AutoRai

25-6-2001

Toyota verlaagt brandstofverbruik met 15 procent

Toyota heeft een eenvoudig, gemakkelijk toe te passen hybridesysteem ontwikkeld. Het wordt THS-M (Toyota Hybrid System-Mild) genoemd en is perfect geschikt voor toepassing in uiteenlopende soorten bestaande autos.

THS-M bestaat in grote lijnen uit een kleine elektromotor annex generator die gekoppeld is aan een uiterst efficiënte verbrandingsmotor middels een riem die tevens de accessoires aandrijft, een compacte 36 V secundaire batterij voor de voeding van de elektromotor en een regeleenheid.

Als een auto met een THS-M-systeem tot stilstand komt, schakelt het systeem automatisch de verbrandingsmotor uit waardoor deze niet stationair gaat draaien. Om de auto weer in beweging te zetten zorgt de elektromotor voor de eerste aandrijfkracht en voor het herstarten van de verbrandingsmotor. Bij het decelereren en remmen werkt de elektromotor als een generator die de bij het remmen vrijkomende energie omzet in elektrische energie waarmee de batterij wordt bijgeladen. De elektromotor zorgt tevens voor de aandrijving van de compressor van de airconditioning als de auto stilstaat, zodat het comfort voor de inzittenden gewaarborgd is.

Het THS-M-systeem reduceert het brandstofverbruik met ongeveer 15% (volgens de Japanse testcyclus voor autos met een automatische transmissie (gebaseerd op TMC-onderzoek) en verlaagt de uitstoot van schadelijke stoffen. In combinatie met een direct-ingespoten benzinemotor moeten de eerste autos die met dit systeem zijn uitgerust een emissie kunnen realiseren die 50% lager ligt dan de Japanse overheidsnormen voor 2000. Volgens de planning van Toyota moet de eerste auto met dit systeem nog dit jaar voor de Japanse markt gerealiseerd worden.

De 36 V batterij (in een 42 V-systeem) is uitermate geschikt voor de grote behoefte aan elektrische energie die een hybride-auto heeft en voor de toenemende vraag van moderne autos naar elektrische energie. De hogere spanning en de daaruit resulterende lagere stroomsterkte in een 36 V-systeem maken het mogelijk de bedrading veel dunner uit te voeren dan in een auto met een conventioneel 12 V-systeem, waarmee een bijdrage geleverd wordt aan verlaging van het gewicht en het besparen op grondstoffen. Op deze manier wordt een stap gezet in de richting van de internationale standaardisatie van de 36 V-batterij (in een 42 V-boordnet) als elektrische energiebron voor de volgende generatie automobielen.

Het THS-M-systeem is de meest recente van een groot aantal praktische toepassingen van TMC met betrekking tot milieuvriendelijke automobieltechnologie. In 1997 introduceerde Toyota de Prius, de eerste in massa geproduceerde hybride auto ter wereld. Van deze sedan, uitgerust met THS (Toyota Hybrid System), bestaande uit een combinatie van een elektromotor en een benzinemotor, is zojuist in Japan het 50.000ste exemplaar verkocht en zijn er wereldwijd inmiddels meer dan 60.000 exemplaren verkocht (gebaseerd op TMC-berekeningen). Toyota past de hybride know-how ook toe bij autos die worden aangedreven door brandstofcellen zoals bij de ontwikkeling van een brandstofcel-hybridevoertuig (FCHV fuel cell hybrid vehicle).

Belangrijkste kenmerken

In plaats van de riemaangedreven dynamo die bij conventionele motoren gebruikt wordt, is de THS-M voorzien van een elektromotor/generator (MG). Gevoed door een 36 V-batterij fungeert deze als elektromotor of als generator, afhankelijk van de rijomstandigheden.

De motor/generator heeft de volgende functies:

1. het opnieuw starten van de verbrandingsmotor na stilstand
2. het in beweging zetten van de auto voordat de verbrandingsmotor bijspringt na stilstand

3. het laden van de batterij (indien nodig) als de verbrandingsmotor in werking is

4. het regenereren van energie tijdens decelereren en remmen
5. het aandrijven van accessoires als de compressor van de airconditioning bij stilstand

Kenmerken:

1. Het uitschakelen van de verbrandingsmotor bij stilstand en het regenereren van energie bij decelereren en remmen zorgt voor een lager brandstofverbruik en een lagere emissie; tegelijkertijd wordt de geluidsproductie bij stilstand gereduceerd.
2. De combinatie van een riemaangedreven motor/generator en een compacte 36 V-batterij maakt soepel starten van de verbrandingsmotor en wegrijden vanuit stilstand mogelijk. Het eenvoudige design van het THS-M-systeem maakt het systeem geschikt voor toepassing in bestaande autos.

3. Het THS-M-systeem zorgt ervoor dat de airco ook bij stilstand werkt.