Schaeffler automatisiert die bislang rein mechanisch oder hydraulisch betätigte Kupplung. Je nach Ausbaustufe übernimmt das in der Fachwelt als E-Clutch bezeichnete System das Kuppeln nur in bestimmten Fahrsituationen oder führt alle Kupplungsvorgänge vollautomatisiert aus. (Bild: SchaefllerEtwa jedes zweite im Pkw verbaute Getriebe wird manuell geschaltet – bei global nach oben zeigenden Produktionszahlen ein gutes Zeichen für den klassischen Getriebetyp, sagen die Schaeffler-Experten. Das in der Fachwelt als E-Clutch bezeichnete System übernimmt das Kuppeln nur in bestimmten Fahrsituationen oder führt alle Kupplungsvorgänge vollautomatisiert aus. Damit können kraftstoffsenkende Fahrstrategien – vom „Segeln“ bis hin zum elektrisch unterstützten Fahren – auch bei Fahrzeugen mit manuellem Schaltgetriebe eingesetzt werden. „Die E-Clutch von Schaeffler ebnet dem Handschaltgetriebe den Weg in die Hybridisierung und damit in neue Märkte und Segmente“, sagt Uwe Wagner, Leiter Forschung und Entwicklung Automotive bei Schaeffler.)
Stufe 1: MTplus
Für die Handschaltgetriebe hat Schaeffler deshalb drei nach dem Grad der Automatisierung abgestufte Konzepte einer E-Clutch entwickelt. In der Variante MTplus wird das Grundprinzip der hydraulischen Kraftübertragung beibehalten, aber ein zusätzlicher Aktuator direkt in die Druckleitung eingebaut. Schon die Teilautomatisierung genügt, um mit der Funktion „Segeln“ eine wirkungsvolle Maßnahme zur Verbrauchsreduzierung zu implementieren: bei konstanter Fahrt wird der Motor vom Getriebe getrennt und entweder ganz abgeschaltet oder im Leerlauf weiterbetrieben. Das Auskuppeln übernimmt dabei MTplus. Das Signal dazu gibt der Fahrer indirekt, indem er vom Gas geht. Im künftigen Verbrauchsmesszyklus nach WLTP und in realitätsnahen Kundenzyklen lässt sich so der Kraftstoffverbrauch um zwei (Motor geht in den Leerlauf) bis sechs Prozent (Motor schaltet ab) senken.
Stufe 2: Clutch-by-wire
In der Ausbaustufe Clutch-by-wire wird die mechanische oder hydraulische Anbindung des Pedals an das Ausrücksystem vollständig ersetzt. Die jetzt fehlende Gegenkraft des Ausrücksystems auf das Pedal wird über einen von Schaeffler neu entwickelten Pedalkraftsteller erzeugt. Dieser enthält zudem einen Sensor, der die Pedalstellung an den Kupplungsaktuator meldet. Dadurch nimmt der Fahrer nicht unmittelbar wahr, dass die Kupplungsbetätigung automatisiert ist, sondern fährt weiterhin, wie er es vom Handschalter gewohnt ist. Das eigentliche Öffnen und Schließen der Kupplung übernimmt in allen Fahrsituationen ein neu entwickelter, intelligenter Aktuator.
Beim elektronischen Kupplungsmanagement wird ganz auf ein Kupplungspedal verzichtet. Der höhere Automatisierungsgrad ermöglicht eine leichte Integration für Hybridkonzepte. Chart: Schaeffler
Stufe 3: ohne Pedal
Technisch auf der gleichen Basis steht das Elektronische Kupplungsmanagement EKM, verzichtet jedoch auf das Kupplungspedal. Das Signal zum Auskuppeln liefert ein Sensor in dem Moment, in dem der Fahrer zum Schalten ansetzt. Ebenso erfolgt das Einkuppeln automatisch, wenn der Gang eingelegt ist. Der noch höhere Automatisierungsgrad von EKM bietet gute Voraussetzungen, um einen Elektromotor in den Antriebsstrang zu integrieren. Bei entsprechend dimensionierter Batterie in einem 48-V-Bordnetz übernimmt dieser den Vortrieb in allen Fällen, in denen der Verbrennungsmotor unwirtschaftlich arbeitet – zum Beispiel beim Einparken, im Stop-and-Go-Verkehr oder im Stadtbetrieb bei geringer Geschwindigkeit. „EKM ermöglicht einen technisch eleganten und wirtschaftlichen Einstieg in die milde Hybridisierung, wie er so mit einem Automatikgetriebe nicht darstellbar wäre“, erläutert Markus Kneißler, Leiter der Systementwicklung E-Clutch bei der Schaeffler-Marke LuK.
Alle Beiträge zum Stichwort Schaeffler
fu