WO2014146659A1 - Verfahren zum steuern einer elektromagnetischen kupplung eines kraftfahrzeugs und vorrichtung zur durchführung eines derartigen verfahrens - Google Patents

Verfahren zum steuern einer elektromagnetischen kupplung eines kraftfahrzeugs und vorrichtung zur durchführung eines derartigen verfahrens Download PDF

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Fábio NONATO DE PAULA
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Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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    • F16D2500/3166—Detection of an elapsed period of time

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling an electromagnetic clutch of a motor vehicle arranged between an internal combustion engine and an accessory drive with an electrical machine and at least one auxiliary unit, and a device for carrying out such a method.
  • a drive train is known, in particular for a motor vehicle, comprising a drive unit, such as internal combustion engine, with a drive shaft and at least one electrically connected to the drive shaft electric machine, which is used at least as a motor and as a generator, in which the operative connection between the electric machine and the drive shaft has at least two, of at least in start and operating phase subordinate operating mode of the electric machine dependent, automatically adjusting ratio levels to improve the drive train such that an operative connection between the electric machine and the Drive unit with a more cost-effective and easier to handle switching of Ü- translation, an extension of the life of the operative connection and a simple mounting to the housing of the drive unit, which can be the same if possible without changing, is provided.
  • a drive unit such as internal combustion engine
  • the drive shaft electric machine which is used at least as a motor and as a generator
  • the operative connection between the electric machine and the drive shaft has at least two, of at least in start and operating phase subordinate operating mode of the electric machine dependent, automatically adjusting ratio levels to improve
  • the operative connection between the electric machine and the drive shaft between the drive unit and the output unit or at the opposite end of the drive shaft to which auxiliary units are usually driven, can be provided, with a single belt drive for several ancillary units including the electric machine can be provided.
  • An active switching of the transmission from the outside can be done by, for example, the gear wheels are braked and / or connected by means of magnetic clutches, magnetic brakes, operated by solenoid claw clutches and / or actuators friction clutches so that different gear ratios can be realized by combining the operating conditions ,
  • the invention has for its object to improve a method mentioned above.
  • a cost-effective solution for displaying clean vehicles should be provided.
  • a fuel consumption should be reduced.
  • emissions are to be reduced.
  • comfort should be increased.
  • a possibility for energy recovery should be improved.
  • wear is to be reduced.
  • a driving dynamics should be improved.
  • an apparatus for carrying out such a method is to be provided.
  • the object is achieved by a method for controlling an electromagnetic clutch of a motor vehicle arranged between an internal combustion engine and an accessory drive with an electrical machine and at least one auxiliary unit, wherein the clutch is opened depending on an operating state of the internal combustion engine and the electric machine for driving the at least one Auxiliary unit is operated or closed as a motor and a drive of the at least one auxiliary unit using the internal combustion engine takes place.
  • the method can be carried out in a motor vehicle.
  • the clutch may be opened and the electric machine may be operated as an engine when an engine speed is below a predetermined speed or the engine is out of service.
  • the predetermined speed may be just above an idle speed.
  • the clutch can be opened and the electric machine can be operated as a motor when the internal combustion engine is out of operation and the vehicle is in operation.
  • a vehicle may be in operation when an ignition is on.
  • the predetermined speed may be in the range of about 700 minutes "1 to about 1,500 minutes " 1 .
  • the clutch can be closed and a drive of the at least one accessory can be done by means of the internal combustion engine, when an engine speed is above a predetermined speed.
  • the predetermined speed may be in the range of about 700 minutes "1 to about 1,500 minutes " 1 .
  • the predetermined speed can be in the range of about 700 min "1 to about 1, 500 min " 1 lie.
  • the predetermined time interval may be 1/10 second, several seconds or several minutes.
  • the clutch can be closed and the electric machine can be operated as a generator when the motor vehicle is braked.
  • a resistance of the electric machine can be adjusted by control technology. This energy can be recovered and braking can be supported.
  • a solution of the object underlying the invention with a device for carrying out such a method comprising an internal combustion engine, a Nebeaggregateantrieb with an electric machine and at least one accessory, an electrical energy storage, arranged between the internal combustion engine and the auxiliary drive electromagnetic clutch and a control device for controlling the clutch.
  • the device may be part of a motor vehicle.
  • the internal combustion engine may have an output shaft.
  • the internal combustion engine may have a crankshaft.
  • the motor vehicle may have at least one auxiliary unit.
  • An accessory may be an auxiliary machine of a vehicle that does not or not immediately causes its locomotion.
  • An accessory may include an auxiliary power unit, a starter, an alternator, a lubricant pump, a hydraulic pump, a cooling water pump, a fuel pump, an injection pump, a metering pump, a fan for a radiator, a compressor of an air conditioner, a compressed air brake, or for supercharging the internal combustion engine Be turbocharger and / or a brake booster.
  • the auxiliary drive can serve to drive the at least one auxiliary unit.
  • the accessory drive may include a traction means.
  • the wrapping means may be a belt, such as V-ribbed belts.
  • the at least one auxiliary unit can have a drive wheel.
  • the accessory drive may include a drive wheel associated with the crankshaft.
  • the auxiliary drive can have at least one deflection wheel.
  • the belt can serve for power transmission between the drive wheels.
  • the electric machine can be operated as a generator.
  • the electric machine can be operated as a motor.
  • the electrical energy store may be an accumulator.
  • the electromagnetic clutch may be disposed in a power path between the engine and the accessory drive.
  • the electromagnetic clutch can be remotely switched electrically.
  • the electromagnetic clutch may be a non-positive and / or positive clutch.
  • the electromagnetic clutch may resemble a basic structure of a single-disc dry clutch.
  • the electromagnetic clutch may include an input part and an output part.
  • the electromagnetic clutch may comprise at least one electromagnet.
  • the electromagnetic clutch may have at least one clutch disc.
  • the accessory drive may include an engine-side drive wheel and the clutch may be integrated with the drive wheel.
  • the drive wheel may have an input part and an output part.
  • the input part of the drive wheel may form an input part of the electromagnetic clutch.
  • the output part of the drive wheel may form an output part of the electromagnetic clutch.
  • the input part of the drive wheel may be rotatably connected to the crankshaft.
  • the output part of the drive wheel may have a running surface for the traction means.
  • the input part and the output part of the drive wheel can be connected or disconnected by means of the electromagnetic clutch.
  • the control device can have a computing device.
  • the control device can input parameters are available.
  • the controller may be provided with information about whether the electromagnetic clutch is on or off.
  • the control device may have information about whether an ignition of the vehicle is switched on or off.
  • the control device may have information about an engine speed available.
  • the controller may be provided with information about an engine speed change.
  • the controller may be provided with information about a vehicle speed.
  • the controller may be provided with information about a vehicle speed change.
  • the controller may be available information about a cooling and / or lubricating demand of the internal combustion engine.
  • the controller may be provided with information about an air conditioning request.
  • the controller may be available information about a power steering request.
  • the Control means may output an output signal for controlling the electromagnetic clutch.
  • the control device can be signal-connected to the electromagnetic clutch.
  • a control device of the internal combustion engine or a structurally and / or functionally separate control device can serve.
  • a VRLA rechargeable battery, or valve-regulated lead-acid battery can be a lead-acid battery in a sealed design.
  • the accumulator may have a pressure relief valve.
  • the invention thus results, inter alia, in decoupling an auxiliary drive.
  • an electromagnetic clutch may be inserted between a crankshaft and a crankshaft-side drive wheel.
  • the electromagnetic clutch When the vehicle is running, the electromagnetic clutch may be activated and the internal combustion engine may drive the accessory drive.
  • the electromagnetic clutch When the vehicle is idling, the electromagnetic clutch may be deactivated and the engine may be decoupled from the accessory drive and at that moment the electric machine that was previously operated to charge a battery as a generator may now draw energy from the battery, as a motor to drive the accessory drive.
  • a pulley and a power steering pump are driven by the electric machine, and thus, an operation during idle periods of the vehicle can be maintained.
  • an air conditioner which is also driven by the crankshaft side drive wheel, are driven by the electric machine. Any other power receiving components of the internal combustion engine, such as oil pump or water pump, may also be implemented in the accessory drive.
  • control which may be performed by an engine control unit or other specialized controller, may monitor battery status, vehicle speed, deceleration, clutch position, and / or neutral position of a transmission.
  • a VRLA accumulator can provide support for more cycles.
  • the electrical and mechanical requirements are taken into account.
  • One way may be implemented to delay a return of the accessory drive to small internal combustion engines.
  • the electric machine can operate as a motor and provide power to the vehicle.
  • the engine may have sufficient power to drive wheels when there is a need for dynamics enhancement.
  • the invention provides a cost effective solution for displaying clean vehicles. Fuel consumption is reduced. Emissions are reduced. A comfort is increased. A possibility for energy recovery is improved. Wear is reduced. A driving dynamics is improved.
  • Fig. 1 is a slave drive of a motor vehicle in an outgoing of an internal combustion engine drive
  • FIG. 2 shows a slave drive of a motor vehicle in an outgoing drive from an electrical machine.
  • Fig. 1 and Fig. 2 show a power plant drive 100 of a motor vehicle.
  • Motor vehicle has an internal combustion engine with a crankshaft.
  • the internal combustion engine serves to drive the motor vehicle.
  • the auxiliary drive 100 includes a drive wheel 102 associated with the crankshaft.
  • the auxiliary drive 100 has a drive wheel 104, which is associated with a power steering pump.
  • the auxiliary drive 100 has a drive wheel 106 associated with an electric machine.
  • the bean seed drive 100 has a deflection wheel 108.
  • a traction means 1 10 serves for power transmission between the drive wheels 102, 104, 106, 108.
  • the traction means 1 10 wraps around the drive wheels 102, 104, 106, 108.
  • the traction means 1 10 is a V-ribbed belt.
  • the drive wheels 102, 104, 106, 108 are pulleys.
  • the representation of the auxiliary drive 100 is merely an example, the auxiliary drive 100 can also have other and / or further drive wheels and / or deflection wheels.
  • an electromagnetic clutch is integrated in the drive wheel 102.
  • the drive wheel 102 has an input part which is rotatably connected to the crankshaft.
  • the drive wheel 102 has an output part with a running surface for the traction means 1 10.
  • the electromagnetic clutch is controlled by means of a control device of the internal combustion engine.
  • the electromagnetic clutch When an engine speed is above the idling speed, as shown in FIG. 1, the electromagnetic clutch is closed and driving of the sub drive drive 100 is in accordance with the arrow direction a by means of the internal combustion engine.
  • the electric machine is operated as a generator and serves to supply electrical consumers of the motor vehicle and / or to charge a rechargeable battery.
  • the electromagnetic clutch When an engine speed is below the idle speed or the engine is at a standstill, as shown in Fig. 2, the electromagnetic clutch is opened and the electric machine is operated according to the arrow direction b as a motor.
  • a drive of the auxiliary drive 100 is independent of the internal combustion engine.

Abstract

Verfahren zum Steuern einer zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Nebenaggregateantrieb mit einer elektrischen Maschine und wenigstens einem Nebenaggregat angeordneten elektromagnetischen Kupplung eines Kraftfahrzeugs, wobei die Kupplung abhängig von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine geöffnet und die elektrische Maschine zum Antrieb des wenigstens eines Nebenaggregats als Motor betrieben oder geschlossen wird und ein Antrieb des wenigstens einen Nebenaggregats mithilfe der Brennkraftmaschine erfolgt, und Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.

Description

Verfahren zum Steuern einer elektromagnetischen Kupplung eines Kraftfahrzeugs und Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Nebenaggregateantrieb mit einer elektrischen Maschine und wenigstens einem Nebenaggregat angeordneten elektromagnetischen Kupplung eines Kraftfahrzeugs und eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.
Aus der DE 199 41 705 A1 ist ein Antriebsstrang bekannt, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Antriebseinheit, wie Brennkraftmaschine, mit einer Antriebswelle sowie mit zumindest einer mit der Antriebswelle in Wirkverbindung stehenden elektrischen Maschine, die zumindest als Motor und als Generator eingesetzt wird, bei dem die Wirkverbindung zwischen der elektrischen Maschine und der Antriebswelle zumindest zwei, von einem zumindest in Start- und Betriebsphase untergliederten Betriebsmodus der elektrischen Maschine abhängige, sich selbsttätig einstellende Übersetzungsstufen aufweist, um den Antriebsstrang derartig zu verbessern, dass eine Wirkverbindung zwischen elektrischer Maschine und der Antriebseinheit mit einer kostengünstigeren und einfacher handhabbaren Umschaltung der Ü- bersetzung, eine Verlängerung der Lebensdauer der Wirkverbindung sowie eine einfache Montage an das Gehäuse der Antriebseinheit, die möglichst ohne Veränderung desselben erfolgen kann, vorgesehen ist.
Gemäß der DE 199 41 705 A1 kann die Wirkverbindung zwischen elektrischer Maschine und Antriebswelle zwischen Antriebseinheit und Abtriebseinheit oder am dazu entgegengesetzten Ende der Antriebswelle, an dem gewöhnlicherweise Nebenaggregate angetrieben werden, vorgesehen sein, wobei auch ein einziger Riementrieb für mehrere Nebenaggregate unter Einbeziehung der elektrischen Maschine vorgesehen sein kann. Eine aktiven Umschaltung des Getriebes von außen kann erfolgen, indem beispielsweise die Gangräder mittels Magnetkupplungen, Magnetbremsen, durch beispielsweise mit Magnetschaltern betätigte Klauenkupplungen und/oder mittels Aktuatoren betätigter Reibkupplungen gebremst und/ oder verbunden werden, sodass durch die Kombination der Betriebszustände verschiedene Übersetzungsstufen realisiert werden können. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren zu verbessern. Insbesondere soll eine kostengünstige Lösung zur Darstellung sauberer Fahrzeuge bereitgestellt werden. Insbesondere soll ein Kraftstoffverbrauch reduziert werden. Insbesondere sollen Emissionen reduziert werden. Insbesondere soll ein Komfort erhöht werden. Insbesondere soll eine Möglichkeit zur Energierückgewinnung verbessert werden. Insbesondere soll ein Verschleiß reduziert werden. Insbesondere soll eine Fahrdynamik verbessert werden. Außerdem soll eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens bereitgestellt werden.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem Verfahren zum Steuern einer zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Nebenaggregateantrieb mit einer elektrischen Maschine und wenigstens einem Nebenaggregat angeordneten elektromagnetischen Kupplung eines Kraftfahrzeugs, wobei die Kupplung abhängig von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine geöffnet und die elektrische Maschine zum Antrieb des wenigstens eines Nebenaggregats als Motor betrieben oder geschlossen wird und ein Antrieb des wenigstens einen Nebenaggregats mithilfe der Brennkraftmaschine erfolgt.
Das Verfahren kann in einem Kraftfahrzeug durchgeführt werden. Die Kupplung kann geöffnet und die elektrische Maschine kann als Motor betrieben werden, wenn eine Brennkraftmaschinendrehzahl unterhalb einer vorbestimmten Drehzahl liegt oder die Brennkraftmaschine außer Betrieb ist. Die vorbestimmte Drehzahl kann unmittelbar oberhalb einer Leerlaufdrehzahl liegen. Die Kupplung kann geöffnet und die elektrische Maschine kann als Motor betrieben werden, wenn die Brennkraftmaschine außer Betrieb und das Fahrzeug in Betrieb ist. Ein Fahrzeug kann in Betrieb sein, wenn eine Zündung eingeschaltet ist. Die vorbestimmte Drehzahl kann im Bereich ca. 700 min"1 bis ca. 1.500 min"1 liegen. Die Kupplung kann geschlossen werden und ein Antrieb des wenigstens einen Nebenaggregats kann mithilfe der Brennkraftmaschine erfolgen, wenn eine Brennkraftmaschinendrehzahl oberhalb einer vorbestimmten Drehzahl liegt. Die vorbestimmte Drehzahl kann im Bereich ca. 700 min"1 bis ca. 1.500 min"1 liegen.
Ausgehend von einem Betriebszustand, in dem die Kupplung geöffnet und die elektrische Maschine als Motor betrieben wird, kann bei Überschreiten einer vorbestimmten Drehzahl ein Wechsel in einen Betriebszustand, in dem die Kupplung geschlossen wird und ein Antrieb des wenigstens einen Nebenaggregats mithilfe der Brennkraftmaschine erfolgt, um ein vorbestimmtes Zeitintervall verzögert werden. Die vorbestimmte Drehzahl kann im Bereich ca. 700 min"1 bis ca. 1 .500 min"1 liegen. Das vorbestimmte Zeitintervall kann 1/10-Sekunden, mehrere Sekunden oder mehrere Minuten betragen.
Die Kupplung kann geschlossen und die elektrische Maschine kann als Generator betrieben werden, wenn das Kraftfahrzeug gebremst wird. Im Generatorbetrieb kann ein Widerstand der elektrischen Maschine regelungstechnisch angepasst werden. Damit kann Energie zurückgewonnen werden und eine Bremsung kann unterstützt werden.
Außerdem erfolgt eine Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe mit einer Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens aufweisend eine Brennkraftmaschine, einen Nebeaggregateantrieb mit einer elektrischen Maschine und wenigstens einem Nebenaggregat, einen elektrischen Energiespeicher, eine zwischen der Brennkraftmaschine und dem Nebenaggregateantrieb angeordnete elektromagnetische Kupplung und eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Kupplung.
Die Vorrichtung kann Teil eines Kraftfahrzeugs sein. Die Brennkraftmaschine kann eine Ausgangswelle aufweisen. Die Brennkraftmaschine kann eine Kurbelwelle aufweisen. Das Kraftfahrzeug kann wenigstens ein Nebenaggregat aufweisen. Ein Nebenaggregat kann eine Hilfsmaschine eines Fahrzeugs sein, die nicht oder nicht unmittelbar seine Fortbewegung bewirkt. Ein Nebenaggregat kann ein Hilfstriebwerk, ein Anlasser, eine Lichtmaschine, eine Schmierstoffpumpe, eine Hydraulikpumpe, eine Kühlwasserpumpe, eine Kraftstoffpumpe, eine Einspritzpumpe, eine Dosierpumpe, ein Ventilator für einen Kühler, ein Kompressor einer Klimaanlage, einer Druckluftbremse oder zur Aufladung der Brennkraftmaschine, ein Turbolader und/oder ein Bremskraftverstärker sein. Der Nebenaggregateantrieb kann zum Antrieb des wenigstens einen Nebenaggregats dienen. Der Nebenaggregateantrieb kann ein Zugmittel aufweisen. Das Umschlingungsmittel kann ein Riemen, wie Keilrippenriemen, sein. Das wenigstens eine Nebenaggregat kann ein Antriebsrad aufweisen. Der Nebenaggregateantrieb kann ein der Kurbelwelle zugeordnetes Antriebsrad aufweisen. Der Nebenaggregateantrieb kann wenigstens ein Umlenkrad aufweisen. Das Umschlingungsmittel kann zur Leistungsübertragung zwischen den Antriebsrädern dienen. Die elektrische Maschine kann als Generator betreibbar sein. Die elektrische Maschine kann als Motor betreibbar sein. Der elektrische Energiespeicher kann ein Akkumulator sein. Die elektromagnetische Kupplung kann in einem Leistungspfad zwischen der Brennkraftmaschine und dem Nebenaggregateantrieb angeordnet sein. Die elektromagnetische Kupplung kann elektrisch fernschaltbar sein. Die elektromagnetische Kupplung kann eine kraft- und/oder formschlüssige Kupplung sein. Die elektromagnetische Kupplung kann Grundaufbau einer Einscheibentrockenkupplung ähneln. Die elektromagnetische Kupplung kann ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil aufweisen. Die elektromagnetische Kupplung kann wenigstens einen E- lektromagneten aufweisen. Die elektromagnetische Kupplung kann wenigstens eine Kupplungsscheibe aufweisen. Die elektromagnetische Kupplung kann wenigstens eine Druckplatte aufweisen. Die elektromagnetische Kupplung kann zum Zu- und/oder Abschalten des
Nebenaggregateantriebs dienen.
Der Nebenaggregateantrieb kann ein brennkraftmaschinenseitiges Antriebsrad aufweisen und die Kupplung kann in das Antriebsrad integriert sein. Das Antriebsrad kann ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil aufweisen. Das Eingangsteil des Antriebsrads kann ein Eingangsteil der elektromagnetischen Kupplung bilden. Das Ausgangsteil des Antriebsrads kann ein Ausgangsteil der elektromagnetischen Kupplung bilden. Das Eingangsteil des Antriebsrads kann mit der Kurbelwelle drehfest verbunden sein. Das Ausgangsteil des Antriebsrads kann eine Lauffläche für das Zugmittel aufweisen. Das Eingangsteil und das Ausgangsteil des Antriebsrads können mithilfe der elektromagnetischen Kupplung miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden.
Die Steuereinrichtung kann eine Recheneinrichtung aufweisen. Der Steuereinrichtung können Eingangsparameter zur Verfügung stehen. Der Steuereinrichtung kann eine Information darüber zur Verfügung stehen, ob die elektromagnetische Kupplung ein- oder ausgeschaltet ist. Der Steuereinrichtung kann eine Information darüber zur Verfügung stehen, ob eine Zündung des Fahrzeugs ein- oder ausgeschaltet ist. Der Steuereinrichtung kann eine Information über eine Brennkraftmaschinendrehzahl zur Verfügung stehen. Der Steuereinrichtung kann eine Information über eine Brennkraftmaschinendrehzahländerung zur Verfügung stehen. Der Steuereinrichtung kann eine Information über eine Fahrzeuggeschwindigkeit zur Verfügung stehen. Der Steuereinrichtung kann eine Information über eine Fahrzeuggeschwindigkeitsänderung zur Verfügung stehen. Der Steuereinrichtung kann eine Information über einen Kühl- und/oder Schmierbedarf der Brennkraftmaschine zur Verfügung stehen. Der Steuereinrichtung kann eine Information über eine Klimatisierungsanforderung zur Verfügung stehen. Der Steuereinrichtung kann eine Information über eine Lenkhilfanforderung zur Verfügung stehen. Die Steuereinrichtung kann ein Ausgangssignal zum Steuern der elektromagnetischen Kupplung ausgeben. Die Steuereinrichtung kann mit der elektromagnetischen Kupplung signalleitend verbunden sein. Als Steuereinrichtung kann eine Steuereinrichtung der Brennkraftmaschine oder eine baulich und/oder funktional gesonderte Steuereinrichtung dienen.
Als elektrischer Energiespeicher kann ein VRLA-Akku dienen. Ein VRLA-Akkumulator, englisch: valve-regulated lead-acid battery, kann ein Bleiakkumulator in einer verschlossenen Bauform sein. Der Akkumulator kann ein Überdruckventil aufweisen.
Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem eine Abkoppelung eines Nebenaggregateantriebs. Zwischen einer Kurbelwelle und einem kurbelwellenseitigen Antriebsrad kann eine elektromagnetische Kupplung eingefügt sein. Wenn das Fahrzeug läuft, kann die elektromagnetische Kupplung aktiviert sein und die Brennkraftmaschine kann den Nebenaggregateantrieb antreiben. Wenn sich das Fahrzeug im Leerlauf befindet, kann die elektromagnetische Kupplung deaktiviert sein und die Brennkraftmaschine kann von dem Nebenaggregateantrieb abgekoppelt sein und in diesem Moment kann die elektrische Maschine, die zuvor zum Laden einer Batterie als Generator betrieben wurde, nun Energie aus der Batterie entnehmen, um als Motor den Nebenaggregateantrieb anzutreiben. In dieser neuen Situation werden eine Umlenkrolle und eine Lenkhelfpumpe von der elektrischen Maschine angetrieben und damit kann ein Betrieb während Leerlaufphasen des Fahrzeugs aufrechterhalten werden. Darüber hinaus kann eine Klimaanlage, die ebenfalls von dem kurbelwellenseitigen Antriebsrad angetrieben wird, von der elektrischen Maschine angetrieben werden. Beliebige andere Leistung aufnehmende Komponenten der Brennkraftmaschine, wie Ölpumpe oder Wasserpumpe, können ebenfalls in den Nebenaggregateantrieb implementiert werden.
Um eine einwandfreie Funktion des Systems zu gewährleisten, kann seine Steuerung, die mithilfe eines Steuergeräts der Brennkraftmaschine oder eines anderen spezialisierten Steuergeräts durchgeführt werden kann, einen Batteriestatus, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, Verzögerungen, eine Kupplungsposition und/oder eine Neutralposition eines Getriebes überwachen.
Für die vorliegende Anwendung kann ein VRLA-Akkumulator Unterstützung für mehr Zyklen bieten. Bei der Entwicklung der elektrischen Maschine können die elektrischen und mechani- schen Anforderungen berücksichtigt werden. Es kann eine Möglichkeit implementiert werden, eine Rückkehr des Nebenaggregateantriebs bei kleinen Brennkraftmaschinen zu verzögern. Die elektrische Maschine kann als Motor arbeiten und dem Fahrzeug eine Leistung zur Verfügung stellen. Damit kann der Brennkraftmaschine genügend Leistung verbleiben, um Räder anzutreiben, wenn ein Erfordernis zur Dynamikverbesserung besteht.
Mit„kann" sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweist.
Mit der Erfindung wird eine kostengünstige Lösung zur Darstellung sauberer Fahrzeuge bereitgestellt. Ein Kraftstoffverbrauch ist reduziert. Emissionen sind reduziert. Ein Komfort ist erhöht. Eine Möglichkeit zur Energierückgewinnung ist verbessert. Ein Verschleiß ist reduziert. Eine Fahrdynamik ist verbessert.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.
Es zeigen schematisch und beispielhaft:
Fig. 1 einen Nebeanggregateantrieb eines Kraftfahrzeugs bei einem von einer Brennkraftmaschine ausgehenden Antrieb und
Fig. 2 einen Nebeanggregateantrieb eines Kraftfahrzeugs bei einem von einer elektrischen Maschine ausgehenden Antrieb.
Fig. 1 und Fig. 2 zeigen einen Nebeanggregateantrieb 100 eines Kraftfahrzeugs. Das
Kraftfahrzeug weist eine Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle auf. Die Brennkraftmaschine dient zum Antrieb des Kraftfahrzeugs. Der Nebeanggregateantrieb 100 weist ein Antriebsrad 102 auf, das der Kurbelwelle zugeordnet ist. Der Nebeanggregateantrieb 100 weist ein Antriebsrad 104 auf, das einer Lenkhelfpumpe zugeordnet ist. Der Nebeanggregateantrieb 100 weist ein Antriebsrad 106 auf, das einer elektrischen Maschine zugeordnet ist. Der Ne- beanggregateantrieb 100 weist ein Umlenkrad 108 auf. Ein Zugmittel 1 10 dient zur Leistungsübertragung zwischen den Antriebsrädern 102, 104, 106, 108. Das Zugmittel 1 10 umschlingt die Antriebsräder 102, 104, 106, 108. Das Zugmittel 1 10 ist ein Keilrippenriemen. Die Antriebsräder 102, 104, 106, 108 sind Riemenscheiben. Die Darstellung des Nebeanggrega- teantriebs 100 ist lediglich beispielhaft, der Nebeanggregateantrieb 100 kann auch andere und/oder weitere Antriebsräder und/oder Umlenkräder aufweisen.
In dem Antriebsrad 102 ist eine elektromagnetische Kupplung integriert. Das Antriebsrad 102 weist ein Eingangsteil auf, das mit der Kurbelwelle drehfest verbunden ist. Das Antriebsrad 102 weist ein Ausgangsteil mit einer Lauffläche für das Zugmittel 1 10 auf. Mithilfe der elektromagnetischen Kupplung können das Eingangsteil und das Ausgangsteil des Antriebsrads 102 miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden. Die elektromagnetische Kupplung wird mithilfe einer Steuereinrichtung der Brennkraftmaschine gesteuert.
Wenn eine Brennkraftmaschinendrehzahl oberhalb der Leerlaufdrehzahl liegt, ist, wie in Fig. 1 dargestellt, die elektromagnetische Kupplung geschlossen und ein Antrieb des Nebeanggre- gateantriebs 100 erfolgt entsprechend der Pfeilrichtung a mithilfe der Brennkraftmaschine. Die elektrische Maschine wird als Generator betrieben und dient zur Versorgung elektrischen Verbraucher des Kraftfahrzeugs und/oder zum Laden eines Akkumulators. Wenn eine Brennkraftmaschinendrehzahl unterhalb der Leerlaufdrehzahl liegt oder sich die Brennkraftmaschine im Stillstand befindet, ist, wie in Fig. 2 dargestellt, die elektromagnetische Kupplung geöffnet und die elektrische Maschine wird entsprechend der Pfeilrichtung b als Motor betrieben. Damit erfolgt ein Antrieb des Nebeanggregateantriebs 100 unabhängig von der Brennkraftmaschine.
Bezuqszeichenliste
100 Nebeanggregateantrieb
102 Antriebsrad
104 Antriebsrad
106 Antriebsrad
108 Umlenkrad
1 10 Zugmittel

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Steuern einer zwischen einer Brennkraftmaschine und einem
Nebenaggregateantrieb (100) mit einer elektrischen Maschine und wenigstens einem Nebenaggregat angeordneten elektromagnetischen Kupplung eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung abhängig von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine geöffnet und die elektrische Maschine zum Antrieb des wenigstens eines Nebenaggregats als Motor betrieben oder geschlossen wird und ein Antrieb des wenigstens einen Nebenaggregats mithilfe der Brennkraftmaschine erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung geöffnet und die elektrische Maschine als Motor betrieben wird, wenn eine Brennkraftmaschinendrehzahl unterhalb einer vorbestimmten Drehzahl liegt oder die Brennkraftmaschine außer Betrieb ist.
3. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung geschlossen wird und ein Antrieb des wenigstens einen Nebenaggregats mithilfe der Brennkraftmaschine erfolgt, wenn eine Brennkraftmaschinendrehzahl oberhalb einer vorbestimmten Drehzahl liegt.
4. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einem Betriebszustand, in dem die Kupplung geöffnet und die elektrische Maschine als Motor betrieben wird, bei Überschreiten einer vorbestimmten Drehzahl ein Wechsel in einen Betriebszustand, in dem die Kupplung geschlossen wird und ein Antrieb des wenigstens einen Nebenaggregats mithilfe der Brennkraftmaschine erfolgt, um ein vorbestimmtes Zeitintervall verzögert wird.
5. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung geschlossen und die elektrische Maschine als Generator betrieben wird, wenn das Kraftfahrzeug gebremst wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche aufweisend eine Brennkraftmaschine, einen Nebeaggregateantrieb (100) mit einer elektrischen Maschine und wenigstens einem Nebenaggregat, einen elektrischen Energiespeicher, eine zwischen der Brennkraftmaschine und dem Nebenaggregateantrieb (100) angeordnete elektromagnetische Kupplung und eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Kupplung.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebenaggregateantrieb (100) ein brennkraftmaschinenseitiges Antriebsrad (102) aufweist und die Kupplung in das Antriebsrad (102) integriert ist.
8. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6-7, dadurch gekennzeichnet, dass als Steuereinrichtung eine Steuereinrichtung der Brennkraftmaschine oder eine baulich und/oder funktional gesonderte Steuereinrichtung dient.
9. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrischer Energiespeicher ein VRLA-Akku dient.
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