DE102017213203A1 - Motorcycle with sidecar and method for operating such a motorcycle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kraftrad (1) mit Beiwagen (2), mit einem Hinterrad (6), welches in einem verbrennungsmotorischen Fahrmodus über einen Antriebsstrang (3) mittels einer Verbrennungskraftmaschine (4) antreibbar ist, und mit einem Rad (7) des Beiwagens (2), welches gemeinsam mit dem Hinterrad (6) antreibbar ist, wobei der Beiwagen (2) eine elektrische Maschine (8) aufweist, mit welcher in dem verbrennungsmotorischen Fahrmodus das Rad (7) des Beiwagens (2) sowie das Hinterrad (6) kraftübertragend gekoppelt sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftrads (1) mit einem Beiwagen (2). The invention relates to a motorcycle (1) with sidecar (2), with a rear wheel (6) which can be driven in an internal combustion engine mode via a drive train (3) by means of an internal combustion engine (4), and with a wheel (7) of the sidecar (2), which is drivable together with the rear wheel (6), wherein the sidecar (2) comprises an electric machine (8), with which in the internal combustion engine driving mode, the wheel (7) of the sidecar (2) and the rear wheel (6 ) are coupled force-transmitting. Furthermore, the invention relates to a method for operating a motorcycle (1) with a sidecar (2).
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftrad mit Beiwagen sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Kraftrads gemäß dem jeweiligen Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a motorcycle with sidecar and a method for operating such a motorcycle according to the respective preamble of the independent claims.
Aus der
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftrad mit Beiwagen sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftrads mit Beiwagen zu schaffen, mittels welcher das Kraftrad besonders effizient und kraftstoffarm antreibbar ist.It is an object of the present invention to provide a motorcycle with sidecar and a method for operating a motorcycle with sidecar, by means of which the motorcycle is driven particularly efficient and fuel-efficient.
Diese Aufgabe wird durch ein Kraftrad mit Beiwagen sowie durch ein Verfahren zum Betreiben des Kraftrads mit Beiwagen mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.This object is achieved by a motorcycle with sidecar and by a method for operating the motorcycle with sidecar with the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims and the description.
Zur Schaffung eines Kraftrads mit Beiwagen der eingangs genannten Art, welches besonders effizient und besonders kraftstoffarm antreibbar ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Beiwagen eine elektrische Maschine aufweist, mit welcher in dem verbrennungsmotorischen Fahrmodus das Rad des Beiwagens sowie das Hinterrad kraftübertragend gekoppelt sind. Das bedeutet, dass in dem verbrennungsmotorischen Fahrmodus sowohl das Rad des Beiwagens als auch das Hinterrad mittels der elektrischen Maschine antreibbar sind. Dies wird beispielsweise dadurch ermöglicht, dass das Hinterrad mit einer Abtriebswelle der elektrischen Maschine verbunden wird. Das bedeutet, dass das Hinterrad sowohl mittels der Verbrennungskraftmaschine als auch mittels der elektrischen Maschine in dem verbrennungsmotorischen Fahrmodus angetrieben wird. Zusätzlich zu der elektrischen Maschine können in dem Beiwagen eine Energiespeichereinrichtung, insbesondere ein Hochvoltenergiespeicher, ein Ladegerät für den Hochvoltenergiespeicher, eine Antriebselektronikeinheit sowie ein Getriebe für die elektrische Maschine angeordnet sein. Das Kraftrad umfasst des Weiteren ein Steuergerät, welches ein Antreiben des Hinterrads durch die elektrische Maschine steuert, sodass das Antreiben in Abhängigkeit von einer Gangwahl und einer Drehzahl des Antriebsstrangs erfolgt. Vorteilhafterweise kann hierdurch ein Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine des Kraftrads mit Beiwagen beim Betreiben des Kraftrads im verbrennungsmotorischen Fahrmodus besonders gering gehalten werden. Darüber hinaus können Emissionen des Kraftrads durch das zusätzliche Antreiben des Kraftrads und des Beiwagens mittels der elektrischen Maschine besonders gering gehalten werden. Dies ist darin begründet, dass mittels der elektrischen Maschine Energie bereitgestellt werden kann, welche folglich nicht mehr durch eine Emissionen erzeugende Verbrennung eines Kraftstoffs bereitgestellt wird. Es erfolgt zudem vorteilhafterweise eine besonders gleichmäßige Kraftaufteilung einer Schubkraft des Kraftrads mit dem Beiwagen, da sowohl das Hinterrad als auch das Rad des Beiwagens angetrieben werden.To create a motorcycle with sidecar of the type mentioned, which is particularly efficient and particularly fuel-driven, it is provided according to the invention that the sidecar has an electric machine with which in the combustion engine driving mode, the wheel of the sidecar and the rear wheel are coupled to transmit power. This means that in the internal combustion engine driving mode, both the wheel of the sidecar and the rear wheel are drivable by means of the electric machine. This is made possible, for example, by connecting the rear wheel to an output shaft of the electric machine. That is, the rear wheel is driven both by the internal combustion engine and by the electric machine in the engine driving mode. In addition to the electric machine can be arranged in the sidecar an energy storage device, in particular a high-voltage energy storage, a charger for the high-voltage energy storage, a drive electronics unit and a transmission for the electric machine. The motorcycle further includes a controller that controls driving of the rear wheel by the electric machine so that driving is dependent on a gear selection and a rotational speed of the powertrain. Advantageously, as a result, a fuel consumption of the internal combustion engine of the motorcycle with sidecar when operating the motorcycle in the internal combustion engine driving mode can be kept particularly low. In addition, emissions of the motorcycle can be kept particularly low by the additional driving of the motorcycle and the sidecar by means of the electric machine. This is due to the fact that energy can be provided by means of the electric machine, which consequently is no longer provided by combustion of a fuel that produces emissions. There is also advantageously a particularly uniform force distribution of a thrust of the motorcycle with the sidecar, since both the rear wheel and the wheel of the sidecar are driven.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Rad des Beiwagens und das Hinterrad in einem Neutralmodus, in welchem der Antriebsstrang kraftübertragungsfrei mit dem Hinterrad gekoppelt ist, gemeinsam mittels der elektrischen Maschine antreibbar sind. Das bedeutet, dass in dem Neutralmodus keine nennenswerte Kraft von der Verbrennungskraftmaschine auf das Hinterrad übertragen wird und der Antriebsstrang, insbesondere ein Getriebe des Antriebsstrangs in einer neutralen Stellung angeordnet ist. Vorteilhafterweise können in dem Neutralmodus somit sowohl das Kraftrad als auch der Beiwagen mittels der elektrischen Maschine angetrieben werden, sodass keine Emissionen von der Verbrennungskraftmaschine erzeugt werden. Das Kraftrad mit dem Beiwagen ist somit emissionsfrei betreibbar. In dem Neutralmodus sind sowohl das Hinterrad als auch das Rad des Beiwagens mit der Abtriebswelle des E-Motors kraftübertragend gekoppelt.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the wheel of the sidecar and the rear wheel in a neutral mode, in which the drive train is coupled without force transmission to the rear wheel, jointly by means of the electric machine can be driven. This means that in the neutral mode no significant force is transmitted from the internal combustion engine to the rear wheel and the drive train, in particular a transmission of the drive train is arranged in a neutral position. Advantageously, in the neutral mode, therefore, both the motorcycle and the sidecar can be driven by means of the electric machine, so that no emissions are generated by the internal combustion engine. The motorcycle with the sidecar is thus operated emission-free. In the neutral mode, both the rear wheel and the wheel of the sidecar are coupled to transmit power to the output shaft of the electric motor.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftrads mit Beiwagen, bei welchem ein Hinterrad des Kraftrads in einem verbrennungsmotorischen Fahrmodus über einen Antriebsstrang mittels einer Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird. Des Weiteren wird ein Rad des Beiwagens gemeinsam mit dem Hinterrad angetrieben. Zur Ermöglichung eines besonders effizienten und besonders kraftstoffarmen Antreibens des Kraftrads mit dem Beiwagen wird erfindungsgemäß der Beiwagen mittels einer elektrischen Maschine angetrieben, mit welcher in dem verbrennungsmotorischen Fahrmodus das Rad des Beiwagens sowie das Hinterrad kraftübertragend gekoppelt sind. Mit anderen Worten sind sowohl das Rad des Beiwagens als auch das Hinterrad kraftübertragend mit einer Abtriebswelle der elektrischen Maschine derart gekoppelt, dass sowohl das Rad des Beiwagens als auch das Hinterrad mittels der elektrischen Maschine antreibbar sind und in dem verbrennungsmotorischen Fahrmodus angetrieben werden. Dadurch, dass sowohl das Rad, als auch das Hinterrad jeweils kraftübertragend mit der elektrischen Maschine gekoppelt sind, werden sowohl das Rad des Beiwagens, als auch das Hinterrad mittels der elektrischen Maschine angetrieben, was ein besonders effizientes Antreiben des Kraftrads mit Beiwagen zur Folge hat.A further aspect of the invention relates to a method for operating a motorcycle with a sidecar, in which a rear wheel of the motorcycle is driven in an internal combustion engine driving mode via a drive train by means of an internal combustion engine. Furthermore, a wheel of the sidecar is driven together with the rear wheel. To enable a particularly efficient and particularly fuel-poor driving of the motorcycle with the sidecar according to the invention the sidecar is driven by means of an electric machine with which the wheel of the sidecar and the rear wheel are coupled in a force-transmitting manner in the internal combustion engine driving mode. In other words, both the wheel of the sidecar and the rear wheel are force-transmittingly coupled to an output shaft of the electric machine such that both the wheel of the sidecar and the rear wheel are drivable by means of the electric machine and driven in the internal combustion engine driving mode. As a result of that Both the wheel and the rear wheel are each coupled to transmit power to the electric machine, both the wheel of the sidecar, and the rear wheel are driven by the electric machine, which has a particularly efficient driving the motorcycle with sidecar result.
In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn in dem verbrennungsmotorischen Fahrmodus das Hinterrad über die Verbrennungskraftmaschine und über die elektrische Maschine angetrieben wird. Das bedeutet, dass das Hinterrad sowohl kraftübertragend mit der elektrischen Maschine, als auch kraftübertragend mit dem Antriebsstrang verbunden ist. Vorteilhafterweise ermöglicht dies, dass das Hinterrad besonders kraftstoffarm angetrieben wird, da ein Teil einer Antriebsenergie des Hinterrads von der elektrischen Maschine bereitgestellt wird.In this context, it has proven to be advantageous if, in the internal combustion engine driving mode, the rear wheel is driven via the internal combustion engine and via the electric machine. This means that the rear wheel is both power transmitting connected to the electric machine, as well as power transmitting to the drive train. Advantageously, this allows the rear wheel to be driven in a particularly fuel-efficient manner, since a part of a drive energy of the rear wheel is provided by the electric machine.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Hinterrad über ein Differenzialgetriebe von der elektrischen Maschine angetrieben wird. Das bedeutet, dass das Hinterrad mit dem Differenzialgetriebe gekoppelt ist und das Differenzialgetriebe mit der elektrischen Maschine gekoppelt ist. Somit ist das Hinterrad indirekt über das Differenzialgetriebe mit der elektrischen Maschine gekoppelt, sodass das Hinterrad über das Differenzialgetriebe von der elektrischen Maschine antreibbar ist. Das Differenzialgetriebe dient dazu bei einer Kurvenfahrt unterschiedliche Drehzahlen des Rads des Beiwagens und des Hinterrads auszugleichen. Somit ist ein Antreiben des Hinterrads mittels der elektrischen Maschine auch während einer Kurvenfahrt des Kraftrads mit Beiwagen möglich.In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the rear wheel is driven by a differential gear from the electric machine. This means that the rear wheel is coupled to the differential gear and the differential gear is coupled to the electric machine. Thus, the rear wheel is indirectly coupled via the differential gear to the electric machine, so that the rear wheel is drivable via the differential gear from the electric machine. The differential gear serves to compensate for cornering different speeds of the wheel of the sidecar and the rear wheel. Thus, a driving of the rear wheel by means of the electric machine is also possible during cornering of the motorcycle with sidecar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Hinterrad mittels der elektrischen Maschine in dem verbrennungsmotorischen Fahrmodus in Abhängigkeit von einem Gang und/oder einer Drehzahl des Antriebsstrangs angetrieben wird. Das bedeutet, dass das Kraftrad mit Beiwagen ein Steuergerät umfasst, welches den Gang und/oder die Drehzahl des Antriebsstrangs ermittelt und in Abhängigkeit von dem ermittelten Gang und/oder der ermittelten Drehzahl ein Antreiben des Hinterrads mit Energie von der elektrischen Maschine steuert. Hierdurch kann vorteilhafterweise das Antreiben des Hinterrads mittels der elektrischen Maschine auf eine Kraftübertragung von der Verbrennungskraftmaschine auf das Hinterrad abgestimmt werden. Dies ermöglicht ein besonders effizientes Betreiben des Kraftrads mit dem Beiwagen.In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the rear wheel is driven by means of the electric machine in the internal combustion engine driving mode in response to a gear and / or a rotational speed of the drive train. This means that the motorcycle with sidecar comprises a control unit which determines the gear and / or the rotational speed of the drive train and controls depending on the determined gear and / or the determined speed driving the rear wheel with energy from the electric machine. As a result, the driving of the rear wheel by means of the electric machine can advantageously be tuned to a transmission of power from the internal combustion engine to the rear wheel. This allows a particularly efficient operation of the motorcycle with the sidecar.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in einem Neutralmodus der Antriebsstrang kraftübertragungsfrei mit dem Hinterrad gekoppelt ist und das Hinterrad nur über die elektrische Maschine angetrieben wird. Das bedeutet, dass in dem Neutralmodus keine nennenswerte Antriebskraft von dem Antriebsstrang auf das Hinterrad übertragen wird. Stattdessen wird das Hinterrad lediglich mit Energie von der elektrischen Maschine angetrieben. Hierfür kann ein Getriebe des Antriebsstrangs beispielsweise in einer Neutralstellung angeordnet werden, sodass ein Kraftfluss zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Hinterrad unterbrochen ist. Alternativ oder zusätzlich kann in dem Neutralmodus die Verbrennungskraftmaschine nicht befeuert werden. Beispielsweise wird der Neutralmodus bei einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftrads mit Beiwagen unter 50 km/h, was einer innerorts üblichen Maximalgeschwindigkeit entspricht, eingestellt. Hierdurch wird ein besonders effizientes Betreiben des Kraftrads mit dem Beiwagen ermöglicht, indem das Kraftrad mit dem Beiwagen mittels der elektrischen Maschine angetrieben wird.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that in a neutral mode, the drive train is coupled without force transmission to the rear wheel and the rear wheel is driven only via the electric machine. This means that in the neutral mode no significant driving force is transmitted from the drive train to the rear wheel. Instead, the rear wheel is powered solely by energy from the electric machine. For this purpose, a transmission of the drive train can be arranged for example in a neutral position, so that a power flow between the internal combustion engine and the rear wheel is interrupted. Alternatively or additionally, in the neutral mode, the internal combustion engine can not be fired. For example, the neutral mode is set at a driving speed of the motorcycle with sidecar below 50 km / h, which corresponds to a maximum speed usual in the city. In this way, a particularly efficient operation of the motorcycle with the sidecar is made possible by the motorcycle is driven by the sidecar by means of the electric machine.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or in isolation.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Kraftrad mit Beiwagen, bei welchem sowohl ein Rad des Beiwagens als auch ein Hinterrad mit einer elektrischen Maschine antreibbar sind.The invention will now be explained in more detail with reference to a preferred embodiment and with reference to the drawings. The single FIGURE shows a schematic plan view of a motorcycle with sidecar, in which both a wheel of the sidecar and a rear wheel are driven by an electric machine.
In der einzigen Figur ist in einer schematischen Draufsicht ein Kraftrad
Der Beiwagen
In der in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsform umfasst der Beiwagen
Im Gegensatz zum verbrennungsmotorischen Fahrmodus, in welchem das Hinterrad
Dabei liegt dem im Zusammenhang mit der einzigen Figur beschriebenen Motorradgespann die Erkenntnis zugrunde, dass derzeit Beiwagen
Der Beiwagen
Der Beiwagen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kraftradmotorcycle
- 22
- Beiwagensidecar
- 33
- Antriebsstrangpowertrain
- 44
- VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
- 55
- Getriebetransmission
- 66
- Hinterradrear wheel
- 77
- Radwheel
- 88th
- elektrische Maschineelectric machine
- 99
- EnergiespeichereinrichtungEnergy storage device
- 1010
- Differenzialgetriebedifferential gear
- 1111
- BeiwagenantriebswelleBeiwagenantriebswelle
- 1212
- KraftradantriebswelleMotorcycle drive shaft
- 1313
- Steuergerätcontrol unit
- 1414
- Kabelelectric wire
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 754948 C [0002]DE 754948 C [0002]
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- 2017-07-31 DE DE102017213203.5A patent/DE102017213203A1/en active Pending
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