ZF Leistungselektronik

Die Leistungselektronik ist direkt an das Getriebe angebaut, was die Systemschnittstellen reduziert und eine plattformübergreifende Vormontage ermöglicht. - Bild: ZF

Zusammen mit Partnern aus Wirtschaft und Forschung arbeitet die ZF Friedrichshafen AG an einer integrierten Lösung für Hybrid-Komponenten. Ziel ist es, die komplette Leistungselektronik direkt am Getriebe unterzubringen. Dadurch wird die Produktion und Wartung von Hybrid-Pkws zukünftig erheblich vereinfacht.

Die bauraumneutrale Integration der elektrischen Maschine ist bei Parallel-Hybridgetrieben von ZF bereits Realität: Das ZFHybridmodul mit allen Vollhybridfunktionen wie elektrischem Fahren und Rekuperieren der Bremsenergie ersetzt den konventionellen Drehmomentwandler. Das so entstehende Hybridgetriebe lässt sich daher ohne baulichen Mehraufwand in den Antriebsstrang aktueller Pkw-Modellplattformen integrieren. Die Leistungselektronik als zentrale Verbindungs- und Steuerungseinheit zwischen elektrischer Maschine und Energiespeicher ist bislang allerdings je nach Hersteller an unterschiedlichen Orten im Fahrzeug untergebracht.

Um eine integrierte Lösung zu entwickeln, haben ZF und BMW das Forschungsprojekt „Elektrokomponenten für Aktivgetriebe“ (EfA) ins Leben gerufen. Auf Basis eines 8-Gang-Vollhybridgetriebes von ZF entwickeln die Projektpartner Infineon, Kemet und Liebherr eine Leistungselektronik-Einheit, die bauraumneutral am Getriebe untergebracht werden kann. Voraussetzung hierfür ist eine Verkleinerung aller Komponenten und aufgrund der hohen Getriebetemperaturen ein modifiziertes Kühlkonzept. Die Technische Universität Chemnitz erbringt den Lebensdauernachweis für die Neuentwicklung.

Der direkte Anbau der Leistungselektronik an das Getriebe hat mehrere Vorteile: Die räumliche Nähe zur elektrischen Maschine reduziert einerseits die Systemschnittstellen und den Verkabelungsaufwand. Andererseits besteht für ZF die Möglichkeit zur hersteller- und plattformübergreifenden Vormontage der Leistungselektronik. Die Fahrzeughersteller können das Hybridgetriebe dann modellunabhängig verbauen – die Leistungselektronik ist immer gleich mit an Bord. Da die neu entwickelte Leistungselektronik-Einheit blind von unten an das Getriebe steckbar ist, steigt gleichzeitig die Servicefreundlichkeit.