Toyota Anti-Lag-Patent für Hybride: Ladedruck durch den Motor-Generator vor dem Motorstart

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Toyota schlägt vor, einen der Elektromotoren eines Hybridantriebs nicht zum Antrieb der Räder zu nutzen, sondern zum Vorschleudern des noch abgeschalteten Benzinmotors. Luft strömt dann durch die Zylinder und den Auspuff und treibt die Turbine an, noch bevor Kraftstoff eingespritzt wird. Springt der Verbrenner an, steht der Ladedruck bereits an, und die Verzögerung beim Gasgeben fällt kürzer aus.

Mit dem Anti-Lag aus dem Rennsport hat das wenig gemein. Klassische Systeme halten die Turbine über späte Zündung oder über zusätzlich im Abgastrakt verbrannten Kraftstoff auf Drehzahl, was die Temperaturen im Abgastrakt stark steigen lässt und Krümmer, Ventile und Turbolader schneller verschleißen lässt. Die Lösung von Toyota kommt ohne Verbrennung aus: Die nötige Luftströmung entsteht, weil der Motor-Generator die Kurbelwelle dreht.

Die Anmeldung beschreibt einen Hybrid mit zwei elektrischen Maschinen. Die erste ist mit dem Verbrenner verbunden und arbeitet üblicherweise als Generator oder Anlasser, die zweite treibt das Fahrzeug direkt mit an. Toyota verteilt die Aufgaben seit Langem so: MG1 startet den Motor und regelt dessen Drehzahl, MG2 sorgt für Vortrieb und rekuperiert Energie.

Die Elektronik muss den Druck im Ansaugtrakt, die Stellung des Gaspedals und die zulässige Dauer des Hochdrehens berücksichtigen. In bestimmten Betriebszuständen lässt sich die verdichtete Luft kurzzeitig im Motor halten, damit dieser nach dem Start schneller das geforderte Drehmoment liefert. Eine frühere Anmeldung von Toyota beschrieb einen ähnlichen Kniff — das Hochdrehen eines Turbomotors mit einer elektrischen Maschine, bevor der Antrieb in den Ladedruckbereich kommt.

Für einen gewöhnlichen Hybrid bleibt der praktische Nutzen begrenzt: Der Traktionsmotor kann das Drehmomentloch bei niedrigen Drehzahlen ohnehin abfangen. Hinzu kommt, dass die vom Fahrer wahrgenommene Pause oft vom Schaltvorgang herrührt — daran ändert das vorgeschlagene System nichts.

Auf kräftigen Hybridmodellen wirkt die Technik schlüssiger. Der aktuelle Toyota Crown Hybrid MAX etwa kombiniert einen 2,4-Liter-Turbo, zwei Elektromotoren und eine Sechsgangautomatik und kommt auf 340 PS und 542 Nm. Das Patent ist allerdings weder mit dem Crown noch mit einem anderen Serienfahrzeug verknüpft und belegt keine Produktionspläne.

Vorerst ist das eine Ingenieursidee und keine Ankündigung einer neuen Option. Ein Serieneinsatz ergäbe vor allem dort Sinn, wo der Traktionsmotor zu schwach ist, um den Startmoment des Turbomotors vollständig zu kaschieren.