Serienstart für Bosch-Hybrid

Die Hybrid-Varianten des VW Touareg und Porsche Cayenne S setzen auf die Parallel-Vollhybridtechnik von Bosch. Bis zu 60 km/h sind mit rein elektrischem Antrieb möglich.

Kürzlich ist die Serienproduktion der Hybrid-Varianten des VW Touareg und Porsche Cayenne S angelaufen. Beide Modelle setzen auf Parallel-Vollhybridtechnik von Bosch. Neben der Leistungselektronik und dem E-Motor liefert Bosch mit der Steuerung auch das „Gehirn“: Die Motronic regelt, wann E-Maschine, Verbrennungsmotor oder beide zusammenarbeiten.

Volkswagen und Porsche verwenden in ihren Hybridfahrzeugen jeweils einen per Kompressor aufgeladenen Dreiliter-Sechszylinder-V-Motor mit Direkteinspritzung und Achtgang-Automatikgetriebe. Er leistet 245 kW/333 PS und stellt ab 3.000 Umdrehungen pro Minute 440 Newtonmeter Drehmoment bereit. Ergänzt wird das Aggregat durch einen Integrierten Motor Generator (IMG) von Bosch. Die wassergekühlte E-Maschine ist einschließlich einer eigenen Kupplung in einem Hybridmodul zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe platziert, wo es mit einem Durchmesser von 30 Zentimetern und einer Länge von nur 145 Millimetern wenig Bauraum beansprucht.

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Der IMG hat 34 kW/46 PS Leistung und ein maximales Drehmoment von 300 Newtonmetern. Damit können Cayenne und Touareg maximal 60 Kilometer pro Stunde rein elektrisch fahren, sofern der Ladezustand der Nickel-Metallhydrid-(NiMH)-Batterie es zulässt. Diese hat eine Kapazität von 1,7 Kilowattstunden bei 288 Volt Spannung. Beim Bremsen gewinnt der dann als Generator arbeitende E-Motor kinetische Energie zurück, die in der Batterie gespeichert wird.

Ein Porsche zum Segeln

Geht der Fahrer vom Gas, wird bis zu einer Geschwindigkeit von rund 160 Kilometern pro Stunde die sogenannte Segelfunktion aktiviert: Der Verbrennungsmotor geht automatisch aus und das Fahrzeug rollt, ohne Kraftstoff zu verbrauchen, wobei alle Sicherheits- und Komfortsysteme uneingeschränkt weiter funktionieren. Auch beim Bremsen geht alles automatisch. Die Systemsteuerung errechnet anhand des Bremspedalweges, welches Bremsmoment durch den IMG elektrisch gestellt werden soll. Sicherheitssysteme wie ABS oder ESP bleiben auch hier unbeeinflusst – sie haben generell Vorrang.

Hat es der Fahrer eilig, arbeiten E-Maschine und Verbrennungsmotor zusammen. Bei diesem „Boosten“ steigt die Leistung auf 279 kW/380 PS, wobei der Fahrer bis zu 580 Newtonmeter Drehmoment abrufen kann. Gegenüber dem V8 aus den Fahrzeugen der ersten Generation verbrauchen die Hybridfahrzeuge bis zu 40 Prozent weniger Kraftstoff. Im EU-Zyklus sinkt der Verbrauch auf 8,2 Liter Benzin auf 100 Kilometer und damit auf 193 Gramm CO2 pro Kilometer.

Steuerung als Schlüssel

Um die Übergänge zwischen elektrischem, hybridem und verbrennungsmotorischem Fahren zu gewährleisten, hat die Steuerung ständigen Zugriff auf Sensordaten aus Verbrennungsmotor, E-Maschine, Batterie, Kupplung und anderen Komponenten. Damit analysiert und regelt die Elektronik in Echtzeit das Zusammenspiel der Antriebe. Ausführende Komponente ist eine adaptive Kupplung, die für die Übergänge sorgt. Sie stellt sicher, dass E-Maschine und Motor im Augenblick der Momentenübergabe exakt mit der gleichen Drehzahl laufen. Bosch sieht darin das technische Herzstück der Parallel-Hybrid-Technik.

Nach eigenen Angaben hat Bosch das Bauvolumen der Leistungselektronik im Zuge der Serienentwicklung ohne Leistungseinbußen um ein Drittel auf zehn Liter verringert und will in der nächsten Generation fünf Liter schaffen. Bei der Leistungselektronik handelt es sich um eine Kernkomponente, die zwischen Hochvoltbereich des Elektroantriebs und 12-Volt-Bordnetz vermittelt und den Gleichstrom der Batterie in dreiphasigen Wechselstrom für die E-Maschine wandelt – und umgekehrt.

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