Dedizierte Hybrid-Antriebsstränge für PKW-Anwendungen: Bewertung von Ottomotorkonzepten und Antriebsstrang-Topologien

Autoren

Dipl.-Ing. M. Krüger, Dr.-Ing. J. Schwarzer, Dr.-Ing. E. Schünemann, Dipl.-Ing. J. Tophoven, Dipl.-Ing. J. Gömmel, Dr.-Ing. V. Neubert, Robert Bosch GmbH, Stuttgart:

Jahr

2023

Druckinfo

Eigenproduktion ÖVK

Zusammenfassung

Beim weltweiten Bestreben, den CO2-Ausstoß im PKW-Segment weiter zu reduzieren, können hybridisierte Antriebsstränge einen signifikanten Beitrag leisten. Es ist davon auszugehen, dass zukünftige regulatorische Anforderungen in einigen Regionen der Welt nur noch durch den Einsatz hocheffizienter Hybridtechnologien erreicht werden können, bzw. deren Einsatz explizit gefordert wird. Ein Beispiel dafür sind die Entwicklungsziele, die in der China Technology Roadmap 2.0 [1] formuliert sind. Bosch arbeitet an ganzheitlichen Lösungen für diese Anforderungen, den sogenannten dedizierten Hybrid-Antriebssträngen: Durch die gezielte Optimierung des Ottomotors für den Betrieb im elektrifizierten Antriebsstrang und durch ein abgestimmtes Design von elektrischem Antriebssystem und Getriebe werden Effizienzpotenziale bestmöglich erschlossen. Auf der Suche nach zielführenden Ansätzen wurden systematisch verschiedene Dedicated-Hybrid-Engine (DHE) Konzepte betrachtet und auf Basis generischer Motorkennfelder in der Powertrain-Simulation für ein Fahrzeug im D-Segment miteinander verglichen. Die Effizienzbewertung erfolgte in Kombination mit verschiedenen marktrelevanten Hybrid-Topologien. Von besonderem Interesse war dabei der Vergleich zwischen P2-Hybridisierung und DHT-Konzepten (Dedicated Hybrid Transmission: Seriell-Parallel, Seriell). Um das theoretische Potenzial der einzelnen DHE Technologiebausteine zu validieren, wurden diese dann schrittweise in einen Konzeptmotor integriert und im Versuch bewertet. Die Ergebnisse der Motoruntersuchungen und Powertrain-Simulation belegen, dass nur durch ganzheitlich optimierte Hybrid-Antriebsstränge mit DHE und DHT das volle Potenzial der Hybridisierung erschlossen werden kann und sich darüber zukünftige Anforderungen, wie sie z.B. basierend auf der Technology Roadmap 2.0 der chinesischen SAE erwartet werden, im betrachteten relevanten D-Fahrzeugsegment erfüllen lassen.

ISBN

978-3-9504969-2-5