Entwicklung einer verlustoptimierten Kupplung fur ein mehrgangiges Getriebe fur ein Elektrofahrzeug

摘要

Die Elektrifizierung von Antriebsstrangen nimmt einen immer grosser werdenden Stellenwert in der Entwicklung von modernen, lokal emissionsfreien Fahrzeugen ein. Zur Steigerung der Leistungsdichte werden hochdrehende E-Maschinen mit einem vergleichsweise geringen Drehmoment eingesetzt. Bei hochdrehenden E-Maschinen ist der Durchmesser des Rotors aufgrund der erforderlichen mechanischen Festigkeit begrenzt. Unter Berucksichtigung der realisierbaren Stromdichten folgt daraus ein reduziertes maximales Drehmoment. Um dabei die weit gespreizten Leistungsanforderungen am Rad von Anfahrmoment und Maximalge-schwindigkeit zu erfullen, werden mehrgangige Getriebe notwendig [1]. Werden diese Getriebe aus Komfortgrunden lastschaltfahig ausgefuhrt, ergeben sich hierbei geanderte Anforderungen und Randbedingungen an die Kupplungen im Vergleich zu verbrennungsmotorischen Antriebsstrangen. Der Beitrag stellt ein verlustoptimiertes Kupplungssystem, welches an die geanderten Randbedingungen in elektrischen Antriebsstrangen angepasst ist, vor. Ziel ist die effiziente Umsetzung der Lastschaltfahigkeit unter den genannten Hochdrehzahlrandbedingungen von zwei nasslaufenden Lamellenkupplungen mit gesteigerter Leistungsfahigkeit und reduzierten Verlusten sowie die Integration in ein dreigangiges, lastschaltfahiges Getriebe. Hierbei ist aufgrund der im Vergleich zu konventionellen Triebstrangen veranderten Betriebspunkten von geanderten Anforderungen auszugehen. Die geanderten Anforderungen gilt es im Entwicklungsprozess zu berucksichtigen und in ein entsprechendes Design zu uberfuhren. Je nach Getriebetopologie ergeben sich erhohte Kupplungsmomente, beispielsweise durch Vorstufen, die bei der Auslegung der Kupplung berucksichtigt werden mussen. Durch schnelldrehende E-Maschinen treten wahrend des Schaltvorgangs zusatzlich hohe Differenzdrehzahlen auf, die bei der Auslegung berucksichtigt werden mussen.