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Zur Blindleistung im Heretical Mode kann ich nichts sagen. Ich verstehe ja nichts davon, kann nur Daten auswerten, die mir der Hybrid Assistant liefert.

Zu des Reisendens Frage in seiner speziellen Situation komme ich später.

Ich wollte erst einmal mit der Effizienz des Verbrenners weitermachen. Etwas, was man vielleicht nicht so wirklich sieht, jedenfalls kam öfter die Frage in verschiedenen Threads dazu, ist die Frage, wie der Wirkungsgrad von der Temperatur des Verbrenners abhängt. Dazu habe ich mir für die hier betrachteten Fahrten mal die Abhängigkeit von der Kühlwasser-Temperatur angesehen, wobei der HSD dort im normalen Mode lief. Den Leistungsbereich habe ich von 14 kW bis 25 kW, also nahe am Optimum, gewählt. Der Zusammenhang ist hier zu sehen:

Bei einer Kühlwasser-Temperatur von 40 Grad liegt die Effizienz bei etwa 33 % und erreicht Werte von mehr als 38 % oberhalb von 80 Grad.

Bei mir hat das Konsequenzen, wie ich auf meiner wöchentlichen Einkaufstour die einzelnen Geschäft anfahre. Mein Bioland-Schlachter ist gut 10 km von mir entfernt, der Bäcker mit dem richtig tollen Brot ist von mir in der anderen Richtung 9 km entfernt und ein paar Geschäfte liegen irgendwo dazwischen. (Was fußläufig zu erreichen ist, machen ich sowieso zu Fuss.)

Wenn man sich das Diagramm ansieht, dann stellt man fest, dass es sinnvoll ist, die "Rundreise" mit dem am weitesten entfernten Ziel zu beginnen, damit "in einem Rutsch" eine möglichst hohe Temperatur erreicht wird. Wenn während des Einkaufs das Kühlwasser um 10 oder 20 Grad abkühlt, hat man immer noch eine recht hohe Temperatur, so dass man dann immer noch mit einem hohem Wirkungsgrad unterwegs ist. Würde man mit der kürzesten Entfernung beginnen, würde man auch den nächsten Abschnitt mit einer geringen Temperatur und damit mit einem sehr schlechten Wirkungsgrad beginnen. In bergigen Gegenden könnte es sinnvoll sein, als Erstes das höchstgelegene Zeil anzufahren.

Im Wesentlichen hängt die Aufwärmphase des Kühlwassers von der vom Verbrenner geleisteten Arbeit ab, nur wenig von der Umgebungstemperatur bzw. vom EV-Anteil. Ich erreiche bei meinen innerstädtischen Fahrten die 70 Grad Kühlwasser-Temperatur typischerweise nach 6.2 km wobei der Verbrenner dabei im Mittel auf 2.5 km gelaufen ist. Bei Umgebungstemperaturen von mehr als 15 Grad sind dafür knapp 2.25 km und bei Temperaturen unter 15 Grad sind dafür 2.65 km mit Verbrenner an erforderlich.

Fortsetzung folgt.

MarieCurie schrieb:
Das wird etwas laenger werden.

wirklich interessant.
Ich 'mappe' mir gedanklich die Grafiken auf den P+ um
(der ja kürzer übersetzt ist)
Und ja, obwohl ich genug HA-Logs habe, waren mir einige Folgerungen nicht klar. Z.B. der Unterschied in der Effizienz vom Heretical Mode ...

Da der P+ ja ein Küchenschrank verglichen mit dem P4 ist, ist er bei höheren Geschwindigkeiten nicht oft im Heretical mode.
Und entsprechend ist meine Effizienz dann auch nur ~36% 'best case' wie ich in den meisten HA-Logs sehen kann.
Einiges wird mir jetzt klarer

Nun zum Vergleich zwischen Fahren im platten Land und Fahren mit Auf und Abs. Da kann ich nur mit Berechnungen basierend auf den Fahrwiderständen aus dem CoC-Papier für meinen Prius dienen. Der dort angegebene Fahrwiderstand ist:

F= 147.1 + 0.559 * v + 0.02622 *v*v [N],

wobei die Geschwindigkeit v in km/h einzusetzen ist. Die kinetischen Masse ist 1543 kg und die schwere Masse ist 1320 kg.

Den elektrischen Wirkungsgrad der MG's nehme ich aus meinen Daten. Der beträgt im Mittel 95 % beim Laden und 90 % beim elektrischen Fahren. Die Akku-Ladeverluste (Innenwiderstand des Akkus) betragen auf meinen Fahrten 0.2 kWh/100 km und die elektrischen Verbraucher benötigen im Mittel 300 W Leistung. Das SOC-P&G hat eine Variationsbereich von 7 %. Bei einer Ladeleistung von 4.5 kW dauert ein Ladevorgang 73 Sekunden.

Damit kann man alles berechnen, was für einen solchen Vergleich nötig ist. Zunächst ein paar Zahlen für's platte Land. Dabei wird ein kompletter SOC-Zyklus betrachtet, d.h. Delta_SOC=0. Dabei sind F der Fahrwiderstand, P(adv.) die Leistung für den Vortrieb, P(ICE) die von der ICE gelieferten Leistung während der Pulse-Phase und Strecke ist die Strecke für einen kompletten SOC-P&G Zyklus. Die Zahlen für den Verbrauch beziehen sich auf ein warm gefahrenes Fahrzeug bei konstanter Geschwindigkeit. Für den späteren Gebrauch wird in der letzten Spalte die Größe G(E=0) angegeben. Das ist das Gefälle, bei dem zum Halten der Geschwindigkeit keine Energie zugeführt bzw. keine freiwerdende, potentielle Energie in den Akku gespeichert werden muss.

Den einzigen brauchbaren Vergleich zum Realverbrauch in der Ebene habe ich von einer Fahrt im Alten Land direkt hinterm Deich die Elbe entlang aus den ersten Tagen mit dem P4. Dort hatte ich ACC ausprobiert bei 50 km/h. Davon kann ich zwei komplette Zyklen auswerten. Es ergab sich ein Verbrauch von 2.75 ± 0.05 L/100km, was sehr gut mit dem für 50 km/h berechneten Wert übereinstimmt. der Fehler von 0.05 L/100km ergibt sich aus der Unsicherheit in der Höhenbestimmung zwischen Start- und Endpunkt dieser zwei SOC-P&G Zyklen.

Fortsetzung folgt.

Nun kommt der Vergleich zum Fahren im hügeligen Gelände. Um es mit den Ergebnissen in der Ebene vergleichen zu können, wird auch hier ein kompletter SOC-Zyklus betrachtet. Die Geschwindigkeit soll dabei ebenfalls konstant bleiben. Ausserdem nehme ich an, dass es zu Beginn des Zyklus', wenn der Verbrenner an ist, auch bergauf geht bis der Akku zu 47% geladen ist (Das war ja der Wert, bei dem sich der Verbrenner in der Ebene ausging.). Dann geht es wieder bergab bis die Ausgangshoehe erreicht ist und anschliessend weiter in der Ebene bis der SOC-Zyklus beendet ist, d.h. der Ladezustand wieder auf 40% abgefallen ist.

Da ich nicht weiss, bis zu welcher Steigung der heretical Mode beibehalten wird, betrachte ich nur Geschwindigkeiten bis 70 km/h.

Ich betrachte nun zwei Szenarien. Im ersten Fall soll es genauso steil bergab gehen, wie es bergauf gegangen ist. Je nachdem wie gross das Gefälle ist, braucht man bergab noch die E-Motoren, um die Geschwindigkeit zu halten bzw. muss die freiwerdende potentielle Energie durch Rekuperation in den Akku speichern. Die Grenze zwischen diesen beiden Möglichkeiten ist das im vorherigen Post gegebene Gefälle G(E=0). Die maximale, betrachtete Steigung (und entsprechend das Gefälle) ist 10%.

Ist das Gefälle kleiner als G(E=0), dann ist die für den Vortrieb erforderliche elektrische Energie mit 10% Verlusten verbunden (siehe oben zur Effizienz des elektrischen Zweiges), ist das Gefälle steiler als G(E=0), dann ist die rekurrierte Energie mit 5% Verlust verbunden. Je nach Geschwindigkeit und Gefälle kann es vorkommen, dass der maximale Ladezustand des Akkus erreicht wird. Den habe ich mit 75% angenommen. Jede darüber hinausgehende, freiwerdende potentielle Energie muss von den mechanischen Bremsen in Wärme umgewandelt werden und ist verloren. Das Limit der Ladeleistung wird bei den betrachteten Szenarien nicht erreicht, so dass es nicht deshalb noch zu weiteren Verlusten kommt.

Es muss in diesem Szenarium noch überprüft werden, ob es zu zusätzlichen Verlusten kommen kann, weil das erforderliche Brems-Drehmoment die Grenze des rekuperierenden Bremsens übersteigt. Diese Grenze liegt bei -280 Nm. Muss stärker gebremst werden, kommen Verluste durch das mechanische Bremsen hinzu. Da ich ja keine Daten aus meinen Fahrten von Gefällestrecken habe, muss ich diese Information aus der Bremsverzögerung beim Bremsen umrechnen. Dieses ist in der folgenden Abbildung geschehen. Hier ist das Bremsdrehmoment als Funktion der Bremsverzögerung, umgerechnet in Prozent der Erdbeschleunigung (9.81 m/s^2), dargestellt.

Man sieht, dass in dem hier relevanten Bereich das maximale Brems-Drehmoment fürs rekuperierende Bremsen nicht erreicht wird. Dass der Zusammenhang nicht linear ist, liegt daran, dass ja schon rekuperiert und damit verzögert wird, ohne zu bremsen. Dass bei einer Verzögerung von Null auch schon ein Bremsmoment kleiner Null auftritt, liegt daran, dass es auf meinen Fahrten ja auch mal etwas bergab geht, wenn ich bremsen muss. Das kann ich aber nicht herauskorrigieren, weil dafür die GPS-Höhenmessung zu ungenau ist.

Fortsetzung folgt.

Nun also die Ergebnisse für dies Fall. Zunächst ein paar Zahlen in Tabellen.

1.) 5% Steigung (Gefälle):


2.) 10% Steigung (Gefälle):

Da der Zyklus ja so standardisiert ist, dass es solange bergauf geht bis sich der SOC von 40% auf 47% erhöht hat und dafür immer die gleiche Zeit bei der angegebenen Ladeleistung von 4.5 kW benötigt wird, ist die bis dahin zurückgelegte Strecke von der Geschwindigkeit abhängig und damit auch die bis dahin erreichte Höhe, ΔH, bei gegebener Steigung. Durch die zurückgewonnene potentielle Energie ist am Ende des Gefälles der Ladezustand maximal mit Max(SOC).

Vergleicht man diese Tabellen mit der Tabelle für das fahren in der Ebene, so sieht man, dass bis auf die Fahrt bei 70 km/h und 10% Gefälle die Verbräuche unter denen in der Ebenen liegen. Bei 70 km/h und 10% Gefälle hat schon die Effizienz des Verbrenners abgenommen und ausserdem wurde das Ladelimit des Akkus erreicht, so dass Energie durch mechanisches Bremsen vernichtet werden musste.

Nun noch das ganze grafisch in Schritten von 0.5% Steigung (Gefälle):

Man sieht dass im optimalen Fall typischerweise 0.2 bis 0.3 L/100km weniger als in der Ebenen benötigt werden. Ausserdem sieht man, dass mit höherer Steigung auch schon bei 60 km/h der Verbrauch beginnt zu steigen. Dieses liegt an der auf der Steigung benötigten Leistung des Verbrenners und der damit verbundenen geringeren ICE-Effizienz.

Auch gezeigt ist der Verbrauch, den ich im Alten Land mit ACC bei 50 km/h in der Ebene real gemessen habe. Wie man hier noch einmal sieht, stimmt der gut mit der entsprechenden Rechnung überein.

Da es unserem Reisenden ja nicht so leicht fällt, in Verbrauch pro 100 km zudenken, nun nach eine andere Art der Darstellung. Hier wird die im Mittel zurückgelegte Strecke bei gleichem absoluten Verbrauch wie bei der Fahrt in der Ebene als Funktion der Steigung (Gefälle) dargestellt.

Man sieht dass man bei moderater Steigung mit anschliessendem Gefälle bei gleichem, absoluten Verbrauch wie in der Ebene in diesem Szenarium bis zu gut 10% weiter kommen kann. Wenn man also die Wahl hat, eine etwas längere aber dafür hügeligere Strecke zu benutzen, um von A nach B zu kommen, kann es aus Sicht des absoluten Verbrauchs günstiger sein, die etwas längere Strecke zu wählen.

Im zweiten Szenarium wird angenommen, dass nach der Steigung das Gefälle dem von G(E=0) entspricht, dass also abwärts gesegelt werden kann, ohne Energie zum Aufrecht-Erhalten der Geschwindigkeit zuzuführen oder zurückzugewinnen, so dass die damit verbundenen Verluste im elektrischen Zweig auf der Gefällestrecke entfallen. Dann ergibt sich folgendes Bild:

Verglichen mit dem vorhergehenden Szenarium ist der Verbrauchsvorteil ist in diesem Fall noch größer.

In der anderen Darstellung:

sieht man, dass man bei geringer Geschwindigkeit mit der gleichen Kraftstoffmenge sogar mehr als 20% weiter kommen kann als in der Ebene.

Mit dem hier Gezeigtem kann ich nun auch die Frage des Reisenden beantworten, ob aufwärts Pulse&Glide sinnvoll ist. KSR1 hatte ja schon darauf aus seiner Erfahrung darauf geantwortet Da ich einige HA Daten des Reisenden habe, kann ich speziell auf seine typischen Strecken Bezug nehmen.

Es kommt auf die Wunschgeschwindigkeit, die Steigung und den Ladezustand des Akkus an.

Liegt die Geschwindigkeit aufwärts bei 50 km/h oder darunter, dann macht es Sinn, bis zu 2% Steigung P&G zu betreiben.

Ist der Akku voll und Steigung und Geschwindigkeit erlauben es, sollte man ihn erst etwas leer fahren, vielleicht schon vor der Steigung. Geht das nicht, dann kann man auch bei für ihn höheren Geschwindigkeiten auchauf der ansteigenden Strecke bis zu 2% Steigung bei 70 km/h P&G betreiben, wenn der Verkehr es erlaubt.

In allen anderen Fällen, insbesondere dann wenn man in der ECO-Anzeige sowieso im oberen ECO-Bereich unterwegs ist, sollte man einfach mit Verbrenner an die Steigung hoch fahren. Insbesondere wenn Du auf der B104 unterwegs bist macht es bei den beiden etwas ausgeprägteren Hügeln keinen Sinn, beim Anstieg P&G zu versuchen.

Gerade von der Arbeit gekommen, die größten Hügel muss ich immer hoch.
Von daher sage ich Dankeschön.

Ich kann nur aus der Praxis erzählen:
B104 - Hügel hoch und runter
63 km
Viel Verkehr
Wenig EV Anteil
2,3 l E10 Verbrauch

B104/Kreisstraße/weitere Bundesstraße/Landstraße/Kreisstraße/Bundesstraße
69 km
Viel/wenig/viel Verkehr
Hoher EV Anteil
2,1 l E10 Verbrauch

Und das geht bei der kurzen Strecke auf bis zu 2,6 l auf 63 km hoch.


Auch zu der Strecke bis 14 km ohne Hügel kann ich etwas sagen:
0,5-0,6 Liter E10 weniger ist hier nicht zu erwarten. Egal was ich anstelle.

Da sieht man mal wie genau @MarieCurie‘s Berechnungen sind.
Erst wenn man wirklich lange Strecken fährt. Sieht man Ergebnisse.
Und so spart es MIR Geld. Wenn ich täglich die „nur“ 14 km und zurück fahre, diesen halben Liter?
Den merkt man gar nicht. Plus/Minus ein paar Milliliter. Aber fahrt mal 63 km dann werden aus den paar Millilitern gleich mal 0,5 Liter die man sparen kann. Oder je nach Verkehr 1 Liter. Und die pro Tag gespart fahre ich praktisch gleich mal mehrere Tage günstiger, wenn ich meine Mutter besuchen fahre.

Also Langstreckenfahrer profitieren richtig von den Berechnungen.
Und da ich das bin. Herzlichen Dank für deine Hilfe @MarieCurie - für das und alles andere (Mail).

Ich möchte gern noch darauf hinweisen, mit welcher Genauigkeit @MarieCurie arbeitet!



Ich denke mal das zeigt deutlich, wie genau das ist.
Und gleichzeitig, dass Kurzstreckenfahrer jedem Langstreckenfahrer im Verbrauch überlegen sind. Auf 100 km verlieren sie zwar. Im Geldbeutel haben sie eindeutig mehr. Obwohl sie den höheren Verbrauch auf 100 km haben und nach den Berechnungen von @MarieCurie reden wir von einer Ersparnis von 0,04 Liter pro Kilometer bei 4 l/ 100 km macht das aber 2,4 Liter schon mit 60 km zu 0,4 Liter auf 10 km.

Mal wieder sehr schöne Datenauswertungen.

Ich hab noch mal eine Frage zu diesem Heretical-Modus, wie schaltet man den jetzt genau ein?

Der Trick dabei war ja das durch Drehrichtungsumkehr der E-Maschinen die ICE Drehzahl abgesenkt werden kann. Richtig?

O.

Ich weiß es nicht, vermute nur, dass der Herectical Mode sich bei allen Toyota Hybrid bei der gleichen Geschwindigkeit zuschaltet.
Ab 70 km/h wenn die Last (zum Beispiel einen Hügel hoch fahren, Gegenwind) nicht zu hoch ist, passiert folgendes von alleine.

Die Elektromotoren laufen immer mit, dass vorweg.

-ab 70 km/h
-Last und sonstige Bedingungen stimmen
-der Verbrennungsmotor läuft, aber mit niedrigen Drehzahlen
-einer der Motorgeneratoren läuft rückwärts
-produziert so Strom
-mit dem Strom wird der 2. Elektromotor betrieben
-der 2. Elektromotor sorgt nun dafür, dass das Auto fährt
-der Verbrauch sinkt dabei auf Werte, die sehr niedrig sind
-das Optimum bei mir liegt zwischen 70-80 km/h

Ich vergleiche es gern mit einer Diesel-elektrischen Lokomotive.
Einer Ludmilla Baureihe DR130 die funktioniert auch so.
Dicker Dieselmotor treibt Generator an und der produziert Strom und mit dem Strom fährt die Lokomotive.

So möchte ich es einfach ausdrücken.
Ein Elektromotor kann immer Motor und Generator sein.

Produziert der MG1 aber nicht fast immer Strom, auch bei hoher ICE-Last? Mein Wikistudium des PSD ist gerade schon wieder zu lange her, aber ich meine doch, dass selbst bei hoher Last des ICE nicht die komplette Leistung direkt auf die Räder wirken kann, sondern etwa 1/3 immer den Umweg über den MG1 machen muss? Oder habe ich das völlig falsch in Erinnerung?

Und gleichzeitig, dass Kurzstreckenfahrer jedem Langstreckenfahrer im Verbrauch überlegen sind. Auf 100 km verlieren sie zwar. Im Geldbeutel haben sie eindeutig mehr.

Das auf jeden Fall. Ich kann sagen, dass sich unsere aktuellen nur knapp 300km Fahrleistung pro Monat sehr positiv im Geldbeutel bemerkbar machen.

Und unser Durchschnittsverbrauch von 5,1 l (ist halt Mittelgebirge hier) ist auch nicht meilenweit weg vom WLTP-Wert (4,6 l) vom P4 Comfort. Von daher passt das schon.

Reisender schrieb:

Code:

[L/100km] [Total pro km] [auf 5 km] [auf 10 km] [auf 20 km] [auf 60 km] 2          0,02           0,1        0,2         0,4         1,2  ... 4          0,04           0,2        0,4         0,8         2,4

Was soll uns die Tabelle zeigen?
Dass man auf 5 km 5 mal, auf 10 km 10 mal, auf 20 km 20 mal, auf 60 km 60 mal und auf 100 km 100 mal so viel verbraucht wie für 1 km?
Dass ein verbrauch von 4 l / 100 km doppelt so hoch ist wie einer von 2 l / 100 km?
Das kleine Einmaleins des Pfennigfuchsers in Tabellenform?

Ich hab noch mal eine Frage zu diesem Heretical-Modus, wie schaltet man den jetzt genau ein? Einiges wurde schon gerade dazu geschrieben. Nur kurz noch soviel: Bei genügend hoher Geschwindigkeit und genügend Gleichmäßiger Leistungsanforderung stellt sich der heretical Mode automatisch ein. Diejenigen, die nicht den Hybrid Assistant nutzen und es so direkt in der Anzeige sehen, können es daran erkennen, dass sich bei konstanter Geschwindigkeit die Umdrehungszahl der ICE plötzlich geringer wird, also das Motorgeräusch tiefer wird. Wie sehr die Drehzahl bei gegebener Geschwindigkeit gesenkt wird, hängt auch vom Ladezustand Des Akkus ab. Der wird in dieser Phase bis 62 % geladen, so dass die Drehzahl bei konstanter Leistungsanforderung für den Vortrieb kontinuierlich weiter sinkt.

Die einzige Möglichkeit diesen Vorgang zu unterstützen, ist ein ruhiger "Gasfuss" und wenn mehr Leistung gebraucht wird, den Fuss nur langsam zu senken. Alternativ ist natürlich die Benutzung der ACC dafür geeignet.

An der Grenze zum heretical Mode, also knapp über 70 km/h und geringer Leistungsanforderung, ist es unter Umständig schwierig, in dem Mode zu bleiben/kommen, weil die Steuerung der Meinung ist, dass SOC-P&G effektiver ist. Das ist besonders dann der Fall, wenn der Akku voll ist und deshalb die zusätzliche Ladeleistung fehlt. Dann wird das elektrische Fahren von der Steuerung bevorzugt.

Wie das von der Technik genau funktioniert, müsste ich nachlesen.

Zum Verbrauch möchte ich sagen:
Guckt in meine Signatur da steht 3,1 l/100 km seit dem ich das Auto habe.

Mein Bordcomputer sagt im Moment 4,1 l/100 km

Am 11.02.2022 vor 3 Tage bin ich tanken gefahren.
Von zu Hause zur Arbeit wären das bis jetzt 327 km, der Durchschnittsverbrauch wäre viel niedriger.
Bin ich aber nicht. Ich bin 56 km gefahren.

Bordcomputer Durchschnittsverbrauch 4,1 l/100 km
Gefahren 56 km

Ergebnis:
meine Tanknadel hat sich nicht mal bewegt

Einige werden sagen „das ist doch normal“.
Andere schauen auf meine 3,1 l/100 km und wollen das auch.
Ich hätte lieber 4,1 l/100 km und dafür 1x im Monat tanken fahren.

Ich finde das sollte man jedem, wie in diesem Thema sagen:
WLTP Verbrauch kann man zum Vergleich von Autos heranziehen.


Wenn ich in der Politik was zu sagen hätte, müssten die Hersteller die Verbräuche, die man bezahlen muss auf 100 km in 10 km Schritten abgeben und bei verschiedenen Temperaturen. Am meisten spart, wer das Auto stehen lassen kann.