Seit fünfzehn Jahren erarbeitet die BMW Forschung Hybridantriebssysteme, die nicht nur Bestwerte bei Einzeleigenschaften erreichen, sondern auch die BMW Gesamtfahrzeuganforderungen optimal erfüllen. Die ersten Versuche auf Basis konventioneller Hybridantriebe - insbesondere mit größerer elektrischer Reichweite - konnten in den Gesamteigenschaften nicht überzeugen. Dennoch zeigte bereits der damalige elektrische Zusatzantrieb interessante Eigenschaften. Durch Fokussierung auf diese Potenziale bei gleichzeitiger Erfüllung der Gesamtfahrzeuganforderungen entstanden neue Hybridkonzepte mit erheblich geringerem Einsatz von Bauraum, Gewicht und Material. Ein zentraler Entwicklungsschwerpunkt war dabei die Aufwandsreduzierung beim Elektroantrieb und dessen Integration im Antriebsstrang. Das aus diesen Arbeiten resultierende Aktivgetriebe ist die wesentliche Komponente für einen kosten- und bauraumoptimierten Hybridantrieb. Der BMW Group Forschung und Technik ist es mit dem Aktivgetriebe gelungen, im Bauraum eines konventionellen Automatikgetriebes zusätzlich zu den vorhandenen Planetensätzen und Schaltkupplungen den elektrischen Antrieb, die Trennkupplung zum Verbrennungsmotor und die Leistungselektronik zu integrieren. Die unmittelbar an die Wicklung des Elektromotors angebaute Leistungselektronik spart wertvollen Bauraum und erlaubt es, auf eine umfangreiche Verkabelung zum Motor zu verzichten. Das Aktivgetriebe ermöglicht damit die add-on Einführung des Hybridantriebes ohne grundlegende Änderungen in der Fahrzeugstruktur. Neuartige Betriebsstrategien ermöglichen eine deutliche Verkleinerung der elektrisch zu speichernden Energie. Damit konnten erstmalig die Energiespeicher ausschließlich mit Doppelschichtkondensatoren dargestellt werden. Zwei Generationen von Versuchsfahrzeugen bestätigen die Machbarkeit.
For fifteen years BMW Research has been developing hybrid propulsion systems that not only achieve top results in terms of individual specifications, but also totally satisfy BMW's overall vehicle requirements. The initial tests based on conventional hybrid power trains - particularly with wide pure electrical range - were not convincing enough in terms of the overall characteristics. Nevertheless, the additional electrical propulsion developed back then displayed some interesting features. By focusing on these capacities while also fulfilling the overall vehicle requirements, BMW managed to create a new hybrid concept with considerably lower space, weight and material demands. A central development priority was to reduce the expenditure for the electric drive and its integration into the power train. The Active Transmission which resulted from this work is the most significant component for a cost- and space-saving hybrid power train. With Active Transmission, BMW Group Research and Technology has succeeded in integrating the electrical propulsion, the clutch to the internal combustion engine and power inverter of the electric drive control in addition to the existing planetary gear sets and clutches within the installation space of a conventional automatic transmission. The power inverter, which is attached directly to the winding of the electrical motor, saves valuable installation space and does away with the need for extensive wiring to the motor. The Active Transmission thus facilitates the add-on introduction of the hybrid power train without fundamentally altering the vehicle structure. New operation strategies make it possible to greatly reduce the amount of energy that needs to be stored electrically. In this way, for the first time, the energy stores could be designed exclusively with double layer capacitors. Two generations of research cars confirm the feasibility of this approach. Dimensional design targeted at maximum use and compact arrangement of individual components lays the foundation for an optimal cost-benefit ratio in hybridization.
Aktivgetriebe - wesentliche Komponente für einen kosten- und bauraumoptimierten Hybridantrieb
Active transmission - the most significant component for a cost- and space-saving hybrid power train
2006
28 Seiten, 17 Bilder, 6 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Aktivgetriebe - wesentliche Komponente fur einen kosten- und bauraumoptimierten Hybridantrieb
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