Войти
Логотип HSD Hybrid Synergy Drive ( HSD), также известный как Toyota Hybrid System II, является торговой маркой Toyota Motor Corporation для технологии трансмиссии гибридных автомобилей, используемой в автомобилях марок Toyota и Lexus. Впервые представленная на Prius, эта технология является опцией для нескольких других автомобилей Toyota и Lexus и была адаптирована для системы электропривода водородного двигателя Mirai, а также для подключаемой гибридной версии Prius. Ранее Toyota также передала Nissan лицензию на технологию HSD для использования в Nissan Altima Hybrid. Поставщик запчастей Aisin Seiki Co. предлагает аналогичные гибридные трансмиссии другим автомобильным компаниям.
Технология HSD производит полностью гибридный автомобиль, который позволяет автомобилю работать только от электродвигателя, в отличие от большинства гибридов других брендов, которые не могут считаться мягкими гибридами. HSD также сочетает в себе электрический привод и планетарный ряд, который работает аналогично бесступенчатой трансмиссии. Synergy Drive - это проводная система без прямой механической связи между двигателем и органами управления двигателем: как педаль газа / акселератор, так и рычаг переключения передач в автомобиле HSD просто посылают электрические сигналы в управляющий компьютер.
Логотип LHD HSD - это усовершенствованная версия оригинальной гибридной системы Toyota ( THS), которая использовалась в Toyota Prius с 1997 по 2003 год. Система второго поколения впервые появилась на модернизированном Prius в 2004 году. Название было изменено в ожидании ее использования в автомобилях за пределами марки Toyota ( Lexus ; производные от HSD системы, используемые в автомобилях Lexus, были названы Lexus Hybrid Drive). в Camry и Highlander 2006 года, и в конечном итоге будет внедрен в Prius 2010 «третьего поколения» и Prius 2012 c. Гибридная система Toyota разработана для увеличения мощности и эффективности, а также улучшенной «масштабируемости» (адаптируемость как к большим, так и к меньшим транспортным средствам), при этом ICE / MG1 и MG2 имеют отдельные пути понижения и объединены в «соединение». шестерня, которая связана с конечным редуктором и дифференциалом; он был представлен на полноприводных и заднеприводных моделях Lexus. К маю 2007 года Toyota продала по всему миру миллион гибридов; два миллиона к концу августа 2009 г.; и превысила отметку в 5 миллионов в марте 2013 года. По состоянию на сентябрь 2014 года во всем мире было продано более 7 миллионов гибридов Lexus и Toyota. По состоянию на март 2013 года на США приходилось 38% глобальных продаж гибридных автомобилей TMC.
Двигатель Toyota 1NZ-FXE (слева) с ранним HSD, разделенный и выделенный (справа). Поколение 1 / Поколение 2, связанное, ICE-MG1-MG2 показано устройство HSD с разделением мощности. Система HSD Toyota заменяет обычную редукторную передачу с электромеханической системой. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) подает питание наиболее эффективно по малой скорости диапазона, но колеса должны приводиться во всем диапазоне скоростей транспортного средства. В обычном автомобиле зубчатая трансмиссия обеспечивает различные дискретные требования мощности двигателя к крутящему моменту для колес. Редукторные трансмиссии могут быть ручными со сцеплением или автоматическими с преобразователем крутящего момента, но обе позволяют двигателю и колесам вращаться с разной скоростью. Водитель может регулировать скорость и крутящий момент двигателя с помощью акселератора, а трансмиссия механически передает почти всю доступную мощность на колеса, которые вращаются с другой скоростью, чем двигатель, с коэффициентом, равным передаточному отношению для текущего выбранная передача. Однако существует ограниченное количество «передач» или передаточных чисел, из которых водитель может выбирать, обычно от четырех до шести. Этот ограниченный набор передаточных чисел вынуждает коленчатый вал двигателя вращаться на скоростях, на которых ДВС менее эффективен, т.е. когда литр топлива производит меньше джоулей. Оптимальные требования к частоте вращения двигателя и крутящему моменту для различных условий движения и ускорения автомобиля можно измерить путем ограничения скорости вращения тахометра или шума двигателя по сравнению с фактической скоростью. Когда от двигателя требуется, чтобы он работал эффективно в широком диапазоне оборотов из-за его соединения с зубчатой трансмиссией, производители ограничены в своих возможностях повышения эффективности, надежности или срока службы двигателя, а также уменьшения размера или веса двигателя.. Вот почему двигатель для двигателя-генератора часто намного меньше, эффективнее, надежнее и долговечнее, чем двигатель, разработанный для автомобиля или другого устройства с регулируемой скоростью.
Однако бесступенчатая трансмиссия позволяет водителю (или автомобильному компьютеру) эффективно выбирать оптимальное передаточное число, необходимое для любой желаемой скорости или мощности. Трансмиссия не ограничивается фиксированным набором шестерен. Это отсутствие ограничений позволяет двигателю работать с оптимальным удельным расходом топлива для тормозов. Транспортное средство HSD обычно запускает двигатель с оптимальной эффективностью всякий раз, когда требуется мощность для зарядки аккумуляторов или ускорения автомобиля, полностью выключая двигатель, когда требуется меньшая мощность.
Как и вариатор, трансмиссия HSD непрерывно регулирует эффективное передаточное число между двигателем и колесами, чтобы поддерживать частоту вращения двигателя, в то время как колеса увеличивают свою скорость вращения во время ускорения. Вот почему Toyota описывает автомобили, оборудованные HSD, как имеющие e-CVT ( бесступенчатую трансмиссию с электронным управлением), когда требуется классифицировать тип трансмиссии для списков стандартных спецификаций или нормативных целей.
В традиционной конструкции автомобиля генератор переменного тока с независимым возбуждением со встроенным выпрямителем (генератор постоянного тока) и стартер (двигатель постоянного тока) считаются аксессуарами, которые присоединяются к двигателю внутреннего сгорания (ДВС), который обычно приводит в действие трансмиссию для приведения в движение колес, приводящих в движение транспортное средство. Аккумулятор используется только для запуска двигателя внутреннего сгорания автомобиля и работы вспомогательного оборудования, когда двигатель не работает. Генератор используется для подзарядки аккумулятора и работы вспомогательного оборудования при работающем двигателе.
Система HSD заменяет редукторную трансмиссию, генератор и стартер на:
Таким образом, через делитель мощности последовательно-параллельная полногибридная система HSD обеспечивает следующие интеллектуальные потоки мощности:
Силовая электроника от Prius NHW11 "Классик" 
Поздняя Toyota HSD, разобранная и выделенная. Показано поколение 3, бесцепочечное, устройство разделения мощности ICE-MG1 / устройство уменьшения скорости двигателя MG2 HSD. Это трансмиссия P510 от Prius c 2012 года; Коробка передач P410 от Prius 2010–2015 годов аналогична, но физически больше; Коробка передач P610 поколения 4 от Prius 2016–2017 на 47 мм уже, чем у P410, поскольку в нем установлены расположенные бок о бок двигатели, а не сквозные. Механическая конструкция зубчатой передачи системы позволяет разделить механическую мощность от ДВС по трем направлениям: дополнительный крутящий момент на колесах (при постоянной скорости вращения), дополнительная скорость вращения колес (при постоянном крутящем моменте) и мощность для электрического генератора.. Компьютер, на котором запущены соответствующие программы, управляет системами и направляет поток энергии от различных двигателей + двигателей. Такое разделение мощности обеспечивает преимущества бесступенчатой трансмиссии (CVT), за исключением того, что преобразование крутящего момента / скорости использует электродвигатель, а не прямое соединение механической зубчатой передачи. Автомобиль HSD не может работать без компьютера, силовой электроники, аккумуляторной батареи и мотор-генераторов, хотя в принципе он может работать без двигателя внутреннего сгорания. (См.: Подключаемый гибрид ). На практике автомобили с HSD могут проехать милю или две без бензина в качестве экстренной меры, чтобы добраться до заправочной станции.
Коробка передач HSD содержит планетарный ряд, который регулирует и смешивает крутящий момент двигателя и двигателя (ов) по мере необходимости для передних колес. Это сложная и сложная комбинация зубчатых передач, электродвигателей-генераторов и электронного управления с компьютерным управлением. Один из двигателей-генераторов, MG2, подключен к выходному валу и, таким образом, передает крутящий момент на ведущие валы или из них; подача электричества в MG2 увеличивает крутящий момент на колесах. Со стороны двигателя ведущего вала есть второй дифференциал ; одна ножка этого дифференциала прикреплена к двигателю внутреннего сгорания, а другая - ко второму мотор-генератору MG1. Дифференциал связывает скорость вращения колес со скоростями вращения двигателя и MG1, при этом MG1 используется для компенсации разницы между скоростью вращения колеса и двигателя. Дифференциал представляет собой планетарный редуктор (также называемый «устройством разделения мощности»); он и два мотора-генератора содержатся в едином корпусе коробки передач с главной передачей в сборе, который прикручен к двигателю. Специальные муфты и датчики контролируют скорость вращения каждого вала и общий крутящий момент на приводных валах для обратной связи с управляющим компьютером.
В HSD поколения 1 и поколения 2 MG2 напрямую соединен с зубчатым венцом, то есть с соотношением 1: 1, и не обеспечивает увеличения крутящего момента, тогда как в HSD поколения 3 MG2 подключается к зубчатому венцу через 2,5: 1 планетарной передачи, которая, следовательно, обеспечивает увеличение крутящего момента 2,5: 1, что является основным преимуществом HSD поколения 3, поскольку он обеспечивает меньший, но более мощный MG2. Однако второстепенным преимуществом является то, что MG1 не будет так часто работать с превышением скорости, что в противном случае потребовало бы использования ICE для смягчения этого превышения скорости; Эта стратегия улучшает характеристики HSD, а также снижает расход топлива и износ ДВС.
Высоковольтный никель-металлогидридный (NiMH) аккумулятор Toyota Prius второго поколения. Система HSD имеет два основных аккумуляторных блока: аккумулятор высокого напряжения (HV), также известный как тяговый аккумулятор, и свинцово-кислотный аккумулятор на 12 В, известный как аккумулятор низкого напряжения (LV), который функционирует как вспомогательный аккумулятор. Низковольтная батарея обеспечивает питание электроники и аксессуаров, когда гибридная система выключена, а главное реле высоковольтной батареи выключено.
Тяговая батарея представляет собой герметичный никель-металлогидридный (NiMH) аккумулятор. Аккумулятор Toyota Prius первого поколения состоял из 228 ячеек, упакованных в 38 модулей, а Prius второго поколения состоял из 28 призматических никель-металлогидридных модулей Panasonic, каждый из которых содержал шесть 1,2-вольтовых элементов, соединенных последовательно для получения номинального напряжения 201,6 В. вольт. Разрядная мощность блока Prius второго поколения составляет около 20 кВт при 50% -ном уровне заряда (SoC). Мощность увеличивается при повышении температуры и уменьшается при понижении температуры. В Prius есть компьютер, предназначенный исключительно для поддержания оптимальной температуры аккумулятора и оптимального уровня заряда.
Как и Prius второго поколения, аккумулятор Prius третьего поколения состоит из того же типа ячеек на 1,2 В. Он имеет 28 модулей по 6 ячеек с общим номинальным напряжением всего 201,6 В. Повышающий преобразователь используется для создания напряжения питания постоянного тока 500 В для инверторов MG1 и MG2. Электроника автомобиля позволяет использовать только 40% от общей номинальной емкости аккумуляторной батареи (6,5 ампер-час), чтобы продлить срок службы батареи. В результате, SoC может варьироваться только от 40% до 80% от номинального полного заряда. Батарея, используемая в Highlander Hybrid и Lexus RX 400h, была упакована в другой металлический корпус с 240 ячейками, обеспечивающими высокое напряжение 288 вольт.
Кнопка режима электромобиля в гибриде Тойота Камри 2012 года. Кнопка с надписью «EV» поддерживает режим электромобиля после включения и в большинстве условий низкой нагрузки на скорости менее 25 миль в час (40 км / ч), если тяговая аккумуляторная батарея имеет достаточный заряд. Это позволяет полностью электрически управлять автомобилем без расхода топлива на расстояние до 1,6 км. Однако программное обеспечение HSD автоматически переключается в режим EV всякий раз, когда это возможно. Только Toyota Prius Plug-in Hybrid имеет увеличенный запас хода на полностью электрическом бензине в смешанном режиме - 11 миль (18 км) ( рейтинг EPA ) до тех пор, пока батарея не разрядится. Prius PHEV оснащен 4,4 кВт - ч литий-ионных батарей разработанное совместно с Panasonic, который весит 80 кг (180 фунтов) по сравнению с никель-металл - гидридной батареи из третьего поколения Prius, который имеет мощность только 1,3 кВт - ч, а вес 42 кг (93 фунта). Аккумулятор большего размера обеспечивает полностью электрическую работу на более высоких скоростях и на большие расстояния по сравнению с обычным гибридом Prius.
В следующей таблице приведены данные о емкости высоковольтной аккумуляторной батареи для некоторых автомобилей Lexus и Toyota.
| Транспортное средство | Модель Года | Емкость аккумулятора ( кВтч ) | Тип батарейки | Предел заряда аккумулятора ( кВт ) | Предел разряда батареи ( кВт ) |
|---|---|---|---|---|---|
| Lexus CT 200h | 2011 г. | 1.3 | NiMH | ||
| Lexus ES 300h | 2013 | 1.6 | NiMH | ||
| Лексус GS 450h | 2013 | 1.9 | NiMH | ||
| Lexus IS 300h | 2013 | 1.6 | NiMH | -28,5 | 24 |
| Лексус LC 500h | 2018 г. | 1.1 | Литий-ионный | ||
| Лексус LS 600h L | 2008 г. | 1.9 | NiMH | ||
| Лексус RX 450h | 2014 г. | 1.9 | NiMH | ||
| Тойота Авалон Гибрид | 2013 | 1.6 | NiMH | ||
| Тойота Аурис Гибрид | 2014 г. | 1.3 | NiMH | -25 | 21 год |
| Тойота Камри Гибрид | 2014 г. | 1.6 | NiMH | -27 | 25,5 |
| Тойота Камри Гибрид | 2018 г. | 1,6 / 1,0 | NiMH / Li-ion | ||
| Toyota C-HR Гибрид | 2016 г. | 1.3 | NiMH | -31,9 | 21 год |
| Тойота Королла Гибрид | 2019 г. | 1,4 / 0,75 | NiMH / Li-ion | ||
| Тойота Хайлендер Гибрид | 2014 г. | 1.9 | NiMH | ||
| Toyota Mirai ( FCV ) | 2015 г. | 1.6 | NiMH | ||
| Toyota Prius | 2010 г. | 1.3 | NiMH | -25 | 21 год |
| Toyota Prius | 2016 г. | 1,2 / 0,75 | NiMH / Li-ion | -31,9 | 21 год |
| Toyota Prius c | 2014 г. | 0,9 | NiMH | ||
| Toyota Prius v | 2014 г. | 1,3 / 1,0 | NiMH / Li-ion | ||
| Toyota Prius PHV | 2014 г. | 4.4 | Литий-ионный | ||
| Toyota Prius Prime | 2016 г. | 8,8 | Литий-ионный | ||
| Toyota RAV4 | 2015 г. | 1.6 | NiMH | -27 | 25,5 |
| Toyota RAV4 | 2019 г. | 1.6 | NiMH | ||
| Toyota RAV4 Prime | 2020 г. | 18,1 | Литий-ионный | ||
| Тойота Ярис Гибрид | 2014 г. | 0,9 | NiMH | ||
| Тойота Ярис Гибрид | 2020 г. | 0,76 | Литий-ионный | -35 | 20 |
Привод HSD работает путем переключения электроэнергии между двумя двигателями-генераторами, питаясь от аккумуляторной батареи, чтобы выровнять нагрузку на двигатель внутреннего сгорания. Поскольку увеличение мощности от электродвигателей доступно в периоды быстрого ускорения, размер ДВС можно уменьшить, чтобы он соответствовал только средней нагрузке на автомобиль, а не рассчитывался с учетом пиковой мощности, необходимой для быстрого ускорения. Меньший двигатель внутреннего сгорания может быть спроектирован для более эффективной работы. Кроме того, во время нормальной работы двигатель может работать с идеальной скоростью и уровнем крутящего момента или близкими к ним с точки зрения мощности, экономии или выбросов, при этом аккумуляторная батарея поглощает или подает мощность, в зависимости от обстоятельств, для уравновешивания требований, предъявляемых водителем. Во время остановок движения двигатель внутреннего сгорания можно даже выключить для еще большей экономии.
Сочетание эффективной конструкции автомобиля, рекуперативного торможения, выключения двигателя для остановки движения, значительного накопления электроэнергии и эффективной конструкции двигателя внутреннего сгорания дает автомобилю с приводом от HSD значительные преимущества в эффективности, особенно при вождении по городу.
Типичная конфигурация гибридного синергетического привода HSD работает в разных фазах в зависимости от скорости и требуемого крутящего момента. Вот несколько из них:
Гибридный привод Lexus Toyota Prius имеет умеренное ускорение, но имеет чрезвычайно высокую эффективность для среднего размера четыре двери седана: как правило, значительно лучше, чем 40 миль на галлоне (США) (5,9 л / 100 км) является типичным краткими городскими прогулками; 55 миль на галлон (4,3 л / 100 км) - не редкость, особенно для расширенных поездок на скромных скоростях (более длительная поездка позволяет двигателю полностью прогреться). Это примерно вдвое выше топливной экономичности аналогичного четырехдверного седана с обычной силовой передачей. Не вся дополнительная эффективность Prius связана с системой HSD: сам циклный двигатель Аткинсона также был разработан специально для минимизации сопротивления двигателя за счет смещения коленчатого вала, чтобы минимизировать сопротивление поршня во время рабочего хода, и уникальная система впуска для предотвращения сопротивления вызванный вакуумом в коллекторе («насосными потерями») по сравнению с обычным циклом Отто в большинстве двигателей. Кроме того, цикл Аткинсона восстанавливает больше энергии за цикл, чем цикл Отто, из-за его более длительного рабочего хода. Обратной стороной цикла Аткинсона является очень низкий крутящий момент, особенно на низкой скорости; но HSD имеет огромный крутящий момент на низкой скорости, доступный от MG2.
В Highlander Hybrid более высокая производительность ускорения (также продается как Kluger в некоторых странах) предложения по сравнению с его негибридной версией. Гибридная версия разгоняется до 60 миль в час за 7,2 секунды, что почти на секунду меньше, чем у обычной версии. Полезная мощность составляет 268 л.с. (200 кВт) по сравнению с обычными 215 л.с. (160 кВт). Максимальная скорость для всех горцев ограничена до 112 миль в час (180 км / ч). Типичная экономия топлива для Highlander Hybrid составляет от 27 до 31 миль на галлон (8,7–7,6 л / 100 км). Обычный Highlander оценивается EPA в 19 миль на галлон по городу и 25 миль на галлон по шоссе (12,4 и 9,4 л / 100 км соответственно).
Отображение HSD в разрезе Примечание: Поколение 1 / Поколение 2, связанное, ICE-MG1-MG2 Power Split Device HSD показано Увеличение пробега HSD зависит от максимально эффективного использования бензинового двигателя, что требует:
Большинство систем HSD имеют батареи, рассчитанные на максимальное ускорение при однократном ускорении с нуля до максимальной скорости автомобиля; при повышенном спросе аккумулятор может быть полностью разряжен, и это дополнительное увеличение крутящего момента будет недоступно. Затем система возвращается только к мощности, доступной от двигателя. Это приводит к значительному снижению производительности при определенных условиях: Prius ранней модели может развивать скорость более 90 миль в час (140 км / ч) на 6-градусном подъеме, но после набора высоты около 2000 футов (610 м) аккумулятор разряжается. истощены, и автомобиль может развивать скорость только 55–60 миль в час на одном и том же склоне. (до тех пор, пока аккумулятор не будет заряжен при вождении в менее тяжелых условиях)
Схематическое изображение гибридной системы передачи первого поколения Toyota ( S: центральная ВС»шестерня, C: водили планетарная передача, R: наружное кольцо шестерня, Мотор-генераторы MG1 и MG2, двигатель внутреннего сгорания ДВС) Конструкция Toyota Hybrid System / Hybrid Synergy Drive теперь насчитывает четыре поколения, начиная с оригинальной Toyota Prius 1997 года, продававшейся на японском рынке. Силовая передача имеет те же основные характеристики, но в нее был внесен ряд существенных усовершенствований.
Принципиальные схемы иллюстрируют пути потока мощности между двумя электродвигателями-генераторами MG1 и MG2, двигателем внутреннего сгорания ( ДВС) и передними колесами через планетарные элементы «устройства разделения мощности». Двигатель внутреннего сгорания соединен с водилом планетарной передачи, а не с какой-либо отдельной шестерней. Колеса соединены с зубчатым венцом.
Удельная емкость тягового аккумулятора постоянно улучшалась. В оригинальном Prius использовались термоусадочные D-элементы на 1,2 В, а во всех последующих автомобилях THS / HSD использовались специальные аккумуляторные модули на 7,2 В, установленные в держателе.
Названная Toyota Hybrid System для начальных поколений Prius, THS последовала за THS II в Prius 2004 года, с последующими версиями, названными Hybrid Synergy Drive. Гибридная система Toyota зависит от напряжения аккумуляторной батареи: от 276 до 288 В. Гибридный синергетический привод добавляет преобразователь постоянного тока в постоянный, повышая потенциал аккумулятора до 500 В или более. Это позволяет использовать аккумуляторные батареи меньшего размера и более мощные двигатели.
Несмотря на то, что они не являются частью HSD как такового, все автомобили HSD, начиная с Prius 2004 года и далее, были оснащены электрическим компрессором кондиционера вместо обычного двигателя с приводом от двигателя. Это избавляет от необходимости постоянно запускать двигатель, когда требуется охлаждение кабины. Два нагревателя с положительным температурным коэффициентом установлены в сердечнике нагревателя для дополнения тепла, вырабатываемого двигателем.
Гибрид Toyota второго поколения (G2): Hybrid Synergy Drive (HSD) с понижающей передачей MG2 В 2005 году такие автомобили, как Lexus RX 400h и Toyota Highlander Hybrid, добавили полный привод за счет добавления третьего электродвигателя («MGR») на заднюю ось. В этой системе задний мост имеет чисто электрический привод, и между двигателем и задними колесами нет механической связи. Это также позволяет рекуперативное торможение задних колес. Кроме того, двигатель (MG2) соединен с трансмиссией переднего колеса с помощью второй планетарной передачи, что позволяет увеличить удельную мощность двигателя. Ford также разработал аналогичную гибридную систему, представленную в Ford Escape Hybrid.
В 2006 и 2007 годах на седанах Lexus GS 450h / LS 600h была применена дальнейшая разработка трансмиссии HSD под названием Lexus Hybrid Drive. Эта система использует два сцепления (или тормоза) для переключения передаточного числа второго двигателя на колеса между передаточным числом 3,9 и 1,9 для режимов движения на низкой и высокой скорости соответственно. Это уменьшает мощность, протекающую от MG1 к MG2 (или наоборот) на более высоких скоростях. Эффективность электрического пути составляет всего около 70%, что снижает его поток энергии и одновременно увеличивает общие характеристики трансмиссии. Вторая планетарная передача расширена со вторым водилом и солнечной шестерней до шестерни типа равиньо с четырьмя валами, два из которых могут удерживаться неподвижно с помощью тормоза / сцепления. В системах GS 450h и LS 600h использовались заднеприводные и полноприводные трансмиссии, соответственно, и они были спроектированы так, чтобы быть более мощными, чем негибридные версии тех же модельных рядов, обеспечивая при этом эффективность двигателя сопоставимого класса.
Система Hybrid Synergy Drive (HSD) третьего поколения (G3) / Lexus Hybrid Drive Генеральный директор Toyota Кацуаки Ватанабе сказал в интервью 16 февраля 2007 года, что Toyota «стремится наполовину сократить как размер, так и стоимость системы HSD третьего поколения». В последующие годы в новой системе будут использоваться литий-ионные батареи. Литий-ионные аккумуляторы имеют более высокое отношение энергоемкости к массе по сравнению с NiMH, но работают при более высоких температурах и подвержены термической нестабильности, если они не производятся и не контролируются надлежащим образом, что вызывает проблемы с безопасностью.
13 октября 2015 года компания Toyota обнародовала подробности гибридного синергетического привода четвертого поколения, который будет представлен в 2016 модельном году. Трансмиссия и тяговый двигатель были переработаны, что позволило снизить их общую массу. Сам тяговый двигатель значительно компактнее и имеет лучшее соотношение мощности и веса. Примечательно снижение механических потерь на трение на 20 процентов по сравнению с предыдущей моделью. Устройство понижения скорости двигателя (вторая планетарная передача, встречающаяся только в коробках передач P410 и P510 третьего поколения), которая подключает тяговый двигатель непосредственно к устройству разделения мощности, а затем и к колесам, было заменено параллельными шестернями на редукторе. Коробка передач P610 четвертого поколения. В 2012– Prius c установлена коробка передач P510. В коробке передач P610 с главной передачей в сборе используются косозубые шестерни, а не прямозубые цилиндрические шестерни, которые использовались в более ранних коробках передач, и которые работают более плавно и тихо, а также выдерживают более высокие механические нагрузки.
В HSD четвертого поколения Toyota также предлагает вариант с полным приводом, получивший название «E-Four», в котором задний тяговый двигатель управляется электроникой, но не механически связан с передним инвертором. Фактически, система «E-Four» имеет свой собственный задний инвертор, хотя этот инвертор потребляет энергию от той же гибридной батареи, что и передний инвертор. «E-Four» начали предлагаться в моделях Prius в США в 2019 модельном году. «E-Four» является неотъемлемой частью гибридных моделей RAV4, предлагаемых в Соединенных Штатах, и все такие гибриды RAV4 являются только «E-Four».
Ниже приводится список автомобилей с Hybrid Synergy Drive и соответствующими технологиями (Toyota Hybrid System);
Осенью 2005 года компания Antonov Automotive Technology BV Plc подала в суд на Toyota, материнскую компанию бренда Lexus, в связи с предполагаемым нарушением патентных прав в отношении ключевых компонентов трансмиссии RX 400h и гибридного компактного автомобиля Toyota Prius. Дело находится в тайне с апреля 2005 года, но переговоры об урегулировании не принесли взаимоприемлемого результата. В конечном итоге Антонов обратился за помощью в судебную систему Германии, где решения обычно принимаются относительно быстро. Владелец патента стремится обложить налогом каждый проданный автомобиль, что может сделать гибридный внедорожник менее конкурентоспособным. Toyota сопротивлялась, пытаясь официально признать недействительными соответствующие патенты Антонова. С ходатайством в формате документа Microsoft Word можно ознакомиться здесь.
1 сентября 2006 г. Антонов объявил, что Федеральный патентный суд Мюнхена не подтвердил действительность немецкой части патента Антонова (EP0414782) в отношении Toyota. Несколько дней спустя суд в Дюссельдорфе постановил, что трансмиссия Toyota Prius и трансмиссия Lexus RX 400h не нарушают патент Антонова на гибридный вариатор.
Компания Ford Motor в 2004 году независимо разработала систему с ключевыми технологиями, аналогичную технологии HSD компании Toyota. В результате Ford получил 21 патент от Toyota в обмен на патенты, относящиеся к технологии выбросов.
ООО «Пэйс» получило патент на улучшенный гибридный автомобиль с управляемым блоком передачи крутящего момента ( патент США 5343970, Северинский; Алекс Дж. «Гибридный электромобиль», выдан 06.09.1994 ) и имеет дополнительные патенты, относящиеся к гибридным транспортным средствам. В 2010 году Toyota согласилась лицензировать патенты Paice; Условия урегулирования не разглашаются. В мировом соглашении стороны соглашаются с тем, что, хотя некоторые автомобили Toyota были признаны эквивалентными патенту Paice, Toyota изобрела, спроектировала и разработала гибридную технологию Prius и Toyota независимо от каких-либо изобретений доктора Северински и Пейса как части компании Toyota. долгая история инноваций ». Пэйс ранее заключила соглашение с Фордом на лицензию на патент Пэйс.
Компания Aisin Seiki Co., миноритарная компания Toyota, поставляет свои версии системы трансмиссии HSD компании Ford для использования в качестве электронного вариатора Powersplit в гибридных автомобилях Ford Escape и Ford Fusion Hybrid.
Nissan лицензировал HSD Toyota для использования в гибриде Nissan Altima с той же коробкой передач Aisin Seiki T110, что и в гибридном Toyota Camry. В Infiniti M35h 2011 года используется другая система, состоящая из одного электродвигателя и двух сцеплений.
В 2010 году Toyota и Mazda объявили о соглашении о поставке гибридной технологии, используемой в модели Toyota Prius.
General Motors, DaimlerChrysler «s и BMW » s Global Hybrid сотрудничества аналогичен тем, что она сочетает в себе мощность от одного двигателя и двух двигателей. В 2009 году президентская рабочая группа по автомобильной промышленности заявила, что «GM как минимум на одно поколение отстает от Toyota в разработке передовых,« зеленых »трансмиссий».
В отличие от этого, Honda «S Integrated Motor Assist использует более традиционный ДВС и трансмиссии, где маховик заменяется электрическим двигателем, таким образом, сохраняя сложность традиционной передачи.
Некоторые ранние непроизводственные переоборудование гибридных электромобилей были основаны на версии HSD, установленной в Prius 2004 и 2005 модельного года. Ранние преобразования свинцово-кислотных аккумуляторов CalCars продемонстрировали 10 миль (16 км) только для электромобилей и 20 миль (32 км) в смешанном режиме с двойным пробегом. Компания EDrive systems, планирующая предложить потребителям переоборудование, будет использовать литий-ионные аккумуляторы Valence и иметь запас хода на электричестве 35 миль (56 км). Обе эти системы оставляют существующую систему HSD в основном без изменений и могут быть аналогичным образом применены к другим разновидностям гибридной трансмиссии, просто заменив стандартные NiMH батареи на аккумуляторную батарею большей емкости и зарядное устройство для их пополнения примерно по 0,03 доллара за милю из стандартных бытовых розеток.
