Vor was wird MG1 deiner Meinung nach geschützt?

Wenn der ICE steht und gestartet werden soll, wird dem MG1 Strom zugeführt.Das ist in diesem Fall falsch. Es gibt Fälle in denen MG1 Strom zugeführt werden muss um den ICE zu starten (z. B. im Stand). Es gibt aber auch Fälle in denen MG1 gebremst (als Generator betrieben) werden muss um den ICE zu starten. Dazu gehört der Fall, dass der ICE bei 70 km/h steht und gestartet werden soll. Es gibt sogar Fälle wo MG1 im Verlauf des ICE-Starts die Rolle Generator/Motor wechseln muss.

Dann dreht er rückwärts und dreht dadurch den ICE.Im Fall "ICE starten bei 70 km/h" hat MG1 auch vor dem ICE-Start rückwärts gedreht. Der Unterschied ist nur, dass er nach dem Start nicht mehr ganz so schnell rückwärts dreht.

Würde MG1 bereits annähernd mit 1000[0]U/min drehen, dann könnte er den ICE nicht mehr starten. Deshalb wird wohl auch die Höchstgeschwindigkeit für rein elektrisches Fahren bei 70Km sein.Falsch, da im Fall "ICE-Start bei 70km/h" MG1 seine Drehzahl sogar verringern statt steigern muss.

Wenn der ICE läuft, dreht der MG1 nur rückwärts, wenn das HSD im Energy Recovery Mode(Heretical Mode) ist. Das ist nur unter geringer Last der Fall. Dieser Modus wurde für die Autobahn bei niedriger Last geschaffen. Wenn man die Geschwindigkeit halten will, braucht man keine hohe ICE Drehzahl. Dazu entnimmt man dem MG2 ein wenig Strom und führt ihn MG1 zu. Der dreht dann entgegen den ICE und senkt dessen Drehzahl.Richtig, das ist aber ein völlig anderes Thema.

Würde man das bei höherer ICE Power machen, dann müsste man dem MG2 mehr Strom entnehmen. Das würde sehr ineffizient werden und das Gesamte System unnötig belasten.Welche der beiden Möglichkeiten für eine höhere ICE-Leistung meinst du? Höhere ICE-Drehzahl oder höheres ICE-Drehmoment?

Falls höhere ICE-Drehzahl: Wenn MG1 vorher rückwärts gedreht hat, dann führt eine höhere ICE-Drehzahl entweder dazu, dass MG1 weniger schnell rückwärts oder sogar vorwärts dreht. Das führt dazu, dass man MG2 weniger Strom entnehmen oder sogar Strom zuführen muss.

Falls höheres ICE-Drehmoment: Angenommen alle Drehzahlen (MG1, MG2, ICE) bleiben unverändert. Da das Drehmoment von MG1 proportional zum ICE-Drehmoment ist, muss das Drehmoment von MG1, und damit auch der Strom der MG1 zugeführt wird, steigen. Da dieser Strom von MG2 erzeugt wird, muss man MG2 mehr Strom entnehmen. Soweit richtig. Nur ist das ICE-Drehmoment kaum steigerbar, da der meist schon mit 80-90% der Maximallast läuft. Der Superkräfte-Modus mit 99% Maximallast ist allein vom ICE her bereits ineffizient und ist auch nicht der normale Weg wie vom ICE eine höhere Leistung bereitgestellt wird. Höhere ICE-Leistung wird normalerweise über eine höhere ICE-Drehzahl erbracht.

Das Ergebnis ist, dass das Auto mit wenig Leistung und niedriger ICE Drehzahl die Geschwindigkeit halten kann.Das finde ich sehr missverständlich formuliert. Das Ergebnis ist, dass wenn wenig Leistung ausreicht um die Geschwindigkeit zu halten, dies mit einer niedrigen ICE-Drehzahl und optimaler, hoher ICE-Last erfolgen kann.

Dadurch dreht der MG1 nicht schneller rückwärts.Wie du an meinen zahlreichen Einwänden siehst, ist das vermutlich nicht die Begründung für die MG1-Drehzahlbegrenzung.
proprius
Beiträge: 1284
Benutzer offline Hier klicken, um das Profil dieses Benutzers zu sehen
Letzte Änderung: 16.02.2016 21:32 von proprius.
Prius 2, Navi, IPA, platingrün metallic
Kein öffentlicher Schreibzugriff erlaubt, bitte erst registrieren!
 
#319977
Aw: Planetengetriebe: Drehzahl/Drehmoment/Leistung 16.02.2016 22:02 - vor 8 Jahren, 2 Monaten  
Meine Überlegung geht in die Richtung, dass das Minus-Drehzahl-Limit des MG1 dem Schutz der PSD-Mechanik dient. Bei stehendem ICE und gegenläufigen MG1 und MG2 könnten die Planeten an ihre Drehzahlgrenzen stoßen (?)
ex_VIP
Beiträge: 924
Benutzer offline Hier klicken, um das Profil dieses Benutzers zu sehen
Yaris Hybrid
Kein öffentlicher Schreibzugriff erlaubt, bitte erst registrieren!
 
#319983
Aw: Planetengetriebe: Drehzahl/Drehmoment/Leistung 16.02.2016 22:27 - vor 8 Jahren, 2 Monaten  
Ops, Drehzahlgrenze von MG1 können wir ruhig im Originalthread diskutieren. Mir ging es mit der Auslagerung nur um die grundlegende Funktion des Planetengetriebe/HSD. Sorry für die Verwirrung.
proprius
Beiträge: 1284
Benutzer offline Hier klicken, um das Profil dieses Benutzers zu sehen
Letzte Änderung: 16.02.2016 22:28 von proprius.
Prius 2, Navi, IPA, platingrün metallic
Kein öffentlicher Schreibzugriff erlaubt, bitte erst registrieren!
 
#320045
Aw: Planetengetriebe: Drehzahl/Drehmoment/Leistung 17.02.2016 10:58 - vor 8 Jahren, 2 Monaten  
@Proprius

Das der MG1 geschützt werden soll ist nicht auf meinem Mist gewachsen. Das beruht auf verschiedenen Aussagen von Toyota. Unter anderem eines Ingenieurs von Toyota Deutschland aus Köln. Ob nun die Fliehkräfte der starken Permanent Magneten zu groß werden oder die Leerspannungen des MG1 zu groß wird, und so den Inverter beschädigen könnte, kann ich nicht sagen.

Der ICE ist nicht für die Schmierung des PSD zuständig. Sonst würde es ja ständig in der Stadt bei rein elektrischem Fahren ohne Schmierung betrieben.

Mit dem Start des ICE bei fahrenden Fahrzeug, habe ich wirklich einen Gedankenfehler gemacht. Würde man dem MG1 in diesem Betrieb Strom zuführen, dann würde der MG1 schneller rückwärts drehe, und letzten Endes den ICE bei genügend Drehzahl und Kraft rückwärts drehen. Deshalb muss der MG1 nur abgebremst werden. Dann wird der ICE wie bei jedem Auto mit Schaltgetriebe auch durch die Drehbewegung der Vorderachse vorwärts gedreht. Das kann nur durch Entnahme von Strom aus dem MG1 geschehen.

Wahrscheinlich drücke ich mich nicht immer verständlich aus. Aber ich werde mir Mühe geben, das zu verbessern.

Ich wollte nur sagen, das der Energie Recycling Mode nur bei einer geringen Energianforderung sinnvoll ist. Am Anfang des Threads über die Spreitzungeng war der Wunsch geäußert wurden, mit niedriger ICE Drehzahl zu beschleunigen. Der Drehmoment Verlauf eines Atkinson ohne Turbolader unterscheidet sich jedoch sehr von dem Drehmoment Verlauf eines Turbodieseld. Ausserdem würde beim starken Beschleunigen mit niedriger ICE Drehzahl dem MG2 mehr Strom entnommen werden müssen. Das wiederum vernichtet Energie. Dann ist eine höhere ICE Drehzahl effektiver. Genau so macht Toyota es.

Yaris Gerd
YarisGerd
Beiträge: 4854
Benutzer offline Hier klicken, um das Profil dieses Benutzers zu sehen
Letzte Änderung: 17.02.2016 11:06 von YarisGerd.
Kein öffentlicher Schreibzugriff erlaubt, bitte erst registrieren!
 
#320161
Aw: Planetengetriebe: Drehzahl/Drehmoment/Leistung 17.02.2016 19:07 - vor 8 Jahren, 2 Monaten  
YarisGerd schrieb:
Mit dem Start des ICE bei fahrenden Fahrzeug, [...] Dann wird der ICE wie bei jedem Auto mit Schaltgetriebe auch durch die Drehbewegung der Vorderachse vorwärts gedreht.Ja, mit der Ergänzung, dass vermutlich MG2 etwas zusätzlicher Strom gegeben wird um das Auto nicht durch den ICE-Start abzubremsen.

Wahrscheinlich drücke ich mich nicht immer verständlich aus. Aber ich werde mir Mühe geben, das zu verbessern.Es wird ja immer verständlicher Manchmal verstehe ich dich aber immer noch nicht oder du liegst eben doch daneben. Dann möchte ich das manchmal klären oder korrigieren. Nicht um dich persönlich anzugreifen, sondern um andere vor der Verwirrung durch falsche Infos, die nicht zum Rest der Information passen, zu bewahren. Und da die Infos oft auch leicht Off-Topic sind, wechsel ich dabei auch schon mal den Thread.
proprius
Beiträge: 1284
Benutzer offline Hier klicken, um das Profil dieses Benutzers zu sehen
Prius 2, Navi, IPA, platingrün metallic
Kein öffentlicher Schreibzugriff erlaubt, bitte erst registrieren!
 
#320167
Aw: Planetengetriebe: Drehzahl/Drehmoment/Leistung 17.02.2016 19:28 - vor 8 Jahren, 2 Monaten  
@Proprius

Ich habe nichts dagegen, wenn Du meine Fehler korrigiert. So kann ich von dir lernen. Irren ist menschlich aber auf Irrtümer zu bestehen ist teuflisch. Ich fühle mich nicht von dir angegriffen, weil Du mich nicht beleidigt hast. Ehre wem Ehre gebührt. Wenn Du es besser erklären kannst dann bitte tu es!

Yaris Gerd
YarisGerd
Beiträge: 4854
Benutzer offline Hier klicken, um das Profil dieses Benutzers zu sehen
Kein öffentlicher Schreibzugriff erlaubt, bitte erst registrieren!
 
#462021
Aw: Planetengetriebe: Drehzahl/Drehmoment/Leistung 02.04.2018 12:45 - vor 6 Jahren  

---------------------------------------------------------------------
2 Jahre später
-
Ein neuer Erklärungsversuch
---------------------------------------------------------------------


Das Ganze ist sicher leichter zu verstehen, wenn man eine schematische Darstellung hat. Ich hatte diese immer im Kopf, aber selbst mir hat es geholfen diese mal aufzuzeichnen. Ich hatte ja bereits vor 3 Jahren probiert es anhand des Nomograms zu erklären, doch vielleicht war das zu abstrakt.

Ich möchte vor allem den Spuk beseitigen, dass die Leistung in einem festen Verhältnis aufgeteilt würde. Dem ist nur in einem speziellen Fall so, aber nicht im Allgemeinen, wie ich im Folgenden zeigen möchte.

Der Einfachheit halber gehe ich von einer Batterieleistung von 0 kW aus und betrachte nur konstante, eingeschwungene Zustände. Mechanische und elektrische Verluste werden als 0 angenommen, das vereinfacht die Erklärung. Zudem habe ich Inverter, Batterie und Endübersetzung zu den Rädern nicht eingezeichnet.


---------------------------------------------------------------------


Fangen wir mit dem ganz speziellen Fall an, dass sowohl das Drehmoment als auch die Leistung am Planetengetriebe im Verhältnis von ca. 28% zu 72% *) aufgeteilt wird.



Man sieht den Verbrenner der im Beispiel mit 2000/min und 85 Nm eine Leistung von 17,8 kW an das Planetengetriebe abgibt. Von dem Drehmoment werden 23,6 Nm auf MG1 übertragen, der mit -23,6 Nm gegenhalten/bremsen muss.

Wenn nun die Fahrgeschwindigkeit zufällig so ist, dass auch MG2 mit 2000/min dreht, so ergibt sich aus den Formeln im ersten Beitrag, dass auch MG1 mit 2000/min dreht.

Da MG1 in diesem Fall mit positiver Drehzahl läuft, arbeitet er als Generator und hier mit einer Leistung von 4,94 kW. Diese Leistung wird dem Planetengetriebe mechanisch entnommen. Das negative Vorzeichen in der mechanischen Leistung von MG1 kommt daher weil es die von MG1 erzeugte mechanische Leistung angibt. Da MG1 als Generator arbeitet ist die erzeugte mechanische Leistung negativ. Man könnte es auch umgekehrt definieren, doch das Vorzeichen des MG1-Drehmoments findet sich auch so in den OBD2-Daten.

Das restliche Verbrennerdrehmoment von 61,4 Nm steht am Ausgang des Planetengetriebes zur Verfügung, der mit MG2 verbunden ist. Die Leistung an diesem Planetengetriebeausgang beträgt 12,86 kW.

MG2 läuft als Motor und verwendet dazu die von MG1 generierte elektrische Leistung von 4,94 kW. Da ich hier ohne Verluste rechne, macht MG2 daraus also auch wieder die gleiche mechanische Leistung. Die addierten Leistungen/Drehmomente vom Planetengetriebeausgang und MG2 stehen also am Endgetriebe zur Verfügung und werden von dort in untersetzter Form auf Differenzial und Räder übertragen. Diese addierte Leistung entspricht wieder exakt der Verbrennerleistung.


---------------------------------------------------------------------


Wesentlich interessanter finde ich aber den allgemeinen Fall bei dem die Drehzahlen von Verbrenner, MG1 und MG2 nicht identisch sind. In diesen Fällen wird weiterhin das Drehmoment ca. 28% zu 72% aufgeteilt, aber nicht die Leistung:



Die Daten für den Verbrenner sind gleich wie im ersten Fall. Aber wir fahren langsamer, daher dreht MG2 nur mit 1200/min. Daraus folgt für MG1 eine Drehzahl von 4080/min. Die Drehmomentaufteilung an den MG1/MG2-Ausgängen des Planetengetriebes ist weiterhin 23,6 Nm zu 61,4 Nm.

Hier stolpern vermutlich schon die ersten. Eventuell haben sie die Vorstellung, dass das Drehmoment an der Kurbelwelle ca. 28% zu 72% und mit der Kurbelwellendrehzahl von 2000/min aufgeteilt würde. Dies ist nicht der Fall. Richtig ist: Es stehen an den beiden Ausgängen immer ca. 28% zu 72% des Verbrennerdrehmoments zur Verfügung, aber mit der Drehzahl der Ausgänge, nicht mit der Drehzahl des Verbrenners! **) Aus den Drehzahlen von MG1 und MG2 ergibt sich somit einer Aufteilung von 10,09 kW in Richtung MG1 und 7,71 kW in Richtung MG2.

Auch hier läuft MG2 als Motor und addiert die 10,09 kW von MG1 wieder als mechanische Leistung dazu. So steht am Endgetriebe wieder die volle Verbrennerleistung von 17,8 kW zur Verfügung. Allerdings mit einer Drehzahl von 1200/min und einem Drehmoment von 141,7 Nm. Das HSD hat genau das getan, was ein Getriebe tun soll: Es hat Drehzahl und Drehmoment transformiert.


---------------------------------------------------------------------


In den ersten beiden Beispielen lief MG1 immer als Generator. Er kann aber auch als Motor laufen, im sogenannten Heretical Mode. Ob dieser Modus verwendet wird hängt schlichtweg vom Verhältnis der Verbrenner-Drehzahl zur Fahrgeschwindigkeit ab:



Die Drehmomente des Verbrenners und der Ausgänge sind wieder unverändert. Doch diesmal dreht MG1 rückwärts. Um rückwärst ein Drehmoment von -23,6 Nm aufzubringen, muss MG1 als Motor laufen. Er speist also 4,7 kW mechanische Leistung in das Planetengetriebe ein. Diese werden zur Leistung des Verbrenners addiert. Somit stehen am Ausgang Richtung MG2 22,5 kW zur Verfügung. Wie gesagt ist das Drehmoment an diesem Ausgang weiterhin 61,4 Nm. Die höhere Leistung ergibt sich aus der höheren Drehzahl an diesem Ausgang von 3500/min.

Die Zusatzleistung kommt aber nicht aus dem Nichts, sondern wurde von MG1 erzeugt. Genau die MG1 Leistung von 4,7 kW entnimmt MG2 mechanisch und wandelt sie in elektrische Leistung um mit der MG1 versorgt wird (wie bereits gesagt: Ohne Verluste gerechnet).

Somit bleiben am Endgetriebe wieder nur 17,8 kW übrig, also genau die Verbrennerleistung. Diesmal mit nur 48,6 Nm, dafür mit 3500/min. Die Differenz von 61,4 Nm zu 48,6 Nm ergibt bei 3500/min übrigens, wie erwartet, genau 4,7 kW.


---------------------------------------------------------------------


Ich hoffe damit ein paar Priusfreunde mehr beim Verständnis des HSDs zu helfen.

Falls jemand meint einen Fehler zu entdecken so würde ich darum bitten dies mit einem konkreten Beispiel zu belegen. Also bitte alle Drehzahlen, Drehmomente und Leistungen angeben und vorrechnen wieso das meinen Formeln widersprechen soll. Alles andere führt nur zu langen Diskussionen, bei denen sich jeder was anderes vorstellt.

*) Genau genommen sind es nicht 28% zu 72% sondern 1/3,6 zu 2,6/3,6.

**) Kann man auch gerne mit den Formeln auf Wikipedia nachrechnen: de.wikipedia.org/wiki/Umlaufr%C3%A4derge...ment%C3%BCbersetzung

Dabei haben die Drehmomente an Sonnen- und Hohlrad in den Formeln auf Wikipedia ein umgedrehtes Vorzeichen gegenüber meinen Rechnungen. Das ist aber Definitionssache und ändert am Prinzip nichts:

zSonnenrad = 30
zHohlrad = -78
i0 = -78/30 = -2,6
M1 = -23,6 Nm
M2 = -61,4 Nm
MS = 85 Nm

M1/MS = 1/(i0 - 1)
=> -23,6/85 = 1/(-2,6 - 1)
=> -23,6/85 = -1/3,6 (passt, wenn man berücksichtigt, dass -23,6 bereits gerundet war)

M2/MS = i0/(1 - i0)
=> -61,4/85 = -2,6/(1 - (-2,6))
=> -61,4/85 = -2,6/3,6 (passt, wenn man berücksichtigt, dass -61,4 bereits gerundet war)
proprius
Beiträge: 1284
Benutzer offline Hier klicken, um das Profil dieses Benutzers zu sehen
Letzte Änderung: 02.04.2018 13:44 von proprius.
Prius 2, Navi, IPA, platingrün metallic
Kein öffentlicher Schreibzugriff erlaubt, bitte erst registrieren!
 
#462064
Aw: Planetengetriebe: Drehzahl/Drehmoment/Leistung 02.04.2018 16:29 - vor 6 Jahren  
Herzlichen Dank @proprius!
Das war sehr anschaulich und ich glaube, ich habe es verstanden. Das klingt alles sehr plausibel.

Ich hoffe, ich ziehe den Thread nicht OT, ich kann es gerne "irgendwo" hin auslagern:
Kann es sein, daß im OBD im Heretical Mode für beide MG negative Drehmomente gezeigt werden? Oder ist das ein anderer Modus? Oder Beobachtungsfehler? Situation: bei milden Temperaturen um 15° habe ich mir im CT200h per Scangauge die Drehmomente von MG1 und MG2 anzeigen lassen. Fahrt beginnend in Koblenz ca. 13km lang und dank EHR sehr schnell im freiwilligen EV-Modus. D.h. am Ortsausgang recht leerer Akku. Dann außerorts mit ca. 80km/h lt. SG gefahren. MG1 hatte um -20Nm in der Anzeige, MG2 einen einstelligen positiven Wert. Genau Daten hatte ich nicht notiert, falls erforderlich schaue ich nochmal bei einer Fahrt. Nun, nach einigen Kilometern, >70°CWT und Akku laut Borddisplay >50% schaltete die Anzeige um. MG1 glaube ca. -12Nm und MG2 ca. -4Nm. Bei den Vorzeichen des MG1 bin ich mir nicht mehr sicher, aber gerade beim MG2 fiel mir auf, daß er plötzlich als Generator arbeiten musste. Ich hatte MG2 im Fokus, weil ich ursprünglich mal sehen wollte, mit wieviel Kraft ich letztlich elektrisch unterwegs bin. Drehzahl der ICE dabei war recht niedrig. Wert wie oben nicht notiert, aber niedrig ist bei mir maximal 1536U-1.

LG
Klaus

P.S.: Sorry, aber mit dem Auge mehrere Werte bei der Fahrt erfassen und speichern ist nicht ohne Fehler. Schließlich kucke ich auch auf die Straße.
KSR1
Moderator
Beiträge: 32419
Benutzer online Hier klicken, um das Profil dieses Benutzers zu sehen
Letzte Änderung: 02.04.2018 16:32 von KSR1.Grund: P.S.
Kein öffentlicher Schreibzugriff erlaubt, bitte erst registrieren!
 
#462146
Aw: Planetengetriebe: Drehzahl/Drehmoment/Leistung 02.04.2018 23:09 - vor 6 Jahren  
Danke @proprius für deine sehr guten Erklärungen.

Und hier ein Link, wie es beim Bremsen/Bergabfahrt funktioniert.

www.priusfreunde.de/portal/index.php?opt...amp;id=278645#278737

Grüße,Helmut
haribo
Beiträge: 2101
Benutzer offline Hier klicken, um das Profil dieses Benutzers zu sehen
Prius II, 07/2008, SOL, weiß, 392tKm (Stand 01/2024)
Grüße,Helmut
Kein öffentlicher Schreibzugriff erlaubt, bitte erst registrieren!
 
#462152
Aw: Planetengetriebe: Drehzahl/Drehmoment/Leistung 02.04.2018 23:38 - vor 6 Jahren  
@KSR1 und @haribo: Danke, freut mich, dass es verständlich ist.

KSR1 schrieb:
Kann es sein, daß im OBD im Heretical Mode für beide MG negative Drehmomente gezeigt werden?Ja, richtig. Zusätzlich muss MG1 eine negative Drehzahl haben.

Ganz allgemein, unabhängig vom Heretical Mode: Wenn man die Theorie mit realen Werten vergleichen möchte, muss man noch die Batterieleistung beachten, die ich oben als 0 angenommen habe. Die Batterie kann dem elektrischen Pfad zwischen MG1 und MG2 noch Leistung hinzufügen oder Leistung entnehmen. Der jeweilige Generator muss dann entsprechend weniger oder mehr Leistung erzeugen. Das kann soweit gehen, dass MG1 und MG2 gleichzeitig als Motor oder gleichzeitig als Generator arbeiten.
proprius
Beiträge: 1284
Benutzer offline Hier klicken, um das Profil dieses Benutzers zu sehen
Letzte Änderung: 02.04.2018 23:39 von proprius.
Prius 2, Navi, IPA, platingrün metallic
Kein öffentlicher Schreibzugriff erlaubt, bitte erst registrieren!
 
#462154
Aw: Planetengetriebe: Drehzahl/Drehmoment/Leistung 03.04.2018 00:18 - vor 6 Jahren  
Danke @Proprius! Das gefällt mir schon sehr viel besser als das Wippenmodell, weil es Drehzahlen und Kraft zusammen bringt. Aber im Heretical Mode wirkt das Drehmoment von MG1 dem des ICE entgegen. Deshalb sinkt ja auch die ICE Drehzahl. Die Leistung des MG1 muß vom ICE mit aufgebracht werden. Aber nur so ist bei relativ höher Geschwindigkeit eine so niedrige ICE Drehzahl beim HSD möglich. Bei Höchstgeschwindigkeit geht das aber nicht mer auf gerader Strecke. Und bergauf geht das eh nicht. Die Drehmomente für die Leistungsveteilung müssen am Sonnenrad und am Hohlrad gemessen werden, ebenso wie die Drehzahlen. In der Praxis verändert sich das ständig sehr schnell. Es hängt auch immer von den Straßen und Windbedingungen ab. Mir ist dabei klar geworden, warum der Gummibandeffeck beim HSD auftritt. Das HSD wirkt von der mechanischen Übertragung wie ein mechanisches Getriebe, dass man mit scheidende Kupplung im höchsten Gang anfährt, nur dass keine Energie durch Reibung in Wärme umgewandelt wird, sondern durch den MG1 in Strom. Dieser Strom wird halt je nach Bedarf dem MG2 und (oder) der HV - Batterie zugeführt. Das maximale Drehmoment, vom ICE zum Hohlrad ist auch bei niedriget Geschwindigkeit nicht höher. Bei einem Schaltgetriebe ist das maximale Drehmomen am Getriebe Ausgang von der Übersetzung abhängig. Aber der MG2 unterstützt ja den ICE.

Gerd
YarisGerd
Beiträge: 4854
Benutzer offline Hier klicken, um das Profil dieses Benutzers zu sehen
Kein öffentlicher Schreibzugriff erlaubt, bitte erst registrieren!
 
#462161
Aw: Planetengetriebe: Drehzahl/Drehmoment/Leistung 03.04.2018 06:15 - vor 6 Jahren  
Ergänzung:

Wahrscheinlich habe ich mich nicht präzise ausgedrückt. Der MG1 speist mechanische Energie in das PSD (Power Split Device) oder auch Planetengeriebe ein. Der dafür nötige Strom wird von MG2 erzeugt. Dafür muss der ICE den MG2 antreiben. Das bremst den ICE wieder ab. Zusätzlich muss der ICE noch das Fahrzeug antreiben und die Veruste ausgleichen. Das ist vom Prinzip her ineffektiv. Es ist bei niedriger Leistungsanforderung um nur die Geschwindigkeit zu halten jedoch effektiver, als den ICE mit hoher Drehzahl übermäßig viel Energie zu erzeugen. Es geht dabei nur darum, die Geschwindigkeit mit niedriger ICE Drehzahl zu halten. Das geht nicht mehr effektiv bei sehr hoher Geschwindigkeit, weil der ICE unter Teillast nicht genug Drehmoment entwickelt um den Widerstand durch den Fahrtwind plus die Veruste durch den Heretical Mode zu überwinden. Bei einem Multistage Getriebe, wie bei den großen Lexus, kann man Das durch längere Übersetzungen In Verbindung mit mehr ICE Drehmoment im Teillastbereich noch bei höheren Geschwindigkeiten machen.


Gerd
YarisGerd
Beiträge: 4854
Benutzer offline Hier klicken, um das Profil dieses Benutzers zu sehen
Kein öffentlicher Schreibzugriff erlaubt, bitte erst registrieren!
 
#462225
Aw: Planetengetriebe: Drehzahl/Drehmoment/Leistung 03.04.2018 12:31 - vor 6 Jahren  
Danke, schön erklärt dass es unendlich viele Zustände gibt.

Wenn man sich nun im Kennfeld von mg1/2 die jeweiligen Wirkungsgrade raussucht, bekommt man die Verluste heraus.

(Die sind prozentual bezogen auf die MG 1/2 Leistung vor allem bei sehr geringen drehmomenten "hoch", dann ist aber absolut die Leistung =Drehmoment*Drehzahl vergleichsweise gering(er) im Verhältnis zur ICE-Leistung, weshalb insgesamt ein ordentlicher Wirkungsgrad erreicht wird.

Im Beispiel 1+3 ca. 5% Verlust und im Fall 2 ca. 7%.

Die Frage ist, wo man sich üblicherweise bewegt.
gcf
Beiträge: 11086
Benutzer offline Hier klicken, um das Profil dieses Benutzers zu sehen
Tesla Model 3 LR-AWD seit 03/2019 | Erdwärmepumpe, 2.4kWp PV für Haus- und Ladestrom Dekarbonisierung: 100% (mit Kompensation durch grüne Invests)
Kein öffentlicher Schreibzugriff erlaubt, bitte erst registrieren!
 
#462244
Aw: Planetengetriebe: Drehzahl/Drehmoment/Leistung 03.04.2018 15:32 - vor 6 Jahren  
Mir gefällt die Erklärung so gut, daß ich im PSD-Artikel im Priuswiki einen Hinweis auf diesen Beitrag eingefügt habe.
www.priuswiki.de/index.php?title=PSD#Ver...gigkeit_der_Drehzahl

LG
Klaus
KSR1
Moderator
Beiträge: 32419
Benutzer online Hier klicken, um das Profil dieses Benutzers zu sehen
Kein öffentlicher Schreibzugriff erlaubt, bitte erst registrieren!
 
Zum Anfang gehenSeite: 1
Moderation: JoAHa, KSR1, Timico, Shar