Continental und Schaeffler stellen innovativen Mild Hybrid vor

Um den 3-Zylinderottomotor mit 1 l Hubraum trotz der modifizierten, konsequent zündwinkeloptimierten Betriebsstrategie fahrbar zu machen und zusätzliche Hybrid-Fahrstrategien nutzen zu können, verfügt das GTC über eine unabhängige zweite Antriebseinheit, das 48 V Eco Drive System. Dazu gehört eine E-Maschine samt integriertem Entkoppelungsspanner. Der elektrische Traktionsmotor/Generator ist über einen modifizierten Riementrieb an den Verbrenner angebunden. Ein DC/DC Wandler sorgt für die elektrischen Energieflüsse zwischen den Spannungslagen 12 V und der 48 V Seite mit Li-Ion Akku (2-Batterienkonzept). Mit dieser Hybridisierung wird der Verbrennungsmotor im niedrigen Drehzahlbereich elektrisch unterstützt (E-Boost-Funktion), um ein attraktives Ansprechverhalten ohne „Turboloch“ zu erreichen. Die Voraussetzung dafür schafft die hohe Effizienz der 48 V Rekuperation: Das GTC kann im NEFZ annähernd doppelt so viel Bewegungsenergie rekuperieren wie das Fahrzeug für das Bordnetz braucht.

Zum strengen Design-to-Cost Ansatz des Technologeiträgers gehört, dass das GTC mit einem konventionellen 6-Gang-Handschaltgetriebe ausgerüstet ist. Dennoch nutzt seine Fahrstrategie energiesparende Funktionen wie das Coasting (= Ausrollen ohne Gas). Ermöglicht wird dies von der ins Fahrzeug integrierten elektrifizierten Kupplung von Schaeffler. Sie koppelt den Motor in Coasting-Phasen vom Antriebsstrang ab. Somit bremst der Verbrennungsmotor das Fahrzeug nicht ab und es bleibt mehr kinetische Energie erhalten, die dann der Rekuperation zur Verfügung steht.

Diese Energie ermöglicht wiederum andere effizienzsteigernde Maßnahmen. Ein Beispiel ist der elektrisch heizbare Katalysator, der die Rekuperationsenergie des vorherigen Fahrzyklus nutzt, um beim Kaltstart schneller seine Arbeitstemperatur zu erreichen.

Eine Schaeffler Split-Cooling Architektur mit Drehschieberventil ermöglicht im GTC zudem ein abgestuftes Thermomanagement. Es dient dazu, die Herausforderungen innovativer Hybrid Fahrstrategien zu bewältigen. So kann der Motor vorübergehend von der Kühlmittelzirkulation abgetrennt werden, um schneller auf Temperatur zu kommen beziehungsweise seine Temperatur länger zu halten. Mit dem schnellen Aufheizen werden die motorischen Reibungsverluste geringer, was die Effizienz erhöht, eine Strategie die zusätzlich durch reibungsoptimierte Komponenten verfolgt wird. Als Teil einer vorausschauenden Betriebsstrategie kann beispielsweise vor einer absehbaren Rekuperationsphase (Gefällestrecke) ebenfalls frühzeitig die Kühlung abgeschaltet werden.

Die aus der Serie entnommene Continental Motorsteuerung im GTC ist so ausgelegt, dass sie zusätzlich zum Verbrennungsmotor die vollständige komplexe Steuerung auch der Mild Hybrid Komponenten einschließlich der Betriebsstrategie übernehmen kann. Diese Motorsteuerung nimmt bereits die kommende EMS 3 Strategie vorweg. Deren offene Systemarchitektur auf AUTOSAR Basis kann unterschiedliche Systempartitionierungen und Elektronik-Topologien, die sich aus der Hybridisierung und Elektrifizierung ergeben, flexibel unterstützen.

Da bei einem Fahrzeug mit Handschaltgetriebe die größte Effizienz entsteht, wenn der Fahrer, die optimierten Einzelkomponenten und die Funktionen im Fahrzeug zusammen wirken, gibt die Motorsteuerung Schaltpunktempfehlungen mit dem Ziel einer Drehzahlabsenkung (Downspeeding). Durch das zusätzliche elektrische Antriebsmoment kann der Fahrer diese Schaltpunkte ohne Einbußen bei der Fahrbarkeit nutzen und damit echte Verbrauchsvorteile im realen Straßenverkehr erzielen.