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Technik verständlich: Was ist ein milder Hybridantrieb?

Beitrag auf siemensvdo.de vom 14.06.2002


Weltweit arbeitet die Automobilindustrie an emissions- und verbrauchsarmen Antriebskonzepten. Neu ist die Kombination von Verbrennungsmotor und Integriertem Starter-Generator. Diese "Mild Hybrid" genannte Lösung hat Siemens VDO zur Serienreife entwickelt.
 
Autos verbrauchen einen zunehmend steigenden Anteil des Kraftstoffes zur Erzeugung elektrischer Energie. Ursache hierfür sind gestiegene Komfortbedürfnisse sowie der Trend, mechanische oder hydraulische Komponenten durch elektrische zu ersetzen. Deshalb arbeiten Automobilhersteller und -zulieferer mit Hochdruck an neuen Antriebslösungen, um Verbrauch und Emissionen zu senken - wobei nur Lösungen Erfolg am Markt haben werden, die vom Autofahrer keinen Verzicht einfordern. Mit dem von Siemens VDO zur Serienreife entwickelten "Mild Hybrid"-Konzept sind beide Herausforderungen zu meistern.
 
Beim Mild Hybrid wird der Verbrennungsmotor ergänzt durch einen Integrierten Starter-Generator (ISG) - einem Elektromotor auf der Kurbelwelle, der ausreichend elektrische Energie für das Bordnetz zur Verfügung stellt und diese auch in mechanische Antriebsleistung umwandeln kann. Diese zusätzliche Leistung steht dann zur Verfügung, wenn bei niedriger Motordrehzahl besonders viel Drehmoment benötigt wird, zum Beispiel beim Anfahren und Beschleunigen. Dadurch kann der Verbrennungsmotor kleiner dimensioniert werden: Weniger Hubraum bedeutet in der Regel auch weniger Verbrauch. Beim Mild Hybrid ist dieser Verbrauchsvorteil aber nicht mit Einbußen bei Fahrspaß und Komfort verbunden.
 
Weil der Verbrennungsmotor per ISG in sehr kurzer Zeit - etwa einer Drittel Sekunde - gestartet werden kann, lässt sich ohne hohen Zusatzaufwand eine Start-Stopp-Automatik realisieren. Wenn das Auto anhält, wird der Verbrennungsmotor umgehend abgestellt - auch das spart wertvollen Kraftstoff. Erst wenn der Fahrer den Fuß von der Bremse nimmt, bringt der ISG den Verbrennungsmotor wieder auf Touren. Darüber hinaus kann Bewegungsenergie, die beim Bremsen normalerweise in Wärme umgewandelt wird, durch den ISG-Einsatz in elektrische Energie umgewandelt und anschließend gespeichert werden. In der Summe hat Siemens VDO anhand eines Versuchsträgers ein Verbrauchsreduzierungspotenzial von mindestens 15 Prozent (im europäischen Normzyklus) gegenüber einem baugleichen Serienfahrzeug nachgewiesen. Im gleichen Atemzug erhöht sich das maximale Drehmoment um 15 bis - vor allem bei niedrigen Drehzahlen - 30 Prozent.
 
Bei dem Mild Hybrid-Konzept von Siemens VDO kommt als elektrische Maschine ein Asynchronmotor zum Einsatz - eine Bauart, die ihre Robustheit bereits in Industrieanwendungen bewiesen hat. Die Leistungselektronik umfasst nicht nur die Ansteuerung für den Elektromotor, sondern auch den Spannungswandler, der 14- und 42-Volt-Bordnetz miteinander verbindet.
 
Bei der Regelung des Mild Hybrid setzt Siemens VDO auf das integrierte Powertrain Management IPM. Als Baustein einer umfassenden Antriebsstrangregelung ist IPM dazu in der Lage, den Wunsch des Fahrers nach Drehmoment zentral zu interpretieren und diesen entsprechend der Fahrsituation an die Steuergeräte von Motor, Getriebe und Starter-Generator weiterzuleiten.
 
Während frühere Hybrid-Konzepte an hohen Kosten sowie extremen Bauraum- und Gewichtsanforderungen scheiterten, sieht Siemens VDO für das Mild Hybrid-Konzept langfristig ein hohes Marktpotenzial. Dass "mild" auch "smart" sein kann, hat der Spezialist für Automobilelektronik bereits heute bewiesen.
 
Informationsnummer: SV 200206.007d
Johannes Winterhagen
Sodener Straße 9, D-65824 Schwalbach/Ts.
Tel.: +49 6196 87-2922; Fax: -3444
E-mail: johannes.winterhagen@siemens.com



Publiziert am: Freitag, 13. Januar 2006 (3398 mal gelesen)
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