DE102015220425A1 - Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs, Steuerungseinrichtung sowie Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor, einem Elektromotor und einem Generator, wobei der Verbrennungsmotor mit einem Getriebe über eine Kupplungsanordnung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator in den Drehmomentfluss zwischen Verbrennungsmotor und Kupplungsanordnung nach dem Öffnen der Kupplungsanordnung angebunden wird und dabei Strom zum Laden wenigstens einer Batterie erzeugt. Daneben betrifft die Erfindung eine Steuerungseinrichtung. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor, einem Elektromotor und einem Getriebe, wobei der Verbrennungsmotor mit dem Getriebe über eine Kupplungsanordnung verbunden ist.
  • Es ist bekannt, Hybridfahrzeuge mit Verbrennungsmotor und Elektromotor sowohl alleine mit einem der beiden Motoren als auch unter Verwendung beider Motoren gleichzeitig anzutreiben. Dabei ist es bekannt, bei rein elektromotorischem Fahren den Ladezustand der Batterie des Elektromotors zu überwachen und bei einem Absinken unter einem vorgegebenen Schwellenwert den Verbrennungsmotor zu starten. Der Elektromotor wird daraufhin abgeschaltet.
  • Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, ein Verfahren anzugeben, bei dem der Betrieb des Kraftfahrzeugs energieeffizienter gestaltet werden kann.
  • Zur Lösung dieses Problems ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug weiterhin einen Generator aufweist und der Generator in den Drehmomentfluss zwischen Verbrennungsmotor und Kupplungsanordnung nach dem Öffnen der Kupplungsanordnung angebunden ist oder wird und dabei Strom zum Laden wenigstens einer Batterie erzeugt wird. Der Verbrennungsmotor wird bei Bedarf also nicht zum direkten Antreiben des Antriebsstrangs sondern zum Laden der Batterie des Elektromotors verwendet.
  • Bevorzugt kann der Verbrennungsmotor in Abhängigkeit des Ladezustands wenigstens einer Batterie vom Getriebe abgekuppelt werden. Dabei kann ein völliges Entleeren dieser bzw. aller Batterien vermieden werden.
  • Es hat sich nämlich herausgestellt, dass in bestimmten Fahrsituationen ein rein elektrischer Antrieb des Kraftfahrzeugs einen niedrigeren Gesamtenergieverbrauch aufweist als wenn der Verbrennungsmotor direkt an den Antriebsstrang angekoppelt wäre. Insbesondere kann bei einem derartigen Betrieb des Verbrennungsmotors dieser energiesparend verwendet werden, beispielsweise in dem die Zahl der Zylinder im Vergleich zum direkten Anschluss an den Antriebsstrang verringert ist. Auch kann der Verbrennungsmotor bevorzugt bei einer vorgegebenen Drehzahl verwendet werden. Dabei kann dann eine Drehzahl ausgesucht werden, bei der der Verbrennungsmotor besonders effizient arbeitet.
  • Vorteilhafterweise kann der Verbrennungsmotor bei Unterschreiten eines Schwellenwertes des Ladezustands wenigstens einer Batterie vom Getriebe abgekoppelt werden. Wie beschrieben ist das Verfahren besonders vorteilhaft, um eine Batterie des Kraftfahrzeugs aufzuladen. Dementsprechend wird das Laden der Batterie bei Unterschreiten eines Schwellenwerts des Ladezustands begonnen.
  • Daneben betrifft die Erfindung eine Steuerungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass sie zur Durchführung des Verfahrens wie beschrieben ausgebildet ist.
  • Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, einem Elektromotor und einem Generator, wobei der Verbrennungsmotor mit einem Getriebe über eine Kupplungsanordnung verbunden ist. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass der Generator in den Drehmomentfluss zwischen Verbrennungsmotor und Kupplung angebunden oder anbindbar ist.
  • Vorteilhafterweise kann der Elektromotor mit dem Getriebe kraftschlüssig verbunden sein. Insbesondere kann der Elektromotor mit dem Getriebe über eine Kupplungseinheit verbunden sein. D.h. dass der Elektromotor an das Getriebe an- und abkoppelbar ist.
  • Besonders bevorzugt können der Generator und der Elektromotor mit wenigstens einer elektrischen Speichereinheit verbunden sein. Dabei handelt es sich um diejenige Batterie oder Batterien bzw. Akkumulatoren, die mittels des Generators aufzuladen sind.
  • Besonders bevorzugt kann das Getriebe als Doppelkupplungsgetriebe und die Kupplungsanordnung als Doppelkupplung ausgebildet sein.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:
  • 1 einen Antriebsstrang, und
  • 2 ein Ablaufschema zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs.
  • 1 zeigt schematisch einen Antriebsstrang 1 mit Verbrennungsmotor 2, einer Kupplungsanordnung 3 und einem Schaltgetriebe 4. Dabei sind der Verbrennungsmotor 2 und das Schaltgetriebe 4 über die Kupplungsanordnung 3 verbunden. Mit dem Schaltgetriebe 4 ist ein Elektromotor 5 verbunden. Die Verbindung kann dabei lösbar, beispielsweise mittels einer Trennkupplung erfolgen, sie kann aber auch kraftschlüssig erfolgen.
  • Mit dem Verbrennungsmotor 2 ist auch ein Generator 6 verbunden. Der Anschluss erfolgt dabei zwischen Verbrennungsmotor 2 und Kupplungsanordnung 3, sodass auch und gerade bei geöffneter Kupplungsanordnung 3 ein Betrieb des Generators 6 mittels des Verbrennungsmotors 2 möglich ist.
  • Sowohl der Elektromotor 5 als auch der Generator 6 sind mit einem elektrischen Energiespeicher 7 verbunden. So ist es möglich, dass der Elektromotor 5 dauerhaft aus dem Energiespeicher 7 Energie entnehmen kann, da er über den Generator 6 und den Verbrennungsmotor 2 nachgeladen wird.
  • 2 zeigt ein Ablaufschema zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs. In Schritt S1 wird der Ladezustand eines Energiespeichers 7 überprüft. Bei unterschreiten eines vorgegebenen Schwellenwertes wird in Schritt S2 die Kupplungsanordnung 3 geöffnet und in Schritt S3 der Verbrennungsmotor gestartet, falls er nicht läuft. Dadurch wird unter Zwischenschaltung des Generators 6 der Energiespeicher 7 wieder aufgeladen, und das Kraftfahrzeug kann durch alleinige Anbindung des Elektromotors 5 an das Schaltgetriebe 4 angetrieben werden.
  • Der Generator 6 kann dabei auch als Elektromotor ausgebildet sein, wobei der Elektromotor dann generatorisch betreibbar ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Antriebsstrang
    2
    Verbrennungsmotor
    3
    Kupplungsanordnung
    4
    Schaltgetriebe
    5
    Elektromotor
    6
    Generator
    7
    Energiespeicher
    S1
    Schritt
    S2
    Schritt
    S3
    Schritt

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor (2), einem Elektromotor (5) und einem Generator (6), wobei der Verbrennungsmotor (2) mit einem Getriebe (4) über eine Kupplungsanordnung (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (6) in den Drehmomentfluss zwischen Verbrennungsmotor (2) und Kupplungsanordnung (3) nach dem Öffnen der Kupplungsanordnung (3) angebunden ist oder wird und dabei Strom zum Laden wenigstens einer Batterie (7) erzeugt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (2) in Abhängigkeit des Ladezustands wenigstens einer Batterie (7) vom Getriebe (4) abgekuppelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor bei Unterschreiten eines Schwellenwertes des Ladezustands wenigstens einer Batterie (7) vom Getriebe (4) abgekuppelt wird.
  4. Steuerungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.
  5. Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor (2), einem Elektromotor (5) und einem Generator (6), wobei der Verbrennungsmotor (2) mit einem Getriebe (4) über eine Kupplungsanordnung (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (6) in den Drehmomentfluss zwischen Verbrennungsmotor (2) und Kupplungsanordnung (3) angebunden oder anbindbar ist.
  6. Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (5) mit dem Getriebe (7) kraftschlüssig verbunden ist.
  7. Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (4) mit dem Getriebe (4) über eine Kupplungsanordnung (3) verbunden ist.
  8. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (6) und der Elektromotor (5) mit wenigstens einer elektrischen Speichereinheit (7) verbunden sind.
  9. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (4) als Doppelkupplungsgetriebe und die Kupplungsanordnung (3) als Doppelkupplung ausgebildet ist.
  10. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Steuerungseinrichtung nach Anspruch 4 umfasst.
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