DE102011015539A1 - Method for operating powertrain of motor home that is utilized in camping site, involves switching-on operation mode, where engine is switched-on, and battery is charged in operation mode if charging state lies above threshold value - Google Patents
Method for operating powertrain of motor home that is utilized in camping site, involves switching-on operation mode, where engine is switched-on, and battery is charged in operation mode if charging state lies above threshold value Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeuges, ein Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug und ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for operating a drive train of a motor vehicle, a drive system for a motor vehicle and a motor vehicle.
Ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor als einzige Leistungsquelle weist auch eine Batterie auf, die zum Starten des Verbrennungsmotors sowie zum Versorgen der an Bord befindlichen Stromverbraucher, wie Lampen, verwendet wird. Die Batterie kann auch verwendet werden, um fahrzeugunabhängige Stromverbraucher mit Strom zu versorgen.A motor vehicle with an internal combustion engine as the sole power source also has a battery which is used to start the internal combustion engine and to supply the onboard power consumers, such as lamps. The battery can also be used to power vehicle-independent power consumers.
Die
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, bei dem ein fahrzeugunabhängiger Stromverbraucher mit Strom zuverlässig versorgt werden kann.The object of the invention is to provide a method in which a vehicle-independent power consumers can be reliably supplied with power.
Gelöst wird diese Aufgabe durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the subject matter of the independent claims. Further advantageous developments are the subject of the dependent claims.
Ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeuges, das einen Verbrennungsmotor und eine Antriebsbatterie aufweist, wird angegeben, wobei ein Achsantriebsstrang des Kraftfahrzeugs über dem Antriebsstrangs mit dem Verbrennungsmotor oder mit der Antriebsbatterie angetrieben werden kann. In einem ersten Betriebsmodus wird der Antriebsstrang ausschließlich mit der Antriebsbatterie angetrieben, wenn ein Ladezustand LB der Antriebsbatterie oberhalb eines Grenzwertes LMIN liegt. Nach einem manuellen Befehl wird ein zweiter Betriebsmodus eingeschaltet, bei dem der Verbrennungsmotor eingeschaltet wird und die Antriebsbatterie auflädt, während der Ladezustand LB der Antriebsbatterie oberhalb des Grenzwertes LMIN liegt.A method of operating a powertrain of a motor vehicle having an internal combustion engine and a traction battery is disclosed wherein an axle drive train of the motor vehicle may be driven above the driveline with the engine or with the traction battery. In a first operating mode, the drive train is exclusively driven by the drive battery when a charge state L B of the drive battery is above a limit value L MIN . After a manual command, a second operating mode is turned on, in which the internal combustion engine is turned on and the drive battery is charging, while the state of charge L B of the drive battery is above the limit L MIN .
Dieses Verfahren kann bei verschiedenen Arten von Kraftfahrzeugen verwendet werden, wobei das Kraftfahrzeug zwei Leistungsquellen aufweist, nämlich eine Antriebsbatterie und einen Verbrennungsmotor. Diese Art von Kraftfahrzeuge können als Hybrid-Fahrzeuge bezeichnet werden. Die zwei Leistungsquellen können in Bezeug auf den Achsantriebsstrang parallel oder in Reihe angeordnet sein.This method can be used in various types of motor vehicles, wherein the motor vehicle has two power sources, namely a drive battery and an internal combustion engine. These types of motor vehicles may be referred to as hybrid vehicles. The two power sources may be arranged in parallel to or in series with the final drive train.
Hierin bezeichnet eine Antriebsbatterie eine Batterie, die im normalen Betrieb das Fahrzeug und insbesondere den Achsantriebstrang direkt antreibt.Herein, a drive battery refers to a battery that directly drives the vehicle and in particular the final drive train during normal operation.
In einem Ausführungsbeispiel wird das Verfahren bei einem konventionellen EREV(Extended Range Electric Vehicle)-System, das heißt ein Fahrzeug mit kombiniertem Elektro- und Verbrennungsantrieb, in Reihe verwendet. In dieser Art von Hybrid-Fahrzeug treibt der Verbrennungsmotor einen Generator, der Generator treibt einen Elektromotor und der Elektromotor den Achsantriebstrang an.In one embodiment, the method is used in series in a conventional EREV (Extended Range Electric Vehicle) system, that is, a combined electric and combustion powered vehicle. In this type of hybrid vehicle, the internal combustion engine drives a generator, the generator drives an electric motor and the electric motor drives the final drive train.
Im normalen Betrieb dieser EREV-Fahrzeugart wird das Fahrzeug von der Antriebsbatterie betrieben, bis die Antriebsbatterie leer ist, bzw. der Ladezustand der Antriebsbatterie unterhalb eines Grenzwertes sinkt. In diesem Fall wird die Antriebsbatterie vom Antriebsstrang abgekoppelt, der Verbrennungsmotor eingeschaltet und dazu verwendet, den Elektromotor über dem Generator und folglich den Achsantriebsstrang anzutreiben.During normal operation of this type of EREV vehicle, the vehicle is operated by the traction battery until the traction battery is depleted, or the state of charge of the traction battery drops below a threshold value. In this case, the traction battery is decoupled from the driveline, the internal combustion engine is turned on and used to drive the electric motor above the generator and, consequently, the final drive train.
Wird während der Fahrt auf Wunsch ein manueller Befehl abgegeben, so wird erfindungsgemäß die Antriebsbatterie durch den Verbrennungsmotor weitestmöglich aufgeladen. Dieser zweite Betriebsmodus wird auch durchgeführt, wenn der Ladezustand der Antriebsbatterie ausreichend hoch ist, so dass im Normalbetrieb die Antriebsbatterie ausschließlich den Achsantriebstrang antreiben und der Verbrennungsmotor ausgeschaltet bleiben würde. Der Schalter ermöglicht somit dem Fahrer das automatische Umschalten zwischen den Leistungsquellen zu übersteuern.If, on request, a manual command is issued while the vehicle is being driven, then according to the invention the drive battery is charged as much as possible by the internal combustion engine. This second mode of operation is also performed when the state of charge of the traction battery is sufficiently high that during normal operation the traction battery would exclusively drive the final drive train and the internal combustion engine would remain off. The switch thus allows the driver to override the automatic switching between the power sources.
Ein derartiges Verfahren hat den Vorteil, dass die im Standbetrieb zur Verfügung stehende Batteriekapazität für die zusätzlichen Verbraucher möglichst maximal ist, ohne dass im Standbetrieb unerwünschte Geräusche oder Abgasemissionen auftreten, da das Laden der Antriebsbatterie während der Fahrt und somit bei regulärem Betrieb des Verbrennungsmotors erfolgt. Somit wird gewährleistet, dass im Standbetrieb des Kraftfahrzeuges die fahrzeugunabhängigen Verbraucher mit elektrischer Energie versorgt werden können, ohne hierfür den Motor des Kraftfahrzeuges betreiben zu müssen. Auch kann das Verfahren einfach und kostengünstig durch bereits bestehende Systeme und Komponenten eines konventionellen EREV-Systems realisiert werden, ohne dass hierbei ein teurer und aufwendiger Umbau durchgeführt werden müsste.Such a method has the advantage that the available in standby battery capacity for the additional consumers is maximally possible without unwanted noise or exhaust emissions occur in stationary mode, since the charging of the drive battery while driving and thus takes place during regular operation of the internal combustion engine. This ensures that the vehicle-independent consumers can be supplied with electrical energy during standstill operation of the motor vehicle without having to operate the motor of the motor vehicle for this purpose. The method can also be implemented simply and inexpensively by means of already existing systems and components of a conventional EREV system, without having to carry out an expensive and complicated conversion.
Der zweite Betriebsmodus kann durch die Betätigung eines Schalters eingeschaltet werden. Dies ermöglicht dem Fahrer nach Wunsch die Antriebsbatterie aufzuladen, auch wenn der Ladezustand der Antriebsbatterie oberhalb des Grenzwertes liegt, bei dem im Normalbetrieb der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist, weil die Antriebsbatterie ausschließlich den Achsantriebsstrang antreibt. Dieser Schalter kann im Innenraum des Fahrzeugs montiert werden, beispielsweise kann er in der Instrumententafel integriert werden. The second mode of operation can be turned on by the operation of a switch. This allows the driver to charge the traction battery as desired, even if the state of charge of the traction battery is above the limit at which the internal combustion engine is switched off in normal operation because the traction battery exclusively drives the final drive train. This switch can be mounted in the interior of the vehicle, for example, it can be integrated in the instrument panel.
Durch den Schalter kann die Antriebsbatterie immer dann geladen werden, falls die darin gespeicherte elektrische Energie im darauffolgenden Standbetrieb des Fahrzeugs für fahrzeugunabhängige Verbraucher mit möglichst großer Batteriekapazität zur Verfügung stehen soll.By the switch, the drive battery can always be charged if the electrical energy stored therein in the subsequent stationary operation of the vehicle for vehicle-independent consumers with the largest possible battery capacity should be available.
In einem Ausführungsbeispiel wird in dem zweiten Betriebsmodus die Antriebsbatterie aufgeladen, so dass der Ladezustand mindestens 90% des maximalen Ladezustands LMAX beträgt. Weiter kann die elektrische Energie solange in der Antriebsbatterie gespeichert werden, bis diese vollständig geladen ist.In one embodiment, the driving battery is charged in the second operating mode so that the state of charge is at least 90% of the maximum charge state L MAX. Furthermore, the electrical energy can be stored in the drive battery until it is fully charged.
So kann gewährleistet werden, dass im Standbetrieb des Kraftfahrzeuges eine maximale Batteriekapazität der Antriebsbatterie für die zusätzlichen, fahrzeugunabhängigen Verbraucher zur Verfügung steht. Auch kann hierdurch gewährleistet werden, dass der Antriebsbatterie, sobald diese vollständig geladen ist, keine elektrische Energie mehr zugeführt wird und die elektrische Energie vollständig zum Antreiben des Kraftfahrzeuges genutzt werden kann, wodurch der Wirkungsgrad des Gesamtsystems erhöht wird.Thus, it can be ensured that a maximum battery capacity of the drive battery for the additional, vehicle-independent consumers is available during standstill operation of the motor vehicle. This also ensures that the drive battery, as soon as it is fully charged, no more electrical energy is supplied and the electrical energy can be fully used for driving the motor vehicle, whereby the efficiency of the overall system is increased.
Wenn die Antriebsbatterie und der Verbrennungsmotor in Reihe angeordnet sind, treibt im ersten Betriebsmodus die Antriebsbatterie den Elektromotor und der Elektromotor den Achsantriebsstrang an. In diesem Ausführungsbeispiel treibt im zweiten Betriebsmodus der Verbrennungsmotor den Generator, der Generator den Elektromotor und der Elektromotor den Achsantriebsstrang an.When the traction battery and the engine are arranged in series, in the first operating mode, the traction battery drives the electric motor and the electric motor drives the final drive train. In this embodiment, in the second mode of operation, the internal combustion engine drives the generator, the generator drives the electric motor, and the electric motor drives the final drive train.
Wie oben bereits erwähnt, dient der Verbrennungsmotor als Reichweiteverlängerungssystem. In diesem Fall wird der Antriebsstrang in einen dritten Betriebsmodus eingeschaltet, in dem der Verbrennungsmotor den Achsantriebsstrang antreibt, wenn in dem ersten Betriebsmodus der Ladezustand der Antriebsbatterie unterhalb des Grenzwerts LMIN fällt. Das Kraftfahrzeug kann somit weiter fahren, wenn die Antriebsbatterie leer ist, bzw. der Ladezustand unterhalb eines Grenzwerts LMIN fällt. Typischerweise wird die Antriebsbatterie nicht im leeren Zustand fallen gelassen, da dies die Lebensdauer und Kapazität der Batterie beeinträchtigt. Folglich liegt der Grenzwert LMIN, bei dem die Antriebsbatterie vom Antriebsstrang abgekoppelt ist und stattdessen der Antriebstrang vom Verbrennungsmotor angetrieben wird, oberhalb eines leeren Ladezustands. Der Grenzwert LMIN kann, zum Beispiel bei 20% bis 30% des maximalen Ladezustands LMAX liegen.As mentioned above, the internal combustion engine serves as a range extension system. In this case, the powertrain is switched to a third operating mode in which the internal combustion engine drives the final drive train when, in the first operating mode, the charge state of the drive battery falls below the limit value L MIN . The motor vehicle can thus continue driving when the traction battery is empty, or the state of charge falls below a limit L MIN . Typically, the traction battery will not be dropped when empty, as this will affect the life and capacity of the battery. Thus, the limit L MIN , at which the traction battery is decoupled from the driveline and instead the driveline is driven by the engine, is above an empty state of charge. The limit value L MIN may be, for example, 20% to 30% of the maximum state of charge L MAX .
In einem Ausführungsbeispiel wird eine Steuereinheit verwendet, um vom ersten Betriebsmodus in den dritten Betriebsmodus zu schalten. Dieses Umschalten kann automatisch durchgeführt werden. Der Ladezustand der Antriebsbatterie kann durch einen Sensor gemessen und an die Steuereinheit übermittelt werden. Die Steuereinheit kann in diesem Fall, abhängig vom Ladezustand, vom ersten in den dritten Betriebsmodus umschalten.In one embodiment, a controller is used to switch from the first mode of operation to the third mode of operation. This switching can be performed automatically. The state of charge of the drive battery can be measured by a sensor and transmitted to the control unit. The control unit can switch in this case, depending on the state of charge, from the first to the third operating mode.
Der Sensor kann zum Beispiel durch einen elektrischen Sensor realisiert werden, welcher eine Erfassungseinheit zur Erfassung des Ladezustandes der Antriebsbatterie umfasst und ausgehend von dieser, ein elektrisches Signal ausgibt, welches indikativ für den Wert des erfassten Ladezustandes ist. Eine Vielzahl derartiger Sensoren ist bereits in vielen Kraftfahrzeugen integriert, weshalb Sensoren kostengünstig und anwenderfreundlich sowie mit geringen Anforderungen an den Bauraum zum Auslesen des Ladezustandes der Antriebsbatterie verwendet werden können.The sensor can be realized, for example, by an electrical sensor which comprises a detection unit for detecting the state of charge of the drive battery and emits therefrom an electrical signal which is indicative of the value of the detected state of charge. A large number of such sensors are already integrated in many motor vehicles, which is why sensors can be used in a cost-effective and user-friendly manner and with low requirements for the installation space for reading out the state of charge of the drive battery.
Ein Antriebsystem für ein Kraftfahrzeug wird auch angegeben, wobei das Antriebsystem einen Verbrennungsmotor, eine Antriebsbatterie und eine Steuereinheit aufweist und ein Achsantriebsstrang des Kraftfahrzeugs über den Antriebsstrang mit dem Verbrennungsmotor oder mit der Antriebsbatterie antreibbar ist. Die Steuereinheit ist derart ausgebildet, dass in einem ersten Betriebsmodus der Antriebsstrang ausschließlich mit der Antriebsbatterie angetrieben wird, wenn ein Ladezustand LB der Antriebsbatterie oberhalb eines Grenzwertes LMIN liegt, und nach Empfang eines manuellen Befehls die Steuereinheit einen zweiten Betriebsmodus einschaltet, in dem der Verbrennungsmotor eingeschaltet wird und die Antriebsbatterie auflädt, während der Ladezustand LB der Antriebsbatterie oberhalb des Grenzwertes LMIN liegt.A drive system for a motor vehicle is also indicated, wherein the drive system comprises an internal combustion engine, a drive battery and a control unit, and an axle drive train of the motor vehicle can be driven via the drive train with the internal combustion engine or with the drive battery. The control unit is designed such that in a first operating mode, the drive train is driven exclusively with the drive battery, when a charge state L B of the drive battery is above a limit L MIN , and after receiving a manual command, the control unit turns on a second operating mode, in which Combustion engine is switched on and the drive battery is charging, while the state of charge L B of the drive battery is above the limit L MIN .
Die Steuereinheit wird ausgebildet, so dass der Achsantriebsstrang ausschließlich mit der Antriebsbatterie angetrieben wird, wenn die Antriebsbatterie ausreichend aufgeladen ist. In diesem Betriebsmodus ist der Verbrennungsmotor ausgeschaltet. Somit werden die Abgasausstöße des Kraftfahrzeugs reduziert.The control unit is formed so that the axle drive train is driven solely with the drive battery when the drive battery is sufficiently charged. In this operating mode, the internal combustion engine is switched off. Thus, the exhaust emissions of the motor vehicle are reduced.
Die Steuereinheit ist jedoch so ausgebildet, dass bei Empfang eines manuellen Befehls sie den zweiten Betriebsmodus einschaltet, bei dem sie den Verbrennungsmotor startet, auch wenn der Ladezustand oberhalb des Grenzwerts liegt und im ersten Betriebsmodus normalerweise ausschließlich den Achsantriebsstrang antreiben würde. Dieser zweite Betriebsmodus wird verwendet, um die Antriebsbatterie aufzuladen, auch wenn der Ladezustand oberhalb des Grenzwerts LMIN liegt. Folglich kann nach Wunsch der Ladezustand der Antriebsbatterie so hoch wie möglich gehalten werden. Diese gespeicherte elektrische Energie kann zum Beispiel beim späteren Stillstand des Kraftfahrzeugs verwendet werden, um fahrzeugunabhängige Stromverbraucher zu versorgen, ohne den Verbrennungsmotor einzuschalten.However, the control unit is designed so that upon receipt of a manual command, it turns on the second mode of operation, in which it The internal combustion engine starts, even if the state of charge is above the limit value and would normally only drive the final drive train in the first operating mode. This second mode of operation is used to charge the traction battery even when the state of charge is above the limit L MIN . Consequently, as desired, the state of charge of the drive battery can be kept as high as possible. This stored electrical energy can be used, for example, at later standstill of the motor vehicle to supply vehicle-independent power consumers, without turning on the engine.
Das Antriebssystem kann einen Schalter aufweisen, mit dem der manuelle Befehl zum Einschalten des zweiten Betriebsmodus an die Steuereinheit ubertragen wird. Der Fahrer oder ein Insasse des Kraftfahrzeugs kann den Schalter betätigen, um auf Wunsch das Antriebssystem in den zweiten Betriebsmodus zuschalten.The drive system may include a switch that transmits the manual command to turn on the second mode of operation to the control unit. The driver or an occupant of the motor vehicle may operate the switch to selectively engage the drive system in the second mode of operation.
Der Schalter kann als Drucktaste ausgebildet oder eine Menüfunktion eines als Touchscreen ausgebildeten grafischen Displays sein.The switch can be designed as a pushbutton or can be a menu function of a graphic display designed as a touchscreen.
Dies gewährleistet eine ergonomisch günstige Bedienung für den Fahrer des Kraftfahrzeugs. Ein elektrischer Schalter kann ein als Wippe und/oder als Taste gestaltetes Betätigungsorgan besitzen, welches bei entsprechender Betätigung durch den Fahrer schaltend auf ein Kontaktsystem einwirkt. Das Kontaktsystem kann in herkömmlicher Weise als elektromechanisches Kontaktsystem ausgestaltet sein. Besonders kostengünstig ist es, wenn das Kontaktsystem des Schalters aus einer Schaltmatte besteht. Schließlich kann zur weiteren Verbesserung der Bedienbarkeit der Schalter mit einer Funktions- und/oder Symbolbeleuchtung für das Betätigungsorgan ausgestattet sein.This ensures an ergonomically favorable operation for the driver of the motor vehicle. An electrical switch may have a designed as a rocker and / or button actuator, which acts with appropriate actuation by the driver switching to a contact system. The contact system may be configured in a conventional manner as an electromechanical contact system. It is particularly cost effective if the contact system of the switch consists of a switching mat. Finally, to further improve the operability of the switch can be equipped with a function and / or symbol lighting for the actuator.
Alternativ kann der steuerbare Schalter eine Menüfunktion eines als Touchscreen ausgebildeten grafischen Displays sein. Dem Fahrer wird somit ein Bedienelement mit mehreren wählbaren Menus, Funktionen und/oder Funktionswerten zur Verfügung gestellt, welches eine Oberfläche besitzt, die durch den Fahrer ergonomisch günstig erfassbar ist und über die die Auswahl durch eine lokale Bewegung beziehungsweise Berührung der Oberfläche vornehmbar ist. Die Oberfläche ist in ihrer Gestalt entsprechend der gewählten und/oder auswählbaren Menüfunktion und/oder dem Funktionswert veränderbar.Alternatively, the controllable switch may be a menu function of a graphic display designed as a touchscreen. The driver is thus provided with an operating element having a plurality of selectable menus, functions and / or function values which has a surface that can be detected ergonomically by the driver and via which the selection can be carried out by a local movement or contact with the surface. The surface can be changed in its shape according to the selected and / or selectable menu function and / or the function value.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der steuerbare Schalter aber auch als andere manuell interaktive Einrichtung, beispielsweise in Form von Schaltern, Tastern, Drehschaltern, Kippschaltern und dergleichen, ausgebildet sein. Auch kann die Funktion des steuerbaren Schalters beispielsweise auch durch eine vorzugsweise vorhandene Einrichtung zur Spracherkennung übernommen werden, da diese eine für den Fahrer besonders komfortable und bequeme Bedienbarkeit mit sich bringt.In a further embodiment, the controllable switch but also as other manually interactive device, for example in the form of switches, buttons, rotary switches, toggle switches and the like may be formed. Also, the function of the controllable switch, for example, be adopted by a preferably existing means for speech recognition, as this brings a particularly comfortable and convenient operation for the driver.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Antriebssystem einen Sensor zum Messen des Ladezustandes der Antriebsbatterie auf, der mit der Steuereinheit verbunden ist. Die Steuereinheit kann abhängig von dem gemessenen Ladezustand zwischen dem ersten und dem dritten Betriebsmodi umschalten.In a further embodiment, the drive system comprises a sensor for measuring the state of charge of the drive battery, which is connected to the control unit. The control unit may switch between the first and third modes of operation depending on the measured state of charge.
Ein Kraftfahrzeug umfassend ein Antriebssystem nach einem der vorherstehenden Ausführungsbeispiele wird auch angegeben.A motor vehicle comprising a drive system according to one of the preceding embodiments is also indicated.
In einem Ausführungsbeispiel weist das Kraftfahrzeug ferner eine Schnittstelle, wie zum Beispiel eine Steckdose, auf, an die kraftfahrzeugunabhängige Stromverbraucher anschließbar und mit der Antriebsbatterie versorgbar sind. Diese Schnittstelle kann über einen DC/AC-Wandler mit der Antriebsbatterie verbunden werden, so dass Stromverbraucher mit Wechselstrom versorgt werden können. Die Steuereinheit kann auch derart ausgebildet sein, dass die kraftfahrzeugunabhängigen Stromverbraucher mit der Antriebsbatterie versorgt werden können, während der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist. Die Schnittstelle kann in der Außenhaut des Kraftfahrzeugs angeordnet sein, so dass sie bei geschlossenen Türen, Kofferraum, Motorhaube usw. des Kraftfahrzeugs benutzt werden kann.In one embodiment, the motor vehicle further comprises an interface, such as a socket, can be connected to the motor vehicle independent power consumers and supplied with the drive battery. This interface can be connected via a DC / AC converter to the drive battery, so that power consumers can be supplied with alternating current. The control unit can also be designed such that the motor vehicle-independent power consumers can be supplied with the drive battery while the internal combustion engine is switched off. The interface can be arranged in the outer skin of the motor vehicle, so that it can be used with the doors, trunk, bonnet, etc. of the motor vehicle closed.
Das Fahrzeug kann auch eine Schnittstelle, wie zum Beispiel einen Stecker aufweisen, über dem die Antriebsbatterie mit einer externen Stromquelle aufgeladen werden kann. Es ist auch möglich diese Schnittstelle mit der Schnittstelle für die fahrzeugunabhängigen Stromverbraucher zu kombinieren.The vehicle may also include an interface, such as a plug, over which the drive battery may be charged with an external power source. It is also possible to combine this interface with the interface for the vehicle-independent power consumers.
Die Antriebsbatterie kann als Batterieeinheit, die mehrere Batterien umfasst, ausgebildet sein. Dabei wird der Umstand genutzt, dass Kraftfahrzeugbatterien häufig zwei oder mehrere Batterieeinheiten und insbesondere Batteriezellen aufweisen. Diese Batteriezellen sind dabei über Zellkontakte zu einer voltaischen Säule in Reihe oder parallel geschaltet, wobei je Batterieeinheit eine an diese angepasste elektrische Ladeeinrichtung vorgesehen ist. Hierdurch kann die Betriebsdauer und Leistungsfähigkeit der Antriebsbatterie weiter erhöht werden.The drive battery may be formed as a battery unit that includes a plurality of batteries. In this case, the fact is used that motor vehicle batteries often have two or more battery units and in particular battery cells. These battery cells are connected via cell contacts to a voltaischen column in series or in parallel, wherein each battery unit is provided to this adapted electrical charging device. As a result, the service life and performance of the drive battery can be further increased.
Ein derartiges Kraftfahrzeug hat den Vorteil, dass im Standbetrieb des Fahrzeuges eine möglichst große Menge an gespeicherter elektrischer Energie in der Antriebsbatterie zur Verfügung steht, um fahrzeugunabhängige Verbraucher mit Strom zu versorgen. Dabei wird ermöglicht, elektrische Energie extern zu nutzen, ohne dass der zur Erzeugung der elektrischen Energie notwendige Verbrennungsmotor vor Ort betrieben werden muss, wodurch, beispielsweise auf Campingplätzen, störende Geräusche oder auftretende Abgasemissionen vermieden werden.Such a motor vehicle has the advantage that in the stationary operation of the vehicle the largest possible amount of stored electrical energy is available in the drive battery in order to supply vehicle-independent consumers with electricity. This allows electrical energy be used externally, without the necessary for the generation of electrical energy internal combustion engine must be operated locally, which, for example, on campsites, disturbing noises or occurring exhaust emissions are avoided.
Auch kann ein Fahrzeug, welches auf einem EREV-System basiert, durch Umbau des bestehenden Systems einfach und kostengünstig erweitert werden, um das System zu nutzen, ohne dass hierfür teure und aufwendige Umbauten vonnöten wären.Also, a vehicle based on an EREV system can be easily and inexpensively upgraded by rebuilding the existing system to use the system without the need for costly and expensive conversions.
In einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug um ein Reisemobil. Insbesondere Reisemobile umfassen eine Vielzahl elektrischer Geräte und Lampen, beispielsweise Fernseher, Navigationssystem oder Innenraumbeleuchtung, wobei der dazu nötige Elektrikaufwand in einem Reisemobil meist größer ausfällt als bei einer Hausinstallation. Zur Vermeidung störender Geräuschentwicklung beziehungsweise auftretender Abgasemission ist es beispielsweise auf Campingplätzen von Vorteil, den zur Erzeugung der elektrischen Energie notwendigen Verbrennungsmotor nicht vor Ort zu betreiben, sondern die zur Versorgung der fahrzeugunabhängigen Verbraucher dienende Antriebsbatterie bereits während der Fahrt weitestmöglich aufzuladen.In one embodiment, the motor vehicle is a motorhome. In particular, motorhomes include a variety of electrical appliances and lamps, such as TV, navigation system or interior lighting, the necessary electrical effort in a motorhome tends to be greater than a house installation. To avoid disturbing noise or exhaust emission occurring, for example, it is advantageous on campsites not to operate the internal combustion engine necessary for generating the electrical energy on site, but to charge the supply of vehicle-independent consumer drive battery as much as possible while driving.
Ferner kann ein derartiges Antriebssystem aber auch in anderen Fahrzeugen, beispielsweise in gebräuchlichen Personenkraftwagen, eingesetzt werden.Furthermore, such a drive system can also be used in other vehicles, for example in common passenger cars.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass mit der vorliegenden Anmeldung ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs angegeben wird, welches ein effektives und komfortables Laden einer Antriebsbatterie gewährleistet, sodass im Standbetrieb des Kraftfahrzeuges die zur Verfügung stehende Batteriekapazität der Antriebsbatterie möglichst maximal ist.In summary, it should be noted that the present application, a method for operating a powertrain of a motor vehicle is specified, which ensures an effective and comfortable charging a drive battery, so that in standby mode of the motor vehicle, the available battery capacity of the drive battery is maximally possible.
Realisiert werden kann dies dadurch, dass während der Fahrt ein Großteil der durch den Verbrennungsmotor und den Generator erzeugten elektrischen Energie in der Antriebsbatterie gespeichert wird, und somit im Gegensatz zum normalen Betriebsfall nicht hauptsächlich für den Antrieb des Kraftfahrzeuges verwendet wird. Ferner kann ein steuerbarer Schalter in das Antriebssystem integriert werden, so dass der Fahrer bei Bedarf selber gewährleisten kann, dass die Antriebsbatterie möglichst maximal geladen ist, falls die elektrische Energie im darauffolgenden Standbetrieb für fahrzeugunabhängige Verbraucher zur Verfügung stehen soll.This can be realized by storing a large part of the electrical energy generated by the internal combustion engine and the generator in the traction battery while driving, and thus not being used mainly for driving the motor vehicle, in contrast to normal operation. Furthermore, a controllable switch can be integrated into the drive system, so that the driver can ensure if necessary himself that the drive battery is maximally charged if the electrical energy in the subsequent stationary operation for vehicle-independent consumers should be available.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying figures.
In diesem Ausführungsbeispiel weist der Antriebsstrang
Der Generator
Eine Steuereinheit
In diesem Ausführungsbeispiel sind die Leistungsquellen, d. h. der Verbrennungsmotor
Das Verfahren zum Betreiben des Antriebsstrangs
Das Fahrzeug
Die Antriebsbatterie
Das Fahrzeug
Diese gespeicherte Energie könnte zum Beispiel bei einem Campingplatzaufenthalt verwendet werden, um die fahrzeugunabhängigen Stromverbraucher, wie Lampen, einen Kühlschrank usw. mit Strom zu versorgen. Diese ist vorteilhaft, wenn es nicht erlaubt oder gewünscht ist, Strom durch den laufenden Verbrennungsmotor zu erzeugen.This stored energy could be used, for example, during a campsite stay to power the vehicle-independent power consumers, such as lights, a refrigerator, etc. This is advantageous if it is not allowed or desired to generate power through the running internal combustion engine.
Hierzu weist das Fahrzeug
Die
Komponenten mit gleichen Funktionen oder Bauweisen wie in
In diesem ersten Betriebsmodus treibt die Antriebsbatterie
Die Steuereinheit
Wenn die Steuereinheit
Dieser alternative Betriebsmodus wird verwendet, um die Reichweite des Fahrzeugs
Anders als im ersten Betriebsmodus der
Dadurch kann gewährleistet werden, dass die Antriebsbatterie
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fahrzeugvehicle
- 22
- Antriebsstrangpowertrain
- 33
- Verbrennungsmotorinternal combustion engine
- 44
- Antriebsbatterietraction battery
- 55
- Elektromotorelectric motor
- 66
- Achsantriebsstrangfinal drive
- 77
- Radwheel
- 88th
- Generatorgenerator
- 99
- Steuereinheitcontrol unit
- 1010
- Schnittstelle für externe StromquelleInterface for external power source
- 1111
- Schalterswitch
- 1212
- FahrzeuginnenraumVehicle interior
- 1313
- Versorgungssystemsupply system
- 1414
- Schnittstelle für fahrzeugunabhängige StromverbraucherInterface for vehicle-independent power consumers
- 1515
- Pfeilarrow
- 1616
- Pfeilarrow
- 1717
- Sensorsensor
- 1818
- Pfeilarrow
- 1919
- Pfeilarrow
- 2020
- Pfeilarrow
- 2121
- Pfeilarrow
- 2222
- Pfeilarrow
- 2323
- Pfeilarrow
- 2424
- Pfeilarrow
- 2525
- Pfeilarrow
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102007051362 A1 [0003] DE 102007051362 A1 [0003]
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