DE102013207620A1

DE102013207620A1 - Zweiradantrieb mit Segelbetrieb

Info

Publication number: DE102013207620A1
Application number: DE102013207620.7A
Authority: DE
Inventors: Fabian Kempe; Dagmar Münch; Matthias Herbrich; Swen Dörrie
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-04-26
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2014-10-30

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen kraftstoffsparenden Antrieb für ein Zweirad mit einem Verbrennungsmotor, der in Phasen, in denen kein Drehmoment benötigt wird, vom Antriebsstrang entkoppelt und/oder abgeschaltet wird.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen kraftstoffsparenden Antrieb für ein Zweirad mit einem Verbrennungsmotor, der in Phasen, in denen kein Drehmoment benötigt wird, vom Antriebsstrang entkoppelt und/oder abgeschaltet wird.
Hintergrund der Erfindung
Die Anzahl an motorgetriebenen Fahrzeuge wird weltweit auch zukünftig weiter steigen. Parallel dazu wächst der Anforderungsdruck an die Hersteller, den Kraftstoffverbrauch zu senken, aufgrund verschiedenster Emissionsvorschriften und aufgrund stetig steigender Kraftstoffkosten. Daher sind die Fahrzeughersteller bestrebt, den Verbrauch zu minimieren und weitere Einsparpotentiale zu erzielen. Dies trifft auch auf die Hersteller in Schwellenländern, wie beispielsweise Indien, zu.
Auch in Märkten, in denen der Komfort-Aspekt eine untergeordnete Rolle spielt als beispielsweise in den Industrieländern, besteht ein generelles lnteresse an kostengünstigen Lösungen für einen Start-Stopp- Betrieb. Dies gilt in besonderer Weise auch für den Zweirad-Betrieb in Städten, in denen aufgrund des hohohen Verkehrsaufkommens das Zweirad nicht nur aus Gründen des Fahrspaßes, sondern auch bewusst als Personentransportlösung genutzt.
Zur Energie- und Kosteneinsparung sowie zur Verringerung der Umweltbelastung ist es aus der Automobiletechnik bekannt, den Energieerzeuger in Phasen ohne Drehmomentanforderung auszuschalten. Zu diesem Zweck ist in Serienfahrzeugen bereits die sogenannte Start-Stopp-Technologie etabliert, die auch schon für Zweiräder genutzt wurde. Dafür wird das Fahrzeug (Zweirad) jedoch nur im Stillstand abgeschaltet, wie beispielsweise bei dem Zweiradmodell Honda PCX. Ein Abschalten des Motors im Fahrbetrieb ohne Drehmomentanforderung ist bislang von Personenkraftwagen bekannt. Diese Regelung nutzt ein gezieltes Trennen des Antriebsstranges und Abschalten des Motors zur Treibstoffeinsparung im Betrieb ohne Drehmomentanforderung („Segelbetrieb“).
Die bislang für Zweiräder bekannte Start-Stopp-Technologie ist auf den reinen Stillstand des Fahrzeugs begrenzt.
In Situationen ohne Drehmomentanforderung – also wenn keine weitere posititve Beschleunigung des Fahrzeugs gewünscht ist, treten fortwährend Reibungsverluste innerhalb des gesamten Antriebsstranges auf. Diese verursachen eine negative Beschleunigung, die immer dann unerwünscht ist, wenn sie durch eine aktive positive Beschleunigung wieder ausgeglichen werden muss, wodurch wiederum Kraftstoff verbraucht wird.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es demnach, den Energieverbrauch bzw. den Kraftstoffverbrauch eines Zweirads zu reduzieren und dabei insbesondere ohne aufwändige Sensorik auf einfache Weise die Reibungsverluste durch den nicht angetriebenen Antriebsstrang zu minimieren. Dabei soll der Motor bzw. Energiewandler in Fahrsituationen ohne Drehmomentanforderung zur Reduzierung der Reibungsverluste gezielt und automatisch ausgeschalten werden und/oder verschiedene Elemente des Antriebsstranges bezüglich der Drehmomentübertragung entkoppelt werden.
Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Anordnung eines oder mehrerer Freiläufe im Antriebsstrang gelöst.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche sind auf vorteilhafte Weiterbildungen gerichtet.
Das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip nutzt eine Entkoppelbarkeit von Motor und Getriebe bzw. Antriebsrad durch einen oder mehrere zusätzliche Freiläufe oder aktivierte Kupplungen. Dabei werden die jeweiligen Elemente des Antriebsstranges entkoppelt und tragen daher nicht mehr zur Reibung bei. Dies verringert die Reibungsverluste beträchtlich. Durch eine zusätzliche Motorabschaltung in Betriebsphasen ohne Drehmomentanforderung wird außerdem Kraftstoff gespart.
Voraussetzung für das Abschalten eines Motors während des Betriebs ohne Drehmomentanforderung ist ein Vermeiden des Schleppbetriebs des Motors. Dies wird dadurch realisiert
Um einen Betriebszustand ohne Drehmomentanforderung zu erkennen, muss die durch den Fahrer veranlasste Drehmomentanforderung detektierbar sein. In Abweichung von bekannten Start-Stopp-Systemen muss daher unabhängig von der Erkennung eines Bremssignals ein entsprechendes Signal abgegriffen werden, das Informationen für drei unterschiedliche Betriebsphasen liefert:

Phase 1: Betrieb mit Drehmomentanforderung, der einen voll gekoppelten Antriebsstrang erfordert
Phase 2: Betrieb ohne Drehmomentanforderung in Bewegung. Dabei ist der Antriebsstrang zumindest teilweise entkoppelt. Der Motor kann ausgeschaltet sein.
Phase 3: Betrieb ohne Drehmomentanforderung im Stillstand. Der Antriebsstrang kann entkoppelt sein. Der Motor kann ausgeschaltet sein.

Die erfindungsgemäße Konstruktion umfasst zwei oder mehr zusätzliche Freiläufe zur Entkopplung des Motors vom Getriebe bzw. vom Antriebsrad und zur Entkopplung des Motors vom Starter. Ein Schleppen des Motors und/oder des Getriebes ist dann nur durch den Starter möglich. Denkbar wäre auch eine Kupplung, die durch das System geöffnet bzw. geschlossen werden kann. Bekannte Start-Stopp-Systeme müssen für eine Kombination mit der erfindungsgemäßen Ausführung nur gering abgewandelt werden, d.h. zusätzlich zu dem Bremssignal (oder anstelle dessen) muss eine Drehmomentanforderung durch den Fahrer detektierbar sein urn einen Betrieb ohne Drehmomentanforderung zu erkennen.
Beschreibung der Zeichnung
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, wobei sich die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiele beschränkt.
In 1 ist ein bekannter Aufbau eines Antriebsstranges mit einem Verbrennungsmotor 3, einem Startermotor 4, einem Getriebe 2 und einem Antriebsrad 1 erkennbar. Erfindungsgemäß sind hier zusätzlich zu der bekannten Anordnung Freiläufe 5a, 5b. 5c zur Entkopplung der einzelnen Komponenten vorgesehen.
Die erfindungsgemäße Anordnung von Freiläufen kann helfen, den Kraftstoffverbrauch zu senken und gleichzeitig den Fahrkomfort zu berücksichtigen.
2 zeigt die verschiendenen möglichen Betriebsphasen der Drehmomentanforderung in einer Darstellung der Fahrzeuggeschwindigkeit über der Zeitachse.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsrad
2: Getriebe
3: Verbrennungsmotor
4: Startermotor
5a, b, c: Freilauf

Claims

Zweiradantrieb umfassend mindestens ein Antriebsrad (1), mindestens ein Getriebe (2), einen Verbrennungsmotor (3) und einen Startermotor (4), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Freilauf (5a) derart angeordnet sind, dass der Verbrennungsmotor (3) vom Getriebe (2) und/oder vom Antriebsrad (1) entkoppelbar ist.
Zweiradantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Freilauf (5b) derart angeordnet ist, dass der Verbrennungsmotor vom Startermotor (4) entkoppelbar ist.
Zweiradantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Freilauf (5c) derart angeordnet ist, dass das Getriebe (2) vom Antriebsrad (1) entkoppelbar ist.
Zweiradantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend ein signaltechnisch mit dem Antrieb verbundenes Steuergerät, mit dem eine Drehmomentanforderung an das Fahrzeug erfasst werden kann.
Zweiradantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine zeitweilig deaktivierbare automatische Abschaltungen des Verbrennungsmotors.