Priusfreunde.de

Woody schrieb:
Einverstanden!
Ein Motor gegen seine geplante Richtung laufen zu zwingen ist gefährlich.
Ein Motor planmäßig in andere Richtung laufen lassen ist nicht schlimm.

Richtig!

Yaris Gerd

@sparkle:

Freut mich, dass ich helfen konnte.

Du hast mit dem Betriff der Spreizung angefangen, wie er für normale Getriebe definiert ist und dort auch klar definiert ist. Würde man ein normales Getriebe zusammen mit der Kupplung/dem Drehmomentwandler betrachten, dann würde man in die gleichen Berechnungsprobleme wie beim HSD laufen.

Das HSD ersetzt ein normales Getriebe + Kupplung (und noch einige weitere Teile).

Du hast Wege gesucht, wie man ein System wie das HSD (oder ein Getriebe + Kupplung) trotzdem hinsichtlich der Spreizung beurteilen kann. Die Spreizung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit zu berechnen, ist nicht schlecht. Wie du gemerkt hast, ist es auch noch abhängig von den Drehzahlen, die der Verbrenner zuläßt (unter Leerlaufdrehzahl nur 0/min und auch nicht negativ).

Vom Drehmoment ist es beim HSD übrigens nicht abhängig, solange das drehzahlabhängige maximale Drehmoment der MGs nicht überschritten wird. Wenn ich mich recht entsinne, ist das aber ausreichend dimensioniert, so dass man an diese Grenzen nicht stößt.

Fazit für mich ist: Ja, es gibt beim HSD Einschränkungen der Verbrennerdrehzahl in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit. Ich finde die einzige in der Praxis relevante Einschränkung ist die, dass ab 65(P2)/70(P3) km/h (echte Geschwindigkeit) der Verbrenner nicht stillstehen kann. Beim P4 ist aber auch diese Grenze recht weit nach oben verlegt worden (waren es 114 echte km/h?).

Danke nochmal für die Denkanstöße an alle und besonders an proprius, auch für die schöne Zusammenfassung im letzten Beitrag!

Ich konnte heute in meinem P3 mit OBD2-Adapter und Torque-App fahren, um die von mir verwendeten Formeln und Annahmen auf Plausibilität zu überprüfen. Insgesamt scheinen sie genau genug zu sein:

• Ich habe im Stand (bzw. 0,1 km/h) eine maximale ICE-Drehzahl von 2780 berechnet. Mein P3 erlaubt im Stand mit Bremse+Vollgas ca. 2700.
• Zusammenhängend damit ist die maximale MG1-Drehzahl. Da habe ich 10.000 angenommen. Bei Vollgas-Beschleunigung hält mein P3 die MG1-Drehzahl immer knapp unter dieser Schwelle. Passt.
• Ich bin erst davon ausgegangen, dass MG1 in die andere Richtung genau so schnell drehen darf (-10.000), dies war aber im Zusammenhang mit dem Zwangs-Mitdrehen des ICE ab ca. 70 km/h nicht plausibel. Deswegen habe ich auf -5.000 korrigiert. Mein P3 hat heute bei ca. -5.200 Umdrehungen an MG1 den ICE "geweckt". Der Tacho zeigte dabei 78 km/h. Die von mir angenommene Grenze dürfte damit nah genug an der Wahrheit liegen.

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Nochmal zur letzten Diskussion mit dir, Gerd. Ich schrieb:
[...] du meinst also, dass die minimal und maximal mögliche Drehzahl des ICE bei einer bestimmten, festen Geschwindigkeit sich ändert, je nachdem, wie viel Fahrwiderstand auf die Antriebsräder wirkt? [...]Deine Antwort:
Ja, das liegt am Planetengetriebes. Das ist Kraft gesteuert.[...]Das sehe ich nicht so. Ich wüsste nicht, wie dieser Parameter eine Auswirkung haben könnte. Da ICE fest mit MG1 und MG2 verbunden ist, geben nur die Drehzahlgrenzen der beiden MGs den möglichen Drehzahlbereich des ICE vor. Wenn ich proprius richtig Verstanden habe, sieht er das auch so:Vom Drehmoment ist es beim HSD übrigens nicht abhängig, solange das drehzahlabhängige maximale Drehmoment der MGs nicht überschritten wird. Wenn ich mich recht entsinne, ist das aber ausreichend dimensioniert, so dass man an diese Grenzen nicht stößt.

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proprius schrieb:
[...]Ich finde die einzige in der Praxis relevante Einschränkung ist die, dass ab 65(P2)/70(P3) km/h (echte Geschwindigkeit) der Verbrenner nicht stillstehen kann. Beim P4 ist aber auch diese Grenze recht weit nach oben verlegt worden (waren es 114 echte km/h?).
Zustimmung. Ich konnte heute ja, wie oben beschrieben, die von der Software gesetzten Grenzen für MG1 erfahren. Der Grund, warum der Verbrenner ab genannter Geschwindigkeit nicht mehr stillstehen kann, ist ja die minimale MG1-Drehzahl -5000. Die Frage die sich mir jetzt stellt ist, warum MG1 in die eine Richtung doppelt so schnell drehen darf (+10000) wie in die andere (-5000).
Dazu sehe ich drei Möglichkeiten/Thesen:

• Es liegt an der mechanischen Belastung von MG1. (Halte ich für unwahrscheinlich.)
• Es liegt an der elektrischen/thermischen Belastung von MG1 oder der Leistungselektronik, die aufgrund der unterschiedlichen Ansteuerung je nach Drehrichtung unterschiedlich ausfällt.
• Es liegt an dem hohen Drehzahlsprung den MG1 in kurzer Zeit vollziehen muss, wenn der Verbrenner bei hoher Geschwindigkeit gestartet werden soll. Damit der dadurch verursachte Ruck nicht zu stark wird, wurde die Grenze niedrig gesetzt.

Das ist erst mal wieder genug Stoff zum grübeln Ich bin nicht sicher, dass man hierzu eine konkrete Antwort bekommen kann, ohne Insider-Kontakte zu haben.

Gruß
Sebastian

Der MG1 wird normaler Weise durch den ICE angetrieben. Somit läuft er vorwärts. Wenn der ICE seht, dann wird er während der Fahrt durch den MG2 mechanisch angetrieben und läuft rückwärts. Das geht theoretische bis 10000U/min. Das System verhindert das jedoch rechtzeitig um MG1 zu schützen. Wenn der ICE steht und gestartet werden soll, wird dem MG1 Strom zugeführt. Dann dreht er rückwärts und dreht dadurch den ICE. Würde MG1 bereits annähernd mit 1000U/min drehen, dann könnte er den ICE nicht mehr starten. Deshalb wird wohl auch die Höchstgeschwindigkeit für rein elektrisches Fahren bei 70Km sein. 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. 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. Das Ergebnis ist, dass das Auto mit wenig Leistung und niedriger ICE Drehzahl die Geschwindigkeit halten kann. Dadurch dreht der MG1 nicht schneller rückwärts.

Yaris Gerd

Ich würde, mit Verlaub, gerne noch einmal auf den Begriff Spreizung zurückkommen.

In meinen Augen ein Wert, mit dem man (als Autofahrer, nicht als Konstrukteur), sehr wenig anfangen kann, und der nur in Verbindung mit einem Schaltgetriebe von Bedeutung ist.

Für sich alleine betrachte, hat der Wert überhaupt keine Aussagekraft. Erst in Verbindung mit der Anzahl der Gänge und der Derhfreudigkeit des Motors kann man dazu einen mehr oder weniger harmonischen Drehmomentverlauf an der Antriebswelle mit mehr oder weniger großen Drehzahlsprüngen beim Schaltvorgang vermuten.

Meist aber wird eine große Spreizung einfach mit einem lang übersetzten höchsten Gang und vielen Schaltstufen gleichgesetzt, was aber der Begriff Spreizung an sich gar nicht her gibt.
Eine große Spreizung suggeriert, dass damit auch bei höheren Geschwindigkeiten ein angenehmes Drehzalniveau herrscht.
Das ist aber kein zwingender technischer Zusammenhang, denn ein Getriebe kann insgesamt sehr kurz übersetzt sein und trotzdem eine große Spreizung haben, wenn nur der 1. Gang kurz genug übersetzt, z.B. als Geländegang ausgelegt ist.

Um auf Toyotas HSD zurück zu kommen, hier sehe ich die Kombination von 2 Elektro- und einem Verbrennungsmotor als eine Antriebseinheit, deren Systemleistung mittels PSD auf die Antriebswelle wirkt.
Dabei regelt die elektronische Steuerung bei jeder Drehzahl der Antriebswelle, also bei jeder Geschwindigkeit des Autos, das Drehmoment entsprechend der benötigten bzw. verfügbaren Leistung. Und zwar stufenlos, also quasi mit einer unendlich großen Anzahl von Gängen bei unendlich kleinen Drehzahlsprüngen.
Da hat der Begriff Spreizung seine Berechtigung verloren und muss dem Begriff "smooth driving" Platz machen.

Trotzdem war es interessant zu erfahren, dass die Nenndrehzahl des ICE bei niedrigen Fahr-Geschwindigkeiten nicht genutzt werden kann, das war mir bisher nicht bewusst.

Die Spreitzung ist das Verhältnis zwischen der kleinsten und der größten Übersetzung. Das bezieht sich auf die Übersetzungen zwischen Verbrennungsmotor und Antriebsachse. Wenn man die Gesammtübersetzung im HSD betrachtet, dann ändert die sich nicht. Aber das HSD funktioniert eben anders als Schaltgetriebe.

Yaris Gerd

Die Spreitzung ist das Verhältnis zwischen der kleinsten und der größten Übersetzung. Das bezieht sich auf die Übersetzungen zwischen Verbrennungsmotor und Antriebsachse. Wenn man die Gesammtübersetzung im HSD betrachtet, dann ändert die sich nicht. Aber das HSD funktioniert eben anders als Schaltgetriebe.

Yaris Gerd

YarisGerd schrieb:
Der MG1 wird normaler Weise durch den ICE angetrieben.Da der Beitrag von gestern Abend bei weiterer Diskussion vermutlich ins Off-Topic führt, habe ich meine Antwort darauf im Thread Planetengetriebe: Drehzahl/Drehmoment/Leistung geschrieben.

@sparkle: Zur Drehzahlgrenze von MG1

Bei laufendem Verbrenner sind es +/-10000/min
Bei stehendem Verbrenner sind es weniger (beim P2 sind es ca. +/- 6000/min, beim P3 könnte es anders sein).

Habe ich alles beim P2 mit Torque aufgezeichnet und auch mit ScanGauge gesehen. Von daher stimmt in deinem Diagramm die minimale Verbrennerdrehzahl bei hohen Geschwindigkeiten nicht (kam mir irgendwie auch hoch vor). Ein paar Aufzeichnungen habe ich auch für Auris I HSD und Yaris HSD, müsste ich aber nachschauen.

Positive MG1-Drehzahlen bei stehendem Verbrenner bedeuten, dass man rückwärts fährt, daher wird man dort +6000/min nicht erreichen.

Über die Gründe für die abweichende Begrenzung bei stehendem Verbrenner kann ich auch nur spekulieren:

• Ich meine gelesen zu haben, dass die Ölversorgung der MGs/Planetengetriebe einen laufenden Verbrenner erfordert. Ich kenne mich aber mit dem Ölkreislauf nicht aus. Ein Gegenargument wäre, dass es extra Getriebeöl gibt, das vom Verbrenneröl getrennt ist. Wenn es doch stimmt, würde es bedeuten, dass die MGs bei stehendem Verbrenner kein frisches Öl bekommen.
• Induzierte (Leerlauf-)Spannung des leer drehenden MG1 zu hoch?
• Drehzahl der Planetenräder zu hoch? (Ich meine wirklich nur die Planetenräder auf dem Träger, nicht Sonnen- und Hohlrad)
• Oder Toyota hat sich einfach gedacht, dass man über ca. 70 km/h den Verbrenner so häufig braucht, dass es sich nicht lohnt, den auf 0/min abzubremsen und kurz danach wieder auf Drehzahl zu bringen.

Trotz allem muss man ergänzen, dass praktisch auch bei MG1-Drehzahlen bis -10000/min bei stehendem Verbrenner nichts unmittelbar auseinander fliegt. Man kann das nämlich an einer steilen Abfahrt in N hinbekommen, wenn man mit stehendem Verbrenner auf N schaltet und dann durch das Gefälle weiter beschleunigt. Man muss dann aber selber aufpassen, dass man nicht über -10000/min (ca. 100 km/h) kommt! Auch dazu gibt es eigene Threads.

Ah, ich habe nicht bedacht, dass die Grenze je nach ICE-Status anders sein könnte, und bin auch nicht schnell genug gefahren, dass der Fall auftreten kann. Danke für den Hinweis. Bei Gelegenheit werde ich neue Diagramme erstellen.

Die von dir spekulierten Grunde klingen alle plausibel. Ich werde mich noch weiter damit befassen.

Ich werde auch mal eine Fahrt mit Torque aufzeichnen. Die Werte beim Fahren zu beobachten kann schnell gefährlich werden. Vielleicht finde ich dabei auch im P3 einen Superkräfte-Modus, oder wurde der schon ausgeschlossen? Von der Beschreibung im entsprechenden Thread her verhält sich der P3 zumindest ähnlich wie der Auris 1 HSD (Erhöhung des Drehmoments bei gleichbleibender Drehzahl).

YarisGerd schrieb:
Die Spreitzung ist das Verhältnis zwischen der kleinsten und der größten Übersetzung. Das bezieht sich auf die Übersetzungen zwischen Verbrennungsmotor und Antriebsachse. Wenn man die Gesammtübersetzung im HSD betrachtet, dann ändert die sich nicht. Aber das HSD funktioniert eben anders als Schaltgetriebe.

Yaris Gerd

Was meinst du mit Gesamtübersetzung?
Das einzige Drehzahlverhältnis des HSD, das sich nicht ändert, ist die Reduktion von MG2 zum Differenzial. Das hat aber mit dem Getriebe im engeren Sinn (=Planetengetriebe) bzw. PSD nichts zu tun.

VIP schrieb:
YarisGerd schrieb:
Die Spreitzung ist das Verhältnis zwischen der kleinsten und der größten Übersetzung. Das bezieht sich auf die Übersetzungen zwischen Verbrennungsmotor und Antriebsachse. Wenn man die Gesammtübersetzung im HSD betrachtet, dann ändert die sich nicht. Aber das HSD funktioniert eben anders als Schaltgetriebe.

Yaris Gerd

Was meinst du mit Gesamtübersetzung?
Das einzige Drehzahlverhältnis des HSD, das sich nicht ändert, ist die Reduktion von MG2 zum Differenzial. Das hat aber mit dem Getriebe im engeren Sinn (=Planetengetriebe) bzw. PSD nichts zu tun.

In dem folgenden Tread wird das von Proprius erklärt. Der kennt das sehr gut. Die Spreitzung geht vom ICE zum MG2, welcher direkt mit der Achse verbunden ist und vom ICE zum MG1. Das Ganze hat hat Proprius in eine Formel zusammengefasst. Es wird ja mechanisch nichts verändert. Es wird ja nur die Drehbewegung durch Ausballanzierung der Kräfte in verschiedene Richtung geleitet. Somit verãnder sich im Gesamtergebnis nichts.

www.priusfreunde.de/portal/index.php?opt...amp;id=301534#319964


Yaris Gerd

YarisGerd schrieb:
...Somit verãnder sich im Gesamtergebnis nichts...

Ich weiß zwar immer noch nicht, was dieses unveränderliche Gesammtergebnis sein soll, aber man muss es mir nicht erklären, denn ich bin jetzt hier raus.
Sonst erwecke ich noch den Eindruck, ich hätte von nichts keine Ahnung nicht.

@VIP
Entschudige bitte, wenn ich das nicht gut genug erklärt habe. Niemand behsuptet, dass Du nicht schlau genug bist. Ich mache ja auch Fehler. Klick doch mal den Link von Proprietär an. Da können wir es dir ausführlich erklären. Das Grundprinzip ist einfach. Aber alle Einzelheiten zu verinnerlichen dauert ein wenig.

Yaris Gerd

Hier habe ich unter folgenden Link eine sehr einfache Erklärung der grundlegenden Funktion des PSD verscheucht.

forum-alternative-antriebe.de/index.php/topic,4313.15.html

Yaris Gerd