HSD

«… вместо обычной коробки передач установлен блок, состоящий из главного электродвигателя, генератора и так называемого электромеханического вариатора. Он не имеет ничего общего с традиционными клиноременными или клиноцепными вариаторами, будучи конструктивно ближе к традиционному „автомату“ с планетарными механизмами. Только здесь планетарная группа одна, и на ее элементы, именуемые в механике солнечной шестерней, планетарной шестерней и водилом, „завязаны“ соответственно: генератор, электромотор и бензиновый двигатель. Блокируя или „распуская“ те или иные пары, электроника плавно варьирует передаточное отношение, оптимально соединяя усилия двух двигателей, недаром данная технология запатентована „Тойотой“ в конце прошлого века под названием „Hybrid Synergy Drive“»^[1]

Гибри́дный синергети́ческий при́вод (англ. Hybrid Synergy Drive, HSD; произносится [ха́йбрид си́неджи драйв]) — технология силовой установки автомобиля, основанная на синергетическом эффекте, разработанная японской корпорацией «Toyota». Впервые применена в 1997 году в серийном автомобиле «Prius».

Объединяет 5 основных компонентов:

бензиновый двигатель 1NZ-FXE (с изменяемыми фазами газораспределения, цикл Аткинсона, сжатие 13:1), соединён с водилом планетарной передачи
электродвигатель (синхронный, постоянный магнит), соединён с короной
электрогенератор, соединён с солнцем
планетарная передача и электронный вариатор
аккумуляторная батарея (рассчитана на весь срок службы автомобиля) и инвертор (преобразует постоянный ток в переменный)

Комплекс управляется компьютером по концепции drive-by-wire (без прямого механического контакта).

Фазы работы[править | править код]

На скорости выше средней бензиновый двигатель передаёт часть энергии (через водило и корону планетарной передачи) непосредственно на передние колеса, оставшаяся часть (через водило и солнечную шестерню) идет на электрогенератор. От генератора часть тока ответвляется на подзарядку батареи, а часть возвращается (через инвертор 500 В) на тяговый электромотор, который вращает передние колеса через коронную шестерню.

При обгоне (максимальном ускорении) компьютер прекращает подзарядку батареи и направляет весь ток от генератора на электромотор. Кроме того, ток от батареи через инвертор также поступает на электромотор.

При торможении компьютер выключает бензиновый двигатель, а электродвигатель переключается в режим генерации тока и возвращает энергию в батарею (рекуперация).

На малой скорости (до 50 км/ч) автомобиль работает в режиме электромобиля, получая энергию только от батареи.

Фактически, силовая установка автомобиля разбита на два модуля — электрическая подсистема отвечает за работу на переходных и установившихся режимах, подсистема внутреннего сгорания — только за работу на установившихся режимах. Такой подход кардинально меняет требования к двигателю внутреннего сгорания и целевые функции конструкторов при разработке всей силовой установки автомобиля, а не только одной трансмиссии, как, например, в опытной разработке General Motors, DaimlerChrysler AG и BMW « Two-Mode»(англ.), которая предназначена для гибридизации стандартных бензиновых или дизельных двигателей старых конструкций, разработанных без учета работы в составе гибридного агрегата.

«Хайбрид Синерджи Драйв» является заметной вехой в автомобилестроении.