DE10108909B4 - Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem elektrischen Fahrmotor - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges, wobei durch eine Fahrsteuerung während des Fahrbetriebs elektrische Energie aus einer Energiequelle in mindestens einen elektrischen Fahrmotor und in mindestens einen weiteren Verbraucher eingespeist wird, und wobei der Fahrmotor bei abbremsendem Fahrzeug generatorisch betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausfall der elektrischen Energiequelle, insbesondere Traktionsbatterie (1), während des Fahrbetriebs das Fahrzeug zwangsgesteuert generatorisch abgebremst wird, wobei elektrische Energie von dem generatorisch arbeitenden Fahrmotor (4) in einen als elektrische Lenkanlage ausgebildeten Verbraucher (5) eingespeist wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges, wobei durch eine Fahrsteuerung während des Fahrbetriebs elektrische Energie aus einer Energiequelle in mindestens einen elektrischen Fahrmotor und in mindestens einen weiteren Verbraucher eingespeist wird, und wobei der Fahrmotor bei abbremsendem Fahrzeug generatorisch betrieben wird.
- Fällt bei einem Fahrzeug mit elektro-motorischem Fahrantrieb die elektrische Energiequelle aus, so werden sowohl der Fahrmotor als auch der elektrische Verbraucher nicht mehr mit elektrischer Energie versorgt. Sofern es sich bei dem Verbraucher um einen sicherheitstechnisch relevanten Verbraucher handelt, wie z. B. den Elektromotor einer elektro-hydraulischen Lenkung, ist es erforderlich, Maßnahmen für diesen Notfall zu treffen und dafür zu sorgen, dass bis zum Stillstand des Fahrzeugs noch gelenkt werden kann.
- In der Praxis wird dies dadurch erzielt, dass aus einem zweiten Energieversorgungssystem, das einen eigenen Energiespeicher enthält, Energie entnommen und dem Verbraucher zugeführt wird. So kann z. B. für eine elektro-hydraulische Lenkanlage eine hydraulische Notversorgung mittels eines Hydrospeichers erfolgen, mit dessen Hilfe das Fahrzeug noch eine bestimmte Zeit lenkbar ist, wenn auch mit erhöhter Lenkkraft. Ferner ist es bei diesel-elektrischen Fahrzeugen möglich, bei Ausfall des Dieselmotors und/oder des davon angetriebenen elektrischen Generators elektrische Energie aus der Starter-Batterie zu entnehmen.
- Letztendlich kann also durch einen redundanten Aufbau des Energieversorgungssystems die Energieversorgung auch in Notfällen sichergestellt werden. Dies erfordert jedoch einen beträchtlichen Aufwand.
- Aus der Richtlinie 98/37/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 22. Juni 1998 ist bekannt, dass bei selbstfahrenden Maschinen beim Ausfall der Energieversorgung einer Hauptbremsvorrichtung durch eine unabhängige Notvorrichtung das Abbremsen möglich sein muss.
- Aus der den Oberbegriff bildenden
DE 41 42 863 A1 ist ein Fahrzeug mit elektrischem Fahrantrieb und Nutzbremsung bekannt. - Aus der
DE 36 22 217 A1 ist eine Lenkeinrichtung mit hydraulischer Hilfskraftunterstützung für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei der ein Elektromotor als Verbraucher eine Hydropumpe antreibt, die die hydraulische Hilfskraftunterstützung mit Druckmittel versorgt. - Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, durch das mit geringem Aufwand auch bei Ausfall der Energiequelle eine Lenkanlage als sicherheitsrelevanter Verbraucher mit elektrischer Energie versorgt werden kann.
- Diese Aufgabe wird für das gattungsgemäße Fahrzeug erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Fahrmotor derart mit der Fahrsteuerung in Wirkverbindung steht, das bei Ausfall der elektrischen Energiequelle das Fahrzeug zwangsgesteuert generatorisch abgebremst und der Verbraucher durch den generatorisch arbeitenden Fahrmotor mit elektrischer Energie gespeist wird.
- Für das gattungsgemäße Verfahren wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei Ausfall der elektrischen Energiequelle während des Fahrbetriebs das Fahrzeug zwangsgesteuert generatorisch abgebremst wird, wobei elektrische Energie von dem generatorisch arbeitenden Fahrmotor in den als elektrische Lenkanlage ausgebildeten Verbraucher eingespeist wird.
- Der erfindungswesentliche Gedanke besteht demnach darin, die kinetische Energie des fahrenden Fahrzeugs in elektrische Energie umzuwandeln und damit den Verbraucher bis zum Stillstand des Fahrzeugs zu speisen.
- Es ist daher möglich, beispielsweise ein batterie-elektrisch betriebenes Fahrzeug, dessen Traktionsbatterie ausfällt (z. B. Batteriestecker öffnet sich unbeabsichtigt), sicher zum Stillstand zu bringen. Durch die Erfindung kann dabei auf einen zweiten Energiespeicher verzichtet werden.
- Zweckmäßigerweise wird das Fahrzeug durch die Fahrsteuerung mindestens so stark generatorisch abgebremst, dass die vom Fahrmotor erzeugte elektrische Energie zum Betrieb aller sicherheitsrelevanten Verbraucher ausreicht.
- Ganz besonders günstig ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Flurförderzeug mit einer Traktionsbatterie, insbesondere einem Elektro-Gabelstapler.
- Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
- Die Figur zeigt die einzelnen Komponenten eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betriebenen Fahrzeugs und den Energiefluss zwischen den einzelnen Komponenten.
- Eine Traktionsbatterie
1 eines batterie-elektrisch betriebenen Gabelstaplers liefert elektrische Energie an ein Leistungsmodul2 . Der Energiefluss kann durch einen Batteriestecker3 unterbrochen werden. Das Leistungsmodul2 speist elektrische Energie in einen elektrischen Fahrmotor4 eines Fahrantriebs und einen weiteren elektrischen Verbraucher5 , beispielsweise eine elektrische Lenkanlage. - Die Ansteuerung des Leistungsmoduls
2 und damit der einzelnen Verbraucher erfolgt mit Hilfe einer elektronischen Fahrzeugsteuerung6 , die von dem Leistungsmodul2 unter Zwischenschaltung eines Spannungswandlers7 mit Energie versorgt wird. - Bei Ausfall der Traktionsbatterie, beispielsweise durch unbeabsichtigtes Öffnen des Batteriesteckers
2 , wird von der Fahrzeugsteuerung6 automatisch ein Bremsvorgang eingeleitet. Hierbei wirkt der Fahrmotor4 als Generator. - Die vom Fahrmotor
4 erzeugte elektrische Energie (Energieflusspfeil G) wird über das Leistungsmodul2 in die Fahrzeugsteuerung6 , den Spannungswandler7 und in die elektrische Lenkanlage (Verbraucher5 ) sowie ggf. weitere sicherheitsrelevante Verbraucher eingespeist. Die Lenkfähigkeit des Gabelstaplers bleibt daher bis zum Stillstand erhalten. - Neben der elektrischen Lenkanlage können auch weitere sicherheitsrelevante – und auch nicht sicherheitsrelevante – Verbraucher elektrischer Energie an das Leistungsmodul
2 bzw. den Spannungswandler7 angeschlossen sein, z. B. eine elektrische Bremse.
Claims (2)
- Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges, wobei durch eine Fahrsteuerung während des Fahrbetriebs elektrische Energie aus einer Energiequelle in mindestens einen elektrischen Fahrmotor und in mindestens einen weiteren Verbraucher eingespeist wird, und wobei der Fahrmotor bei abbremsendem Fahrzeug generatorisch betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausfall der elektrischen Energiequelle, insbesondere Traktionsbatterie (
1 ), während des Fahrbetriebs das Fahrzeug zwangsgesteuert generatorisch abgebremst wird, wobei elektrische Energie von dem generatorisch arbeitenden Fahrmotor (4 ) in einen als elektrische Lenkanlage ausgebildeten Verbraucher (5 ) eingespeist wird. - Verwendung eines Verfahrens nach Anspruch 1 in einem Flurförderzeug mit einer Traktionsbatterie (
1 ), insbesondere einem Elektro-Gabelstapler.
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