Elektrifizierung des Antriebtrangs ber die gesamte Bandbreite

2016-01-11 | 000-006-541 DE-DE

SCHAEFFLER AG, DETROIT

Mobilit t f r morgen: L sungsans tze der Zukunft

Elektrifizierung des Antriebsstrangs ber die gesamte Bandbreite

Vor dem Hintergrund immer strengerer Emissionsziele seitens der Gesetzgebung und dem weltweit steigenden Mobilit tsbedarf, f hrt kein Weg an der Elektrifizierung des Antriebsstrangs vorbei. Gleich, ob private oder gewerbliche Nutzung, eine globale Fahrzeugflotte ist im Zuge der Emissionsreduzierung ohne ein zunehmendes Angebot an Hybrid- und Elektrofahrzeugen kaum vorstellbar.

Prof. Peter Gutzmer, Stellvertretender Vorsitzender des Vorstandes und Vorstand Technologie bei Schaeffler, ist von der Entwicklung berzeugt: F llt der Blick in die n here Zukunft, so scheint 2020 ein 20-prozentiger Anteil an elektrifizierten Fahrzeugen vorstellbar. Ausgehend von 120 Millionen produzierten Fahrzeugen im Jahre 2030, sehen wir gut zehn Millionen rein elektrisch betriebene Fahrzeuge. Das entspricht einem Anteil am Gesamtfahrzeugmarkt von neun Prozent.

Der Bedarf an L sungen f r die Elektrifizierung des Antriebsstrangs steigt auch in Nordamerika. Schaeffler bietet Technologien ber die gesamte Bandbreite der effizienten Elektrifizierung des Antriebsstrangs. Somit ist das Unternehmen mit seiner Kompetenz und Erfahrung in puncto Elektromobilit t sowie einem breiten Produktportfolio der perfekte Partner f r die Herausforderungen in Sachen Mobilit t f r morgen. Von Hybridmodulen ber die elektrische Achse bis hin zum Radnabenantrieb k nnen Schaeffler-Produkte in Hybrid-Fahrzeugen und reinen Elektroautos integriert werden und das bei 48V- und Hochvolt-Spannungslagen.

Schaeffler zeigt neue L sungen f r die Elektrifizierung des Antriebsstrangs

Mit dem Hochvolt-Hybridmodul in P2-Anordnung zeigt Schaeffler einen spannenden Ansatz zur Elektrifizierung des Antriebsstrangs, der modular an eine Vielzahl von Antriebskonzepten angepasst werden kann. Das P2-Hybridmodul besteht aus einer automatisierten Trennkupplung und der elektrischen Maschine. Die Trennkupplung wird mittels eines elektromechanischen Zentralausr ckers bet tigt, der ber einen Kugelgewindetrieb die Kupplung mechanisch ohne eine hydraulische bertragungsstrecke bet tigt. Dadurch wird au erhalb des Moduls kein weiterer Bauraum f r die Aktorik ben tigt. Zur bertragung der Zugmomente des Verbrennungsmotors in Richtung Getriebe kommt ein Freilauf zum Einsatz, w hrend Drehmomente in Richtung des Verbrennungsmotors ber die Kupplung gef hrt werden. So kann die Kupplung trotz hoher Drehmomente schlank dimensioniert werden. Das bietet Vorteile in puncto Bauraum und Kosten.

Mit seiner hohen Variabilit t und dem breiten Drehmomentbereich von bis zu 800 Nm kann das P2-Hybridmodul sowohl in 48-Volt-Architekturen, als auch in sehr leistungsstarken Hochvolt-Antriebskonzepten zum Einsatz kommen. Es tr gt wesentlich dazu bei, Verbrauch und Emissionen von Hybridfahrzeugen weiter zu senken. Spannend: Bei dem Hybridmodul ist der E-Maschine ein D mpfer vorgeschaltet. Kommt der mechanische D mpfer in schwingungstechnisch anspruchsvollen Drehzahlbereichen an seine Grenzen, greift der Elektromotor ein und garantiert durch eine aktive D mpfung die Erf llung der akustischen Anforderungen. Die erste Serienanwendung des neuen Hybridmoduls erfolgt Anfang 2017.

F r den amerikanischen Markt hat Schaeffler eine Variante des P2-Hybridmoduls mit integriertem Drehmomentwandler entwickelt. Hierbei kombiniert der Mobilit tszulieferer seine Kernkompetenz aus den Drehmomentwandlern mit den Hybridmodulen. Dies f hrt zu einer weiteren Verringerung des ben tigten Bauraumes. Schon 2020 soll diese Hochvolt-L sung in einem nordamerikanischen Light-Truck zum Einsatz kommen.

Weitere Technologien f r Hybrid- und reine Elektrofahrzeuge

Die E-Achse: Mit der elektrischen Achse bietet Schaeffler eine L sung f r Hybridfahrzeuge und reine Elektroautos an. Abgeleitet aus Kundenw nschen und Ihren unterschiedlichen Zielen in Sachen Fahrleistung der Zielfahrzeuge, hat Schaeffler einen modular aufgestellten Baukasten erarbeitet: Als strukturell einfachste L sung bietet das Unternehmen E-Achsen mit eing ngiger bersetzung in koaxialer oder achsparalleler Bauweise an. Basierend auf der Ausf hrung des Differentials in Planetenbauweise (Kombination mit ein- oder zweistufigen Planetens tzen), sind diese Getriebe extrem kompakt und bieten viel Bauraum f r die elektrische Maschine, die als PSM (permanenterregte Synchronmaschine) oder ASM (asynchromerregte Synchronmaschine) mit oder ohne Leistungslektronik ausgef hrt werden kann.

Die Basiskonfiguration l sst sich durch zus tzliche funktionale Elemente erweitern. So kann beispielswiese die in vielen Fahrzeugen notwendige Parksperre integriert werden. Besonders bei Plug-In-Hybriden, in denen ein dynamischer, rein elektrischer Betrieb bis 120 km/h und gleichzeitig eine hohe Endgeschwindigkeit gefordert wird, ergibt sich die Notwendigkeit eines zweiten Gangs. Die von Schaeffler entwickelte Zweigangachse in der aktuellsten Generation verf gt ber einen Schaltaktor. Die Querdynamik l sst sich mittels eines Bauelements f r Torque Vectoring verbessern. Diese Funktion wird durch die Addition eines entsprechenden Getriebes und einer kleinen, im Bereich von sieben kW ausgelegten E-Maschine, m glich.

Der Radnabenantrieb: Rein elektrisches Fahren entspricht einer CO2-freien Mobilit t. Schaeffler bietet mit dem elektrischen Radnabenantrieb E-Wheel-Drive eine innovative Technologie f r die Mobilit t von morgen. Bei dem hochintegrierten Radnabenantrieb sind s mtliche f r Antrieb, Verz gerung und Fahrsicherheit notwendigen Bauelemente - wie Elektromotor, Leistungselektronik und Controller, Bremse sowie K hlung - innerhalb der Felge verbaut. Erprobungstr ger ist unter anderem ein in Kooperation mit Ford realisiertes Entwicklungsfahrzeug auf Basis eines Ford Fiesta. Dort werden aktuell mit dieser Tec

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