Hybridfahrzeuge ~Getriebe für Hybridantriebe ~~Getriebe ohne integrierte E-Maschine
Getriebe ohne integrierte E- Maschine
Nicht bei allen Hybridantriebskonzepten muss das Getriebe die beiden Motoren zusammenführen.
Wenn die E-Maschine
- Mit dem Verbrennungsmotor über einen Riemenantrieb verbunden ist,
- zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe angeordnet ist,
- zwischen Getriebe und Antriebsachse angeordnet ist,
- oder der Verbrennungsmotor und die E-Maschine auf unterschiedliche Achsen arbeiten,
besteht die Aufgabe, weiterhin das Drehzahl/Drehmoment-Angebot auf die Erfordernisse anzupassen. Es können somit konventionelle, d. h. bei Verbrennungsmotoren übliche Getriebe verwendet werden.
- Manuelle Schaltgetriebe. Manuelle Schaltgetriebe sind aus Sicht der Energieeffizients für Hybridantriebe oberhalb des Micro-Hybrids nicht geeignet. Sie weisen zwar den höchsten Wirkungsgrad aller mechanischen Fahrzeuggetriebe auf, jedoch wird die Getriebeübersetzung vom Fahrer frei gewählt; eine energiesparsame Betriebsstrategie ist somit schwer umsetzbar. Aus dem gleichen Grund ist ein rein elektrisches Fahren in Kombination mit manuellen Schaltgetrieben nicht sinnvoll. Nur wenn der Grad der Hybridisierung so niedrig ist, dass die E-Maschine im Fahrbetrieb keinen nennenswerten Beitrag leistet, z. B. bei Micro- oder schwachen Mild-Hybriden, kann ein manuelles Schaltgetriebe verwendet werden. Bei Micro-Hybriden werden die E-Maschinen analog zur Lichtmaschine mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt oder die vorhandenen E-Maschinen (Anlasser und Lichtmaschine) lediglich um eine intelligente Steuerlogik ergänzt. Bei den Mild-Hybriden wird die E-Maschine üblicherweise zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Getriebe platziert. Eine Modifikation am Getriebe ist in diesem Fall nicht notwendig.
- Automatisierte Schaltgetriebe. Gegenüber den manuellen Schaltgetrieben ist das automatisierte Schaltgetriebe für den Einsatz in Hybridfahrzeugen besser geeignet, da mit ihm definierte Schaltstrategien umgesetzt werden können. Automatisierte Schaltgetriebe weisen jedoch bisher einen geringen Schaltkomfort auf, so dass sie sich bislang nicht durchgesetzt haben. Ein Hybridkonzept bringt diesbezüglich keine Vor- oder Nachteile.
- Automatikgetriebe. Automatikgetriebe eignen sich insbesondere für parallele Hybridantriebe. Zwar kann der Fahrer bei heutigen Automatikgetrieben die Gangwahl beeinflussen und somit ein optimales Energiemanagement verhindern, jedoch erfolgt die Gangwahl in der Regel automatisch, so dass sich eine effiziente Strategie auch umsetzen lässt. Die E-Maschine wird entweder zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Automatikgetriebe oder direkt an der Eingangswelle des Getriebes eingebaut. Je nach geforderter Funktionalität werden zusätzlich Kupplungen zwischen dem Verbrennungsmotor und der E-Maschine und/oder dem Getriebe und der E-Maschine benötigt. Im Gegenzug kann u. U. der hydrodynamische Wandler entfallen und so der Getriebewirkungsgrad verbessert werden.
- Doppelkupplungsgetriebe. Doppelkupplungsgetriebe sind ähnlich der Automatikgetriebe und den automatisierten Schaltgetrieben für parallele Hybridantriebe geeignet. Der Einbauort der E-Maschine ist ebenfalls zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Getriebe. Wird die Gangwahl vom Fahrer getroffen, ergeben sich die gleichen Nachteile wie bei den manuellen Schaltgetrieben. Der Getriebewirkungsgrad ist gegenüber dem Automatikgetriebe höher.
- CVT-Getriebe. CVT-Getriebe eignen sich aufgrund ihrer stufenlosen Übersetzungsverhältnisse ähnlich gut wie Automatikgetriebe für Hybridantriebe. Allerdings ist der Betriebspunkt immer ein Kompromiss aus dem optimalen Betriebspunkt der E-Maschine und dem des Verbrennungsmotors.
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