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 Bei
modernen Kraftfahrzeugen tritt im Zuge der Verbrauchsminimierung die
Überlegung auf, den Einspritzvorgang zu optimieren. Dazu ist eine direkte
dynamische Steuerung der Einspritzung notwendig. Zudem werden zunehmend
höhere Anforderungen an die Pumpen gestellt, die den benötigten
Einspritzdruck zu jedem Zeitpunkt erbringen müssen.
Ein mögliches Konzept geht
von einem elektrischen Antrieb der Einspritzpumpe aus. Der Antrieb soll
verbrauchsabhängig angesteuert werden und den Druck für die Einspritzung erst
bei Bedarf aufbauen. Dieser Antrieb soll zum einen einen möglichst geringen
Leistungsbedarf und Bauraum und zum anderen eine hohe Dynamik und geringen
Kühlungsbedarf aufweisen.
Im Rahmen dieser
Diplomarbeit werden verschiedene elektrische Motorkonzepte auf diese
Bewertungskriterien hin untersucht und gegenübergestellt. Weitere Vorgaben
und Randbedingungen sind der Drehzahlbereich, die Drehmomentanforderung der
Hochdruckpumpe, die Bordnetzspannung sowie die Umgebungstemperatur. Mit
diesen Rahmenbedingungen werden die verschiedenen Antriebe ausgelegt und die
benötigte Ansteuerung ermittelt. Neben einer Wirkungsgrad- und Anlaufszeitabsschätzung
werden die Kosten für die einzelnen Konzepte überschlägig bestimmt.
Im Bild sind die vier
betrachteten Maschinentypen dargestellt. Von oben links nach unten rechts
sind dies eine Asynchronmaschine mit Käfigläuger und 24 Nuten im Stator und
28 im Rotor, eine Permanenterregte Synchronmaschine mit 24 Statornuten und 4
Rotorpolen, eine Modulare Dauermagnetmaschine mit 6 Stator- und 4 Rotorpolen
und eine Geschaltete Reluktanzmaschine mit 6 Stator- und 4 Rotorpolen.
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