Im Laufe seiner über 100-jährigen Geschichte wurde das Automobil kontinuierlich weiterentwickelt. Dennoch ist das Verbesserungspotenzial nicht ausgeschöpft. Auf der Suche nach Antrieben mit geringem CO2-Ausstoß ist die Forschung im Bereich Hybridfahrzeuge weit vorangeschritten. Dazu liefert das Buch einen aktuellen Überblick. Das prototypische Hybridfahrzeug vereint dabei das Beste aus allen Welten: dynamische, leistungsstarke Fahrzeuge, weniger Verbrauch und Emissionen, geringere Umweltbelastung und reduzierte Fertigungskosten.

Dr. Peter Hofmann ist Associate Professor am Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Kraftfahrzeugbau der Technischen Universität Wien und hält dort die Vorlesung Hybridfahrzeuge. Seit 2003 ist er Leiter des Kompetenznetzwerkes Antriebssysteme der Zukunft (K-net KFZ), welches sich mit der Entwicklung von Hybridantriebssystemen beschäftigt.

Abkürzungsverzeichnis1 Einleitung1.1 Verkehr und seine Auswirkungen auf die Umwelt1.2 Historie von Hybridfahrzeugen1.3 Prognosen für Hybridfahrzeuge2 Definitionen und Klassifizierung der Hybridkonzepte2.1 Serieller Hybrid2.2 Parallelhybrid2.3 Leistungsverzweigter Hybrid2.4 Micro-Hybrid2.5 Mild-Hybrid2.6 Full-Hybrid2.7 Plug-In-Hybrid2.8 Zusammenfassung Hybridsysteme3 Motivation zum Bau von Hybridantriebssystemen3.1 Gesetzliche Rahmenbedingungen3.1.1 Situation in Kalifornien/USA3.1.2 Situation in Europa3.1.3 Zusammenfassung3.2 Kraftstoffverbrauch3.2.1 Lastpunktanhebung3.2.2 Start/Stopp3.2.3 Elektrisches Fahren3.2.4 Rekuperation3.2.5 Zusammenfassung Kraftstoffverbrauchseinsparungspotenzial3.3 Emissionen und Lärm3.3.1 Elektrisch emissionsfrei fahren3.3.2 Lastpunktverschiebung3.3.3 Start/Stopp3.4 Funktionalität3.4.1 E4WD Elektrischer Allradantrieb3.4.2 Torque Vectoring3.4.3 Spannungsversorgung Power Station4 Hybridkomponenten4.1 Verbrennungskraftmaschinen4.1.1 Ottomotoren4.1.2 Dieselmotoren4.1.3 Zweitaktmotoren4.1.4 Rotationskolbenmotoren4.1.5 Stirlingmotoren4.1.6 Gasturbinen4.1.7 Brennstoffzellen4.2 Elektromaschinen4.2.1 Betriebsgrenezn von Elektromaschinen4.2.2 Gleichstrommaschinen4.2.3 Drehstrommaschinen4.2.4 Asynchronmaschine4.2.5 Synchronmaschinen4.2.6 Permanenterregte Synchronmaschine4.2.7 Geschaltete Reluktanzmaschine4.2.8 Permanenterregte Transversalflussmaschine4.2.9 Vergleich der verschiedenen Elektromaschinen 4.2.10 Ausführungsformen4.2.11 Getriebeintegration4.3 Leistungselektronik (Stromrichter)4.3.1Halbleiter-Elemente4.3.2 Leistungselektronische Schaltungen4.4 Energiespeicher4.4.1 Allgemeines4.4.2 Sekundärelemente4.4.3 Blei-Batterien (Pb/PbO?)4.4.4 Nickel-Cadmium-Batterien4.4.5 Nickel-Metallhydrid-Batteriesysteme4.4.6 Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ion)4.4.7 Na-NiCl-Batterie (Zebra)4.4.8 Natrium-Schwefel-Batterie4.4.9 Superkondensatoren4.4.10 Schwungradspeicher4.4.11 Hydropneumatische Speicher4.4.12 Vergleich der Energiespeichersysteme4.5 Nebenaggregate4.5.1 Hydraulische Impulsspeicher HIS®4.5.2 Elektrische Servolenkung4.5.3 Heizung und Klimatisierung5 Antriebsstrangmanagement5.1 Betriebszustände von Hybridfahrzeugen5.2 Betriebsstrategien5.2.1 Einteilung von Betriebsstrategien5.3 Simulation von Hybridfahrzeugen5.3.1 Modellierung eines Hybridfahrzeugs5.3.2 Beispiel Betriebsstrategie5.3.3 Beispiel für Dimensionierung der E-Komponenten5.3.4 Betriebsstrategien unter Einbeziehung des Thermomanagements5.4 Betriebsstrategien mit Prognosefunktionen6 Ausgeführte Pkw- und Motorrad-Hybridkonzepte6.1 Toyota Prius6.2 Lexus RX400h und RX450h6.3 Lexus GS450h6.4 Lexus LS600h6.5 Integraqted Motor Assist (IMA)-Hybridsystem von Honda6.6 Mercedes-Benz S 400 HYBRID6.7 Mercedes-Benz ML 450 Hybrid6.8 BMW X6 ActiveHybrid6.9 Magna HYSUV6.10 VW Touareg Hybrid6.11 AVL ECO Target6.12 AVL Turbohybrid6.13 Opel Flextreme und Ampera6.14 VW twinDrive6.15 Toyota Supra HV-R (Hybrid)6.16 Piaggio MP3 Hybrid7 Ausgeführte Lkw- und Bus-Hybridkonzepte7.1 Hybridbusse7.1.1 Orion VII HybriDrive7.1.2 Mitsubishi Fuso Aero7.1.3 Mercedes-Benz Citaro G BlueTec Hybrid7.1.4 MAN Hybridbusse7.1.5