Bosch bag Touareg og Cayenne parallel-hybrid
Volkswagen og Porsche vælger begge at udstyre deres hybridbiler med en 3,0 liters sekscylindret V-motor med direkte benzinindsprøjtning og automatgear med otte gear. V6-motoren leverer 245 kW (333 HK) og et maksimalt drejemoment på 440 Nm fra 3000 omdrejninger pr. minut. Bilen har også Integreret MotorGenerator (IMG) udviklet af Bosch.
Den vandkølede elmotor er udstyret med en separat kobling placeret i et hybridmodul mellem forbrændingsmotor og gear, hvor det med en diameter på 30 cm og en længde på kun 145 mm kræver forbavsende lidt plads. IMG har 34 kW ydelse og et maks. drejemoment på 300 Nm. Det betyder, at Volkswagen og Porsche kan køre op til 50-60 km/time rent elektrisk, så længe nikkel-metal-hybrid-(NiMH)-batteriet har nok strøm. Batteriet har en kapacitet på 1,7 kWh ved 288 V spænding. Ved opbremsning får elmotoren – der nu fungerer som generator – kinetisk energi, der oplader højvoltbatteriet.
Når gaspedalen slippes, aktiveres den såkaldte "friløbs"-funktion op til en hastighed på ca. 160 km/t. Forbrændingsmotoren stopper automatisk, og bilen ruller frit uden at bruge brændstof, hvorved alle sikkerheds- og komfortsystemer fortsat fungerer ubegrænset. Opbremsning er også en fuldautomatisk proces. Systemstyringen beregner ved hjælp af bremsepedaltrykket, hvilket bremsemoment der skal indstilles elektrisk af IMG. Dette påvirker ikke sikkerhedssystemer som ABS eller ESP, der generelt har fortrin.
Power boost med elmotoren
Hvis bilens fører har travlt, samarbejder elmotor og forbrændingsmotor. Så accelererer Volkswagen og Porsche på 6,5 sekunder fra 0 til 100 km i timen. Denne "power boost"-funktion øger bilens ydelse til 279 kW (380 HK), og giver bilens fører et maks. drejemoment på 580 Nm. Sammenlignet med den første generation V8-biler bruger hybridbilerne op til 40 procent mindre brændstof. I EU-cyklus falder forbruget til 8,2 liter benzin pr. 100 km og dermed til 193 g/ CO2 pr. kilometer. Desuden opfylder begge biler Euro 5-normen og den amerikanske emissionsstandard ULEV 2.
Intelligent komfort
Det faktum, at forbrændingsmotor og elmotor samarbejder så godt, skyldes det perfekte samspil mellem moderne styringsteknologi og optimerede hybridkomponenter. Bosch kan trække på mange års erfaring på dette område takket være udviklingen af benzinindsprøjtningssystemer.
- Med hybridstyringsenheden har vi kombineret den bedste gennemprøvede teknologi med innovationer. Vi baserede systemet på Motronic, der allerede anvendes i mange benzindrevne biler med direkte indsprøjtning. Vi har endvidere integreret de funktioner, der er nødvendige for en hybridmotor, som vi har udviklet sammen med vores kunder, forklarer Dr. Matthias Küsell, der leder udvikling og kundeprojekter for hybrid- og elbiler hos Bosch.
En af de største udfordringer var at sikre en blød overgang mellem eldrevet, hybrid- og forbrændingsmotordrevet kørsel. Det var vigtigt for at sikre, at kørekomforten ikke ville blive forringet af omstillingen mellem benzin og eldrift (generatordrift). Dette opnås ved at give styreenheden permanent adgang til sensordata fra forbrændingsmotor, elmotor, batteri, kobling og andre komponenter. Den bruger disse data til at analysere og kontrollere de to drevs samspil i ægte tid. Der anvendes en adaptiv kobling, der sørger for bløde overgange. Styreenheden sikrer, at elmotor og motor arbejder med nøjagtigt det samme omdrejningstal, når drejemomentet overføres. Küsell ser dette som kernen i parallel-hybrid-teknologien.
Ekstra CAN-bus
En vigtig forudsætning for dette er V6-motoren med kompressoropladning. Motronic styrer forbrændingsmotoren med stor præcision helt ned til den enkelte indsprøjtning. Den anvender en ekstra CAN-bus til at udveksle alle relevante data med hybridkomponenter, ydelseselektronik og batteri, og den effektive direkte benzinindsprøjtning reducerer også udstødningsemissionen.
Forbrændingsmotor og elmotor supplerer hinanden så perfekt, at parallel-hybrider giver mulighed for helt nye komfortløsninger. Bosch kalder dette koncept Active Damp Control, der giver den sekscylindrede motor den sedan-lignende følelse af en meget større motor. Fremover kan dette koncept fjerne nogle typiske ulemper ved mindre turbomotorer som f.eks. dårlig acceleration og dermed bane vejen for ekstremt økonomiske masseproducerede downsizing-koncepter.
Optimerede komponenter
Sammenlignet med andre hybridkoncepter er parallel-fuldhybrid-teknikken billigere at gennemføre. For eksempel er der kun brug for en elmotor, der fungerer som både motor og generator. For at give mulighed for en bredere anvendelse af denne miljøvenlige teknologi i forskellige bilklasser videreudvikler Bosch permanent systemerne på komponentniveau – for eksempel med henblik på ydelseselektronikkens pladsvolumen. Trods balancegangen mellem robust konstruktion samt maksimal effektivitet og minimale pladskrav kunne ingeniørerne reducere ydelseselektronikkens volumen en tredjedel til 10 liter uden at gå på kompromis med ydelsen.
- Det er vores mål at få den næste generation ned på fem liter, siger Küsell. Ydelseselektronikken er en kernekomponent, der sørger for kontakt mellem eldrevets højvoltområde og bilens elektriske system på 12 volt, og hvis vekselretter forvandler batteriets jævnstrøm til trefaset vekselstrøm til elmotoren og omvendt.
