Testfahrt 20 Jahre Toyota Prius: Wie alles passiert ist

Eine Serie über einen titanischen Weg einer japanischen Marke und Hybriden, die Wirklichkeit geworden sind

Im Februar 2017 erreichten Toyotas kombinierte Hybridmodellverkäufe 10 Millionen, wobei die letzte Million in nur neun Monaten erreicht wurde. Dies ist eine Geschichte über wahren Geist, Ausdauer, das Streben nach Träumen und Zielen, Hybriden und das Potenzial, das in dieser Kombination liegt.

Ende 1995, sechs Monate nachdem der verantwortliche Toyota das bahnbrechende grüne Licht für das Hybridauto-Projekt gegeben hatte, und zwei Jahre vor der geplanten Serienproduktion waren die Projektmitarbeiter ratlos. Der Prototyp möchte einfach nicht ausgeführt werden, und die Realität unterscheidet sich stark von der Simulation auf einem virtuellen Computer, nach der das System reibungslos funktionieren muss.

Das Team von Takeshi Uchiamada, das unschätzbare menschliche, technologische und finanzielle Ressourcen in dieses Unterfangen investiert hatte, war gezwungen, zum Ausgangspunkt zurückzukehren und seine gesamte Strategie zu überdenken. Ingenieure krempeln die Ärmel hoch und übernehmen einen ganzen Monat lang rund um die Uhr Berechnungen, Konstruktionsänderungen, Neukalibrierungen, das Schreiben neuer Steuerungssoftware und andere undankbare Aktivitäten. Am Ende werden ihre Bemühungen belohnt, aber die Freude ist nur von kurzer Dauer - das Auto fährt ein paar Dutzend Meter und stürzt dann wieder.

Zu dieser Zeit war Toyota lange Zeit ein Automobilriese mit einem gut etablierten Image eines High-End-Automobilherstellers, und das Scheitern eines solch ehrgeizigen neuen Unternehmens war für das Unternehmen ein undenkbares Szenario. Darüber hinaus ist die Präsentation des technologischen Potenzials und der Finanzkraft ein wesentlicher Bestandteil des hybriden Projektdesigns, und Vermarkter können es sich nicht leisten, von ihrer eigenen Aufgabe zurückzutreten.

Überhaupt ist die Idee der Hybridentwicklung nicht typisch für den Geist von Toyota, das damals eher für seinen Konservatismus als für seinen Innovationswillen bekannt war. Der Stil des Unternehmens wird seit Jahrzehnten von einer einzigartigen Philosophie geleitet, die die Umsetzung bewährter Produktions- und Vermarktungsmodelle, deren Anpassung, Weiterentwicklung und Verbesserung umfasst. Die Kombination dieser Methoden, kombiniert mit dem traditionellen japanischen Geist, Disziplin und Motivation, perfektioniert die Produktionsmethoden des Inselgiganten und macht sie zu einem Maßstab für Effizienz. In den letzten Jahren hat das Toyota-Management jedoch eine neue Vision für die Zukunft entwickelt, die dem neuen Selbstvertrauen eines Global Players entspricht, der an die Spitze der Automobilindustrie strebt, und die Schaffung eines Hybridmodells sollte der erste große Schritt in die Zukunft sein ambitionierte Bauaufgabe. avantgardistischer und entspannterer Look. Der Wunsch nach Veränderung forciert den Prozess, was wiederum die Entwicklungsfähigkeit des Unternehmens bis an die Grenzen belastet. Der erste Prius wurde in den Wirren von Tantal geboren, und sein Designteam sah sich unerwarteten Hindernissen, überraschenden Herausforderungen und schmerzhaften technologischen Geheimnissen gegenüber. Die Entwicklungs- und Designphase ist ein kostspieliges Experiment, begleitet von vielen falschen Schritten und unzureichend genauen technischen Lösungen, die zu einem enormen Aufwand an Zeit, Mühe und Geld geführt haben.

Am Ende wurde das Ziel erreicht – der avantgardistische Prius-Hybrid spielte die erwartete Rolle eines Marketingkatapults, das es schaffte, Toyota zum Technologiepionier zu machen, das konservative Image des Unternehmens zu zerstören und eine völlig neue Hightech-Aura um sich herum zu schaffen. Die Entwicklung der ersten Generation hat Toyota satte eine Milliarde Dollar gekostet, ein enormes Ingenieurspotential eingebracht und die Ausdauer, den Fleiß, den Geist und das Talent aller direkt oder indirekt am Projekt Beteiligten auf die Probe gestellt.

Obwohl der Prius als „Schuss in die Dunkelheit“ begann, ist er nicht nur eine technologische Revolution für Toyota. Der Entstehungsprozess verändert das gesamte Managementmodell des Unternehmens, dessen Management noch nie so riskante Entscheidungen getroffen hat. Ohne die feste Position von Führungskräften wie Hiroshi Okuda und Fujio Cho wäre der Hybrid möglicherweise kein beliebter japanischer Riese geworden. Die hässliche, leidende Ente wird zum Anfang aller Anfänge, zeigt einen möglichen Weg in die Zukunft des Autos auf, und die zweite Generation beginnt, direkte finanzielle Dividenden zu bringen, die auf den fruchtbaren Boden hoher Ölpreise fallen. Natürlich nutzte die Lenkungsfirma Katsuaki Watanabe im nächsten nach den beiden genannten gekonnt die von seinen Vorgängern gelegten Grundlagen, um Hybridtechnologien in den kommenden Jahren zu einer vorrangigen Position für die Entwicklung zu machen. Der dritte Prius ist jetzt ein wesentlicher Bestandteil von Toyotas neuer Philosophie, zweifellos ein wichtiger Technologie- und Marktfaktor in der Autoindustrie, und der vierte könnte es sich leisten, seltsam auszusehen, da es bereits genügend Alternativen gibt, wie zum Beispiel den traditionelleren Auris Hybrid. Derzeit konzentrieren sich die Hauptinvestitionen auf Gebäudetechnologien und Herstellungsmethoden, um die nächste Generation von Hybriden erschwinglicher und effizienter zu machen, wobei neue Batterietechnologien, moderne Steuerelektronik und Stromversorgungen bei Entwicklungsaktivitäten oberste Priorität haben. Hier werden wir versuchen, über den wahren Heldentum zu sprechen, den die Schöpfer dieser einzigartigen Kreation gezeigt haben.

Vorwort

Er fährt leise und seltsam für ein Auto davon. Er gleitet durch einen Dunst verbrannter Kohlenwasserstoffe und kommt mit leiser Arroganz an den summenden Motoren seiner Brüder vorbei. Leichte Beschleunigung und Stille werden plötzlich durch das unmerkliche, aber charakteristische Summen des Benzinmotors unterbrochen. Wie um die Abhängigkeit der Menschheit von Erdölkraftstoffen zu demonstrieren, erklärt der klassische Verbrennungsmotor bescheiden, aber eindeutig seine Präsenz im modernen Hybridsystem. Das Geräusch eines kleinen High-Tech-Kolbenwagens ist ziemlich unauffällig, aber sein Aussehen zeigt, dass der preisgekrönte Hybridpionier Prius immer noch kein Elektrofahrzeug ist und tief mit dem Gastank verbunden bleibt ...

Diese Entscheidung ist ganz natürlich. In den kommenden Jahrzehnten wird ein Elektrofahrzeug möglicherweise sein Gegenstück zu Verbrennungsmotoren ersetzen. In diesem Stadium ist die Hybridtechnologie jedoch die beste Alternative zu klassischen Benzin- und Dieselfahrzeugen, wenn es um niedrige Emissionen geht. Die Alternative, die funktioniert, wird in großen Mengen hergestellt und hat bereits vernünftige Preise.

Gleichzeitig wird die Rolle des Benzinmotors im japanischen Modell deutlich reduziert, und das elektrische System nimmt direkt und indirekt aktiv am Antrieb teil und trägt zur Optimierung der Motorleistung bei. In den letzten Jahren haben die Ingenieure von Toyota und Lexus ihre ursprüngliche Idee entwickelt, die Qualitäten eines Parallel- und Reihenhybrids zu kombinieren, indem sie einige zusätzliche Elemente (einschließlich der neuesten Generation von Zusatzgetrieben) hinzugefügt und die Effizienz von Elektromotoren, Leistungselektronik und verbessert haben Batterien. Dabei blieben sie jedoch zwei technischen Prinzipien treu – der Nutzung eines Planetengetriebes, um die Kraft zweier elektrischer Maschinen und eines Verbrennungsmotors zu kombinieren, und der elektrischen Umwandlung eines Teils der Energie des Verbrennungsmotors, bevor sie an die Räder gesendet wird . Für viele sieht die Hybrid-Idee japanischer Ingenieure auch heute noch fantastisch aus, doch ihre Wurzeln reichen weit in die Vergangenheit zurück. Der eigentliche Beitrag von Toyota liegt im Mut der Entscheidung, ein Hybridauto zu einem Zeitpunkt zu bauen, an dem es niemand braucht, in der praktischen Anwendung moderner Technologien, die es ermöglichen, Prozesse mithilfe intelligenter Algorithmen und Hochgeschwindigkeitselektronik angemessen zu steuern. Hinter dieser einfachen Formulierung verbirgt sich jedoch die enorme und selbstlose Arbeit hunderter hochqualifizierter Ingenieure und der Aufwand enormer finanzieller und technologischer Ressourcen. Mit einer zukunftsorientierten F&E-Basis, einer kreativen Interpretation bestehender erfolgreicher Ideen und bereits jahrelanger Erfahrung auf dem Gebiet der Hybridentwicklung ist der japanische Riese weiterhin der Älteste auf diesem Gebiet, unabhängig von den Ambitionen aller anderen.

Heute ist klar, dass die wichtigste Eigenschaft des Prius Harmonie ist.

zwischen den Bestandteilen des Leistungspfads, die im Streben nach maximaler Effizienz erreicht werden. Die einzelnen Einheiten sind in einem konzeptionell einheitlichen Synergieschema verbunden, was sich im Namen des Antriebssystems widerspiegelt - HSD (Hybrid Synergy Drive). Bereits bei der Entwicklung des Prius I konnten die Toyota-Ingenieure in großen Dimensionen denken, die Grenzen der bisher realisierten Kombinationen von Verbrennungsmotoren und Elektromotoren verschieben und die Vorteile einer flexibleren Nutzung von Elektrizität in einem vollständig integrierten System erkennen. Dabei sind sie ihren Konkurrenten konzeptionell voraus und nutzen Parallel-Hybrid-Lösungen mit koaxial gekoppeltem Elektro- und Benzinmotor. Die Japaner haben eine Maschine geschaffen, bei der Strom nicht den elementaren Weg „Batterie – Elektromotor – Getriebe – Räder“ und umgekehrt durchläuft, sondern in einen komplexen Kreislauf eintritt, der Verbrennungsmotoren einschließt, deren mechanische Energie zur Erzeugung genutzt wird Antriebsstrom in Echtzeit. Das Toyota-Schema ermöglicht es, auf ein klassisches Getriebe zu verzichten, hocheffiziente Betriebsmodi des Verbrennungsmotors aufgrund seiner indirekten Verbindung zu den Antriebsrädern auszuwählen sowie den Energierückgewinnungsmodus beim Anhalten und Abbiegen Motor im Stillstand, als Teil der allgemeinen Idee der maximalen Wirtschaftlichkeit.

Nach dem Erfolg von Toyota haben sich auch viele andere Unternehmen für Hybridmodelle entschieden. Es kann jedoch nicht geleugnet werden, dass fast alle Projekte auf eine parallele Entwurfslösung hinauslaufen, die keine Effizienz und damit die Bedeutung der technologischen Philosophie von Toyota bieten kann.

Noch heute folgt das Unternehmen der Grundarchitektur des ursprünglich entworfenen Systems. Um der Wahrheit willen müssen wir jedoch erwähnen, dass für die Herstellung von Versionen der größeren Lexus-Modelle eine Entwicklung erforderlich ist, die mit der des ersten Prius vergleichbar ist. Dies gilt insbesondere für die neueste Version des Hybridsystems mit einem zusätzlichen Vierganggetriebe mit Planetengetrieben. Der Prius selbst hat in der zweiten, dritten und vierten Generation bedeutende Veränderungen erfahren, einschließlich der Hinzufügung einer Plug-In-Version mit Lithium-Ionen-Batterien als einem weiteren revolutionären Schritt bei der Entwicklung dieser Technologie. Währenddessen stieg die Spannung im System erheblich an, die Elektromotoren erhöhten den Wirkungsgrad und reduzierten ihr Volumen, was es ermöglichte, einige Details bei der Konstruktion des Planetengetriebes auszuschließen und die Anzahl der angetriebenen Elemente zu verringern. Die Entwicklung hat auch nie aufgehört und neue Modelle werden effizienter ...

Nicht zuletzt liegt der wesentliche Vorteil des Toyota-Modells nicht nur im technischen Aspekt – die Stärke des Prius liegt in der Botschaft, die sein komplexes Konzept und Design ausstrahlt. Kunden von Hybridautos suchen nach etwas völlig Neuem und möchten nicht nur Kraftstoff und Emissionen einsparen, sondern dies auch öffentlich als Ausdruck ihres Umweltbewusstseins tun. „Der Prius ist zum Synonym für Hybrid geworden, die einzigartige Essenz dieser Technologie“, sagte der Vizepräsident des Unternehmens. Honda John Mendel.

Bisher gibt es trotz wachsender Konkurrenz keine realistischen Aussichten, dass irgendjemand die Führungspositionen von Toyota und Lexus in der Hybridtechnologie herausfordern wird. Ein Großteil des heutigen Markterfolgs des Unternehmens wird vom Prius angetrieben – wie Jim Press, Präsident von Toyota USA, einmal sagte: „Vor ein paar Jahren kauften die Leute einen Prius, weil es Toyota war; heute kaufen viele Leute Toyota, weil es ein Modell wie den herstellt Prius." Dies ist an sich schon ein herausragender Durchbruch. Als die ersten Hybriden im Jahr 2000 auf den Markt kamen, betrachteten die meisten Menschen sie einfach mit skeptischer Neugier, aber mit steigenden Kraftstoffpreisen passten sich Toyotas Geschwindigkeit und solider Vorsprung schnell an die veränderten Bedingungen an.

Wenn jedoch die Erstellung des Prius-Modells beginnt, erwartet niemand, dass dies alles passiert - die Initiatoren des Projekts und die an der Umsetzung beteiligten Ingenieure haben nichts als weiße Laken ...

Die Geburt der Philosophie

Am 28. September 1998 stellte eine Gruppe von Toyota-Führungskräften unter der Leitung des Vorsitzenden Shoichiro Toyoda auf dem Pariser Autosalon den Yaris vor, das neue kleine Modell des Unternehmens. Das Erscheinen auf dem Markt des alten Kontinents ist für 1999 geplant, und 2001 soll die Produktion in einem neuen Werk in Südfrankreich beginnen.

Nachdem die Präsentation vorbei ist, als die Chefs sich darauf vorbereiten, Fragen zu beantworten, passiert etwas Seltsames. Im Prinzip sollte sich die Aufmerksamkeit auf den Yaris richten, aber Journalisten, die ihre Fragen stellen, lenken ihre Aufmerksamkeit schnell auf Toyotas neues Hybridmodell namens Prius. Alle sind an seiner Präsentation in Europa interessiert, die im Jahr 2000 stattfinden soll. Das Modell wurde erstmals 1997 in Japan gezeigt und zog dank seiner unglaublichen Technologie und seines niedrigen Kraftstoffverbrauchs schnell die Aufmerksamkeit von Automobilherstellern und Journalisten auf der ganzen Welt auf sich. Im Juli 1998 gab der damalige CEO Hiroshi Okuda bekannt, dass Toyota im Jahr 2000 mit dem Export von etwa 20 Fahrzeugen nach Nordamerika und Europa beginnen werde. Von diesem Moment an werden die Wörter Toyota und Hybrid dank des Prius als Synonyme ausgesprochen, obwohl damals niemand wusste, wovon sie sprachen. Nur wenige wissen, dass es dem Unternehmen gelungen ist, dieses technologische Meisterwerk nicht nur zu entwerfen, sondern auch - aufgrund der fehlenden technischen Basis und des Entwicklungspotentials der Zulieferer - viele einzigartige Systeme und Elemente zu entwerfen und herzustellen. Auf wenigen Seiten ist es schwierig, den wahren Heldenmut der Verantwortlichen und Designer von Toyota vollständig nachzubilden, die es geschafft haben, eine Idee in ein serientaugliches Modell zu verwandeln.

Projekt G21

Bis 1990 brach der Kommunismus zusammen und die Volkswirtschaften der Industriedemokratien blühten auf. Zu diesem Zeitpunkt löste der Vorstandsvorsitzende von Toyota, Aggi Toyoda, heftige Diskussionen im Unternehmen aus. "Sollten wir weiterhin Autos so bauen, wie wir es jetzt tun?" Werden wir im XNUMX-Jahrhundert überleben, wenn unsere Entwicklung auf denselben Wegen fortgesetzt wird?

Damals war es das Ziel der Hersteller, Autos größer und luxuriöser zu machen, und Toyota stach nicht so hervor. Toyoda, der Mann, der zusammen mit seinem Kollegen Soichiro Honda eine führende Persönlichkeit in der japanischen Automobilindustrie der Nachkriegszeit war, ist jedoch besorgt. „Dann wurde es einfach zu unserem Fokus. Das wird sich eines Tages ändern, und wenn wir unsere Entwicklungsaktivitäten nicht neu ausrichten, werden wir in den nächsten Jahren die Folgen davon zu spüren bekommen.“ In einer Zeit, in der kurzfristige Aussichten auf leistungsfähigere und luxuriösere Modelle im Vordergrund stehen, klingt das nach Häresie. Toyoda predigte jedoch weiterhin seine Philosophie, bis der für Design und Entwicklung neuer Modelle zuständige Executive Vice President, Yoshiro Kimbara, die Idee akzeptierte. Im September 1993 gründete er das G21, ein Designkomitee, um die Vision und Philosophie des Autos des 1993er Jahrhunderts zu studieren. Noch ein interessanter Fakt: 3 startete die Clinton-Administration in den USA eine Initiative mit dem Ziel, ein Auto zu entwickeln, das durchschnittlich 100 Liter Kraftstoff auf XNUMX km verbraucht. Trotz des ehrgeizigen Namens New Generation Car Partnership (PNGV), dem amerikanische Autohersteller angehören, waren das Ergebnis mehrjähriger Arbeit von Ingenieuren die Kassen eines amerikanischen Leichtbau-Milliardärs und insgesamt drei Hybrid-Prototypen. Toyota und Honda sind von dieser Initiative ausgeschlossen, aber dies ermutigt sie weiter, ihre eigenen Technologien zu entwickeln, um den Kraftstoffverbrauch erheblich zu senken ...

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Text: Georgy Kolev