Tot dusver is hybride rijden alleen mogelijk in combinatie met een automatische transmissie. Schaeffler automatiseert op een intelligente manier de traditionele koppeling van de handgeschakelde auto. Het E-Clutch systeem neemt het koppelen alleen in bepaalde rijsituaties over of voert alle koppelbewegingen volledig geautomatiseerd uit. Dit maakt het mogelijk ook in voertuigen met handgeschakelde versnellingsbak het brandstofverbruik te verlagen.
Voor handmatige transmissies heeft Schaeffler drie concepten voor een elektronische koppeling ontwikkeld die verschillen in automatiseringsgraad. In de MTplus wordt het principe van hydraulische krachtoverbrenging vastgehouden, maar wordt een extra actuator in de drukleiding ingebouwd. Op deze manier kan Schaeffler de meerkosten van MTplus boven een klassieke koppeling beperkt houden.
Deze gedeeltelijke automatisering is al voldoende om met ‘uitdrijven’ het brandstofverbruik te verminderen. Bij constante snelheid wordt de motor losgekoppeld van de versnellingsbak en uitgeschakeld of blijft stationair draaien; de MTPlus zorgt voor het ontkoppelen. Het signaal hiervoor komt indirect van de bestuurder die het gaspedaal loslaat. Bij verbruiksmeetcyclussen en in realistische rijcycli kan het brandstofverbruik met 2 % (motor gaat naar stationair) tot 6 % (motor wordt uitgeschakeld) omlaag. Met een demonstratiewagen met 1,2 liter benzinemotor kon Schaeffler aantonen dat de besparingen in stadsverkeer kunnen oplopen tot 8 %. ‘Uitdrijven’ kan ook nu al bijdragen aan vermindering van de CO2-uitstoot.
Intelligent koppelingspedaal
Bij het tweede concept, Clutch-by-wire, wordt de mechanische of hydraulische aansluiting voor de tegenkracht op het pedaal vervangen. De tegenkracht komt nu van een nieuw door Schaeffler ontwikkeld mechanisme. Dit omvat ook een sensor die de positie van het koppelingspedaal aan de actuator meldt. Daarom merkt de bestuurder niet direct dat de bekrachtiging van de koppeling is geautomatiseerd; hij rijdt gewoon zoals hij met een schakelbak gewend is. Het bekrachtigen en lichten van de koppeling gebeurt door een nieuw ontwikkelde, intelligente actuator die alle elektronica, een elektromotor en een spindeloverbrenging omvat. De aansluiting op de bekrachtiging van de koppeling gebeurt door een mechanische of hydraulische module. Het modulaire ontwerp maakt het systeem universeel toepasbaar en vermindert de ontwikkelings- en systeemkosten. Dit is belangrijk om het kostenvoordeel van manuele transmissie boven automatische transmissies te handhaven.
Clutch-by-wire is nog krachtiger dan MTplus: De tegendruk werkt ook in situaties die dynamisch ingrijpen noodzaken, bijvoorbeeld snel schakelen en plotseling remmen. Handig is de mogelijkheid de slag van het pedaal naar die van de koppeling elektrisch te tunen. Dit maakt een van de versnelling afhankelijke beweging of het kiezen van een sportmodus mogelijk, wat voorheen was voorbehouden aan automatische transmissies.
De prestaties van deze technologie zijn gedemonstreerd in samen met Ford en Continental gerealiseerde Gasoline Technology Car conceptauto. Hier levert de geautomatiseerde koppeling een belangrijke bijdrage aan het lagere verbruik en de CO2- reductie van 17 %.
Zonder pedaal
Technisch gezien hetzelfde is het elektronische koppeling management systeem (EKM) dat geen koppelingspedaal heeft. Het signaal voor het ontkoppelen wordt geleverd door een sensor wanneer de bestuurder schakelt. Ook het opkomen gebeurt automatisch wanneer de versnelling is ingeschakeld. De nog hogere mate van automatisering van EKM biedt goede mogelijkheden om een elektromotor in de aandrijflijn te integreren. Bij een goed gedimensioneerde batterij in een 48 V boordnet zorgt deze voor de aandrijving in situaties waarin de verbrandingsmotor oneconomisch werkt, bijvoorbeeld tijdens parkeren, stop-and-go verkeer of in de stad rijden op lage snelheid. EKM is daarmee een technisch elegante en zuinige instap tot hybride aandrijving.
Tekst: Jörg Walz, Schaeffler AG, Herzogenaurach (D)
Foto: Schaeffler AG
Vertaling en bewerking: Ad Spijkers
Inl.: Schaeffler Nederland BV, tel.: (0342) 40 30 00, www.schaeffler.nl.
