Elektrischer Achsantrieb von ZF geht 2018 in Serie

Systemintegration von elektrischer Maschine, Getriebe und Leistungselektronik

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  Das elektrische Antriebssystem, von ZF wird 2018 bei einem europäischen Automobilhersteller in Serie gehen. Der modulare Ansatz deckt mit verschiedenen Leistungsklassen und Baulängen die Anforderungen unterschiedlicher Kunden und Modelle ab – von Kompaktwagen bis hin zu leichten Nutzfahrzeugen. Der Einsatz der Antriebssysteme ist in Hybrid-, Brennstoffzellen- sowie batteriebetriebenen Fahrzeugen möglich.

In einem achsparallelen elektrischen Antriebsmodul integriert ZF eine elektrische ASM, ein zweistufiges Ein-Gang-Getriebe, Differenzial, Gehäuse und Kühler sowie die Leistungselektronik samt Software. Motor und Getriebe teilen sich ein Gehäuse, was zu Vereinfachungen in der Produktion und für die Endmontage beiträgt. Das System leistet bis zu 150 kW bei einem Achsmoment von max. 3500 Nm. Das Antriebssystem wiegt 113 kg und ist axial rund 450 mm lang, 380 mm breit und 510 mm hoch.
Die ASM kommt ohne Seltene Erden wie Neodym und Dysprosium aus. Außerdem erlaube die ASM eine weite Spreizung zwischen Dauer- und Spitzenleistung und bietee sich daher insbesondere bei kurzzeitigen hohen Leistungsanforderungen an. Drehzahlen von rund 13 000 min-1 stellen in puncto Geräuschentwicklung besondere Anforderungen an das Getriebe. ZF setzt hier auf eine achsparallele Ein-Gang-Übersetzung im Verhältnis 9,6:1, die das Drehzahlniveau in zwei aufeinanderfolgenden Stirnradstufen absenkt.
Verluste sollen in der Leistungselektronik des Achsantriebssystems vermindert werden: Durch das Anheben der Ansteuerspannung mit Hilfe spezieller Modulationsverfahren kann der Motorstrom bei unveränderter Leistung abgesenkt werden. Unter Berücksichtigung üblicher Fahrzyklen trage dieses Verfahren zur Erhöhung der Reichweite bei.
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