Az vadonatúj RAV4 Plug-in Hybrid bevezetésével a Toyota valódi kettős személyiségű autót alkotott, amely egyfelől erőteljes, valódi elektromos (EV) képességekkel bír, másfelől viszont rendkívül gazdaságos hibrid elektromos üzemben is használható. A Toyota a Prius Plug-in Hybrid két generációjával szerzett tapasztalatait felhasználva növelte a takarékos plug-in hibrid technológia teljesítményét. Így született meg a RAV4 modellcsalád legerősebb, 306 lóerős tagja, amely ráadásul a szegmens legkiválóbb teljesítményét nyújtja az elektromos hatótávolság, a CO2-kibocsátás és az üzemanyag-fogyasztás terén, és ha mindez nem lenne elég, a high-tech megoldások sorával büszkélkedhet.
A Toyota a Prius Plug-in Hybrid esetében megnövelt méretű, nagyfeszültségű akkumulátor alkalmazásával növelte a hatótávolságot, megtartva a hibrid modellváltozat 53 kW teljesítményű villanymotorját. A RAV4 ezzel szemben erősebb villanymotort, nagyobb akkumulátort és nagyobb invertert is alkalmaz, így nem csupán jóval nagyobb motorteljesítményt ér el, de sokkal messzebb is juthat, és sokkal gyorsabban is haladhat tisztán elektromos üzemben. A teljes hajtáslánc kombinált csúcsteljesítménye (beleértve a 2,5 literes Dynamic Force belsőégésű hibrid motort is) 306 LE / 225 kW – 38%-kal több, mint a RAV4 Hybridé –, így a modell álló helyzetből 6,0 másodperc alatt, azaz a hibrid változatnál 2,1 másodperccel gyorsabban éri el a 100 km/óra sebességet. A vezethetőség is javult: 60 km/óránál például 50 százalékkal nagyobb teljesítmény áll a vezető rendelkezésére. EV üzemben az autó egy 2,0 literes benzinmotorral szerelt modellhez mérhető teljesítményt nyújt, 10 másodperc alatt gyorsítva 0-100 km/órás tempóra.
2.5 literes Dynamic Force benzinmotor
A RAV4 Plug-in Hybrid belsőégésű erőforrása az öntöltő hibrid modellben is alkalmazott, 2,5 literes Dynamic Force benzinmotor nagyobb teljesítményű változata, amely a megnövelt elektromos teljesítménynek köszönhetően nemcsak erősebb, de a nyomatékgörbéje is előnyösebb. A 2487 cm3-es, soros négyhengeres, DOHC 16 szelepes, Atkinson-ciklusú erőforrás szívó- és kipufogó oldali intelligens változó szelepvezérlést (a szívóoldalon elektromos vezérléssel), valamint D-4S többlyukú injektorokkal szerelt, közvetlen és szívótorok-befecskendezést kapott. A motor hosszú (103,4 mm) lökete és nagy (14,0:1) sűrítési viszonya is hozzájárul a nagyobb teljesítményhez és a kedvezőbb üzemanyag-fogyasztáshoz. A motor 6000/perc fordulatszámon adja le 185 LE / 136 kW csúcsteljesítményét (RAV4 Hybrid: 178 LE / 131 kW 5700/percnél.) A hibrid rendszer automatikus melegítési fázis alkalmazásával óvja a benzinmotort attól a szélsőséges mértékű kopástól, amely akkor várna rá, ha autópálya-tempóval haladó járműben kellene ismételt hidegindításokat végrehajtania. A teljesítmény korlátozott, majd fokozatosan nő. A vezetőt a hibrid energiaáramlás kijelzőjében megjelenő, kék motorikon figyelmezteti a melegítési fázisra.
Új hibrid rendszer
Az új hibrid rendszer a teljesítmény és az üzemanyag-fogyasztás kategóriaelső kombinációját biztosítja. 306 LE / 225 kW csúcsteljesítményével a RAV4 Plug-in Hybrid a RAV4 modellcsalád legerősebb tagja, egyben a Toyota legnagyobb teljesítményű hibrid típusa. Ugyanakkor a modell kiemelkedően takarékos, még a RAV4 Hybridnél is számottevően kedvezőbb értékeket ér el. Szintén egyedülállónak számít kategóriájában azzal, hogy tényleges elektromos üzemet (EV) biztosít – olyannyira, hogy az autóban az EV üzemmód az alapértelmezett. A belsőégésű hibrid motor elinduláskor nem kapcsol be; a vezető mintegy 75 kilométert (WLTP norma szerint) tehet meg, és akár 135 km/órával (azaz akár autópályán is) haladhat mindennemű üzemanyag-fogyasztás vagy károsanyag-kibocsátás nélkül. WLTP norma szerinti városi ciklusban pedig az elektromos hatótávolság akár a 98 kilométert is elérheti. Az akkumulátor töltöttségi szintjétől függően a jármű automatikusan kapcsol át a rendkívül takarékos hibrid üzemmódba. Ez az alapvető előny annak köszönhető, hogy a Toyota mérnökei a vállalat különösen csekély fogyasztású öntöltő hibrid technológiájára építették a plug-in hibrid rendszert.
A Toyota az öntöltő RAV4 Hybrid fedélzetén megtalálható, negyedik generációs hibrid technológia kompakt, kis tömegű alkatrészeit felhasználva nagyobb teljesítményű hibrid rendszert fejlesztett ki a RAV4 Plug-in Hybrid modellhez, a plug-in hibrid járművek igényeihez igazodó, részletekbe menő módosításokkal optimalizálva annak üzemi jellemzőit. Új a lítium-ion akkumulátor, amelynek kapacitását 18,1 kWh-ra emelték. Az akkumulátor 96 cellából áll, névleges feszültsége 355,2 V. A megnövelt áramerősség nagyobb teljesítményt tesz lehetővé, a csúcsteljesítmény így számottevően meghaladja az öntöltő RAV4 Hybrid azonos értékét. Az akkumulátor a padló alatt kapott helyet; így egyrészt mélyebbre kerül a jármű tömegközéppontja, másrészt nem csorbul a csomag- és az utastér befogadó képessége. Az akkucellákat a gépkocsi klímaberendezésének hűtőfolyadéka segítségével hűtik, ami nagyban hozzájárul a jármű tisztán elektromos (EV) menetképességeihez. A teljesítmény-szabályozó egységet is az új körülményekhez igazodva módosították. Feszültségátalakítót építettek be, ami megnöveli az áramerősséget, így a nagyfeszültségű akkumulátor nagyobb teljesítményt képes leadni. Az új egyenáramú (DC/DC) átalakító kisebb, csendesebb és jobb hatásfokú, ráadásul a hűtése is hatékonyabb. A berendezés a hátsó ülések mögött kapott helyet, így kevesebb helyet rabol az utastérből. Az elülső villanymotor csúcsteljesítménye 134 kW (szemben a RAV4 Hybrid 88 kW-os első motorjával); a hátsó tengelyt hajtó villanymotor teljesítménye (40 kW) nem változott. Mivel hibrid üzemben a villanymotor jelentősebb támogatást nyújt, a belsőégésű motor alacsonyabb fordulatszámokon üzemeltethető. Ez is hozzájárul a RAV4 Plug-in Hybrid kiemelkedő zaj- és rezgéskultúrájához (részletesebben ld. alább.)
Négy üzemmód
A RAV4 Plug-in Hybrid hajtási rendszere négy különböző üzemmódban működtethető: ezek az alapértelmezett EV (elektromos jármű) üzemmód, a HV (hibrid jármű) üzemmód, az Automatikus HV/EV üzemmód és a Töltési üzemmód. A rendszer alapértelmezésben elektromos járműként (EV) üzemel. Ez az elsődleges üzemmód; a gépkocsi tartósan képes tisztán elektromos üzemben haladni, még a gázpedál intenzív lenyomása esetén is. Amikor a jármű eléri elektromos hatótávolságának határát, a hajtáslánc automatikusan átkapcsol hibrid (HV) üzembe. A vezetőnek lehetősége van HV üzemben elindulnia, és később EV üzembe kapcsolni, hogy a körülményekhez igazodva (például belvárosi körzetbe behajtva) a lehető legjobb hatásfokkal közlekedjen. Automatikus EV/HV üzemmódban a hibrid üzem automatikusan aktiválódik, amennyiben extra motorteljesítményre van szükség, például hirtelen, intenzív gyorsítás esetén. Ezt követően azonban a rendszer haladéktalanul visszaáll tisztán elektromos üzembe. Az akkumulátor töltés üzemmód helyreállítja az akkumulátor töltöttségi szintjét, amennyiben az túl alacsony ahhoz, hogy lehetővé tegye az elektromos üzemet (EV). A töltéshez a belsőégésű motor termel áramot. A szekvenciális váltóvezérlés révén a vezető a kormánykeréken elhelyezett fülek segítségével fokozhatja a motorfék hatását. További támogatást biztosít a lassításszabályozó rendszer, amely lejtmeneti fékezés esetén automatikusan megnöveli a hajtó villanymotor lassító nyomatékát. Ez a megoldás finomabb vezethetőséget eredményez, és kevésbé veszi igénybe az üzemi fékrendszert.
Elképesztő gyorsítóképesség
A plug-in hibrid rendszer hibrid és automatikus EV/HV üzemben egyaránt erőteljes gyorsításra képes. A belsőégésű motor élénk gázreakciói, valamint a nagyfeszültségű akkumulátor megnövelt teljesítménye együtt kiemelkedő menetdinamikát kölcsönöznek az autónak, amely álló helyzetből mindössze hat másodperc alatt gyorsul 100 km/órára. A vezérlő rendszer meghatározza, hogy az adott pillanatban egyenletes, finom gyorsulásra vagy azonnali, maximális gázreakcióra van-e szükség. Sport üzemmódban a nem lineáris teljesítményleadás közvetlenebb gázreakciók hatását kelti, ezzel fokozva a vezetési élményt.
Páratlan csend
A Toyota mérnökei számos módon mérsékelték az utastérben érzékelhető zajok és rezgések szintjét; a plug-in hibrid rendszer csendesen adja le teljesítményét. Az erőátviteli egységet például úgy tervezték meg, hogy a fogaskerekek a lehető legcsekélyebb rezgéssel működjenek. A fogfelületeket polírozták, ami finomabb, csendesebb működést eredményezett. Az indításkor jelentkező rántást, illetve zörgést csillapító rendszer alkalmazásával korlátozták; ugyanez a rendszer csillapítja állandó sebességű haladás esetén a forgatónyomaték ingadozásait. Amint a fenti Teljesítmény és technológia fejezetben leírtuk, a hibrid belsőégésű motor csendesebben jár, mivel itt alacsonyabb fordulatszámokon üzemel, mint az öntöltő RAV4 Hybrid fedélzetén. A zajok és rezgések csillapítására szolgál a kerékdobok bélésénél és az A-oszlopok belsejében elhelyezett, kiegészítő szigetelés, valamint a szélvédőnél és az első oldalablakoknál alkalmazott hangszigetelő üveg.
Hőszivattyús klímaberendezés
A RAV4 Plug-in Hybrid klímaberendezése a jármű elektromos üzemében (EV) is takarékosan és hatékonyan működik. A berendezés hőszivattyúja a külső levegő hőenergiáját felhasználva fűti az utasteret, így a légkondicionáló működtetése kisebb mértékben befolyásolja a jármű elektromos hatótávolságát. A rendszer kiváló hatásfokú kialakításának része az S-FLOW szabályozás: ez a megoldás kizárólag a foglalt ülésekhez juttat levegőt (fűtés/szellőzés), legyen szó a vezetőülésről, az első utasülésről vagy a hátsó ülésekről. A rendszer teljesítménye a választott hőfoktól, a környezeti hőmérséklettől, az utastér aktuális hőmérsékletétől, valamint a napsütés intenzitásától függ. A további energiatakarékosságot szolgálja, hogy kikapcsolható a párátlanító berendezés. Így ez a funkció nem fogyaszt energiát olyankor, amikor egyébként nincs szükség az ablakok párátlanítására, az illatanyagok semlegesítésére vagy az általános utastéri komfort javítására.
