DE1788077C - Hydraulische Bremsbetatigungs anlage fur Straßenfahrzeuge mit elektrischem Antrieb - Google Patents

Description

Bremsbetätigungsanlage nach 1(^349 ist

ίο

Durch _inricht„_ng

ferner ^ ^ _{rfas f} ^„ als jj

^^^ugen verendet wird derart^ daß d* Anhang _Anhä„gerbremse von der Bremslcnm

^B«^m*,^K/_k,_riscnen Triebwagenbrem.e abh^g _ist £r ™Μπ hat den Nachteil daß bei

Dk« *™ _des Bremsmomente desBrerns-

J^ _in ^g _foige Verringerung der Fahrgesch^n_h die Bremswirkung dj druckmÄta verringert wird, so daß eine

deren Druck ein Ausgleichventil (7) steuert dessen Steuerstellung die Wirkung der Reibungs- =5 Tremsen in Abhängigkeit vom Bremsmoment des Brim^irku _des als Gene 1Brem B^ hydraulisch betätigen Kei-

^ _BeibehaUung einer ar ge-

die Anordnung von an sich bekannten Drucknidchalteventilen mischen dem Ausgleichsvenü (7) und dem Hauptbremszylinder (6) die hydraulische

Bremsung gegenüber der elektromotorischen kreise mit den hydraulischen Be_{en der} Reibungsbremsen verbunbeiden Druckmit^!kreisen angevorgesehen das eme hy-

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Bremsbetätigungsanlage für Straßenfahrzeuge mit elektrischem Antrieb, deren Bremsung durch Reibungsbremsen und durch Betreiben des Antnebsmotors als Generator erfolgt. .

Die bekannten kleinen Elektrofahrzeuge besitzen im allgemeinea drei getrennte Bremssysteme: eine hydraulitche Bremse als Betriebsbremse eine mechanischeBremsealsFeststellbremsebzw.Parkbremseundso

zusätzlich eine elektromotorische Bremse, wenn der Motor als Generator betrieben wird, wobei gleichzeitig ein Teil der Energie zurückgewonnen und in die Batterie eingespeist wird. Die ^e^^ ,, Bremse bewirkt jedoch nur einen Bruchteil der gesam- _5S ten crforderUchen Abbremsung

Bekannt ist weiterhin die Wirbelstrombremse, be der in einem in einem Magnetfeld umlaufenden Anker Wirbelströme induziert werden, die die Bremswirkung hervorrufen, im Gegensatz zur elektromotonschen Bremse ist dabei aber keine Rückgewinnung von ^rÄft 2103323 ist eine ^JIJstSeniahSSg heute allgemein Qben _{ht wdrd>} ^m sie eine

An'oroer * ^ _des Fahrzeugs ge-

-j _{durch die} Verwendung von zwei un-Bremskreisen eine hohe Sicherheit gegen ^g^^gSSng oder Beschädigung einzelner AusWl aurcn ledienung der Bremse kann da-

Aggregate me ei ^_n straßenfalirzeugen

be. wie bei ne _{den p k}

erfo gen und^ ™ _{h Eine} vorteilhafte Aiis-

""^prfindung besteht darin, daß der An-.^rt J*. _{m der} ^ _{Falle der}

^£ WmWt «iiksam «Η eine I^ Bremsung J" u _{deren Druck ein} j_us.

SStil steuert, dessen Steuerstellung die Wirgleichven^^ R_eTb_Ung_Sbremsen in Abhängigkeit vom kung ^^{r R} _n7_d ^U _e7_Antriebsinotors derart beeinflußt, Bremsrnomem ^ae _Brefflsmomente beider Bremsen dß^Sunmeaer _tbremszyi_mder ent

ohjsMaßaiiBKinseiieigie

Hierzu werden elektrische und hydraulische 5S5Ä eUktromotoriscLn Bremsung verzogert wird.

Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 das Schema eines Bremssystem* für ein Elektrofahrzeug mit Hinterradantrieb,

Fig. 2 das Schema eines Bremssystems für ein Elektrofahrzeug mit Allradantrieb,

Fig. 3 schematisch die hydraulische Abstützung des Elektromotors,

Fig.4 ein Diagramm, aus dem die gefoiderte Bremskraftverteilung an Vorder- und Hinterachse zu ersehen ist. Der ^r igliche Verlauf der Kennlinie der elektromotorischei. Vbbremsung an der Hinterachse ist eingezeichnet, aber im Verlauf der Gesamtabbiemsung nicht berücksichtigt:

Fig. 5 zeigt ein Diagramm der geforderten Bremskraftverteilung unter Berücksichtigung der elektromotorischen Abbremsung an der Hinterachse eines Elektrofahrzeugs mit Hinterradantrieb.

F i g. 6 ein Diagramm der geforderte'.! Bremskraft-. .eilung eines Elektrofahr/eugs mit Allradantrieb.

Jeder Elektromotor kann, wenn er von seiner Versorgung abgetrennt wird, als Generator betrieben werden, wobei elektrische Energie gewonnen wird und

trisches Steuergerät 3, das für den Fahrbetrieb über da_S Fahrpedal 11 mechanisch in Betrieb gesetzt wird, mit der Batterie 1 verbunden. Der Motor kann in Abhängigkeit von der Fußkraft am Fahrpedal 11 geregelt

werden, es ist ein Motor mit Mischbetrieb und dem Charakter eines Hauptschlußmotors.

Die hydraulische Bremsan'age besteht aus dem durch das Bremspedal 12 beaufschlagten Tandem-Hauptzylinder 6, der mit den Radbremszylindern 9

ίο der Vorderachsräder direkt und mit den Radbremszyündern 10 der Hin'.rachsräder über das Ausgieichsventil 7 verbunden ist, das beaufschlagt vom hydraulischen Motor-Bremsmoment-Aufnehmer 8 den hydraulischen Druck in den Radbremszylindern 10 der

[s Hinterachsräder in Abhängigkeit vom elektrischen " Bremsmoment steuert. Das Motor-Bremsmoment wird durch die hydraulische Abstützung des Motors festgestellt, deren Prin/ip in F i g. .> genauer dargestellt ist.

Wird nämlich der Motor2 zur Fah.l mgetriebep. so wird das auftretende Drehmoment an einer festen Lagerung aufgefangen, wird dagegen die elektrische Brems·, betätigt, läuft also der Motor als Generator, so tritt ein Drehmoment in entgegengesetzter Rich-

iine Bremswirkung entsteht Die elektrische Energie. 25 tung auf, wobei über eine hydraulische Abstützung ein

dem Moment proportionaler Druck aufgebaut wird, der d;is Ausgleichsventil 7 entsprechend betätigt, d. h. mehr oder weniger ansteuert.

Außerdem ist mit dem Tandem-Hauptzylinder 6 über ein Wechsehentil 13 das elektrische Steuergerät 4 für den Motorbremsbetrieb und der Fahrbremsunterbrecher 5 verbunden.

Die Funktionsweise des Systemr. ist folgende:

Bei Betätigung des Fahrpedals 11 wird der Motor 2

die der als Generator betriebene Elektromotor abgibt, soll nicht wie sonst in vielen Fallen in Widerständen vernichtet, sondern in die Batterie eingespeist werden.

Das Diagramm gern iß Fig. 4 zeigt den Anteil der Bremsung an Vorder- und ('^'erachse an der Gesamtbremsung

Eingezeichnet i;.t die mögliche Abbremsung durch den Elektromotor an der Hinterachse. Dieser Anteil ist im Verlauf der Ges-mtabbremsung nicht berück-E jdh li

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sichtigt. Es ist jedoch leicht zuerkennen, daß, falb zur 35 durch das mechanisch in Betrieb gesetzte elektrische normalen hydraulischen Abbrenisung an der Hinter- Steuergerät 3 über den Fahrbremsunterbre:her 5 mit achse die elektromotorische, die in dem Schaubild mit
maximal 15"» angenommen wurde, lediglich addiert
würde, die Bremskraftverteilung verfälscht und die

der Batterie 1 verbunden und in Abhängigkeit von der am Fahrpedal wirkenden Fußkraft geregelt. Der

achse kann sich der Druck des zweiten Bremskreises nur bis zum Ausgleichsventil 7 ausdehnen. Durch den hydraulischen Druck wird außerdem über das Wechsehentil 13 direkt oder indirekt der Fahrbrems-

_„ Motor überträgt die ihm zugeführte elektrische

Kurve der Gesamtabbremsung in unerwünschter 40 Energie als mechanische Energie auf den Hinterrad-Weise verformt, d. h. geknickt würde. antrieb.

Das Diagramm in Fig. 5 veranschaulicht, wie die Bei Betätigung des Bremspedals 12 wird über den

Abbremsung in Abhängigkeit vom auf^ebaut.-n Tandem-Hauptzylinder 6 hydraulischer Druck in den

Druck an Vorder- und Hinterachse unter Berücksieh- Radbremszylindern 9 der Vorderachse aufgebaut. In

tigung der elektromotorischen Bremse erfolgen muß, 45 Richtung auf die Radbremszylinder 10 der Hinter-

damit die geforderte Bremskraftverteilung erhalten " ~ ' ~ bleibt.

Beim Beispiel eines Elektrofahrzeugs mit Hinterradantrieb muß also mit Beginn der Bremsung der hydraulische Druck an den Radbremszylindern der Vor- 50 unterbre>:her5 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 Mott rbremsbetrieb 4 in Tätigkeit geden. Erst wenn die Bremswirkung des Motors ihren setzt. Das Wechselventil 13 ist in einem Parallelzweig Maximalwert erreicht hat, darf auch an den Hinterrä- zum Hautpzylindero derart angeordnet, daß auch dern 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 elektromotorischen Abbremsung. Um die angestrebte Bremskraft verteilung zu erhalten, muß die hydraulische Abbrem-

sung mit steigendem Druck im selben Maße anwach- 6" Weise das Wechselventil 13 betätigt, daß der beschä-

sen wie vorerst die elektromotorische Abbremsung. digte Bremskreis vom übrigen hydraulischen System

Aus dem Schema der F i g. 1 ist der Aufbau des elektro-hydraulischen Brem^ystems für ein Elektrofahrzeug mit Hinterradantrieb zu ersehen.

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!, 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 Kennlinit

durch die Fußkraft am Bremspedal 12 hydraulisch angesteuert werden können, wobei der in den beiden Bremskreisen auftretende Druckunterschied in der

getrennt wird.

Das Steuergerät 4 besitzt einen hydraulischen elektrischen Druckmeßfühler und regelt in Abhängigkeit

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 Aostützung 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, xo 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 Verfugung 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 System!! 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 Zeichnungen

Claims (1)

Regelkreise ^ bekannte Bremsbetäti- Patentansprüche:

1. Hydraulische Bremsbetätigungsanlage für Straßenfahrzeuge mit elektrischem Antrieb, deren Bremsung durch " eibungsbremsen und durch Betreiben des Antriebsmotors als Generator erfolgt, gekennzeichnet durch einen an sich bekannten, vom Bremspedal betätigbaren Zweik*eis-Hauptbremszylinder (6), der über zwei getrennte Druckmittelkreise mit den hydraulischen Betätigungsvorrichtungen (9, 10) der Reibungsbremsen verbunden ist, und ein an beiden Druckmittelkreisen angeschlossenes Wechselventil (13), das eine hydraulisch betätigbare Steuereinrichtung (4, S) für den Generatorbetrieb des Antriebsmotors (£) mit dem einen ode; dem anderen der Druckmittel-