IMA

Aus Prius Wiki

IMA = Abkürzung von Integrated Motor Assist. In den Hybridfahrzeugen der Firma Honda verwendete Realisierung des Funktionsprinzips milder Hybrid.

Funktion

Der Verbrennungsmotor wird durch einen parallel auf der Kurbelwelle sitzenden Gleichstrom-Elektromotor unterstützt. Dieser übernimmt in bestimmten Situationen alternativ die Funktion eines Anlassers und eines Generators. Außerdem wird der Elektromotor zur Schwingungsdämpfung beim Verbrennungsmotor eingesetzt, indem gezielte Impulse vom E-Motor auf die Kurbelwelle geleitet werden. Dadurch wird ein besonders geschmeidiger Lauf des Verbrennungsmotors erreicht.

Der Verbrennungsmotor wird im Leerlauf abgeschaltet und beim Einlegen eines Ganges bzw. beim Treten der Kupplung wieder gestartet. Das automatische Ab- und Einschalten des Verbrennungsmotors im Stand und beim Start vollzieht sich ähnlich unmerklich wie beim Prius. Das Abschalten im Stand wird unterdrückt, wenn die Klimaanlage läuft (nicht im Economy-Mode!) oder wenn die Betriebstemperatur nach einem Kaltstart noch nicht erreicht ist.

Je nach Bedarf können während der Fahrt folgende Zustände auftreten:

• Beschleunigung/Bergauffahrt: Elektromotor unterstützt den Verbrennungsmotor, indem er Strom aus der Hybrid-Batterie zieht und zusätzliche Kraft auf die Kurbelwelle bringt. Der Zuschaltvorgang erfolgt für den Fahrer unmerklich.

• Marschgeschwindigkeit bei ebener Fahrbahn: Verbrennungsmotor läuft alleine; Elektromotor dreht sich passiv mit. Sollte die Hybrid-Batterie Ladung benötigen, wird der Elektromotor als Generator geschaltet. Der Verbrennungsmotor muss dann etwas mehr Leistung erbringen und verbraucht entsprechend etwas mehr. Dieser Vorgang ist für den Fahrer nicht wahrzunehmen.

• Verzögerung/Bremsen: Elektromotor wird als Generator geschaltet und speist Strom in die Hybrid-Batterie ein. Damit beim Verbrennungsmotor möglichst wenig Motorbremseffekt auftritt, arbeitet das IMA-Fahrzeug mit Zylinderabschaltung.

Ein IMA-Fahrzeug (Insight, Civic IMA, Accord V6 IMA) verfügt über ein Kombi-Instrument am Armaturenbrett, das durch variable Ausschläge anzeigt, ob und wieviel Energie vom Elektromotor gerade verbraucht oder als Generator beigesteuert wird. Außerdem wird der Ladezustand der Hybrid-Batterie relativ feinstufig angezeigt. Grüne Pfeile signalisieren bei den Handschaltern den jeweils günstigsten Schaltzeitpunkt.

Eine sehr anschauliche IMA-Animation findet man auf der Honda-Seite unter [1]

Fahrpraxis

Bei normaler Beanspruchung in der Stadt und auf Landstraßen ist die Hybrid-Batterie in der Regel ausreichend geladen. Falls der Ladezustand unter einen bestimmten Schwellwert sinkt, nutzt die IPU jede Gelegenheit, um bei geringer Last die Batterie nachzuladen. Wenn diese aber durch Dauerbelastung irgendwann "leer" ist, muss der Verbrenner das Fahrzeug alleine antreiben. Dies tritt z.B. bei langen Autobahnsteigungen oder im Gebirge auf.

Da IMA-Fahrzeuge in der Regel lang übersetzt sind, um die Drehzahlen verbrauchsmindernd zu senken, muss der Fahrer dann entweder zurückschalten oder am Berg "verhungern". Der Verbrauch steigt, da der Verbrenner mehr Last aufnehmen muss. Sobald bergab wieder Entlastung erfolgt, wird die Batterie automatisch wieder nachgeladen.

Die Problematik mit dem "Verhungern" am Berg tritt natürlich bei leistungsstarken Fahrzeugen wie dem Accord V6 IMA nicht auf, da er mit ca. 250 PS genug Power hat, um Steigungen auch ohne IMA-Unterstützung einzuebnen.

Marktsituation

Auch deutsche Zulieferfirmen entwickelten vor Jahren schon ähnliche Konzepte, z.B. der ISAD von Conti oder der DynaStart von Sachs. Bosch hat ebenfalls ein solches Produkt angekündigt (Juni 2005). Leider wurde der so genannte Kurbelwellen-Startergenerator von deutschen Automobilfirmen bisher nirgendwo in Serie übernommen.

ISAD wurde serienmäßig bislang nur von General Motors z.B. im Pickup-Fahrzeug Chevrolet Silverado eingebaut.