Kurzbeschreibung
Durch immer strengere Gesetzgebungen der Schadstoff- und Lärmemissionen moderner Fahrzeuge ist nicht nur der Individualverkehr betroffen, sondern auch die aktuellen Lösungen im Bereich der Kommunal- und Einsatzfahrzeuge. Zur Unterstützung der klassischen Verbrennungskraftmaschine (VKM) beim Beschleunigen oder für den Betrieb zusätzlicher Geräte, hat sich in den letzten Jahren vor allem im Bereich landwirtschaftlich genutzter Fahrzeuge bereits ein hydrostatisches Hybrid-System etabliert. Dieses hydrostatisch-mechanische Hybrid-System, das zu der Gruppe der leistungsverzweigten Hybride zählt, ist in der Lage mit der hydraulischen Einheit den Antrieb zu unterstützen, alleinig für Vortrieb zu sorgen oder kann eben auch für den Betrieb der Zusatzgeräte eines typischen Kommunalfahrzeugs (z.B. Rasenmäher-Modul) herangezogen werden. Durch ein CVT-Getriebe kann die Drehzahl der VKM unabhängig von der Drehzahl der hydraulischen Einheit gewählt werden, während ein Planetenradsatz für die Kopplung der zwei Leistungspfade zuständig ist. Ein Problem dieses Hybridsystems ist jedoch die Effizienz bzw. die ökologische Bilanz. Während die Funktionalität bereits sehr gut und erwiesen ist, kann die VKM für den Betrieb der Zusatzmodule nicht in dem eigentlich besten Betriebspunkt verweilen. Dies hat zur Folge, dass trotz sehr geringer Fahrzeuggeschwindigkeiten, die VKM unter Volllast läuft und somit sehr hohe Schadstoff- und Schallemissionen ausstößt. Daher soll in diesem Vorhaben ein Ersatz der hydrostatischen Einheit aus einem bestehenden Getriebe durch elektrische Maschinen untersucht werden. Um die Effizienz dieser fortan elektrischen eCVT-Einheit weiter zu steigern, sollen für den elektrischen Generator (zur Speisung einer im Fahrzeug verbauten Batterie) und für die Elektromotor und -generatoreinheiten (als Verstärkung der downsizing-VKM im Antriebsstrang bei Maximalleistungsanforderungen, sowie zur Rückgewinnung ansonsten verlorener Energien in Schubphasen des Fahrzeugs) innovative und kosteneffiziente elektrische Komponenten verbaut werden. Die innovativen Komponenten müssen sich einem Funktionstest unterziehen und deren Eignung durch Simulation der Lastfälle eines Referenzfahrzeugs abgesichert werden. Anschließend müssen diese Bauteile ausgewählt, beschaffen oder gebaut werden. Dabei muss für erste Funktionstests der zu entwickelnden Getriebeeinheit auch ein Gehäuse konstruiert und hergestellt werden, welches auch in der Lage ist die Kühlung der Komponenten zu gewährleisten. Alle einzelnen Komponenten der eCVT-Antriebseinheit werden spezifisch entwickelt, hergestellt, zusammengebaut und am Prüfstand und in einem Versuchsfahrzeug erprobt, um eine umfangreiche Bewertung von Hardware und komplexer Steuerung zu ermöglichen.