ZF hybridisiert automatisches Schalten

Für Klein- und Kompaktfahrzeuge

Das eAMT im Einsatz. Foto: ZF
ZF bietet mit dem eAMT eine Hybridfunktion für automatisierte Schaltgetriebe an. © ZF

Gerade in preissensiblen Segmenten stehen automatisierte Getriebe nicht zur Auswahl. ZF schafft nun mit dem „eAMT-System“ eine Alternative.

Viele Autofahrer schätzen den Schaltkomfort automatischer Getriebe, doch in Klein- oder Kompaktwagen sind sie nicht immer verfügbar, weil Gewichts- oder Kostengründe dagegen sprechen. Automatisierte Schaltgetriebe können eine Alternative sein, bringen aber in ihrer herkömmlichen Art lästige Vortriebs-Unterbrechungen beim Gangwechsel mit sich. Abhilfe verspricht ein von ZF entwickeltes „eAMT“-System, das zusätzlich eine Hybridfunktion mit elektrischem Allradantrieb ermöglicht.


„eAMT“ steht für „electrified Automated Manual Transmission“, also elektrisch automatisiertes Schaltgetriebe, mit dem über die Vorderachse angetriebene und mit einem quer eingebauten Motor versehene Pkw zu Hybridfahrzeugen mit zwei antreibbaren Achsen umgerüstet werden. ZF hat dazu auf der Basis eines Dacia Duster einen Prototypen aufgebaut, dessen Serienversion in Indien im Handel ist und der ab Werk ein automatisiertes Schaltgetriebe hat. Ein ebenfalls von ZF entwickeltes elektrisches Achsantriebssystem wird an der Hinterachse montiert und eine intelligente Software vernetzt den Getriebeaktuator mit der elektrischen Hinterachse.

ZF erhöht Flexibilität für Hersteller

Der Elektromotor hat dabei die Aufgabe, die systembedingten Vortriebspausen des serienmäßigen Getriebes zu überbrücken. Die Hybridfunktionen, also rein elektrisches Fahren, rekuperieren und Beschleunigungs-Unterstützung („boosten“) fallen als willkommene Nebeneffekte mit ab. Die Koordinierung der Funktionen von Verbrennungsmotor, elektrischer Maschine und automatisiertem Getriebe übernimmt eine spezielle Software, die ebenfalls Teil des von ZF entwickelten Systems ist.

„Mit eAMT zeigen wir ein Konzept für einen vollwertigen Plug-in-Hybridantrieb für Front-Quer-Fahrzeuge. Dieser erhöht die Flexibilität für die Fahrzeughersteller. Sie können auf bestehenden Plattformen flexibel konventionelle Antriebe oder Plug-in Hybride darstellen“, sagt Norman Schmidt-Winkel, Funktionsentwickler von elektrischen Antrieben bei ZF. Dass der Weg bis zu einer Serienreife noch weit ist, zeigt der Prototyp anschaulich: Anstelle der Rücksitze ist ein wesentlicher Teil der Duster-Kabine mit Mess-Instrumenten und Zusatzaggregaten vollgestellt.

Antriebskraft bei Gangwechseln an der Hinterachse

Die Antriebskraft wechselt an die Hinterachse. Foto: ZF
Bei Gangwechsel tritt die Kraft an der Hinterachse in Aktion. Foto: ZF

Der Friedrichshafener Technologie-Konzern sieht die Anwendungsmöglichkeiten seiner Innovation vor allem im Klein- und Kompaktwagenbereich. Wegen der preissensiblen Kundschaft, aber auch wegen des eingeschränkten Bauraumes müssen die Nutzer bei vielen Herstellern auf ein Automatikgetriebe verzichten. Automatisierte Manuelle Getriebe (AMT) bieten zwar den Vorteil, dass der Fahrer weder kuppeln noch selbst den Gang wechseln muss, jedoch ist die deutlich spürbare Zugkraftunterbrechung während des Übergangs von einer zur nächsthöheren Übersetzung systembedingt nicht zu vermeiden.

Das eAMT ist nun so gesteuert, dass in dem Augenblick, wenn das an den Verbrennungsmotor angebundene AMT auskuppelt, um einen neuen Gang einzulegen, die Antriebskraft der elektrischen Hinterachse in Aktion tritt. „Von den komplexen Systemabläufen und Regelprozessen im Hintergrund bekommt der Fahrer nichts mit. Beim Beschleunigen sind die Vorteile einer ruckfreien, druckvollen Beschleunigung zu spüren, wie man sie bislang nur von aufwändigeren Hybridkonfigurationen kennt“, beschreibt Norman Schmidt-Winkel den Effekt. Dank des intelligenten Antriebsmanagements lägen bei eAMT Schaltkomfort und Performance nahezu gleichauf mit herkömmlichen Wandler- oder Doppelkupplungsgetrieben.

eAMT ermöglicht auch Segeln

Die vom automatisierten manuellen Getriebe ausgehende Vortriebspause wird vom elektrischen Antrieb an der Hinterachse mit einem exakt passenden Drehmomenteinsatz überbrückt. Die Testfahrt im Demonstrationsfahrzeug veranschaulicht eindrucksvoll, wie harmonisch die Kräftebalance zwischen vorderem Verbrenner, automatisiertem Getriebe und hinterem E-Antrieb bereits in der Realität harmoniert.

ZF sieht eine Fülle von alltäglichen Verkehrssituationen, wo sich das eAMT bewähren kann. Diese Betriebsart biete sich, so die Entwickler, insbesondere für innerstädtische Fahrten, einen Kriechmodus für Staus oder für Rangier- und Parkmanöver an. Außerdem ermögliche eAMT auch das Segeln, das heißt das energiesparende Dahingleiten mit ausgekuppeltem Verbrennungsmotor. Blitzschnelles Zuschalten des Elektromotors, etwa zum Überholen, oder der zusätzliche Grip durch eine zweite angetriebene Achse auf rutschigen Untergrund seien weitere nützliche Funktionen.

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