DE102019120143A1 - Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, Antriebsvorrichtung sowie Kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, Antriebsvorrichtung sowie Kraftfahrzeug Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung (12) für ein Kraftfahrzeug (10), welches mit einer elektrischen Antriebmaschine (14) oder mit einer Verbrennungskraftmaschine (16) angetrieben wird, bei welchem mittels eines Hochvoltenergiespeichers (20) eine erste elektrische Energie in einem Hochvoltbordnetz (18) für die elektrische Antriebsmaschine (14) bereitgestellt wird, bei welchem mittels eines Niedervoltenergiespeichers (22) eine zweite elektrische Energie in einem Niedervoltbordnetz (24) bereitgestellt wird, und mit einem bidirektionalem Gleichspannungswandler (30), mittels welchem elektrische Energie zwischen dem Hochvoltbordnetz (18) und dem Niedervoltbordnetz (24) übertragen wird, wobei mittels des bidirektionalen Gleichspannungswandlers (30) die zweite elektrische Energie in die erste elektrische Energie umgewandelt wird und die elektrische Antriebsmaschine (14) damit angetrieben wird und eine dabei erzeugte mechanische Startenergie (32) mittels der Kupplungseinrichtung (26) an die Verbrennungskraftmaschine (16) zum Starten der Verbrennungskraftmaschine (16) übertragen wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Antriebsvorrichtung (12) und ein Kraftfahrzeug (10).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Antriebsvorrichtung sowie ein Kraftfahrzeug.
  • Es sind Kraftfahrzeuge bekannt, welche insbesondere sowohl einen elektrischen Antrieb als auch einen mechanischen Antrieb, also eine Verbrennungskraftmaschine, aufweisen können und auch sogenannte Hybriden bezeichnet werden. Hierbei ergibt sich das Problem, dass beispielsweise bei einem Fehler im Hochvoltspeicher die Verbrennungskraftmaschine nicht mehr durch einen Generator im Kraftfahrzeug gestartet werden kann. Somit wird bei dem Fehler im Hochvoltspeicher das Kraftfahrzeug zu einem Liegenbleiber.
  • Die EP 2 607 294 A1 offenbart eine mobile Arbeitsmaschine, insbesondere ein Flurförderfahrzeug, mit verbrennungsmotorisch-elektrischer Energieversorgung, bestehend aus einem Verbrennungsmotor, einem von dem Verbrennungsmotor angetriebenen Generator, der einen Zwischenkreis hoher Spannung speist, aus dem Antriebe, insbesondere ein Fahrantriebsmotor und/oder ein Antriebsmotor einer Arbeitsfunktion der mobilen Arbeitsmaschine, gespeist wird, ist der Zwischenkreis mit einer elektrischen Energiespeichervorrichtung verbunden, kann der Generator den Verbrennungsmotor zum Starten des Verbrennungsmotors als Motor wirkend antreiben. Eine Niederspannungsbatterie eines Niederspannungsbordnetzes ist über einen Gleichspannungswandler mit der Energiespeichervorrichtung oder mit dem Zwischenkreis verbunden und die Energiespeichervorrichtung kann aus der Niederspannungsbatterie geladen werden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren, eine Antriebsvorrichtung sowie ein Kraftfahrzeug zu schaffen, mittels welchen verbessert eine Verbrennungskraftmaschine gestartet werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, eine Antriebsvorrichtung sowie durch ein Kraftfahrzeug gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, bei welchem mit einer elektrischen Antriebsmaschine oder mit einer Verbrennungskraftmaschine das Kraftfahrzeug angetrieben wird, und bei welchem mittels einer Kupplungseinrichtung mechanische Antriebsenergie von der elektrischen Antriebsmaschine oder der Verbrennungskraftmaschine auf eine Antriebsachse der Antriebsvorrichtung übertragen wird, und bei welchem mittels eines Hochvoltenergiespeichers der Antriebsvorrichtung eine erste elektrische Energie in einem Hochvoltbordnetz für die elektrische Antriebsmaschine bereitgestellt wird und bei welchem mittels eines Niederspannungsenergiespeichers eine zweite elektrische Energie in einem Niedervoltbordnetz bereitgestellt wird, und mit einem bidirektionalen Gleichspannungswandler, mittels welchem elektrische Energie zwischen dem Hochvoltbordnetz und dem Niedervoltbordnetz bidirektional übertragen wird.
  • Es ist vorgesehen, dass mittels des bidirektionalen Gleichspannungswandlers die zweite elektrische Energie für das Hochvoltbordnetz in die erste elektrische Energie umgewandelt wird und die elektrische Antriebsmaschine damit angetrieben wird und eine dabei erzeugte mechanische Startenergie von der elektrischen Antriebsmaschine mittels der Kupplungseinrichtung an die Verbrennungskraftmaschine zum Starten der Verbrennungskraftmaschine übertragen wird.
  • Dadurch ist es ermöglicht, dass beispielsweise bei einem Fehler im Hochvoltbordnetz, bei welchem keine elektrische Energie, insbesondere keine erste elektrische Energie, zum Starten der elektrischen Antriebsmaschine zur Verfügung steht, dennoch die Verbrennungskraftmaschine gestartet werden kann. Dadurch ist ein Liegenbleiber als Kraftfahrzeug verhindert. Insbesondere kann somit eine Notstartfunktion bereitgestellt werden, sodass zu jeder Zeit zumindest die Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs, welches insbesondere als Hybrid bereitgestellt ist, gestartet werden kann.
  • Mit anderen Worten ist vorgesehen, dass der bidirektionale Gleichspannungswandler, welcher auch als DC/DC-Wandler bezeichnet werden kann, die elektrische Energie von der Niedervoltseite in die Hochvoltseite speist und damit die elektrische Antriebsmaschine mit der elektrischen Energie versorgt, sodass diese beim Schließen der Kupplungseinrichtung zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der elektrischen Antriebsmaschine der Schwung genutzt wird, um die Verbrennungskraftmaschine auf die Mindestdrehzahl zum Hochstarten anzuheben. Insbesondere kann im Anschluss daran vorgesehen sein, dass der DC/DC-Wandler wie gewohnt die Leistung von der elektrischen Maschine, also der elektrischen Antriebsmaschine, gestützten Hochvoltzwischenkreis zu verwenden, um das Niedervoltbordnetz zu stützen.
  • Insbesondere kann somit generatorlos die Verbrennungskraftmaschine durch das Nutzen der elektrischen Antriebsmaschine gestartet werden. Insbesondere weist das Kraftfahrzeug somit keinen elektrischen Ritzelstarter auf.
  • Die elektrische Antriebsmaschine hat somit eine Doppelfunktion. Zum einen dient die elektrische Antriebsmaschine als elektrischer Antrieb für das Kraftfahrzeug. Zum anderen wird mittels der elektrischen Antriebsmaschine die Verbrennungskraftmaschine im Normalbetrieb gestartet, da ein Ritzelstarter entfallen ist, und es wird die Notstartfunktionalität zum Starten der Verbrennungskraftmaschine bereitgestellt.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform wird zum Erzeugen der mechanischen Startenergie die elektrische Antriebsmaschine mit einer vordefinierten Drehzahl angetrieben. Mit anderen Worten ist vorgesehen, dass die elektrische Antriebsmaschine die vorgegebene Drehzahl erreicht, bevor die mechanische Startenergie an die Verbrennungskraftmaschine übertragen wird. Dadurch ist ein verbesserter Start der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht.
  • Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die mechanische Startenergie erst dann mittels der Kupplungseinrichtung an die Verbrennungskraftmaschine übertragen wird, wenn die vordefinierte Drehzahl der elektrischen Antriebsmaschine erreicht ist. Mit anderen Worten ist insbesondere vorgesehen, dass die Kupplungseinrichtung geöffnet ist. Erst wenn die vordefinierte Drehzahl erreicht ist, wird die Kupplungseinrichtung derart geschlossen, dass die mechanische Startenergie der elektrischen Antriebsmaschine an die Verbrennungskraftmaschine zum Starten der Verbrennungskraftmaschine übertragen wird. Bei der Kupplungseinrichtung kann es sich im vorliegenden Fall insbesondere um die sogenannte KO-Kupplung handeln. Dadurch ist ein verbessertes Starten der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform wird zum Erzeugen der mechanischen Startenergie die Kupplungseinrichtung derart angesteuert, dass die elektrische Antriebsmaschine von der Verbrennungskraftmaschine mechanisch entkoppelt ist. Mit anderen Worten findet vor dem Erzeugen der mechanischen Startenergie beziehungsweise vor dem Erreichen der vordefinierten Drehzahl eine Entkopplung zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Verbrennungskraftmaschine statt. Dadurch ist es ermöglicht, dass mit weniger Last die elektrische Antriebsmaschine hochgefahren werden kann. Somit muss weniger elektrische Energie aus dem Niedervoltbordnetz gezogen werden, um die elektrische Antriebsmaschine auf insbesondere die vordefinierte Drehzahl hochzufahren. Erst beim Erreichen dieser Drehzahl findet dann die mechanische Kopplung zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Verbrennungskraftmaschine statt. Dadurch ist eine verbesserte Startmöglichkeit für die Verbrennungskraftmaschine ermöglicht.
  • Weiterhin vorteilhaft ist, wenn zum Erzeugen der mechanischen Startenergie die elektrische Antriebsmaschine lastfrei betrieben wird. Insbesondere hängen somit keine Verbraucher an der elektrischen Antriebsmaschine. Die elektrische Antriebsmaschine dreht somit mit möglichst geringem elektrischen Energieverbrauch auf insbesondere die vordefinierte Drehzahl, sodass möglichst schnell und energiereduziert die mechanische Startenergie zum Starten der Verbrennungskraftmaschine vereinfacht erzeugt werden kann.
  • Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn nach dem Starten der Verbrennungskraftmaschine mittels der mechanischen Startenergie durch mechanische Energieübertragung von der Verbrennungskraftmaschine an die elektrische Antriebsmaschine elektrische Energie für das Hochvoltbordnetz und/oder das Niedervoltbordnetz erzeugt wird. Mit anderen Worten fungiert die mechanische Antriebsmaschine nach dem Starten der Verbrennungskraftmaschine als Generator. Insbesondere kann dadurch bei einem Hochvolt-Fehler, selbst ein entleerter elektrischer Energiespeicher für den Startvorgang noch verbessert Energie bereitstellen als die der Niedervoltenergiespeicher. ferner ist es dadurch ermöglicht, sollte beispielsweise der elektrische Hochvoltenergiespeicher entleert sein, dass dieser wieder durch die Energieübertragung von der Verbrennungskraftmaschine an den Generator aufgeladen werden kann. Insbesondere durch die Nutzung des bidirektionalen Gleichspannungswandlers ist es ebenfalls ermöglicht, dass auch das Niedervoltbordnetz nach dem Starten der Verbrennungskraftmaschine mit elektrischer Energie geladen werden kann.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist die Antriebsvorrichtung für ein achshybrides Kraftfahrzeug bereitgestellt. Mit anderen Worten überträgt die Antriebsvorrichtung, insbesondere die elektrische Antriebsmaschine, und die Verbrennungskraftmaschine, die mechanische Energie auf eine Achse des Kraftfahrzeugs. Mit anderen Worten wird die mechanische Energie auf eine gemeinsame Achse des Kraftfahrzeugs übertragen.
  • Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass das achshybride Kraftfahrzeug eine zweite elektrische Maschine aufweist, welche als Generator und Starteinrichtung dient. Da diese zweite elektrische Maschine nicht abzukoppeln ist, ist es insbesondere ermöglicht hier ein Startvorgang direkt, aber auch mit Versorgung aus dem 12V-Bordnetz durchzuführen.
  • Weiterhin vorteilhaft ist, wenn das Niedervoltbordnetz mit niedriger als 50 Volt bereitgestellt wird und das Hochvoltbordnetz mit zumindest 400 Volt bereitgestellt wird. Insbesondere wird das Niedervoltbordnetz mit 24 Volt beziehungsweise mit 12 Volt bereitgestellt. Insbesondere kann somit das Niedervoltbordnetz mit beispielsweise einer Bleibatterie als Niedervoltenergiespeicher betrieben werden. Der Gleichspannungswandler ist insbesondere derart ausgebildet, dass beispielsweise 12 Volt als zweite elektrische Energie in die insbesondere 400 Volt als erste elektrische Energie umgewandelt werden können. Dadurch ist ein verbesserter Start der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Antriebsmaschine, mit einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem Hochvoltenergiespeicher, mit einem Hochvoltbordnetz, mit einem Niedervoltenergiespeicher, mit einem Niedervoltbordnetz, mit einer Kupplungseinrichtung, mit einer Antriebsachse und mit einem bidirektionalen Gleichspannungswandler, wobei die Antriebsvorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens nach dem vorhergehenden Aspekt ausgebildet ist. Insbesondere wird das Verfahren mittels der Antriebsvorrichtung durchgeführt.
  • Ein nochmals weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebsvorrichtung gemäß dem vorhergehenden Aspekt. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als achshybrides Kraftfahrzeug bereitgestellt. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Antriebsvorrichtung sowie des Kraftfahrzeugs anzusehen. Die Antriebsvorrichtung sowie das Kraftfahrzeug weisen dazu gegenständliche Merkmale auf, welche ein Durchführen des Verfahrens oder eine vorteilhafte Ausgestaltungsform davon ermöglichen.
  • 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.
  • Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs mit einer Ausführungsform einer Antriebsvorrichtung; und
    • 2 ein schematisches Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens.
  • In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs 10 mit einer Ausführungsform einer Antriebsvorrichtung 12. Die Antriebsvorrichtung 12 weist eine elektrische Antriebsmaschine 14 und eine Verbrennungskraftmaschine 16 auf. Ferner weist die Antriebsvorrichtung 12 ein Hochvoltbordnetz 18 mit einem Hochvoltenergiespeicher 20 auf. Ferner weist die Antriebsvorrichtung 12 einen Niedervoltenergiespeicher 22 und ein Niedervoltbordnetz 24 auf. Des Weiteren weist die Antriebsvorrichtung 10 eine Kupplungseinrichtung 26 und eine Antriebsachse 28 auf. Des Weiteren weist die Antriebsvorrichtung 12 einen bidirektionalen Gleichspannungswandler 30 auf.
  • Zum Betreiben der Antriebsvorrichtung 12 für das Kraftfahrzeug 10 wird mit der elektrischen Antriebsmaschine 14 oder mit der Verbrennungskraftmaschine 16 das Kraftfahrzeug 10 angetrieben, wobei mittels der Kupplungseinrichtung 26 mechanische Antriebsenergie von der elektrischen Antriebsmaschine 12 oder der Verbrennungskraftmaschine 14 auf die Antriebsachse 28 der Antriebsvorrichtung 12 übertragen wird. Es wird mittels des Hochvoltenergiespeichers 20 der Antriebsvorrichtung 12 eine erste elektrische Energie in dem Hochvoltbordnetz 18 der Antriebsvorrichtung 12 bereitgestellt und es wird mittels des Niedervoltenergiespeichers 22 eine zweite elektrische Energie in dem Niedervoltbordnetz 24 bereitgestellt. Mittels des bidirektionalen Gleichspannungswandlers 30 wird elektrische Energie zwischen dem Hochvoltbordnetz 18 und dem Niedervoltbordnetz 24 übertragen.
  • Es ist vorgesehen, dass mittels des bidirektionalen Gleichspannungswandlers 30 die zweite elektrische Energie für das Hochvoltbordnetz 18 in die erste elektrische Energie umgewandelt wird und die elektrische Antriebsmaschine 12 damit angetrieben wird und eine dabei erzeugte mechanische Startenergie 32 von der elektrischen Antriebsmaschine 14 mittels der Kupplungseinrichtung 26 an die Verbrennungskraftmaschine 16 zum Starten der Verbrennungskraftmaschine 16 übertragen wird.
  • Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass zum Erzeugen der mechanischen Startenergie 32 die elektrische Antriebsmaschine 14 mit einer vordefinierten Drehzahl angetrieben wird. Insbesondere wird die mechanische Startenergie 32 erst dann mittels der Kupplungseinrichtung 26 an die Verbrennungskraftmaschine 16 übertragen, wenn die vordefinierte Drehzahl der elektrischen Antriebsmaschine 14 erreicht ist.
  • Des Weiteren ist insbesondere vorgesehen, dass zum Erzeugen der mechanischen Startenergie 32 die Kupplungseinrichtung 26 derart angesteuert wird, dass die elektrische Antriebsmaschine 14 von der Verbrennungskraftmaschine 16 entkoppelt ist. Insbesondere ist zum Erzeugen der mechanischen Startenergie 32 ferner vorgesehen, dass die elektrische Antriebsmaschine 14 lastfrei betrieben wird.
  • Des Weiteren ist insbesondere vorgesehen, dass nach dem Starten der Verbrennungskraftmaschine 16 mittels der mechanischen Startenergie 32 durch mechanische Energieübertragung von der Verbrennungskraftmaschine 16 an die elektrische Antriebsmaschine 14 elektrische Energie für das Hochvoltbordnetz 18 und/oder das Niedervoltbordnetz 24 erzeugt wird.
  • Insbesondere zeigt die 1, dass das Kraftfahrzeug 10 insbesondere als achshybrides Kraftfahrzeug 10 bereitgestellt wird. Mit anderen Worten ist die Antriebsvorrichtung 12 insbesondere für das als achshybrides ausgebildetes Kraftfahrzeug 10 bereitgestellt.
  • Ferner kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Niedervoltbordnetz 24 mit niedriger als 50 Volt, insbesondere 12 Volt oder 24 Volt, bereitgestellt wird, und das Hochvoltbordnetz 18 mit zumindest 400 Volt bereitgestellt wird. Mit anderen Worten stellt der elektrische Hochvoltenergiespeicher 20 400 Volt bereit, und der elektrische Niedervoltenergiespeicher 22 stellt insbesondere 12 oder 24 Volt bereit.
  • Die 1 zeigt somit insbesondere einen Notlauf, wenn beispielsweise das Kraftfahrzeug 10 stillsteht, weil beispielsweise die Schütze des Hochvoltenergiespeichers 20 nicht schließen. Das Kraftfahrzeug 10 weist insbesondere keinen Niedervoltritzelstarter auf, sodass ein Starten der Verbrennungskraftmaschine 16 mittels des Niedervoltritzelstarters nicht möglich ist, wodurch ein Liegenbleiber generiert werden würde.
  • Dieses Problem, dass die Verbrennungskraftmaschine 16 bei einem Entfall des Ritzelstarters nicht mehr für den Notlauf gestartet werden kann, wird dadurch gelöst, dass die elektrische Antriebsmaschine 12 bei offener Kupplungseinrichtung 26, wobei die Kupplungseinrichtung 26 insbesondere der KO-Kupplung entsprechen kann, welche zwischen der Verbrennungskraftmaschine 16 und der elektrischen Antriebsmaschine 14 ausgebildet ist, ohne Last auf die vordefinierte Drehzahl geregelt wird, um im Anschluss die Schwungmasse zu nutzen, sodass beim abrupten Schließen der Kupplungseinrichtung 26 die mechanische Energie auf die Verbrennungskraftmaschine 16 übertragen wird. Damit wird die Verbrennungskraftmaschine 16 auf eine Mindestdrehzahl geschleppt, welche ausreichend ist, damit die Verbrennungskraftmaschine 16 selbst zünden kann. Insbesondere ist nun vorgesehen, dass die elektrische Energie, welche die elektrische Antriebsmaschine 14 benötigt, um auf die Zieldrehzahl geregelt zu werden, als alternative Quelle zum Hochvoltenergiespeicher 20 über den bidirektionalen Gleichspannungswandler 30, welcher auch als DC/DC-Wandler bezeichnet werden kann, von der Niedervoltbordnetzseite auf die Hochvoltseite in den Hochvoltzwischenkreis übertragen wird. Die entnommene Leistung aus der Niedervoltseite ist dabei gering und kann damit einen Liegenbleiber verhindern. Ist die Verbrennungskraftmaschine 16 erst gestartet, kann, wie bekannt, mit der geschlossenen Kupplungseinrichtung 26 die elektrische Antriebsmaschine 14 dazu genutzt werden, um die Spannung im Hochvoltzwischenkreis auf einer definierten Spannungslage zu regeln. Der bidirektionale Gleichspannungswandler 30 kann nun die von der elektrischen Antriebsmaschine 14 generierte Energie im Hochvoltzwischenkreis wie gewohnt nutzen, um die Niedervoltseite zu stützen.
  • 2 zeigt in einer schematischen Ansicht ein schematisches Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens. In einem ersten Schritt S1 wird die zweite elektrische Energie durch den Niedervoltenergiespeicher 22 bereitgestellt. In einem zweiten Schritt S2 wird die zweite Energie mittels des bidirektionalen Gleichspannungswandlers 30 in die erste Energie für das Hochvoltbordnetz 18 umgewandelt. In einem dritten Schritt S3 wird die umgewandelte elektrische Energie dazu genutzt, die elektrische Antriebsmaschine 14 anzutreiben. In einem vierten Schritt S4 wird die elektrischer Antriebsmaschine 14 auf eine vordefinierte Drehzahl gebracht. In einem fünften Schritt S5 wird die Kupplungseinrichtung 26 geschlossen und die mechanische Startenergie 32 an die Verbrennungskraftmaschine 16 übertragen. In einem sechsten Schritt S6 wird die Verbrennungskraftmaschine 16 mittels der mechanischen Startenergie 32 gestartet. In einem siebten Schritt S7 wird die Verbrennungskraftmaschine 16 dazu genutzt, die elektrische Antriebsmaschine 14 als Generator zur Erzeugung von elektrischer Energie zu nutzen. In einem achten Schritt S8 wird die erzeugte elektrische Energie wiederum in das Hochvoltbordnetz 18 und in das Niedervoltbordnetz 24 gespeist.
  • Insgesamt zeigt die Erfindung einen batterielosen Betrieb im Inline-Plugin-Hybriden ohne Ritzelstarter über den bidirektionalen Gleichspannungswandler 30.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Kraftfahrzeug
    12
    Antriebsvorrichtung
    14
    elektrische Antriebsmaschine
    16
    Verbrennungskraftmaschine
    18
    Hochvoltbordnetz
    20
    Hochvoltenergiespeicher
    22
    Niedervoltenergiespeicher
    24
    Niedervoltbordnetz
    26
    Kupplungseinrichtung
    28
    Antriebsachse
    30
    bidirektionaler Gleichspannungswandler
    32
    mechanische Startenergie
    S1
    erster Schritt
    S2
    zweiter Schritt
    S3
    dritter Schritt
    S4
    vierter Schritt
    S5
    fünfter Schritt
    S6
    sechster Schritt
    S7
    siebter Schritt
    S8
    achter Schritt
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2607294 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung (12) für ein Kraftfahrzeug (10), bei welchem mit einer elektrischen Antriebsmaschine (14) oder mit einer Verbrennungskraftmaschine (16) das Kraftfahrzeug (10) angetrieben wird, und bei welchem mittels einer Kupplungseinrichtung (26) mechanische Antriebsenergie von der elektrischen Antriebsmaschine (14) oder der Verbrennungskraftmaschine (16) auf eine Antriebsachse (28) der Antriebsvorrichtung (12) übertragen wird, und bei welchem mittels eines Hochvoltenergiespeichers (20) der Antriebsvorrichtung (12) eine erste elektrische Energie in einem Hochvoltbordnetz (18) für die elektrische Antriebsmaschine (14) bereitgestellt wird und bei welchem mittels eines Niedervoltenergiespeichers (22) eine zweite elektrische Energie in einem Niedervoltbordnetz (24) bereitgestellt wird, und mit einem bidirektionalem Gleichspannungswandler (30), mittels welchem elektrische Energie zwischen dem Hochvoltbordnetz (18) und dem Niedervoltbordnetz (24) bidirektional übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des bidirektionalen Gleichspannungswandlers (30) die zweite elektrische Energie für das Hochvoltbordnetz (18) in die erste elektrische Energie umgewandelt wird und die elektrische Antriebsmaschine (14) damit angetrieben wird und eine dabei erzeugte mechanische Startenergie (32) von der elektrischen Antriebsmaschine (14) mittels der Kupplungseinrichtung (26) an die Verbrennungskraftmaschine (16) zum Starten der Verbrennungskraftmaschine (16) übertragen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzeugen der mechanischen Startenergie (32) die elektrische Antriebsmaschine (14) mit einer vordefinierten Drehzahl angetrieben wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Startenergie (32) erst dann mittels der Kupplungseinrichtung (26) an die Verbrennungskraftmaschine (16) übertragen wird, wenn die vordefinierte Drehzahl der elektrischen Antriebsmaschine (14) erreicht ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzeugen der mechanischen Startenergie (32) die Kupplungseinrichtung (26) derart angesteuert wird, dass die elektrische Antriebsmaschine (14) von der Verbrennungskraftmaschine (16) mechanisch entkoppelt ist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzeugen der mechanischen Startenergie (32) die elektrische Antriebsmaschine (14) lastfrei betrieben wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Starten der Verbrennungskraftmaschine (16) mittels der mechanischen Startenergie (32) durch mechanische Energieübertragung von der Verbrennungskraftmaschine (16) an die elektrische Antriebsmaschine (14) elektrische Energie für das Hochvoltbordnetz (18) und/oder das Niedervoltbordnetz (24) erzeugt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (12) für ein achshybrides Kraftfahrzeug (10) bereitgestellt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Niedervoltbordnetz (24) mit niedriger als 50V bereitgestellt wird und das Hochvoltbordnetz (18) mit zumindest 400V bereitgestellt wird.
  9. Antriebsvorrichtung (12) für ein Kraftfahrzeug (10), mit einer elektrischen Antriebsmaschine (14), mit einer Verbrennungskraftmaschine (16), mit einem Hochvoltenergiespeicher (20), mit einem Hochvoltbordnetz (18), mit einem Niedervoltenergiespeicher (22), mit einem Niedervoltbordnetz (24), mit einer Kupplungseinrichtung (26), mit einer Antriebsachse (28) und mit einem bidirektionalem Gleichspannungswandler (30), wobei die Antriebsvorrichtung (12) zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.
  10. Kraftfahrzeug (10) mit einer Antriebsvorrichtung (12) nach Anspruch 9.
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