DE4LoRa - Universelles hochintegriertes 800V-Hybrid-Antriebssystem mit ganzheitlich optimierter Ökologie und Ökonomie; Teilvorhaben: Anpassung von Verbrennungsmotor und Fahrzeug auf CNG-Betrieb

Abstract

Der DE4LoRa ist ein universelles Antriebskonzept für Premium-C-Segment-Fahrzeuge, das, wie bisher kein anderes Antriebskonzept, eine hohe ökologische und ökonomische Attraktivität mit maximaler Nutzerakzeptanz vereint. Der DE4LoRa-Ansatz lässt sich dabei zwischen langstrecken-tauglichen BEVs und aktuellen Plug-in-Hybridfahrzeugen (PHEV) eingliedern. Die neue Systemarchitektur stellt einen Hybridantrieb dar, in dem ein Verbrennungsmotor (VM) mit einem neu zu entwickelnden Getriebe, in welchem zwei E-Maschinen (EM) integriert sind, verbunden ist. Diese Architektur ermöglicht alle Betriebsvarianten bzw. Kombinationen von VM und EM der Topologie P2P3/P3P2 (Anbindung eines Verbrennungsmotors an beide Teilgetriebe möglich), sodass das Fahrzeug sowohl mit dem VM als auch mit Hilfe der EM angetrieben werden kann. Der Schwerpunkt wird auf dem rein elektrischen Fahren liegen. Der VM fungiert als „Range Extender“ (REX), der aus Gründen der CO2- Emissionsreduzierung und Wirkungsgradsteigerung mit Erdgas (CNG) betrieben wird. Künftig ist die Nutzung von CO2-neutral synthetisierten Gasen oder Biogasen angestrebt. Das zentrale Ergebnis des Teilvorhabens ist die Kombination eines angepaßten, monovalenten CNG-Verbrennungsmotors mit einem Doppel E-Maschinengetriebe. Diese Herangehensweise zeigt, wie durch technische Vereinfachung des Verbrenners, wie z. B. dem Entfall des komplexen Direkteinspritzsystems sowie Abgasrückführungs-Komponenten, Kosten gesenkt werden können und trotzdem eine Wirkungsgradsteigerung möglich ist. Kritische Betriebsbereiche können durch die Hybridisierung in Verbindung mit einer hochkomplexen Betriebsstrategie effizienter gestaltet werden, was eine wichtige Rolle bei der Reduzierung von CO2-Emissionen spielt. Des Weiteren ist der DE4LoRa-Ansatz grundsätzlich sehr gut skalierbar und ermöglicht es, verschiedene Fahrzeugklassen und Nutzungsszenarien, z. B. auch den Einsatz im Lieferverkehr, abzudecken. Datei-Upload durch TIB The DE4LoRa is a universal drive concept for premium C-segment vehicles that, like no other drive concept to date, combines high ecological and economic attractiveness with maximum user acceptance. The DE4LoRa approach can be integrated between long-distance BEVs and current plug-in hybrid vehicles (PHEV). The new system architecture represents a hybrid drive in which an internal combustion engine (IC) is connected to a newly developed transmission in which two electric motors (EM) are integrated. This architecture enables all operating variants or combinations of IC and EM of the P2P3/P3P2 topology (connection of an internal combustion engine to both partial transmissions possible), so that the vehicle can be driven both with the IC and with the help of the EM. The focus will be on purely electric driving. The VM acts as a "range extender" (REX), which is operated with natural gas (CNG) to reduce CO2 emissions and increase efficiency. In the future, the use of CO2-neutrally synthesized gases or biogases is intended. The central result of the sub-project is the combination of an adapted, monovalent CNG combustion engine with a double electric machine transmission. This approach shows how costs can be reduced and efficiency can still be increased by technically simplifying the combustion engine, such as eliminating the complex direct injection system and exhaust gas recirculation components. Critical operating areas can be made more efficient through hybridization in conjunction with a highly complex operating strategy, which plays an important role in reducing CO2 emissions. In addition, the DE4LoRa approach is fundamentally very scalable and makes it possible to cover different vehicle classes and usage scenarios, e.g. use in delivery traffic.