DE102011009228A1 - Kraftfahrzeug mit einem Hybridantriebstrang - Google Patents

Kraftfahrzeug mit einem Hybridantriebstrang Download PDF

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DE102011009228A1
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Dipl.-Ing. Hillarius Birgit
Christian Mayer
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, mit mindestens zwei antreibbaren Achsen, wobei jede antreibbare Achse über einen eigenen Antreibstrang verfügt. Jeder Antriebstrang des Kraftfahrzeugs ist als Hybridantriebstrang ausgelegt, der über einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine, ein Getriebe, eine Steuerungseinheit und eine Leistungselektronik für die elektrische Maschine verfügt. Die einzelnen Hybridantriebstränge sind mit einer zentralen Steuerungseinheit, einem zentralen Energiespeicher, insbesondere einer Hochvoltbatterie und einem zentralen Kraftstofftank verbunden. Durch eine bedarfsabhängige Leistungsabgabe der einzelnen Antriebstränge ist ein geringer Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeuges zu erreichen.

Description

  • Die Erfindung betrifft Kraftfahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die gattungsgemäße Schrift DE 102008030581 A1 zeigt ein Nutzfahrzeug mit einem Hybridantriebstrang und zwei antreibbaren Achsen. Eine erste Achse der beiden antreibbaren Achsen ist über eine Kupplung mechanisch mit dem Hybridantriebstrang verbindbar und eine zweite Achse der beiden antreibbaren Achsen weist einen elektrischen Motor als Antriebstrang auf. Um die zweite Achse mit dem elektrischen Motor anzutreiben, muss elektrische Energie vorhanden sein. Die elektrische Energie ist in einer Batterie gespeichert oder stammt direkt vom Hybridantriebstrang, bei dem zu diesem Zweck die elektrische Maschine als Generator fungiert.
  • In diesem Betriebszustand treibt der Hybridantriebstrang durch einen Verbrennungsmotor den Generator und die erste Achse mechanisch an. Der Antrieb der zweiten Achse mit dem elektrischen Motor ist durch die Umwandlung der mechanischen Energie des Verbrennungsmotors im Generator in elektrische Energie und eine Zurückumwandlung in mechanische Energie durch den elektrischen Motor ineffizient, was einen hohen Kraftstoffverbrauch zur Folge hat.
  • Dem gegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Kraftfahrzeug mit mindestens zwei antreibbaren Achsen vorzuschlagen, das durch eine bedarfsoptimierbare, flexible Antriebsleistung einen geringen Kraftstoffverbrauch aufweist.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß verfügt das Kraftfahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, über mindestens zwei antreibbaren Achsen. Unter antreibbaren Achsen sind sowohl Achsen mit einer permanenten mechanischen Verbindung zur Kraftübertragung vom einem Antriebstrang auf die Achse zu verstehen, als auch Achsen, bei denen eine mechanische Verbindung von einem Antriebstrang zur Achse durch insbesondere eine Kupplung auftrennbar ist. Hierbei kann eine antreibbare Achse insbesondere auch eine Lenkachse sein.
  • Jede der antreibbaren Achse verfügt über mindestens zwei Räder und weist einen eigenen Antriebstrang auf, der mechanisch mit mindestens einem Rad der jeweiligen Achse antreibbar verbindbar ist. Die Räder einer Achse können zur Traglasterhöhung insbesondere über eine Zwillingsbereifung verfügen.
  • Die antreibbare Verbindung vom Antriebstrang zu einem Rad der Achse kann insbesondere eine permanente mechanische Verbindung einer Welle sein oder eine durch eine Kupplung auftrennbare Verbindung sein. Ist insbesondere ein Differential zwischen den beiden Rädern einer Achse angeordnet, ist eine Kraftübertragung zwischen dem Antriebstrang und beiden Rädern einer Achse möglich. Jeder Antriebstrang ist mechanisch nur mit einer antreibbaren Achse des Kraftfahrzeuges verbindbar.
  • Erfindungsgemäß ist jeder Antriebstrang einer antreibbaren Achse als ein Hybrid-Antriebstrang ausgeführt und verfügt über einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine, ein Getriebe, eine Steuerungseinheit und eine Leistungselektronik der elektrischen Maschine.
  • Der Verbrennungsmotor ist mit flüssigen und/oder gasförmigen Kraftstoffen betreibbar. Die elektrische Maschine ist insbesondere als mehrphasige Wechselstrommaschine ausgelegt, die über die Leistungselektronik als Motor und als Generator betreibbar ist. Als Getriebe ist insbesondere ein schaltbares Gangwechselgetriebe oder ein Automatikgetriebe möglich.
  • Der Hybrid-Antriebstrang entspricht bekannter Technik, bei der eine Antriebskraft vom Verbrennungsmotor alleine, von der elektrischen Maschine alleine oder vom Verbrennungsmotor zusammen mit der elektrischen Maschine stammen kann. Hierzu verfügt jeder Antriebstrang über eine Steuerungseinheit, die zu einer Bedarfsanforderung einen entsprechenden Betriebszustand des Hybridantriebstrangs steuert und entsprechende Steuerbefehle an den Verbrennungsmotor, die Leistungselektronik der elektrischen Maschine und das Getriebe übermittelt. Die Leistungselektronik der elektrischen Maschine überträgt die Steuerbefehle als Steuerstrom auf die elektrische Maschine um das angeforderten Antriebsmoment der elektrischen Maschine zu liefern.
  • Der Hybrid-Antriebstrang verfügt über eine Vielzahl von Sensoren, anhand derer die Steuerungseinheit und die Leistungselektronik den Betriebszustand des Hybrid-Antriebstranges zu den gesendeten Steuerbefehlen überprüft und anpasst. Hierbei ist für die Steuerungseinheit und die Leistungselektronik unter Steuern sowohl Steuern als auch Regeln zu verstehen.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung aller Antriebstränge als Hybrid-Antriebstrang ist eine große Flexibilität bezüglich der anforderbaren Antriebsleistung gegeben. Im Betriebszustand mit der größten Antriebsleistung, wie insbesondere Anfahren oder Bergauffahrt, können alle Antriebstränge die volle Leistung liefern, wobei jeder einzelne Antriebstrang für sich eine geringe Antriebsleistung darstellt. Hierbei folgt jeder einzelne Antriebstrang dem Prinzip des sogenannten Verbrennungsmotor-Downsizing.
  • Bei Betriebszuständen, die nur eine minimale Antriebsleistung erfordern, können einzelne Antriebstränge abgeschaltet und von den Achsen abgetrennt sein, so dass nur eine geringe Antriebsleistung geliefert wird, die zu einem geringen Kraftstoffverbrauch führt. Über einen kompletten Fahrzyklus ergibt sich so ohne merkliche Leistungseinbusen ein geringer Kraftstoffverbrauch.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung des Kraftfahrzeuges ist jeder Antriebstrang mit einer zentralen Steuerungseinheit verbunden.
  • Die zentrale Steuerungseinheit ist ein Teil des Kraftfahrzeuges und überträgt eine angeforderte Gesamtantriebsleistung entsprechend eines Betriebszustandes als Steuerbefehle, insbesondere über einen CAN-Bus des Kraftfahrzeuges, zu den einzelnen Antriebsträngen an den Achsen und deren Steuerungseinheiten.
  • Da die zentrale Steuerungseinheit anhand von Sensoren und Rückmeldungen der Steuerungseinheiten der einzelnen Antriebstränge den aktuellen Fahrzustand überprüft ist unter Steuern der zentralen Steuerungseinheit ein Steuern und Regeln zu verstehen.
  • Die zentrale Steuerungseinheit ermittelt anhand der angeforderten Antriebsleistung, insbesondere über eine Kennfeldsteuerung, welcher Antriebstrang an welcher Achse wie viel Antriebsleistung zu einer Gesamtantriebsleistung beizutragen hat und übermittelt die entsprechenden Steuerbefehle an die entsprechenden Steuerungseinheiten der einzelnen Antriebstränge. Für das Kraftfahrzeug übernimmt die zentrale Steuerungseinheit eine Aufteilung der angeforderten Gesamtantriebsleistung auf die einzelnen Antriebstränge, so dass ein Eingangsparameter der zentralen Steuerungseinheit die angeforderte Gesamtantriebsleistung ist. Hierbei können in der zentralen Steuerungseinheit unterschiedliche Kombinationen verschieden ausgestalteter Antriebstränge als ein virtueller Antriebstrang mit ähnlichen Eigenschaften und gleichen Eingangsparametern dargestellt sein. Unterschiedliche Antriebstränge sind so in einem Kraftfahrzeug integrierbar ohne am Kraftfahrzeug wesentliche Änderungen vorzunehmen.
  • Die zentrale Steuerungseinheit verteilt die angeforderte Gesamtantriebsleistung abhängig vom aktuellen Betriebszustand des Kraftfahrzeuges, wobei manuell wählbare Betriebsmodi und aktuelle Fahrsituation in den aktuellen Betriebszustand eingehen. Die wählbaren Betriebsmodi beinhalten zum Beispiel Betriebsmodi wie Economic, Sport, Winter oder Anhänger, bei denen das Kraftfahrzeug auf einem grundlegenden Betriebsmodus eingestellt ist, der sich der Benennung nach erschließt.
  • Eine aktuelle Fahrsituation, wie insbesondere Anfahren, Segeln, Beschleunigen, Abbremsen, Bergauffahrt oder Bergabfahrt ist von der zentralen Steuerungseinheit erfassbar und in entsprechende Steuerbefehle an die Antriebsstränge umsetzbar. Hierbei können Informationen zur Fahrsituation von einem Fahrer manuell eingestellt sein oder aus Navigationsinformationen zur geplanten Fahrstrecke einer vorausschauenden Fahrsituationssteuerung stammen.
  • Eine Steuerung der einzelnen Hybrid-Antriebstränge entspricht bekannter Technik, die hier nur grob erwähnt ist.
  • Bei Volllast oder Hochlast geben der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine zusammen eine Antriebsleistung an die Achse ab wobei bei genügend Leistung auch der Verbrennungsmotor alleine oder die elektrische Maschine alleine die Achse antreiben kann.
  • Beim Bremsen gewinnt die elektrische Maschine im Generatorbetrieb Energie zurück. Bei Teillast gibt je nach aktuellem Betriebszustand der Verbrennungsmotor eine Antriebsleistung an die Achse und an die elektrische Maschine im Generatorbetrieb zur Stromerzeugung ab oder die elektrische Maschine treibt im Motorbetrieb alleine die Achse an wobei der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist.
  • Bei einer Bergabfahrt ermöglicht die zentrale Steuerungseinheit auch eine Dauerbremsfunktion ohne dass ein zusätzliches Bauteil wie insbesondere ein Retarder notwendig ist. Bei einer Dauerbremsfunktion ist mindestens ein Hybrid-Antriebstrang im Schubmodus von der Achse angetrieben und die elektrische Maschine arbeitet als Generator, der die Schubleistung als Rekuperation in elektrische Energie umwandelt. Eine Stärke der Dauerbremsfunktion lässt sich ebenfalls über eine Rekuperationsleistung der elektrischen Maschine einstellen, so dass ein komfortables Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges erreichbar ist. Die Rekuperation der Dauerbremsfunktion spart ebenfalls Kraftstoff und ein zusätzlicher Retarder ist überflüssig.
  • Über die zentrale Steuerungseinheit und die einzelnen Steuerungseinheiten der Antriebstränge sind die Drehzahlen der Antriebstränge und damit der Räder synchronisierbar. Hierzu ist es insbesondere vorteilhaft eine Synchronisation der Antriebstränge durch die elektrische Maschine in einem Antriebstrang zu steuern, da eine Ansteuerung der elektrischen Maschine sehr viel schneller möglich ist, als eine Ansteuerung des Verbrennungsmotors.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung des Kraftfahrzeuges ist jeder Antriebstrang über eine elektrische Verbindung mit einem zentralen Energiespeicher verbunden.
  • Die Leistungselektronik eines Antriebstranges verfügt über einen Inverter, der an einer Seite einen Hochvoltanschluss aufweist. Im motorischen Betrieb der elektrischen Maschine wird am Hochvoltanschluss elektrische Energie entnommen und im generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine wird am Hochvoltanschluss elektrische Energie eingespeist. Um die elektrische Energie bereitzustellen oder zu speichern ist ein elektrischer Energiespeicher notwendig. Jeder Antriebstrang verfügt über eine elektrische Maschine, die einen elektrischen Energiespeicher benötigt, so dass alle Hochvoltanschlüsse der einzelnen Antriebstränge miteinander und mit dem zentralen Energiespeicher, insbesondere einer Hochvoltbatterie, verbunden sind.
  • Insbesondere verfügt das Kraftfahrzeug noch über einen Hochvolt-Niedervoltwechsler, so dass auch ein Brodnetz des Kraftfahrzeuges und andere Niedervoltkomponenten durch den zentralen Energiespeicher mit Energie versorgbar sind. Ein zusätzlicher Niedervoltenergiespeicher und eine Niedervoltladevorrichtung im Kraftfahrzeug entfallen somit.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung des Kraftfahrzeuges ist jeder Antriebstrang über eine Kraftstoffleitung mit einem zentralen Kraftstofftank verbunden.
  • Der Verbrennungsmotor benötigt zum Betrieb Kraftstoff, der über eine Kraftstoffleitung zugeführt ist. Ein zentraler Kraftstofftank vereinfacht ein Betanken, da nur ein Tank gefüllt werden muss und erleichtert den Überblick über den getankten Kraftstoff, da nur eine Kraftstoffanzeige notwendig ist. Zusätzlich ist eine flexible Antriebsleistung gewährleistet, da jedem Antriebstrang die komplette getankte Kraftstoffmenge zur Verfügung steht, unabhängig des jeweiligen Kraftstoffverbrauchs und einer Verbrauchshistorie eines Antriebstranges.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung des Kraftfahrzeuges ist die elektrische Maschine in mindestens einem Antriebstrang getriebeseitig angebunden, so dass rein elektrisches Fahren ermöglicht ist.
  • Unter der getriebeseitigen Anordnung der elektrischen Maschine ist eine Anordnung nach einer Trennkupplung vom Verbrennungsmotor im Getriebe zu verstehen, so dass durch die Trennkupplung ein Kraftfluss zwischen der elektrischen Maschine und dem Verbrennungsmotor auftrennbar ist. Ist die Trennkupplung offen und die elektrische Maschine mit dem Getriebe antreibbar verbunden, ist rein elektrisches Fahren mit dem Antriebstrang möglich ohne dass der Verbrennungsmotor mitgeschleppt werden müsste. Der Verbrennungsmotor kann hierbei abgeschaltet sein, was Kraftstoff spart.
  • Rein elektrisches Fahren ermöglicht insbesondere ein Rangieren, langsames Anfahren oder Rückwärtsfahren ohne zusätzlichen Kraftstoffverbrauch, da die elektrische Energie zuvor aus einer Rekuperation oder aus generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine gespeichert ist.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung des Kraftfahrzeuges ist jeder Antriebstrang identisch ausgeführt.
  • Die gleich ausgeführten Antriebstränge reduzieren die Teilevielfalt, so dass nur Bauteile eines Antriebstranges produziert und als Ersatzteile vorrätig gehalten werden müssen. Zudem sind die Steuerungen der Steuerungseinheiten der Antriebstränge identisch ausgelegt, so dass gleiche Algorithmen nutzbar sind und eine Verteilung der angeforderten Gesamtantriebsleistung durch die zentrale Steuerungseinheit einfach ist.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung des Kraftfahrzeuges ist jeder Antriebstrang als einzelnes Baugruppenmodul ausgeformt.
  • Als einzelnes Baugruppenmodul sind die Komponenten des Antriebstranges wie Verbrennungsmotor, elektrische Maschine, Getriebe, Steuerungseinheit und Leistungselektronik als eigene Einheit montierbar und als ein vormontiertes Baugruppenmodul ins Kraftfahrzeug einbaubar. Hierzu verfügt das Baugruppenmodul insbesondere über standardisierte Steckverbindungen der Zuleitungen und genormte Montagevorrichtungen um einen Einbau in ein Kraftfahrzeug einfach zu ermöglichen. Bei einem Defekt im Antriebstrang und/oder einer Wartung ist der komplette Antriebstrang als Baugruppenmodul austauschbar, so dass das Kraftfahrzeug mit einem anderen gleich ausgeführten Baugruppenmodul schnell wieder einsatzbereit ist. Das ausgebaute Baugruppenmodul ist unabhängig vom Kraftfahrzeug überprüfbar um im reparierten und gewarteten Zustand ein anderes Baugruppenmodul in einem anderen Kraftfahrzeug ersetzen zu können. So sind kurze Werkstattaufenthalte der Kraftfahrzeuge möglich, was insbesondere bei Nutzfahrzeugen eine wichtige Rolle spielt um eine hohe Laufzeiteffizienz zu erreichen.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Die Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
  • 1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuges mit zwei angetrieben Achsen, die jeweils über einem eigenen Antriebstrang verfügen,
  • 2 eine schematische Ansicht des Antriebstranges aus 1,
  • 3 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuges mit drei angetrieben Achsen, die jeweils über einem eigenen Antriebstrang verfügen.
  • Die 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuges 1 mit einer lenkbare Achse 7 mit Rädern 7a, 7b und mit zwei angetrieben Achsen 8, 9, die jeweils über einem eigenen Antriebstrang 2a, 2b verfügen.
  • Der Antriebstrang 2a treibt über die Achse 8 die beiden Räder 8a, 8b an.
  • Der Antriebstrang 2b treibt über die Achse 9 die beiden Räder 9a, 9b an.
  • Sowohl die Räder 8a, 8b als auch die Räder 9a, 9b sind mit einer Zwillingsbereifung ausgeführt, wobei auch eine normale Einfach-Bereifung der Räder 8a, 8b, 9a, 9b möglich wäre.
  • Die beiden Antriebstränge 2a, 2b sind als Hybrid-Antriebstrang beide identisch ausgeführt und in 2 mit einem Verbrennungsmotor 11 und einer elektrischen Maschine 12 näher beschrieben.
  • Eine zentrale Steuerungseinheit 3 ist über eine Verbindung 4 mit dem Antriebstrang 2a und mit dem Antriebstrang 2b verbunden. Die Verbindung 4 ist als CAN-Bus ausgeführt, über den die Antriebstränge 2a, 2b mit der zentralen Steuerungseinheit kommunizieren, Steuerbefehle erhalten und aktuelle Antriebsdaten und Sensorinformationen an die zentrale Steuerungseinheit zurückmelden.
  • Die zentrale Steuerungseinheit verteilt eine angeforderte Gesamtantriebsleistung abhängig vom aktuellen Betriebsmodus entsprechend auf die beiden Antriebstränge 2a, 2b.
  • Ein zentraler Energiespeicher 5 in Form einer Hochvoltbatterie ist über eine elektrische Verbindung 6 in Form einer Hochvoltleitung mit den beiden Antriebsträngen 2a, 2b verbunden. Über die elektrische Verbindung 6 ist elektrische Energie vom zentralen Energiespeicher 5 zur elektrischen Maschine 12 der beiden Antriebsträngen 2a, 2b im Motorbetrieb lieferbar und auch von der elektrischen Maschine 12 der beiden Antriebsträngen 2a, 2b im Generatorbetrieb in den zentralen Energiespeicher 5 einspeisbar.
  • Ein zentraler Kraftstofftank 10 ist über eine Kraftstoffleitung 10a mit den beiden Antriebsträngen 2a, 2b verbunden. Über die Kraftstoffleitung 10a fließt Kraftstoff vom zentralen Kraftstofftank 10 zum Verbrennungsmotor 11 der beiden Antriebsträngen 2a, 2b.
  • Die 2 zeigt eine schematische Ansicht des Antriebstranges 2a mit einem Verbrennungsmotor 11, einer elektrischen Maschine 12, einem Getriebe 13, einer Steuerungseinheit 14 und einer Leistungselektronik 15.
  • Der Verbrennungsmotor 11 ist mit der Kraftstoffleitung 10a verbunden über die Kraftstoff aus dem zentralen Kraftstofftank 10 zum Verbrennungsmotor fließt.
  • Die Leistungselektronik 15 ist mit der elektrischen Verbindung 6 in Form einer Hochvoltleitung mit dem zentralen Energiespeicher 5 verbunden und mit einer elektrischen Verbindung 16 mit der elektrischen Maschine 12. Die elektrische Maschine 12 ist in Form einer Wechselstrommaschine als eine Drehstrommaschine mit drei Phasen ausgeführt, wobei die Leistungselektronik 15 mit einem Inverter aus einer Gleichspannung der elektrischen Verbindung 6 eine Wechselspannung an der elektrischen Verbindung 16 zur Verfügung stellt. Durch die Höhe, den Phasenwinkel zum Strom und/oder der Frequenz der Wechselspannung an der elektrischen Maschine 12 ist diese steuerbar. Je nach Betriebszustand arbeitet die elektrische Maschine 12 als Motor und wandelt elektrische Energie in mechanische Antriebsenergie um oder als Generator und wandelt mechanische Antriebsenergie in elektrische Energie um. Über die elektrische Verbindung 16 ist dies von der Leistungselektronik 15 steuerbar und die elektrische Energie fließt über die elektrische Verbindung 6 zum oder vom zentralen Energiespeicher 5.
  • Die Steuerungseinheit 14 ist über die Verbindung 4 in Form eines CAN-Busses mit der zentralen Steuerungseinheit 3 verbunden und über weitere Verbindungen mit dem Verbrennungsmotor 11, der elektrischen Maschine 12, dem Getriebe 13 und der Leistungselektronik 15 verbunden.
  • Die Steuerungseinheit 14 verfügt noch über weitere Verbindungen zu Sensoren und/oder anderen Bauteilen die hier der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt sind.
  • Die Steuerungseinheit 14 steuert und/oder regelt den Antriebstrang 2a an sich. Von der zentralen Steuerungseinheit 3 ist die angeforderte Gesamtantriebsleistung auf die beiden Antriebstränge 2a, 2b verteilt. Die Steuerungseinheit 14 steuert nun die einzelnen Hybridantriebskomponenten des Antriebstranges 2a, wobei eine Verbrennungsmotorsteuerung, eine Elektromotorsteuerung und eine Getriebesteuerung integriert sind.
  • Die Steuerungsverfahren entsprechen bekannter Technik und sind nicht näher dargelegt.
  • Die elektrische Maschine 12 ist getriebeseitig zwischen dem Verbrennungsmotor 11 und dem Getriebe 13 angeordnet, so dass eine nicht dargestellte Trennkupplung zwischen dem Verbrennungsmotor 11 und der elektrischen Maschine 12 angeordnet ist. Durch die getriebeseitige Anordnung der elektrischen Maschine 12 ist rein elektrisches Fahren mit dem Antriebstrang 2a möglich, da bei geöffneter Trennkupplung zwischen der elektrischen Maschine 12 und dem Verbrennungsmotor 11 die elektrische Maschine 12 eine Antriebsleistung über das Getriebe 13 abgeben kann ohne den Verbrennungsmotor 11 mitschleppen zu müssen.
  • Eine Antriebsleistung überträgt der Antriebstrang 2a auf eine Abtriebswelle 17 die über eine Kupplung 18 mit einem Differential 19 an der Achse 8 verbunden ist. Mit der Kupplung 18 ist der Antriebstrang 2a von der Achse 8 abtrennbar, so dass bei geöffneter Kupplung 18 keine mechanisch antreibbare Verbindung zwischen der Achse 8 und dem Antriebstrang 2a besteht und ein fahrendes Kraftfahrzeug 1 einen abgeschalteten Antriebstrang 2a nicht über die Achse 8 mitschleppt. Über das Differential 19 wird die Antriebsleistung des Antriebstranges 2a auf beide Räder 8a, 8b der Achse 8 übertragen.
  • Der Antriebstrang 2b ist identisch zum Antriebstrang 2a ausgeführt, so dass die Beschreibung aus 2 zum Antriebstrang 2a auch für den Antriebstrang 2b zu übernehmen ist.
  • Die 3 zeigt eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuges 101 mit drei angetrieben Achsen 107, 108, 109, die jeweils über einem eigenen Antriebstrang 102a, 102b, 102c verfügen und wobei die Achse 107 lenkbar ist.
  • Die Achse 107 verfügt über Räder 107a, 107b. Die Achse 108 verfügt über Räder 108a, 108b. Die Achse 109 verfügt über Räder 109a, 109b.
  • Der Antriebstrang 2a treibt über die Achse 108 die beiden Räder 108a, 108b an.
  • Der Antriebstrang 2b treibt über die Achse 109 die beiden Räder 109a, 109b an.
  • Der Antriebstrang 2c treibt über die Achse 107 die beiden Räder 107a, 107b an.
  • Sowohl die Räder 108a, 108b als auch die Räder 109a, 109b sind mit einer Zwillingsbereifung ausgeführt, wobei auch eine normale Einfach-Bereifung der Räder 108a, 108b, 109a, 109b möglich wäre.
  • Die Ausführung des Kraftfahrzeuges 101 ist ähnlich zum Kraftfahrzeug 1 aus 1, so dass nur die wesentlichen Unterschiede beschrieben sind.
  • Entsprechend der drei angetriebenen Achsen 107, 108, 109 weist das Kraftfahrzeug 101 auch drei Antriebstränge 102a, 102b, 102c auf, die als Hybrid-Antriebstrang gleich ausgeführt sind.
  • Die drei Antriebstränge 102a, 102b, 102c sind über eine Verbindung 104 mit einer zentralen Steuerungseinheit 103 verbunden, die eine angeforderte Gesamtantriebsleistung auf die drei Antriebstränge 102a, 102b, 102c verteilt.
  • Über eine elektrische Verbindung 106 sind die drei Antriebstränge 102a, 102b, 102c mit einem zentralen Energiespeicher 105 in Form einer Hochvoltbatterie verbunden Über eine Kraftstoffleitung 110a fließt Kraftstoff von einem zentralen Kraftstofftank 110 zu den drei Antriebsträngen 102a, 102b, 102c.
  • Die Antriebstränge 102a, 102b, 102c sind identisch zum Antriebstrang 2a in 2 ausgeführt, so dass die Beschreibung aus 2 zum Antriebstrang 2a auch für die Antriebstränge 102a, 102b, 102c zu übernehmen ist.
  • 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
    • DE 102008030581 A1 [0002]

Claims (7)

  1. Kraftfahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, mit mindestens zwei antreibbaren Achsen (8, 9, 107, 108, 109), die jeweils mindestens zwei Räder (8a, 8b, 9a, 9b, 107a, 107b, 108a, 108b, 109a, 109b) aufweisen, wobei jede antreibbare Achse (8, 9, 107, 108, 109) über einen eigenen Antriebstrang (2a, 2b, 102a, 102b, 102c) verfügt, der mechanisch mit mindestens einem Rad (8a, 8b, 9a, 9b, 107a, 107b, 108a, 108b, 109a, 109b) der jeweiligen Achse (8, 9, 107, 108, 109) antreibbar verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Antriebstrang (2a, 2b, 102a, 102b, 102c) als ein Hybrid-Antriebstrang über einen Verbrennungsmotor (11), eine elektrische Maschine (12), ein Getriebe (13), eine Steuerungseinheit (14) und eine Leistungselektronik (15) der elektrischen Maschine (12) verfügt.
  2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Antriebstrang (2a, 2b, 102a, 102b, 102c) mit einer zentralen Steuerungseinheit (3, 103) verbunden ist.
  3. Kraftfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Antriebstrang (2a, 2b, 102a, 102b, 102c) über eine elektrische Verbindung (6, 106) mit einem zentralen Energiespeicher (5, 105) verbunden ist.
  4. Kraftfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Antriebstrang (2a, 2b, 102a, 102b, 102c) über eine Kraftstoffleitung (10a, 110a) mit einem zentralen Kraftstofftank (10, 110) verbunden ist.
  5. Kraftfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (12) in mindestens einem Antriebstrang (2a, 2b, 102a, 102b, 102c) getriebeseitig angebunden ist und rein elektrisches Fahren ermöglicht.
  6. Kraftfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Antriebstrang (2a, 2b, 102a, 102b, 102c) identisch ausgeführt ist.
  7. Kraftfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Antriebstrang (2a, 2b, 102a, 102b, 102c) als einzelnes Baugruppenmodul ausgeformt ist.
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