DE10125437A1 - Brennkraftangetriebenes Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Lamellen-Kupplungsanordnung, die zum Erwärmen von Kraftstofföl einsetzbar ist - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer ggf. dieselmotorischen Brennkraftmaschine (16) und einem dieser zugeordneten Kraftstofftank (20), aus dem ein Kraftstoff, ggf. ein Kraftstofföl, der Brennkraftmaschine zuführbar ist, ggf. unter Vermittlung einer Kraftstoffpumpenanordnung (28), sowie mit einem Getriebe und einer Kupplungseinrichtung (10) zur Momentenübertragung zwischen der Brennkraftmaschine und dem Getriebe, wobei die Kupplungseinrichtung wenigstens eine einer Getriebeeingangswelle zugeordnete Lamellen-Kupplungsanordnung (12, 14) mit einem Lamellenpaket aufweist, dem Kühlmedium, ggf. Kühlöl, aus einem Kühlmediumreservoir (34) zuführbar ist, um Reibungswärme vom Lamellenpaket abzuführen. Es wird vorgeschlagen, dass von dem Lamellenpaket abgeführtes Kühlöl als Kraftstofföl der Brennkraftmaschine zuführbar ist oder/und dass von dem Lamellenpaket abgeführtes Kühlmedium, ggf. Kühlöl, durch eine Kühlmedium-Kraftstoff-Wärmetauscheranordnung (42) führbar ist, um die vom Lamellenpaket abgeführte Reibungswärme zum Erwärmen des Kraftstoffs zu verwenden.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein ein Kraftfahrzeug mit einer ggf. dieselmoto­ rischen Brennkraftmaschine und einem dieser zugeordneten Kraftstofftank, aus dem ein Kraftstoff, beispielsweise ein Kraftstofföl, der Brennkraftma­ schine zuführbar ist, ggf. unter Vermittlung einer Kraftstoffpumpenanord­ nung, sowie mit einem Getriebe und einer Kupplungseinrichtung zur Mo­ mentenübertragung zwischen der Brennkraftmaschine und dem Getriebe, wobei die Kupplungseinrichtung wenigstens eine einer Getriebeeingangs­ welle zugeordnete Lamellen-Kupplungsanordnung mit einem Lamellenpaket aufweist, dem Kühlmedium, ggf. Kühlöl, aus einem Kühlmediumreservoir zuführbar ist, um Reibungswärme vom Lamellenpaket abzuführen. Es wird beispielsweise an ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine gedacht, die mit natürlichem Pflanzenöl, etwa Rapsöl, Leinöl, Sojaöl, Sonnenblumen­ öl oder Palmöl (im Gegensatz zu häufig als "Biodiesel" bezeichneten Methylester von natürlichen Ölen, z. B. Rapsöl-Methylester (RME), oder Kraftstoffen, etwa Dieselkraftstoff, auf Grundlage von Mineralöl) betreibbar ist.

Alternative Kraftstoffe für Kraftfahrzeuge haben in jüngerer Zeit zunehmen­ des Interesse gefunden, zum einen aufgrund der stark angestiegenen Benzin- und Dieselpreise und zum anderen im Hinblick auf die begrenzten Mineral­ ölressourcen. Im Mittelpunkt des Interesses standen dabei der sogenannte Biodiesel, insbesondere Raps-Methylester (RME), Erdgas, insbesondere sogenanntes CNG (Compressed Natural Gas), und Wasserstoff. Demgegen­ über hat die Möglichkeit, Pflanzenöl als Treibstoff für Verbrennungsmotoren einzusetzen, eher weniger Interesse gefunden, obwohl schon Rudolf Diesel in seiner Patentschrift von 1912 den Gebrauch von Pflanzenöl als Kraftstoff vorschlug und seinen ersten Motor mit Rizinusöl betrieb. Zwar sind in der Patentliteratur (vgl. DE-OS 33 43 677, DE 43 25 194 A1 und DE 197 47 854 A1) dieselmotorische Brennkraftmaschinen bekannt geworden, die sich mit reinem Pflanzenöl betreiben lassen. Soweit ersichtlich, sind diese Vorschläge in der Praxis, insbesondere im Personenkraftwagenbau, noch nicht umgesetzt worden, jedenfalls nicht im nennenswerten Umfang, wohingegen mittlerweile von verschiedenen Herstellern mit CNG oder RME betreibbare Personenkraftwagen angeboten werden.

Pflanzenöl (PÖL) ist nicht mit Biodiesel (Pflanzenölmethylester) zu verwech­ seln, sondern ist eine Vorstufe desselben und wird durch Auspressen von Ölsaaten gewonnen. Der größte Unterschied zwischen Diesel- bzw. Biodie­ sel einerseits und PÖL andererseits liegt in der wesentlich höheren, ca. 20- fachen Viskosität von PÖL. Diese Viskosität macht in der Regel eine perma­ nente Vorheizung des PÖL auf ca. 50°C erforderlich, um die Viskosität des PÖL so weit zu verringern, dass es mit herkömmlichen Kraftstoffpumpen problemlos zur Brennkraftmaschine, speziell zum entsprechend ausgelegten Dieselmotor, gefördert werden kann. Es erscheint plausibel, dass das Erfordernis des Vorheizens direkt oder indirekt einer Umsetzung der Vor­ schläge betreffend Verwendung von PÖL als Kraftfahrzeugtreibstoff ent­ gegenstand, sei es aufgrund des Kostenaufwands für eine entsprechend für Dauerbetrieb ausgelegte Heizvorrichtung oder sei es im Hinblick auf den durch das Vorheizen erhöhten Energieverbrauch.

In völlig anderem Zusammenhang haben in der Kraftfahrzeugtechnik in jüngerer Zeit sogenannte Doppelkupplungen mit zwei jeweils einer Getrie­ beeingangswelle eines Lastschaltgetriebes zugeordneten Kupplungsanord­ nungen Interesse gefunden, da auf Grundlage einer derartigen Doppelkupp­ lung und eines derartigen Lastschaltgetriebes, die automatisiert ein- und auskuppelbar und schaltbar sind, ein Fahrkomfort ähnlich wie bei einem herkömmlichen Automatikgetriebe mit Drehmomentwandler mit hohem energetischen Wirkungsgrad erreicht werden kann. Ein betreffend die Doppelkupplung erfolgter Ansatz ist, die Kupplungsanordnungen als nass­ laufende Lamellen-Kupplungsanordnungen auszuführen. Es wird hierzu beispielsweise auf die Offenlegungsschriften DE 100 04 179 A1, DE 100 04 186 A1, DE 100 04 189 A1, DE 100 04 190 A1 und DE 100 04 195 A1 verwiesen.

Nasslaufende Lamellen-Kupplungsanordnungen werden unter Einwirkung bzw. Zufuhr von Kühlöl betrieben, welches an den Lamellen anfallende Reibleistung abführt und so eine Überhitzung der Lamellen bzw. der Kupp­ lungsanordnung verhindert. Um eine permanente Kühlung gewährleisten zu können, muss das Kühlöl durch einen Ölkühler geführt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art mit verbessertem Wärmehaushalt bereitzustellen. Hierzu schlägt die Erfin­ dung vor, dass von dem Lamellenpaket abgeführtes Kühlöl als Kraftstofföl der Brennkraftmaschine zuführbar ist oder/und dass von dem Lamellenpa­ ket abgeführtes Kühlmedium, ggf. Kühlöl, durch eine Kühlmedium-Kraft­ stoff-Wärmetauscheranordnung führbar ist, um die vom Lamellenpaket abgeführte Reibungswärme zum Erwärmen des Kraftstoffs zu verwenden.

Der Erfindung liegt die überraschende Idee zugrunde, die vom Lamellenpa­ ket abgeführte Wärmeenergie zum Anwärmen des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffs bzw. Kraftstofföls zu verwenden. Eine solche Anwärmung ist, wie oben ausgeführt, beispielsweise für Kraftstofföl in Form von natürlichem Pflanzenöl (PÖL) erforderlich. Da aber die an den Lamellen anfallende Reibungswärme stark vom Betriebszustand des Kraft­ fahrzeugs abhängt (bei schlupfenden Anfahrvorgängen ist beispielsweise 50 bis 80 kW "Heizleistung" von den Lamellen abzuführen, wohingegen im normalen Fahrbetrieb bei wiederholt auftretenden Schaltvorgängen, etwa einem Schaltvorgang pro gefahrenem Kilometer, an den Lamellen eine "Heizleistung" von einigen kWs auftritt), wird man in der Praxis bei Anwen­ dung des Erfindungsvorschlags nicht unbedingt auf eine beispielsweise elektrische Zusatzheizung insbesondere für den Kraftfahrzeugstart bzw. zum Warmlaufen, unter Umständen aber auch im Dauerbetrieb mit wenigen Schaltvorgängen (etwa Autobahnfahrten ohne Gangwechsel) verzichten können. Ferner wird man in der Praxis nicht unbedingt auf einen gesonder­ ten Ölkühler zum Kühlen des Kühlöls im Falle von großem Wärmeeintrag (beispielsweise unter länger andauerndem Schlupfbetrieb der Lamellen- Kupplungsanordnung) verzichten können. Demgegenüber hat der Erfinder erkannt, dass gleichwohl die vorgeschlagene Ausnutzung der von den Lamellen abgeführten Wärmeenergie für die Anwärmung des Kraft- oder Brennstoffs bzw. Kraft- oder Brennstofföls vorteilhaft ist und es beispiels­ weise möglich macht, dass kostengünstige, nicht für den Dauerbetrieb ausgelegte elektrische Heizvorrichtungen verwendbar sind, die nur für den Start bzw. Wärmlaufvorgänge und ggf. noch in gewissen Zusatzheizbe­ darfsituationen benötigt werden und ansonsten abgeschaltet bleiben kön­ nen.

Durch den Erfindungsvorschlag soll bevorzugt erreicht werden, dass auf Grundlage der von dem Lamellenpaket abgeführten Reibungswärme sowie ggf. vermittels einer dem Kraftstofftank oder/und wenigstens einer Kraft­ stoffleitung zugeordneten Zusatz-Heizeinrichtung Kraftstoff für die Zufuhr zur Brennkraftmaschine auf eine Mindest-Temperatur bringbar ist, bei der der Kraftstoff von der Kraftstoffpumpenanordnung förderbar oder/und von der Brennkraftmaschine als Kraftstoff nutzbar, ggf. in eine Brennkammer oder/und in einen Ansaugkanal einspritzbar, ist.

Bei der Kupplungseinrichtung kann es sich um eine Doppel- oder Mehrfach- Kupplungseinrichtung handeln, beispielsweise entsprechend der in den vorstehend genannten Offenlegungsschriften offenbarten Art.

Aus der vorangehenden Diskussion wurde deutlich, dass insbesondere an ein Kraftfahrzeug bzw. eine Brennkraftmaschine gedacht wird, das/die mit Pflanzenöl (PÖL) betreibbar ist.

Betreffend die Wärmetauscheranordnung kann vorgesehen sein, dass diese derart in Bezug zum Kraftstofftank angeordnet und ausgebildet ist, dass von dem Lamellenpaket abgeführtes Kühlmedium (ggf. Kühlöl) in Wärme­ austauschverbindung mit in dem Kraftstofftank enthaltenem Kraftstoff tritt. Eine andere Möglichkeit ist, dass die Wärmetauscheranordnung als Durch­ fluss-Wärmetauscheranordnung ausgeführt ist, in der von dem Lamellenpa­ ket abgeführtes Kühlmedium mit vom Kraftstofftank abgezogenem, in Richtung zur Brennkraftmaschine fließendem Kraftstoff in Wärmeaus­ tauschverbindung tritt.

Es kann eine Pumpenanordnung vorgesehen sein, die der Zufuhr von Kühlöl zur Kupplungseinrichtung bzw. zu den zu kühlenden Lamellen dient. Dies­ bezüglich wird weiterbildend vorgeschlagen, dass die Pumpenanordnung eine Abgabeseite und eine Ansaugseite aufweist, welche Abgabeseite mit einem Zuführanschluss der Kupplungseinrichtung in Ölzuführverbindung steht oder bringbar ist (ggf. über einen Ölkühler) und welche Ansaugseite mit dem Kraftstofftank in Ansaugverbindung steht oder bringbar ist, um darin enthaltenes Kraftstofföl als Kühlöl anzusaugen, oder/und mit wenigs­ tens einem gegenüber dem Kraftstofftank gesonderten Ölreservoir (ggf. Kupplungssumpf oder/und Getriebesumpf oder/und Brennkraftmaschinen­ sumpf) in Ansaugverbindung steht oder bringbar ist, um darin enthaltenes Öl als Kühlöl anzusaugen.

Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass das Ölre­ servoir mit dem Kraftstofftank in Ölzuführverbindung steht oder bringbar ist, um Kraftstofföl aus dem Kraftstofftank in das Ölreservoir zuzuführen. Hierbei kann eine Füllstands-Steuer/Regel-Einrichtung (beispielsweise auf Schwimmer-Basis) vorgesehen sein, die einen Füllstand des Ölreservoirs durch Zufuhr von Kraftstofföl aus dem Kraftstofftank in das Ölreservoir in einem Soll-Bereich hält. Um Beschädigungen der Kupplungseinrichtung und ggf. weiterer Komponenten des Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs, insbeson­ dere der Brennkraftmaschine oder/und des Getriebes, zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass der Betrieb der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von einem von der Füllstands-Steuer/Regel-Einrichtung erfassten Ist-Füll­ stand und ggf. wenigstens einem weiteren erfassten Betriebsparameter sperrbar und freigebbar ist, wobei vorzugsweise der Betrieb automatisch dann gesperrt wird, wenn der Ist-Füllstand unter einem Mindest-Füllstand liegt. Auf diese Weise kann beispielsweise sichergestellt werden, dass bei leergefahrenem Kraftstofftank nicht noch der Kupplungssumpf oder/und der Getriebesumpf oder/und der Brennkraftmaschinensumpf leergefahren werden.

Der Kupplungseinrichtung kann eine Ventilanordnung nachgeschaltet sein, über die das vom Lamellenpaket abgeführte Kühlöl wahlweise in den Kraft­ stofftank oder in das Ölreservoir oder ggf. in einstellbaren Anteilen in den Kraftstofftank und in das Ölreservoir zuführbar ist, soweit das Kühlöl nicht der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Ferner kann eine Ventilanordnung der Brennkraftmaschine vorgeschaltet sein, über die wahlweise vom Lamel­ lenpaket abgeführtes Kühlöl oder Kraftstofföl aus dem Kraftstofftank oder ggf. in einstellbaren Anteilen vom Lamellenpaket abgeführtes Kühlöl und Kraftstofföl aus dem Kraftstofftank der Brennkraftmaschine zuführbar ist, ggf. unter Vermittlung der Kraftstoffpumpenanordnung. Die beiden Ventil­ anordnungen können verschiedene Ventilanordnungen sein, die kein Ventil gemeinsam haben, oder es kann sich um die gleiche, einerseits der Kupp­ lungseinrichtung nachgeschaltete und andererseits der Brennkraftmaschine vorgeschaltete Ventilanordnung handeln oder - allgemeiner - um zwei Ventilanordnungen handeln, die wenigstens ein Ventil gemeinsam haben.

Es kann eine oder es können mehrere Temperatursensoren vorgesehen sein zum Erfassen wenigstens einer Öl- oder Kraftstofftemperatur, vorzugsweise wenigstens einer dem Kraftstofftankinhalt zugeordneten Kraftstofftempera­ tur oder/und wenigstens einer dem Ölreservoirinhalt zugeordneten Öltempe­ ratur oder/und wenigstens einer einem Zufuhr-Kraftstofffluss zur Brenn­ kraftmaschine zugeordneten Kraftstofftemperatur.

Die der Kupplungseinrichtung nachgeschaltete Ventilanordnung oder/und die der Brennkraftmaschine vorgeschaltete Ventilanordnung können/kann in Abhängigkeit von wenigstens einer Öl- bzw. Kraftstofftemperatur verstell­ bar sein.

Als besonders bevorzugt wird vorgeschlagen, dass ein Brennkraftmaschi­ nen-Schmierölkreislauf oder/und ein Getriebe-Schmierölkreislauf mit einem das Kühlöl zur Lamellen-Kupplungseinrichtung führenden Kühlölkreislauf oder/und mit einem das Kraftstofföl zur Brennkraftmaschine führenden Kraftstoffölkreislauf zusammengeschaltet oder zusammenschaltbar ist, vorzugsweise derart, dass Öl aus dem/einem Brennkraftmaschinensumpf oder/und aus dem/einem Getriebesumpf als Kühlöl zur Lamellen-Kupplungs­ einrichtung zuführbar ist, ggf. über den/einen Kupplungssumpf, oder/und als Kraftstofföl der Brennkraftmaschine zuführbar ist. Beispielsweise kann man durch Nutzung von in dem betreffenden Ölsumpf enthaltenem Öl für den Betrieb der Brennkraftmaschine erreichen, dass das Öl im betreffenden Ölsumpf kontinuierlich erneuert wird. Ferner kann man auch die Ölanwär­ mung innerhalb der Brennkraftmaschine oder/und innerhalb des Getriebes direkt oder indirekt für die Erwärmung des der Brennkraftmaschine zuzufüh­ renden Kraftstoffs bzw. Kraftstofföls nutzbar machen.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeug- Antriebsstrangs mit einer Brennkraftmaschine und einer Lamellen-Kupp­ lungseinrichtung. Es wird vorgeschlagen, dass Wärmeenergie von wenigs­ tens einem Lamellenpaket der Lamellen-Kupplungseinrichtung abgeführt und zumindest teilweise zur Erwärmung von der Brennkraftmaschine zuzu­ führendem Kraftstoff verwendet wird.

Die Erfindung wird anhand von in den Figuren gezeigten Ausführungsbei­ spielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kombination aus einer Brennkraftmaschine und einer dieser zugeordneten Kupplungseinrichtung samt einem Kraftstofftank für die Brennkraftmaschine.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä­ ßen Kombination aus einer Brennkraftmaschine und einer dieser zugeordneten Kupplungseinrichtung samt einem Kraft­ stofftank für die Brennkraftmaschine.

In einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs gemäß Fig. 1 ist eine nasslaufende Lamellen-Kupplungseinrichtung 10 mit zwei Lamellen-Kupplungsanordnun­ gen 12 und 14 zwischen einer dieselmotorischen Brennkraftmaschine 16 und einem nicht dargestellten Lastschaltgetriebe angeordnet, um wahl­ weise und im Überschneidungsbetrieb eine erste und eine zweite Getrie­ beeingangswelle mit einer Abtriebswelle der Brennkraftmaschine 16 in Drehmomentübertragungsverbindung zu bringen. Bei der Kupplungsein­ richtung 10, die auch als Doppelkupplung bezeichnet werden kann, kann es sich um eine Kupplungskonstruktion der in verschiedenen Patentanmeldun­ gen der Anmelderin beschriebenen Art handeln, es wird insbesondere auf die Offenlegungsschriften DE 100 04 179 A1, DE 100 04 186 A1, DE 100 04 189 A1, DE 100 04 190 A1 und DE 100 04 195 A1 verwiesen.

Die Brennkraftmaschine 16 ist dafür ausgelegt, mit natürlichem Pflanzenöl (PÖL) betrieben zu werden. Das Pflanzenöl wird in einem Kraftstofftank 20 bereitgehalten und der Brennkraftmaschine 16 über eine Versorgungslei­ tung 22 zugeführt. Das vom Tank 20 abgezogene Pflanzenöl passiert einen Temperaturfühler 24, einen Kraftstofffilter 26 und wenigstens eine Kraft­ stoffpumpe 28. Um das Pflanzenöl für die Zufuhr zur Brennkraftmaschine und insbesondere für die Förderung durch die Pumpe 28 hinreichend dünn­ flüssig (niederviskos) zu machen, ist vorzugsweise wenigstens eine elek­ trische Ölerwärmungseinrichtung vorgesehen, beispielsweise eine Tankhei­ zung (vorzugsweise kombiniert mit einem isolierten Tank), eine der Leitung 22 zugeordnete Leitungsheizung (etwa in der Art eines Durchlauferhitzers) oder eine dem Filter 26 zugeordnete Filterheizung. Die genannten Heizvor­ richtungen können in Abhängigkeit von durch den Temperaturfühler 24 oder/und anderen Temperaturfühlern erfassten Temperaturen steuer/regel­ bar sein.

Die Doppelkupplung 10 wird mittels einer von einem steuerbaren oder regelbaren Elektromotor 30 antreibbaren Ölpumpe 32 aus einem Kupp­ lungssumpf 34 (über einen Ölfilter 36) mit Kühlöl versorgt, um Reibungs­ wärme von den Lamellen der Lamellen-Kupplungsanordnungen abzuführen. Ein elektrisch ansteuerbares Ventil 40 ist dafür vorgesehen, das der Dop­ pelkupplung 10 zuzuführende Kühlöl direkt zuzuführen oder über einen Ölkühler 42 zu führen. Erfindungsgemäß steht das Kühlöl 42 bei entspre­ chender Stellung des Ventils 40 über den als Wärmeaustauscher ausge­ führten Kühler 42 mit dem als Brennstoff oder Treibstoff dienenden Me­ dium (insbesondere Öl) in Wärmeaustauschverbindung, und zwar im Falle des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 mit dem im Tank 20 bereitgehaltenen Pflanzenöl. Durch den in den Tank 20 integrierten Öl/PÖL-Kühler 42 wird erreicht, dass das im Tank bereitgehaltene Pflanzenöl als Kühlmedium für das Kupplungskühlöl dient und hierdurch selbst aufgeheizt wird, so dass seine Viskosität entsprechend erniedrigt wird. Soweit durch die von den Lamellen abgeführte, und dem Pflanzenöl zugeführte Wärme eine ausrei­ chend niedrige Viskosität für das Pflanzenöl erreicht wird, kann eine Auf­ heizung des Pflanzenöls auf anderem Wege, etwa mittels der genannten Heizvorrichtungen, verzichtet werden.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Kühler 42 als im Tank an­ geordnetes, spiralförmiges Rohrleitungssystem im unteren Bereich des Tanks 20 ausgeführt. Vermittels des Kühlers 42 wird der gesamte Tankin­ halt aufgeheizt. Der Kühler kann ähnlich einem Heizungskessel einer Zen­ tralheizung ausgebildet sein. Eine andere Möglichkeit ist, einen separaten Kühler außerhalb des Treibstofftanks vorzusehen, durch den einerseits das der Doppelkupplung zuzuführende Kühlöl und andererseits Pflanzenöl fließt. Hierzu könnte der Kühler in der Leitung 22 angeordnet sein. Es kann aber auch ein von der Leitung 22 gesonderter Heizkreislauf für das Pflanzenöl vorgesehen sein.

Das der Doppelkupplung 10 zugeführte Kühlöl fließt aus der Doppelkupp­ lung 12 zurück in den Ölsumpf 34.

In der Regel wird man auf elektrische oder andere Heizvorrichtungen für das Pflanzenöl nicht verzichten, da die Brennkraftmaschine unter normalen Bedingungen zuerst mit erwärmtem Pflanzenöl gestartet werden muss, bevor dann die Doppelkupplung 12 überhaupt erst Wärmeenergie abgeben kann. Eine andere, alternativ oder zusätzlich zum Vorsehen von Heizvor­ richtungen in Frage kommende Möglichkeit ist aber, den Pflanzenöltank 20 als hochisolierten Wärmespeicher auszuführen oder einen gesonderten, hochisolierten Wärmespeicher oder Latenzspeicher vorzusehen, der für das Starten der Brennkraftmaschine über einen langen Zeitraum ausreichend Wärmeenergie speichern kann. Auch im Falle eines derartigen Wärmespei­ chers ist es aber empfehlenswert, zumindest eine Not-Heizvorrichtung vorzusehen, um nur für den Start bzw. den Warmlaufvorgang das Pflanzen­ öl erwärmen zu können. Im weiteren Fahrbetrieb kann die oder können die Heizvorrichtungen dann abgeschaltet werden.

Durch den Erfindungsvorschlag wird ein deutlich verbesserter Energiehaus­ halt des Kraftfahrzeugs erreicht und ggf. vorgesehene elektrische Heizvor­ richtungen oder andere Heizvorrichtungen brauchen nicht für den Dauerbe­ trieb konzipiert sein.

Zusätzlich zum Kühler 42 kann oder sollte noch ein weiterer, vom Wärme­ austausch mit Pflanzenöl unabhängiger Ölkühler vorgesehen sein, da beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die Kühlleistung des Kühlers 42 von der Füllstandshöhe des Vorratstanks 20 abhängt. Eine andere Möglichkeit ist, stets einen Mindestfüllstand im Treibstofftank zu gewährleisten, beispiels­ weise durch eine Füllstands-Überwachungseinrichtung oder durch entspre­ chende Ausgestaltung des Tanks.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind für das Pflanzenöl einerseits und das Kupplungskühlöl andererseits voneinander völlig unabhängige Ölkreisläufe vorgesehen, und es kommt zu keinem direkten Kontakt bzw. zu keiner Vermischung von Pflanzenöl und Kühlöl. Als Kühlöl kann bei­ spielsweise ein Mineralöl oder ein synthetisches Öl verwendet werden.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem das der Doppelkupplung 10 beispielsweise über einen Ölkühler 50 zugeführte Kühlöl nach Passieren der Kupplungslamellen nicht zwingend in den Kupplungssumpf 34 rückgeführt wird, sondern über eine Leitung 52 und ein Ventil 54 der Brennkraftma­ schine 16 als Kraftstoff zugeführt werden kann, wobei das Kühlöl dann über den Temperaturfühler 24, den Ölfilter 26 und die Kraftstoffpumpe 28 der Brennkraftmaschine 16 zugeführt wird. Das Ventil 54 dient dazu, wahlweise die Abgabeseite der Doppelkupplung 10 oder (über die Leitung 22) einen Abgabeanschluss des Tanks 20 mit der Brennkraftmaschine 16 in Ölversorgungsverbindung zu bringen. Soweit das durch die Doppelkupp­ lung 10 fließende Kühlöl über die Leitung 52 nicht der Brennkraftmaschine 16 zugeführt wird, etwa weil das Ventil 54 den Durchgang für das Kühlöl sperrt oder weil von der Doppelkupplung 10 mehr Kühlöl abgegeben wird, als der Brennkraftmaschine 16 zuzuführen ist, wird das Kühlöl über ein Ventil 56 wahlweise in den Kupplungssumpf 34 zurückgeführt oder dem Tank 20 zugeführt. Durch die Nutzung des Kühlöls als Brennstofföl, sei es direkt durch Zufuhr des von der Kupplung 10 abgegebenen Kühlöls als Brennstofföl zur Brennkraftmaschine, sei es durch Zufuhr des von der Doppelkupplung 10 abgegebenen Kühlöls zum Tank 20, wird die von den Lamellen abgeführte Reibungswärme wiederum dazu verwendet, eine Temperaturerhöhung von der Brennkraftmaschine 16 zuzuführendem bzw. gespeichertem Brennstofföl zu erreichen, insbesondere um die Viskosität des Brennstofföls, insbesondere Pflanzenöls, zu erniedrigen.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass keine minerali­ schen oder synthetischen Öle verwendet werden, weder zum Kühlen der Kupplungslamellen, noch zum Betrieb der Brennkraftmaschine 16. Als Kühlöl wird bei diesem Ausführungsbeispiel bevorzugt ebenfalls Pflanzenöl verwendet, das dem Kupplungssumpf 34 aus dem Tank 20 zugeführt werden kann. Vorzugsweise ist der Kupplungssumpf 34 vermittels einer Ölstandsüberwachungseinrichtung 60 über eine Ölleitung 62 am Pflanzen­ öltank 20 angeschlossen. Die Füllstandsüberwachungseinrichtung, die beispielsweise einen Schwimmermechanismus aufweisen kann, sorgt durch entsprechende Zufuhr von Pflanzenöl aus dem Tank 20 in den Ölsumpf 34 dafür, dass ein Ölstand im Sumpf 34 in einem Sollbereich gehalten wird.

Um die Eigenschaften des Pflanzenöls im Hinblick auf den Betrieb der Kupplungseinrichtung 10, insbesondere im Hinblick auf die Kühlung der Kupplungslamellen zu optimieren, kann man dem dem Kupplungssumpf 34 zuzuführenden bzw. zugeführten Pflanzenöl ein Additiv oder eine Additivmi­ schung zugeben, beispielsweise durch eine entsprechende, an einem Vorratstank angeschlossene Dosiereinrichtung, die in die Ölstandsüber­ wachungseinrichtung 60 integriert sein könnte.

Man kann ferner vorsehen, dass auch für die Getriebeschmierung oder/und die Schmierung der Brennkraftmaschine Pflanzenöl verwendet wird. In diesem Fall können ein Getriebesumpf bzw. ein Brennkraftmaschinensumpf in den Pflanzenöl-Kreislauf integriert sein. Man kann wiederum vorsehen, dass dem der Schmierung dienenden Pflanzenöl ein Additiv oder eine Additivmischung zugegeben wird, um die Schmiereigenschaften des Öls zu optimieren.

Es sollte erwähnt werden, dass man auch eine Zugabe eines Additivs oder einer Additivmischung zum der Brennkraftmaschine als Kraftstoff (Treib- oder Brennstoff) zuzuführenden Öl vorsehen kann.

Ein wesentlicher Gesichtspunkt bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist, dass das im Kupplungssumpf enthaltene Pflanzenöl beim Passieren der Kupplungseinrichtung direkt erwärmt wird, ohne dass ein Wärmetauscher erforderlich wäre. Das durch die Lamellenpakete der Doppelkupplung geflossene und erwärmte Pflanzenöl wird vorzugsweise vollständig bzw. zum Teil direkt von der Kraftstoffpumpenanordnung 28 (ggf. eine oder mehrere Einspritzpumpen) angesaugt. Somit muss im laufenden Betrieb nicht das gesamte Tankvolumen aufgeheizt werden, bis vorgewärmtes Pflanzenöl in den Kraftstofffilter bzw. die Kraftstoffpumpe bzw. Pumpen­ anordnung 28 gelangt.

Ein wesentlicher Vorteil ist, dass gemäß den Ausführungsbeispielen das als Kraft- oder Brennstoff dienende Pflanzenöl direkt oder indirekt zur Kühlung der Lamellen bzw. Aufnahme von Reibungswärme verwendet wird, so dass ein entsprechend großes Kühlvolumen entsprechend dem Füllstand des Tanks (bei Tankvollfüllung beispielsweise ein Kühlvolumen größer 50 Liter) zur Verfügung steht.

Zur Füllstandsüberwachungseinrichtung 60 ist noch nachzutragen, dass vermittels dieser Einrichtung vorzugsweise dafür Sorge getragen ist, dass bei leergefahrenem Tank 20 nicht der Kupplungssumpf 34 (und ggf. ein Getriebesumpf oder/und Brennkraftmaschinensumpf) leergefahren werden kann. Die Einrichtung 60 kann hierzu ein entsprechendes Signal an eine Kraftfahrzeugsteuereinheit senden, das einen momentanen Füllstand des Sumpfes 34 angibt bzw. auf dessen Grundlage der Betsieb der Brennkraft­ maschine 16 gesperrt bzw. freigegeben wird.

Durch den Einsatz von Pflanzenöl als Kupplungsöl sowie ggf. als Schmieröl (insbesondere Getriebeöl oder/und Brennkraftmaschinenöl) gelangt ständig frisches Pflanzenöl in den betreffenden Ölkreislauf bzw. Ölsumpf, so dass Ölwechsel normalerweise überflüssig sind und die Anforderungen an die Alterungsbeständigkeit des Öls minimiert werden. Man kann auch daran denken, Pflanzenöl auch als Drucköl für die Betätigung der Lamellen-Kupp­ lungsanordnungen auf hydraulischem Wege zu verwenden und hierzu das Pflanzenöl beispielsweise aus dem Tank 20 oder - vorzugsweise - aus dem Ölsumpf 34 zu entnehmen.

Claims (17)

1. Kraftfahrzeug mit einer ggf. dieselmotorischen Brennkraftmaschine (16) und einem dieser zugeordneten Kraftstofftank (20), aus dem ein Kraftstoff, ggf. ein Kraftstofföl, der Brennkraftmaschine (16) zuführ­ bar ist, ggf. unter Vermittlung einer Kraftstoffpumpenanordnung (28), sowie mit einem Getriebe und einer Kupplungseinrichtung (10) zur Momentenübertragung zwischen der Brennkraftmaschine und dem Getriebe,
wobei die Kupplungseinrichtung (20) wenigstens eine einer Getrie­ beeingangswelle zugeordnete Lamellen-Kupplungsanordnung (12, 14) mit einem Lamellenpaket aufweist, dem Kühlmedium, ggf. Kühl­ öl, aus einem Kühlmediumreservoir (34) zuführbar ist, um Reibungs­ wärme vom Lamellenpaket abzuführen,
dadurch gekennzeichnet,
dass von dem Lamellenpaket abgeführtes Kühlöl als Kraftstofföl der Brennkraftmaschine (16) zuführbar ist oder/und dass von dem La­ mellenpaket abgeführtes Kühlmedium, ggf. Kühlöl, durch eine Kühl­ medium-Kraftstoff-Wärmetauscheranordnung (42) führbar ist, um die vom Lamellenpaket abgeführte Reibungswärme zum Erwärmen des Kraftstoffs zu verwenden.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf Grundlage der von dem Lamellenpaket abgeführten Reibungswärme sowie ggf. vermittels einer dem Kraftstofftank oder/und wenigstens einer Kraftstoffleitung zugeordneten Zusatz-Heizeinrichtung Kraft­ stoff für die Zufuhr zur Brennkraftmaschine (16) auf eine Mindest- Temperatur bringbar ist, bei der der Kraftstoff von der Kraftstoff­ pumpenanordnung (28) förderbar oder/und von der Brennkraftma­ schine (16) als Kraftstoff nutzbar, ggf. in eine Brennkammer oder/und in einen Ansaugkanal einspritzbar, ist.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Kraftstofföl Pflanzenöl (PÖL) einsetzbar ist.

4. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Wärmetauscheranordnung (42) derart in Bezug zum Kraftstofftank (20) angeordnet und ausgebildet ist, dass von dem Lamellenpaket abgeführtes Kühlmedium in Wärmeaustauschver­ bindung mit in dem Kraftstofftank (20) enthaltenem Kraftstoff tritt.

5. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Wärmetauscheranordnung als Durchfluss-Wärme­ tauscheranordnung ausgeführt ist, in der von dem Lamellenpaket abgeführtes Kühlmedium mit vom Kraftstofftank abgezogenem, in Richtung zur Brennkraftmaschine fließendem Kraftstoff in Wärme­ austauschverbindung tritt.

6. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Pumpenanordnung (32) mit einer Abgabeseite, die mit einem Zuführanschluss der Kupplungseinrichtung (10) in Ölzuführ­ verbindung steht oder bringbar ist, ggf. über einen Ölkühler (50), und mit einer Ansaugseite, die mit dem Kraftstofftank in Ansaugver­ bindung steht oder bringbar ist, um darin enthaltenes Kraftstofföl als Kühlöl anzusaugen, oder/und mit wenigstens einem gegenüber dem Kraftstofftank gesonderten Ölreservoir, ggf. Kupplungssumpf (34) oder/und Getriebesumpf oder/und Brennkraftmaschinensumpf, in Ansaugverbindung steht oder bringbar ist, um darin enthaltenes Öl als Kühlöl anzusaugen.

7. Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ölreservoir (34) mit dem Kraftstofftank (20) in Ölzuführverbindung steht oder bringbar ist, um Kraftstofföl aus dem Kraftstofftank (20) in das Ölreservoir (34) zuzuführen.

8. Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Füllstands-Steuer/Regel-Einrichtung (60) vorgesehen ist, die einen Füllstand des Ölreservoirs (34) durch Zufuhr von Kraftstofföl aus dem Kraftstofftank (20) in das Ölreservoir in einem Soll-Bereich hält.

9. Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrieb der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von einem von der Füllstands-Steuer/Regel-Einrichtung erfassten Ist-Füllstand und ggf. wenigstens einem weiteren erfassten Betriebsparameter sperrbar und freigebbar ist, wobei vorzugsweise der Betrieb automatisch dann gesperrt wird, wenn der Ist-Füllstand unter einem Mindest-Füllstand liegt.

10. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch eine der Kupplungseinrichtung nachgeschaltete Ventilanord­ nung (56), über die das vom Lamellenpaket abgeführte Kühlöl wahl­ weise in den Kraftstofftank (20) oder in das Ölreservoir (34) oder ggf. in einstellbaren Anteilen in den Kraftstofftank und in das Ölre­ servoir zuführbar ist, soweit das Kühlöl nicht der Brennkraftmaschine (16) zugeführt wird.

11. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine der Brennkraftmaschine vorgeschaltete Ventilanordnung (54), über die Wahlweise vom Lamellenpaket abgeführtes Kühlöl oder Kraftstofföl aus dem Kraftstofftank (20) oder ggf. in einstell­ baren Anteilen vom Lamellenpaket abgeführtes Kühlöl und Kraft­ stofföl aus dem Kraftstofftank der Brennkraftmaschine (16) zuführ­ bar ist, ggf. unter Vermittlung der Kraftstoffpumpenanordnung (28).

12. Kraftfahrzeug nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die der Kupplungeinrichtung nachgeschaltete Ventilanordnung und die der Brennkraftmaschine vorgeschaltete Ventilanordnung wenigstens ein Ventil gemeinsam haben.

13. Kraftfahrzeug nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die der Kupplungeinrichtung (10) nachgeschaltete Ventilanord­ nung (56) und die der Brennkraftmaschine (16) vorgeschaltete Ven­ tilanordnung (54) kein Ventil gemeinsam haben.

14. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch wenigstens einen Temperatursensor (24) zum Erfassen wenig­ stens einer Öl- oder Kraftstofftemperatur, vorzugsweise wenigstens einer dem Kraftstofftankinhalt zugeordneten Kraftstofftemperatur oder/und wenigstens einer dem Ölreservoirinhalt zugeordneten Öltemperatur oder/und wenigstens einer einem Zufuhr-Kraftstofffluss zur Brennkraftmaschine (16) zugeordneten Kraftstofftemperatur.

15. Kraftfahrzeug nach Anspruch 14 in Verbindung mit Anspruch 10 oder/und Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die der Kupp­ lungeinrichtung (10) nachgeschaltete Ventilanordnung (56) oder/und die der Brennkraftmaschine (16) vorgeschaltete Ventilanordnung in Abhängigkeit von wenigstens einer Öl- bzw. Kraftstofftemperatur verstellbar ist/sind.

16. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekenn­ zeichnet, dass ein Brennkraftmaschinen-Schmierölkreislauf oder/und ein Getriebe-Schmierölkreislauf mit einem das Kühlöl zur Lamellen- Kupplungseinrichtung führenden Kühlölkreislauf oder/und mit einem das Kraftstofföl zur Brennkraftmaschine führenden Kraftstoffölkreis­ lauf zusammengeschaltet oder zusammenschaltbar ist, vorzugsweise derart, dass Öl aus dem/einem Brennkraftmaschinensumpf oder/und aus dem/einem Getriebesumpf als Kühlöl zur Lamellen-Kupplungsein­ richtung zuführbar ist, ggf. über den/einen Kupplungssumpf, oder/und als Kraftstofföl der Brennkraftmaschine zuführbar ist.

17. Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs mit einer Brennkraftmaschine (16) und einer Lamellen-Kupplungseinrichtung (10), dadurch gekennzeichnet, dass Wärmeenergie von wenigstens einem Lamellenpaket der Lamel­ len-Kupplungseinrichtung (10) abgeführt und zumindest teilweise zur Erwärmung von der Brennkraftmaschine (16) zuzuführendem Kraft­ stoff verwendet wird.