DE1788077B2 - Hydraulische bremsbetaetigungsanlage fuer strassenfahrzeuge mit elektkrischem antrieb - Google Patents
Hydraulische bremsbetaetigungsanlage fuer strassenfahrzeuge mit elektkrischem antriebInfo
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Description
irisches Steuergeräts, das für den Fährbetrieb über
das Fahrpedal U mechanisch in Betneb gesetzt wiro,
mit der Batterie 1 verbunden. Der Motor kann in Abhängigkeit von der Fußkraft am Fahrpedal11 g-regeit
5 werden, es ist ein Motor mit Mischbetneb und dem Charakter eines Hauptschlußmotors.
Die hyd aulische Bremsanlage besteht aus dem durch das Bremspedal 12 beaufschlagten Tandem-Hauptzylinder
6, der mit den Radbremszylmdeni9
Fig. 4 ein Diagramm, aus dem die geforderte io der Vorderachsräder direkt und mit denRadbremszyremskraftverteilung
an Vorder- und Hinterachse zu lindern 10 der Hinterachsräder über das Ausgieicns-
ventil 7 verbunden ist, das beaufschlagt vom hydraulischen
Motor-Bremsmoment-Aufnehmer 8 den. ψ-draulischen
Druck in den Radbremszylindern 10 der Hinterachsräder in Abhängigkeit vom elektrischen
Bremsmoment Steuer Das Motor-Bremsmoment wird durch die hydraulisch Abstützung des Motors
festgestellt, deren Prinzip in l: i g. 3 genauer darge-
Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden
näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 das Schema eines Bremssystems für ein Elektrofahrzeug mit Hinterradantrieb,
Fig.2 das Schema eines Bremssystems für ein
Elektrofahrzeug mit Allradantrieb,
Fig.3 schematisch die hydraulische Abstützung
des Elektromotors,
Brems!
ersehen ist Der mögliche Verlauf der Kennlinie der elektromotorischen Abbremsung an der Hinterachse
ist eingezeichnet, aber im Verlauf der Gesamtdbbremsung nicht berücksichtigt;
F i g. 5 zeigt ein Diagramm der geforderten Bremskrsftverteilung
unter Berücksichtigung der elektromotorischen Abbremsung an der Hvtterachse eines
Elektrofahrzeuge mit Hinterradantrieb,
stellt ist.
Fig.6 ein Diagramm der geforderten Bremskraft- 20 Wird nämlich der Motor2 zur Farm angetrieben,
verteilung eines Elektrofahrzeuge mit Allradantrieb. fo wird das auftretende Drehmoment an einer resten
Lagerung aufgefangen, wird dagegen die elektrische Bremse betätigt, läuft also der Motor als Generator,
tritt ein Drehmoment in entgegengesetzter Rich-
der das Ausgleichsventil 7 entsprechend betätigt, d. h.
mehr oder weniger ansteuert.
Außerdem ist mit dem Tandem-Hauptzylinder 6
der Batterie 1 verbunden und in Abhängigkeit von der am Fahrpedal wirkenden Fußkraft geregelt. Der
Motor überträgt die ihm zugetührte elektrische unerwünschter 40 Energie als mechanische Energie auf den Hinterradantrieb.
Bei Betätigung des Bremspedals 12 wird über den Tandem-Hauptzylinder 6 hydraulischer Druck in den
Radbremszylindern 9 der Vorderachse aufgebaut. In
Jeder Elektromotor kann, wenn er von seiner Versorgung abgetrennt wird, als Generator betrieben werden,
wobei elektrische Energie gewonnen wird und __
eine Bremswirkung entsteht. Die elektrische Energie, 25 tung auf, wobei über eine hydraulische Abstützung ein
die der als Generator betriebene Elektromotor abgibt, dem Moment proportionaler Druck aufgebaut wird,
soll nicht wie sonst in vielen Fällen in Widerstünden " ~ ' -■-·---* ■* *·
vernichtet, sondern in die Coterie eingespeist werden.
Das Diagramm gemäß Fig. 4 zeigt den Anteil der
Bremsung an Vorder- und Hinterachse an der Ge- 30 über ein Wechselventil 13 das elektrische Steuergesamtbremsung,
rät 4 für den Motorbremsbetrieb und der Fahrbrems-
Eingezeichnet ist die mögliche Abbremsung durch unterbrecher 5 verbunden,
den Elektromotor an der Hinterachse. Dieser Anteil Die Funktionsweise des Systems ist folgende:
ist im Verlauf der Gesamtabbremsung nicht berück- Bei Betätigung des Fahrpedals 11 wird der Motor 2
sichtigi. Es ist jedoch leichtzuerkennen, daß, falls zur 35 durch das mechanisch in Betrieb gesetzte elektrische
normalen hydraulischen Abbremsung an der Hinter- Steuergerät3 über den Fahrbremsunterbrecher5 mit
achse die elektromotorische, die in dem Schaubild mit ... ,. .,,·___:_,...:♦ Aar
maximal 15 0Zo angenommen wurde, lediglich addiert
würde, die Bremskraftverteilung verfälscht und die
Kurve der Gesamtabbremsung in
Weise verformt, d. h. geknickt würde.
würde, die Bremskraftverteilung verfälscht und die
Kurve der Gesamtabbremsung in
Weise verformt, d. h. geknickt würde.
Das Diagramm in F i g. 5 veranschaulicht, wie die Abbremsung in Abhängigkeit vom aufgebauten
Druck an Vorder- und Hinterachse unter Berücksich- _,
tigung der elektromotorischen Bremse erfolgen muß, 45 Richtung auf die Radbremszylinder 10 der Hinterdamit
die geforderte Bremskraftverteilung erhalten achse kann sich der Druck des zweiten Bremskreises
bleibt. nur bis zum Ausgleichsventil 7 ausdehnen. Durch Beim Beispiel eines Elektrofahrzeugs mit Hintei- den hydraulischen Druck wird außerdem über das
radantrieb muß also mit Beginn der Bremsung der hy- Wechselventil 13 direkt ou^r indirekt der Fahrbremsdraulische
Druck an den Radbremszylindern der Vor- 50 unterbrecher 5 betätigt, also der Elektromotor 2 von
derachse aufgebaut werden, während die Räder der seiner Versorgung getrennt und das elektrische Steu-Hinterachse
durch den Elektromotor gebremst wer- ergerät für den Motorbremsbetrieb 4 in Tätigkeit geden.
Erst wenn die Bremswirkung des Motors ihren setet. Das Wechselventil 13 ist in einem Parallelzweig
Maximalwert erreicht hat, darf auch an den Hinterrä- zum Hautpzylinder 6 derart angeordnet, daß auch
dem die hydraulische Bremsung einsetzen. Die hy- 55 beim Ausfall eines der beiden Bremskreise das elektridraulische
Abbremsung addiert sich dann zur von die- sehe Steuergerät 4 und der Fahrbremsunterbrecher 5
sem Zeitpunkt an konstant bleibenden elektromotor!- durch die Fußkraft am Bremspedal 12 hydraulisch ansehen
Abbremsung. Um die angestrebte Bremskraft- gesteuert werden können, wobei der in den beiden
verteilung zu erhalten, muß die hydraulische Abbrem- Bremskreisen auftretende Druckunterschied in der
sung mit steigendem Druck im selben Maße anwach- 60 Weise das Wechselventil 13 betätigt, daß der beschäsen
wie vorerst dio elektromotorische Abbremsung. digte Bremskreis vom übrigen hydraulischen System
Aus dem Schema der F i g. 1 ist der Aufbau des getrennt wird.
elektro-hydraulischen Bremssystems für ein Elektro- Das Steuergerät 4 besitzt einen hydraulischen elek-
fahrzeug mit Hinlerradantrieb zu ersehen. trischen Druckmeßfühler und regelt in Abhängigkeit
Das elektromotorische und hydraulische Bremssy- 65 der auf das Bremspedal 12 ausgeübten Fußkraft den
stern sind zu einer Funktionseinheit verschmolzen. Generator, der von der kinetischen Energie des Fahr-
Der Elektromotor 2, der die Hinterräder antreibt, zeugs angetrieben wird und als Bremse wirkt, über ein
ist über einen Fahrbremsunterbrecher 5 und ein elek- induktives Glied, das eine entsprechende Kennlinie
zur Angleichung an die Idealverteilung hat. Außerdem ermöglicht das Steuergerät 4 eine Einspeisung
der zurückgewonnenen Energie in die Batterie 1.
Infolge der aus F i g. 3 ersichtlichen hydraulischen
Abstützung 8 des Motors wird durch das im Falle der elektrischen Bremsung am Motor auftretende Kraftmoment
ein Druck in der hydraulischen Leitung, die die Abstützung 8 mit dem an sich bekannten Ausgleichsventil
7 verbindet, aufgebaut. Hat die elektromotorische Abbremsung ihren Höchstwert erreicht,
so wird durch den Druck in der Leitung von der hydraulischen Abstützung 8 des Motors zum Ausgleichsventil
7 dieses Ventil angesteuert, und der Teil des vom Tandem-Hauptzylinder zur Verfügung gestellten
Druckes wird wirksam, der über den Anteil, den die Motorbremsung aufbringt, hinausgeht; damit
setzt zusätzlich zur Generatorbremsung die hydraulische Bremsung ein, wenn die elektrische Bremswirkung
nicht mehr steigen kann (s. auch F i g. 5).
F i g. 2 zeigt das Schema eines Bremssystems für ein
Fahrzeug mit Allradantrieb. Die elektromotorischen Kräfte verteilen sich dabei zu gleichen Teilen auf Vorder-
und Hinterachse sowohl beim Antrieb als auch bei der Bremsung.
Wie aus dem Diagramm in F i g. 6 zu ersehen ist, setzt die hydraulische Abbremsung entsprechend der
idealen Bremskraftverteilung an beiden Achsen ein, wenn die elektromotorische Kraft ihr Maximum erreicht
hat. Die einzelnen Anteile addieren sich zur Gesamtabbremsung. Die Verzögerung der hydraulischen
Abbremsung gegenüber der elektromotorischen kann durch entsprechende Dimensionierung, z. B. Drosseln
des hydraulischen Systems und eine hohe Ansprechempfindlichkeit des hydraulisch gesteuerten Steuergerätes
4 erreicht werden.
Selbstverständlich ist es auch möglich, mehrere Motoren für Antrieb und Bremsung des Fahrzeugs
vorzusehen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnunpen
Claims (3)
1. Hydraulische Bremsbetätigungsanlage für zielbaren Ansprechzeiten zu lang sind.
Straßenfahrzeuge mit elektrischem Antrieb, deren 5 Durch die deutsche Auslegeschrift 1026 Ή9 ist Bremsung durch Reibungsbremsen und durch Be- ferner eine Bremseinrichtung für Fahrzeuge bekannttreiben des Antriebsmotors als Generator erfolgt geworden, bei der das auf einen als Bremsgenerator gekennzeichnet durch einen an sich be- arbeitenden Fahrmotor einwirkende Bremsmoment kannten, vom Bremspedal betätigbaren Zweikreis- zur Steuerung der druckmittelbetätigten Bremsen von Hauptbremszylinder (6), der über zwei getrennte xo Anhängerfahrzeugen verwendet wird, derart, daß die Druckmittelkreise mit den hydraulischen Betäti- Bremskraft der Anhängerbremse von der Bremskraft gungsvorrichtungen(9, 10) der Reibungsbremsen der elektrischen Triebwagenbremse abhängig ist. verbunden ist, und^ein an beiden Druckmittelkrei- Diese Bremseinrichtung hat den Nachteil, daß bei sen angeschlossenes Wechselventil (13), das eine einer Verringerung des Bremsmoments des Bremshydraulisch betätigbare Steuereinrichtung (4, 5) :.=> generators infolge Verringerung der Fahrgeschwinfür den Geneta.orbetrieb des Antriebsmotors (2) digkeit auch die Bremswirkung der druckmittelbetämit dem einen oder dem anderen der Druckmittel- tigten Anhängerbremsen verringert wird, so daß eine kreise verbindet. gegenseitige Anpassung der Bremsmomente von
Straßenfahrzeuge mit elektrischem Antrieb, deren 5 Durch die deutsche Auslegeschrift 1026 Ή9 ist Bremsung durch Reibungsbremsen und durch Be- ferner eine Bremseinrichtung für Fahrzeuge bekannttreiben des Antriebsmotors als Generator erfolgt geworden, bei der das auf einen als Bremsgenerator gekennzeichnet durch einen an sich be- arbeitenden Fahrmotor einwirkende Bremsmoment kannten, vom Bremspedal betätigbaren Zweikreis- zur Steuerung der druckmittelbetätigten Bremsen von Hauptbremszylinder (6), der über zwei getrennte xo Anhängerfahrzeugen verwendet wird, derart, daß die Druckmittelkreise mit den hydraulischen Betäti- Bremskraft der Anhängerbremse von der Bremskraft gungsvorrichtungen(9, 10) der Reibungsbremsen der elektrischen Triebwagenbremse abhängig ist. verbunden ist, und^ein an beiden Druckmittelkrei- Diese Bremseinrichtung hat den Nachteil, daß bei sen angeschlossenes Wechselventil (13), das eine einer Verringerung des Bremsmoments des Bremshydraulisch betätigbare Steuereinrichtung (4, 5) :.=> generators infolge Verringerung der Fahrgeschwinfür den Geneta.orbetrieb des Antriebsmotors (2) digkeit auch die Bremswirkung der druckmittelbetämit dem einen oder dem anderen der Druckmittel- tigten Anhängerbremsen verringert wird, so daß eine kreise verbindet. gegenseitige Anpassung der Bremsmomente von
2. Hydraulische Bremsbetätigungsanlage nach Bremsgenerator und druckmittelbetätigten Bremsen
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der An- 20 zur Erzielung eines einstellbaren Gesamtbremsmotriebsmotor
(2) in der Drehrichtung, in der im ments nicht möglich ist.
Falle der Bremsung das Drehmoment wirksam Der Erfindung lif£ die Aufgabe zugrunde, eine
wird, eine hydraulische Abstützung (8) aufweist, hydraulische Bremsbetätigungsanlage für Straßenderen
Druck ein Ausgleichventil (7) steuert, des- fahrzeuge mit elektrischem Antrieb zu schaffen, bei
sen Steuerstellung die Wirkung der Reibungs- 35 der die Bremswirkung des als Generator betriebenen
bremsen in Abhängigkeit vom Bremsmoment des Antriebsmotors und der hydraulisch betätigten Rei-Antriebsmotors
(2) derart beeinflußt, daß die bungsbremsen sich unter Beibehaltung einer ange-Summe
der Bremsmomente beider Bremsen dem strebten Bremskraftverteilung ergänzen, wobei gleich-Eingabewert
vom Hauptbremszylinder (6) ent- zeitig eine Rückgewinnung von Energie durch Auflaspricht.
30 den der Batterien ermöglicht wird.
3. Hydraulische Bremsbetätigungsanlage nach Erfindungsgemäß ist zur Lösung dieser Aufgabe
Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein an sich bekannter, vom Bremspedal betätigbarer
die Anordnung von an sich bekannten Druckrück- Zweikreis-Hauptbremszylinder, der über zwei gehalteventilen
zwischen dem Ausgleichsventil (7) trennte Druckmittelkreise mit den 'i>
draulischen Be- und dem Hauptbremszylinder (6) die hydraulische 35 tätigungsvorrichtungen der Reibungsbremsen verbun-Bremsung
gegenüber der elektromotorischen den ist, und ein an beiden Druckmittelkreisen ange-Bremsung
verzögert wird. schlossenes Wechselventil vorgesehen, das eine hydraulisch betätigbare Steuereinrichtung für den Gene-
ratorbetrieb des Antriebsmotors mit dem einem oder
40 dem anderen der Druckmittelkreise verbindet.
Hierdurch wird eine Bremsbetätigungsanlage für
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Straßenfahrzeuge mit elektrischem Antrieb geschaf-Bremsbetätigungsanlage
für Straßenfahrzeuge mit fen, die den für Straßenfahrzeuge heute allgemein übelektrischem
Antrieb, deren Bremsung durch Rei- liehen Anforderungen gerecht wird, indem sie eine
bungsbremsen und durch Betreiben des Antriebsmo- 45 ausreichend hohe Verzögerung des Fahrzeugs getors
als Generator erfolgt. währleistet und durch die Verwendung von zwei un-Die bekannten kleinen Elektrofahrzeuge besitzen abhängigen Bremskreisen eine hohe Sicherheit gegen
im allgemeinen drei getrennte Bremssysteme: eine hy- Ausfall durch Störung oder Beschädigung einzelner
draulische Bremse als Betriebsbremse, eine mechani- Aggregate bietet. Die Bedienung der Bremse kann dasche
Bremse als Feststellbremse bzw. Parkbremse und 50 bei wie bei herkömmlichen Straßenfahrzeugen
zusätzlich eine elektromotorische Bremse, wenn der erfolgen und erfordert für den Fahrer keine
Motor als Generator betrieben wird, wobei gleichzei- Umstellung oder Gewöhnung. Eine vorteilhafte Austig
ein Teil der Energie zurückgewonnen und in die gestaltung der Erfindung besteht darin, daß der AnBatterie
eingespeist -wird. Die elektromotorische triebsniotor in der Drehrichtung, in der im Falle der
Bremse bewirkt jedoch"nur einen Bruchteil der gesam- 55 Bremsung das Drehmoment wirksam wird, eine hyten
erforderlichen Abbremsung. draulische Abstützung aufweist, deren Druck ein Aus-Bekannt
ist weiterhin die Wirbelstrombremse, bei gleichventil steuert, dessen Steuerstellung die Wirder
in einem in einem Magnetfeld umlaufenden Anker kung der Reibungsbremsen in Abhängigkeit vom
Wirbelströme induziert werden, die die Bremswirkung Bremsmoment des Antriebsmotors derart beeinflußt,
hervorrufen, im Gegensatz zur elektromotorischen 60 daß die Summe der Bremsmomente beider Bremsen
Bremse ist dabei aber keine Rückgewinnung von dem Eingabewert vom Hauptbremszylinder entEnergie
möglich. spricht. Um ein möglicht hohes Maß an Bremsenergie
Durch die USA.-Patentschrift 2103 323 ist eine zurückzugewinnen, ist es ferner von Vorteil, wenn
Bremsbetätigungsanlage für Schienenfahrzeuge be- zwischen dem Ausgleichsventil und dem Hauptbremskannt,
mit der eine Vielzahl von Reibungsbremsen 65 zylinder an sich bekannte Druckrückhalteventile an-
und Bremsgeneratoren gemeinsam gesteuert werden, geordnet sind, wodurch die hydraulische Bremsung
UW sine bestimmte, eingestellte Verzögerung konstant gegenüber der elektromotorischen Bremsung verzözu
halten. Hierzu werden elektrische und hydraulische gert wird.
Priority Applications (6)
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---|---|---|---|
DE19681788077 DE1788077C (de) | 1968-09-28 | Hydraulische Bremsbetatigungs anlage fur Straßenfahrzeuge mit elektrischem Antrieb | |
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DE19681788077 DE1788077C (de) | 1968-09-28 | Hydraulische Bremsbetatigungs anlage fur Straßenfahrzeuge mit elektrischem Antrieb |
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DE1788077B2 true DE1788077B2 (de) | 1972-10-19 |
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ID=
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DE102009019173A1 (de) * | 2009-04-28 | 2010-11-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Kraftfahrzeug mit einer auch als Rekuperationsbremse wirkenden Antriebs-Elektromaschine |
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