DE2945302A1

DE2945302A1 - Hybridantrieb fuer ein fahrzeug

Info

Publication number: DE2945302A1
Application number: DE19792945302
Authority: DE
Inventors: Prof. Dr. Ernst 3180 Wolfsburg Riala
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1979-11-09
Filing date: 1979-11-09
Publication date: 1981-05-21

Description

Hybridantrieb für ein Fahrzeug
Die Erfindung betrifft einen Hybridantrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Einen solchen Hybridantrieb offenbart die CH-PS 222 098 iit der Besonderheit, daß bei Erreichen einer vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit eine Umschaltung von elektromotorischem auf verbrennungsmotorischen Betrieb erfolgt. Dies bietet den grundsätzlichen Vorteil, daß Brennkraftmaschine und Elektromotor in den für ihren Betrieb optimalen Bereichen zur Gewinnung der Antriebsleistung ausgenutzt werden.
In dem bekannten Hybridantrieb besitzt das Getriebe nur zwei Gänge, nämlich einen Vorwärts- und einen Rückwärtsgang; außerdem ist dem Gangschalthebel eine neutrale Stellung zugeordnet. Ist demgegenüber ein nehrere Vorwärtsgänge aufweisendes Getriebe vorhanden, so steht beim Hochschalten insbesondere pon den ersten in den zweiten Gang aufgrund der erreichten relativ hohen Drehzahl des Elektromotors Energie zur Verfügung. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Energie fflr die Betriebsweise des Hybridantriebs auszunutzen. Die erfindungsgemaße Lösung dieser rufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
Die im Augenblick des Hochschaltens von Seiten des Elektromotors zur Verfügung stehende Energie wird erfindungsgemäß also ausgenutzt zul Anwerfen der Brennkraftmaschine, wozu das Schließen der ersten Kupplung zwischen dieser und dem Elektromotor erforderlich ist. Dieses Schließen der Kupplung wird ausgelöst durch ein Ansteuersignal, das seinerseits erzeugt wird beim Einlegen des nächsthöheren Getriebegangs, in der Regel des zweiten Gangs.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, die schematisch die hier interessierenden Bestandteile des eigentlichen Hybridantriebe sowie der Steuerung wiedergibt.
Der eigentliche Hybridantrieb enthalt die Brennkraftmaschine 1, den Elektromotor 2 und das Handschaltgetriebe 3, dessen Abtriebswelle bei 4 in Verbindung steht mit den Antriebsachsen. Die drei Bestandteile 1, 2 und 3 des Antriebs können über die erste Kupplung 5 und die zweite Kupplung 6 leistungsmäßig in Reibe geschaltet werden.
Der Gangschalthebel des Getriebes 3 ist bei 7 angedeutet. Ihm ist der Schalter 8 in solcher Anordnung zugeordnet, daß der Schalter nur bei eingelegtem ersten Getriebegang geschlossen, dagegen bei allen anderen Getriebegängen geöffnet ist. Das bedeutet, daß die in Reihe mit dem Schalter 8, der Batterie 9 und dem Zündschloßkontakt 10 liegende Schalteinrichtung 11 nur bei eingelegtem ersten Getriebegang Strom erhält und dann gemäß dem Wirkungspfeil 12 die erste Kupplung 5 löst.
Das Anfahren des Farbzeugs mittels des Hybridantriebs geschict also in an sich bekannter Weise bei ausgerückter erster Kupplung 5 und eingerückter zweiter Kupplung 6, die mittels eines Kupplungspedals oder automatisch ebenfalls beim Gangwechsel betätiger ist. Entsprechende Schalterkonstruktionen sind an sich bekannt; siehe beispielsweise die DE-PS 11 64 843 oder die DE-AS 12 11 078, 63c 20/01.
Sobald ein Fahrzustand erreicht ist, der das Hochschalten in diesem Ausführungsbeispiel aus dem ersten in den zweiten Gang sinnvoll erscheinen läßt, wird die zweite Kupplung 6 ausgerückt und durch Betätigen des Gangschalthebels 7 der zweite Gang eingelegt. Zu Beginn dieses Gangwechseböffnet der Schalter 8, so daß die Schalteinrichtung 11 stromlos wird und die erste Kupplung 5 unter der Wirkung nicht dargestellter Federn schließt. Die vorhandene kinetische Energie des Rotors des Elektromotors 26 wirft nunmehr die Brennkraftmaschine 1 an, wobei davon ausgegangen wird, daß Zündung und Kraftstoffzufuhr bereits vorbereitet sind. Die aus Brennkraftmaschine 1 und Elektromotor 2 durch das Einrücken der ersten Kupplung 5 gebildete Einheit besitzt dann eine Drehzahl, die für das Schließen der zweiten Kupplung 6 geeignet ist.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel dient die Schalteinrichtung 11 als Umschalteinrichtung von elektromotorischem auf verbrennungsmotorischen Betrieb. Zu diesem Zweck enthält die Schalteinrichtung 11 ein Relais, dessen Kontakt 13 beim Eintreffen des im Schalter 8 erzeugten Ansteuersignals öffnet, so daß dann der Stromkreis des Elektromotors 2 unterbrochen und dieser nach einer durch die Verzögerungseinrichtung 14 gegebenen Zeitspanne stehenbleibt.
Das im Schalter 8 beim Umschalten vom ersten in den zweiten Gang erzeugte Ansteuersignal liegt auch bei weiteren Schaltvorgängen in höhere Gänge vor. Bei Leerlaufstellung des Gaspedals 15, das übrigens den Leistungsstellhebel sowohl für die Brennkraftmaschine 1 als aUch für den Elektromotor 2 darstellt, d.h.
in Leerlauf- und Schubphasen, ist es aus Gründen des Kraftstoffverbrauchs zweckmäßig, die Brennkraftmaschine zumindest frei laufen zu lassen oder sogar abzustellen. Dazu wird über den nur bei Leerlaufstellung des Gaspedals 15 geschlossenen Leerlaufkontakt 16 dann die Schalteinrichtung 11 wieder an Spannung gelegt, so daß bei in Leerlaufstellung befindlichem Gaspedal 15 die erste Kupplung 5 wieder ausgerückt ist.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche Hybridantrieb für ein Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine, einem Elekpromotor und einem mit einem Gangschalthebel ausgerüsteten Getriebe, die über eine erste Kupplung zwischen Brennkraftmaschine und Elektromotor sowie eine zweite Kupplung zwischen Elektromotor und Getriebe leistungsmäßig in Reihe schaltbar sind, und mit einer Schalteinrichtung, die bei Vorliegen eines Ansteuersignals unter Schließen der ersten Kupplung die Brennkraftmaschine anwirft, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (8) zur Erzeugung des Ansteuersignals beim Hochschalten aus einem niedrigen in den nächsthöheren Getriebegang vorgesehen sind.
2. Hybridantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der niedrige Getriebegang der erste Gang ist.
3. Hybridantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein bei eingelegtem niedrigen Getriebegang betätigter, dagen bei allen höheren Getriebegängen unbetätigter Schalter (8) vorgesehen ist, der bei seiner Betätigung das Ausrücken der ersten Kupplung (5) auslöst.
4. Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß einem gemeinsamen Leistungsstellhebel (Gaspedal 15) für Brennkraftmaschine (1) und Elektromotor (2) ein Leerlaufkontakt (16) zum Ausdrucken der ersten Kupplung (5) bei Leerlaufstellung des Leistungsstellhebels (15) unabhängig vom eingelegten Gang zugeordnet ist.
5. Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (11) im Stromkreis des Elektromotors (2) einen Kontakt (13) enthält, der beim Eintreffen des Ansteuersignals den Stromkreis unterbricht.