An der Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebebau (FZG) und am Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme der Technischen Universität München wurde in enger Zusammenarbeit mit den Firmen EPCOS AG, GM Powertrain Europe, ZF Friedrichshafen AG und ZF Sachs AG sowie mit Förderung durch die DFG der 'optimierte CVT-Hybrid-Antriebsstrang' aufgebaut. Dieser Parallelhybrid wird charakterisiert durch ein stufenloses 2-Bereichs-Getriebe (i2-Getriebe), die Verwendung von Doppelschichtkondensatoren (Ultracaps) als Energiespeicher sowie ein optimiertes Gesamtfahrzeug-Reglersystem. Das i2-Getriebe als Kernstück des Antriebsstrangs basiert auf einem CVT-Kettenwandler und nutzt dessen Verstellbereich durch einen Umschaltvorgang zweifach, wodurch eine große Getriebespreizung erreicht wird. Nach dem elektrischen Anfahren wird im Niedergeschwindigkeitsbereich V1 der Verbrennungsmotor je nach Leistungswunsch des Fahrers bei ca. 7 bis 20 km/h gestartet. Anschließend erfolgt der zugkraftunterbrechungsfreie Wechsel in den Hochgeschwindigkeitsbereich V2. Dazu wird erstmals eine Lastschaltung ausschließlich mit Hilfe zweier synchronisierter Zahnkupplungen verwirklicht. Kurzzeitig sind dabei beide Kupplungen geschlossen, was nur bei einer bestimmten Kettenwandlerübersetzung möglich ist. Durch eine genaue Übersetzungsregelung des Kettenwandlers und geeignete Ansteuerung der synchronisierten Zahnkupplungen muss ausgeschlossen werden, dass sich das Getriebe in dieser Phase verspannt. Aufbauend auf theoretischen Überlegungen und Simulationsrechnungen zum Antriebsstrangverhalten wird das Konzept einer Steuerung für den Lastschaltvorgang entwickelt. Am Antriebsstrangprüfstand und im Versuchsfahrzeug (Opel Vectra) werden Schaltversuche durchgeführt. Erste Ergebnisse lassen erwarten, dass der Lastschaltvorgang mit gutem Schaltkomfort durchführbar ist.

    The optimized CVT hybrid driveline was developed at the Gear Research Centre (FZG) and the Institute of Electrical Drive Systems of Technische Universität München in close collaboration with the companies EPCOS AG, GM Powertrain Europe, ZF Friedrichshafen AG, and ZF Sachs AG, and with support from the German Research Foundation DFG. This parallel hybrid is characterized through a continuously variable two-range transmission (i2- transmission), the use of double layer capacitors (ultracapacitors) for energy storage, and an optimized total vehicle control system. The i2- transmission, which is the core component of the driveline, is based upon a chain CVT. Its range is used twice to increase the overall ratio range of the transmission. After electrical drive-away, the IC engine is started between 7 and 20 km/h, depending on the driver's power demand, with the transmission in the low speed range V1. Subsequently, shifting to the high speed range V2 is performed without interruption of traction. For the first time, this powershift is achieved using two synchronized clutches only. This requires both clutches to be engaged simultaneously for a short time, which only works at one particular ratio of the CVT. Precise control of the CVT ratio and appropriate triggering of the clutches are necessary to avoid internal power circulation in this phase. Based on theoretical considerations and simulations of driveline behaviour, the concept of a control strategy for the powershift is developed. Shifting tests are carried out at a component test rig and in the experimental vehicle (Opel Vectra). The first results are promising with respect to shifting comfort.


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    Title :

    Der Lastschaltvorgang im i2-Getriebe des optimierten CVT-Hybrid-Antriebsstrangs


    Additional title:

    The powershift process in the i2 transmission of the optimized CVT hybrid driveline


    Contributors:
    Höhn, B.R. (author) / Pflaum, H. (author) / Dräxl, T. (author)

    Published in:

    Publication date :

    2008


    Size :

    18 Seiten, 11 Bilder, 8 Quellen




    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    German




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