电动车辆以及用于该电动车辆的车载电池充电设备制造技术

示出了一种电动车辆和一种里程延长器发动机，该电动车辆和该里程延长器发动机包括运行该电动车辆和该里程延长器的控制装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的主题涉及一种电动车辆以及用于该电动车辆的充电系统，并且更具体地涉及用于给电池组充电的车载发动机发电机。所述车辆由于联接的燃烧式发动机而具有延长的运行里程，由此本专利技术涉及根据EC指令(EC-Directives)的串联式电动车。
技术介绍
已知具有电池组的电动车辆,该电池组驱动电动马达，该电动马达又驱动车辆车轮。已知两种使用电动马达的车辆，第一种是混合动力电动车辆，在该第一种车辆中，车辆包括电动马达和车载燃料驱动发动机，其中，发动机用于在某些车辆情况下驱动车轮。另一类型的电动车辆也具有车载燃料驱动发动机，但该发动机仅用于驱动发电机，该发电机又给电池充电。后一种装置被称为里程延长器，因为车载发动机/发电机使得在车辆再充电之前使车辆能够以电池组行驶的里程延长。在这种类型的混合动力车辆一也被称作具有里程延长器的电动车辆一的情况下，燃烧式发动机联接于用作发电机的电机器。燃烧式发动机将其动力传递至发电机，发电机将旋转运动转换成电能并将该电能供给到电池以使里程(车辆在没有外部充电的情况所行驶的距离)延长。可替代地，该电能能够连接于车辆的电动牵引马达。这样，燃烧式发动机能够在所有运行方面以非常好的效率运行，这对CO2排放和集合体的燃料消耗产生积极的影响。在该申请中强调了车辆中的里程延长器设计和运行的多个方面。这种集合体的第一因素是燃烧式发动机对发电机的联接，因为发动机的高燃烧能力引起曲轴上的明显的旋转不平衡以及变形。通常，为了将发电机联接到燃烧式发动机，如今已知多个方案，由此发电机的设计起到重要的作用。已知的方案——例如，根据DE 19735 021A1或者DE 10 2007 024 126A1——涉及在所谓的并联混合动力车辆中的应用，该并联混合动力车辆具有复杂的联接系统，在该复杂的联接系统中，联接零部件被轴向地联接。可以设想用于发电机轴与曲轴的连接的各种方案，例如可以设置弹性体联接器，但是，弹性体联接器需要轴向上的以及径向上的非常大的空间，并且必须选择大的公差。这些联接器也不能够吸收所需要的增大的动力扭矩。其他连接包括轴通过圆锥体或者渐缩式联接器的连接。所述连接提供刚性连接，但在长度和直径上需要空间以具有足够的刚性。此外，轴向公差是有问题的，因为在组装期间，不能够准确地确定取决于拧紧扭矩的安装位置。组装和拆卸也变得更加困难。其他连接包括轴通过内部齿的连接。但是，这些连接对于制造来说比较复杂；如果使用推力公差，产生的动量会引起机械游隙和运行噪音；组装和拆卸对于压接来说是有问题的；并且组件长度/空间要求相对高。
技术实现思路
基于本领域现状，本专利技术的目的是提供一种串联混合动力电动车辆，在该串联混合动力电动车辆中，燃烧式发动机与发电机之间的连接被非常精确地调节并具有抗扭设计，还能够实现重量的减轻和简易的组装。另一目的是在温度变化的情况下实现发电机轴和曲轴的有效的长度调节。另一目的是使发电机能够用作发动机的飞轮质量，使成本和重量减小。另一目的是通过除去周边部件，比如常规的油槽而赋予发动机最小重量。相反，本文中示出一种提供来自在压缩冲程期间产生的抽吸的“泵”的方法。另一目的是给发动机内的部件提供所需要的最小润滑。另一目的是提供具有“准备运行”条件的发动机设计。另一目的是提供用于里程延长器和车辆的优化的加热/冷却系统。在根据附图的本设计的情况下，发电机适合于安装于不同的发动机，由此联接器能够大体上由轴和外壳的任何选择的连接制造。发动机和发电机是独立的并通过连接构件连接。对于具有非常短的 曲轴的单缸发动机来说，该设计是非常合理的方案，该方案由于发电机转子的单独的轴承使发电机中的气隙能够保持较小以实现高效。在燃烧期间曲轴中的弯矩以及在轴承之间的短距离上的轴承间隙能够处于适当的布置，该布置由发电机轴承承载，因而防止转子和外壳的接触。根据燃烧式发动机与发电机之间的轴连接的设计和稳定性，发电机可以用作用于燃烧式发动机的飞轮质量，但是，由于产生的动量，这不是没有困难的，但借助本方案能够解决困难。本专利技术的内容涉及一种用于里程延长器发动机的发动机/发电机以及控制机构。在一个实施方式中，串联混合动力电动车辆与用于使运行里程延长的燃烧式发动机联接。该燃烧式发动机通过自定心的正齿轮传动装置(spur gearing)联接于里程延长器的发电机。在本专利技术的另一实施方式中，串联混合动力电动车辆与用于使运行里程延长的燃烧式发动机联接。该发动机的曲轴固定地连接于发电机的轴。固定轴承和第一浮动轴承定位在发电机的侧部上并且在发动机的侧部上的轴承构造为浮动轴承以吸收轴的由温度影响引起的长度延长。在本专利技术的另一实施方式中，燃烧式发动机包括:限定轴颈区域以及油槽的曲柄箱；与曲柄箱连通的气缸；与曲柄箱分离的凸轮链腔室；轴颈连接于曲柄箱的轴颈区域中的曲轴，其第一端延伸进入到凸轮链腔室中，而第二端延伸穿过曲柄箱；定位在气缸中的活塞；将活塞联接到曲轴的连接杆；在气缸上方的气缸盖，该气缸盖在其中具有运行气缸盖中的阀的至少一个凸轮；定位在曲轴第一端并定位在凸轮链腔室中的第一齿轮；定位在凸轮的端部上的第二齿轮；承载在第一齿轮和第二齿轮周围的链，限定在油槽与曲轴之间的通道；其中，当活塞从下止点位置移动到上止点位置时，就产生了真空，通过通道虹吸润滑油以对曲轴的至少一部分进行润滑。在本专利技术的另一方面中，燃烧式发动机包括:限定轴颈区域和油槽的曲柄箱；与曲柄箱连通的气缸；与曲柄箱分离的凸轮链腔室；轴颈连接于曲柄箱的轴颈区域中的曲轴，其弟一端延伸进入到凸轮链腔室中，弟~■端延伸芽过曲柄箱；定位在气缸中的活塞；将活塞联接到曲轴的连接杆；在气缸上方的气缸盖，该气缸盖在其中具有运行气缸盖中的阀的至少一个凸轮；定位在曲轴第一端上并定位在凸轮链腔室中的第一齿轮；定位在凸轮的端部上的第二齿轮；承载在第一齿轮和第二齿轮周围的链；在曲柄箱与凸轮链腔室之间连通的端口 ；以及阀，该阀在活塞从上止点位置移动到下止点位置时使由压缩气体和气体吹送的气流能够进入到凸轮链腔室中。在本专利技术的另一方面中，燃烧式发动机包括车辆，该车辆包括:电力推进驱动组件；用于电力推进驱动组件的第一冷却回路；发动机，该发动机包括具有油槽的曲柄箱；以及用于油槽的预加热器，该预加热器与第一冷却回路流体连通以对发动机润滑油进行预加热。在本专利技术的另一实施方式中，燃烧式发动机包括具有油槽的曲柄箱；以及用于预加热在油槽中的发动机润滑油的预加热器，该预加热器与曲柄箱的油槽形成整体。在本专利技术的另一实施方式中，燃烧式发动机包括:限定轴颈区域和油槽的曲柄箱；与曲柄箱连通的气缸；与曲柄箱分离的凸轮链腔室；轴颈连接于曲柄箱的轴颈区域中的曲轴，其第一端延伸进入到凸轮链腔室，第二端延伸穿过曲柄箱；定位在气缸中的活塞；在气缸上方的气缸盖，该气缸盖在其中具有运行气缸盖中的阀的至少一个凸轮轴；定位在曲轴第一端上并且定位在凸轮链腔室中的第一齿轮；定位在凸轮的端部上的第二齿轮；承载在第一齿轮和第二齿轮周围的链；以及油分配机构，该油分配机构用于将油槽中的油分配到凸轮链上以将润滑油输送到气缸盖。在本专利技术的另一实施方式中，燃烧式发动机包括:限定轴颈区域和油槽的曲柄箱；与曲柄箱连通的气缸；与曲柄箱分离的凸轮链腔室；轴颈连接于曲柄箱的轴颈区域中的曲轴，其弟一端延伸进入到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.09.16 EP 09170400.7;2010.06.24 US 61/358,3081.一种串联式混合动力电动车辆，其具有用于使运行里程延长的被联接的燃烧式发动机，其特征在于，所述燃烧式发动机(2)通过自定心的正齿轮传动装置(16、18)联接于里程延长器的发电机(13)。2.根据权利要求1所述的电动车辆，其特征在于，所述燃烧式发动机的曲轴(7)和所述发电机的转子轴(12)各自包括短轴(15、17)，所述短轴(15、17)设置有相应的正齿轮传动装置(16、18)。3.根据权利要求1或2所述的电动车辆，其特征在于，所述两个中空轴(7、12)通过连接螺钉(19)相连。4.根据权利要求1至3中的一项所述的电动车辆，其特征在于，所述发电机(13)用作所述燃烧式发动机的飞轮质量。5.根据权利要求1至4中的一项所述的电动车辆，其特征在于，在所述发电机侧设置有固定轴承(21)和第一浮动轴承(22)，并且所述发动机侧的轴承构造为浮动轴承(23、24)以吸收由温度影响造成的所述轴的长度延长。6.根据权利要求1至5中的一项所述的电动车辆，其特征在于，所述发电机侧的所述固定轴承(21)构造为球轴承。7.根据权利要求1至5中的一项所述的电动车辆，其特征在于，所述发电机上的和所述发动机上的浮动轴承(22、23、24)构造为具有内圈(25)的滚子轴承。8.根据权利要求1至5中的一项所述的电动车辆，其特征在于，所述发电机上的和所述发动机上的浮动轴承(22、23、24)构造为滚子轴承，由此省却了所述内圈，并且所述轴由于安装空间和轴尺寸的优化而直接用作支承表面。9.根据权利要求1至5中的一项所述的电动车辆，其特征在于，所述发电机上的和所述发动机上的浮动轴承(22、23、24)构造为球轴承，由此轴承内圈或轴承外圈以滑动连接而安装。10.根据权利要求1至9中的一项所述的电动车辆，其特征在于，所述燃烧式发动机是单缸发动机或双缸发动机。11.一种串联式混合动力电动车辆，其具有用于使运行里程延长的被联接的燃烧式发动机，所述发动机的曲轴(7)固定地连接于所述发电机(13)的轴(12)，其特征在于，所述发电机(13)用作用于所述燃烧式发动机(2)的飞轮。12.根据权利要求11所述的电动车辆，其特征在于，所述燃烧式发动机的所述曲轴(7)通过自定心的正齿轮传动装置(16、18)联接于里程延长器的所述发电机(13)。13.根据权利要求12所述的电动车辆，其特征在于，所述燃烧式发动机的所述曲轴(7)以及所述发电机的所述转子轴(12)各自包括短轴(15、17)，所述短轴(15、17)设置有相应的正齿轮传动装置(16、18)。14.根据权利要求11至13中的任一项所述的电动车辆，其特征在于，所述两个轴(7、12)是中空的并通过连接螺钉(19)相连。15.根据权利要求11至14中的一项所述的电动车辆，其特征在于，在所述发电机侧设置有固定轴承(21)和第一浮动轴承(22)，并且所述发动机侧的轴承构造为浮动轴承(23、24)以吸收由温度影响造成的所述轴的长度延长。16.根据权利要求11至15中的 一项所述的电动车辆，其特征在于，所述发电机侧的所述固定轴承(21)构造为球轴承。17.根据权利要求11至15中的一项所述的电动车辆，其特征在于，所述发电机上的和所述发动机上的浮动轴承(22、23、24)构造为具有内圈(25)的滚子轴承。18.根据权利要求11至15中的一项所述的电动车辆，其特征在于，所述发电机上的和所述发动机上的浮动轴承(22、23、24)构造为滚子轴承，由此省却了所述内圈，并且所述轴由于安装空间和轴尺寸的优化而直接用作支承表面。19.根据权利要求11至15中的一项所述的电动车辆，其特征在于，所述发电机上的和所述发动机上的浮动轴承(22、23、24)构造为球轴承，由此轴承内圈或轴承外圈以滑动连接而安装。20.根据权利要求11至19中的一项所述的电动车辆，其特征在于，所述燃烧式发动机是单缸发动机或双缸发动机。21.一种串联式混合动力电动车辆，其具有用于使运行里程延长的被联接的燃烧式发动机，所述发动机的曲轴(7)固定地连接于发电机(13)的轴(12)，其特征在于，在所述发电机侧设置有固定轴承(21)和第一浮动轴承(22)，并且所述发动机侧的轴承构造为浮动轴承(23、24)以吸收由温度影响造成的所述轴的长度延长。22.根据权利要求21所述的电动车辆，其特征在于，所述发电机侧的所述固定轴承(21)构造为球轴承。23.根据权利要求21至22中的一项所述的电动车辆，其特征在于，所述固定轴承是所述发电机的外置轴承，所述外置轴承用作用于所述曲轴和所述发电机轴的推力轴承。24.根据权利要求21至23中的一项所述的电动车辆，其特征在于，所述发电机上的和所述发动机上的浮动轴承(22、23、24)构造为具有内圈(25)的滚子轴承。25.根据权利要求21至24中的一项所述的电动车辆，其特征在于，所述发电机上的和所述发动机上的浮动轴承(22、23、24)构造为滚子轴承，由此省却了所述内圈，并且所述轴由于安装空间和轴尺寸的优化而直接用作支承表面。26.根据权利要求21至25中的一项所述的电动车辆，其特征在于，所述发电机上的和所述发动机上的浮动轴承(22、23、24)构造为球轴承，由此轴承内圈或轴承外圈以滑动连接而安装。27.根据权利要求21至26中的一项所述的电动车辆，其特征在于，所述发电机(13)用作用于所述燃烧式发动机(2)的飞轮。28.根据权利要求2 1至27中的一项所述的电动车辆，其特征在于，所述燃烧式发动机的所述曲轴(7)通过自定心的正齿轮传动装置(16、18)联接于所述里程延长器的所述发电机(13)。29.根据权利要求21至28中的任一项所述的电动车辆，其特征在于，所述两个轴(7、12)是中空的并且通过连接螺钉(19)相连。30.根据权利要求21至29中的一项所述的电动车辆，其特征在于，所述燃烧式发动机是单缸发动机或双缸发动机。31.一种燃烧式发动机，包括: 曲柄箱，所述曲柄箱限定轴颈区域以及油槽； 与所述曲柄箱连通的气缸；与所述曲柄箱分离的凸轮链腔室； 轴颈连接于所述曲柄箱的所述轴颈区域中的曲轴，其中第一端延伸到所述凸轮链腔室中，而所述第二端延伸穿过所述曲柄箱； 定位在所述气缸中的活塞； 将所述活塞联接到所述曲轴的连接杆； 位于所述气缸上方的气缸盖，所述气缸盖在其中具有操作所述气缸盖中的阀的至少一个凸轮； 第一齿轮，所述第一齿轮定位在所述曲轴第一端上并定位在所述凸轮链腔室中； 第二齿轮，所述第二齿轮定位在所述凸轮的端部上； 承载在所述第一齿轮和所述第二齿轮周围的链； 限定在所述油槽与所述曲轴之间的通道； 其中，当所述活塞从下止点位置移动到上止点位置时，产生真空，从而通过所述通道虹吸润滑油以对所述曲轴的至少一部分进行润滑。32.根据权利要求31所述的燃烧式发动机，其中，所述通道至少部分地限定在所述曲柄箱的壁内。33.根据权利要求31或32所述的燃烧式发动机，其中，所述通道至少部分地延伸穿过所述曲轴的所述第一端并对所述连接杆进行供给。34.根据权利要求31至33中任一项所述的燃烧式发动机，其中，在所述曲柄箱与所述凸轮链腔室之间限定有端口；35.根据权利要求34所述的燃烧式发动机，其中，所述端口是所述曲柄箱与所述凸轮链腔室之间仅有的连通部。36.根据权利要求31至35中任一项所述的燃烧式发动机，还包括阀，所述阀在所述活塞从上止点位置移动到下止点位置时使由压缩气体和气体吹送的气流进入到所述凸轮链腔室中。37.根据权利要求36所述的燃烧式发动机，其中，所述阀是簧片阀。38.一种燃烧式发动机,包括: 曲柄箱，所述曲柄箱限定轴颈区域以及油槽； 与所述曲柄箱连通的气缸； 与所述曲柄箱分离的凸轮链腔室； 轴颈连接于所述曲柄箱 的所述轴颈区域中的曲轴，其中第一端延伸到所述凸轮链腔室中，而第二端延伸穿过所述曲柄箱； 定位在所述气缸中的活塞； 将所述活塞联接到所述曲轴的连接杆； 位于所述气缸上方的气缸盖，所述气缸盖在其中具有操作所述气缸盖中的阀的至少一个凸轮； 第一齿轮，所述第一齿轮定位在所述曲轴第一端上并定位在所述凸轮链腔室中； 第二齿轮，所述第二齿轮定位在所述凸轮的端部上； 承载在所述第一齿轮和所述第二齿轮周围的链； 在所述曲柄箱与所述凸轮链腔室之间连通的端口 ；以及阀，所述阀在所述活塞从上止点位置移动到下止点位置时使由压缩气体和气体吹送的气流进入到所述凸轮链腔室中。39.根据权利要求38所述的燃烧式发动机，其中，所述阀是簧片阀。40.根据权利要求38或39所述的燃烧式发动机，还包括限定在所述油槽与所述曲轴之间的通道，其中，当所述活塞从下止点位置移动到上止点位置时，所述簧片阀关闭并且在所述曲柄箱中产生真空，从而通过所述通道虹吸润滑油以对所述曲轴的至少一部分进行润滑。41.根据权利要求38至40中任一项所述的燃烧式发动机，其中，所述端口是所述曲柄箱与所述凸轮链腔室之间仅有的连通部。42.一种车辆，包括: 电力推进驱动组件； 用于所述电力推进驱动组件的第一冷却回路； 发动机，所述发动机包括具有油槽的曲柄箱；以及 用于所述油槽的预加热器，所述预加热器与所述第一冷却回路流体连通以对发动机润滑油进行预加热。43.根据权利要求42所述的车辆，还包括用于所述发动机的第二冷却回路。44.根据权利要求43所述的车辆，其中，所述第一冷却回路和所述第二冷却回路是分离的。45.根据权利要求43或44所述的车辆，其中，所述第一冷却回路具有比所述第二冷却回路更低的最大运行温度。46.根据权利要求42至45中任一项所述的车辆，其中，所述预加热器与所述曲柄箱的所述油槽是一体的。47.根据权利要求42至46中任一项所述的车辆，其中，所述油槽具有限定所述预加热器的一部分的下表面。48.根据权利要求47 所述的车辆，其中，所述油槽下表面限定冷却通道并且所述预加热器还包括封闭所述通道的盖板。49.根据权利要求43至48中任一项所述的车辆，其中，所述第二冷却回路包括乘客舱加热器。50.根据权利要求42至49中任一项所述的车辆，还包括电存储单元和发电机，所述发电机联接于所述发动机，用于给所述电存储单元再充电。51.根据权利要求50中任一项所述的车辆，其中，所述发动机和所述发电机限定里程延长器。52.根据权利要求50至51中任一项所述的车辆，还包括控制机构以使所述发动机和处于所述电存储单元的限定充电水平的发电机启动。53.根据权利要求50至52中任一项所述的车辆，还包括用于乘客舱的电加热器以及控制电路，所述控制电路判定是运行所述电加热器或是使发动机启动并运行所述第二冷却回路的乘客舱加热器。54.一种发动机，所述发动机包括: 发动机，所述发动机包括具有油槽的曲柄箱；以及用于对所述油槽中的发动机润滑油进行预加热的预加热器，所述预加热器与所述曲柄箱的所述油槽形成一体。55.根据权利要求54所述的车辆，其中，所述油槽具有限定所述预加热器的一部分的下表面。56.根据权利要求54或55所述的车辆，其中，所述油槽下表面限定冷却通道并且所述预加热器还包括封闭所述通道的盖板。57.一种燃烧式发动机，包括: 曲柄箱，所述曲柄箱限定轴颈区域以及油槽； 与所述曲柄箱连通的气缸； 与所述曲柄箱分离的凸轮链腔室； 轴颈连接于所述曲柄箱的所述轴颈区域中 的曲轴，其中第一端延伸到所述凸轮链腔室中，而第二端延伸穿过所述曲柄箱； 定位在所述气缸中的活塞； 位于所述气缸上方的气缸盖，所述气缸盖在其中具有操作所述气缸盖中的阀的至少一个凸轮； 第一齿轮，所述第一齿轮定位在所述曲轴第一端上并定位在所述凸轮链腔室中； 第二齿轮，所述第二齿轮定位在所述凸轮的端部上； 承载在所述第一齿轮和所述第二齿轮周围的链；以及 油分配机构，所述油分配机构用于将所述油槽中的油分配到所述凸轮链上，以将润滑油输送到所述气缸盖。58.根据权利要求57所述的燃烧式发动机，其中，所述油分配构件邻近所述第一齿轮定位。59.根据权利要求57或58所述的燃烧式发动机，还包括与所述第一齿轮啮合的第三齿轮，并且所述油分配构件定位在所述第一齿轮与所述第三齿轮中间。60.根据权利要求57至59中任一项所述的燃烧式发动机，还包括:端口，所述端口在所述曲柄箱与所述凸轮链腔室之间连通；以及阀，所述阀在所述活塞从上止点位置移动到下止点位置时使润滑油、压缩气体和气体吹送的气流进入到所述凸轮链腔室中。61.根据权利要求57至60中任一项所述的燃烧式发动机，其中，所述凸轮轴在所述气缸盖中的轴承上运行。62.根据权利要求61所述的燃烧式发动机，其中，所述轴承是滚子轴承。63.根据权利要求57至63中任一项所述的燃烧式发动机，还包括在所述气缸盖内的油分配构件以将油输送到凸轮凸角。64.一种燃烧式发动机，包括: 曲柄箱，所述曲柄箱限定轴颈区域以及油槽； 与所述曲柄箱连通的气缸； 与所述曲柄箱分离的凸轮链腔室； 轴颈连接于所述曲柄箱的所述轴颈区域中的曲轴，其中第一端延伸到所述凸轮链腔室中，而第二端延伸穿过所述曲柄箱； 定位在所述气缸中的活塞；位于所述气缸上方的气缸盖，所述气缸盖在其中具有操作所述气缸盖中的阀的至少一个凸轮轴； 第一齿轮，所述第一齿轮定位在所述曲轴第一端上并定位在所述凸轮链腔室中； 第二齿轮，所述第二齿轮定位在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌尔斯·文格尔，比特·勒内·科勒，汉斯鲁道夫·珍妮，
申请(专利权)人：瑞士动力户外汽车有限责任公司，
类型：
国别省市：