DE102013204488A1 - A method and apparatus for avoiding damage to a bearing of at least one shaft of a range extender of an electric vehicle - Google Patents

A method and apparatus for avoiding damage to a bearing of at least one shaft of a range extender of an electric vehicle Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vermeiden eines Schadens eines Lagers (25a, 28a) mindestens einer Welle (25, 28) eines Reichweitenverlängerers (20) eines Elektrofahrzeuges (30), mit folgenden Verfahrensschritten: Erzeugen (S1) eines Drehmomentes mit Hilfe von einer elektrischen Motorgeneratoreinrichtung (22) des Reichweitenverlängerers (20) während eines Ruhezustandes des Reichweitenverlängerers (20); und Drehen (S2) der mindestens einen Welle (25, 28) des Reichweitenverlängerers (20) mittels des erzeugten Drehmomentes.The invention relates to a method and a device for avoiding damage to a bearing (25a, 28a) of at least one shaft (25, 28) of a range extender (20) of an electric vehicle (30), with the following method steps: generating (S1) a torque with Help from an electric motor generator device (22) of the range extender (20) while the range extender (20) is in an idle state; and rotating (S2) the at least one shaft (25, 28) of the range extender (20) by means of the generated torque.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vermeiden eines Schadens eines Lagers mindestens einer Welle eines Reichweitenverlängerers eines Elektrofahrzeuges. The present invention relates to a method and a device for avoiding damage to a bearing of at least one shaft of a range extender of an electric vehicle.

Stand der Technik State of the art

Um die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu erhöhen, werden seit einiger Zeit sogenannte Reichweitenverlängerer, auch als Range Extender bezeichnet, eingesetzt. Diese umfassen einen Verbrennungsmotor mit nachgeschaltetem Generator, der im Bedarfsfall die Batterie lädt, welche die Energie für den elektrischen Antrieb liefert. To increase the range of electric vehicles, so-called range extenders, also known as range extenders, are used for some time. These include an internal combustion engine with a downstream generator which, if necessary, charges the battery which supplies the power for the electric drive.

Im Gegensatz zu Verbrennungsmotoren, welche auch als Antriebsaggregat für das Fahrzeug genutzt werden, können die Verbrennungsmotoren für Reichweitenverlängerer auf deutlich geringere Leistungen ausgelegt werden und stets in einem optimalen Betriebspunkt betrieben werden. In contrast to internal combustion engines, which are also used as a drive unit for the vehicle, the internal combustion engines for range extenders can be designed for significantly lower outputs and can always be operated at an optimum operating point.

Die DE 10 2010 002 168 A1 beschreibt einen Reichweitenverlängerer für ein durch eine erste elektrische Maschine angetriebenes Fahrzeug, mit einem Energiespeicher zur Energieversorgung der ersten elektrischen Maschine, einer als Generator betriebenen zweiten elektrischen Maschine zur Erzeugung elektrischer Energie zur Aufladung des Energiespeichers, einem Verbrennungsmotor zum Antrieb des Generators und einem ungesteuerten Gleichrichter zum Gleichrichten einer Ausgangsspannung des Generators. The DE 10 2010 002 168 A1 describes a range extender for a driven by a first electric machine vehicle, with an energy storage for powering the first electric machine, operated as a generator second electric machine for generating electrical energy to charge the energy storage, an internal combustion engine for driving the generator and an uncontrolled rectifier for Rectifying an output voltage of the generator.

Die DE 10 2009 036 444 A1 beschreibt eine Antriebsanordnung für ein Elektrofahrzeug, welche ein zum Fortbewegen des Elektrofahrzeugs ausgelegtes elektrisches Antriebsaggregat umfasst. Ein Verdichter zum Verdichten eines Kältemittels ist mittels einer elektrischen Maschine elektrisch antreibbar. Die Antriebsanordnung weist eine Verbrennungskraftmaschine auf, welche als Reichweitenverlängerer ausgebildet ist. The DE 10 2009 036 444 A1 describes a drive arrangement for an electric vehicle, which comprises an electric drive unit designed to move the electric vehicle. A compressor for compressing a refrigerant is electrically drivable by means of an electric machine. The drive arrangement has an internal combustion engine which is designed as a range extender.

Aus der EP 1 066 168 B1 ist darüber hinaus ein Kraftfahrzeug mit einer als Antriebsaggregat für das Kraftfahrzeug dienenden Verbrennungskraftmaschine bekannt. Bei dem dort beschriebenen Kraftfahrzeug ist die Verbrennungskraftmaschine mit einem Planetengetriebe gekoppelt, welches dem Antreiben eines Kompressors zum Verdichten eines Kältemittels dient. From the EP 1 066 168 B1 In addition, a motor vehicle with a serving as a drive unit for the motor vehicle internal combustion engine is known. In the motor vehicle described therein, the internal combustion engine is coupled to a planetary gear, which serves to drive a compressor for compressing a refrigerant.

Über einen elektrischen Zusatzmotor, welcher ebenfalls mit dem Planetengetriebe verbunden ist, kann bei dem dort beschriebenen Kraftfahrzeug die Drehzahl des Kompressors in einem günstigen Drehzahlbereich gehalten werden. Bei stehendem Kraftfahrzeug und ausgeschalteter Verbrennungskraftmaschine wird der Kompressor elektrisch von dem Zusatzmotor angetrieben. About an additional electric motor, which is also connected to the planetary gear, the speed of the compressor can be kept in a favorable speed range in the described motor vehicle. When the vehicle is stationary and the internal combustion engine is switched off, the compressor is driven electrically by the auxiliary engine.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Vermeiden eines Schadens eines Lagers mindestens einer Welle eines Reichweitenverlängerers eines Elektrofahrzeuges mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. The present invention provides a method for avoiding damage to a bearing of at least one shaft of a range extender of an electric vehicle having the features of patent claim 1.

Demgemäß ist ein Verfahren mit folgenden Verfahrensschritten vorgesehen: Erzeugen eines Drehmomentes mit Hilfe einer elektrischen Motorgeneratoreinrichtung des Reichweitenverlängerers während eines Ruhezustands des Reichweitenverlängerers; und Drehen der mindestens einen Welle des Reichweitenverlängerers mittels des erzeugten Drehmomentes. Accordingly, a method is provided with the following method steps: generating a torque with the aid of an electric motor-generator device of the range extender during a rest state of the range extender; and rotating the at least one shaft of the range extender by means of the generated torque.

Die Erfindung schafft außerdem eine Vorrichtung zum Vermeiden eines Schadens eines Lagers mindestens einer Welle eines Reichweitenverlängerers eines Elektrofahrzeuges gemäß Patentanspruch 8. The invention also provides a device for avoiding damage to a bearing of at least one shaft of a range extender of an electric vehicle according to claim 8.

Demgemäß ist eine Vorrichtung zum Vermeiden eines Schadens eines Lagers mindestens einer Welle eines Reichweitenverlängerers eines Elektrofahrzeuges vorgesehen. Accordingly, an apparatus for avoiding damage to a bearing of at least one shaft of a range extender of an electric vehicle is provided.

Die Vorrichtung umfasst eine Sensoreinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, einen Ruhezustand des Reichweitenverlängerers und mindestens eine Drehwinkelstellung der mindestens einen Welle des Reichweitenverlängerers zu erfassen; und eine Steuereinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, ein auf die mindestens eine Welle wirkendes Drehmoment mit Hilfe von einer elektrischen Motorgeneratoreinrichtung des Reichweitenverlängerers während eines Ruhezustandes des Reichweitenverlängerers zu erzeugen und dadurch einen Drehwinkel der mindestens einen Welle des Reichweitenverlängerers mittels des erzeugten Drehmomentes zu verstellen. The device comprises a sensor device which is designed to detect an idle state of the range extender and at least one rotational angle position of the at least one shaft of the range extender; and a control device configured to generate a torque acting on the at least one shaft by means of an electric motor generator device of the range extender during a rest condition of the range extender and thereby adjust a rotational angle of the at least one shaft of the range extender by means of the generated torque.

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Die Idee der Erfindung liegt darin, den einseitigen Verschleiß der Lager der Wellen des Reichweitenverlängerers zu reduzieren. Wird das Elektrofahrzeug nur für Kurzstrecken eingesetzt und regelmäßig geladen, so wird der Reichweitenverlängerer sehr selten in Betrieb sein. Die dadurch beanspruchten Lager der Wellen, sowohl die der Brennkraftmaschine als auch die der elektrischen Motorgeneratoreinrichtung des Reichweitenverlängerers werden vorteilhaft durch eine vorbestimmte Drehung der gelagerten Wellen gleichmäßig abgenutzt. The idea of the invention is to reduce the unilateral wear of the bearings of the shaft of the range extender. If the electric vehicle is used only for short distances and regularly charged, the range extender will be very rarely in operation. The thus claimed bearings of the waves, both the internal combustion engine and the electric motor generator means of the range extender are advantageously uniformly worn by a predetermined rotation of the stored waves.

Die Kontaktstellen der Lager und der in den Lagern gelagerten Wellen werden verschoben und mechanische Belastungen werden somit auf die gesamte Oberfläche der Wellen verteilt. The contact points of the bearings and the shafts stored in the bearings are shifted and mechanical stresses are thus distributed over the entire surface of the shafts.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren. Advantageous embodiments and further developments emerge from the dependent claims and from the description with reference to the figures.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass als die mindestens eine Welle des Reichweitenverlängerers eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine gedreht wird. Dadurch kann vorteilhaft der einseitige Verschleiß der Lager der Kurbelwellen der Brennkraftmaschine des Reichweitenverlängerers reduziert werden. According to one embodiment of the invention, it is provided that, as the at least one shaft of the range extender, a crankshaft of an internal combustion engine is rotated. As a result, the one-sided wear of the bearings of the crankshafts of the internal combustion engine of the range extender can advantageously be reduced.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kurbelwelle gegen einen Kompressionsdruck der Kurbelwelle gedreht wird und eine Drehrichtung der Kurbelwelle geändert wird, falls der Kompressionsdruck der Kurbelwelle ein vorbestimmtes Drehmoment übersteigt. Dadurch kann vorteilhaft der Energieverbrauch der Vorrichtung und damit des Elektrofahrzeuges reduziert werden. According to one embodiment of the invention, it is provided that the crankshaft is rotated against a compression pressure of the crankshaft and a direction of rotation of the crankshaft is changed if the compression pressure of the crankshaft exceeds a predetermined torque. As a result, the energy consumption of the device and thus of the electric vehicle can advantageously be reduced.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass als die mindestens eine Welle des Reichweitenverlängerers eine Antriebswelle der elektrischen Generatormotoreinrichtung gedreht wird. Dies erlaubt vorteilhaft, die Antriebswelle der elektrischen Generatormotoreinrichtung vor einem Festsetzen der in den Antriebswellenlagern gelagerten Antriebswelle zu schützen. According to one embodiment of the invention, it is provided that, as the at least one shaft of the range extender, a drive shaft of the electric generator motor device is rotated. This advantageously allows to protect the drive shaft of the electric generator motor device from settling the drive shaft mounted in the drive shaft bearings.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Drehen der mindestens einen Welle des Reichweitenverlängerers schrittweise innerhalb vorbestimmter Zeitabstände vorgenommen wird. Dadurch kann vorteilhaft der Schutz der Lager auch über einen im Vergleich zu den typischen Einsatzzeiten des Elektrofahrzeuges längeren Zeitraum sichergestellt werden. According to one embodiment of the invention, it is provided that the rotation of the at least one shaft of the range extender is performed stepwise within predetermined time intervals. As a result, the protection of the bearings can advantageously also be ensured by means of a longer period of time compared to the typical operating times of the electric vehicle.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die vorbestimmten Zeitabstände an einen elektrischen Leistungsbedarf des Elektrofahrzeuges angepasst werden. Dies erlaubt vorteilhaft, dass die zum Antrieb zu Verfügung stehende elektrische Leistung des Elektrofahrzeuges nicht beeinträchtigt wird. According to one embodiment of the invention, it is provided that the predetermined time intervals are adapted to an electrical power requirement of the electric vehicle. This advantageously allows the electric power available to the drive of the electric vehicle not to be impaired.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Drehen der mindestens einen Welle des Reichweitenverlängerers weniger als eine Volldrehung der mindestens einen Welle umfasst. Dies erlaubt einen energiesparenden Einsatz der Vorrichtung zum Vermeiden eines Schadens eines Lagers mindestens einer Welle eines Reichweitenverlängerers eines Elektrofahrzeuges. According to one embodiment of the invention, it is provided that the rotation of the at least one shaft of the range extender comprises less than one complete rotation of the at least one shaft. This allows an energy-saving use of the device for avoiding damage to a bearing of at least one shaft of a range extender of an electric vehicle.

Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren. The described embodiments and developments can be combined with each other as desired.

Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen der vorliegenden Erfindung. Further possible refinements, developments and implementations of the invention also include combinations of features of the present invention described above or below with regard to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. The accompanying drawings are intended to provide further understanding of the embodiments of the invention. They illustrate embodiments and, together with the description, serve to explain principles and concepts of the invention.

Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt. Other embodiments and many of the stated advantages will become apparent with reference to the drawings. The illustrated elements of the drawings are not necessarily shown to scale to each other.

Es zeigen: Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Vermeiden eines Schadens eines Lagers mindestens einer Welle eines Reichweitenverlängerers eines Elektrofahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und 1 a schematic representation of an apparatus for avoiding damage to a bearing of at least one shaft of a range extender of an electric vehicle according to an embodiment of the invention; and

2 eine schematische Darstellung eines Flussdiagramms eines Verfahrens zum Vermeiden eines Schadens eines Lagers mindestens einer Welle eines Reichweitenverlängerers eines Elektrofahrzeuges gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. 2 a schematic representation of a flowchart of a method for avoiding damage to a bearing of at least one shaft of a range extender of an electric vehicle according to another embodiment of the invention.

In den Figuren der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile, Komponenten oder Verfahrensschritte, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. In the figures of the drawing, like reference numerals designate the same or functionally identical elements, components, components or method steps, unless indicated otherwise.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Vermeiden eines Schadens eines Lagers mindestens einer Welle eines Reichweitenverlängerers eines Elektrofahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. The 1 shows a schematic representation of an apparatus for avoiding damage to a bearing of at least one shaft of a range extender of an electric vehicle according to an embodiment of the invention.

Eine Vorrichtung 40 zum Vermeiden eines Schadens eines Lagers 25a, 28a mindestens einer Welle 25, 28 eines Reichweitenverlängerers 20 eines Elektrofahrzeuges 30 umfasst mindestens eine Sensoreinrichtung 41 und mindestens eine Steuereinrichtung 42. Die Wellen 25, 28 des Reichweitenverlängerers 20 können beispielsweise als ein stabförmiges Maschinenelement ausgebildet sein, das zum Weiterleiten von Drehbewegungen und Drehmomenten Verwendung findet. A device 40 to avoid damage to a warehouse 25a . 28a at least one wave 25 . 28 a range extender 20 an electric vehicle 30 includes at least one sensor device 41 and at least one control device 42 , The waves 25 . 28 of range extension 20 For example, they may be formed as a rod-shaped machine element, which is used for transmitting rotational movements and torques.

Das Elektrofahrzeug 30 kann als ein Elektrofahrzeug oder als ein Hybridkraftfahrzeug oder als Hybrid-Kraftfahrzeug mit einem seriell angeordneten Hybridantrieb oder als ein Fahrzeug mit einem Range-Extender oder mit einem Reichweitenverlängerer 20 ausgebildet sein. The electric vehicle 30 can as an electric vehicle or as a hybrid motor vehicle or as a hybrid motor vehicle with a series-arranged hybrid drive or as a vehicle with a range extender or with a range extender 20 be educated.

Das Elektrofahrzeug 30 weist einen elektrischen Antriebsstrang 10 mit einer Mehrzahl von Antriebsstrangkomponenten auf. Ein elektrischer Antriebsmotor 15 ist zum Antrieb des Elektrofahrzeuges 30 ausgebildet und mit dem elektrischen Antriebsstrang 10 und einem elektrischen Energiespeicher 18 gekoppelt. Der elektrische Antriebsmotor 15 liefert den Vorschub für das Elektrofahrzeug 30. The electric vehicle 30 has an electric drive train 10 with a plurality of powertrain components. An electric drive motor 15 is to drive the electric vehicle 30 trained and with the electric drive train 10 and an electrical energy storage 18 coupled. The electric drive motor 15 supplies the feed for the electric vehicle 30 ,

Der elektrische Energiespeicher 18 ist zur Versorgung mit elektrischer Energie mit dem Reichweitenverlängerer 20 gekoppelt. Der Reichweitenverlängerer 20 kann eine elektrische Generatormotoreinrichtung 22 und eine Brennkraftmaschine 24 aufweisen und ist als ein zusätzliches Aggregat in dem Elektrofahrzeug 30 ausgebildet, welches die Reichweite des Elektrofahrzeuges 30 erhöht. The electrical energy storage 18 is to supply electric power with the range extender 20 coupled. The range extender 20 may be an electric generator motor device 22 and an internal combustion engine 24 and is as an additional aggregate in the electric vehicle 30 formed, which is the range of the electric vehicle 30 elevated.

Der elektrische Energiespeicher 18 des Elektrofahrzeuges 30 ist beispielsweise als ein Lithium-Ionen-Akkumulator bzw. eine Li-Ionen-Sekundärbatterie oder als ein sonstiger Akkumulator auf der Basis von Lithium ausgeführt. The electrical energy storage 18 of the electric vehicle 30 is embodied, for example, as a lithium-ion secondary battery or a lithium-ion secondary battery or as another secondary battery based on lithium.

Ferner kann der elektrische Energiespeicher 18 des Elektrofahrzeuges 30 als ein Lithium-Polymer-Akku, als ein Lithium-Titanat-Akku, als ein Lithium-Luft-Akkumulator, als ein Lithium-Mangan-Akkumulator, als ein Lithium-Eisen-Phosphat-Akkumulator, als ein Lithium-Eisen-Mangan-Phosphat-Akkumulator, oder als ein Lithium-Eisen-Yttrium-Phosphat-Akkumulator oder als ein sonstiger Akkumulator ausgeführt sein. Furthermore, the electrical energy storage 18 of the electric vehicle 30 as a lithium-polymer battery, as a lithium-titanate battery, as a lithium-air battery, as a lithium-manganese battery, as a lithium-iron-phosphate battery, as a lithium-iron-manganese Phosphate accumulator, or be designed as a lithium iron yttrium phosphate accumulator or as another accumulator.

Bei einem seriell angeordneten Hybridantrieb oder bei einem Elektrofahrzeug 30 mit einem Reichweitenverlängerer hat die Brennkraftmaschine 24 keine mechanische Verbindung mehr zur eigentlichen Antriebsachse des Elektrofahrzeuges 30. Die Brennkraftmaschine 24 des Elektrofahrzeuges 30 treibt lediglich die elektrische Generatormotoreinrichtung 22 des Reichweitenverlängerers 20 an, welche die das Elektrofahrzeug 30 antreibende Elektrokraftmaschine mit Strom und elektrischer Energie versorgt oder die Fahrzeugbatterie lädt. In a series-arranged hybrid drive or in an electric vehicle 30 with a range extender has the internal combustion engine 24 no mechanical connection to the actual drive axle of the electric vehicle 30 , The internal combustion engine 24 of the electric vehicle 30 only drives the electric generator motor device 22 of range extension 20 on which the the electric vehicle 30 driving electric power engine with electricity and electrical energy or charging the vehicle battery.

Die Brennkraftmaschine 24 des Elektrofahrzeuges 30 kann eine Kurbelwelle 28 aufweisen, welche in einem Kurbelwellenlager 28a gelagert wird. Die elektrische Generatormotoreinrichtung 22 des Reichweitenverlängerers 20 weist beispielsweise eine Antriebswelle 25 auf, welche in einem Antriebswellenlager 25 gelagert ist. The internal combustion engine 24 of the electric vehicle 30 can a crankshaft 28 which are in a crankshaft bearing 28a is stored. The electric generator motor device 22 of range extension 20 has, for example, a drive shaft 25 on which in a drive shaft bearing 25 is stored.

Die Lager 25a, 28a ermöglichen Bewegungen der Wellen 25, 28 in erwünschten Freiheitsgraden und verhindern Bewegungen in den unerwünschten Freiheitsgraden. Die Lager 25a, 28a können als einfache Drehlager oder Radiallager ausgebildet sein. Camps 25a . 28a allow movements of the waves 25 . 28 in desired degrees of freedom and prevent movements in the undesirable degrees of freedom. Camps 25a . 28a can be designed as a simple pivot bearing or radial bearings.

Ferner können die Lager 25a, 28a als solche Radiallager ausgebildet sein, welche zusätzlich die Translation in Richtung der Drehachse zulassen, oder die Lager 25a, 28a können als Radial-Axial-Lager ausgebildet sein. Furthermore, the bearings 25a . 28a be designed as such radial bearings, which additionally allow translation in the direction of the axis of rotation, or the bearings 25a . 28a can be designed as a radial-axial bearing.

Beispielsweise kann die mindestens eine Welle 25, 28 des Reichweitenverlängerers 20 um einen vorbestimmten Drehwinkel oder um eine vorbestimmte Anzahl von Vollumdrehungen während des Ruhezustands des Reichweitenverlängerers 20 gedreht werden. Das Kurbelwellenlager 28a kann als ein hochspezialisiertes Lager zur Aufnahme der Kurbelwelle 28 im Motorblock von Verbrennungsmotoren und in Kolbenverdichtern ausgebildet sein. For example, the at least one wave 25 . 28 of range extension 20 by a predetermined angle of rotation or by a predetermined number of full revolutions during the rest state of the range extender 20 to be turned around. The crankshaft bearing 28a can be considered a highly specialized bearing for receiving the crankshaft 28 be formed in the engine block of internal combustion engines and piston compressors.

Beispielsweise kann das Kurbelwellenlager 28a als ein Gleitlager ausgeführt werden und mit einem Ölstrom von einer Ölpumpe versorgt werden. Innerhalb des Gleitlagers baut sich durch die Reibungs-Mitnahme des Öls an der Kurbelwellen-Lagerstelle ein keilförmiger Druckfilm auf, der derart ausgelegt ist, dass möglichst kein metallischer Kontakt der Kurbelwelle 28 zum Kurbellwellenlager 28 des Reichweitenverlängerers 20 entsteht. For example, the crankshaft bearing 28a be executed as a plain bearing and are supplied with an oil flow from an oil pump. Within the sliding bearing builds up by the frictional entrainment of the oil at the crankshaft bearing point a wedge-shaped pressure film which is designed such that as possible no metallic contact of the crankshaft 28 to the crankshaft bearing 28 of range extension 20 arises.

Die Brennkraftmaschine 24 des Elektrofahrzeuges 30 kann als ein Verbrennungsmotor ausgebildet sein, welcher die chemische Energie eines Kraftstoffs oder eines sonstigen Betriebsmittels durch Verbrennung in mechanische Arbeit umwandelt. The internal combustion engine 24 of the electric vehicle 30 may be configured as an internal combustion engine, which converts the chemical energy of a fuel or other equipment by combustion into mechanical work.

Die Verbrennung findet dabei im Verbrennungsraum statt, in dem ein Gemisch aus Kraftstoff und Umgebungsluft gezündet wird. Die Wärmeausdehnung des durch die Verbrennung heißen Gases wird genutzt, um einen Kolben zu bewegen. Beispielsweise kann ein Ottomotor oder ein Dieselmotor als die Brennkraftmaschine 24 des Reichweitenverlängerers verwendet werden. The combustion takes place in the combustion chamber, in which a mixture of fuel and ambient air is ignited. The thermal expansion of the hot gas is used to move a piston. For example, a gasoline engine or a diesel engine may be used as the internal combustion engine 24 range extender.

Die Sensoreinrichtung 41 ist beispielsweise dazu ausgebildet, einen Ruhezustand des Reichweitenverlängerers 20 und mindestens eine Drehwinkelstellung der mindestens einen Welle 25, 28 des Reichweitenverlängerers 20 zu erfassen. The sensor device 41 For example, it is designed to be a resting state of the range extender 20 and at least one Angular position of the at least one shaft 25 . 28 of range extension 20 capture.

Als Ruhezustand des Reichweitenverlängerers 20 kann ein Ruhezustand der Brennkraftmaschine 24 des Reichweitenverlängerers 20 vorgesehen sein. Wird das Elektrofahrzeug 30 nur für Kurzstrecken eingesetzt und regelmäßig geladen, so wird der Reichweitenverlängerer 20 und damit die Brennkraftmaschine 24 sehr selten in Betrieb sein. As a state of rest of Range Extender 20 may be an idle state of the internal combustion engine 24 of range extension 20 be provided. Will the electric vehicle 30 used only for short distances and loaded regularly, so is the range extender 20 and thus the internal combustion engine 24 very rarely be in operation.

Die Sensoreinrichtung 41 der Vorrichtung 40 kann ein Einstellen von Ruhezuständen des Reichweitenverlängerers 20 erfassen. Ferner kann die Sensoreinrichtung 41 das Verbleiben der Wellen 25, 28 des Reichweitenverlängerers 20 in dergleichen Drehwinkelstellung erfassen. The sensor device 41 the device 40 may be a setting of idle states of the range extender 20 to capture. Furthermore, the sensor device 41 the whereabouts of the waves 25 . 28 of range extension 20 capture in the same angular position.

Die Steuereinrichtung 42 der Vorrichtung 40 kann dazu ausgebildet sein, ein auf die mindestens eine Welle 25, 28 wirkendes Drehmoment mit Hilfe von einer elektrischen Motorgeneratoreinrichtung 22 des Reichweitenverlängerers 20 während eines Ruhezustandes des Reichweitenverlängerers 20 zu erzeugen und dadurch die mindestens eine Welle 25, 28 des Reichweitenverlängerers 20 mittels des erzeugten Drehmomentes zu drehen. The control device 42 the device 40 may be adapted to the at least one shaft 25 . 28 acting torque by means of an electric motor generator device 22 of range extension 20 during a resting state of the range extender 20 to generate and thereby the at least one wave 25 . 28 of range extension 20 to rotate by means of the generated torque.

Als Ruhezustand des Reichweitenverlängerers 20 kann ein Zustand des Reichweitenverlängerers 20 ausgebildet sein, in welchem der Reichweitenverlängerer 20 nicht zu seiner bestimmungsgemäßen Bereitstellung von elektrischer Energie für das Elektrofahrzeug 30 aktiviert ist. As a state of rest of Range Extender 20 can be a state of range extension 20 be trained in which the range extender 20 not to its intended provision of electrical energy for the electric vehicle 30 is activated.

Beispielsweise ist in dem Ruhezustand des Reichweitenverlängerers 20 die Brennkraftmaschine 24 des Reichweitenverlängerers 20 ausgeschaltet und/oder deaktiviert. Der Ruhezustand des Reichweitenverlängerers 20 kann ferner auch als ein Zustand definiert sein, in welchem das Elektrofahrzeug 30 abgestellt ist bzw. das Elektrofahrzeug 30 nicht bewegt wird und dadurch auch ein Ruhezustand des Elektrofahrzeuges 30 vorliegt. For example, in the idle state of the range extender 20 the internal combustion engine 24 of range extension 20 switched off and / or deactivated. The idle state of range extender 20 may also be defined as a state in which the electric vehicle 30 is parked or the electric vehicle 30 is not moved and thereby also a resting state of the electric vehicle 30 is present.

Ferner kann der Ruhezustand des Reichweitenverlängerers 20 dadurch definiert sein, dass keine Drehbewegung der mindestens einen Welle 25, 28 des Reichweitenverlängerers 20 vorliegt oder im weiteren Betriebsverlauf des Reichweitenverlängerers 20 zu erwarten ist. Furthermore, the idle state of the range extender 20 be defined by the fact that no rotational movement of the at least one shaft 25 . 28 of range extension 20 present or in the further course of business of the range extension 20 is to be expected.

Dadurch können vorteilhaft während des Ruhezustands des Reichweitenverlängerers 20 die Drehwinkelstellungen der Wellen 25, 28 des Reichweitenverlängerers 20 geändert werden und somit ein fortwährendes Einwirken von auf das Elektrofahrzeug 30 wirkenden Erschütterungen auf die gleichen Kontaktstellen zwischen den Lagern 25a, 28a des Reichweitenverlängerers 20 und den Wellen 25, 28 des Reichweitenverlängerers 20 vermieden werden. This can be beneficial during the idle state of the range extender 20 the angular positions of the shafts 25 . 28 of range extension 20 be changed and thus a continuous action of the electric vehicle 30 acting shocks on the same contact points between the camps 25a . 28a of range extension 20 and the waves 25 . 28 of range extension 20 be avoided.

Die Sensoreinrichtung 41 und die Steuereinrichtung 42 der Vorrichtung 40 sind beispielsweise als netzwerkmäßig verbundene technische Komponenten oder Geräte ausgebildet. The sensor device 41 and the controller 42 the device 40 are designed, for example, as network-connected technical components or devices.

Beispielsweise weist die Sensoreinrichtung 41 der Vorrichtung 40 eine Zustandsüberwachsungseinrichtung zum Erfassen eines Betriebszustands des Reichweitenverlängerers auf. Ferner kann in der Sensoreinrichtung 41 ein Zeitzähler zum Erfassen einer Zeitdauer vorgesehen sein. For example, the sensor device 41 the device 40 a state overgrowth device for detecting an operating state of the range extender. Furthermore, in the sensor device 41 a time counter may be provided for detecting a period of time.

Die Steuereinrichtung 42 der Vorrichtung 40 kann als eine programmgesteuerte Vorrichtung oder als ein Mikrocontroller oder als ein konfigurierbarer Logikbaustein oder als ein integrierter Schaltkreis oder als ein anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis oder als ein Computer oder als einen ein eingebettetes System ausgebildet sein. The control device 42 the device 40 may be configured as a program-controlled device or as a microcontroller or as a configurable logic device or as an integrated circuit or as an application-specific integrated circuit or as a computer or as an embedded system.

Die 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Flussdiagramms eines Verfahrens zum Vermeiden eines Schadens eines Lagers mindestens einer Welle eines Reichweitenverlängerers eines Elektrofahrzeuges gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. The 2 shows a schematic representation of a flowchart of a method for avoiding damage to a bearing of at least one shaft of a range extender of an electric vehicle according to another embodiment of the invention.

Als ein erster Verfahrensschritt des Verfahrens zum Vermeiden eines Schadens eines Lagers mindestens einer Welle eines Reichweitenverlängerers eines Elektrofahrzeuges erfolgt ein Erzeugen S1 eines Drehmomentes mit Hilfe von einer elektrischen Motorgeneratoreinrichtung 22 des Reichweitenverlängerers 20 während eines Ruhezustandes des Reichweitenverlängerers 20. As a first method step of the method for avoiding damage to a bearing of at least one shaft of a range extender of an electric vehicle, a torque S1 is generated by means of an electric motor-generator device 22 of range extension 20 during a resting state of the range extender 20 ,

Als ein zweiter Verfahrensschritt des Verfahrens zum Vermeiden eines Schadens eines Lagers mindestens einer Welle eines Reichweitenverlängerers eines Elektrofahrzeuges erfolgt ein Drehen S2 der mindestens einen Welle 25, 28 des Reichweitenverlängerers 20 mittels des erzeugten Drehmomentes. As a second method step of the method for avoiding damage to a bearing of at least one shaft of a range extender of an electric vehicle, a rotation S2 of the at least one shaft takes place 25 . 28 of range extension 20 by means of the generated torque.

Die Verfahrensschritte des Verfahrens zum Vermeiden eines Schadens eines Lagers mindestens einer Welle eines Reichweitenverlängerers eines Elektrofahrzeuges können dabei in beliebiger Reihenfolge, iterativ oder rekursiv, wiederholt werden. The method steps of the method for avoiding damage to a bearing of at least one shaft of a range extender of an electric vehicle can be repeated in any order, iteratively or recursively.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen. Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, it is not limited thereto, but modifiable in a variety of ways. In particular, the invention can be in manifold Modify or modify, without departing from the gist of the invention.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • EP 1066168 B1 [0006] EP 1066168 B1 [0006]

Claims (10)

Verfahren zum Vermeiden eines Schadens eines Lagers (25a, 28a) mindestens einer Welle (25, 28) eines Reichweitenverlängerers (20) eines Elektrofahrzeuges (30), mit folgenden Verfahrensschritten: – Erzeugen (S1) eines Drehmomentes mit Hilfe von einer elektrischen Motorgeneratoreinrichtung (22) des Reichweitenverlängerers (20) während eines Ruhezustandes des Reichweitenverlängerers (20); und – Drehen (S2) der mindestens einen Welle (25, 28) des Reichweitenverlängerers (20) mittels des erzeugten Drehmomentes. Method for avoiding damage to a warehouse ( 25a . 28a ) at least one wave ( 25 . 28 ) of a range extender ( 20 ) of an electric vehicle ( 30 ), comprising the following method steps: - generating (S1) a torque by means of an electric motor-generator device ( 22 ) of the range extender ( 20 ) during a rest condition of the range extender ( 20 ); and - turning (S2) the at least one shaft ( 25 . 28 ) of the range extender ( 20 ) by means of the generated torque. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als die mindestens eine Welle (25, 28) des Reichweitenverlängerers (20) eine Kurbelwelle (28) einer Brennkraftmaschine (24) gedreht wird. Method according to claim 1, characterized in that as the at least one wave ( 25 . 28 ) of the range extender ( 20 ) a crankshaft ( 28 ) an internal combustion engine ( 24 ) is rotated. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle (28) gegen einen Kompressionsdruck der Kurbelwelle (28) gedreht wird und eine Drehrichtung der Kurbelwelle (28) geändert wird, falls der Kompressionsdruck der Kurbelwelle (28) ein vorbestimmtes Drehmoment übersteigt. Method according to claim 2, characterized in that the crankshaft ( 28 ) against a compression pressure of the crankshaft ( 28 ) is rotated and a direction of rotation of the crankshaft ( 28 ) is changed if the compression pressure of the crankshaft ( 28 ) exceeds a predetermined torque. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als die mindestens eine Welle (25, 28) des Reichweitenverlängerers (20) eine Antriebswelle (25) der elektrischen Generatormotoreinrichtung (22) gedreht wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that as the at least one shaft ( 25 . 28 ) of the range extender ( 20 ) a drive shaft ( 25 ) of the electric generator motor device ( 22 ) is rotated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehen (S2) der mindestens einen Welle (25, 28) des Reichweitenverlängerers (20) schrittweise innerhalb vorbestimmter Zeitabstände vorgenommen wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the rotation (S2) of the at least one shaft ( 25 . 28 ) of the range extender ( 20 ) is made stepwise within predetermined time intervals. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmten Zeitabstände an einen elektrischen Leistungsbedarf des Elektrofahrzeuges (30) angepasst werden. Method according to Claim 5, characterized in that the predetermined time intervals correspond to an electric power requirement of the electric vehicle ( 30 ) be adjusted. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehen (S2) der mindestens einen Welle (25, 28) des Reichweitenverlängerers (20) weniger als eine Volldrehung der mindestens einen Welle umfasst. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the rotation (S2) of the at least one shaft ( 25 . 28 ) of the range extender ( 20 ) comprises less than one full turn of the at least one shaft. Vorrichtung (40) zum Vermeiden eines Schadens eines Lagers (25a, 28a) mindestens einer Welle (25, 28) eines Reichweitenverlängerers (20) eines Elektrofahrzeuges (30), mit: – einer Sensoreinrichtung (41), welche dazu ausgebildet ist, einen Ruhezustand des Reichweitenverlängerers (20) und mindestens eine Drehwinkelstellung der mindestens einen Welle (25, 28) des Reichweitenverlängerers (20) zu erfassen; und – einer Steuereinrichtung (42), welche dazu ausgebildet ist, ein auf die mindestens eine Welle (25, 28) wirkendes Drehmoment mit Hilfe von einer elektrischen Motorgeneratoreinrichtung (22) des Reichweitenverlängerers (20) während eines Ruhezustandes des Reichweitenverlängerers (20) zu erzeugen und dadurch die mindestens eine Welle (25, 28) des Reichweitenverlängerers (20) mittels des erzeugten Drehmomentes zu drehen. Contraption ( 40 ) to avoid damage to a warehouse ( 25a . 28a ) at least one wave ( 25 . 28 ) of a range extender ( 20 ) of an electric vehicle ( 30 ), comprising: - a sensor device ( 41 ), which is adapted to an idle state of range extender ( 20 ) and at least one angular position of the at least one shaft ( 25 . 28 ) of the range extender ( 20 ) capture; and a control device ( 42 ), which is adapted to the at least one shaft ( 25 . 28 ) acting torque by means of an electric motor generator device ( 22 ) of the range extender ( 20 ) during a rest condition of the range extender ( 20 ) and thereby the at least one wave ( 25 . 28 ) of the range extender ( 20 ) to rotate by means of the generated torque. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als die mindestens eine Welle (25, 28) des Reichweitenverlängerers (20) eine Kurbelwelle (28) einer Brennkraftmaschine (24) vorgesehen ist. Apparatus according to claim 8, characterized in that as the at least one shaft ( 25 . 28 ) of the range extender ( 20 ) a crankshaft ( 28 ) an internal combustion engine ( 24 ) is provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 und 9 dadurch gekennzeichnet, dass als die mindestens eine Welle (25, 28) des Reichweitenverlängerers (20) eine Antriebswelle (25) der elektrischen Generatormotoreinrichtung (22) vorgesehen ist. Device according to one of claims 8 and 9, characterized in that as the at least one shaft ( 25 . 28 ) of the range extender ( 20 ) a drive shaft ( 25 ) of the electric generator motor device ( 22 ) is provided.
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