Prøvekørsel 20 år med Toyota Prius: hvordan det hele skete

En serie om en titanisk sti rejst af et japansk mærke og hybrider, der er blevet virkelighed

I februar 2017 nåede Toyotas kombinerede hybridmodelsalg 10 millioner, hvor den sidste million blev nået på bare ni måneder. Dette er en historie om sand ånd, vedholdenhed, forfølgelse af drømme og mål, hybrider og det potentiale, der ligger i denne kombination.

I slutningen af 1995, seks måneder efter Toyotas beslutningstagere tog det banebrydende grønne lys for hybridbilprojektet, og to år før den planlagte serieproduktion blev projektarbejderne stumpet. Prototypen ønsker simpelthen ikke at starte, og virkeligheden er meget forskellig fra simuleringen på en virtuel computer, ifølge hvilken systemet skal fungere problemfrit.

Takeshi Uchiamadas team, efter at have investeret uvurderlige menneskelige, teknologiske og økonomiske ressourcer i denne virksomhed, blev tvunget til at vende tilbage til udgangspunktet og genoverveje hele deres strategi. Ingeniører smøger ærmerne op og påtager sig beregninger døgnet rundt, designændringer, omkalibreringer, skrivning af ny kontrolsoftware og andre utaknemmelige aktiviteter i en hel måned. I sidste ende bliver deres indsats belønnet, men glæden er kortvarig – bilen kører et par tiere meter, og falder så igen.

På det tidspunkt havde Toyota længe været en bilkæmpe med et veletableret image af en avanceret bilproducent, og svigtet med et så ambitiøst nyt projekt var et utænkeligt scenario for virksomheden. Hvad mere er, at fremvise teknologisk potentiale og økonomisk styrke er en vigtig del af hybrid projektdesign, og marketingfolk har ikke råd til at træde tilbage fra deres egen opgave.

Generelt er ideen om hybridudvikling ikke typisk for Toyotas ånd, som på det tidspunkt var kendt mere for sin konservatisme end sin forpligtelse til innovation. Virksomhedens stil har været styret af en unik filosofi i årtier, herunder implementering af gennemprøvede produktions- og marketingmodeller, deres tilpasning, udvikling og forbedring. Kombinationen af disse metoder, kombineret med den traditionelle japanske ånd, disciplin og motivation, perfektionerer øgigantens produktionsmetoder og gør den til et benchmark for effektivitet. Men i de senere år har Toyotas ledelse udviklet en ny vision for fremtiden i tråd med den nye tillid fra en global aktør, der ønsker at nå toppen af bilindustrien, og skabelsen af en hybridmodel burde være det første store skridt i ambitiøs byggeopgave. avantgarde og mere afslappet look. Ønsket om forandring fremtvinger processen, som igen belaster virksomhedens udviklingsmuligheder til det yderste. Den første Prius blev født i tantals vold, og dens designteam stod over for uventede forhindringer, overraskende udfordringer og smertefulde teknologiske mysterier. Udviklings- og designfasen er et kostbart eksperiment, ledsaget af mange forkerte trin og utilstrækkeligt nøjagtige tekniske løsninger, hvilket førte til en enorm investering af tid, kræfter og penge.

I sidste ende blev målet nået - den avantgardistiske Prius-hybrid spillede den forventede rolle som en marketingkatapult, der formåede at gøre Toyota til en teknologipioner og ødelægge virksomhedens konservative image og skabe en helt ny højteknologisk aura omkring den. Udviklingen af den første generation kostede Toyota en hel milliard dollars, inkorporerede et enormt ingeniørpotentiale og testede vedholdenheden, flid, ånd og talent hos alle dem, der direkte eller indirekte var involveret i projektet.

Selvom det startede som et ”skud i mørket”, er Prius ikke kun en teknologisk revolution for Toyota. Processen med dets oprettelse ændrer fuldstændigt hele ledelsesmodellen i virksomheden, hvis ledelse aldrig har taget så risikable beslutninger. Uden den solide position fra ledere som Hiroshi Okuda og Fujio Cho var hybrid måske ikke blevet en populær japansk kæmpe. Den grimme, lidende and bliver begyndelsen på al begyndelse, kortlægger en mulig vej til bilens fremtid, og anden generation begynder at bringe direkte økonomiske udbytter og falder på den frugtbare jord med høje oliepriser. Naturligvis benyttede styreselskabet Katsuaki Watanabe den næste efter de to nævnte dygtigt det fundament, som hans forgængere lagde, og satte hybridteknologier en prioritet for udvikling i de kommende år. Den tredje Prius er nu en integreret del af Toyotas nye filosofi, uden tvivl en vigtig teknologi og markedsfaktor i bilindustrien, og den fjerde har måske råd til at se underligt ud, fordi der allerede er nok alternativer, såsom den mere traditionelle Auris Hybrid. I øjeblikket er store investeringer fokuseret på konstruktionsteknologier og fremstillingsmetoder for at gøre næste generations hybrider mere overkommelige og effektive, hvor nye batteriteknologier, moderne kontrolelektronik og strømforsyninger er hovedprioriteten i udviklingsaktiviteter. Her vil vi forsøge at tale om den virkelige heltemod, som skaberne af denne unikke skabelse viser.

Forord

Han kører stille og underligt ud for en bil. Han glider gennem en tåge af brændte kulbrinter og passerer sine brødres brummende motorer med lydløs arrogance. Let acceleration og stilhed afbrydes pludselig af benzinmotorens umærkelige, men karakteristiske brummen. Som om det demonstrerer menneskehedens afhængighed af oliebrændstoffer, erklærer den klassiske forbrændingsmotor beskedent, men utvetydigt, at den er til stede i det moderne hybridsystem. Lyden af en lille højteknologisk stempelbil er ret diskret, men dens udseende viser, at den prisvindende hybridpioner Prius stadig ikke er et elektrisk køretøj og forbliver dybt fastgjort til gastanken ...

Denne beslutning er helt naturlig. I de kommende årtier kan det elektriske køretøj erstatte dets modstykke til forbrændingsmotoren, men på dette tidspunkt er hybridteknologi det bedste alternativ til klassiske benzin- og dieselbiler, når det gælder lave emissioner. Alternativet, der fungerer, produceres i store mængder og har allerede rimelige priser.

Samtidig er benzinmotorens rolle i den japanske model reduceret væsentligt, og det elektriske system tager aktivt del i fremdriften, både direkte og indirekte, og er med til at optimere motorens ydeevne. I de seneste år har Toyota og Lexus ingeniører udviklet deres originale idé om at kombinere kvaliteterne af en parallel- og seriehybrid ved at tilføje nogle ekstra elementer (herunder den seneste generation af ekstra transmission) og forbedre effektiviteten af elektriske motorer, kraftelektronik og batterier. De forblev dog tro mod to tekniske principper - brugen af en planetarisk mekanisme til at kombinere kraften fra to elektriske maskiner og en forbrændingsmotor og den elektriske transformation af en del af energien fra forbrændingsmotoren, før den sendes til hjulene . For mange ser den hybride idé med japanske ingeniører stadig fantastisk ud i dag, men dens rødder går tilbage til fortiden. Toyotas virkelige bidrag ligger i modet til beslutningen om at skabe en hybridbil på et tidspunkt, hvor ingen har brug for den, i den praktiske anvendelse af moderne teknologier, der gør det muligt at kontrollere processer tilstrækkeligt ved hjælp af intelligente algoritmer og højhastighedselektronik. Denne enkle formulering skjuler dog hundredvis af højt kvalificerede ingeniørers enorme og uselviske arbejde og udgifterne til enorme økonomiske og teknologiske ressourcer. Med en fremsynet R&D-base, kreativ fortolkning af eksisterende succesfulde ideer og allerede mange års erfaring inden for hybridudvikling, fortsætter den japanske gigant med at være den ældste på dette felt, uanset alle andres ambitioner.

I dag er det klart, at den vigtigste kvalitet ved Prius er harmoni.

mellem kraftvejens bestanddele, opnået i jagten på maksimal effektivitet. Individuelle enheder er forbundet i et konceptuelt samlet synergiskema, afspejlet i navnet på drivsystemet - HSD (Hybrid Synergy Drive). Allerede med udviklingen af Prius I var Toyotas ingeniører i stand til at tænke stort, flytte grænserne for de hidtil realiserede kombinationer mellem forbrændingsmotorer og elektriske motorer og realisere fordelene ved mere fleksibel brug af elektricitet i et fuldt integreret system. Her er de konceptuelt foran deres jævnaldrende ved at bruge parallelle hybridløsninger med koaksialt tilsluttet elmotor og benzinmotor. Japanerne har skabt en maskine, hvor elektricitet ikke går gennem den elementære vej "batteri - elektrisk motor - transmission - hjul" og omvendt, men går ind i en kompleks cyklus, der inkluderer forbrændingsmotorer, hvis mekaniske energi bruges til at generere køre strøm i realtid. Toyota-ordningen gør det muligt at undgå behovet for en klassisk gearkasse, at vælge højeffektive driftsformer for forbrændingsmotoren på grund af dens indirekte forbindelse til drivhjulene, såvel som for energigenvindingstilstanden ved stop og slukning motoren, når den er stoppet, som en del af den generelle idé om maksimal økonomi.

Efter Toyotas succes har mange andre virksomheder også bevæget sig i retning af hybridmodeller. Det kan dog ikke benægtes, at næsten alle projekter koges ned til en parallel designløsning, der ikke kan give effektivitet, og derfor betydningen af Toyotas teknologiske filosofi.

Selv i dag følger virksomheden den grundlæggende arkitektur af det system, der oprindeligt var designet, men for sandhedens skyld skal vi nævne, at det at fremstille versioner af de større Lexus-modeller kræver udvikling, der kan sammenlignes med den første Prius. Dette gælder især for den nyeste version af hybridsystemet med en ekstra fire-trins transmission med planetgear. Prius selv har gennemgået betydelige ændringer i anden, tredje og fjerde generation, herunder tilføjelsen af en plug-in-version med lithium-ion-batterier som endnu et revolutionerende skridt i udviklingen af denne teknologi. I mellemtiden steg spændingen i systemet markant, elmotorerne øgede effektiviteten og reducerede deres volumen, hvilket gjorde det muligt at udelukke nogle detaljer i designet af planetgearet og reducere antallet af drevne elementer. Udviklingen stoppede heller ikke, og nye modeller blev mere effektive ...

Sidst men ikke mindst ligger Toyota-modellens væsentlige fordel ikke kun i det tekniske aspekt – Prius’ens styrke ligger i budskabet om, at dens komplekse koncept og design emmer af. Hybridbilkunder leder efter noget helt nyt og søger ikke kun at spare brændstof og emissioner, men at gøre det offentligt som en manifestation af deres miljøsyn. "Prius er blevet synonymt med hybriden, den unikke essens af denne teknologi," sagde virksomhedens vicepræsident. Honda John Mendel.

Indtil videre er der ingen realistiske udsigter til, at nogen vil udfordre Toyota og Lexus' førende positioner inden for hybridteknologi, trods stigende konkurrence. Meget af virksomhedens markedssucces i dag er drevet af Prius - som Toyota USA-præsident Jim Press engang sagde: "For et par år siden købte folk en Prius, fordi det var Toyota; i dag køber mange mennesker Toyota, fordi den laver en model som Prius." Dette er i sig selv et enestående gennembrud. Da de første hybrider kom på markedet i 2000, så de fleste simpelthen på dem med skeptisk nysgerrighed, men med stigende brændstofpriser tilpassede Toyotas fart og solide forspring sig hurtigt til skiftende forhold.

Men når skabelsen af Prius-modellen begynder, forventer ingen, at alt dette sker - initiativtagerne til projektet og ingeniørerne involveret i implementeringen har intet andet end hvide ark ...

Filosofiens fødsel

Den 28. september 1998 på Paris Motor Show skulle en gruppe Toyota-ledere ledet af formand Shoichiro Toyoda afsløre Yaris, selskabets nye lille model. Dens udseende på markedet for det gamle kontinent er planlagt til 1999, og i 2001 skal produktionen starte på et nyt anlæg i det sydlige Frankrig.

Når præsentationen er slut, når cheferne gør sig klar til at besvare spørgsmål, sker der noget mærkeligt. I princippet skal opmærksomheden rettes mod Yaris, men journalister, der stiller deres spørgsmål, vender hurtigt opmærksomheden mod Toyotas nye hybridmodel kaldet Prius. Alle er interesserede i dens præsentation i Europa, som skulle finde sted i 2000. Modellen blev første gang vist i 1997 i Japan og tiltrak sig, takket være dens utrolige teknologi og lave brændstofforbrug, hurtigt opmærksomhed fra bilproducenter og journalister verden over. I juli 1998 annoncerede daværende administrerende direktør Hiroshi Okuda, at Toyota i 2000 ville begynde at eksportere omkring 20 køretøjer til Nordamerika og Europa. Fra det øjeblik, takket være Prius, udtales ordene Toyota og hybrid nu som synonymer, selvom ingen på det tidspunkt vidste, hvad de talte om. Få mennesker ved, at virksomheden formåede ikke kun at designe dette teknologiske mesterværk, men også - på grund af manglen på en teknisk base og leverandørernes udviklingspotentiale - at designe og fremstille mange unikke systemer og elementer. På et par sider er det svært fuldt ud at genskabe den sande heltemod, som de ansvarlige mennesker og designere af Toyota har udvist, som formåede at omdanne en idé til en model, der er egnet til masseproduktion.

Projekt G21

I 1990 smuldrede kommunismen op, og økonomierne i de industrielle demokratier blomstrede. Det var dengang, at formanden for bestyrelsen for Toyota Aggi Toyoda fremkaldte heftige diskussioner i virksomheden. "Skal vi fortsætte med at gøre biler som vi gør nu?" Vil vi overleve i det XNUMX århundrede, hvis vores udvikling fortsætter på de samme spor?

Dengang var fabrikanternes mål at gøre bilerne større og mere luksuriøse, og Toyota skilte sig ikke på samme måde ud. Toyoda, manden, der sammen med sin kollega Soichiro Honda var en førende skikkelse i Japans bilindustri efter krigen, er dog bekymret. »Så blev det bare vores fokus. En dag vil tingene ændre sig, og hvis vi ikke styrer vores udviklingsaktiviteter på en ny måde, vil vi lide konsekvenserne af det i de kommende år.” I en tid, hvor prioriteringen er kortsigtede udsigter til mere kraftfulde og luksuriøse modeller, lyder dette som kætteri. Toyoda fortsatte dog med at prædike sin filosofi, indtil den administrerende vicepræsident med ansvar for design og udvikling af nye modeller, Yoshiro Kimbara, accepterede ideen. I september 1993 oprettede han G21, en designkomité for at studere visionen og filosofien bag 1993-tallets bil. Her er en anden interessant kendsgerning: I 3 lancerede Clinton-administrationen i USA et initiativ med det formål at udvikle en bil, der i gennemsnit forbruger 100 liter brændstof pr. XNUMX km. På trods af det ambitiøse navn på New Generation Car Partnership (PNGV), som omfatter amerikanske bilproducenter, var resultatet af flere års arbejde af ingeniører kassen fra en amerikansk letvægtsmilliardær og i alt tre hybridprototyper. Toyota og Honda er udelukket fra dette initiativ, men dette tilskynder dem yderligere til at skabe deres egne teknologier for at reducere brændstofforbruget betydeligt ...

(at følge)

Tekst: Georgy Kolev