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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur emissionsfreien Bereitstellung elektrischer Energie gemäß Anspruch 1 sowie ein Kraftfahrzeug gemäß Oberbegriff des Anspruchs 7.
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Kraftfahrzeuge der hier angesprochenen Art, insbesondere sogenannte Hybridfahrzeuge weisen einen Verbrennungsmotor und mindestens eine elektrische Maschine auf, die mit dem Verbrennungsmotor wirkverbunden oder - vorzugsweise mittels einer Kupplung - in Wirkverbindung bringbar ist. Es ist ein Motorsteuergerät vorgesehen, welches zur Steuerung des Verbrennungsmotors und der elektrischen Maschine eingerichtet ist, wobei es hierfür mit diesen Komponenten wirkverbunden ist. Dabei wird in bestimmten Betriebszuständen des Fahrzeugs aus einem Energiespeicher, vorzugsweise einer Batterie, Energie entnommen und mittels der als Motor arbeitenden elektrischen Maschine zur Unterstützung des Verbrennungsmotors oder zum allein elektrischen Antrieb des Fahrzeugs herangezogen. In anderen Betriebszuständen des Fahrzeugs wird die elektrische Maschine als Generator betrieben, und es wird elektrische Energie getrieben durch den Verbrennungsmotor oder aus der kinetischen Energie des Kraftfahrzeugs - beispielsweise beim Bremsen oder in einer Schubphase desselben - erzeugt. Diese elektrische Energie wird vorzugsweise in dem Energiespeicher, besonders bevorzugt der Batterie, gespeichert, so dass sie in den vorgenannten Betriebszuständen, in denen die elektrische Maschine als Motor arbeitet, wiederum zur Verfügung steht.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2007 033 575 A1 ist ein Hybridfahrzeug bekannt, welches zusätzlich einen Schwungmassenspeicher aufweist. Dieser kann kurz vor einem Stillstand oder während eines Stillstands des Fahrzeugs mit Hilfe des Verbrennungsmotors aufgeladen werden, um einen anschließenden sogenannten „Rennstart“ des Hybridfahrzeugs zu ermöglichen, indem die in dem Schwungmassenspeicher gespeicherte Energie zur Unterstützung des Verbrennungsmotors beim Anfahren herangezogen wird. Dies kann beispielsweise beim Warten vor einer Lichtsignalanlage genutzt werden, indem der Fahrer während einer Rotphase den Schwungmassenspeicher auflädt, um beim Umspringen der Lichtsignalanlage auf grün einen Rennstart auszuführen. Fahrzeuge mit Schwungmassenspeicher sind auch aus
JP 2006 -
025 489 A ,
JP 2001 -
352 606 A und
DE 10 2010 000 793 A1 bekannt.
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Herkömmliche Kraftfahrzeuge weisen eine als Starter oder Startergenerator ausgebildete elektrische Maschine auf, durch welche der Verbrennungsmotor zum Zwecke des Anlassens antreibbar ist, und durch welche vorzugsweise auch während eines Betriebs des Fahrzeugs elektrische Energie erzeugt werden kann, indem der Verbrennungsmotor die elektrische Maschine antreibt. Auch elektrische Maschinen in Kraftfahrzeugen, die ausschließlich als Generator betrieben werden, sogenannte Lichtmaschinen, sind bekannt.
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Bei allen bekannten Varianten von Kraftfahrzeugen ergibt sich das Problem, dass eine Stromerzeugung typischerweise während des Fahrbetriebs beziehungsweise in einer Brems- oder Schubphase stattfindet, wobei elektrische Energie in einen Energiespeicher, vorzugsweise eine Batterie, eingespeist wird. Lediglich bei dem aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2007 033 575 A1 bekannten Hybridfahrzeug ist es möglich, einen Schwungmassenspeicher, der mittelbar auch als elektrischer Energiespeicher dient, während eines Stillstands des Fahrzeugs aufzuladen, allerdings nur, um anschließend einen Rennstart durchführen zu können. Bei einem Stillstand bekannter Fahrzeuge werden elektrische Verbraucher aus dem Energiespeicher gespeist. Dies betrifft insbesondere auch eine Bordspannungsversorgung, Kontrollleuchten, Fahrzeugbeleuchtung und zahlreiche andere Einrichtungen. Auch eine Fahrzeugelektronik, insbesondere ein Motorsteuergerät verlangt zum ordnungsgemäßen Betrieb elektrische Energie. Ist nun der Energiespeicher, bevorzugt die Batterie, nicht ausreichend geladen, muss der Verbrennungsmotor bei Stillstand des Fahrzeugs betrieben werden, um über die elektrische Maschine die benötigte elektrische Energie bereitstellen zu können. Dabei treten Lärm- und Abgasemissionen sowie Vibrationen auf. Dies verringert einen Komfort des Kraftfahrzeugs und ist unter Umweltaspekten nachteilig. Insbesondere Fahrzeuge, die grundsätzlich über eine automatische Abschaltung (Start-Stopp-Funktion) des Verbrennungsmotors im Stillstand verfügen, verursachen unnötig hohe Emissionen, wenn sie aufgrund eines niedrigen Energiespeicher-Ladezustands und/oder eines höheren Energiebedarfs während des Stillstands quasi systemwidrig mit laufendem Verbrennungsmotor betrieben werden müssen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, welches auch bei niedrigem Energiespeicher-Ladestand eine emissionsfreie Bereitstellung elektrischer Energie im Stillstand des Fahrzeugs ermöglicht. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, welches eine solche emissionsfreie Bereitstellung elektrischer Energie im Stillstand erlaubt.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem ein Verfahren mit den Schritten des Anspruchs 1 geschaffen wird.
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Im Rahmen des Verfahrens wird eine Drehzahl der elektrischen Maschine des Kraftfahrzeugs bevorzugt mittels des Verbrennungsmotors vor dem Stillstand erhöht, und die auf diese Weise gespeicherte Rotationsenergie wird während des Stillstands des Kraftfahrzeugs in elektrische Energie umgewandelt. Es ist daher nicht nötig, den Verbrennungsmotor im Stillstand des Kraftfahrzeugs zu betreiben, weil hinreichend Rotationsenergie gespeichert ist, um auch während des Stillstands ausreichend elektrische Energie zum Betrieb der Verbraucher und/oder zum Laden des Energiespeichers zur Verfügung stellen zu können, um den Stillstand zu überbrücken. Dabei wird im Unterschied zu dem aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2007 033 575 A1 bekannten Verfahrens keine Rotationsenergie mit Hilfe des Verbrennungsmotors während des Stillstand erzeugt, beziehungsweise die gespeicherte Rotationsenergie wird nicht für einen Rennstart des Kraftfahrzeugs, sondern zum dauerhaften Betrieb der elektrischen Verbraucher und/oder zum Laden des Energiespeichers verwendet. Gleichwohl ist es im Rahmen des Verfahrens auch möglich, eventuell überbleibende Rotationsenergie, die während des Stillstands weder verbraucht noch gespeichert wurde, für einen Rennstart heranzuziehen.
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Es ist im Rahmen des Verfahrens nicht zwingend erforderlich, dass die Drehzahl der elektrischen Maschine vor dem Stillstand mittels des Verbrennungsmotors erhöht wird.
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Bei einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Drehzahl der elektrischen Maschine durch Bremsenergierekuperation, also durch Abbremsen des Fahrzeugs unter Umwandlung von dessen kinetischer Energie in Rotationsenergie der elektrischen Maschine zu erhöhen. In diesem Fall ist es möglich, den Verbrennungsmotor bereits vor einem Stillstand des Kraftfahrzeugs abzuschalten.
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Bevorzugt wird die Drehzahl der elektrischen Maschine unmittelbar vor einem Stillstand des Kraftfahrzeugs erhöht. Auf diese Weise ist das Verfahren sehr effizient durchführbar, weil die Drehzahlerhöhung bevorzugt unmittelbar der Stillstandsphase vorausgeht, so dass keine Rotationsenergie bis zum Eintreten des Stillstands verloren geht. Wird der Verbrennungsmotor zur Drehzahlerhöhung genutzt, muss dieser die elektrische Maschine nicht beliebig lange auf der erhöhten Drehzahl halten, sondern es genügt, dass diese rasch auf die erhöhte Drehzahl gebracht wird, die dann unmittelbar bei Eintreten des Stillstands bereitsteht.
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Es wird ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass der Verbrennungsmotor während des Stillstands oder vor dem Stillstand des Kraftfahrzeugs abgeschaltet wird. Auf diese Weise werden jegliche Emissionen während des Stillstands vermieden. Es ist möglich, dass der Verbrennungsmotor erst abgeschaltet wird, wenn das Fahrzeug tatsächlich stillsteht. Hierdurch kann die Beschleunigungsphase der elektrischen Maschine, also die Drehzahlerhöhung, besonders nahe an den Stillstand heranverlegt werden. Es ist jedoch auch möglich, dass der Verbrennungsmotor bereits vor dem Stillstand, insbesondere kurz vor dem Stillstand beziehungsweise unmittelbar vor dem Stillstand, abgeschaltet wird. Dies wird besonders dann bevorzugt, wenn eine hinreichend hohe Drehzahl der elektrischen Maschine bereits kurz oder unmittelbar vor dem Stillstand erreicht ist, so dass der Verbrennungsmotor abgeschaltet werden kann, wobei gleichwohl hinreichend Rotationsenergie zur Überbrückung des Stillstands, also zur Versorgung der elektrischen Verbraucher und/oder zum Laden des Energiespeichers zur Verfügung steht. Eine Abschaltung des Verbrennungsmotors bereits vor dem Stillstand wird auch dann bevorzugt, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine nicht durch den Verbrennungsmotor, sondern anderweitig, insbesondere durch Abbremsen des Fahrzeugs, also Bremsenergierekuperation, erhöht wird. In diesem Fall ist es möglich, den Verbrennungsmotor bereits deutlich vor Erreichen des Stillstands abzuschalten. Es ist im Übrigen möglich, bei einer Ausführungsform des Verfahrens eine Erhöhung der Drehzahl der elektrischen Maschine durch eine Kombination einer Nutzung des Verbrennungsmotors einerseits und einer Bremsenergierekuperation andererseits zu bewirken. Dies kann gleichzeitig oder nacheinander erfolgen. Insbesondere ist es möglich, die Drehzahl der elektrischen Maschine zunächst unter Zuhilfenahme des Verbrennungsmotors zu erhöhen, wobei dieser anschließend abgeschaltet werden kann, wobei die Drehzahl der elektrischen Maschine durch Bremsenergierekuperation weiter erhöht wird. Auch eine umgekehrte Vorgehensweise ist möglich, bei der die Drehzahl der elektrischen Maschine zunächst durch Bremsenergierekuperation erhöht wird, und wobei - insbesondere wenn kurz vor einem Stillstand noch keine hinreichend hohe Drehzahl der elektrischen Maschine erreicht ist - die Drehzahl unter Zuhilfenahme des Verbrennungsmotors weiter erhöht wird.
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Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, dass sich dadurch auszeichnet, dass ein zu erwartender Stillstand des Kraftfahrzeugs erkannt wird, wobei die Drehzahl der elektrischen Maschine vorzugsweise mittels des Verbrennungsmotors erhöht wird, wenn ein zu erwartender Stillstand erkannt wird. Dabei wird vorzugsweise von dem Motorsteuergerät ein Bremsmanöver, eine Schubphase mit kontinuierlich abnehmender Geschwindigkeit, welche sich dem Stillstand nähert oder ein ähnlicher Betriebszustand, allgemein also eine negative Beschleunigung des Fahrzeugs erfasst. In diesem Fall wird vorzugsweise ein zu erwartender Zeitpunkt für den Stillstand aus erfassten Beschleunigungswerten sowie bevorzugt empirisch gewonnenen Parametern über ein Fahrverhalten des Kraftfahrers berechnet, und die Drehzahl der elektrischen Maschine wird zu einem geeigneten anhand dieses Zeitpunkts ermittelten Zeitpunkt erhöht, so dass die erhöhte Drehzahl quasi phasenrichtig zu dem Stillstand zur Verfügung steht, um die Rotationsenergie zur Umwandlung in elektrische Energie bereitzustellen. Dabei ist es möglich, dass die Erhöhung der Drehzahl der elektrischen Maschine abgebrochen wird, wenn der erwartete Stillstand nicht eintritt beziehungsweise die negative Beschleunigungsphase, insbesondere ein Bremsmanöver oder auch eine Schubphase, unterbrochen wird, weil beispielsweise erneut beschleunigt oder mit konstanter Geschwindigkeit weitergefahren wird.
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Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass durch Drehzahlerhöhung der elektrischen Maschine eine vorherbestimmte Energiemenge als Rotationsenergie gespeichert wird. Dabei ist bevorzugt ein Zusammenhang zwischen der gespeicherten Rotationsenergie und einer Drehzahl der elektrischen Maschine bekannt, so dass die vorherbestimmte Energiemenge über die Drehzahl eingestellt werden kann. Alternativ wird bevorzugt, dass die elektrische Maschine auf eine vorherbestimmte Drehzahl gebracht wird. In diesem Fall bedarf es keiner Umrechnung einer Energiemenge in eine Drehzahl, zumindest nicht während des Verfahrens. Vielmehr ist es möglich, vorherbestimmte Drehzahlwerte zu hinterlegen, die bei einem bestimmten Energiebedarf angefahren werden müssen. Die Drehzahl der elektrischen Maschine wird vorzugsweise gesteuert und/oder geregelt.
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Die Rotationsenergie wird vorzugsweise in der elektrischen Maschine selbst oder in einer mit der elektrischen Maschine wirkverbundenen beziehungsweise - vorzugsweise über eine Kupplung - in Wirkverbindung bringbaren Schwungmasse gespeichert. Dabei ist es ohne Weiteres möglich, der in der Schwungmasse gespeicherten Rotationsenergie eine Drehzahl der elektrischen Maschine zuzuordnen. Es ist auch möglich, dass die elektrische Maschine selbst eine Schwungmasse umfasst oder als Schwungmasse dient. Insbesondere kann ein Rotor der elektrischen Maschine als Schwungmasse ausgebildet sein.
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Es wird ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die vorherbestimmte Energiemenge oder die vorherbestimmte Drehzahl abhängig von einer Art und/oder Anzahl während des Stillstands zu versorgender Verbraucher gewählt wird. Es wird also - vorzugsweise durch das Motorsteuergerät - eine Anzahl von Verbrauchern ermittelt, welche aktuell mit elektrischer Energie versorgt werden müssen. Dabei kann auch einbezogen werden, welche elektrischen Verbraucher voraussichtlich in naher Zukunft aktiviert werden, beispielsweise wenn Dämmerung eintritt und erwartungsgemäß die Fahrzeugbeleuchtung in kurzer Zeit eingeschaltet wird. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, die Art der aktuell oder in Kürze aktivierten Verbraucher in die Betrachtung einzubeziehen, um einen möglichst realistischen Energiebedarf zu ermitteln.
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Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, unabhängig von einer Art oder Anzahl der aktuell oder in Kürze aktivierten Verbraucher einen zu erwartenden Energiebedarf während des Stillstands des Fahrzeugs zu ermitteln. Hierzu ist es beispielsweise möglich, Messungen in dem elektrischen System des Kraftfahrzeugs vorzunehmen, beispielsweise eine Stromstärke und/oder einen Spannungsabfall im Bereich des Energiespeichers heranzuziehen. Weiterhin ist es möglich, insbesondere mit Hilfe von in dem Kraftfahrzeug vorgesehenen Assistenzsystemen eine voraussichtlich zu erwartende Dauer des Stillstands zu ermitteln, wobei beispielsweise eine satellitengestützte Navigation, insbesondere das Globale Positionierungssystem (GPS) in Zusammenhang mit Informationen über ortsabhängige Lichtsignalphasen beziehungsweise Schaltzeiten von lokalen Lichtsignalen herangezogen werden kann. Auch in das Kraftfahrzeug integrierte Kameras oder andere Sensoren, welche insbesondere eine Kraftfahrzeugumgebung untersuchen, können herangezogen werden. Schließlich ist es möglich, eine Innen- und/oder Außentemperatur des Fahrzeugs heranzuziehen, um festzustellen, ob in Kürze voraussichtlich eine Heizung oder eine Klimatisierungsfunktion des Fahrzeugs aktiviert wird.
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Schließlich ist es alternativ oder zusätzlich möglich, einen Ladezustand des Energiespeichers beziehungsweise der Batterie des Kraftfahrzeugs heranzuziehen, um die vorherbestimmte Energiemenge oder die vorherbestimmte Drehzahl zu wählen. Dabei wird bevorzugt die Energiemenge und/oder die Drehzahl höher gewählt, wenn der Ladezustand des Energiespeichers geringer ist, während sie geringer gewählt werden kann, wenn der Ladezustand höher ist.
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Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass es durch ein Motorsteuergerät durchgeführt wird. Dabei ist vorzugsweise ein Algorithmus zur Durchführung des Verfahrens in das Motorsteuergerät implementiert. Es bedarf dann keiner zusätzlichen Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens, sondern lediglich des ohnehin vorhandenen Motorsteuergeräts, welches um die Funktionalität des Verfahrens erweitert wird. Dies ist eine besonders einfache und kostengünstige Lösung, das Verfahren in einem Kraftfahrzeug zu implementieren.
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Das Verfahren wird bevorzugt in einem Hybridfahrzeug durchgeführt, in welchem die elektrische Maschine als Motor und/oder Generator ausgebildet ist. Bei einer anderen, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren allerdings in einem herkömmlichen Kraftfahrzeug ausgeführt, wobei die elektrische Maschine als Starter, insbesondere als Startergenerator, oder auch als Lichtmaschine ausgebildet ist. Dabei ist das Verfahren keinesfalls auf Kraftfahrzeuge beschränkt, die für den Straßenverkehr vorgesehen sind, beispielsweise Automobile, Lastkraftwagen oder Motorräder. Das Verfahren ist allgemein anwendbar, insbesondere auch in Zusammenhang mit Schienenfahrzeugen.
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Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 7 geschaffen wird. Dieses weist einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine, die mit dem Verbrennungsmotor wirkverbunden oder - vorzugsweise über eine Kupplung - in Wirkverbindung bringbar ist, und ein Motorsteuergerät auf. Das Motorsteuergerät ist ausgebildet zur Steuerung des Verbrennungsmotors und der elektrischen Maschine, wobei es mit beiden Elementen zu deren Steuerung wirkverbunden ist. Die elektrische Maschine kann dabei bevorzugt als Motor und/oder Generator eines Hybridfahrzeugs ausgebildet sein, es ist jedoch auch möglich, dass die elektrische Maschine als Starter und insbesondere als Startergenerator oder auch als Lichtmaschine eines herkömmlichen Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Demzufolge ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel das Kraftfahrzeug als Hybridfahrzeug ausgebildet. Es wird jedoch auch ein Ausführungsbeispiel bevorzugt, bei welchem das Kraftfahrzeug als herkömmliches Kraftfahrzeug ausgebildet ist.
Das Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass das Motorsteuergerät zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 eingerichtet ist. Dies bedeutet insbesondere, dass in das Motorsteuergerät ein Algorithmus zur Durchführung des Verfahrens implementiert ist. Außerdem ist das Motorsteuergerät vorzugsweise mit einer Sensorik wirkverbunden, welche in der Lage ist, einen bevorstehenden Stillstand des Kraftfahrzeugs zu erfassen. Es ist durchaus möglich, dass hierbei auf ohnehin vorhandene Wirkverbindungen, beispielsweise mit einem Tachometer, einem Drehzahlmesser, einem Fahrpedal, einem Bremspedal und/oder mit anderen Fahrzeugkomponenten zurückgegriffen wird. Die Funktionalität des Verfahrens wird in diesem Fall bevorzugt wiederum auf der Softwareebene, also durch einen geeigneten Algorithmus bereitgestellt, welcher die vorhandene Sensorik in geeigneter Weise auswertet.
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Vorzugsweise sind auch Schnittstellen zu Systemen vorgesehen, welche die Ermittlung eines während des Stillstand zu erwartenden Energiebedarfs beziehungsweise der Auswahl einer vorherbestimmten Energiemenge beziehungsweise einer vorherbestimmten Drehzahl der elektrischen Maschine erlauben, die bevorzugt unmittelbar vor dem Stillstand eingestellt werden soll. Dabei kann das Motorsteuergerät beispielsweise auf satellitengestützte Navigation, insbesondere auf das Globale Positionierungssystem (GPS) sowie auf Informationen über Schaltphasen von lokalen Lichtsignalanlagen zurückgreifen. Es kann auch auf ein Innen- und/oder Außenthermometer des Kraftfahrzeugs, auf Kameras oder andere Sensoren zur Beobachtung der externen Umgebung sowie auf weitere zur Ermittlung des Energiebedarfs geeignete Sensoren zurückgreifen. Insbesondere stehen dem Motorsteuergerät vorzugsweise vollständige Informationen über alle aktivierten Verbraucher und deren Energiebedarf zur Verfügung. Dabei ist in das Motorsteuergerät vorzugsweise ein Algorithmus implementiert, welcher eine Prognose von in Kürze aktivierten Verbrauchern erlaubt.
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Es wird auch ein Kraftfahrzeug bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die elektrische Maschine mindestens eine Schwungmasse aufweist. Dabei ist es möglich, dass der Rotor der elektrischen Maschine selbst als Schwungmasse ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Schwungmasse mit der Rotorwelle der elektrischen Maschine gekoppelt ist, wobei sie Teil der elektrischen Maschine ist.
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Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass die mindestens eine Schwungmasse in Wirkverbindung mit der elektrischen Maschine steht, wobei sie vorzugsweise extern zu der elektrischen Maschine angeordnet ist. Dabei ist es möglich, dass sie in dauerhafter Wirkverbindung mit der elektrischen Maschine steht. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die mindestens eine Schwungmasse mit der elektrischen Maschine - vorzugsweise über eine Kupplung - in Wirkverbindung bringbar ist. Jedenfalls kann Rotationsenergie in der Schwungmasse gespeichert werden, die während eines Stillstands des Fahrzeugs der elektrischen Maschine zur Umwandlung in elektrische Energie zur Verfügung steht.
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Schließlich wird ein Kraftfahrzeug bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass mindestens ein Energiespeicher, vorzugsweise eine Batterie, und/oder mindestens ein Verbraucher mit der elektrischen Maschine so in Wirkverbindung steht/stehen oder in Wirkverbindung bringbar ist/sind, dass Energie, vorzugsweise elektrische Energie, von der elektrischen Maschine an den mindestens einen Energiespeicher und/oder an den mindestens einen Verbraucher abgebbar ist. Es ist demnach möglich, den Energiespeicher mittels der elektrischen Maschine zu laden. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, mindestens einen Verbraucher mittels der elektrischen Maschine zu betreiben.
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Der mindestens eine Energiespeicher kann als chemischer Energiespeicher, insbesondere als Batterie ausgebildet sein. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass der Energiespeicher als kinetischer Energiespeicher, als Lageenergiespeicher und/oder als Druckenergiespeicher ausgebildet ist.
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Es ist bevorzugt auch vorgesehen, dass aus dem mindestens einen Energiespeicher, vorzugsweise aus der mindestens einen Batterie, Energie, vorzugsweise elektrische Energie, entnehmbar ist, welche der elektrischen Maschine zugeführt werden kann. Diese kann insbesondere mit aus dem Energiespeicher entnommener elektrischer Energie betrieben werden. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass auch dem mindestens einen Verbraucher gegebenenfalls überschüssige elektrische Energie entnommen werden kann, die der elektrischen Maschine zugeführt wird. So können nicht nur der Energiespeicher und der mindestens eine Verbraucher über die elektrische Maschine geladen beziehungsweise versorgt werden, sondern es ist möglich, dem Energiespeicher insbesondere elektrische Energie zum Betrieb der elektrischen Maschine zu entnehmen, wobei es insbesondere in Spitzenlastzeiten sogar möglich ist, den Verbrauchern elektrische Energie abzuziehen und diese zum Betrieb der elektrischen Maschine zu verwenden.
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Bevorzugt ist eine Umrichtertechnik in dem Kraftfahrzeug vorgesehen, welche eine Umwandlung der gespeicherten Rotationsenergie in elektrische Energie mit sehr hohem Wirkungsgrad erlaubt.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Kraftfahrzeug als Fahrzeug für den Straßenverkehr, insbesondere als Automobil, als Lastkraftwagen oder als Motorrad ausgebildet. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, dass das Kraftfahrzeug als Schienenfahrzeug ausgebildet ist. Das Kraftfahrzeug ist jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Letztlich können die entsprechenden Merkmale in jedem Kraftfahrzeug verwirklicht sein.
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Insgesamt ergeben sich für das Kraftfahrzeug die Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden, ganz besonders eine emissionsfreie Bereitstellung elektrischer Energie auch während eines Fahrzeugstillstands, wobei der Verbrennungsmotor im Stillstand abgeschaltet werden kann, wobei die Versorgung von Verbrauchern beziehungsweise das Laden eines Energiespeichers trotzdem gesichert ist.
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Insgesamt zeigt sich, dass mit Hilfe des Verfahrens und des Kraftfahrzeugs eine emissionsfreie Stromerzeugung und/oder Bordspannungsversorgung auch bei Stillstand des Fahrzeugs und ausgeschaltetem Verbrennungsmotor möglich ist, selbst wenn der Energiespeicher einen niedrigen Ladezustand aufweist.