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AT12010U3 - Elektrofahrzeug mit radindividuellen reibungsbremsen und radindividuellem antrieb und bremsverfahren dafür - Google Patents

Elektrofahrzeug mit radindividuellen reibungsbremsen und radindividuellem antrieb und bremsverfahren dafür Download PDF

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AT12010U3
AT12010U3 AT0018711U AT1872011U AT12010U3 AT 12010 U3 AT12010 U3 AT 12010U3 AT 0018711 U AT0018711 U AT 0018711U AT 1872011 U AT1872011 U AT 1872011U AT 12010 U3 AT12010 U3 AT 12010U3
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Abstract

Um ein für ein Elektrofahrzeug mit radindividuellere Reibungsbremse und radindividuellem elektrischem Antrieb optimales Bremssystem zu realisieren, wird vorgeschlagen, im Bremsfall an einem angetriebenen Rad 21 22,23, 24 durch die Reibungsbremse 4 und/oder den als regenerative Bremse arbeitenden Elektromotor 6,11 ein Grundbremsmoment einzustellen, das durch ein durch den Elektromotor (6,11) erzeugtes Modulationsbremsmoment überlagert wird und im Elektrofahrzeug (1) neben einer Batterie (9) eine weitere Energiesenke (10) vorzusehen, um die bei einer Bremsung entstehende regenerative Energie aufnehmen zu können.

Claims (8)

  1. österreichisches Patentamt AT 12 010 U2 2011-09-15 zurückgelegte Weg des Bremsbelags 21 oder nur ein Punkt (Abheben vom oberen Anschlag 24, Erreichen des unteren Anschlages 26) oder beide Punkte gemessen werden. Damit kann ein genauer Zusammenhang zwischen Bremsenaktuatordaten (z.B. Elektromotorstrom) und Bremskraft FB hergestellt werden. Man erhält folglich also einen Punkt (oder zwei bzw. mehrere Punkte) auf einem Zusammenhang zwischen Weg der Feder 23 und Bremskraft FB. Wenn keine Selbstverstärkung der Bremse vorliegt, kann z.B. von einem linearen Kurvenverlauf ausgegangen werden. Bei bekannter Selbstverstärkung bzw. bekanntem Verlauf der Selbstverstärkung während der Bremsung kann ebenfalls der Zusammenhang zwischen Weg der Feder 23 und Bremskraft FB ermittelt werden. [0077] Weiters fließen in die Bremsenregelung vorteilhaft die Wünsche des Fahrers ein, also z.B. eine Bremspedalstellung bzw. Kraft auf das Bremspedal, die Gaspedalstellung oder der Lenkradwinkel (als Maß für den gewünschten Kurvenradius). Ein Gaspedal (Gashebel) bewirkt allgemein das gleiche wie ein Bremswunsch mit anderem Vorzeichen. Auch die Geschwindigkeit der Fahrerwünsche kann ausgewertet werden. So kann z.B. ein schnelles Verlassen des Gaspedals als Hinweis auf eine folgende Bremsung verwendet werden, um die Bremsbeläge vorausblickend bereits anzulegen (und gegebenenfalls wieder zu lüften, wenn doch keine Bremsung folgt). [0078] Im Idealfall und Normalfall können von den erreichbaren Radhaftungen sowohl gewünschter Kurvenradius als auch gewünschte Bremsung bzw. Beschleunigung erfüllt werden. Bei Überforderung der erreichbaren Radhaftungen kann der zuletzt getätigte Fahrerwunsch als wesentlich eingestuft werden, z.B. kann eine zuletzt getätigte Kurvenradiusverringerung (weiterer Lenkeinschlag) als vorrangig vor Bremsen eingestuft werden, weil es sich um ein Ausweichmanöver handeln könnte. Es wird durch die Bremsenregelung in diesem folglich der Wunsch vorrangig bedient, der als wesentlich eingestuft wird. [0079] Wenn die radindividuellen Bremskräfte wie oben beschrieben eingestellt werden, bleibt das Fahrzeug 1 theoretisch in einem unverändert stabilen Zustand, bis die möglichen Straßenhaftungen endgültig überschritten sind. Wenn in das Fahrzeug 1 eine bestimmte Gierrate eingebracht ist, würde diese theoretisch beibehalten werden, da durch das erfindungsgemäße Bremsverfahren von Haus aus keine neuen Drehmomente (die die Gierrate verändern könnten) in das Fahrzeug 1 eingebracht werden. Geringste Abweichungen der radindividuellen Einstellungen im Grenzzustand würden aber kleine Momente bewirken, die für eine Veränderung der Gierrate sorgen. Daher wird die tatsächliche Gierrate vorteilhaft mit der gewünschten Gierrate (z.B. abgeleitet aus dem Lenkradwinkel) verglichen und durch Anpassen der radindividuellen Bremskräfte entsprechend korrigiert. Ansprüche 1. Elektrofahrzeug mit einer radindividuellen Reibungsbremse (4) an jedem Rad (2^ 22, 23, 24) des Elektrofahrzeugs (1), wobei zumindest die Räder {2h 22, 23, 24) einer Achse des Elektrofahrzeugs durch einen Elektromotor (6,11) radindividuell angetrieben sind und der Elektromotor (6,11) sowohl als Antrieb, als auch als regenerative Bremse verwendbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Bremsfall an einem angetriebenen Rad (2^ 22, 23,24) durch die Reibungsbremse (4) und/oder den als regenerative Bremse arbeitenden Elektromotor (6,11) ein Grundbremsmoment einstellbar ist, das durch ein durch den Elektromotor (6, 11) erzeugtes Modulationsbremsmoment überlagert ist und im Elektrofahrzeug (1) neben einer Batterie (9) eine weitere Energiesenke (10) vorgesehen ist, um die bei einer Bremsung entstehende regenerative Energie aufzunehmen.
  2. 2. Elektrofahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bremsfall vom Elektromotor (6,11) an einem Rad (2i, 22, 23, 24) anstelle eines Bremsmoments ein Antriebsmoment erzeugt wird. 13/18 österreichisches Patentamt AT12010U2 2011-09-15
  3. 3. Elektrofahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Energiesenke (10) eine elektrische Heizung, eine elektrische Klimaanlage, ein Schleppbetrieb eines range-extenders, ein Umrichter der Leistungselektronik (8) oder ein in Gegenstrombremsung betriebener Elektromotor (6, 11) vorgesehen ist oder ein Elektromotor oder die Leistungselektronik (8) in einen absichtlich schlechten Wirkungsgrad betrieben wird.
  4. 4. Verfahren zum Bremsen eines Elektrofahrzeuges (1) mit einer radindividuellen Reibungsbremse (4) an jedem Rad (2i, 22, 23, 24) des Elektrofahrzeugs, wobei zumindest die Räder (2^ 22, 23, 24) einer Achse des Elektrofahrzeugs (1) durch einen Elektromotor (6,11) radindividuell angetrieben werden und der Elektromotor (6,11) sowohl als Antrieb, als auch als regenerative Bremse verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Bremsfall an einem angetriebenen Rad 22, 23,24) durch die Reibungsbremse und/oder den als regenerative Bremse arbeitenden Elektromotor (6,11) ein Grundbremsmoment eingestellt wird, das durch ein durch den Elektromotor (6,11) erzeugtes Modulationsbremsmoment überlagert wird und die bei der Bremsung entstehende regenerative Energie durch eine Batterie (9) und eine weitere Energiesenke (10) aufgenommen wird.
  5. 5. Bremsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Bremsfall vom Elektromotor (6,11) an einem Rad (?.λ, 22, 23, 24) anstelle eines Bremsmoments ein Antriebsmoment erzeugt wird.
  6. 6. Bremsverfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung des Bremssystems des Elektrofahrzeugs (1)ein radkraftorientiertes Modell verwendet wird, bei dem an jedem Rad 22, 23,24) Radkraftvektoren (FVi, Fv2, FV3, FV4) berechnet werden, die zu einem auf das Elektrofahrzeug (1) wirkenden Summenkraftvektor und zu einem Summenmoment führen und die Radkraftvektoren (FVi, Fv2- FV3, FV4) durch die Regelung durch radindividuelles Einstellen der Drehmomente den Anforderungen gemäß eingestellt werden.
  7. 7. Bremsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung um einen radindividuellen Lenkwinkel erweitert wird und durch die Einstellung eines Lenkwinkels eines Rades (2h 22, 23, 24) für das Rad (2h 22, 23,24) eine zusätzliche Seitenführungskraft eingestellt wird.
  8. 8. Bremsverfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der momentanen Straßenhaftungsbedingungen laufend der momentane Schlupf an jedem Rad (2U 22, 23, 24) ermittelt wird und für jedes Rad (2U 22, 23, 24) aus dem Schlupf und aus den aktuellen Antriebskräften die momentan maximal verfügbaren Radkraftvektoren (Fvimax, FV2max, FV3max, FV4max) bestimmt werden und weiters die momentan auf das Elektrofahrzeug (1) durch den aktuellen Fahrzustand wirkenden Kräfte ermittelt werden und dass im Fall einer Bremsung zusätzlich die momentanen Bremskräfte jedes gebremsten Rades ermittelt werden und die Bremskraft eines jeden gebremsten Rades (2U 22, 23, 24) in Abhängigkeit von den maximal verfügbaren Radkraftvektoren (Fvimax, FV2max, FV3max, FV4max) so eingestellt wird, dass die Vektorsumme der momentan entstehenden Radkraftvektoren (FVi, Fv2j FV3, FV4) die durch den aktuellen Fahrzustand auf das Elektrofahrzeug (1) momentan wirkenden Kräfte und Momente aufhebt. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 14/18
AT0018711U 2011-04-04 2011-04-04 Elektrofahrzeug mit radindividuellen reibungsbremsen und radindividuellem antrieb und bremsverfahren dafür AT12010U3 (de)

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