Το Hybrid Synergy Drive από την Toyota - Η Toyota είναι η μάρκα που πίστευε για πρώτη φορά στην υβριδική τεχνολογία. Η δεκαετής εμπειρία στον τομέα αυτό μας επέτρεψε να δημιουργήσουμε ένα ιδιαίτερα προηγμένο σύστημα, το Hybrid Synergy Drive (HSD), που συνδυάζει τη δράση ενός θερμικού κινητήρα ΜΕΚ 1,8 λίτρων που τροφοδοτείται με βενζίνη και λειτουργεί σύμφωνα με τον κύκλο Atkinson, με δύο ηλεκτροκινητήρες. Πρόκειται για ένα σύστημα που λειτουργεί σε δύο τρόπους, ένα σε σειρά με την άμεση σύνδεση μεταξύ του βενζινοκινητήρα (MED) και του πρώτου ηλεκτροκινητήρα (G1) που λειτουργεί κανονικά ως γεννήτρια, ένας παράλληλος με έναν δεύτερο ηλεκτροκινητήρα (G2 ) ο οποίος λειτουργεί παράλληλα χωριστά κυρίως ως κινητήρας πρόωσης.
Ο κινητήρας ΜΕΚ αναπτύσσει 98 hp μέγιστη ισχύ και μέγιστη ροπή 142 Nm. Ο σύγχρονος ηλεκτροκινητήρας μόνιμου μαγνήτη αναπτύσσει αντίστοιχα 72 HP και 163 Nm χάρη σε μια τάση τροφοδοσίας 650 Volts. Τάση που παράγεται από μία μπαταρία Νικελίου- Μετάλλου Υδριδίου με χωρητικότητα 6,5 Ah και ονομαστική τάση 206,1 Volt. Ολόκληρος ο κινητήρας αναπτύσσει τελικά 122 ίππους. Η σύνδεση των δύο συστημάτων, η οποία στην πραγματικότητα οδηγεί τους τροχούς, πραγματοποιείται μέσω ενός (επικυκλικού) πλανητικού μηχανισμού μετάδοσης κίνησης και ενός πλανητικού κιβωτίου ταχυτήτων που ονομάζεται "Συσκευή διαχωρισμού ισχύος" και έχει σχεδιαστεί ειδικά από την Toyota. Αυτός ο τύπος μετάδοσης επιτρέπει τρεις διαφορετικούς βαθμούς ελευθερίας που αποκλείονται επιλεκτικά από μια ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου βασισμένη στην κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας και τις φάσεις οδήγησης.
Ο πρώτος βαθμός ελευθερίας καταλαμβάνεται από τον κινητήρα ΜΕΚ και την ηλεκτροκινητήρα-γεννήτρια, ο δεύτερος βαθμός από τον δεύτερο ηλεκτροκινητήρα που αποδίδεται στην πρόσφυση και ο τρίτος από την τελική μετάδοση στους τροχούς. Αλλάζοντας συνεχώς το κλείδωμα των τριών βαθμών ελευθερίας, το πλανητικό σύστημα κινείται ως μιμιτική ή σειριακή λειτουργία ή παράλληλη, επιτρέποντας στο Toyota Prius HSD να κινηθεί προς τα εμπρός μόνο σε ηλεκτρικό, στον ΜΕΚ ή με συνδυασμό και των δύο τύπων κινητήρων. Το σύστημα Toyota HSD επομένως αντικαθιστά το κλασσικό αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων με μια καθορισμένη ηλεκτρομηχανική μετάδοση που συμπεριφέρεται σαν ηλεκτρονικά ελεγχόμενο CVT, το οποίο η Toyota αποκαλεί e-CVT (ηλεκτρονική συνεχώς μεταβαλλόμενη μετάδοση), που διαχειρίζεται μια ενιαία μονάδα ελέγχου. Στο επάνω μέρος υπάρχει ένας inverter (μετατροπέας) και μια μπαταρία που τροφοδοτεί ενέργεια για το ταξίδι.
Καθώς το σύστημα Toyota HSD επιτρέπει σε ορισμένες συνθήκες να ταξιδεύουν ακόμη και σε πλήρη ηλεκτρική λειτουργία με χειροκίνητη οδήγηση, η μέγιστη απόδοση είναι όταν ο οδηγός αναθέτει πλήρως την αυτόματη διαχείριση στον υπολογιστή που αποφασίζει μόνος του πόση δύναμη πρέπει να χρησιμοποιήσει κάθε μία από τις τρεις μηχανές, διατηρώντας πάντα την μπαταρία φορτισμένη και αποφασίζοντας με πλήρη αυτονομία όταν είναι βολικό να πάει σε εντελώς ηλεκτρική λειτουργία. Ο τρόπος λειτουργίας περιλαμβάνει την παρέμβαση του G2 στις συνθήκες λειτουργίας από αιτήσεις μηδενικών έως μέσων ισχύος και περιλαμβάνει την παρέμβαση του κινητήρα ΜΕΚ που είναι εμπλεγμένος με το G1 από τη μέση ισχύ μέχρι το μέγιστο. Οι αιχμές ροπής δημιουργούν επαναφόρτιση της μπαταρίας, κάτι που συμβαίνει επίσης όταν το όχημα φρενάρει μέσω της πέδησης του G1.
Πρέπει να αναφερθεί ότι το σύστημα HSD της Toyota έχει το πλεονέκτημα ότι είναι τόσο πολύπλοκο όσο είναι αυτό που εκμεταλλεύεται την αποτελεσματικότητα του κινητήρα,ΜΕΚ κάνοντας μας να μειώσουμε την κατανάλωση στο ελάχιστο.
Ο υπολογιστής διαχειρίζεται, στην πραγματικότητα, τους τρεις κινητήρες, έτσι ώστε να μπορείτε πάντα να έχετε τη μέγιστη ροπή με τη χρήση της ζήτησης ενέργειας στο ελάχιστο, είτε πρόκειται για βενζίνη είτε για ηλεκτρική φόρτιση.
