Das Two-Drive-Transmission (TDT) ist ein neuartiges, hocheffizientes Antriebskonzept für rein elektrische oder hybrid-elektrische Fahrzeuge. Zwei vergleichsweise kleine Elektromotoren werden jeweils über ein Zwei-Gang-Getriebe mit der Antriebsachse verbunden. So kann das Fahrzeug je nach Bedarf von nur einem oder von beiden E-Motoren gleichzeitig angetrieben werden. Dadurch wird eine hohe Auslastung der Motoren und somit insbesondere in Teillast ein Betrieb bei guten Wirkungsgraden erreicht. Die Zwei-Gang-Getriebe sind als automatisierte Schaltgetriebe ausgeführt. Eine Zugkraftunterbrechung während des Schaltvorgangs kann durch kurzzeitige Übergabe des Antriebsdrehmoments zwischen den beiden Teilgetrieben verhindert werden. Während in einem Teilgetriebe der Gang gewechselt wird, wird das Antriebsdrehmoment von der zweiten Antriebsmaschine bereitgestellt. Neben der hohen Effizienz weist das TDT auch ein hohes Potenzial zur Modularisierung auf. Ausgehend von einem TDT-Basisgetriebe können sowohl Antriebsstrangvarianten für rein elektrische, Range-Extender- oder Plug-In-Hybrid-Fahrzeuge dargestellt werden. Die Anzahl der Gänge in einem Teilgetriebe kann dabei für einen speziellen Radsatzaufbau mit integrierter Parksperrenfunktion von zwei auf bis zu vier Gänge erhöht werden, ohne dass zusätzliche Schaltelemente benötigt werden. Dies ermöglicht einen effizienten und anforderungsgerecht komfortablen verbrennungsmotorischen Betrieb für Hybrid-Varianten des TDT. In diesem Beitrag werden die Anpassungsmöglichkeiten auf Hardwareseite beschrieben und im Weiteren der Fokus auf den Hybrid-Betrieb des TDT gelegt. Es wird aufgezeigt, welcher Zusatznutzen durch eine Erhöhung der Ganganzahl im Teilgetriebe mit Verbrennungsmotor generiert werden kann. Darüber hinaus wird ein Effizienzvergleich des parallelen Hybrid- Betriebs mit verschiedenen seriellen Hybrid-Betriebsmodi vorgestellt. Neben der Effizienz spielt auch das akustische Verhalten des Verbrennungsmotors eine zentrale Rolle und findet hierbei besondere Berücksichtigung, wodurch auch durch Software-Maßnahmen dem Modularitätsanspruch Rechnung getragen wird. Modularität und Flexibilität des TDT sowohl auf Hardware- als auch auf Software-Ebene eröffnen somit eine potenziell große Bandbreite an Einsatzmöglichkeiten für unterschiedliche Elektrifizierungsgrade und verschiedene Fahrzeugklassen. Dies macht das TDT zu einem vielversprechenden Konzept für elektrische und hybrid-elektrische Fahrzeuge.

    The Two-Drive-Transmission (TDT) is a novel, highly efficient powertrain concept for electric or hybrid-electric vehicles. It comprises two relatively small electric machines that are each attached to a two-speed-transmission. According to the requirements either only one or both electric machines can drive the vehicle. This results in a more efficient operation of the electric motors when the vehicle is driven with low power demands. As in this case, only one of the electric motors drives the vehicle and is therefore being operated at higher loads, which increases the efficiency of the motor. Both subtransmissions use the technology of automatic manual transmissions. An interruption of traction force can be avoided by driving the vehicle with only one electric motor during a gear shift. In the meantime the other subtransmission can shift into the next gear. The TDT is not only a highly efficient powertrain concept but also shows some interesting modularity aspects. Starting from a basic variant of the TDT for electric vehicles, very promising powertrain concepts for electric range extended vehicles (E-REV) and plug-in hybridelectric (PHEV) vehicles can be derived. An innovative transmission layout, which includes a parking lock function, allows increasing the number of gear ratios from two to four without having to install additional clutch sleeves. In hybrid electric variants of the TDT, these additional speeds improve the efficiency and the comfort when operating the internal combustion engine (ICE). In this paper different variants of the TDT will be presented and discussed. Subsequently, the focus will be laid on hybrid operation of the TDT. The benefits of increasing the number of speeds in the ICE's subtransmission will be examined. Furthermore the efficiency of the series hybrid mode will be studied and discussed. Another important issue is the acoustic behavior of the ICE. This can be considered in the control-strategy and can thus be seen as another modularity aspect of the TDT. Modularity and flexibility concerning the hardware and the software of the TDT make it a suitable powertrain concept for different vehicle segments and degrees of electrification. Consequently the TDT is a very promising concept for electric and hybrid electric vehicles.


    Zugriff

    Zugriff über TIB

    Verfügbarkeit in meiner Bibliothek prüfen

    Bestellung bei Subito €


    Exportieren, teilen und zitieren



    Titel :

    Modularity Aspects for Hybrid Electric Powertrains on the Example of the Two-Drive-Transmission


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2014


    Format / Umfang :

    20 Seiten, Bilder, Tabellen, 11 Quellen




    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Englisch




    Modularity aspects for hybrid electric powertrains on the example of the two drive transmission

    Rinderknecht,S. / Koenig,R. / Schleiffer,J.E. et al. | Kraftfahrwesen | 2014


    Hybrid electric locomotive powertrains

    Ruoyu Hou, / Yinye Yang, / Emadi, Ali | IEEE | 2014


    Electric and Hybrid Electric Powertrains

    Al-Adsani, Ahmad S. / Beik, Omid | Springer Verlag | 2021


    HYBRID POWERTRAINS

    HUQ FAZUL | Europäisches Patentamt | 2021

    Freier Zugriff

    HYBRID-ELECTRIC POWERTRAINS FOR AIRCRAFT

    GIANNINI FRANCESCO | Europäisches Patentamt | 2024

    Freier Zugriff