Ausgelegt für künftige CO2-Grenzwerte

IAV-Getriebe optimiert den Wirkungsgrad von Hybridfahrzeugen mit hoher Leistung und hohem Drehmoment

Das Getriebe hat einen großen Einfluss darauf, wie schnell der Tank leer ist und wie viel CO2 ein Auto pro Kilometer emittiert. IAV hat ein Achtgang-Hybrid-Doppelkupplungsgetriebe für eine hohe Leistung und ein hohes Drehmoment entwickelt, das den Kraftstoffverbrauch durch seine hohe Gangzahl und die integrierte Hybridfunktion um bis zu 18 Prozent verringern kann – verglichen mit einem herkömmlichen Sechsgang-Doppelkupplungsgetriebe. Ein weiterer Vorteil des IAV 8H-DCT450 ist der äußerst geringe Platzbedarf.

Maximale Effizienz in allen Betriebspunkten und Fahrsituationen: Das war der Anspruch bei der Entwicklung des Achtgang-Hybrid-Doppelkupplungsgetriebes. Einen wichtigen Beitrag dazu leistet die hohe Gangzahl. „Sie sorgt für eine optimale Kennfeldausnutzung, wenn der Verbrennungsmotor die Hauptantriebsquelle ist“, sagt Dr. Jörg Müller, Abteilungsleiter Transmission, E-Motor und Hybrid Systems bei IAV. „Alleine dadurch sinkt der Kraftstoffverbrauch im Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ) um 4,3 Prozent im Vergleich zu einem Sechsgang-Getriebe.“

Hinzu kommt der Beitrag der Hybridisierung: Die wirkungsgradoptimierte E-Maschine mit 30 Kilowatt Dauerleistung und maximal 300 Newtonmetern Drehmoment kann streckenweise den Antrieb komplett übernehmen. Zudem ist sie so ausgelegt, dass der Platzbedarf des gesamten Getriebes minimal ist – es nimmt mit seiner Gesamtbaulänge von 370 Millimetern nicht mehr Raum ein als ein vergleichbares Getriebe ohne Hybridfunktionalitäten. Durch die Hybridisierung sinkt der Kraftstoffverbrauch im NEFZ um 13,8 Prozent.

Zum hohen Wirkungsgrad der IAV-Eigenentwicklung tragen auch die beiden getrennten Hydraulikkreisläufe bei. Ein Kreislauf mit geringem Druck von fünf bar kühlt die Kupplung und die E-Maschine. Ein weiterer Kreislauf mit hohem Druck von bis zu 50 bar ist für die Aktuierung der Kupplungen und der Schaltelemente verantwortlich.

Geeignet für Kompakt- und obere Mittelklasse

„In Summe ergibt sich daraus ein Kraftstoffeinsparpotenzial von 18,1 Prozent im Vergleich zu einem konventionellen Sechsgang-Getriebe“, sagt Müller. Das Achtgang-Hybrid-Doppelkupplungsgetriebe eignet sich mit seinem maximalen Drehmoment von 450 Newtonmetern für den Einsatz in Fahrzeugen von der Kompakt- über die obere Mittelklasse bis hin zum SUV-Segment.

Bei der Entwicklung kamen verschiedene Entwicklungsmethodiken von IAV zum Einsatz. Das Getriebesynthese-Tool hat aus Millionen von Möglichkeiten die optimale Struktur des Getriebes unter den vorgegebenen Randbedingungen ermittelt und sorgt für eine hohe Entwicklungssicherheit, weil alle möglichen Varianten berücksichtigt werden. Das IAV-Tool für die E-Maschinensynthese liefert elektrische Antriebe, die hohen Wirkungsgrad und minimale Abmessungen miteinander vereinen. Durch die Kombination der beiden Tools war es möglich, die Funktionalitäten des Hybridgetriebes auf engstem Raum unterzubringen.

Das Achtgang-Hybrid-Doppelkupplungsgetriebe ist eine ausgereifte Lösung, die sich an spezielle Kundenanforderungen anpassen lässt und sofort als Ausgangspunkt für eine Serienentwicklung genutzt werden kann.

Technische Daten

Radsatz

  • Strukturoptimierter Radsatz durch IAV-Getriebesynthese
  • Reduzierung der Radebenen und des axialen Bauraums durch intelligente Mehrfachnutzung der Radsatzkomponenten
  • Maximales Getriebeeingangsdrehmoment 450 Nm
  • Acht gut gestufte Vorwärtsgänge mit variabler Gesamtspreizung von 7,0 bis 10,0
  • Anzahl der Radsatzkomponenten vergleichbar mit konventionellen Sechsgang-Doppelkupplungsgetrieben
  • Gewicht ca. 85 kg

E-Maschine

  • Permanenterregte Synchronmaschine mit vergrabenen Magneten
  • Dauerhafte Leistung von 30 kW bei einem Drehmoment von 300 Nm
  • Anordnung koaxial zum Getriebeeingang
  • Umsetzung von Hybridfunktionen elektrisches Fahren, Boosten, regeneratives Bremsen, Start-Stopp, Segeln sowie Lastpunktverschiebung des Verbrennungsmotors
  • Optimiertes Design durch IAV-Optimierungstool für höchste Wirkungsgrade
  • Bedarfsgerechte Ölkühlung
  • Gewicht ca. 20 kg

Mechatronik

  • Energieeffizientes Powerpack zur Getriebeaktuierung und -kühlung
  • Bedarfsgerechte Leistungsbereitstellung durch eine elektrisch betriebene Doppelpumpe für Hoch- und Niederdruckkreislauf
  • Druckspeicher zum Abdecken von Leistungsspitzen im Hochdruckkreislauf für hohe Effizienz
  • Eignung für alle typischen Vollhybridfunktionen