DE102010029904A1 - Hybridantrieb für ein Fahrzeug - Google Patents

Hybridantrieb für ein Fahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE102010029904A1
DE102010029904A1 DE102010029904A DE102010029904A DE102010029904A1 DE 102010029904 A1 DE102010029904 A1 DE 102010029904A1 DE 102010029904 A DE102010029904 A DE 102010029904A DE 102010029904 A DE102010029904 A DE 102010029904A DE 102010029904 A1 DE102010029904 A1 DE 102010029904A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
diesel engine
fuel
lubricant
coolant
hybrid drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102010029904A
Other languages
English (en)
Inventor
Markus Reith
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Priority to DE102010029904A priority Critical patent/DE102010029904A1/de
Publication of DE102010029904A1 publication Critical patent/DE102010029904A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/08Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/24Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/46Series type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • B60L50/62Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles charged by low-power generators primarily intended to support the batteries, e.g. range extenders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0639Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
    • F02D19/0649Liquid fuels having different boiling temperatures, volatilities, densities, viscosities, cetane or octane numbers
    • F02D19/0652Biofuels, e.g. plant oils
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0665Tanks, e.g. multiple tanks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0668Treating or cleaning means; Fuel filters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/02Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving vehicles; peculiar to engines driving variable pitch propellers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/06Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving electric generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/02Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
    • F02M31/16Other apparatus for heating fuel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10Vehicle control parameters
    • B60L2240/34Cabin temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10Vehicle control parameters
    • B60L2240/36Temperature of vehicle components or parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421Speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P2003/005Liquid cooling the liquid being fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hybridantrieb für ein Fahrzeug, der einen Dieselmotor zum Antrieb eines Generators, wenigstens einen Elektromotor zum Antrieb des Fahrzeugs, wenigstens einen elektrischen Speicher und wenigstens eine Leistungselektronik-Einheit aufweist. Der Generator, der Elektromotor der elektrische Speicher und die Leistungselektronik-Einheit bilden elektrische Komponenten des Hybridantriebs. Als Dieselmotor kommt ein Zwei-Takt-Dieselmotor zum Einsatz, wobei der Kraftstoff des Dieselmotors ein biogener Kraftstoff ist, der gleichzeitig ein Schmiermittel des Dieselmotors sowie ein Kühlmittel des Dieselmotors und wenigstens einer elektrischen Komponente ist. Zudem weist der Hybridantrieb zumindest einen Kraftstofftank für den biogenen Kraftstoff auf, wobei der zumindest eine Kraftstofftank gleichzeitig einen Kühlmittelspeicher bildet und zugleich einen Latentwärmespeicher zur Vorwärmung der elektrischen Komponenten und/oder des Fahrgastraumes vorzugsweise bei einem Kaltstart des Dieselmotors darstellt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hybridantrieb für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Steckdosenhybridfahrzeug.
  • Ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebs ist beispielsweise aus der DE 10 2007 043 399 A1 bekannt. Bei dem in diesem Dokument beschriebenen Verfahren wird eine Brennkraftmaschine optimal eingesetzt, indem die im Niedriglastbereich abgeforderte Leistung des Hybridantriebs von der als Motor betriebenen Elektromaschine abgedeckt wird, die Brennkraftmaschine erst bei Lastanforderung oberhalb des Niedriglastbereichs gestartet wird und die Brennkraftmaschine ausschließlich mit biogener Kraftstoffversorgung gestartet, betrieben und stillgesetzt wird. Im gesamten Teillastbereich und Mittellastbereich wird die abgeforderte Leistung von der Brennkraftmaschine erbracht und in diesen Betriebsbereichen die Elektromaschine als Generator zum Laden einer Batterie eingesetzt. Im Hochlastbereich des Hybridantriebs können die Brennkraftmaschine und die als Motor betriebene Elektromaschine die abgeforderte Leistung gemeinsam aufbringen.
  • Ebenso ist aus der DE 196 34 930 A1 ein Verfahren bekannt, bei dem in einem Nahverkehrsauto mit Elektroantrieb ein kleiner Verbrennungsmotor bei optimaler und gleich bleibender Last ein Stromerzeugungsaggregat in Abhängigkeit von einem Ladezustand einer Batterie antreibt und diese auflädt. Als Verbrennungsmotor wird der Einsatz eines Dieselmotors vorgeschlagen, der mit Recyclingdiesel aus Abfallkunststoffen oder Alt- und Bioölen betrieben werden kann.
  • Aus der DE 102 48 291 A1 ist eine Brennkraftmaschine, insbesondere eine Viertakt-Brennkraftmaschine, bekannt, die gleichzeitig mit einem pflanzlichen Öl für den Schmierstoffkreislauf und für die Kraftstoffversorgung aus einem Tank gespeist wird. Für die Verwendung als Kraft- und Schmierstoffe werden insbesondere pflanzliche Öle wie Raps- oder Sonnenblumenöle sowie verflüssigte pflanzliche Fette vorgeschlagen.
  • Ein Verfahren zur Schmierung und gleichzeitigen Kraftstoffversorgung eines Verbrennungsmotors ist auch aus der DE 197 47 853 A1 bekannt. Dem Verbrennungsmotor wird während des Betriebes kontinuierlich ein additiviertes Pflanzenöl als Schmierstoff zugeführt. Der gebrauchte Pflanzenölschmierstoff wird zusammen mit einem Gemisch aus frischem Pflanzenöl sowie Dieselöl- oder Rapsölmethylester im Motor dosiert als Motorenkraftstoff verbrannt. Ein ähnliches Verfahren ist auch in der DE 197 47 854 A1 beschrieben.
  • Ein Verfahren zum Betreiben eines Motors mit einem Naturöl, bei dem die Systeme des Kühlmittels und Schmiermittels an der Kraftstoffversorgung angeschlossen sind und der Kraftstoff zugleich auch das Kühl- und Schmiermittel ist, und bei dem die von der Kraftstoffpumpe geförderte und nicht von der Einspritzpumpe benötigte Kraftstoffmenge zurückgeführt wird, ist aus der DE 198 17 976 A1 bekannt. Bei diesem Verfahren wird der Motor mit Kühlmittel, Schmiermittel und Kraftstoff aus nur einer am Kraftstofftank angeschlossenen Saugleitung im Kreislauf versorgt. Aus diesem Kreislauf werden nacheinander der Schmiermittelkreislauf, der Kühlmittelkreislauf und der Kraftstoff für die Einspritzpumpe abgeleitet.
  • Nachteilig bei der Verwendung eines Pflanzenöls wie beispielsweise Rapsöl als Kraftstoff ist die Tatsache, dass derartige biogene Kraftstoffe eine gegenüber Dieselkraftstoff höhere Viskosität, eine höhere Verdampfungstemperatur, eine schlechtere Zündwilligkeit und einen niedrigeren Heizwert aufweisen. Diese Eigenschaften treten insbesondere beim Kaltstart einer Brennkraftmaschine, beim Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine und beim Niedriglastbetrieb der Brennkraftmaschine nachteilig hervor. So können sich bei Niedriglastbetrieb Ablagerungen an und in dem Einspritzsystem bilden, die einen ordnungsgemäßen Betrieb der Brennkraftmaschine beeinträchtigen. Auch ist allgemein ein starker Eintrag von biogenem Kraftstoff in das Schmieröl der Brennkraftmaschine zu beobachten, was für die Schmiereigenschaften des Schmieröls von Nachteil ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hybridantrieb für ein Fahrzeug anzugeben, bei dem die vorstehend erwähnten Nachteile bei dem Einsatz von biogenen Kraftstoffen als Kraftstoff für eine Brennkraftmaschine des Hybridantriebs beseitigt und darüber hinaus der Kraftstoffverbrauch und die Emissionen des Hybridantriebs gesenkt und der Gesamtwirkungsgrad des Hybridantriebs gesteigert werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Hybridantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, der einen Dieselmotor und elektrische Komponenten aufweist, wobei der Dieselmotor ein Zwei-Takt-Dieselmotor ist und wobei der Kraftstoff des Dieselmotors ein biogener Kraftstoff ist, der gleichzeitig ein Schmiermittel des Dieselmotors sowie ein Kühlmittel des Dieselmotors und wenigstens einer der elektrischen Komponenten ist. Zweckmäßig ist, wenn elektrische Komponenten wie z. B. ein Generator, welcher mittels des Dieselmotors antreibbar ist, wenigstens ein Elektromotor zum Antrieb des Fahrzeugs, wenigstens ein elektrischer Speicher und wenigstens ein Leistungselektronik-Einheit vorgesehen sind, so dass der Generator, der Elektromotor der elektrische Speicher und die Leistungselektronik-Einheit jeweils die elektrischen Komponenten des Hybridantriebs bilden.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen.
  • Die Erfindung beruht im Wesentlichen auf dem Gedanken, einen Hybridantrieb von Fahrzeugen, insbesondere von Steckdosenhybridfahrzeugen, die auch als plug-in-hybrid-elektrische Fahrzeuge (PHEF) bezeichnet werden, mit einem Zwei-Takt-Dieselmotor als Reichweitenvergrößerer auszustatten, wobei der Zwei-Takt-Dieselmotor ausschließlich mit einem biogenen Kraftstoff betrieben wird. Als Kraftstoff kann jedes normale Pflanzenöl zum Betrieb des Dieselmotors eingesetzt werden. Besonders bevorzugt wird Rapsöl als Kraftstoff verwendet.
  • Der Zwei-Takt-Dieselmotor bietet gegenüber einer Vier-Takt-Brennkraftmaschine Vorteile hinsichtlich des geringeren Bauaufwandes sowohl in Bezug auf Kosten als auch Gewicht. So weist er gegenüber der Vier-Takt-Brennkraftmaschine die doppelte Leistungsdichte auf und kann eine dementsprechend hohe Leistung abgeben. Eine sehr hohe Leistungsdichte senkt das Gesamtgewicht des Fahrzeugs und erhöht damit den Wirkungsgrad des vorgeschlagenen Gesamtkonzeptes.
  • Der Zwei-Takt-Dieselmotor, vorteilhafterweise als mit einer optimalen Generator-Drehzahl laufenden ventillosen kurbelwellengespülten Variante, passend zu einem seriellen Hybrid, baut ferner sehr klein und kompakt, was sich positiv auf das Gesamtgewicht des Hybridfahrzeugs auswirkt, das heißt das Gesamtgewicht des Hybridantriebs und somit des Fahrzeugs läßt sich verringern. Der kompakte Aufbau des Zwei-Takt-Dieselmotors ermöglicht ferner den Einbau an nahezu beliebiger Stelle im Fahrzeug, bevorzugt an einer für die Kraftstoffversorgung besonders günstigen Stelle. Die einfache Bauweise des Zwei-Takt-Dieselmotors erlaubt zudem eine kostengünstige Herstellung. Der Einsatz eines biogenen, beispielsweise aus Algen oder Altspeiseölen hergestellten Kraftstoffs bietet den Vorteil eines nahezu CO2-neutralen Betriebs des Dieselmotors und führt zu wesentlich geringeren Emissionen.
  • Zur weiteren Vereinfachung des Aufbaus und zur kostengünstigeren Herstellung des Dieselmotors kann dieser auch mit einer Wirbelkammer anstelle einer Direkteinspritzung ausgebildet sein. Somit weist der erfindungsgemäße Hybridantrieb einen robusten Dieselmotor auf, der einen besonders langlebigen und wartungsarmen Betrieb bei Einsatz eines biogenen Kraftstoffs bietet.
  • Besonders bevorzugt wird der Zwei-Takt-Dieselmotor in einem seriellen Hybridantrieb verwendet. Der serielle Hybridantrieb zeichnet sich dadurch aus, dass der Dieselmotor mit einem Generator verbunden ist und diesen während des Betriebs antreibt. Der Dieselmotor ist nicht dazu vorgesehen, die Räder des Fahrzeugs direkt bzw. über ein zwischen die Räder und den Dieselmotor angeordnetes Getriebe anzutreiben. Vielmehr lädt der Dieselmotor während des Betriebs mittels des Generators einen elektrischen Speicher, bevorzugt einen wieder aufladbaren Akkumulator, des Hybridantriebs.
  • Erfindungsgemäß weist der Hybridantrieb wenigstens einen elektrischen Speicher, wenigstens einen Elektromotor sowie eine Leistungselektronik-Einheit auf. Der Generator, der elektrische Speicher, der Elektromotor und die Leistungselektronik-Einheit bilden, wie bereits angeführt, im Wesentlichen die elektrischen Komponenten des Hybridantriebs. Der Elektromotor dient dem Antrieb des Fahrzeugs und entnimmt die für den Antrieb der Fahrzeugräder erforderliche Energie dem elektrischen Speicher. Die Leistungselektronik-Einheit des erfindungsgemäßen Hybridantriebs ist dazu vorgesehen und ausgelegt, die Versorgung des Elektromotors mit elektrischer Energie entsprechend der abgeforderten Fahrleistung sowie das Aufladen des elektrischen Speichers durch die vom Generator abgegebene elektrische Energie zu steuern.
  • Bevorzugt wird der Dieselmotor in Abhängigkeit von einem Ladezustand des elektrischen Speichers betrieben, das heißt gestartet bzw. gestoppt. Dies kann sowohl während der Fahrt des Fahrzeugs als auch im Stand erfolgen. Hierdurch ist das Hybridfahrzeug hinsichtlich seiner Reichweite nicht mehr durch die maximale Speicherkapazität des elektrischen Speichers begrenzt, die Reichweite des Hybridfahrzeugs wird durch den erfindungsgemäßen Einsatz des Dieselmotors zum Wiederaufladen des elektrischen Speichers erheblich vergrößert. Selbstverständlich kann das Wiederaufladen des elektrischen Speichers bei einem Steckdosenhybridfahrzeug auch durch das Anschließen an eine Ladestation, beispielsweise ein Fremdenergienetz (Stromnetz), erfolgen.
  • Besonders bevorzugt treibt der Dieselmotor den Generator während des Betriebs mit einer konstanten Generatorfrequenz an. Somit wird der Dieselmotor bei konstanter und bevorzugt mittlerer Last betrieben. Dies ermöglicht es, den Dieselmotor in einem Bestpunkt bezüglich des Wirkungsgrades zu betreiben. Unter Bestpunkt ist hierbei ein Arbeitspunkt des Dieselmotors zu verstehen, in dem er eine hohe Leistung bei optimaler Verbrennung des Kraftstoffs abgibt. Somit werden einerseits die Emissionen und der Kraftstoffverbrauch verringert und andererseits eine hohe Leistung zur Verfügung gestellt.
  • Ferner ist der biogene Kraftstoff gemäß der Erfindung ebenso ein Schmiermittel des Dieselmotors. Der Schmiermittelkreislauf ist in geeigneter Weise mit der Kraftstoffzuführung gekoppelt, so dass während des Betriebs des Dieselmotors einerseits stets frischer Kraftstoff in den Schmiermittelkreislauf eingespeist wird und andererseits stets ein Teil des Schmiermittels nach einer Filterung im Motor zur Verbrennung in eine Brennkammer des Dieselmotors eingeleitet wird (Verlustölschmierung). Dies ermöglicht einen besonders wartungsarmen Betrieb des Dieselmotors, da dieser ständig mit frischem Schmiermittel betrieben wird. Durch das kontinuierliche Zuleiten von frischem Schmiermittel in den Schmiermittelkreislauf sowie das Betreiben des Dieselmotors bei konstanter, mittlerer Last, wodurch auch die Motorlager nur mäßig belastet werden, kann auf die Zugabe von Additiven zum Schmiermittel zur Verbesserung der Schmiereigenschaften verzichtet werden. Ein Schmiermittelwechsel, wie er bei Brennkraftmaschinen mit getrenntem Kraftstoff- und Schmiermittelkreislauf in regelmäßigen Intervallen erforderlich ist, kann somit ebenfalls entfallen. Darüber hinaus ist keine Abdichtung des Schmiermittelkreislaufs gegenüber den Kraftstoff führenden Leitungen bzw. Kanälen mehr erforderlich. Ein für die Schmiereigenschaften des Schmierstoffs nachteiliger Eintrag des biogenen Kraftstoffs in den Schmiermittelkreislauf kann nicht mehr erfolgen. Darüber hinaus können sowohl der Kraftstoff sowie das Schmiermittel aus einem gemeinsamen Kraftstoff-/Schmiermitteltank entnommen werden. Der Aufbau des Dieselmotors und der des Hybridfahrzeugs vereinfachen sich hierdurch noch einmal wesentlich.
  • Ferner ist der biogene Kraftstoff des Dieselmotors erfindungsgemäß auch ein Kühlmittel für den Dieselmotor und für wenigstens eine der elektrischen Komponenten des Hybridantriebs. Hierzu weist der Dieselmotor übliche Wärmetauscher auf, die bevorzugt als Luft-/Ölwärmetauscher ausgebildet sind und von dem Kühlmittel bzw. dem Kraftstoff durchströmt werden. Zur Kühlung der elektrischen Komponenten, das heißt des Elektromotors bzw. der Elektromotoren und/oder des elektrischen Speichers und/oder der Leistungselektronik-Einheit und/oder des Generators, sind an diesen entsprechende Kühlmitteldurchflußeinrichtungen, beispielsweise in Form von Kühlkanälen, vorgesehen, durch die das Kühlmittel, das heißt der Kraftstoff bzw. das Pflanzenöl, strömt. Das Pflanzenöl nimmt hierbei die von den elektrischen Komponenten erzeugte Wärme auf. Besonders bevorzugt sind an allen denjenigen elektrischen Komponenten Kühlmitteldurchflußeinrichtungen vorgesehen, die einer Kühlung während des Betriebs bedürfen. Da das Pflanzenöl elektrisch isolierend wirkt, können die elektrischen Komponenten nicht durch den Kontakt mit dem Pflanzenöl geschädigt werden. Somit können die elektrischen Komponenten kompakter gebaut werden, da die Kühlkanäle nicht aufwendig abgedichtet sein müssen.
  • Besonders vorteilhaft wird der erfindungsgemäße Hybridantrieb in einer ersten Phase derart eingesetzt, dass, solange der elektrische Speicher eine ausreichende Ladung aufweist, zunächst im Wesentlichen der Elektromotor, der elektrische Speicher und die Leistungselektronik-Einheit zum Antrieb des Fahrzeugs verwendet werden. Der Dieselmotor befindet sich während dieser Phase in einem ausgeschalteten Zustand. Die hierbei von den elektrischen Komponenten wie dem Elektromotor bzw. den Elektromotoren, dem elektrischen Speicher und der Leistungselektronik erzeugte Wärme wird an das durch die an den elektrischen Komponenten vorgesehenen Kühlkanäle strömende Kühlmittel abgegeben. Hierdurch wird der Kraftstoff bzw. das Pflanzenöl unmittelbar durch die Abwärme der elektrischen Komponenten vorgewärmt. Dadurch steht jederzeit für ein gutes Fließverhalten beispielsweise auf ca. 62°C vorgewärmtes Pflanzenöl zur Verfügung. Das derart vorgewärmte Pflanzenöl wird anschließend zur Vorwärmung des Dieselmotors genutzt, damit die entsprechende Viskosität zur Schmierung und. Verbrennung im Dieselmotor erreicht wird. Dadurch ist der Dieselmotor zu jeder Zeit betriebsbereit. Bei Unterschreiten einer Restkapazität des elektrischen Speichers wird der bereits betriebswarme Zwei-Takt-Dieselmotor nun in einer zweiten Phase gestartet und der elektrische Speicher durch den von dem Dieselmotor angetriebenen Generator geladen, während der Elektromotor seine Energie weiterhin aus dem elektrischen Speicher entnimmt und das Fahrzeug antreibt.
  • Bevorzugt wird der gesamte Vorrat des in wenigstens einem Kraftstofftank enthaltenen Pflanzenöls als Kühlmittel genutzt. Hierzu ist es vorgesehen, dass stets wenigstens etwa 10–20 Liter Kraftstoff in dem Kraftstofftank vorhanden sind, da aufgrund der ungefähr halben spezifischen Wärmekapazität des Pflanzenöls die Bereitstellung einer größeren Flüssigkeitsmenge erforderlich ist. Eine zusätzliche Wasserkühlung für den Dieselmotor und/oder die elektrischen Komponenten des Hybridantriebs kann somit entfallen.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der Kraftstofftank ein Latentwärmespeicher zum Speichern der in dem Kühlmittel bzw. dem Kraftstoff enthaltenen Wärmemenge. Hierfür ist es erfindungsgemäß vorgesehen, den Kraftstofftank hochwärmeisolierend auszugestalten. Nach dem Abstellen des Hybridfahrzeugs wird die Kühlmittelströmung gestoppt, sofern keine Nachkühlung des Dieselmotors bzw. der elektrischen Komponenten erforderlich ist. Die Wärme wird dann in dem hochwärmeisolierten Kraftstofftank bis zum nächsten Start, beispielsweise bei normaler täglicher Nutzung des Fahrzeugs, gespeichert. So kann das warme Kühlmittel bzw. der Kraftstoff zur Vorwärmung des Fahrzeugs und/oder des elektrischen Speichers bei einem Kaltstart bereitgestellt werden. Hierdurch wird die bei niedrigen Temperaturen üblicherweise schwache Leistung des elektrischen Speichers bzw. Akkumulators erhöht und die sonst übliche mangelnde Heizleistung elektrisch betriebener Fahrzeuge verbessert. Darüber hinaus weist der Kraftstoff bereits bei einem Kaltstart die erforderliche Viskosität für eine gute Schmierung des Dieselmotors und gute Verbrennungseigenschaften auf.
  • Der erfindungsgemäße Hybridantrieb wird nun nachfolgend anhand eines die Erfindung nicht einschränkend zu verstehenden Beispiels eines Steckdosenhybridfahrzeugs mit seriellem Hybridantrieb näher erläutert.
  • Der Hybridantrieb für das Steckdosenhybridfahrzeug weist einen Zwei-Takt-Dieselmotor auf, der mit einem Generator verbunden ist, ferner einen wiederaufladbaren Akkumulator als elektrischen Speicher, vier Elektromotoren, die jeweils ein Rad des Fahrzeugs antreiben und eine Leistungselektronik-Einheit, die sowohl das Aufladen des elektrischen Speichers unter Verwendung des Generators sowie das Bereitstellen der elektrischen Energie aus dem elektrischen Speicher an die Elektromotoren entsprechend der abgeforderten Fahrleistung steuert. Der Akkumulator kann sowohl fahrzeugautark über den Generator als auch über ein Fremdenergienetz (Stromnetz) aufgeladen werden, sofern das Hybridfahrzeug elektrisch an das Fremdenergienetz angeschlossen ist. Als Kraftstoff für den Dieselmotor wird ein normales Pflanzenöl, beispielsweise Rapsöl, verwendet, das sowohl als Schmiermittel für den Dieselmotor und auch als Kühlmittel für die elektrischen Komponenten sowie den Dieselmotor eingesetzt wird. Darüber hinaus weist das Fahrzeug einen hochwärmeisolierten Kraftstofftank auf, der einen Latentwärmespeicher bildet.
  • Nach dem Start des Hybridantriebs werden die Elektromotoren mit Energie aus dem zunächst vollständig aufgeladenen Akkumulator versorgt. Jeder Elektromotor treibt jeweils ein Rad des Fahrzeugs an. Der Dieselmotor wird zunächst nicht betrieben.
  • Bis zum Erreichen der Restkapazität des Akkumulators werden die elektrischen Komponenten, also die Elektromotoren, der Akkumulator und die Leistungselektronik-Einheit, durch das bislang kalte Pflanzenöl des Inhalts eines Kraftstoff- bzw. Pflanzenöltanks gekühlt. Hierzu wird das Pflanzenöl durch entsprechend an den elektrischen Komponenten vorgesehene Kühlkanäle gepumpt. Sobald das Pflanzenöl ausreichend erwärmt ist, beispielsweise auf etwa 62°C, um eine geeignete Viskosität zur Schmierung und Einspritzung zu erreichen, wird es zur Vorwärmung des Dieselmotors genutzt. Nach Erreichen der erwähnten Restkapazität wird der nun schon betriebswarme Dieselmotor gestartet und bis zum Betriebs- bzw. Fahrende unter Verwendung des Pflanzenöls als Kraftstoff, Kühl- und Schmiermittel betrieben. Der Dieselmotor lädt den Akkumulator über den Generator nach, während der Akkumulator gleichzeitig weiterhin die Elektromotoren antreibt. Die Ölströme des Kraftstoff-, Kühl- bzw. Schmiermittelkreislaufs werden von einer zentralen Fluidsteuerung mittels Magnetschaltventilen entsprechend gesteuert.
  • Nach Abstellen des Fahrzeugs werden, sofern keine Nachkühlung der elektrischen Komponenten bzw. des Dieselmotors erforderlich ist, die Kühlmittelströme durch die Fluidsteuerung gestoppt. Der hochwärmeisolierte Kraftstofftank wird nun als Latentwärmespeicher genutzt. Die gespeicherte Wärme wird bis zum nächsten Start (bei normaler täglicher Nutzung des Fahrzeugs) für einen Kaltstart bereitgehalten. Ist eine Nachkühlung der elektrischen Komponenten bzw. des Dieselmotors aufgrund zu hoher Temperaturen erforderlich, beispielsweise im Sommer oder in Wüstengegenden, erhält die Fluidsteuerung das Zirkulieren des Kühlmittels weiterhin aufrecht, so dass eine gewisse Temperaturverringerung der elektrischen Komponenten bzw. des Dieselmotors erreicht wird.
  • Für den erneuten Start, das heißt den Kaltstart, wird das noch warme Pflanzenöl aus dem wärmeisolierten Kraftstofftank zur Vorwärmung des Fahrzeugs bzw. des Akkumulators verwendet, um die bei niedrigen Temperaturen schwache Leistung des Akkumulators zu verbessern. Ferner wird das warme Pflanzenöl bei Bedarf auch zur Verbesserung der Heizleistung im Fahrzeuginneren verwendet.
  • In bevorzugter Ausführung ist der erfindungsgemäße Hybridantrieb ein serieller Hybridantrieb für ein Steckdosenhybridfahrzeug, auch als plug-in-hybrid-elektrisches Fahrzeug (PHEF) bezeichnet.
  • Eine bevorzugte weitere Verwendung des erfindungsgemäßen Hybridantriebs ist die als so genanntes Heimkraftwerk. Wird elektrische Energie abgefordert, kann diese zunächst aus dem elektrischen Speicher abgegeben werden. Sobald der elektrische Speicher seine Restkapazität erreicht hat, wird der Zwei-Takt-Dieselmotor mit einer konstanten Generatorfrequenz zum Nachladen des elektrischen Speichers bzw. zum Abgeben von elektrischer Leistung verwendet. Wird keine Energie mehr abgefordert, kann der elektrische Speicher über den durch den Dieselmotor angetriebenen Generator wieder aufgeladen werden. Alternativ kann der elektrische Speicher auch kostengünstig beispielsweise in lastschwachen Zeiten über ein angeschlossenes Fremdenergienetz (Stromnetz) wieder aufgeladen werden.
  • Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass der gesamte CO2/Umweltrelevante ”Fußabdruck” durch die Simplizität des Systems, die Beschränkung auf einen mehr oder weniger CO2 neutralen Krafftstoff, welcher kein Gefahrenstoff und/oder auch nicht gewässergefährdend (auch nicht in der Herstellungsphase) ist, und den relativ geringeren Fertigungsaufwand aller Komponenten, minimal und danach das System sehr nachhaltig ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007043399 A1 [0002]
    • DE 19634930 A1 [0003]
    • DE 10248291 A1 [0004]
    • DE 19747853 A1 [0005]
    • DE 19747854 A1 [0005]
    • DE 19817976 A1 [0006]

Claims (2)

  1. Hybridantrieb für ein Fahrzeug, aufweisend einen Dieselmotor und elektrische Komponenten, wobei der Dieselmotor ein Zwei-Takt-Dieselmotor ist, und wobei der Kraftstoff des Dieselmotors ein biogener Kraftstoff ist, der gleichzeitig ein Schmiermittel des Dieselmotors sowie ein Kühlmittel des Dieselmotors und wenigstens einer der elektrischen Komponenten ist.
  2. Hybridantrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest einen Kraftstofftank für den biogenen Kraftstoff, wobei der zumindest eine Kraftstofftank zugleich als Kühlmittelspeicher ausgebildet ist und zugleich als Latentwärmespeicher zur Vorwärmung wenigstens einer der elektrischen Komponenten und/oder eines Fahrgastraumes vorzugsweise bei einem Kaltstart des Zwei-Takt-Dieselmotors ausgeführt ist.
DE102010029904A 2010-06-10 2010-06-10 Hybridantrieb für ein Fahrzeug Withdrawn DE102010029904A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010029904A DE102010029904A1 (de) 2010-06-10 2010-06-10 Hybridantrieb für ein Fahrzeug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010029904A DE102010029904A1 (de) 2010-06-10 2010-06-10 Hybridantrieb für ein Fahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010029904A1 true DE102010029904A1 (de) 2011-12-15

Family

ID=45020057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010029904A Withdrawn DE102010029904A1 (de) 2010-06-10 2010-06-10 Hybridantrieb für ein Fahrzeug

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102010029904A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018138717A1 (en) * 2017-01-30 2018-08-02 Beth-El Zikhron Yaaqov Industries Ltd. Device and method for hybrid vehicle range extending
DE102017202357A1 (de) 2017-02-14 2018-08-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verbrennungskraftmaschine
DE102017211303A1 (de) 2017-07-04 2019-01-10 Ford Global Technologies, Llc Wärmespeicheranordnung für eine Fahrzeugbatterie und Verfahren zu deren Betrieb

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19634930A1 (de) 1996-08-29 1998-03-05 Gut Ges Fuer Umwelttechnik Mbh Nahverkehrselektroauto mit umweltfreundlichen Kleinstverbrennungsmotor spezieller Ausführung
DE19747853A1 (de) 1997-10-30 1999-05-06 Fuchs Petrolub Ag Verfahren und Vorrichtung zur Schmierung und gleichzeitigen Kraftstoffversorgung eines Verbrennungsmotors
DE19747854A1 (de) 1997-10-30 1999-05-12 Fuchs Petrolub Ag Verfahren und Vorrichtung zur Schmierung und gleichzeitigen Kraftstoffversorgung eines pflanzenöl-tauglichen Verbrennungsmotors
DE19817976A1 (de) 1998-04-22 1999-11-04 Anlagen Und Antriebstechnik No Verfahren zum Betreiben eines Motors mit einem viskosen, brennbaren, flüssigen Kraftstoff, vorzugsweise einem Naturöl
DE10248291A1 (de) 2002-10-16 2004-04-29 Martin RÄSS Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betrieb derselben
DE102007043399A1 (de) 2007-09-12 2009-03-19 Deutz Ag Hybrid-Antrieb mit einem Pflanzenölmotor für ein Fahrzeug

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19634930A1 (de) 1996-08-29 1998-03-05 Gut Ges Fuer Umwelttechnik Mbh Nahverkehrselektroauto mit umweltfreundlichen Kleinstverbrennungsmotor spezieller Ausführung
DE19747853A1 (de) 1997-10-30 1999-05-06 Fuchs Petrolub Ag Verfahren und Vorrichtung zur Schmierung und gleichzeitigen Kraftstoffversorgung eines Verbrennungsmotors
DE19747854A1 (de) 1997-10-30 1999-05-12 Fuchs Petrolub Ag Verfahren und Vorrichtung zur Schmierung und gleichzeitigen Kraftstoffversorgung eines pflanzenöl-tauglichen Verbrennungsmotors
DE19817976A1 (de) 1998-04-22 1999-11-04 Anlagen Und Antriebstechnik No Verfahren zum Betreiben eines Motors mit einem viskosen, brennbaren, flüssigen Kraftstoff, vorzugsweise einem Naturöl
DE10248291A1 (de) 2002-10-16 2004-04-29 Martin RÄSS Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betrieb derselben
DE102007043399A1 (de) 2007-09-12 2009-03-19 Deutz Ag Hybrid-Antrieb mit einem Pflanzenölmotor für ein Fahrzeug

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018138717A1 (en) * 2017-01-30 2018-08-02 Beth-El Zikhron Yaaqov Industries Ltd. Device and method for hybrid vehicle range extending
DE102017202357A1 (de) 2017-02-14 2018-08-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verbrennungskraftmaschine
DE102017211303A1 (de) 2017-07-04 2019-01-10 Ford Global Technologies, Llc Wärmespeicheranordnung für eine Fahrzeugbatterie und Verfahren zu deren Betrieb

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008021424B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines anschließbaren hybrid-elektrischen Fahrzeugs
DE102005047653B4 (de) Hybridantriebseinheit mit Niedertemperatur-Kreislauf
DE10152809B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebssystems
DE102008061295A1 (de) Elektro-Kraftfahrzeug mit erhöhter Reichweite
DE102014017631A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines elektromotorisch unterstützten Abgasturboladers eines Kraftfahrzeugs
DE102019103520A1 (de) System und verfahren für einen range-extender-motor eines hybridelektrofahrzeugs
DE102011051439A1 (de) Antriebssystem für ein Plug-in-Hybrid-Kraftfahrzeug
WO2015028147A1 (de) Verfahren zum antrieb eines kraftfahrzeuges sowie antriebssystem für ein kraftfahrzeug
DE10139526A1 (de) Kraftfahrzeug
DE102008040812A1 (de) Abbremsverfahren für Hybridfahrzeuge
DE102006011167A1 (de) Hydrostatisch-elektrischer Antrieb
DE102009045979A1 (de) Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug, Elektrofahrzeug, Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung
DE102015204836A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Hybrid-Fahrzeuges
DE10226308A1 (de) Elektrodynamische Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zur Steuerung und Regelung derselben
DE102010029904A1 (de) Hybridantrieb für ein Fahrzeug
AT512850A1 (de) Range-Extender-System mit einem verbesserten Kühlkreislauf
DE102011116425A1 (de) Reichweitenverlängerungsmodul eines elektrisch betreibbaren Fahrzeuges, mit zumindest einer Verbrennungskraftmaschine und einem mit dieser gekoppelten Generator sowie dessen Anwendung
DE102017211303A1 (de) Wärmespeicheranordnung für eine Fahrzeugbatterie und Verfahren zu deren Betrieb
DE102010029972A1 (de) Verbrennungsmotor für Wasserstoff mit hohem Wirkungsgrad
DE102015208100B4 (de) Kraftfahrzeug mit Wärmespeicher sowie Verfahren zum Betrieb eines Wärmespeichers in einem Kraftfahrzeug
DE102016224484A1 (de) Elektrofahrzeug mit einer Traktionsbatterie und einem Range-Extender und Verfahren zu dessen Betrieb
WO2010063368A1 (de) Kraftfahrzeug mit einer abwärmenutzungsvorrichtung zur einspeisung der abwärme in nutzbare mechanische arbeit
DE10142923A1 (de) Hybridantriebsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben der Hybridantriebsvorrichtung
DE102018004554A1 (de) Temperiereinrichtung für ein Hybridfahrzeug
DE102007043399B4 (de) Hybrid-Antrieb mit einem Pflanzenölmotor für ein Fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative

Representative=s name: DOERFLER, THOMAS, DR.-ING., DE

R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination