Testrit 20 jaar Toyota Prius: hoe het allemaal gebeurde

Een serie over een titanenpad dat een Japans merk aflegde en hybriden die werkelijkheid zijn geworden

In februari 2017 bereikte Toyota's gecombineerde verkoop van hybride modellen 10 miljoen, en het laatste miljoen werd in slechts negen maanden bereikt. Dit is een verhaal over ware spirit, doorzettingsvermogen, het najagen van dromen en doelen, hybriden en het potentieel dat in deze combinatie schuilt.

Eind 1995, zes maanden nadat de verantwoordelijke Toyota het baanbrekende groene licht had gegeven voor het hybride autoproject, en twee jaar voor de geplande serieproductie, waren de projectmedewerkers stomverbaasd. Het prototype wil gewoon niet draaien, en de realiteit is heel anders dan de simulatie op een virtuele computer, volgens welke het systeem soepel moet werken.

Het team van Takeshi Uchiamada, dat onschatbare menselijke, technologische en financiële middelen in deze onderneming had geïnvesteerd, werd gedwongen terug te keren naar het beginpunt en hun hele strategie te heroverwegen. Ingenieurs stropen de handen uit de mouwen en voeren een maand lang XNUMX uur per dag berekeningen, ontwerpwijzigingen, herkalibraties, het schrijven van nieuwe besturingssoftware en andere ondankbare activiteiten uit. Uiteindelijk worden hun inspanningen beloond, maar de vreugde is van korte duur - de auto rijdt enkele tientallen meters en valt dan weer.

Toyota was op dat moment lange tijd een autogigant met een gevestigd imago van een high-end autofabrikant, en het mislukken van zo'n ambitieuze nieuwe onderneming was een ondenkbaar scenario voor het bedrijf. Bovendien is het aantonen van technologisch potentieel en financiële kracht een belangrijk onderdeel van het ontwerp van hybride projecten, en marketeers kunnen het zich niet veroorloven om afstand te nemen van hun eigen taak.

Over het algemeen is het idee van hybride ontwikkeling niet typerend voor de geest van Toyota, dat destijds meer bekend stond om zijn conservatisme dan om zijn toewijding aan innovatie. De stijl van het bedrijf wordt al tientallen jaren geleid door een unieke filosofie, waaronder de implementatie van beproefde productie- en marketingmodellen, hun aanpassing, ontwikkeling en verbetering. De combinatie van deze methoden, gecombineerd met de traditionele Japanse geest, discipline en motivatie, perfectioneert de productiemethoden van de eilandgigant en maakt het een maatstaf voor efficiëntie. De afgelopen jaren heeft het management van Toyota echter een nieuwe visie voor de toekomst ontwikkeld, in overeenstemming met het hernieuwde vertrouwen van een wereldspeler die streeft naar de top van de auto-industrie, en de creatie van een hybride model zou de eerste grote stap moeten zijn in de ambitieuze bouwopgave. avant-garde en meer ontspannen look. Het verlangen naar verandering forceert het proces, wat op zijn beurt het vermogen van het bedrijf om zich te ontwikkelen tot het uiterste belast. De eerste Prius werd geboren in de greep van tantaal en het ontwerpteam kreeg te maken met onverwachte obstakels, verrassende uitdagingen en pijnlijke technologische mysteries. De ontwikkelings- en ontwerpfase is een kostbaar experiment, gepaard gaand met veel verkeerde stappen en onvoldoende nauwkeurige technische oplossingen, wat leidde tot een enorme investering van tijd, moeite en geld.

Uiteindelijk werd het doel bereikt: de avant-gardistische Prius-hybride speelde de verwachte rol van een marketingkatapult die erin slaagde Toyota tot een technologiepionier te maken en het conservatieve imago van het bedrijf te vernietigen, waardoor er een geheel nieuwe hightech uitstraling omheen ontstond. De ontwikkeling van de eerste generatie kostte Toyota maar liefst een miljard dollar, bracht een enorm technisch potentieel met zich mee en testte het doorzettingsvermogen, de toewijding, de geest en het talent van iedereen die direct of indirect bij het project betrokken was.

Hoewel het begon als een 'shot in the dark', is de Prius niet alleen een technologische revolutie voor Toyota. Het proces van zijn oprichting verandert het volledige managementmodel van het bedrijf, waarvan het management nog nooit zulke risicovolle beslissingen heeft genomen, volledig. Zonder de stevige positie van leiders als Hiroshi Okuda en Fujio Cho zou de hybride misschien geen populaire Japanse reus zijn geworden. De lelijke, lijdende eend wordt het begin van het begin, schetst een mogelijk pad naar de toekomst van de auto en de tweede generatie begint directe financiële dividenden te brengen en valt op de vruchtbare bodem van hoge olieprijzen. Uiteraard gebruikte de volgende na de twee genoemde, stuurbedrijf Katsuaki Watanabe vakkundig de basis gelegd door zijn voorgangers, waardoor hybride technologieën een prioriteitspositie kregen voor ontwikkeling in de komende jaren. De derde Prius is nu een integraal onderdeel van Toyota's nieuwe filosofie, ongetwijfeld een belangrijke technologie en marktfactor in de auto-industrie, en de vierde kan het zich veroorloven om er vreemd uit te zien omdat er al genoeg alternatieven zijn, zoals de meer traditionele Auris Hybrid. Momenteel zijn grote investeringen gericht op het bouwen van technologieën en productiemethoden om de volgende generatie hybriden betaalbaar en efficiënter te maken, waarbij nieuwe batterijtechnologieën, moderne besturingselektronica en voedingen de hoogste prioriteit hebben bij ontwikkelingsactiviteiten. Hier zullen we proberen te praten over de echte heldenmoed van de makers van deze unieke creatie.

Voorwoord

Hij rijdt stilletjes en vreemd weg voor een auto. Hij glijdt door een waas van verbrande koolwaterstoffen en passeert met stille arrogantie de zoemende motoren van zijn broers. Een lichte acceleratie en stilte worden plotseling onderbroken door het onmerkbare maar karakteristieke gezoem van de benzinemotor. Alsof hij de afhankelijkheid van de mensheid van stookolie aantoont, verklaart de klassieke verbrandingsmotor bescheiden maar ondubbelzinnig zijn aanwezigheid in het moderne hybride systeem. Het geluid van een kleine hightech zuigerauto is vrij onopvallend, maar het uiterlijk laat zien dat de bekroonde hybride pionier Prius nog steeds geen elektrisch voertuig is en diep gehecht blijft aan de benzinetank ...

Deze beslissing is heel natuurlijk. In de komende decennia kan een elektrisch voertuig zijn tegenhanger met verbrandingsmotor vervangen, maar in dit stadium is hybride technologie het beste alternatief voor klassieke benzine- en dieselvoertuigen als het gaat om lage emissies. Het alternatief dat wel werkt, wordt in grote hoeveelheden geproduceerd en heeft al redelijke prijzen.

Tegelijkertijd wordt de rol van de benzinemotor in het Japanse model aanzienlijk verminderd en neemt het elektrische systeem actief deel aan de aandrijving, zowel direct als indirect, en helpt het de motorprestaties te optimaliseren. In de afgelopen jaren hebben de ingenieurs van Toyota en Lexus hun oorspronkelijke idee ontwikkeld om de kwaliteiten van een parallel- en seriehybride te combineren door enkele extra elementen toe te voegen (waaronder de nieuwste generatie extra transmissie) en de efficiëntie van elektromotoren, vermogenselektronica en batterijen. Ze bleven echter trouw aan twee technische principes: het gebruik van een planetair mechanisme om de kracht van twee elektrische machines en een verbrandingsmotor te combineren en de elektrische transformatie van een deel van de energie van de verbrandingsmotor voordat deze naar de wielen wordt gestuurd. . Voor velen ziet het hybride idee van Japanse ingenieurs er vandaag de dag nog steeds fantastisch uit, maar de wortels gaan terug naar het verleden. De echte bijdrage van Toyota ligt in de moed van de beslissing om een hybride auto te creëren op een moment dat niemand die nodig heeft, in de praktische toepassing van moderne technologieën die het mogelijk maken processen adequaat te beheersen met behulp van intelligente algoritmen en snelle elektronica. Deze eenvoudige formulering verbergt echter het enorme en onbaatzuchtige werk van honderden hooggekwalificeerde ingenieurs en de uitgaven van enorme financiële en technologische middelen. Met een vooruitstrevende R&D-basis, creatieve interpretatie van bestaande succesvolle ideeën en reeds jarenlange ervaring op het gebied van hybride ontwikkeling, blijft de Japanse reus de leider op dit gebied, ongeacht de ambities van alle anderen.

Tegenwoordig is het duidelijk dat de belangrijkste eigenschap van de Prius harmonie is.

tussen de samenstellende componenten van het stroompad, bereikt in het streven naar maximale efficiëntie. Individuele eenheden zijn verbonden in een conceptueel verenigd synergieschema, weerspiegeld in de naam van het aandrijfsysteem - HSD (Hybrid Synergy Drive). Al bij de ontwikkeling van de Prius I waren de ingenieurs van Toyota in staat om groots te denken, de grenzen te verleggen van de combinaties tussen verbrandingsmotoren en elektromotoren die tot nu toe gerealiseerd zijn en de voordelen te realiseren van een flexibeler gebruik van elektriciteit in een volledig geïntegreerd systeem. Hierin lopen ze conceptueel voor op hun collega's, door gebruik te maken van parallelle hybride oplossingen met coaxiaal verbonden elektromotor en benzinemotor. De Japanners hebben een machine gemaakt waarin elektriciteit niet via het elementaire pad "batterij - elektromotor - transmissie - wielen" en vice versa gaat, maar een complexe cyclus binnengaat met verbrandingsmotoren, waarvan de mechanische energie wordt gebruikt om stroom in realtime aansturen. Het Toyota-schema maakt het mogelijk om de noodzaak van een klassieke versnellingsbak te vermijden, om zeer efficiënte werkingsmodi van de verbrandingsmotor te selecteren vanwege de indirecte verbinding met de aangedreven wielen, evenals voor de energieterugwinningsmodus bij het stoppen en uitschakelen de motor wanneer deze is gestopt, als onderdeel van het algemene idee van maximale economie.

Na het succes van Toyota zijn ook veel andere bedrijven overgestapt op hybride modellen. Het valt echter niet te ontkennen dat bijna alle projecten neerkomen op een parallelle ontwerpoplossing die geen efficiëntie kan bieden, en dus de betekenis van Toyota's technologische filosofie.

Zelfs vandaag volgt het bedrijf de basisarchitectuur van het oorspronkelijk ontworpen systeem, maar eerlijk gezegd moeten we vermelden dat het maken van versies van de grotere Lexus-modellen een ontwikkeling vereist die vergelijkbaar is met die van de eerste Prius. Dit geldt met name voor de nieuwste versie van het hybridesysteem met een extra vierversnellingsbak met planeetoverbrenging. De Prius zelf heeft belangrijke veranderingen ondergaan in de tweede, derde en vierde generatie, waaronder de toevoeging van een plug-in versie met lithium-ionbatterijen als een nieuwe revolutionaire stap in de ontwikkeling van deze technologie. Ondertussen nam de spanning in het systeem aanzienlijk toe, verhoogden de elektromotoren de efficiëntie en verminderden hun volume, waardoor sommige details in het ontwerp van de planetaire tandwielaandrijving konden worden uitgesloten en het aantal aangedreven elementen kon worden verminderd. De ontwikkeling is ook nooit gestopt en nieuwe modellen worden efficiënter ...

Last but not least, het grote voordeel van het Toyota-model zit niet alleen in het technische aspect - de kracht van de Prius ligt in de boodschap die het complexe concept en ontwerp uitstraalt. Klanten van hybride auto's zijn op zoek naar iets compleet nieuws en willen niet alleen brandstof en emissies besparen, maar dit ook publiekelijk doen als uiting van hun milieuvisie. "De Prius is synoniem geworden met de hybride, de unieke essentie van deze technologie", aldus de vice-president van het bedrijf. Honda John Mendel.

Tot nu toe zijn er geen realistische vooruitzichten dat iemand de leidende posities van Toyota en Lexus op het gebied van hybride technologie zal uitdagen, ondanks de groeiende concurrentie. Een groot deel van het huidige marktsucces van het bedrijf is te danken aan de Prius - zoals Jim Press, president van Toyota USA, ooit zei: "Een paar jaar geleden kochten mensen een Prius omdat het Toyota was; tegenwoordig kopen veel mensen Toyota omdat het een model maakt zoals de Prius." Dit is op zich al een opmerkelijke doorbraak. Toen de eerste hybrides in 2000 op de markt kwamen, keken de meeste mensen ernaar met sceptische nieuwsgierigheid, maar met stijgende brandstofprijzen pasten Toyota's snelheid en solide voorsprong zich snel aan veranderende omstandigheden aan.

Wanneer de creatie van het Prius-model begint, verwacht echter niemand dat dit allemaal zal gebeuren - de initiatiefnemers van het project en de ingenieurs die bij de implementatie betrokken zijn, hebben niets dan witte lakens ...

De geboorte van filosofie

Op 28 september 1998, op de Autosalon van Parijs, zou een groep Toyota-managers onder leiding van voorzitter Shoichiro Toyoda de Yaris onthullen, het nieuwe kleine model van het bedrijf. Zijn verschijning op de markt van het oude continent is gepland voor 1999, en in 2001 zou de productie moeten starten in een nieuwe fabriek in het zuiden van Frankrijk.

Nadat de presentatie voorbij is, wanneer de bazen zich klaarmaken om vragen te beantwoorden, gebeurt er iets vreemds. In principe zou de aandacht gericht moeten zijn op de Yaris, maar journalisten die hun vragen stellen, richten hun aandacht al snel op Toyota's nieuwe hybride model genaamd de Prius. Iedereen is geïnteresseerd in de presentatie ervan in Europa, die in 2000 zou moeten plaatsvinden. Het model werd voor het eerst getoond in 1997 in Japan en trok dankzij zijn ongelooflijke technologie en lage brandstofverbruik al snel de aandacht van autofabrikanten en journalisten over de hele wereld. In juli 1998 kondigde de toenmalige CEO Hiroshi Okuda aan dat Toyota in 2000 ongeveer 20 voertuigen naar Noord-Amerika en Europa zou gaan exporteren. Vanaf dat moment worden dankzij de Prius de woorden Toyota en hybride nu uitgesproken als synoniemen, al wist toen nog niemand waar ze het over hadden. Weinig mensen weten dat het bedrijf er niet alleen in is geslaagd om dit technologische hoogstandje te ontwerpen, maar ook - door het ontbreken van een technische basis en het ontwikkelingspotentieel van leveranciers - vele unieke systemen en elementen te ontwerpen en te vervaardigen. Op een paar pagina's is het moeilijk om de ware heldhaftigheid van de verantwoordelijke mensen en ontwerpers van Toyota volledig na te bootsen, die erin slaagden een idee om te zetten in een model dat geschikt was voor massaproductie.

Project G21

In 1990 brokkelde het communisme af en floreerden de economieën van de industriële democratieën. Op dat moment veroorzaakte de voorzitter van de raad van bestuur van Toyota, Aggi Toyoda, verhitte discussies in het bedrijf. 'Moeten we auto's blijven maken zoals we dat nu doen?' Zullen we overleven in de XNUMX eeuw als onze ontwikkeling op dezelfde manier doorgaat?

Destijds was het doel van fabrikanten om auto's groter en luxer te maken, en Toyota onderscheidde zich niet op dezelfde manier. Toyoda, de man die samen met zijn collega Soichiro Honda een leidende figuur was in de naoorlogse auto-industrie in Japan, maakt zich echter zorgen. “Toen werd het gewoon onze focus. Er komt een dag dat er dingen veranderen, en als we onze ontwikkelingsactiviteiten niet op een nieuwe manier gaan sturen, zullen we daar de komende jaren de gevolgen van ondervinden.” In een tijd waarin de prioriteit ligt bij kortetermijnvooruitzichten voor krachtigere en luxueuzere modellen, klinkt dit als ketterij. Toyoda bleef zijn filosofie echter prediken totdat de uitvoerende vice-president die verantwoordelijk was voor het ontwerp en de ontwikkeling van nieuwe modellen, Yoshiro Kimbara, het idee accepteerde. In september 1993 richtte hij de G21 op, een ontwerpcommissie om de visie en filosofie van de auto uit 1993 te bestuderen. Nog een interessant feit: in 3 lanceerde de regering-Clinton in de Verenigde Staten een initiatief om een auto te ontwikkelen die gemiddeld 100 liter brandstof per XNUMX km verbruikt. Ondanks de ambitieuze naam van het New Generation Car Partnership (PNGV), waar Amerikaanse autofabrikanten deel van uitmaken, was het resultaat van jarenlang werk van ingenieurs de schatkist van een Amerikaanse lichtgewicht miljardair en in totaal drie hybride prototypes. Toyota en Honda zijn uitgesloten van dit initiatief, maar dit moedigt hen verder aan om hun eigen technologieën te creëren om het brandstofverbruik aanzienlijk te verminderen ...

(volgen)

Tekst: Georgy Kolev