VW Golf Plug-In Hybrid Der elektrifizierte Antriebsstrang

Transkript

1 VW Glf Plug-In Hybrid Der elektrifizierte Antriebsstrang

2 Inhalt Mtivatin Architektur und Antriebsstrang Verbrennungsmtr Getriebe E-Maschine und Leistungselektrnik Batterie Kühlsystem Antriebsmanagement Betriebsmdi Zusammenfassung Technische Daten / Ende

3 Mtivatin Plitische Rahmenbedingungen, gesellschaftliche Anfrderungen, fssile Rhstffe 2010 Tuareg Hybrid Full Hybrid Ende 2012 Jetta Hybrid Full Hybrid Kmpaktklasse 2013 E-Glf u. E-Up batterieelektrisches Fahrzeug Hher Wirkungsgrad aber keine Reichweite Als Plug-In Hybrid Ähnliche Energieeffizienz wie BEV (50 km) Zusätzliche Antriebsquelle (1,4-Liter-TSI-Mtr) Neu entwickeltes Dppelkupplungsgetriebe

4 Architektur und Antriebsstrang 1,4-Liter-TSI-Ottmtr aus Jetta Hybrid mdifiziert Dppelkupplungsgetriebe beinhaltet E-Maschine Trennkupplung und Grundgetriebe Batterie: Lithium-Inen-Batterie, flüssigkeitsgekühlt Ladung mit Ladegerät im Mtrraum der Ladedse Elektrisch gesteuerter Bremskraftverstärker teilt Verzögerungsleistung bedarfsrientiert auf elektrisches und hydraulisches System auf

5 Antriebsstrangkmpnenten

6 Verbrennungsmtr

7 Verbrennungsmtr Eingebaut 1,4 Liter TSI-Mtr (110 kw) Ebenfalls verbaut im Glf VII (103 kw) Jetta Hybrid (110 kw) Mdifikatinen Haupt- und Pleullager Plymer-Beschichtet Klbenringe beschichtet mit nitridischen Hartstffen Lagerschalen und Klbenspiel angepasst Zylinderlaufbahnen Plasmabeschichtet (Krrsinsschutz)

8 Getriebe

9 Dppelkupplungsgetriebe

10 Dppelkupplungsgetriebe Getriebeintegrierte E-Maschine Dadurch Mtr in Fahrtrichtung um 57,5 Millimeter verschben Anpassung der Mtrlagerung Steuerung durch elektrhydraulisches Steuermdul Mehrfachkupplung aus K1/K2 und Mtrtrennkupplung K0

11 E-Maschine

12 Leistungselektrnik Wandelt Gleichstrm der Batterie über Transistren in dreiphasigen Wechselstrm variabler Frequenz und Spannung um Beinhaltet Überwachungs- und Regeleinrichtung (Rtrlagepsitin, Frequenz, Phasenstrm, DC-Strm, Spannung, Temperatur) DC/DC-Wandler zur Versrgung des 12 Vlt- Brdnetzes

13 Leistungselektrnik

14 Batterie

15 Batterie 8 Mdule mit je 12 Lithium-Inen-Batteriezellen mit Zellenelektrnik Gesamtenergieinhalt betragt ca. 8,8 kwh Spannung zwischen 250V und 400V Flüssiggekühlt Temperaturverteilung wird durch BMC permanent erfasst um Kühlbedarf zu berechnen

16 Kühlsystem

17 Anfrderungen: Kühlsystem Ausreichende Kühlung aller Kmpnenten: Verbrennungsmtr Turblader und Ladeluftkühler Innenraumheizung Dppelkupplungsgetriebe E-Mtr Leistungselektrnik Ladegerät Hchvlt-Batterie Schwierigkeiten: Viele Kmpnenten Viele versch. Temperaturniveaus Versch. Betriebsmdi hhe Variabilität erfrderlich

18 Kühlsystem

19 Maßnahmen: Kühlsystem Zusammenfassung der beiden niedrigsten Temperaturniveaus zu einem Kühlkreislauf Bypässe zu Knventinellen Kmpnenten im E-Betrieb Einsatz versch. Regelventile Leistungsverringerung der elektr. Heizelemente 1 Hchtemperaturkreislauf, 2 Niedrigtemperaturkreisläufe Hchtemperaturkreislauf (Mtrkühlkreislauf) Abschaltbarer Getriebeölkühler Wahlweise Kühlen der Erwärmen Niedertemperaturkreislauf 1 Ladeluftkühlung des TSI E-Maschine

20 Kühlsystem Niedertemperaturkreislauf 2 aktive Kühlung: Klimaanlage & Chiller passive Kühlung: NT-Kühler untersch. Temp.-Anfrderungen realisierbar

21 Antriebsmanagement Weiterentwicklung des Tuareg- und Jetta-Hybrid Besnderheit: elektrischer Bremskraftverstärker Bedarfsrientierte Aufteilung der Bremsenergie auf das elektrische und hydraulische System Wirkungsgradptimierung im Hinblick auf alle Betriebsmdi Ergebnis: Knzern-Funktinsbaukasten für das Hybrid-Management in enger Zusammenarbeit mit Audi Auf weitere Hybrid-Fahrzeuge anwendbar!

22 Wiederstartverfahren Herausfrderungen Kmfrtable, radmmentneutrale Wiederstart der VKM Ohne seperate Zustarteinrichtung Getriebe übernimmt Kntrlle über VKM und E- Maschine Ablauf siehe nächstes Bild

23

24 Rein-Elektrischer Betrieb Betriebsmdi Längere Standphasen des TSI erfrdern besndere Maßnahmen gegen Krrsin, Mindestschmieung, Kraftstffalterung Geringe Außentemperatur erfrdert Start des Verbrennungsmtrs Vll-Hybrid-Mdus Tritt autmatisch mit Erreichen des Minimalladezustands ein Manuelle Aktivierung durch den Fahrer möglich! Autmatik-Mdus Ziel: Minimierung des Kraftstffverbrauchs über die gesamte Fahrstrecke durch Unterstützung des E-Mtrs

25 Betriebsmdi

26 Zusammenfassung Kmbinatin der Eigenschaften eines Rein- Elektrauts und einem Vll-Hybrid Durch Parallelhybridknzept (Kmbinatin beider Antriebsknzepte) Vereinigung vn Effizienz und Dynamik Vll alltagstaugliche Kmpaktfahrzeugklasse mit typischem Nutzwert eines Glfs

27 Ende Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Peter Kuhn & Philip Tillmann