EP4690437A1 - Verfahren zum definierten verspannen einer rotorwelle eines elektromotors, computerprogramm, computerprogrammprodukt, system und fahrzeug - Google Patents

Verfahren zum definierten verspannen einer rotorwelle eines elektromotors, computerprogramm, computerprogrammprodukt, system und fahrzeug

Info

Publication number
EP4690437A1
EP4690437A1 EP24714169.0A EP24714169A EP4690437A1 EP 4690437 A1 EP4690437 A1 EP 4690437A1 EP 24714169 A EP24714169 A EP 24714169A EP 4690437 A1 EP4690437 A1 EP 4690437A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotor shaft
locking
locking element
computer program
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24714169.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Soufiane KOLODZIEJ
Peter Senft
Christian MEY
Markus Ströhla
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP4690437A1 publication Critical patent/EP4690437A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003—Couplings; Details of shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/34—Locking or disabling mechanisms
    • F16H63/3416—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission
    • F16H63/3441—Parking locks engaging axially
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F16D2001/103—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via splined connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/50—Signals to an engine or motor

Definitions

  • the invention relates to a method for the defined tensioning of a rotor shaft of an electric motor, in particular for driving a vehicle.
  • the invention also relates to a computer program and a computer program product, each of which depicts this method, a system with a locking actuator and a control unit connected to the locking actuator, wherein the control unit has such a computer program or computer program product, and a vehicle with such a computer program or computer program product.
  • Parking locks are known in which an electrically actuated lever with a so-called ratchet tooth interacts with a gear wheel of a drive train in order to block or lock the drive train.
  • the publication DE 102017 102 804 A1 describes such a parking lock with a ratchet mechanism.
  • Parking locks are also known in which the locking member or locking element can be adjusted or moved in a straight line along a path of movement.
  • the publication DE 10 2019 110 384 A1 describes such a parking lock with a locking bolt.
  • the object of the present invention is to protect such parking locks against attempts at manipulation by third parties or unauthorized persons.
  • a method is proposed for the defined clamping of a rotor shaft of an electric motor, in particular for driving a vehicle, after the rotor shaft has been positioned in a defined rotational angle position and a positive locking element of a locking actuator has been moved into the rotor shaft in a lifting movement without constraint in order to lock it.
  • the positioning of the rotor shaft is absolutely recorded by means of a rotor (shaft) position sensor.
  • the rotor shaft is struck against the form-locking element in a defined clockwise or anti-clockwise direction in order to clamp the rotor shaft against the form-locking element in a defined manner.
  • a position or location of a rotor of the electric motor and thus a position or location of the said rotor shaft on which the rotor is arranged can be precisely determined relative to the three phases or to the poles of a stator of the electric motor.
  • the rotor (shaft) position sensor thus enables efficient commutation of the electric motor on the one hand and, on the other hand, the provision of an absolute rotational angle position of the rotor shaft.
  • the rotor (shaft) position sensor can be designed in the form of an inductively acting signal transmitter or in the form of a Hall sensor, the functioning of which is sufficiently known to the person skilled in the art.
  • the rotor (shaft) position sensor can be provided on the electric motor side or on the vehicle drive side, i.e. on a traction drive of a vehicle in the form of an electric motor or on the locking actuator side, i.e. on the locking actuator.
  • the tensioning effected in accordance with the proposed method creates or ensures an efficient protection against manipulation, which prevents or at least significantly impedes the unlocking of the locking actuator by third parties or unauthorized persons. And if an attempt is made to manipulate the locking actuator in the tensioned state of the locking mechanism, for example by applying a current is applied to the actuator, the force generated by the actuator is not sufficient for the unlocking process.
  • the rotor shaft can be struck against the form-locking element until a definable electromotive shutdown torque of the electric motor is reached, at which point the rotation of the rotor shaft is interrupted.
  • the switch-off torque of the electric motor corresponds to a monitorable current consumption of the electric motor, so that when a definable reference value for the current consumption is reached, the electric motor is switched off or the rotation of the rotor shaft is interrupted.
  • the rotor shaft is divided over its circumference into individual circular segment sections in such a way that each of these circular segment sections is assigned a form-locking element section which can be joined to a complementarily shaped form-locking element section of the locking actuator.
  • the rotor shaft can be rotated or moved into the respective ideal positions according to the said, definable division - and taking into account its current, precisely recorded angle of rotation position.
  • ideal positions represent support points that are stored in a software or computer program of a control unit for controlling or rotating the rotor shaft.
  • Free of constraint means that the two interacting form-locking element sections in relation to their associated flanks in the circumferential direction of the rotor shaft or the locking actuator do not come into contact or engage with each other without contact or are in contact with each other without contact.
  • the rotor shaft is positioned in such a way that a form-locking element section of the rotor shaft does not enclose a relative angle to or with a complementary form-locking element section of the locking actuator.
  • a form-locking element section of the rotor shaft does not enclose a relative angle to or with a complementary form-locking element section of the locking actuator.
  • ideal angle of rotation positions are used in which the two form-locking element sections that interact with one another do not enclose a relative angle to one another or with one another.
  • the two form-locking element sections are located or arranged centrally to one another in the circumferential direction of the rotor shaft or the locking actuator.
  • rotation angle positions in the sense of ideal positions can also be used, in which the two interacting form-locking element sections enclose a relative angle to one another or to each other, so that they form an off-center arrangement in the circumferential direction of the rotor shaft or the locking actuator, provided that no contact is made with respect to the said flanks of the form-locking element sections in the circumferential direction of the rotor shaft or the locking actuator.
  • a mechanical play between the two form-locking element sections in the circumferential direction of the rotor shaft or the locking actuator would be provided accordingly.
  • Such a mechanical play enables - depending on the design - a large number of possible positions of the two interacting form-locking element sections in relation to one another, in which the said contact between the said flanks does not occur.
  • a locking mechanism in which the form-locking element is moved in an axial stroke movement and longitudinally to the rotor shaft.
  • a rotor shaft with external teeth in an area of one of its ends and a complementary form-locking element can be used, which is moved in an axial stroke movement and longitudinally to the rotor shaft against and into the rotor shaft.
  • control unit has a computer program or a computer program product of the type described above, as well as a vehicle with a computer program or a computer program product of the type described above.
  • a vehicle is understood to mean any type of vehicle or motor vehicle that is powered by an electric motor, but in particular passenger cars and/or commercial vehicles in the form of electric or hybrid vehicles. These can be partially or fully autonomous vehicles.
  • Fig. 1 an arrangement of a locking actuator and a lockable rotor shaft of an electric motor
  • Fig. 2 is a systemic representation of an inverter with a control unit and the locking actuator shown in Fig. 1 with a control unit
  • Fig. 3 shows a locking process of the locking mechanism shown in Fig. 1 and
  • Fig. 4 shows an unlocking process of the locking mechanism shown in Fig. 1.
  • the locking mechanism according to Fig. 1 illustrates two positive locking elements that are complementary to one another and can be rotated relative to one another, namely a first positive locking element FE of a locking actuator SA and a second positive locking element in the form of a lockable rotor shaft RW of an electric motor (not shown) for driving a vehicle.
  • the locking actuator SA is attached to a housing (not shown) of the electric motor of an electric motor drive unit, which as such can include a gear, and can therefore be supported on this housing.
  • these two positive locking elements FE, RW are arranged coaxially to one another (unlocked state) or concentrically in sections (locked state).
  • an internal toothing IV of the form-locking element FE interacts with an external toothing AV of the rotor shaft RW, which is formed as such in a region of one end of the rotor shaft RW, in that the form-locking element FE is electrically actuated in an axial stroke movement and longitudinally to the rotor shaft RW and is thereby joined to the rotor shaft end in sections.
  • the vehicle in question which includes this locking mechanism, has an electric motor drive unit with an electric motor in the form of a permanent or separately excited synchronous machine for driving the vehicle, wherein the electric motor can optionally be combined with a reduction gear, a high-voltage battery and an inverter, which is included in the vehicle's power electronics and which establishes the connection between the electric motor and the high-voltage battery.
  • the power electronics can optionally include an integrated voltage converter, which supplies a low-voltage electrical system of the vehicle from the vehicle's high-voltage electrical system.
  • a control unit of the inverter controls, regulates and monitors the electric motor and ensures that the torque supply and speed control of a vehicle's drive train are as required.
  • the inverter also converts the direct current of the high-voltage battery into the alternating current required by the electric motor.
  • the power electronics or the inverter included in the power electronics not only supplies the electric motor with electricity, but also the high-voltage battery - namely when the electric motor works as a generator and feeds electricity into the high-voltage battery.
  • recuperation it converts the alternating current generated by the electric motor into direct current and uses it to charge the high-voltage battery.
  • Fig. 2 illustrates a systemic connection between the inverter or an inverter-specific control unit SEinv and the locking actuator or a locking actuator-specific control unit SESA.
  • the control unit SESA displays or outputs an actuator state AZ and a locking or locking state VZ.
  • Fig. 3 illustrates a wound arrangement of the internal toothing IV of the form-locking element FE and the external toothing AV of the rotor shaft RW relative to one another, namely relative to a circumferential direction and a longitudinal direction of the two form-locking elements FE, RW.
  • the internal toothing IV is stationary relative to the circumferential direction of the two form-locking elements FE, RW and the external toothing AV is rotatable relative to the internal toothing IV.
  • this angular extension of such a circular segment section is illustrated as the segment length SL.
  • this angular extension corresponds to a pitch-related arcuate distance between the centers of two adjacent teeth of the internal toothing IV or the centers of two adjacent tooth gaps of the external toothing AV.
  • This segment length SL according to Fig. 3 - expressed in degrees (angle) - describes a step size from one ideal alignment to the next ideal alignment of the two form-locking elements FE, RW to each other, whereby in these ideal alignments the respectively assigned segment lengths SL do not have or include any angular offset to each other. This means that these respectively assigned segment lengths SL coincide exactly relative to each other and thus do not represent any displacement or deviation from each other in the circumferential direction of the two form-locking elements FE, RW.
  • Such an ideal alignment of the two form-locking elements FE, RW to one another is illustrated by the top arrangement of the internal toothing IV and the external toothing AV shown in Fig. 3.
  • the two form-locking elements FE, RW are not joined together.
  • the locking mechanism formed by the two form-locking elements FE, RW is therefore unlocked or unlocked.
  • One of these ideal alignments in a direction of rotation of the rotor shaft RW must be determined in the sense of an initial position or location in which the two form-locking elements FE, RW can be joined together with respect to the respective assigned tooth flanks without contact and thus without constraint and consequently with optimized force from the perspective of the locking actuator SA.
  • the rotor shaft RW can be rotated into the respective ideal orientations or the corresponding rotation angle positions according to the specified pitch, ie the number of circular segment sections, which is defined by the number of teeth (illustrated by the penultimate arrangement in Fig. 3).
  • An absolute rotation angle position of the rotor shaft RW is precisely recorded by means of a rotor (shaft) position sensor.
  • the said ideal alignments or the corresponding rotation angle positions of the rotor shaft RW thus represent support points that are stored as such in the control unit SEinv and can be approached.
  • the second and third arrangements of the internal toothing IV and the external toothing AV shown in Fig. 3 each illustrate a deviation Abw. 01 , Abw. 02 between the associated segment lengths SL, whereby these deviations Abw. 01 , Abw. 02 do not allow a positive locking of the locking mechanism.
  • the rotor shaft RW can be rotated in a first or in an opposite second direction of rotation or clockwise or counterclockwise to one of the said ideal orientations.
  • the rotor shaft RW can be rotated - along the shortest path - to the nearest ideal alignment or to the next support point, ie to the ideal alignment that encloses the smallest angle with the currently recorded absolute rotational angle position of the rotor shaft RW or forms the smallest angle difference, provided the ambient conditions permit it.
  • the rotor shaft RW is therefore rotated by one of these recorded angle differences to the corresponding support point.
  • the form-locking element FE is moved into the rotor shaft RW without any constraint, i.e. without contact with respect to the respective tooth flanks and consequently with optimized force from the perspective of the locking actuator SA.
  • Fig. 3 shows a positive locking of the locking mechanism.
  • the two positive locking elements FE, RW are slightly offset from each other due to play. This means that the associated circular segment sections of the two positive locking elements FE, RW are no longer exactly aligned with each other.
  • Fig. 4 illustrates an unlocking or release of the locking mechanism starting from the top arrangement shown in Fig. 4, in which a locking state or locking state of the locking mechanism is illustrated.
  • This top arrangement illustrates a state in which the external toothing AV is struck against the internal toothing IV.
  • a deviation Abw. 03 between the respectively assigned segment lengths SL is illustrated.
  • Such a tension of the rotor shaft RW against the form-locking element FE can also be caused by the fact that the rotor shaft RW, after it has been locked without any constraint by the form-locking element FE, is struck against the form-locking element FE in a defined clockwise or anti-clockwise direction in order to clamp the rotor shaft RW against the form-locking element FE in a defined manner.
  • This ensures protection against manipulation by third parties or unauthorized persons, which prevents unlocking of the locking actuator or at least makes it significantly more difficult.
  • the SEA control unit When the vehicle is started up, the SEA control unit displays a locking status VZ and outputs it to the SEinv control unit.
  • the SEinv control unit outputs a control command SB to unlock the rotor shaft RW to the SEA control unit.
  • the rotor shaft RW is then rotated by this angle difference to the last support point approached.
  • the form-locking element FE is then moved out of the rotor shaft RW without any constraint, i.e. without contact with the respective assigned tooth flanks and consequently with optimized force from the perspective of the locking actuator SA, so that a form-locking of the locking mechanism is released.
  • the vehicle can then be moved.
  • the deviation deviation 03 according to Fig. 4 is not only due to play, ie not only due to a mechanical play between the form-locking element FE and the rotor shaft RW in the circumferential direction of the locking actuator SA, but also due to an elasticity underlying the locking mechanism, through which a corresponding position of the rotor shaft RW relative to the form-locking element FE is established as a result of an occurring load acting on the locking mechanism.
  • This elasticity depends on the design of the two form-locking elements FE, RW.
  • Such a deviation Abw. 03, in which the rotor shaft RW is braced against the form-locking element FE can also be caused by an elasticity underlying the locking mechanism, whereby the deviation Abw.
  • the positioning of the rotor shaft RW can be carried out via a so-called speed control or a so-called torque control with a so-called P component and a so-called I component.
  • the said ideal alignments of the two form-locking elements FE, RW to each other or the corresponding rotational angle positions of the rotor shaft RW, which as such - as previously described - represent support points and are stored in the control unit SEinv, can also be taught by means of a learning or adaptation process, so that manufacturing tolerances between the two form-locking elements FE, RW can advantageously be compensated.
  • the previously described control units SEinv, SEA comprise a digital microprocessor unit (CPU) connected to a memory system and a bus system, a working memory (RAM) and a storage medium.
  • the CPU is designed to process commands that are executed as a program stored in a memory system, to detect input signals from the data bus and to output output signals to the data bus.
  • the memory system can have various storage media in the form of magnetic, solid-state and other non-volatile media on which a corresponding computer program for carrying out the method and the advantageous embodiments is stored.
  • the program can be be designed such that it embodies or is capable of carrying out the method aspects described here, so that the CPU can carry out the steps of such methods and thus control both the vehicle and the parking lock or locking device.
  • Suitable for carrying out the proposed method is a computer program which has program code means for carrying out all the steps of any of the claims or method claims when the program is executed in the CPU.
  • the computer program can be easily read into existing control electronics and used to control both the vehicle and the locking actuator - or the parking lock or locking device.
  • a computer program product is provided with program code means stored on a computer-readable data carrier in order to carry out the method according to any of the claims when the computer program product is executed in the CPU.
  • the computer program product can also be integrated into the control electronics as a retrofit option.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zum definierten Verspannen einer Rotorwelle (RW) eines Elektromotors, insbesondere zum Antrieb eines Fahrzeugs, vorgeschlagen, nachdem die Rotorwelle (RW) in eine definierte Drehwinkelposition positioniert und ein Formschlusselement (FE) eines Sperraktuators (SA) in einer Hubbewegung verzwängungsfrei in die Rotorwelle (RW) hinein verfahren wurde, um sie zu verriegeln. Dabei wird das Positionieren der Rotorwelle (RW) mittels eines Rotor(wellen)- positionssensors absolut erfasst. Und zudem wird die Rotorwelle (RW) in diesem verriegelten Zustand im oder gegen den Uhrzeigersinn definiert gegen das Formschlusselement (FE) angeschlagen, um die Rotorwelle (RW) gegen das Formschlusselement (FE) definiert zu verspannen. Es werden zudem ein Computerprogramm, ein Computerprogrammprodukt, ein System sowie ein Fahrzeug vorgeschlagen.

Description

Beschreibung
Verfahren zum definierten Verspannen einer Rotorwelle eines Elektromotors, Computerprogramm, Computerprogrammprodukt, System und Fahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum definierten Verspannen einer Rotorwelle eines Elektromotors, insbesondere zum Antrieb eines Fahrzeugs.
Die Erfindung betrifft zudem ein Computerprogramm sowie ein Computerprogrammprodukt, welche jeweils dieses Verfahren abbilden, ein System mit einem Sperraktuator und einer mit dem Sperraktuator verbundenen Steuereinheit, wobei die Steuereinheit ein solches Computerprogramm oder Computerprogrammprodukt aufweist, sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Computerprogramm oder Computerprogrammprodukt.
Es sind Parksperren bekannt, bei welchen ein elektrisch aktuierbarer Hebel mit einem sog. Klinkenzahn mit einem Zahnrad eines Antriebsstrangs zusammenwirkt, um den Antriebsstrang zu blockieren bzw. zu verriegeln. Es sei beispielsweise die Druckschrift DE 102017 102 804 A1 genannt, die eine solche Parksperre mit einem Klinkenmechanismus beschreibt.
Auch sind Parksperren bekannt, deren Sperrorgan bzw. Sperrelement geradlinig entlang einer Bewegungsbahn verstellbar bzw. verfahrbar ist. Es sei beispielsweise die Druckschrift DE 10 2019 110 384 A1 genannt, die eine solche Parksperre mit einem Sperrbolzen beschreibt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, derartige Parksperren vor Manipulationsversuchen Dritter bzw. Unbefugter zu sichern.
Diese Aufgabe wird durch ein gemäß Anspruch 1 vorgeschlagenes und unter Schutz gestelltes Verfahren gelöst. Es wird ein Verfahren zum definierten Verspannen einer Rotorwelle eines Elektromotors, insbesondere zum Antrieb eines Fahrzeugs, vorgschlagen, nachdem die Rotorwelle in eine definierte Drehwinkelposition positioniert und ein Formschlusselement eines Sperraktuators in einer Hubbewegung verzwängungsfrei in die Rotorwelle hinein verfahren wurde, um sie zu verriegeln.
Dabei wird das Positionieren der Rotorwelle mittels eines Rotor(wellen)positions- sensors absolut erfasst.
Und zudem wird die Rotorwelle in diesem verriegelten Zustand im oder gegen den Uhrzeigersinn definiert gegen das Formschlusselement angeschlagen, um die Rotorwelle gegen das Formschlusselement definiert zu verspannen.
Mittels eines sog. Rotor(wellen)positionssensors lässt sich eine Position bzw. Lage eines Rotors des Elektromotors und somit eine Position bzw. Lage der besagten Rotorwelle, auf welcher der Rotor angeordnet ist, relativ zu den drei Phasen bzw. zu den Polen eines Stators des Elektromotors genau bestimmen. Der Rotor(wellen)- positionssensor ermöglicht somit einerseits eine effiziente Kommutierung des Elektromotors und andererseits eine Bereitstellung einer absoluten Drehwinkelposition der Rotorwelle.
Der Rotor(wellen)positionssensor kann dabei in Gestalt eines induktiv wirkenden Signalgebers oder in Gestalt eines Hall-Gebers ausgeführt sein, deren Funktionsweise dem Fachmann hinreichend bekannt ist. Der Rotor(wellen)positionssensor kann dabei elektromotorseitig bzw. fahrzeugantriebsseitig, d.h. an einem Traktionsantrieb eines Fahrzeugs in Gestalt eines Elektromotors oder aber auch sperraktuatorseitig, d.h. am Sperraktuator vorgesehen sein.
Die nach dem vorgeschlagenen Verfahren gezielt herbeigeführte Verspannung bewirkt bzw. gewährleistet einen effizienten Manipulationsschutz, welcher eine Entriegelung des Sperraktuators durch Dritte bzw. Unbefugte unterbindet oder aber zumindest signifikant erschwert. Und bei einem Versuch den Sperraktuator im verspannten Zustand des Sperrmechanismus zu manipulieren, etwa durch Anlegen eines Stromes an den Aktuator, reicht die dabei seitens des Aktuators erzeugte Kraft nicht für den Entriegelungsvorgang aus.
Dabei kann die Rotorwelle gegen das Formschlusselement bis zum Erreichen eines definierbaren elektromotorischen Abschaltmoments des Elektromotors angeschlagen werden, bei welchem die Verdrehung der Rotorwelle unterbrochen wird.
Das Abschaltmoment des Elektromotors korrespondiert dabei zu einer überwachbaren Stromaufnahme des Elektromotors, so dass bei Erreichen eines definierbaren Referenzwertes für die Stromaufnahme der Elektromotor abgeschaltet bzw. die Verdrehung der Rotorwelle unterbrochen wird.
Zum Bestimmen von einer Vielzahl von definierbaren idealen Drehwinkelpositionen bzw. Idealpositionen der Rotorwelle, in welchen die Rotorwelle mittels des Formschlusselements verzwängungsfrei verriegelbar oder entriegelbar ist, wird die Rotorwelle über ihren Umfang in einzelne Kreissegmentabschnitte derart untereilt, dass jedem dieser Kreissegmentabschnitte ein Formschlusselementabschnitt zugeordnet wird, welcher mit einem dazu komplementär ausgeformten Formschlusselementabschnitt des Sperraktuators fügbar ist.
Ausgehend von einer einmal zu bestimmenden bzw. bestimmten Initialposition der Rotorwelle, unter welcher als solcher eine dieser besagten idealen Drehwinkelpositionen bzw. Idealpositionen der Rotorwelle relativ zum Formschlusselement des Sperraktuators zu verstehen ist, lässt sich die Rotorwelle entsprechend der besagten, definierbaren Teilung - und unter Berücksichtigung ihrer aktuellen, exakt erfassten Drehwinkelposition - in die jeweiligen Idealpositionen verdrehen bzw. verfahren. Diese sog. Idealpositionen stellen dabei Stützstellen dar, welche in einer Software bzw. einem Computerprogramm einer Steuereinheit zur Ansteuerung bzw. Verdrehung der Rotorwelle hinterlegt sind.
Verzwängungsfrei bedeutet dabei, dass die beiden miteinander zusammenwirkenden Formschlusselementabschnitte in Bezug auf ihre zugeordneten Flanken in Umfangsrichtung der Rotorwelle bzw. des Sperraktuators nicht in Kontakt kommen bzw. kontaktlos ineinandergreifen bzw. kontaktlos zueinanderstehen.
Es wird vorgeschlagen, zur Unterteilung des Umfangs der Rotorwelle eine gleichmäßige Teilung zu verwenden. Dies vereinfacht das Positionieren der Rotorwelle, ausgehend von der besagten, einmal bestimmten und festgelegten Initialposition.
Es wird zudem vorgeschlagen, dass die Rotorwelle derart positioniert wird, dass ein Formschlusselementabschnitt der Rotorwelle zu bzw. mit einem dazu komplementär ausgeformten Formschlusselementabschnitt des Sperraktuators keinen Relativwinkel einschließt. D.h., dass ideale Drehwinkelpositionen verwendet werden, in welchen die beiden miteinander zusammenwirkenden Formschlusselementabschnitte keinen Relativwinkel zueinander bzw. miteinander einschließen. D.h., dass die beiden Formschlusselementabschnitte in Umfangsrichtung der Rotorwelle bzw. des Sperraktuators mittig zueinander liegen bzw. angeordnet sind.
Alternativ dazu können auch Drehwinkelpositionen im Sinne von Idealpositionen verwendet werden, in welchen die beiden miteinander zusammenwirkenden Formschlusselementabschnitte einen Relativwinkel zueinander bzw. miteinander einschließen, so dass sie eine in Umfangsrichtung der Rotorwelle bzw. des Sperraktuators außermittige Anordnung zueinander bilden, sofern in Bezug auf die besagten Flanken der Formschlusselementabschnitte in Umfangsrichtung der Rotorwelle bzw. des Sperraktuators kein Kontakt zustande kommt. Dabei würde ein mechanisches Spiel zwischen den beiden Formschlusselementabschnitten in Umfangsrichtung der Rotorwelle bzw. des Sperraktuators entsprechend vorgesehen werden. Ein solches mechanisches Spiel ermöglicht dabei - je nach Auslegung - eine Vielzahl von möglichen Positionen der beiden miteinander zusammenwirkenden Formschlusselementabschnitte zueinander, in welchen der besagte Kontakt zwischen den besagten Flanken nicht zustande kommt.
In einer Ausführung wird ein Sperrmechanismus vorgeschlagen, bei welchem das Formschlusselement in einer Axialhubbewegung und längs zur Rotorwelle verfahren wird. Dabei kann eine Rotorwelle mit einer Außenverzahnung in einem Bereich eines ihrer Enden und ein dazu komplementär ausgeformtes Formschlusselement verwendet werden, welches in einer Axialhubbewegung und längs zur Rotorwelle gegen und in die Rotorwelle hinein verfahren wird.
Es wird zudem ein Computerprogramm zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens vorgeschlagen sowie ein Computerprogrammprodukt, umfassend Programmcode-Mittel, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um das zuvor beschriebene Verfahren durchzuführen, wenn die Programmcode-Mittel auf einem Computer ausgeführt werden.
Des Weiteren wird ein System mit einem Sperraktuator und einer Steuereinheit, die mit dem Sperraktuator verbunden ist, vorgeschlagen, wobei die Steuereinheit ein Computerprogramm oder ein Computerprogrammprodukt der zuvor beschriebenen Art aufweist, sowie ein Fahrzeug mit einem Computerprogramm oder einem Computerprogrammprodukt der zuvor beschriebenen Art.
Unter einem Fahrzeug ist dabei jede Art von Fahrzeug bzw. Kraftfahrzeug zu verstehen, welches elektromotorisch betrieben wird, insbesondere aber Personenkraftwagen und / oder Nutzfahrzeuge in Gestalt von Elektro- oder Hybridfahrzeugen. Dabei kann es sich um teilautonom oder vollautonom betriebene Fahrzeuge handeln.
Es zeigen, teilweise schematisch:
Fig. 1 eine Anordnung eines Sperraktuators und einer sperrbaren Rotorwelle eines Elektromotors,
Fig. 2 eine systemische Darstellung eines Inverters mit einer Steuereinheit und des in Fig. 1 gezeigten Sperraktuators mit einer Steuereinheit, Fig. 3 einen Verriegelungsvorgang des in Fig. 1 gezeigten Sperrmechanismus und
Fig. 4 einen Entriegelungsvorgang des in Fig. 1 gezeigten Sperrmechanismus.
Der Sperrmechanismus nach Fig. 1 veranschaulicht dabei zwei zueinander komplementär ausgebildete sowie relativ zueinander verdrehbare Formschlusselemente, und zwar ein erstes Formschlusselement FE eines Sperraktuators SA sowie ein zweites Formschlusselement in Gestalt einer sperrbaren Rotorwelle RW eines - nicht gezeigten - Elektromotors zum Antrieb eines Fahrzeugs. Der Sperraktuator SA ist dabei an einem - nicht gezeigten - Gehäuse des Elektromotors einer Elektromotor-Antriebseinheit, die als solche ein Getriebe umfassen kann, angebracht und kann sich daher an diesem Gehäuse abstützten. Je nach dem, in welchem Zustand sich der Sperrmechanismus befindet, sind diese beiden Formschlusselemente FE, RW zueinander koaxial (entriegelter Zustand) oder abschnittsweise konzentrisch (verriegelter Zustand) angeordnet.
Dabei wirkt eine Innenverzahnung IV des Formschlusselements FE mit einer Außenverzahnung AV der Rotorwelle RW zusammen, welche als solche in einem Bereich eines Endes der Rotorwelle RW ausgeformt ist, indem das Formschlusselement FE in einer Axialhubbewegung und längs zur Rotorwelle RW elektrisch aktuiert und dabei mit dem Rotorwellenende abschnittsweise gefügt wird.
Das besagte Fahrzeug, welches diesen Sperrmechanismus umfasst, weist eine Elektromotor-Antriebseinheit mit einem Elektromotor in Gestalt einer permanentöder fremderregten Synchronmaschine zum Antrieb des Fahrzeugs auf, wobei der Elektromotor ggf. mit einem Reduktionsgetriebe kombiniert sein kann, eine Hochvolt-Batterie sowie einen Inverter, welcher von einer Leistungselektronik des Fahrzeugs umfasst ist und welcher die Verbindung zwischen dem Elektromotor und der Hochvolt-Batterie herstellt. Die Leistungselektronik kann dabei optional einen integrierten Spannungswandler umfassen, welcher ein Niedervolt-Bordnetz des Fahrzeugs aus dem Hochvolt-Bordnetz des Fahrzeugs versorgt. Eine Steuereinheit des Inverters steuert, regelt und überwacht den Elektromotor und sorgt für eine anforderungsgerechte Drehmomentversorgung und Drehzahlsteuerung eines Antriebsstrangs des Fahrzeugs. Außerdem wandelt der Inverter die Gleichspannung der Hochvolt-Batterie in die vom Elektromotor benötigte Wechselspannung um.
Die Leistungselektronik bzw. der von der Leistungselektronik umfasste Inverter versorgt nicht nur den Elektromotor mit Strom, sondern auch die Hochvolt-Batterie - nämlich dann, wenn der Elektromotor als Generator arbeitet und Strom in die Hochvolt-Batterie einspeist. Bei diesem als Rekuperation bezeichneten Vorgang wandelt sie den vom Elektromotor erzeugten Wechselstrom in Gleichstrom um und lädt damit die Hochvolt-Batterie.
Fig. 2 veranschaulicht eine systemische Verbindung zwischen dem besagten Inverter bzw. einer invertereigenen Steuereinheit SEinv und dem Sperraktuator bzw. einer sperraktuatoreigenen Steuereinheit SESA. Die Steuereinheit SEinv gibt dabei in Abhängigkeit von Eingangsparametern FP des Fahrzeugs (FP = Fahrzeugparameter) einen Steuerbefehl SB an die Steuereinheit SESA aus, woraufhin der Sperraktuator SA die Rotorwelle RW verriegelt bzw. sperrt oder entriegelt bzw. entsperrt. Seitens der Steuereinheit SESA werden ein Aktuatorzustand AZ sowie ein Verriegelungs- bzw. Sperrzustand VZ angezeigt bzw. ausgebeben.
Fig. 3 veranschaulicht eine aufgewickelt dargestellte Anordnung der Innenverzahnung IV des Formschlusselements FE und der Außenverzahnung AV der Rotorwelle RW zueinander, und zwar relativ zu einer Umfangsrichtung sowie einer Längsrichtung der beiden Formschlusselemente FE, RW. Die Innenverzahnung IV ist dabei relativ zur Umfangsrichtung der beiden Formschlusselemente FE, RW ortsfest und die Außenverzahnung AV ist zur Innenverzahnung IV relativ verdrehbar.
Dabei sind sowohl das Formschlusselement FE als auch die Rotorwelle RW gemäß einer definierbaren gemeinsamen Teilung über den jeweils zugeordneten Umfang in gleichmäßige Kreissegmentabschnitte untereilt (Kreissegmentabschnitt = 3607n; n = Anzahl der Zähne), welche somit allesamt die gleiche Winkelerstreckung aufweisen.
In der aufgewickelten Darstellung nach Fig. 3 ist diese Winkelerstreckung eines solchen Kreissegmentabschnitts als Segmentlänge SL veranschaulicht. Und bezogen auf einen Radius vom Mittelpunkt des Formschlusselements FE bzw. vom Mittelpunkt der Rotorwelle RW entspricht diese Winkelerstreckung einem teilungsbedingt bogenförmigen Abstand zwischen den Mitten zweier benachbarter Zähne der Innenverzahnung IV bzw. den Mitten zweier benachbarter Zahnlücken der Außenverzahnung AV.
Diese Segmentlänge SL nach Fig. 3 - in Grad (Winkel) ausgedrückt - beschreibt dabei eine Schrittweite von einer idealen Ausrichtung zur nächsten idealen Ausrichtung der beiden Formschlusselemente FE, RW zueinander, wobei in diesen idealen Ausrichtungen die jeweils zugeordneten Segmentlängen SL keinen Winkelversatz zueinander aufweisen bzw. einschließen. D.h., dass diese jeweils zugeordneten Segmentlängen SL relativ zueinander exakt zusammenfallen und somit in Umfangsrichtung der beiden Formschlusselemente FE, RW keine Verschiebung bzw. Abweichung zueinander darstellen.
Eine solch ideale Ausrichtung der beiden Formschlusselemente FE, RW zueinander ist durch die in Fig. 3 dargestellte oberste Anordnung der Innenverzahnung IV und der Außenverzahnung AV veranschaulicht. In dieser Anordnung sind die beiden Formschlusselemente FE, RW nicht miteinander gefügt. Der Sperrmechanismus, den die beiden Formschlusselemente FE, RW ausbilden, ist also entriegelt bzw. entsperrt. Eine dieser idealen Ausrichtungen in einer Drehrichtung der Rotorwelle RW gilt es dabei im Sinne einer Initialposition bzw. -läge zu bestimmen, in welcher die beiden Formschlusselemente FE, RW bezüglich der jeweiligen, zugeordneten Zahnflanken kontaktlos und somit verzwängungsfrei und infolgedessen aus Sicht des Sperraktuators SA kraftoptimiert miteinander gefügt werden können. In Kenntnis dieser einmal bestimmten Initialposition lässt sich die Rotorwelle RW entsprechend der festgelegten Teilung, d.h. der Anzahl der Kreissegmentabschnitte nach, welche durch die Anzahl der Zähne definiert wird, in die jeweiligen Idealausrichtungen bzw. in die dazu korrespondierenden Drehwinkelpositionen verdrehen (veranschaulicht durch die vorletzte Anordnung in Fig. 3). Dabei wird eine absolute Drehwinkelposition der Rotorwelle RW mittels eines Rotor(wellen)positionssensors exakt erfasst.
So lassen sich die Umfänge der beiden Formschlusselemente FE, RW in z. B. n = 32 (weil jeweils 32 Zähne aufweisend) Kreissegmentabschnitte unterteilen, so dass sich jeweils gleichmäßige Kreissegmentabschnitte von 360732 = 11 ,25° ergeben. Die besagten Idealausrichtungen bzw. die dazu korrespondierenden Drehwinkelpositionen der Rotorwelle RW stellen somit Stützstellen dar, die als solche in der Steuereinheit SEinv hinterlegt sind und angefahren werden können.
Die in der Fig. 3 dargestellte zweite und dritte Anordnung der Innenverzahnung IV und der Außenverzahnung AV veranschaulichen jeweils eine Abweichung Abw. 01 , Abw. 02 zwischen den zugeordneten Segmentlängen SL, wobei diese Abweichungen Abw. 01 , Abw. 02 einen Formschluss des Sperrmechanismus nicht zulassen.
In einer Parksituation, in welcher das Fahrzeug zum Stillstand gebracht und verriegelt werden soll, kann die Rotorwelle RW in einer ersten oder in einer dazu entgegengesetzten zweiten Drehrichtung bzw. im oder gegen den Uhrzeigersinn bis in eine der besagten Idealausrichtungen verdreht werden.
Die Rotorwelle RW kann dabei - dem kürzesten Weg nach - in die nächstgelegene Idealausrichtung bzw. bis zur nächsten Stützstelle verdreht werden, d.h. in diejenige Idealausrichtung, welche mit der aktuell erfassten absoluten Drehwinkelposition der Rotorwelle RW den kleinsten Winkel einschließt bzw. die kleinste Winkeldifferenz bildet, sofern es die Umgebungsbedingungen zulassen. Die Rotorwelle RWwird demnach um eine dieser erfassten Winkeldifferenzen bis in die entsprechende Stützstelle verdreht. In der vorletzten in Fig. 3 dargestellten Anordnung, in welcher eine solch ideale Ausrichtung der Rotorwelle RW zum Formschlusselement FE veranschaulicht ist, wird seitens der Steuereinheit SEinv des Inverters der Steuerbefehl SB zur Verriegelung der Rotorwelle RW an die Steuereinheit SEA des Sperraktuators SA ausgegeben, woraufhin das Formschlusselement FE - während das Fahrzeug stillsteht (Fahrzeuggeschwindigkeit = 0 km/h) - eklektisch gegen die Rotorwelle RW aktuiert bzw. verfahren wird. Dabei wird das Formschlusselement FE verzwäng- ungsfrei, d.h. mit Bezug auf die jeweiligen Zahnflanken kontaktlos und infolgedessen aus Sicht des Sperraktuators SA kraftoptimiert in die Rotorwelle RW hinein verfahren.
In der letzten bzw. untersten Anordnung in Fig. 3 ist ein Formschluss des Sperrmechanismus veranschaulicht. Dabei sind die beiden Formschlusselemente FE, RW spielbedingt zueinander leicht versetzt. D.h., dass die zugeordneten Kreissegmentabschnitte der beiden Formschlusselemente FE, RW nicht mehr exakt zueinander ausgerichtet sind.
Fig.4 hingegen veranschaulicht eine Entsperrung bzw. Entriegelung des Sperrmechanismus ausgehend von der in Fig. 4. dargestellten obersten Anordnung, in welcher ein Sperrzustand bzw. Verriegelungszustand des Sperrmechanismus veranschaulicht ist. Dabei veranschaulicht diese oberste Anordnung einen Zustand, in welchem die Außenverzahnung AV gegen die Innenverzahnung IV angeschlagen ist. In dieser Anordnung ist eine Abweichung Abw. 03 zwischen den jeweils zugeordneten Segmentlängen SL veranschaulicht.
Dies kann zum einen dadurch bedingt sein, dass das Fahrzeug uneben abgestellt wird, so dass sich das Fahrzeug neigungsbedingt am Sperraktuator SA und somit am Gehäuse des Elektromotors abstützt. Dies wiederum bedingt eine Verspannung der Rotorwelle RW gegen das Formschlusselement FE.
Eine solche Verspannung der Rotorwelle RW gegen das Formschlusselement FE kann zum anderen auch dadurch bedingt sein, dass die Rotorwelle RW, nachdem sie durch das Formschlusselement FE verzwängungsfrei verriegelt worden ist, im oder gegen den Uhrzeigersinn definiert gegen das Formschlusselement FE angeschlagen wird, um die Rotorwelle RW gegen das Formschlusselement FE definiert zu verspannen. Dadurch wird ein Manipulationsschutz gegenüber Dritten bzw. Unbefugten gewährleistet, welcher eine Entriegelung des Sperraktuators unterbindet oder aber zumindest signifikant erschwert.
Bei einer Inbetriebnahme des Fahrzeugs wird seitens der Steuereinheit SEA ein Verriegelungszustand VZ angezeigt und an die Steuereinheit SEinv ausgegeben. Die Steuereinheit SEinv gibt einen Steuerbefehl SB zur Entriegelung der Rotorwelle RW an die Steuereinheit SEA aus. Daraufhin wird die Rotorwelle RW - bei stillstehendem Fahrzeug (Fahrzeuggeschwindigkeit = 0 km/h) und in Kenntnis der exakt erfassten absoluten Position bzw. Lage der Rotorwelle RW - in die Drehwinkelposition positioniert, in welcher sie zuvor verriegelt wurde und mit welcher die aktuell erfasste absolute Drehwinkelposition der Rotorwelle RW einen Winkel einschließt bzw. eine Winkeldifferenz bildet, um die Rotorwelle RW zu entspannen. Die Rotorwelle RWwird demnach um diese Winkeldifferenz in die zuletzt angefahrene Stützstelle verdreht.
Anschließend wird das Formschlusselement FE verzwängungsfrei, d.h. mit Bezug auf die jeweiligen, zugeordneten Zahnflanken kontaktlos und infolgedessen aus Sicht des Sperraktuators SA kraftoptimiert aus der Rotorwelle RW heraus verfahren, so dass ein Formschluss des Sperrmechanismus aufgelöst wird. Das Fahrzeug kann daraufhin bewegt werden.
Die Abweichung Abw. 03 nach Fig. 4 ist dabei nicht nur spielbedingt, d.h. nicht nur durch ein mechanisches Spiel zwischen dem Formschlusselement FE und der Rotorwelle RW in Umfangsrichtung des Sperraktuators SA bedingt, sondern auch durch eine dem Sperrmechanismus zugrunde liegende Elastizität, durch welche sich infolge einer sich einstellenden Belastung, welche auf den Sperrmechanismus wirkt, eine entsprechende Position der Rotorwelle RW relativ zum Formschlusselement FE einstellt. Diese Elastizität hängt dabei von der Ausbildung der beiden Formschlusselement FE, RW ab. Eine derartige Abweichung Abw. 03, bei welcher die Rotorwelle RW gegen das Formschlusselement FE verspannt ist, kann aber auch nur durch eine dem Sperrmechanismus zugrunde liegende Elastizität bedingt sein, wobei sich die Abweichung Abw. 03 in Verbindung mit einer sich einstellenden bzw. darstellenden Belastung einstellt, die als solche auf den Sperrmechanismus wirkt. Dies hängt davon ab, wie die beiden miteinander zusammenwirkenden Formschlusselemente FE, RW abschnittsweise ausgeformt bzw. ausgebildet sind. Es sei an dieser Stelle eine Verzahnungspaarung in Gestalt einer Hirthzverzahnung genannt, die als solche kein mechanisches Spiel zulässt.
Die Positionierung der Rotorwelle RW kann dabei über eine sog. Drehzahlregelung oder eine sog. Drehmomentregelung mit einem sog. P-Anteil und einem sog. I-Anteil erfolgen.
Die besagten Idealausrichtungen der beiden Formschlusselemente FE, RW zueinander bzw. die dazu korrespondierenden Drehwinkelpositionen der Rotorwelle RW, die als solche - wie zuvor beschrieben wurde - Stützstellen darstellen und in der Steuereinheit SEinv hinterlegt sind, können zudem mittels eines Lern- bzw. Adaptionsverfahrens angelernt werden, so dass Fertigungstoleranzen zwischen den beiden Formschlusselementen FE, RW vorteilhafterweise ausgeglichen werden können.
Die zuvor beschriebenen Steuereinheiten SEinv, SEA umfassen dabei eine mit einem Speichersystem und einem Bussystem datenverbundene digitale Mikroprozessoreinheit (CPU), einen Arbeitsspeicher (RAM) sowie ein Speichermittel. Die CPU ist dabei ausgebildet, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm ausgeführt sind, abzuarbeiten, Eingangssignale vom Datenbus zu erfassen und Ausgangssignale an den Datenbus abzugeben. Das Speichersystem kann verschiedene Speichermedien in Gestalt magnetischer, Festkörper- und anderer nicht-flüchtiger Medien besitzen, auf dem ein entsprechendes Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens sowie der vorteilhaften Ausgestaltungen gespeichert ist. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahrensaspekte verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die CPU die Schritte solcher Verfahren ausführen und damit sowohl das Fahrzeug als auch die Parksperre bzw. Sperrvorrichtung steuern kann.
Zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens geeignet ist ein Computerprogramm, welches Programmcode-Mittel aufweist, um alle Schritte von jedem beliebigen der Ansprüche bzw. Verfahrensansprüche durchzuführen, wenn das Programm in der CPU ausgeführt wird.
Das Computerprogramm kann dabei mit einfachen Mitteln in eine bereits bestehende Ansteuerelektronik eingelesen und verwendet werden, um sowohl das Fahrzeug als auch den Sperraktuator - bzw. die Parksperre bzw. die Sperrvorrichtung - zu steuern.
Hierfür vorgesehen ist ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode-Mitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um das Verfahren nach jedem beliebigen der Ansprüche durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der CPU ausgeführt wird. Das Computerprogrammprodukt kann auch als Nachrüstoption in die Ansteuerelektronik integriert werden.
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert werden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere im Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum definierten Verspannen einer Rotorwelle (RW) eines Elektromotors, insbesondere zum Antrieb eines Fahrzeugs, nachdem die Rotorwelle (RW) in eine definierte Drehwinkelposition positioniert und ein Formschlusselement (FE) eines Sperraktuators (SA) in einer Hubbewegung verzwängungsfrei in die Rotorwelle (RW) hinein verfahren wurde, um sie zu verriegeln, wobei das Positionieren der Rotorwelle (RW) mittels eines Rotor(wellen)- positionssensors absolut erfasst wird, wobei die Rotorwelle (RW) in diesem verriegelten Zustand im oder gegen den Uhrzeigersinn definiert gegen das Formschlusselement (FE) angeschlagen wird, um die Rotorwelle (RW) gegen das Formschlusselement (FE) definiert zu verspannen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei zum Bestimmen von einer Vielzahl von definierbaren Drehwinkelpositionen der Rotorwelle (RW), in welchen die Rotorwelle (RW) mittels des Formschlusselements (FE) verzwängungsfrei verriegelbar oder entriegelbar ist, die Rotorwelle (RW) über ihren Umfang in einzelne Kreissegmentabschnitte derart untereilt wird, dass jedem dieser Kreissegmentabschnitte ein Formschlusselementabschnitt zugeordnet wird, welcher mit einem dazu komplementär ausgeformten Formschlusselementabschnitt des Sperraktuators (SA) fügbar ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei zur Unterteilung des Umfangs der Rotorwelle (RW) eine gleichmäßige Teilung verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rotorwelle (RW) derart positioniert wird, dass ein Formschlusselementabschnitt der Rotorwelle (RW) zu einem dazu komplementär ausgeformten Formschlusselementabschnitt des Sperraktuators (SA) keinen Relativwinkel einschließt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Formschlusselement (FE) in einer Axialhubbewegung und längs zur Rotorwelle (RW) verfahren wird.
6. Computerprogramm zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5.
7. Computerprogrammprodukt umfassend Programmcode-Mittel, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5 durchzuführen, wenn die Programmcode-Mittel auf einem Computer ausgeführt werden.
8. System mit einem Sperraktuator (SA) und einer Steuereinheit (SEinv, SESA) zur Aktuierung des Sperraktuators (SA), wobei die Steuereinheit (SEinv,
SESA) ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 7 aufweist.
9. Fahrzeug mit einem Computerprogrammprodukt nach Anspruch 7.
EP24714169.0A 2023-04-05 2024-03-20 Verfahren zum definierten verspannen einer rotorwelle eines elektromotors, computerprogramm, computerprogrammprodukt, system und fahrzeug Pending EP4690437A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023203152.3A DE102023203152A1 (de) 2023-04-05 2023-04-05 Verfahren zum definierten Verspannen einer Rotorwelle eines Elektromotors, Computerprogramm, Computerprogrammprodukt, System und Fahrzeug
PCT/EP2024/057400 WO2024208587A1 (de) 2023-04-05 2024-03-20 Verfahren zum definierten verspannen einer rotorwelle eines elektromotors, computerprogramm, computerprogrammprodukt, system und fahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4690437A1 true EP4690437A1 (de) 2026-02-11

Family

ID=90473423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP24714169.0A Pending EP4690437A1 (de) 2023-04-05 2024-03-20 Verfahren zum definierten verspannen einer rotorwelle eines elektromotors, computerprogramm, computerprogrammprodukt, system und fahrzeug

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4690437A1 (de)
DE (1) DE102023203152A1 (de)
WO (1) WO2024208587A1 (de)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010049972A1 (de) * 2010-10-28 2012-05-03 Neumayer Tekfor Holding Gmbh Getriebe und Parksperre
DE102017102804B4 (de) 2017-02-13 2019-03-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung zum Betätigen einer Parksperre
DE102017121007A1 (de) * 2017-09-12 2019-03-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Parksperre und Verfahren zur Betätigung dieser
EP3620676B1 (de) * 2018-09-05 2023-12-13 Ningbo Geely Automobile Research & Development Co. Ltd. Getriebe
DE102019110384A1 (de) 2019-04-18 2020-10-22 Fte Automotive Gmbh Parksperrenanordnung
US11577798B2 (en) * 2020-08-12 2023-02-14 Damon Motors Inc. Locking device for electric motorcycle
DE102021208324B4 (de) 2021-07-30 2025-08-07 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Sicherung eines Fahrzeugs, Computerprogramm, Computerprogrammprodukt und Fahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
DE102023203152A1 (de) 2024-10-10
WO2024208587A1 (de) 2024-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112008004186T5 (de) Motorsperreinrichtung und Antriebseinrichtung für ein Fahrzeug
EP4441401B1 (de) Sperrmechanismus, elektromotor-antriebseinheit, fahrzeug und verfahren zum sperren einer welle eines antriebsstrangs
WO2017114643A1 (de) Redundantes, elektrisches antriebssystem zum antreiben eines vortriebsmittels eines luftfahrzeugs und verfahren zum antreiben des vortriebsmittels
EP2115857B1 (de) 18/8-synchronmotor
EP4441399B1 (de) Sperrmechanismus, elektromotor-antriebseinheit, fahrzeug und verfahren zum sperren einer welle eines antriebsstrangs
EP4689453A1 (de) Verfahren zum verzwängungsfreien entriegeln einer belastungsbedingt gegen ein formschlusselement eines sperraktuators angeschlagenen und verspannten rotorwelle eines elektromotors, computerprogramm, computerprogrammprodukt, system und fahrzeug
WO2024184122A1 (de) Verfahren zum anlernen zumindest einer verriegelungsposition eines sperraktuators, computerprogramm, computerprogrammprodukt und fahrzeug
DE102021208324B4 (de) Verfahren zur Sicherung eines Fahrzeugs, Computerprogramm, Computerprogrammprodukt und Fahrzeug
WO2024208587A1 (de) Verfahren zum definierten verspannen einer rotorwelle eines elektromotors, computerprogramm, computerprogrammprodukt, system und fahrzeug
EP4690438A1 (de) Verfahren zum positionieren einer rotorwelle eines elektromotors, computerprogramm, computerprogrammprodukt, system und fahrzeug
WO2023006496A1 (de) Verfahren zur verriegelung einer parksperre, computerprogramm, computerprogrammprodukt und fahrzeug
EP2572946A1 (de) Verriegelungsschutz für eine elektrische Lenkverriegelung
WO2013186097A1 (de) Radantriebseinheit für ein rad eines elektrisch angetriebenen fahrzeugs, fahrzeug und entsprechendes verfahren
WO2024013117A1 (de) Sperrvorrichtung, elektromotor-antriebseinheit und fahrzeug
EP3879138B1 (de) Parksperrensystem
DE102021208322A1 (de) Verfahren zur Abbremsung eines Fahrzeugs, Computerprogramm, Computerprogrammprodukt und Fahrzeug
WO2010130838A1 (de) Verbindungsvorrichtung
EP4555236A1 (de) Multifunktionaler wellenadapter, sperrvorrichtung, elektromotor-antriebseinheit und fahrzeug
EP4555233A1 (de) Sperrvorrichtung, elektromotor-antriebseinheit und fahrzeug
DE102022207254A1 (de) Sperrvorrichtung, Elektromotor-Antriebseinheit und Fahrzeug
WO2024194281A1 (de) Sperrmechanismus, sperraktuator, elektromotor-antriebseinheit, fahrzeug und verfahren zum laden einer fahrzeugbatterie
DE102024002353A1 (de) Parksperrenvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug mit einer solchen Parksperrenvorrichtung
WO2023006464A1 (de) Verfahren zur positionierung eines fahrzeugs, computerprogramm, computerprogrammprodukt und fahrzeug
DE102013220567A1 (de) Lenkradschloss, Lenksäule und Lenksystem
WO2019228967A1 (de) Bremsvorrichtung und fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20251105

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR