电动换档变速箱 (ESG)

电动换挡变速箱
 
 
 
 

平行切换变速箱(PSG)为具有高舒适性和效率的驾乘提供了一个理想的基础。正在开发一个集成电机,以进一步降低燃油消耗。除了快速、无噪音的起动(起动-停止),这也应该方便制动能量的收集,并借助一个助推器缩小发动机的尺寸。作为第一个解决方案,正在考虑将电动马达与内燃机曲轴直接连接。这样一个设计也被称作 '曲轴起动器交流发电机 (CSA)' 或 '集成起动器交流发电机 (ISA)' ,与换挡变速箱配合而具有特别应用。

这一构造的缺陷是滑行时,由于发动机的拖曳损失,恢复潜力有限。另一个解决方案是在电机和曲轴之间使用一个附加离合器。如果滑行时发动机断开,全部潜力可以用于能量的恢复。此外,当车辆只通过电力驱动时,发动机和电机的分离也可导致燃油消耗的进一步减少。LuK的ESG概念又向前推进了一步。已提出将电动马达集成到变速箱内的建议。除了功能性优点, 这个结构提供了大量的空间且具有成本优势 (图形 1)。

功能
为了明确说明ESG的功能, 两部分齿轮零件平行展示如(图形 2)。下部包括奇数齿轮和离合器K1,从而作为档位部分1。类似的,档位部分2包括了偶数档位和离合器 K2。

内燃机驱动
在档位部分2运行过程中, 起动器交流发电机 (SG) 通过离合器 K2直接与内燃机相连。图形 2显示了在带有发电机功能第四个档位中的驱动。

助推机功能
当在一个奇数档位运行时,一个偶数档位将被预选择,或者根据档位部分2中的换档策略切换到空挡。如果档位部分2在空挡,离合器K2被关闭,以将扭矩传递到交流发电机。通过一个预选择档位,电机的驱动通过啮合齿轮完成。通过翻转翻转电机的扭矩方向,可再次执行一个推进器功能。

电动起动/驱动
可通过相对高输出电机和蓄电池实现完全电动驱动。如果两个离合器都打开,并且根据速度和负载以及效率特性,扭矩通过第二、第四或第六个齿轮被传递到驱动轮毂。

制动能量恢复
为了实现制动能量的有效利用,发动机在滑行时与传动链断开。车辆减速通过电机传递,这车辆减速取决于速度、制动踏板位置,最佳的传动动态扭矩,这样车辆动能被转化成电能。通过将A/C压缩机集成到换挡部分2中,车辆动能也可直接用于产生空调冷却需要的能量。通过使用合适的冷却剂如CO2,空调系统也能产生热量。

除了具可直接产生冷却系统所需的能量的优点外,系统也具有针对混合动力汽车的热能量管理的优点。这对现代完全正时可变控制的直喷内燃机具有特殊意义,这是由于其低局部负荷消耗,已在某种程度上依赖于辅助加热器。