DE1788077A1 - Bremssystem fuer Elektrofahrzeuge - Google Patents

Description

Frankfurt (Main) Pat/T/Sb

15· September 1968

Bremssystem für Elektrofahrzeuge

Di· Erfindung bezieht aioh auf «in Brem*«yetem für Rlektrofahrseuge* 4aa bei t«llvei··? Rückgewinnung -von £n«rgi« dl· Bremswirkung «in« a a la Generator betriebenen Elektromotor· auanutat.

Die bekannten kleinen Blektrofahrseuge »eaitsen im allgemeinen 3 getrenntο Bremssystem·ι eine hy· drauliaohe Brenee al· Betriebabrenae, eine me* chaniach· Bremse ala Feststellbremse bav* Parkbremae und xueMtelloh eine elektro»ot«rieohe Bremae, wenn der Motor als Generator betrieben vlrd, wobei gleiohseitig ein Teil der zurückgewonnen und in die Batterie wird· Die elektrowotorlaohe Breaiae bewirkt Je* dooh nur einen Bruoht*il der geaarat^n erfordor-1lohen AbbroMaung»

Bekannt ist weiterhin die Virbelatroaibreaa·, bei der in einem in ein·» Hagnetfeld umlaufenden Ankor Vlrb«latrtiia· indusiert w»rdsn_f die die Oreeawir* kung herrorntf«n. Za Oee^naat« »ur olektrometor* iaohen Breeiao iat dabei aber keine RUekfvwinnung von Energie mtiglich«

Aufgab· der Erfindung iat ti, «in Blektrofahraeug ■it einem nrenaayatem auaaurUatan, b«l dem die Brent «wirkung d·· al· Generator betriebenen Elektromotor· und üea hydraulischen Bromaeyateas aich unter Beibehaltung dar aitgeatrebten Bremakrartvor« teilung ergUnaen und aueh die Mtfgli«hk«it der Rtiok·

BAD OBlGlNAL

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gewinnung von energie duroh Einspeisung in dl« Batter!· ausgenutzt wird,

KrflndungsgewlU) wird dl·· dadurch erreieht, daß der ait der Antriebsachse verbunden· Elektromotor dureh ein «eohanieoh ansteuerbares eiektrisehee steuergerät für Motorfahrbetriab Über eines Pahrbremsunterbreoher Kit der Iaergleqft*li· vw* bonden ist und duroh ein hydraulisch aa*to«aft>ares •lektrieoh·· steuergerät für Motorbro«a*etrieb

* Mit de« hydraulischen Breaaeyete« in •teht, und dafl der Pahrbree>eunterbreah«r ein dem Tendewifauptsylinder parallel taten Vecheelventil direkt oder indirekt im mit der Bremsung betittigt wird.

In Falle eine· Pahraeuge «it Hinterradantrieb weist der Elektromotor in der Richtung« in der i« Falle der Bremeung das Drehaowent virkaan wird •in· hydraulieehe AbetUtaune mnt₉ dar·« Oruak auf ein Auegleiohaventil wirkaan vird» da» i« hydvau·· llaohen tre^akreie Tür die Hinteraohee liegt und \ dureh den i« Falle der Bre«eung von der Ab-•tUtBung auegehenden hydraulieehen Dntfk S** steuert wird«

Duroh die Aaerdnung von an ei«h bekaafl|««n rUekhalteventllen kann die hydraul 1 »ob· gegenüber 4er el^ktroeaterieehen BreMeua« «»gort werden·

i·:· können in einem Fahrzeug aueh «ehrer« Klektro »otoren fir Antrieb und Hr*«eu»g vorgeeehe« e«in₍ B.B. für Vorder* und Hinteraefcee ede« für oim*

seine Kader. '

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Pig. 1 Bcigt das Sehern «in·« Bremsaystea« für ein Slektrofahrsaug alt Hinter· radantrieb,

Pig. 2 zeigt das Seheaa eines Bremssysten« für ein Elektrofahrseug alt Allradantrieb,

PIg* 3 zeigt eohemntiseh die hydraulisch· Ab· stutKirag des Elektromotors,

Fig. h zeigt ein Diagramm, nut dem Ί· ge» forderte Bremakreftverteilune an Vorder- und Hinterachse su ersehen ist. Der aögliehe Verlauf der kennlinie der elektroaotorleehen Abbreasung an der Hinteraohse ist eingezeichnet aber la Verlauf der Oesamtabbremsung nicht be* rückeichtigt,

rig. 5 eeigt ein Diagramm der geforderten Bremskr&ftTerteilung unter Berücksichtigung der elektromotor!sehen Abbremsung an der Hinterachse eines Elek· trofahrseugs alt Hinterradantrieb₍

Fig· 6 «eigt ein Diagraam der geforderten Bremskraftrertellung einee Klektrofahrxeugs alt Allredantrieb.

Jeder Elektromotor knnn, venn er von seiner Versorgung abgetrennt wird, als Generator betrieben werden, wobei elektrische Energie gewonnen wird und eine Breas*· wirkung: entsteht· Die elektrische Energie, die der als Generator betriebene Elektromotor abgibt, soll nicht wie sonpt in rlelen Fttllen in widerständen vmrnlohtet, sondern in die Batterie eingespeist werden*

Das Diagramm geaKO Fig« h «elgt den Anteil der Bremsung an Vorder» und Hinterachse an der Geeaatbremsung.

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Elitgeseiehnet let di« ntSgliehe Abbrensung dur*h den Elektromotor an der Hinterachse* Dieser An· tail let im Vorlauf der Oesantabbremsune nicht berücksichtigt. Ea let Jedoch leicht au erkennen, daß, falls Kur normalen hydraulischen Abbremeung an dar Hinterach·· dia elektromotorisch*, dia in dam ßehaublld nit maximal 15 1* angenamnsn wurde, lediglich addiert würde, die Bremskraftvertelluag verfälscht und die Kurve der Oeaantabbreoieun«* in unerwünschter Vaise verforait, d.h, fekniekt würde«

Dae Diagram« in Fig, 5 veranschaulicht, wie die Ab· breasunff in AbliMn^igkalt von aufgebauten Druck an Vorder«· und Uinterachae unter Berücksichtigung der elektronotorlsehen Brense erfolgen null« danit die geforderte Brenskraftverteilung erhalten bleibt«

Bei»; Beispiel eine· Ulektrofahreeugs Mit Hinterrad· »nt?-leb smiß aleo alt Beginn der Brensung der hy« dreuli»■:»?';*> Druek an den Radbreaesylindern der Tor» deraehse aufgebaut werden, während die Räder der Hint ergehe β durch den Blektoeiter gebrenat werden« Kret wenn die Bremswirkung ds» Metors ihren Maxim 1· wert erreicht hat, darf auoh en den Hinterrädern die hydraulische Bremsung elftaetsen« Die hydraulische Abbramsuag addiert sich dann nur von diesen Zeit· punkt an konstant bleibenden eloktromotorisehen Abbremsung» Un die angestrebte Bremskraftverteilung au erhalten, nuA die hydraulleohe Abbreeisuag mit ■teigenden Druek im selben Maus anwaehsen nie vor* arst die elektromotorische Abbremsung.

Aus dem Schema der Fig« 1 1st dar Aufbau des •lektro-hvdraullsehen Bremssysteme für ein Elektro· fahraeug mit Hinterradantrieb au ersehen·

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Da· elektroaotorison· und hydraulische Bremssystem sind su einer Funktionseinheit versehaolsen·

De-r Elektrometer 2, der dl· Hinterräder antreibt, 1st Über einen Fnhrbreasunterbreoher 5 und ein elektrisches Steuergerat 3» das für den Fährbetrieb fiber dm· Pehrpedal 11 aeohnniseh in Betrieb ge-•etst wirdι Mit der Batterie 1 verbunden. Der Mo» t«r kann in Abhängigkeit von der FttOkraft mm rnhrpedal It §rerecelt werden, ee iet ein Moter ■it Mieehbetrieb umd de« Charakter eine· Haupt· •ohluAoeter·«

Die hydraulieohe Brenaanlafe besteht au· de« duroh da· BreM·pedal 12 beaufschlagten T«ades>»llauptsy·- littder 4, der »it den Radfy»re««sylindern 9 der Vor« deraoasrllder direkt «smd s^it den Badbrevesyllmiern 1· der HiMeraehsHider über dae Attsfleieh.Tentil 7 ver%toiden ist· das bea>ifeehla«t r*S( hydrau· iieehen Moter»lre«MSMi«e^it»Attf»eh«er 8 den hydrau* Iisehen Druck in de» itedbrepesyllBdern ?e der Hinteraoherdder in Abhla«lelf*lt «e« elektrieehen tslement ·teuert. Das Hot*lt»Brewss)«:ant wird dureh die hydraulisehe Abstutsum« des Meters feet- gestelltt deren Priaalp in Fig. 3 genauer darge« •teilt ist.

Wird «Hialloh der Meter a sur Fahrt enge tr leben, m· wird das auftreternte Drehsmewnt an einer festen

auff*fen#··ι wird dagegen die «lektrlsehe ·· betätigt, leuft «1se der Met^r als Oenerater, — tritt ein nreheoeent in entgegeeesefter Rieh»

«»er eine hydva«lls«he AbstUtsung

•I· de« Meaent »reffrtienal·*'Pruek aefgebaut wird, d«r das Ausfflsieb^rtVtil 7 ee)|·»*-··*··* betätigt,

s)nett««rt. BAD

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Außerdeal i«t nlt de« Tande»-Haupt ay linder 6 über ein Veehaelventll 13 daa elektrische steuergerät k tür den Motorbremebetrieb und dar Fahbreouiuntorbreaker 5 verbunden·

Die Funktianaweiaa d·· Syateaa i»t folgendeι

Bei Betätigung dea Fanrpadala 11 wird dar Motor 2 dureh daa aeehaniaeh in Betrieb geaetata elektrleehe Steuergerät 3 über den Fahrbreaieuwterbreeher 3 nit d*r Batterie 1 verbunden und in abhängigkeit von der an Fahrpedal wirkenden Fuakraft geregelt. Der Motor überträgt die in· augeffthrte alaktrlaaha Bn«rgi· ala «eenanisehe Bnargle auf dam Hinterradantrieb·

Bei Betätigung dea Breaapedala 12 wird über den Tande«-Bauptaylinder 6 hydraullaeher Druak in den RadareaeaylIndern 9 dar Verderaehae aufgebaut. Zn Richtung auf die ftadbremeayllnder Io der Hinter· aah·· kann alah dar Druak daa aweiten Brcaekreiae· nur bi· au« Auaglalanavantll 7 auadannen. Dureh den hydraulischen Druak wird auBerde« über daa Veehselventil 13 direkt ader indirekt dar Fahrbrene· untarbraahar 5 betätigt, al·· dar Blektreejcter 2 van aainer Teraergung getrennt und da· elektrieehe Steuergerät fttr den Jfeterfcreaabetrleb « in Tätigkeit geeetat. Dna Vaehaelvantll 13 !·♦ ia eine« Farallelavelg au« HauptaylInder 6 derart angeordnet, daß auah bein Auefall «in·· d«r beiden Breawkraiaa daa elektrisehe Steuergerät k und dar Fahrbremeuaterbreeher 5 dureh die Fuakraft aa Breaapeual It hrdraulieeh angeeteuert werden kennen, wobei dar in den beiden Bramakraiaan auf·

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tretende Druckunterschied in der Vein· da« Wechsel* ventil 13 betätigt, defl der beschädigte Bre·*· treie rom übrigen hydraulischen Syst·« getrennt vird.

Da· Steuergerät k besitst einen hydrauliaohen elektrischen DruoloBeQftthler und regelt in Abhängig-* keit der auf das Bremspedal 12 ausgeübten FuO* kraft den Oenerator, der Yen der kl'netlsohen Energie de· Fahrseugs angetrieben vird und als Brease wirkt, Über ein induktive· Olled, das «ine entsprechende Kennlinie nur Angleiehunü an die Id*elrertellung hat. AuOerdesi er««glicht das Steuergerat k eine Einspeisung der Energie in die laitarie 1.

Infolge der aus Fi^ur 3 srsielvüieh«» hydraul!i Abstutsun« β d»s Motors vird durch d&# Im Fälle der elektrischen Breasung ae Motor auftretende Iy»,ft» ■onent ein Druck in der hydraulischen Leitung, die die Ab s tilt sung β nit desi an sieh bekannten Aus« gleichsrentil 7 Terbindet, aufgebaut. Hat die elektreswtorieche Abbr—sung ihren Höchstwert erreicht, se vird duroh den Druck in der Lei· tung von der hydraulisohen Absttttsung 8 des Motors ■üb Ausglsicherentil 7 dieses Yen*il ausgesteuert und der Teil des ve« Tandesi Hanptaylinder war Verfügung gestellten Druckes vird virksa«, der ober den Anteil, den die Meterbresieung aufbringt, hin« ausgeht ι daait setst susatslieh eur Generator« breasung die hydraulische Bre«eung ein, wenn die elektrische Bre«·-wirkung nicht «ehr steigen kann (siehe auoh Figur 5).

Figur 2 seigt das Seheaa eines Breüssysteas für ein Fahrseug «it Allradantrieb. Die elektroaetori» BAD

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«oh«* Kraft· verteilen eieh dabei au glelohen Teil«a auf Vorder- und Hinteraehee aevohl belai Antrlob al« auoh bei dor Breaming*

VI» au· de* Dlaai >—ι in Figur 6 «u ersehen let, aetat die hydraulische Abbreasung entsprechend der idealen Breeskraftverteilung an beiden Aehaen ein, wenn die elektroaoterieehe Kraft ihr MaxlaRiai erreicht hat. Die elnaelnen Anteile addieren sieh aur Geeaait· abbreiaung« Die ToraSgerunc der hydraulischen Ab· breautttng gegenttber der elektrode tor ieohen kann duroh entepreohendo Diaienaionlerung, a.B. Drooeeln de« hydraulieohen SyeteM und eine hohe Anepreeh* •■pflndllehkeit de· hydrauliaoh geateuerten Steuergerl te· *» er r el eh t werden.

Selbetrer·tandlieh let ea auoh atfglieh, aiehrere Motoren für Antrieb und Breaaung de· Fahraeug· Tor au· eben«

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Claims (1)

Darf nicht geändert werdjnj O O U / / ALPRXO TIVKS OKBH P 3334 Frankfurt (Main) Pat/Τ/βη 25. ««ptenber )H% Patentansprüche

1. Bresaayetea für Sl ok tro fahr i«u|·, da a bei teil*· v#ie«r Rüokgovinnung τοη ¹H^gIo dl· BreaMvirkiuig •In·· al· Generator betriebenen Elektromotor« ausnutzt, dadurch g«k«nn««iehzi· t, daß dor ait der Antriebsachse verbunden« Bloktr·«· »οtor (2) durch «in Pahrpedal (it) «oehaniaeh aa-•touorbar·· «lektriech·· Steuergerät (3) tür Itetorfahrbetriob «It der Xnergiequello (i) verbunden iat und durch ein Breewpedal (t2) hydraul1·oh aneteuer» bar·· •!•ktrieeh·· Steuergerät (k) für Motorbreeabetrieb mit de« hydrauliaohen Breaisayatoai in Verbindung et«ht,

2* Breiaaeyat·* na oh Anapruoh 1, daduroh g e k e η η · »•lehnet, daA dor SlektreaMtor (2) in der Riohtung, in der i· Fall· der Brooming da· Dreh·» •MBont wirkeaii vird, «in· hydraulisoh· Ab· tut sung (β) aufvoiot, d*ron Orook auf ein Aurglelohavemtil (7) wirkea« wird» da· ie hydraulieohon Broeuikrei· 11«gt und duroh den im Fall· der Breenung von der Ab* •tUtBung (β) auagehoadon hydraullaohen Drttok

Breoie«y«teei na oh Anaprtiah 1 un4 2, dadoreh g · k«nn«*ichn«t, daA «Har·!» 41· Anordnung ν·η an *ieh bekannte« Druokr««kluilt«v«atilon βν1··Η·«ι des Auegleiehrreatil (7) und um Kau»tbroMiylinder (·") 41· hydraul ie oh· Ir-HHWf g«c«attk«r 4ar tloktro-BWt*rl««at4n Br-mag ririlfirt vlr4.

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Mvm»»jBtm» iutolk eine« der Terherfeheaden Aneprttolte, dauroh |ikinaiiiihitit| deJ) Mtfa^r· ll»ktr«aMtor«a «a ·!&«■ Ftthremae ν·Γ(···Ιι·ιι »imA»

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(6) »«rail·! c*«ehalt·«·· V#^i»«lv«itil (O) direkt •d«r indirekt ie Fall· der lr«Munf bet«ti«t wird.

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