CN109070752A - 用于运行机动车的方法和机动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行机动车(10)的方法，其中对机动车(10)的被设计用于为机动车(10)的动力设备(16)储存电能的电蓄能器(24)充电。在此由设计用于对电蓄能器(24)充电的充电站(22)为机动车(10)的至少一个电加热装置(34)提供电能。借助于至少一个电加热装置(34)对机动车(10)的动力传动系(12)的至少一个部件(26、28、30、32)施加热量，所述至少一个部件被布置于在机动车(10)的能被驱动的至少一个车轮(40)被驱动时在动力设备(16)与所述至少一个车轮(40)之间的力流中。本发明还涉及一种机动车(10)。

Description

用于运行机动车的方法和机动车
技术领域
本发明涉及一种用于运行机动车的方法，其中对机动车的被设计用于为机动车的动力设备储存电能的电蓄能器充电。在此由被设计用于对电蓄能器充电的充电站为机动车的至少一个电加热装置提供电能。本发明还涉及一种机动车。
背景技术
文献DE 10 2010 021 028 A1说明一种在对插电式混合动力车辆或电动车辆进行外部充电时热管理系统与充电管理系统的交互作用。机动车的热管理系统在此调节马达、电池或功率电子设备等形式的构件的冷却或加热。
文献US 2010/0280698 A1还说明了一种混合动力车辆，其中充电接头从车辆外部的电源获得电流。在对车辆的蓄电装置充电期间，缸体加热器/预热器对车辆的内燃机加热，方式是缸体加热器从充电接头获得工作电流。
还从现有技术中已知了，在具有被设计用于为车辆的动力设备储存电能的电蓄能器的车辆中，在充电期间从充电站或充电桩获得用于对客舱进行空气调节或加热所需的电功率。这例如适用于蓄电池驱动的车辆或插电式混合动力车辆，其也被称为充电混合动力车辆。由此可以避免，从牵引用电池中获得用于加热或冷却客舱的能量。
但是机动车的动力传动系部件通常通过在各个部件中的损耗来达到各个部件的运行温度。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种开头所述类型的方法和机动车，以此来增大机动车的续航里程。
上述目的通过具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求9的特征的机动车实现。具有本发明的适宜的改进方案的设计方案在从属权利要求中说明。
在根据本发明的用于运行机动车的方法中，对机动车的被设计用于为机动车的动力设备储存电能的电蓄能器充电。由被设计用于给电蓄能器充电的充电站为机动车的至少一个电加热装置提供电能。在此借助于至少一个电加热装置为机动车的动力传动系的至少一个部件施加热量，所述至少一个部件被布置于在机动车的能被驱动的至少一个车轮被驱动时在动力设备与所述至少一个车轮之间的力流中。
这基于的认识是，特别是布置在动力设备与车轮之间的动力传动系的机械部件在低温时具有差的效率。因此这些部件的低温导致较高的损耗功率并进而导致增加行驶阻力。这直到部件到达其运行温度为止都是可感知的。增加的行驶阻力导致机动车的消耗增加并因此导致机动车的续航里程减小。
如果借助于机动车的电加热装置对这些机械部件加热，则可以减小机动车在行驶运行中的行驶阻力。但用于对机动车的动力传动系的至少一个部件施加热量的电能直接从充电站或充电桩中获得。因此，由于不需要在机动车行驶期间从车辆的电蓄能器获得电能，所以不使用电蓄能器的能量储备。还可以特别是在很大程度上、尤其完全地避免了在未对所述至少一个部件电加热的情况下在行驶运行中仅基于损耗功率来加热动力传动系中的所述至少一个部件所造成的在机动车的续航里程或机动车的能耗方面的损失。
早在行驶开始之前就减小了机动车的行驶阻力，这相应地使得能够减小机动车的消耗并增大或扩大机动车的续航里程。
对动力传动系的至少一个部件的预热或加热可以在电池驱动或电池供电的车辆(BEV，Battery Electric Vehicle(纯电动车辆))中使用，在该车辆中仅使用电驱动装置使机动车向前运动。类似地，对动力传动系的至少一个部件的预热可以在插电式混合动力车辆中使用。在插电式混合动力车辆(PHEV，Plug-in Hybrid Electric Vehicle)中通常设置多个如在内燃机驱动的机动车中所使用的变矩器、变速级等。在此为动力传动系的至少一个部件施加热量以用于减小行驶阻力是特别有利的。
除了加热在被驱动的车轮处布置在动力设备与被驱动的车轮之间的至少一个部件外，借助于所述至少一个电加热装置还可以对机动车的电动的动力设备和/或内燃机形式的动力设备本身施加热量。
优选地，特别是机动车的变速器作为所述至少一个部件被施加热量。这种变速器可以设计为多级变速器，该多级变速器具有不同的传动比。但变速器也尤其可以被设计为具有固定的、单级传动比的变速器，如在电池供电的机动车中为了达到最大的行驶速度而使用的传动比。在这种变速器中由于机械部件、例如齿轮彼此啮合特别有利于借助于至少一个电加热装置来输入热量，以便提高效率并减少损耗功率。
附加或另选地，机动车的传动轴的轴承作为所述至少一个部件被施加热量。热量的输入也提高了在借助于传动轴向机动车的至少一个被驱动的车轮上传递驱动能量时的操纵轻便性并因此也减小了损耗。
另外证明有利的是，机动车的差速传动机构作为至少一个部件被施加热量。如果差速器还未达到其运行温度，那么差速传动机构在传递驱动功率方面也具有较大损耗的缺点。
差速传动机构可以特别是被设计为中央差速器，借助于该中央差速器可以将驱动功率分配到前桥和后桥上。差速传动机构还可以被设计为车桥差速器，该车桥差速器用于在布置在机动车的一个车桥上的两个车轮之间提供转速平衡。
有利的是，至少一个车轮的车轮轴承作为所述至少一个部件被施加热量。在车轮轴承的区域中输入热量也有利于减小机动车的行驶阻力。
至少一个电加热装置可以与对部件的至少一个特别是可动构件进行润滑的润滑剂接触。在此对润滑剂施加热量。以这种方式可以特别有效地在部件的一个或多个如下部位上施加热量：在该一个或多个部位处，部件的构件彼此啮合且润滑剂用于润滑这些构件。
例如至少一个电加热装置布置在部件的壳体中，用于部件的构件的润滑剂也位于该壳体中。
附加或另选地，至少一个电加热装置可以与部件的壳体和/或与部件的至少一个布置在部件的壳体中的构件接触。在此对壳体或所述至少一个构件施加热量。这种布置结构，特别是在壳体外侧的布置结构尤其在壳体中存在的构造空间方面是有利的。因此电加热装置不需要在壳体内部占用构造空间。还可以通过由充电站提供的电能特别简单地实现为电加热装置供电。
但电加热装置不仅可以与部件的壳体的外侧接触，还可以部分伸入到壳体中并用于加热布置在壳体中的润滑剂和/或部件的布置在壳体中的部件。
可以在对电蓄能器充电期间由充电站对至少一个电加热装置提供电能。因此针对充电本就预留的时间还可以额外被用于加热动力传动系的至少一个部件。
特别是在动力传动系的可快速加热的部件的情况下，借助于至少一个电加热装置的加热不会超过为蓄能器充电预留的整个时间段。
而且在给电蓄能器充电的整个时间段中，仅该时间段的一部分被用于给动力传动系的至少一个部件施加热量就足够了。如果用于将动力传动系的至少一个部件加热到其运行温度所预留的时长比用于对蓄能器充电所需的时长短，则优选在接近用于对电蓄能器充电的时间段结束时对动力传动系的至少一个部件施加热量。
也可以与对电蓄能器充电的时间段重叠地或紧接于对电蓄能器充电之后通过充电站为至少一个电加热装置提供电能。以这种方式可以特别好地确保直接在行驶开始前就对动力传动系的至少一个部件施加了足够的热量并且特别是使其达到其运行温度。
根据本发明的机动车包括电蓄能器，该电蓄能器被设计用于存储机动车的动力设备的电能。机动车具有充电接头，通过该充电接头可以在电蓄能器与被设计用于对电蓄能器充电的充电站之间建立电连接。机动车具有至少一个电加热装置，该电加热装置能够由充电站提供电能。至少一个电加热装置布置在机动车的动力传动系的至少一个部件上，该至少一个部件被布置于在机动车的至少一个车轮被驱动时在动力设备与该至少一个被驱动或能被驱动的车轮之间的力流中。
通过设置至少一个电加热装置——充电站可以为该电加热装置提供电能——可以对机动车的动力传动系的至少一个部件进行预热或加热。由此减小了机动车在行驶运行中的行驶阻力。相应地增大了机动车的续航里程，即通过由机动车的电蓄能器为机动车的电的动力设备提供电能所能够实现的行驶里程。
对于根据本发明的方法所述的优点和优选的实施形式也适用于根据本发明的机动车，反之亦然。
在上面的说明中所述的特征和特征组合以及下面在附图说明中所述的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅可以以相应给出的组合，而且可以以其它组合方式或单独地使用，只要不离开本发明的范围。因此在附图中未详细示出或说明的、但是可以通过所述实施形式的单独的特征组合得出和产生的实施形式也可以视为被本发明所包含以及公开。因此未包括原始表述的独立权利要求的全部特征的实施形式和特征组合也视为被公开。
附图说明
从权利要求、下面对优选实施形式的说明以及根据附图中得到本发明的其他优点、特征和细节。
附图示出在对电蓄能器充电期间的机动车的简要示意图，其中同时借助于电加热装置对机动车的动力传动系的部件进行预热。
具体实施方式
在附图中示意性示出的机动车10可以设计为电动车辆或电池供电的车辆或设计为混合动力车辆。机动车10的动力传动系12可以包括作为动力设备的内燃机14和电机16。机动车10具有充电接头18，充电电缆20插入该充电接头中。充电电缆20属于充电站22或充电桩。
在附图中相应地示出了对机动车10的电蓄能器24充电的情况。如果机动车10仅借助于电机16驱动或由电机16辅助驱动，那么在此被设计为动力电池或高压电池的电蓄能器24为机动车10的电机16提供电能。机动车10的属于动力传动系12的传动轴26在此被仅示意性示出。在附图中还非常示意性地示出了机动车10的变速器28、车桥差速器30以及车轮轴承32。
在充电过程期间，充电站22或充电桩的电能不仅用于对电蓄能器24充电。也对动力传动系12的部件进行预热或加热。这借助于电加热装置34进行，该电加热装置在附图中仅示意性示出。在附图中为了更好的清晰性，不示出从充电接头18至电加热装置34或加热元件的电连接线。
在此例如将电加热装置34之一布置在变速器28上。借助于这个加热装置34可以例如对位于变速器28中的变速器油或这种类型的润滑剂加热。为此加热装置34可以布置在变速器28的壳体36的外侧上。但加热装置34也可以布置在壳体36的内部并因此直接与变速器油接触。加热装置34还可以以在此未详细示出的方式对传动轴26的轴承施加热量。
类似于变速器28，在对机动车10的电蓄能器24充电期间借助于加热装置34也可以对车桥差速器30预加热。加热装置34也可以对车桥差速器30的壳体38以及进而对接纳润滑剂的构件施加热。但加热装置34也可以布置在壳体38的内部，例如布置在车桥差速器30的内部的构件上。
此外，布置在车轮轴承32上的加热装置34也可以用于加热车轮轴承32，在车轮轴承上支承着机动车10的可借助于动力传动系12驱动的车轮40。以在此未详细示出的方式，在对机动车10的电蓄能器24充电期间，利用由充电站22提供的电能通过相应的加热装置也可以对在机动车10的在此未被驱动(也未示出)的轴上的车轮42的车轮轴承预加热。
为了减小机动车10在行驶运行中的行驶阻力，在此特别是在充电站22或充电桩处的充电过程期间也使用电能来加热动力传动系12的组成部分或部件、特别是变速器28、车轮轴承32、车桥差速器30、车轴轴承等。例如，通过电的加热元件或加热装置34在相应的部件上实施加热。但供给电加热元件或电加热装置34的能量直接从充电桩或充电站22中获得。因此不会出现在机动车续航里程或能耗方面的损失，所述损失否则会由于在机动车10的行驶运行中的损耗功率而出现并引起对动力传动系12的部件的加热。
在开始行驶前就减小了行驶阻力也实现了机动车10的消耗的减小并扩大了机动车的续航里程。为此所需的能量被直接从充电设施中获得并因此不必从机动车10的蓄能器24中获得。
优选动力传动系部件、例如车轮轴承32、变速器28、差速传动机构如车桥差速器30、车轴轴承等设有电加热元件或电加热装置34。该电加热元件34在充电阶段中对这些部件或构件进行加热并因此减小了机动车10在行驶运行中的行驶阻力。

Claims (9)

1.一种用于运行机动车(10)的方法，其中对机动车(10)的被设计用于为机动车(10)的动力设备(16)储存电能的电蓄能器(24)充电，其中由被设计用于对电蓄能器(24)充电的充电站(22)为机动车(10)的至少一个电加热装置(34)提供电能，其特征在于，借助于所述至少一个电加热装置(34)对机动车(10)的动力传动系(12)的至少一个部件(26、28、30、32)施加热量，该至少一个部件被布置于在机动车(10)的能被驱动的至少一个车轮(40)被驱动时在动力设备(16)与该至少一个车轮(40)之间的力流中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，机动车(10)的变速器(28)作为所述至少一个部件被施加热量。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，机动车(10)的传动轴(26)的轴承作为所述至少一个部件被施加热量。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，机动车(10)的差速传动机构、特别是车桥差速器(30)作为所述至少一个部件被施加热量。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，至少一个车轮(40)的车轮轴承(32)作为至少一个部件被施加热量。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个电加热装置(34)与对部件(26、28、30、32)的至少一个可动构件进行润滑的润滑剂接触，在此对润滑剂施加热量。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个电加热装置(34)与部件(26、28、30、32)的壳体(36、38)和/或与部件(26、28、30、32)的至少一个布置在部件(26、28、30、32)的壳体(36、38)中的构件接触，在此对壳体(36、38)和/或所述至少一个构件施加热量。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，在对电蓄能器(24)充电期间和/或紧接于对电蓄能器(24)充电之后由充电站(22)为至少一个电加热装置(34)提供电能。
9.一种机动车，具有：电蓄能器(24)，该电蓄能器(24)被设计用于为机动车(10)的动力设备(16)储存电能；充电接头(18)，通过该充电接头能在电蓄能器(24)与被设计用于对电蓄能器(24)充电的充电站(22)之间建立电连接；和至少一个电加热装置(34)，该电加热装置能够由充电站(22)提供电能，其特征在于，所述至少一个电加热装置(34)布置在机动车(10)的动力传动系(12)的至少一个部件(26、28、30、32)上，该至少一个部件被布置于在机动车(10)的能被驱动的至少一个车轮(40)被驱动时在动力设备(16)与所述至少一个车轮(40)之间的力流中。
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