Die Hauptgründe für einen Hybridantrieb mit einem Diesel- und einem Elektromotor gegenüber dem bereits drehmomentstarken Dieselantrieb sind ein dynamisch nochmals höheres Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen, welches vom Fahrer als verbesserter Fahrspaß erlebt wird, kombiniert mit einem exzellenten Kraftstoffverbrauch auch im Teillastbetrieb und Vorteilen im Hinblick auf den bekannten NO(x) / Partikel-Zielkonflikt. Der vorliegende Beitrag präsentiert einen Vergleich verschiedener Hybrid-Strukturen für Sport Utility Vehicles (SUVs) im Hinblick auf spezifische Eigenschaften der Systemkomponenten. Basierend hierauf wurde eine optimale Hybridisierung für SSANGYONG MOTOR COMPANYs neues mit einem 5 Zylinder 2.7-l-Turbo-Diesel- Motor ausgerüstetes Sport Utility Vehicle mit automatischem Getriebe definiert und gemeinsam von SSANGYONG MOTOR COMPANY und FEV entwickelt. Es wurden mehrere Demonstratorfahrzeuge mit parallelem Hybrid-Triebstrang aufgebaut. Schlüsselkomponenten sind ein hybridisiertes Automatgetriebe mit einem elektrisch gesteuerten Drehmomentwandler und einem integrierten 34 kW Synchronmotor. Das Konzept wird im Hinblick auf die zu erreichenden Projektziele - Beschleunigung, - Kraftstoffverbrauchsverbesserung, - Elastizität bewertet. Der Vorteil dieser Lösung, die einen Kompromiss darstellt zwischen Performance, Erhöhung der Reichweite und Aufwand für die Hybridisierung, macht das Konzept attraktiv für eine erfolgreiche Markteinführung.
This paper presents an assessment of different hybrid structures for SUVs with respect to specific properties of the system components. The concept definition of hybrid component layout was therefore carried out with the help of different simulation tools. Vehicle and drivetrain models helped to understand the interaction of electric components, combustion engine and transmission for the given vehicle. The tools are based on Gamma Technology's GT Drive vehicle structure with external Matlab-Simulink subassemblies for torque converter and hybrid control strategies. By variation of component characteristics and adaptation of transmission and hybrid control strategy an optimum configuration was defined. Based on this, an optimal hybridization for SSANGYONG MOTOR COMPANY's new SUV equipped with a 5 cylinder 2.7-l Turbo Diesel engine and automatic transmission was defined and jointly developed by SSANGYONG MOTOR COMPANY and FEV. The hybrid system is featuring a synchronous motor-generator with nominal 34 kW and an air cooled NiMH battery. Demonstrator vehicles featuring a parallel hybrid concept were built up. Key elements are a hybridized A/T with an integrated 34 kW synchronous electric machine. An evaluation is presented with regard to the attraction of this concept to the general customer as well as to the objective target parameters: acceleration, mileage gain, elasticity. Overall system functionalities proved a mileage gain increase of at least 24 %. Further improvement up to 32 % mileage gain can be achieved by engine optimization, vehicle resistance and weight reduction. Especially particulate matter emission could be reduced significantly by reduced engine operation. NO(x) emission was kept below base level by hybrid strategies. Further mileage gain can be achieved by using PM/NO(x) trade off effects towards slightly higher PM emission. The advantage of the discussed solution is the balance of cost, smart integration and achievable benefits in performance, mileage gain and emission.
New diesel hybrid drivetrain, properties & potentials
Neuer Diesel-Hybrid-Triebstrang, Eigenschaften und Potenziale
2005
15 Seiten, 9 Bilder
Aufsatz (Konferenz)
Englisch