Concept 2020 von ZF

Neue Technologien von ZF

Hybridpower für alle Klassen

Weniger Emissionen, mehr Komfort und elektrischer Allradantrieb: Mit dem neuen eAMT präsentiert ZF ein modernes Achshybrid-Konzept mit automatisiertem Schaltgetriebe. Klein- und Kompaktwagen schalten damit ruckfrei wie echte Premiumfahrzeuge.
ZF hat ein pragmatisches Konzept für die Hybridisierung von Autos mit Frontantrieb und quer eingebautem Motor entwickelt: eAMT (electrified Automated Manual Transmission) heißt die neue Technologie kurz und knapp. ZF vernetzt dafür sein elektrisches Achsantriebssystem (eVD) mit einem automatisierten Schaltgetriebe (AMT). Das Getriebe und die elektrische Hinterachse spielen intelligent zusammen: Dadurch kennt das eAMT-Konzept keine Zugkraftunterbrechung mehr. Der Elektromotor überbrückt die systembedingte Vortriebspause beim Gangwechsel. Zusätzlich zu den Hybridfunktionen – elektrisch fahren, rekuperieren, boosten – bietet eAMT einen elektrischen Allradantrieb. Eine ZF-Software regelt dabei die Vernetzung und die Koordination von Verbrennungsmotor, elektrischer Maschine und automatisiertem Getriebe.

ZF eAMT: mehr Komfort, mehr Effizienz

Weniger Emissionen, mehr Komfort: Illustration des ZF Achshybrid-Konzepts mit automatisiertem Schaltgetriebe.

©ZF

Für die Hybridisierung von preissensiblen, frontgetriebenen Klein- bis Kompaktwagen sind der hohe zusätzliche Kosten- und Entwicklungsaufwand und der beengte Bauraum bislang die größten Hemmnisse. "Mit eAMT zeigen wir ein Konzept für einen vollwertigen Plug-in-Hybridantrieb für alle Klassen", sagt Norman Schmidt-Winkel, Funktionsentwickler von elektrischen Antrieben bei der ZF Friedrichshafen AG. "Das erhöht die Flexibilität für die Fahrzeughersteller. Sie können auf bestehenden Plattformen flexibel konventionelle Antriebe oder Plug-in Hybride darstellen". Das ZF-Konzept vernetzt ein automatisiertes Schaltgetriebe mit einem elektrischen Achsantriebssystem an der Hinterachse. In Fahrzeugklassen, für die Automatgetriebe aus Gewichts-, Bauraum- oder Kostengründen nicht in Frage kommen, ist die Automatisierung der Schaltgetriebe eine gute und kostengünstige Möglichkeit, um den Komfort und die Effizienz für den Fahrer deutlich zu erhöhen: Er muss weder kuppeln noch schalten.

Kraftvolles ruckfreies Zusammenspiel

Ohne Zugkraftunterbrechung: Die elektrische Hinterachse sorgt für Schaltkomfort auf Premium-Niveau.

©ZF

Dank des zusätzlichen elektrischen Antriebs und des intelligenten Antriebsmanagements liegen bei eAMT Schaltkomfort und Performance nahezu gleichauf mit Wandler- oder Doppelkupplungsgetrieben. Sobald das an den Verbrennungsmotor angebundene AMT auskuppelt, um einen neuen Gang einzulegen, kommt es bei automatisierten Schaltgetrieben systembedingt zu einer Zugkraftunterbrechung. Das neue eAMT von ZF gleicht diese kurze Vortriebspause mit der Funktion "Traction Torque Support" nahezu vollständig aus: Der elektrische Antrieb an der Hinterachse überbrückt diesen Moment mit einem exakt passenden Drehmomenteinsatz. Ein von ZF auf Basis eines Kompakt-SUV aufgebautes eAMT-Demonstrationsfahrzeug unterstreicht, wie gut diese Kräftebalance zwischen vorderem Verbrenner, automatisiertem Getriebe und hinterem E-Antrieb bereits in der Realität funktioniert: "Von den komplexen Systemabläufen und Regelprozessen im Hintergrund bekommt der Fahrer nichts mit. Sobald er aufs Gaspedal drückt, beschleunigt das Auto ruckfrei und druckvoll, wie man es bislang nur von aufwändigeren Hybridkonfigurationen kennt", so Schmidt-Winkel. "Zudem haben wir das eAMT-Systempotenzial für zahlreiche weitere Funktionen genutzt, die Effizienz und Fahrsicherheit steigern."

Elektrischer Schub und optimale Traktion

Der elektrische Hinterachsantrieb schaltet sich auch automatisch und blitzschnell zu, sobald beispielsweise beim Überholen zusätzlicher Schub gefragt ist oder rutschige Passagen nach Allradantrieb verlangen. Darüber hinaus hat der Technologiekonzern aus Friedrichshafen die E-Maschine im Demonstrationsfahrzeug so kräftig dimensioniert, dass sie den SUV auch allein bewegen kann – vollelektrisch und lokal emissionsfrei. Diese eAMT-Betriebsart bietet sich insbesondere für innerstädtische Fahrten, einen Kriechmodus im Stau sowie für alle Rangier- und Parkmanöver an. Umgekehrt kann eAMT das Auto "segeln" lassen, ermöglicht also energiesparendes Dahingleiten mittels ausgekuppeltem verbrennungsmotorischen Antrieb. Diese Funktion profitiert von der Asynchronmaschine (ASM) im Heck. Letztere dreht sich anders als permanenterregte Synchronmaschinen (PSM) widerstandslos mit, solange sie der Hybridmanager nicht ansteuert. Bekannte Features wie Start-Stopp-Funktion und Bremsenergierückgewinnung bringt eAMT ebenfalls mit. Welchen Funktionsumfang und welche Leistung künftige Plug-in-Hybride haben sollen, können Hersteller bei eAMT frei wählen.

 

Fotos: ZF

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