DE102018009574A1 - Method for operating a drive train for a hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs für ein Hybridfahrzeug, bei welchem der Antriebsstrang eine Verbrennungskraftmaschine (12), ein Getriebe, über welches Räder des Hybridfahrzeugs mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar sind, einen von einem Hochtemperatur-Kühlmedium durchströmbaren Hochtemperatur-Kühlkreislauf (18), in welchem zumindest ein Zylindergehäuse (14) der Verbrennungskraftmaschine (12) angeordnet ist, und einen von einem Niedertemperatur-Kühlmedium durchströmbaren Niedertemperatur-Kühlkreislauf (20) aufweist, in welchem das Getriebe angeordnet ist, wobei zumindest ein fluidisch von dem Hochtemperatur-Kühlkreislauf (18) getrennter Zweig (46) des Niedertemperatur-Kühlkreislaufes (20) durch das Zylindergehäuse (14) verläuft, wobei während einer elektrischen Fahrt, während welcher die Räder über das Getriebe mittels einer elektrischen Maschine des Antriebsstrangs angetrieben werden und die Verbrennungskraftmaschine (12) von dem Getriebe entkoppelt ist und das Getriebe mittels des Niedertemperatur-Kühlmediums gekühlt wird, zumindest ein Teil des Niedertemperatur-Kühlmediums durch den Zweig (46) geleitet wird, wodurch zumindest das Zylindergehäuse (14) mittels des den Zweig (46) durchströmenden Teils erwärmt oder warmgehalten wird.The invention relates to a method for operating a drive train for a hybrid vehicle, in which the drive train is an internal combustion engine (12), a transmission via which wheels of the hybrid vehicle can be driven by means of the internal combustion engine, a high-temperature cooling circuit (18) through which a high-temperature coolant can flow. in which at least one cylinder housing (14) of the internal combustion engine (12) is arranged, and a low-temperature cooling medium through which can flow through a low-temperature cooling circuit (20), in which the transmission is arranged, wherein at least one fluidically from the high-temperature cooling circuit ( 18) separate branch (46) of the low-temperature cooling circuit (20) through the cylinder housing (14), wherein during an electric drive, during which the wheels are driven via the transmission by means of an electric machine of the drive train and the internal combustion engine (12) is decoupled from the transmission and the transmission is cooled by means of the low-temperature cooling medium, at least a portion of the low-temperature cooling medium through the branch (46) is passed, whereby at least the cylinder housing (14) by means of the branch (46) flowing through Partly heated or kept warm.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs für ein Hybridfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a method for operating a drive train for a hybrid vehicle according to the preamble of patent claim 1.
Derartige Verfahren zum Betreiben von Antriebssträngen für Hybridfahrzeuge, insbesondere für sogenannte P2-Hybridfahrzeuge, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Bei dem Verfahren weist der beispielsweise als P2-Antriebsstrang ausgebildete Antriebsstrang eine Verbrennungskraftmaschine und ein von der Verbrennungskraftmaschine antreibbares Getriebe auf, über welches Räder des Hybridfahrzeugs und somit das Hybridfahrzeug insgesamt mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar sind. Der Antriebsstrang weist darüber hinaus einen von einem Hochtemperatur-Kühlmedium durchströmbaren Hochtemperatur-Kühlkreislauf auf, in welchem zumindest ein Zylindergehäuse der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist. Dadurch kann zumindest das Zylindergehäuse mittels des den Hochtemperatur-Kühlkreislauf durchströmenden Hochtemperatur-Kühlmediums gekühlt werden. Außerdem ist ein von einem Niedertemperatur-Kühlmedium durchströmbarer Niedertemperaturkreislauf vorgesehen, in welchem das Getriebe angeordnet ist. Dadurch kann das Getriebe mittels des den Niedertemperatur-Kreislauf durchströmenden Niedertemperatur-Kühlmediums gekühlt werden.Such methods for operating powertrains for hybrid vehicles, in particular for so-called P2 hybrid vehicles, are already well known from the general state of the art. In the method, the drive train formed for example as a P2 drive train has an internal combustion engine and a transmission drivable by the internal combustion engine, via which wheels of the hybrid vehicle and thus the hybrid vehicle as a whole can be driven by means of the internal combustion engine. The drive train furthermore has a high-temperature cooling circuit, through which a high-temperature cooling medium can flow, in which at least one cylinder housing of the internal combustion engine is arranged. As a result, at least the cylinder housing can be cooled by means of the high-temperature cooling medium flowing through the high-temperature cooling circuit. In addition, a low-temperature circuit through which a low-temperature cooling medium can flow is provided, in which the transmission is arranged. As a result, the transmission can be cooled by means of the low-temperature cooling medium flowing through the low-temperature circuit.
Des Weiteren offenbart die
Darüber hinaus ist der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhafter Betrieb des Hybridfahrzeugs realisiert werden kann.Object of the present invention is to develop a method of the type mentioned in such a way that a particularly advantageous operation of the hybrid vehicle can be realized.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhafter Betrieb des Antriebsstrangs und somit des Hybridfahrzeugs insgesamt realisiert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest ein fluidisch von dem Hochtemperatur-Kühlkreislauf getrennter Zweig des Niedertemperatur-Kühlkreislaufs durch das Zylindergehäuse verläuft. Das Zylindergehäuse bildet wenigstens einen oder mehrere Zylinder der beispielsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine. Dabei kann das Zylindergehäuse als Kurbelgehäuse beziehungsweise als Zylinderkurbelgehäuse ausgebildet sein, an welchem eine vorzugsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine drehbar gelagert ist. Somit kann, zumindest in einem verbrennungsmotorischen Betrieb des Antriebsstrangs, zumindest das Kurbelgehäuse mittels des Hochtemperatur-Kühlmediums gekühlt werden. Dies erfolgt insbesondere derart, dass das Hochtemperatur-Kühlmedium durch den Hochtemperatur-Kühlkreislauf und somit durch das Kurbelgehäuse strömt.In order to develop a method specified in the preamble of claim 1 type such that a particularly advantageous operation of the drive train and thus the hybrid vehicle can be implemented in total, it is inventively provided that at least one fluidly separated from the high-temperature cooling circuit branch of the low-temperature cooling circuit passes through the cylinder housing. The cylinder housing forms at least one or more cylinders of the example designed as a reciprocating engine internal combustion engine. In this case, the cylinder housing may be formed as a crankcase or as a cylinder crankcase, on which a preferably constructed as a crankshaft output shaft of the internal combustion engine is rotatably mounted. Thus, at least in an internal combustion engine operation of the drive train, at least the crankcase can be cooled by means of the high-temperature cooling medium. This is done in particular such that the high-temperature cooling medium flows through the high-temperature cooling circuit and thus through the crankcase.
Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass zumindest der zuvor genannte Zweig des Niedertemperatur-Kühlkreislaufs ebenfalls durch das Zylindergehäuse beziehungsweise durch das Kurbelgehäuse verläuft, wobei während einer elektrischen Fahrt, während welcher die Räder über das Getriebe mittels wenigstens einer elektrischen Maschine des Antriebsstrangs angetrieben werden und die Verbrennungskraftmaschine von dem Getriebe und von den Rädern entkoppelt ist und das Getriebe mittels des den Niedertemperatur-Kühlkreislauf durchströmenden Niedertemperatur-Kühlmediums gekühlt wird, zumindest ein Teil des Niedertemperatur-Kühlmediums durch den Zweig und somit durch das Zylindergehäuse (Kurbelgehäuse) geleitet wird, wodurch zumindest das Zylindergehäuse mittels des den Zweig durchströmenden Teils erwärmt oder warmgehalten wird. Da der Zweig, insbesondere der Niedertemperatur-Kühlkreislauf insgesamt, zumindest während der genannten elektrischen Fahrt fluidisch von dem Hochtemperatur-Kühlkreislauf getrennt ist, unterbleibt eine Vermischung des Hochtemperatur-Kühlmediums mit dem Niedertemperatur-Kühlmedium beziehungsweise umgekehrt.
Mit anderen Worten kommt es nicht zu einem Austausch des Niedertemperatur-Kühlmediums und des Hochtemperatur-Kühlmediums. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt wird zumindest der Teil des Niedertemperatur-Kühlmediums während der elektrischen Fahrt durch den Zweig und somit durch das Zylindergehäuse hindurch geleitet, ohne dass es zu einem Vermischen beziehungsweise zu einem Austausch des Niedertemperatur-Kühlmediums und des Hochtemperatur-Kühlmediums kommt. Der Teil des Niedertemperatur-Kühlmediums wird auch als Niedertemperatur-Kühlmittelstrom bezeichnet, welcher während der elektrischen Fahrt durch das Zylindergehäuse (Kurbelgehäuse) geleitet wird. Da während der elektrischen Fahrt das Niedertemperatur-Kühlmedium genutzt wird, um das Getriebe, beispielsweise über einen Getriebeöl-Wärmetauscher, zu kühlen, wobei zumindest der Niedertemperatur-Kühlmittelstrom genutzt wird, um das Getriebe, insbesondere über den Getriebeöl-Wärmetauscher zu kühlen, erfolgt ein zumindest mittelbarer, insbesondere direkter, Wärmeübergang von dem Getriebe, insbesondere von einem Getriebeöl zum Kühlen und Schmieren des Getriebes, an das den Niedertemperatur-Kühlkreislauf durchströmende Niedertemperatur-Kühlmedium und somit einen zuvor beschriebenen Niedertemperatur-Kühlmittelstrom. Hierdurch wird das Getriebe beziehungsweise das Getriebeöl gekühlt, und das Niedertemperatur-Kühlmedium und somit der zuvor beschriebene Niedertemperatur-Kühlmittelstrom werden erwärmt.According to the invention, it is now provided that at least the aforementioned branch of the low-temperature cooling circuit also passes through the cylinder housing or through the crankcase, wherein during an electric drive, during which the wheels are driven via the transmission by means of at least one electric machine of the drive train and the Internal combustion engine is decoupled from the transmission and from the wheels and the transmission is cooled by means of the low-temperature cooling circuit flowing through low-temperature cooling medium, at least a portion of the low-temperature cooling medium through the branch and thus through the cylinder housing (crankcase) is passed, whereby at least the Cylinder housing is heated or kept warm by means of the branch flowing through the part. Since the branch, in particular the low-temperature cooling circuit as a whole, is fluidically separated from the high-temperature cooling circuit at least during the said electric drive, a mixing of the high-temperature cooling medium with the low-temperature cooling medium or vice versa is omitted.
In other words, there is no replacement of the low-temperature cooling medium and the high-temperature cooling medium. In other words, at least the part of the low-temperature cooling medium is passed through the branch and thus through the cylinder housing during the electric drive, without any mixing or replacement of the low-temperature cooling medium and the high-temperature cooling medium. The part of the low-temperature cooling medium is also referred to as low-temperature coolant flow, which is passed through the cylinder housing (crankcase) during the electric drive. Since the low-temperature cooling medium is used during the electric drive in order to cool the transmission, for example via a transmission oil heat exchanger, wherein at least the low-temperature coolant Coolant flow is used to cool the transmission, in particular via the transmission oil heat exchanger, there is an at least indirect, in particular direct, heat transfer from the transmission, in particular from a transmission oil for cooling and lubricating the transmission, to which the low-temperature cooling circuit flowing through low-temperature Cooling medium and thus a previously described low-temperature coolant flow. As a result, the transmission or the transmission oil is cooled, and the low-temperature cooling medium and thus the low-temperature coolant flow described above are heated.
Daran anschließend strömt zumindest der Niedertemperatur-Kühlmittelstrom durch den Zweig. Hierdurch kann zumindest der zuvor erwärmte Niedertemperatur-Kühlmittelstrom genutzt werden, um das Zylindergehäuse zu erwärmen oder warmzuhalten. Hierzu erfolgt ein zumindest mittelbarer, insbesondere direkter, Wärmeübergang von dem den Zweig durchströmenden Niedertemperatur-Kühlmittelstrom an das Zylindergehäuse (Kurbelgehäuse). Hierdurch wird beispielsweise der Niedertemperatur-Kühlmittelstrom wieder gekühlt, und das Zylindergehäuse wird erwärmt oder warmgehalten. Da der Niedertemperatur-Kühlkreislauf und der Hochtemperatur-Kühlkreislauf zumindest während der genannten elektrischen Fahrt fluidisch voneinander getrennt sind, vermischt sich das Niedertemperatur-Kühlmedium nicht mit dem Hochtemperatur-Kühlmedium, sodass eine unerwünschte gegenseitige Beeinflussung des Niedertemperatur-Kühlkreislaufs und des Hochtemperatur-Kühlkreislaufs unterbleibt.Following this, at least the low-temperature coolant flow flows through the branch. As a result, at least the previously heated low-temperature coolant flow can be used to heat or to keep the cylinder housing warm. For this purpose, an at least indirect, in particular direct, heat transfer from the low-temperature coolant flow flowing through the branch to the cylinder housing (crankcase) takes place. As a result, for example, the low-temperature coolant stream is cooled again, and the cylinder housing is heated or kept warm. Since the low-temperature cooling circuit and the high-temperature cooling circuit are fluidly separated from each other at least during said electrical drive, the low-temperature cooling medium does not mix with the high-temperature cooling medium, so that an undesirable mutual influence of the low-temperature cooling circuit and the high-temperature cooling circuit is omitted.
Der Zweig weist beispielsweise zumindest einen von dem Niedertemperatur-Kühlmittelstrom durchströmbaren und auch als Kühlmittelkanal bezeichneten Kanal auf, welcher beispielsweise entweder in das Zylindergehäuse eingegossen oder nachträglich, zum Beispiel durch ein insbesondere als Wasserrohr ausgebildetes Rohr, in das Zylindergehäuse gefügt wird. Somit kann in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass der Zweig einstückig mit dem Zylindergehäuse ausgebildet ist.The branch has, for example, at least one channel through which the low-temperature coolant flow can pass, and which is for example either cast into the cylinder housing or subsequently joined into the cylinder housing, for example by a pipe designed in particular as a water pipe. Thus, it can be provided in an advantageous embodiment of the invention that the branch is formed integrally with the cylinder housing.
Dabei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn der Zweig durch Gießen des Zylindergehäuses ausgebildet und/oder in das Zylindergehäuse eingegossen ist.It has been found to be advantageous if the branch is formed by casting the cylinder housing and / or poured into the cylinder housing.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass der Zweig wenigstens ein separat von dem Zylindergehäuse ausgebildetes und mit dem Zylindergehäuse gefügtes Rohrelement aufweist, welches von dem Teil durchströmbar ist.A further embodiment provides that the branch has at least one pipe element formed separately from the cylinder housing and joined to the cylinder housing, which can be flowed through by the part.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass während einer verbrennungsmotorischen Fahrt, während welcher die Räder über das Getriebe von der Verbrennungskraftmaschine angetrieben werden, das Niedertemperatur-Kühlmedium den Niedertemperatur-Kühlkreislauf durchströmt, während ein Strömen des Niedertemperatur-Kühlmediums durch den Zweig unterbleibt. Somit ist während der verbrennungsmotorischen Fahrt der Zweig für das Niedertemperatur-Kühlmedium versperrt. Hierdurch kann eine unerwünschte, übermäßige Erwärmung des Niedertemperatur-Kühlmediums durch das Zylindergehäuse vermieden werden.In a further embodiment of the invention, it is provided that during an internal combustion engine drive, during which the wheels are driven via the transmission of the internal combustion engine, the low-temperature cooling medium flows through the low-temperature cooling circuit, while a flow of the low-temperature cooling medium through the branch is omitted. Thus, during the combustion engine drive, the branch for the low-temperature cooling medium is blocked. In this way, an undesirable, excessive heating of the low-temperature cooling medium can be avoided by the cylinder housing.
Der in dem beziehungsweise durch das Zylindergehäuse verlaufende Zweig ist beispielsweise eine Austauschstrecke, welche in dem Zylindergehäuse (Kurbelgehäuse) angeordnet ist. Über die Austauschstrecke kann beispielsweise der Hochtemperatur-Kühlkreislauf beziehungsweise das Hochtemperatur-Kühlmedium erwärmt werden, insbesondere durch einen Wärmeübergang von dem den Zweig durchströmenden Niedertemperatur-Kühlmittelstrom an den Hochtemperatur-Kühlkreislauf beziehungsweise an das Hochtemperatur-Kühlmedium.The branch extending in or through the cylinder housing is, for example, an exchange section, which is arranged in the cylinder housing (crankcase). For example, the high-temperature cooling circuit or the high-temperature cooling medium can be heated via the exchange path, in particular by a heat transfer from the low-temperature coolant flow flowing through the branch to the high-temperature cooling circuit or to the high-temperature cooling medium.
Der Niedertemperatur-Kühlkreislauf und der Hochtemperatur-Kühlkreislauf werden zusammenfassend auch als Kühlkreisläufe bezeichnet, wobei das Hochtemperatur-Kühlmedium und das Niedertemperatur-Kühlmedium zusammenfassend auch als Kühlmedium bezeichnet werden. Das jeweilige Kühlmedium ist vorzugsweise ein Fluid, insbesondere eine Flüssigkeit, wobei das jeweilige Kühlmedium zumindest oder ausschließlich Wasser umfassen kann. Die Kühlkreisläufe und somit die Kühlmedien unterscheiden sich insbesondere dadurch voneinander, dass das Niedertemperatur-Kühlmedium mit einer maximalen ersten Temperatur durch den Niedertemperatur-Kühlkreislauf strömt, wobei das Hochtemperatur-Kühlmedium mit einer gegenüber der ersten maximalen Temperatur höheren zweiten maximalen Temperatur durch den Hochtemperatur-Kühlkreislauf strömt. Die erste maximale Temperatur beträgt beispielsweise 60 Grad Celsius, wobei die zweite maximale Temperatur beispielsweise in einem Bereich von einschließlich 90 Grad Celsius bis einschließlich 120 Grad Celsius liegt. Somit strömen die Kühlmedien beispielsweise während wenigstens eines Betriebszustands des Antriebsstrangs auf voneinander unterschiedlichen Temperaturniveaus durch die Kühlkreisläufe, wobei das Temperaturniveau des Hochtemperatur-Kühlmediums höher als das Temperaturniveau des Niedertemperatur-Kühlmediums ist.The low-temperature cooling circuit and the high-temperature cooling circuit are collectively referred to as cooling circuits, wherein the high-temperature cooling medium and the low-temperature cooling medium are collectively referred to as a cooling medium. The respective cooling medium is preferably a fluid, in particular a liquid, wherein the respective cooling medium may comprise at least or exclusively water. The cooling circuits and thus the cooling media differ in particular in that the low-temperature cooling medium flows through the low-temperature cooling circuit at a maximum first temperature, the high-temperature cooling medium having a second maximum temperature higher than the first maximum temperature by the high-temperature cooling circuit flows. For example, the first maximum temperature is 60 degrees Celsius, with the second maximum temperature being in a range of, for example, 90 degrees Celsius to 120 degrees Celsius inclusive. Thus, for example, during at least one operating state of the powertrain, the cooling media flows at different temperature levels through the cooling circuits, the temperature level of the high-temperature cooling medium being higher than the temperature level of the low-temperature cooling medium.
Wird beispielsweise von der elektrischen Fahrt auf die verbrennungsmotorische Fahrt umgeschaltet, sodass beispielsweise die auch als Verbrennungsmotor bezeichnete Verbrennungskraftmaschine zugeschaltet wird, so wird beispielsweise das Niedertemperatur-Kühlmedium mittels eines Ventils umgeleitet, sodass ein Strömen des Niedertemperatur-Kühlmediums durch den Zweig unterbleibt. Hierdurch kann vermieden werden, dass das Niedertemperatur-Kühlmedium das hohe Temperaturniveau des Hochtemperatur-Kühlmediums erreicht. Unter verbrennungsmotorischen Fahrt ist zu verstehen, dass die Räder zumindest mittels oder ausschließlich mittels der Verbrennungskraftmaschine angetrieben werden, sodass beispielsweise während der verbrennungsmotorischen Fahrt ein durch die elektrische Maschine bewirktes Antreiben der Räder unterbleibt, oder während der verbrennungsmotorischen Fahrt werden die Räder sowohl mittels der Verbrennungskraftmaschine als auch mittels der elektrischen Maschine angetrieben.If, for example, the electric drive switches over to the internal combustion engine drive so that, for example, the internal combustion engine, which is also referred to as an internal combustion engine, is switched on, for example, the low-temperature coolant is diverted by means of a valve, so that a flow of the Low-temperature cooling medium through the branch is omitted. In this way it can be avoided that the low-temperature cooling medium reaches the high temperature level of the high-temperature cooling medium. Under internal combustion engine ride is to be understood that the wheels are driven at least by means of or exclusively by means of the internal combustion engine, so that, for example, during the combustion engine driving caused by the electric machine driving the wheels is omitted, or during the internal combustion engine driving the wheels both by means of the internal combustion engine also powered by the electric machine.
Der Antriebsstrang ist ein Hybrid-Antriebsstrang, da er sowohl die Verbrennungskraftmaschine als auch die elektrische Maschine umfasst. Dabei ist der Antriebsstrang vorzugsweise ein P2-Hybrid-Antriebsstrang, sodass die Räder über das Getriebe von der elektrischen Maschine angetrieben werden können, während die Verbrennungskraftmaschine von dem Getriebe und von den Rädern, beispielsweise über eine Kupplung, entkoppelt ist. Der Erfindung liegen dabei die folgenden Erkenntnisse zugrunde: Beispielsweise in einem rein elektrischen Fahrbetrieb eines P2-Hybrid-Antriebsstrangs werden das Getriebe und somit das Getriebeöl erwärmt, da das Getriebe von der elektrischen Maschine angetrieben wird. Das Getriebe beziehungsweise das Getriebeöl wird dabei durch Reibleistung in dem Getriebe erwärmt. Das beispielsweise als Kurbelgehäuse beziehungsweise Zylinderkurbelgehäuse ausgebildete Zylindergehäuse jedoch wird üblicherweise nicht erwärmt und nicht warmgehalten, da die Verbrennungskraftmaschine während des rein elektrischen Fahrbetrieb deaktiviert ist und nicht angetrieben wird. Mit anderen Worten finden während des elektrischen Fahrbetriebs keine Bewegung und keine Verbrennung in dem Zylindergehäuse statt, da sich die Verbrennungskraftmaschine während des rein elektrischen Fahrbetriebs in ihrem unbefeuerten Betrieb befindet. Üblicherweise kann hierdurch die Verbrennungskraftmaschine stark ab- beziehungsweise auskühlen. Wird dann die auch als Verbrenner bezeichnete Verbrennungskraftmaschine zugeschaltet beziehungsweise aktiviert, um beispielsweise hohe Systemleistungen zu erreichen, weisen jeweilige, die Zylinder begrenzenden Zylinderwände nur sehr geringe Temperaturen auf. In der Folge kann es zu hohen Kraftstoffeinträgen in einem Motoröl zum Schmieren der Verbrennungskraftmaschine kommen. Dies kann zu einer Ölüberfüllung des Verbrennungsmotors und zu Viskositätsänderungen des Motoröls und damit zu erhöhtem Verschleiß führen. Die zuvor genannten Probleme und Nachteile können nun durch das erfindungsgemäße Verfahren vermieden werden.The powertrain is a hybrid powertrain because it includes both the internal combustion engine and the electric machine. In this case, the drive train is preferably a P2 hybrid powertrain, so that the wheels can be driven by the electric machine via the transmission, while the internal combustion engine is decoupled from the transmission and from the wheels, for example via a clutch. The invention is based on the following findings: For example, in a purely electric driving operation of a P2 hybrid powertrain, the transmission and thus the transmission oil are heated because the transmission is driven by the electric machine. The transmission or the transmission oil is heated by friction in the transmission. However, the cylinder housing, which is designed, for example, as a crankcase or cylinder crankcase, is usually not heated and is not kept warm, since the internal combustion engine is deactivated during purely electric driving and is not driven. In other words, during the electric driving operation, no movement and no combustion take place in the cylinder housing, since the internal combustion engine is in its uncontrolled operation during the purely electric driving operation. Usually, this can cause the internal combustion engine to cool down or cool down considerably. If the internal combustion engine, which is also referred to as a combustor, is then switched on or activated in order, for example, to achieve high system outputs, respective cylinder walls bounding the cylinder only have very low temperatures. As a result, there may be high fuel inputs in an engine oil for lubricating the internal combustion engine. This can lead to an oil overfilling of the internal combustion engine and viscosity changes of the engine oil and thus to increased wear. The aforementioned problems and disadvantages can now be avoided by the method according to the invention.
Da während der elektrischen Fahrt das Getriebe von der elektrischen Maschine angetrieben und somit erwärmt wird, wird Abwärme der elektrischen Maschine beziehungsweise des Getriebes genutzt, um über das Niedertemperatur-Kühlmedium und den Zweig mittels der Abwärme das Zylindergehäuse zu erwärmen beziehungsweise warmzuhalten. Dabei ist eine platzsparende Führung des Niedertemperatur-Kühlmediums durch den Zweig und somit durch das Zylindergehäuse vorgesehen, insbesondere im Vergleich zu Kreislauf-Wärmetauschern, über welche die Kühlmedien Wärme austauschen können. Da der Niedertemperatur-Kühlkreislauf per se über den Zweig in das Kurbelgehäuse eingebunden ist, können während der zuvor beschriebenen, rein elektrischen Fahrt der Hochtemperatur-Kühlkreislauf und somit eine zum Fördern des Hochtemperatur-Kühlmediums durch den Hochtemperatur-Kreislauf vorgesehene Hochtemperatur-Pumpe deaktiviert bleiben. Während der elektrischen Fahrt wird beispielsweise das Niedertemperatur-Kühlmedium durch den Niedertemperatur-Kühlkreislauf und somit durch den Zweig mittels einer Niedertemperatur-Pumpe gefördert, während die Hochtemperatur-Pumpe deaktiviert ist. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann eine übermäßige Verdünnung des Motoröls vermieden werden. Außerdem kann ein besonders verschleißarmer Betrieb realisiert werden, sodass ein übermäßiger Verschleiß der Verbrennungskraftmaschine vermieden werden kann. Da außerdem bei einem Übergang von der elektrischen Fahrt zu der verbrennungsmotorischen Fahrt das Zylindergehäuse eine hinreichend hohe Temperatur aufweist, da es zuvor erwärmt beziehungsweise warmgehalten wurde, kann der Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine besonders gering gehalten werden.Since the gear is driven by the electric machine and thus heated during the electric drive, waste heat of the electric machine or the transmission is used to heat or warm the cylinder housing via the low-temperature cooling medium and the branch by means of the waste heat. In this case, a space-saving guidance of the low-temperature cooling medium is provided by the branch and thus by the cylinder housing, in particular in comparison to circulation heat exchangers, via which the cooling media can exchange heat. Since the low-temperature cooling circuit per se is integrated into the crankcase via the branch, the high-temperature cooling circuit and thus a high-temperature pump provided for conveying the high-temperature cooling medium through the high-temperature circuit can remain deactivated during the purely electrical drive described above. During the electric drive, for example, the low-temperature cooling medium is conveyed through the low-temperature cooling circuit and thus through the branch by means of a low-temperature pump, while the high-temperature pump is deactivated. By the method according to the invention, excessive dilution of the engine oil can be avoided. In addition, a particularly low-wear operation can be realized, so that excessive wear of the internal combustion engine can be avoided. In addition, since at a transition from the electric drive to the internal combustion engine driving the cylinder housing has a sufficiently high temperature, since it was previously heated or kept warm, the fuel consumption of the internal combustion engine can be kept very low.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the figure description and / or alone in the single figure can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without the frame to leave the invention.
Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische Darstellung einer Kühleinrichtung zum Kühlen eines Hybrid-Antriebsstrangs ausgebildeten Antriebsstrangs für ein Hybridfahrzeug.The drawing shows in the single FIGURE is a schematic representation of a cooling device for cooling a hybrid powertrain formed powertrain for a hybrid vehicle.
Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Darstellung eine Kühleinrichtung
Der Antriebsstrang weist eine Verbrennungskraftmaschine
Die Kühleinrichtung
In dem Hochtemperatur-Kühlkreislauf
Der Motoröl-Wärmetauscher
The engine
In dem Niedertemperatur-Kühlkreislauf
Der als Hybridantriebsstrang ausgebildete Antriebsstrang umfasst darüber hinaus wenigstens eine elektrische Maschine, mittels welcher die Räder über das Getriebe elektrisch angetrieben werden können.In the low-
The trained as a hybrid powertrain powertrain also includes at least one electric machine, by means of which the wheels can be electrically driven via the transmission.
Um nun einen besonders vorteilhaften und insbesondere verschleiß- und kraftstoffverbrauchsarmen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine
Während einer elektrischen Fahrt, während welcher die Räder über das Getriebe mittels der elektrischen Maschine elektrisch angetrieben werden und die Verbrennungskraftmaschine
Während der elektrischen Fahrt ist beispielsweise eine Kupplung geöffnet, wodurch die Verbrennungskraftmaschine von dem Getriebe und von den Rädern entkoppelt ist. Dadurch steht die Verbrennungskraftmaschine
Wird beispielsweise die Verbrennungskraftmaschine
Da zumindest der Zweig
Da das Zylindergehäuse
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Kühleinrichtungcooling device
- 1212
- VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
- 1414
- Zylindergehäusecylinder housing
- 1616
- Zylinderkopfcylinder head
- 1818
- Hochtemperatur-KühlkreislaufHigh-temperature cooling circuit
- 2020
- Niedertemperatur-KühlkreislaufLow-temperature cooling circuit
- 2222
- Getriebeöl-WärmetauscherTransmission oil heat exchanger
- 2424
- Kühlercooler
- 2626
- Thermostatthermostat
- 2828
- Pumpepump
- 3030
- Motoröl-WärmetauscherEngine oil heat exchanger
- 3232
- Abgasturboladerturbocharger
- 3434
- HeizungswärmetauscherHeater core
- 3636
- Ausgleichsbehältersurge tank
- 3737
- Kühlercooler
- 3838
- LadeluftkühlerIntercooler
- 4040
- Pumpepump
- 4242
- Ventilelementvalve element
- 4444
- Ventilelementvalve element
- 4646
- Zweigbranch
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102007016205 B4 [0003]DE 102007016205 B4 [0003]
- DE 10300294 A1 [0004]DE 10300294 A1 [0004]
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Citations (2)
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DE10300294A1 (en) | 2002-01-04 | 2003-07-24 | Visteon Global Tech Inc | Power transmission thermal management system and method for heating the passenger compartment and heating the internal combustion engine for hybrid vehicles |
DE102007016205B4 (en) | 2007-04-04 | 2015-06-25 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Apparatus for heating a crankcase breather in a hybrid vehicle |
-
2018
- 2018-12-05 DE DE102018009574.7A patent/DE102018009574A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
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