DE102017116795A1 - Drive unit for a vehicle and vehicle with the drive unit - Google Patents
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Abstract
Bei Fahrrädern oder anderen muskelbetriebenen Fahrzeugen wird als Antriebsenergie die Muskelkraft des Fahrers und gegebenenfalls der Mitfahrer eingesetzt. Üblicherweise wird die Antriebsenergie von dem Fahrer über ein rotierbares Pedalenpaar eingeleitet und zum Beispiel über eine Fahrradkette oder ein anderes Zugmittel auf ein angetriebenes Rad gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Ganggetriebes zum Antrieb weitergeleitet. Derartige Fahrräder bzw. Fahrzeuge weisen Bremsanlagen auf, welche zum Beispiel mittels Bowdenzügen oder hydraulischer Einrichtungen betätigbar sind. Die Bremskraft wird dabei wahlweise über eine Handbetätigungseinrichtung oder über eine Fußbetätigungseinrichtung, wie zum Beispiel über eine Rücktrittbremse, eingeleitet.Es wird eine Antriebseinheit 2 für ein Fahrzeug 1 vorgeschlagen, mit einem Pedalsystem 4 zum Einleiten einer Antriebsenergie für das Fahrzeug 1, wobei das Pedalsystem 4 ein erstes Pedal 5 und ein zweites Pedal 6 zur Erzeugung einer oszillierenden Linearbewegung umfasst, mit einer Bremse 10 zum Bremsen des Fahrzeugs 1, und mit einem hydraulischen System 11 zur Betätigung der Bremse 10, wobei das hydraulische System 11 einen ersten Fußbremszylinder 12 und einen zweiten Fußbremszylinder 13 aufweist, wobei der erste Fußbremszylinder 12 dem ersten Pedal 5 und der zweite Fußbremszylinder 13 dem zweiten Pedal 6 zugeordnet ist, wobei das hydraulisches System 11 in Abhängigkeit einer Aktivierung des ersten und des zweiten Fußbremszylinders 12,13 die Bremse 10 betätigt.In the case of bicycles or other muscle-powered vehicles, the driving force used is the muscular strength of the driver and possibly the passengers. Usually, the drive energy is introduced by the driver via a rotatable pair of pedals and forwarded, for example via a bicycle chain or other traction means on a driven wheel optionally with the interposition of a gearbox to the drive. Such bicycles or vehicles have brake systems which can be actuated, for example, by means of Bowden cables or hydraulic devices. The braking force is thereby optionally via a manual override or a foot control device, such as a coaster brake, initiated.Es proposed is a drive unit 2 for a vehicle 1, with a pedal system 4 for introducing a drive energy for the vehicle 1, wherein the pedal system a first pedal 5 and a second pedal 6 for generating an oscillating linear motion, with a brake 10 for braking the vehicle 1, and with a hydraulic system 11 for actuating the brake 10, wherein the hydraulic system 11, a first foot brake cylinder 12 and a second Foot brake cylinder 13, wherein the first foot brake cylinder 12 is the first pedal 5 and the second foot brake cylinder 13 associated with the second pedal 6, wherein the hydraulic system 11 in response to activation of the first and second foot brake cylinder 12,13 the brake 10 is actuated.
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit dieser Antriebseinheit.The invention relates to a drive unit for a vehicle having the features of the preamble of
Bei Fahrrädern oder anderen muskelbetriebenen Fahrzeugen wird als Antriebsenergie die Muskelkraft des Fahrers und gegebenenfalls der Mitfahrer eingesetzt. Üblicherweise wird die Antriebsenergie von dem Fahrer über ein rotierbares Pedalenpaar eingeleitet und zum Beispiel über eine Fahrradkette oder ein anderes Zugmittel auf ein angetriebenes Rad gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Ganggetriebes zum Antrieb weitergeleitet. Derartige Fahrräder bzw. Fahrzeuge weisen Bremsanlagen auf, welche zum Beispiel mittels Bowdenzügen oder hydraulischer Einrichtungen betätigbar sind. Die Bremskraft wird dabei wahlweise über eine Handbetätigungseinrichtung oder über eine Fußbetätigungseinrichtung, wie zum Beispiel über eine Rücktrittbremse, eingeleitet.In the case of bicycles or other muscle-powered vehicles, the driving force used is the muscular strength of the driver and possibly the passengers. Usually, the drive energy is introduced by the driver via a rotatable pair of pedals and forwarded, for example via a bicycle chain or other traction means on a driven wheel optionally with the interposition of a gearbox to the drive. Such bicycles or vehicles have brake systems which can be actuated, for example, by means of Bowden cables or hydraulic devices. The braking force is selectively introduced via a manual override or a foot control device, such as a coaster brake.
Eine andere Bauart für den Antrieb von Fahrzeugen ist durch oszillierend betätigbare Pedale gegeben. Die Druckschrift
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Antriebseinheit für ein Fahrzeug bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine Antriebseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.The invention has for its object to provide an improved drive unit for a vehicle. This object is achieved by a drive unit with the features of
Gegenstand der Erfindung ist eine Antriebseinheit für ein Fahrzeug, welche zugleich zum Bremsen des Fahrzeugs ausgebildet ist. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein ausschließlich muskelbetriebenes oder um ein muskelhybridbetriebenes Fahrzeug handeln. Bei dem ausschließlich muskelbetriebenen Fahrzeug wird die Antriebsenergie ausschließlich über Pedalkräfte eingeleitet. Bei einem muskelhybridbetriebenen Fahrzeug wird zum einen die Antriebsenergie über die Pedalkräfte eingeleitet, zur optionalen oder dauerhaften Unterstützung weist die Antriebseinheit eine elektrische Maschine auf. Das Fahrzeug kann auch als reines Elektrofahrzeug ausgebildet sein, wobei zwischen den Pedalen und den angetriebenen Rädern keine mechanische Antriebsverbindung gegeben ist, sondern die Antriebsenergie aus den Pedalkräften direkt in Strom umgewandelt wird und die elektrische Maschine antreibt. Optional kann die elektrische Maschine als Elektromotor zum Antrieb oder als Generator zur Rekuperation von elektrischer Energie genutzt werden. Optional weist die Antriebseinheit eine Speichereinrichtung zur Speicherung von elektrischer Energie für die elektrische Maschine auf. Besonders bevorzugt ist das Fahrzeug als ein Vierrad oder als ein Dreirad oder allgemein Mehrrad ausgebildet. Insbesondere ist das Fahrzeug als ein Leichtfahrzeug mit einer Gesamtmasse von weniger als 500 Kilogramm, vorzugsweise weniger als 200 Kilogramm und insbesondere weniger als 100 Kilogramm ausgebildet.The invention relates to a drive unit for a vehicle, which is also designed for braking the vehicle. The vehicle may be an exclusively muscle-powered or a muscle-hybrid powered vehicle. In the exclusively muscle-driven vehicle, the drive energy is introduced exclusively via pedal forces. In a muscle-hybrid-powered vehicle, on the one hand, the drive energy is introduced via the pedal forces; for optional or permanent assistance, the drive unit has an electric machine. The vehicle can also be designed as a pure electric vehicle, wherein between the pedals and the driven wheels no mechanical drive connection is given, but the drive energy from the pedal forces is converted directly into electricity and drives the electric machine. Optionally, the electric machine can be used as an electric motor for driving or as a generator for recuperation of electrical energy. Optionally, the drive unit has a storage device for storing electrical energy for the electrical machine. Particularly preferably, the vehicle is designed as a four-wheel or as a tricycle or generally multi-wheel. In particular, the vehicle is designed as a light vehicle with a total mass of less than 500 kilograms, preferably less than 200 kilograms and in particular less than 100 kilograms.
Die Antriebseinheit umfasst ein Pedalsystem zum Einleiten der Antriebsenergie, wobei die Antriebsenergie über die Pedalkräfte, also über Treten oder Pedalieren, eingeleitet wird. Dabei kann die vollständige Antriebsenergie über das Pedalsystem eingeleitet werden oder nur ein Teil der Antriebsenergie.The drive unit comprises a pedal system for introducing the drive energy, wherein the drive energy via the pedal forces, ie pedaling or pedaling, is initiated. In this case, the complete drive energy can be introduced via the pedal system or only part of the drive energy.
Das Pedalsystem umfasst ein erstes und ein zweites Pedal. Das Pedal ist jeweils dazu ausgebildet, insbesondere durch einen Fuß des Fahrers bedient zu werden, sodass der Fahrer durch die Pedale das Pedalsystem antreiben kann. Dabei wirkt auf die Pedale jeweils eine Pedalkraft durch den Fuß des Fahrers ein. Das Pedalsystem bildet dadurch eine Schnittstelle zum Fahrer, so dass der Fahrer dieses vorzugsweise mit den Füßen betätigen kann und somit das Pedalsystem bewegt und dadurch Antriebsenergie in das Fahrzeug einleitet.The pedal system includes a first and a second pedal. The pedal is designed in each case to be operated in particular by a foot of the driver so that the driver can drive the pedal system by means of the pedals. In each case a pedal force acts on the pedals through the driver's foot. The pedal system thereby forms an interface to the driver, so that the driver can operate this preferably with his feet and thus moves the pedal system and thereby initiates drive energy into the vehicle.
Die Pedale ermöglichen die Erzeugung einer oszillierenden Linearbewegung, wobei die Pedale in einer gemeinsamen Tretrichtung oszillierend, jedoch vorzugsweise gegenläufig, hin- und herbewegt werden. Beispielsweise kann das Pedalsystem eine Führungseinrichtung, wie z.B. eine Führungsschiene, aufweisen, welche zur linearen Führung der zwei Pedalen in der Tretrichtung ausgebildet ist. Besonders bevorzugt weisen beide Pedale die gleiche Tretrichtung auf. Insbesondere werden das erste und das zweite Pedal jeweils geradlinig verfahren, wobei die geradlinigen Verfahrwege eine Ebene aufspannen, in der auch die Tretrichtung liegt. Besonders bevorzugt werden die zwei Pedale durch die Führungseinrichtung in der Tretrichtung zwangsgeführt, insbesondere derart, dass diese als einzigen Freiheitsgrad die Tretrichtung haben, jedoch z.B. senkrecht zu der Tretrichtung gesperrt sind.The pedals allow the generation of an oscillating linear movement, the pedals in a common direction of travel oscillating, but preferably in opposite directions, reciprocated. For example, the pedal system may include guide means such as e.g. a guide rail, have, which is designed for linear guidance of the two pedals in the direction of travel. Particularly preferably, both pedals have the same direction of travel. In particular, the first and the second pedal are each moved in a straight line, the rectilinear travel paths span a plane in which the direction of travel is. Particularly preferably, the two pedals are forcibly guided by the guide device in the direction of travel, in particular such that they have the single direction of freedom as the single degree of freedom, but are e.g. are locked perpendicular to the direction of travel.
Die Antriebseinheit weist eine Bremse zum Bremsen des Fahrzeugs auf. Die Bremse kann zum Beispiel auf ein Rad des Fahrzeugs wirken. Die Bremse ist insbesondere als eine hydraulische Bremse ausgebildet und wird über eine Hydraulikleitung betätigt. Insbesondere weist die Bremse mindestens einen Bremszylinder als Arbeitszylinder auf, wobei der Bremszylinder über die Hydraulikleitung angesteuert wird, um die Bremse zu betätigen.The drive unit has a brake for braking the vehicle. For example, the brake may act on a wheel of the vehicle. The brake is designed in particular as a hydraulic brake and is actuated via a hydraulic line. In particular, the brake has at least a brake cylinder as a working cylinder, wherein the brake cylinder is driven via the hydraulic line to actuate the brake.
Die Antriebseinheit weist ein hydraulisches System zur Betätigung der Bremse auf. Das hydraulische System umfasst die Hydraulikleitung, welche insbesondere als ein Sekundärkreis ausgebildet ist.The drive unit has a hydraulic system for actuating the brake. The hydraulic system comprises the hydraulic line, which is designed in particular as a secondary circuit.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das hydraulische System einen ersten Fußbremszylinder und einen zweiten Fußbremszylinder aufweist. Unter einem Fußbremszylinder wird insbesondere eine Kombination aus einem Kolben und einem Zylinder verstanden, wobei der Kolben in dem Zylinder verfahrbar angeordnet ist. Durch eine Betätigung des Kolbens kann eine hydraulische Flüssigkeit in dem Zylinder mit einem Druck beaufschlagt werden und/oder transportiert werden. Der erste Fußbremszylinder ist dem ersten Pedal, der zweite Fußbremszylinder ist dem zweiten Pedal zugeordnet und/oder zugehörig. Insbesondere ist vorgesehen, dass durch ein Treten des Pedals der zugeordnete Fußbremszylinder betätigt wird. Es ist vorgesehen, dass das hydraulische System in Abhängigkeit einer Aktivierung des ersten und des zweiten Fußbremszylinder die Bremse betätigt.In the context of the invention, it is proposed that the hydraulic system has a first foot brake cylinder and a second foot brake cylinder. Under a foot brake cylinder is understood in particular a combination of a piston and a cylinder, wherein the piston is arranged to be movable in the cylinder. By actuating the piston, a hydraulic fluid in the cylinder can be pressurized and / or transported. The first foot brake cylinder is the first pedal, the second foot brake cylinder is assigned to the second pedal and / or associated. In particular, it is provided that the associated foot brake cylinder is actuated by pedaling the pedal. It is envisaged that the hydraulic system actuates the brake in response to activation of the first and second foot brake cylinders.
Insbesondere wird unter einer Betätigung des Fußbremszylinders eine Beaufschlagung mit einer Betätigungskraft oder Pedalkraft und/oder unter einer Aktivierung des Fußbremszylinders ein Druckaufbau in dem Fußbremszylinder verstanden. Eine Betätigung ist somit eine Vorstufe der Aktivierung des Fußbremszylinders. Optional und wie später ausgeführt kann vorgesehen sein, dass eine Mindestbetätigungskraft erforderlich ist, um den Fußbremszylinder zu aktivieren. Bei dieser bevorzugten Weiterbildung wird somit zunächst mit einer Kraft, welche kleiner als die Mindestbetätigungskraft ist, der Fußbremszylinder betätigt und erst mit einer Kraft, welche größer als die Mindestbetätigungskraft ist, der Fußbremszylinder aktiviert.In particular, an actuation of the foot brake cylinder is understood as an application of an actuating force or pedal force and / or an activation of the foot brake cylinder as a pressure build-up in the foot brake cylinder. An actuation is thus a precursor to the activation of the foot brake cylinder. Optionally, and as stated later, it may be provided that a minimum actuation force is required to activate the foot brake cylinder. In this preferred development, the foot brake cylinder is thus initially actuated with a force which is smaller than the minimum actuation force, and the foot brake cylinder is activated only with a force which is greater than the minimum actuation force.
Es ist dabei eine Überlegung der Erfindung, die Antriebseinheit so auszubilden, dass der Fahrer über das Pedalsystem einen Bremsvorgang einleiten kann. Dies ermöglicht dem Fahrer ohne Hilfe der Hände das Fahrzeug zu bremsen. Von konventionellen Fahrrädern ist ein derartiger Bremsvorgang über die sogenannte Rücktrittbremse bekannt. Eine Übertragung einer derartigen Mechanik auf das Fahrzeug mit der Antriebseinheit ist allerdings nicht möglich, da es in dieser Art keinen Rücktritt gibt. Stattdessen wird ein entsprechender Bremsbefehl über die Fußbremszylinder eingeleitet und an die Bremse weitergeleitet. Auf diese Weise kann ein intuitives Bremsen mit den Füßen auch bei einem oszillierend betriebenen Pedalsystem umgesetzt werden.It is a consideration of the invention, the drive unit in such a way that the driver via the pedal system can initiate a braking operation. This allows the driver to brake the vehicle without the help of his hands. Conventional bicycles such a braking operation on the so-called coaster brake is known. However, a transmission of such a mechanism to the vehicle with the drive unit is not possible because there is no resignation in this way. Instead, a corresponding brake command is initiated via the foot brake cylinder and forwarded to the brake. In this way, an intuitive braking with the feet can also be implemented in an oscillating operated pedal system.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das hydraulische System ausgebildet, den Bremsvorgang auszulösen, wenn über die Fußbremszylinder ein zeitgleiches Betätigen und/oder Einleiten von Pedalkräften in die Pedale umgesetzt wird und/oder diese zeitgleich aktiviert werden. Bei dem oszillierenden Pedalsystem werden in einem üblichen Antriebsbetrieb die Pedalkräfte in die erste und die zweite Pedale abwechselnd eingeleitet. Ein zeitgleiches Einleiten von Pedalkräften führt dagegen zu einer Blockierung des Pedalsystems. Das hydraulische System erfasst die zeitgleiche Betätigung, wandelt diese (mechanisch) in einen Bremswunsch um und löst den Bremsvorgang der Bremse aus. Auf diese Weise kann der Fahrer eine Bremsung intuitiv über die Füße auslösen.In a preferred embodiment of the invention, the hydraulic system is designed to trigger the braking process, when the foot brake cylinder, a simultaneous actuation and / or initiation of pedal forces is converted to the pedals and / or these are activated at the same time. In the oscillating pedal system, the pedal forces are alternately introduced into the first and the second pedals in a conventional drive operation. A simultaneous introduction of pedal forces, however, leads to a blockage of the pedal system. The hydraulic system detects the simultaneous actuation, converts it (mechanically) into a braking request and triggers the braking process of the brake. In this way, the driver can trigger a braking intuitively over the feet.
In einer möglichen konstruktiven Realisierung weist das hydraulische System eine Hauptzylinderanordnung auf, wobei beide Fußbremszylinder über einen gemeinsamen Fußprimärkreis mit der Hauptzylinderanordnung hydraulisch und/oder strömungstechnisch verbunden sind. Insbesondere sind die Ausgänge der beiden Fußbremszylinder in dem gemeinsamen Fußprimärkreis strömungstechnisch und/oder hydraulisch und/oder kommunizierend miteinander verbunden. Ein von dem Fußbremszylinder eingeleiteter Druck wird somit zum einen zu der Hauptzylinderanordnung und zum anderen zu dem anderen Fußbremszylinder weitergeleitet. Für den Fall, dass nur ein Fußbremszylinder aktiviert wird und der andere Fußbremszylinder unaktiviert ist, wird der Druck von dem aktivierten Fußbremszylinder über den Fußprimärkreis zu dem anderen Fußbremszylinder weitergeleitet, welcher den Druck abbaut. Für den Fall, dass beide Fußbremszylinder aktiviert sind, können diese wechselseitig den Druck nicht abbauen, so dass der Druck auf die Hauptzylinderanordnung geleitet wird und die Bremse betätigt wird. Durch die strömungstechnische Kopplung der beiden Fußbremszylinder in dem Fußprimärkreis wird somit hydraulisch umgesetzt, dass die Hauptzylinderanordnung und/oder die Bremse nur dann mit Druck beaufschlagt wird, wenn beide Fußbremszylinder aktiviert sind.In one possible constructional realization, the hydraulic system has a master cylinder arrangement, wherein both foot brake cylinders are hydraulically and / or fluidically connected to the master cylinder arrangement via a common foot primary circuit. In particular, the outputs of the two foot brake cylinders in the common Fußprimärkreis are fluidically and / or hydraulically and / or communicating with each other. A pressure introduced by the foot brake cylinder is thus forwarded to the master cylinder arrangement on the one hand and to the other foot brake cylinder on the other hand. In the event that only one foot brake cylinder is activated and the other foot brake cylinder is inactive, the pressure from the activated foot brake cylinder via the Fußprimärkreis is forwarded to the other foot brake cylinder, which reduces the pressure. In the event that both foot brake cylinders are activated, they can not mutually relieve the pressure, so that the pressure is applied to the master cylinder assembly and the brake is applied. The fluidic coupling of the two foot brake cylinders in the Fußprimärkreis is thus hydraulically implemented that the master cylinder assembly and / or the brake is only pressurized when both Fußbremszylinder are activated.
In einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung weisen die Fußbremszylinder jeweils einen Zylinderausgang auf, wobei der Fußprimärkreis als eine Hydraulikleitung ausgebildet ist, welche zwei Eingänge, welche mit den Zylinderausgängen strömungstechnisch und/oder hydraulisch verbunden sind, und einen Ausgang aufweist, wobei der Ausgang mit der Hauptzylinderanordnung strömungstechnisch und/oder hydraulisch verbunden ist. Somit können die Fußbremszylinder über den Fußprimärkreis miteinander strömungstechnisch kommunizieren und/oder wechselseitig den Druck abbauen.In a preferred structural embodiment, the Fußbremszylinder each have a cylinder outlet, wherein the Fußprimärkreis is formed as a hydraulic line, which two inputs, which are fluidically and / or hydraulically connected to the cylinder outputs, and an output, wherein the output with the master cylinder assembly fluidically and / or hydraulically connected. Thus, the Fußbremszylinder communicate via the Fußprimärkreis with each other fluidically and / or reduce the pressure on each other.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das hydraulische System eine Ausgleichsanordnung auf. Jede der Fußbremszylinder ist mit der Ausgleichsanordnung hydraulisch verbindbar. Das hydraulische System ist so ausgelegt, dass die Fußbremszylinder jeweils in einem aktivierten Zustand von der Ausgleichsanordnung hydraulisch und/oder strömungstechnisch isoliert sind und in einem unaktivierten Zustand mit der Ausgleichsanordnung hydraulisch und/oder strömungstechnisch verbunden sind. Insbesondere ist mindestens einer der Fußbremszylinder in dem teilbetätigten Zustand mit der Ausgleichsanordnung hydraulisch und/oder strömungstechnisch verbunden, so dass der beaufschlagte Druck von dem aktivierten Fußbremszylinder in die Ausgleichsanordnung abgeleitet werden kann. Die Ausgleichsanordnung kann als eine gemeinsame Ausgleichsanordnung für beide Fußbremszylinder ausgebildet sein. Insbesondere weist diese einen gemeinsamen Ausgleichsbehälter für beide Fußbremszylinder auf. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Ausgleichsanordnung für jeden Fußbremszylinder einen eigenen Ausgleichsbehälter auf. Derartige Kombinationen aus Ausgleichsbehälter und Bremszylinder sind prinzipiell zum Beispiel aus der Motorradtechnik als Fußbremse bekannt. In a preferred development of the invention, the hydraulic system has a compensation arrangement. Each of the foot brake cylinders is hydraulically connectable with the balancing assembly. The hydraulic system is designed such that the foot brake cylinders are each hydraulically and / or fluidically isolated from the compensation arrangement in an activated state and are hydraulically and / or fluidically connected in an inactive state with the compensation arrangement. In particular, at least one of the foot brake cylinders in the partially actuated state is hydraulically and / or fluidically connected to the compensation arrangement, so that the applied pressure can be diverted from the activated foot brake cylinder into the compensation arrangement. The compensation arrangement can be designed as a common compensation arrangement for both foot brake cylinders. In particular, this has a common reservoir for both foot brake cylinder. In a preferred embodiment, the compensation arrangement for each foot brake cylinder has its own reservoir. Such combinations of reservoir and brake cylinder are known in principle for example from motorcycle technology as a foot brake.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Fußbremszylinder jeweils vorgespannt, um eine Minimalkraft bei der Betätigung des Fußbremszylinders ohne Aktivierung des Fußbremszylinders aufnehmen zu können. Die Minimalkraft ist als Mindestbetätigungskraft zum Beispiel so ausgestaltet, dass diese durch die Kraft, die beim Ablegen des Fußes des Fahrers auf ein Pedal erzeugt ist, gebildet ist. Diese Minimalkraft ist sinnvoll, damit bei einem normalen Betrieb kein ungewollter Bremsvorgang ausgelöst wird. Zusätzlich kann die Minimalkraft noch einen Sicherheitswert und/oder andere Offsetwerte umfassen. Der Sicherheitswert und/oder die anderen Offsetwerte können auf die obige Kraft zur Bildung eines Schwellwertes als Minimalkraft aufaddiert werden. Durch die Addition des Sicherheitswertes und optional der anderen Offsetwerte wird verhindert, dass bei nur geringfügigem Ausüben einer Kraft auf die Pedalen, die über den normalen Betrieb hinausgehen, ein ungewollter Bremsvorgang ausgelöst wird. Eine solche Situation könnte beispielsweise vorliegen, wenn der Fahrer sich auf dem Fahrzeug aufrichtet und die Füße auf die Pedalen stemmt. Der Sicherheitswert und/oder die Offsetwerte kann bzw. können empirisch ermittelt werden.In a preferred embodiment of the invention, the foot brake cylinders are each biased to accommodate a minimum force in the operation of the foot brake cylinder without activation of the foot brake cylinder can. The minimum force is configured, for example, as minimum actuation force such that it is formed by the force which is generated when the driver's foot is laid down on a pedal. This minimum force makes sense, so that during normal operation no unwanted braking operation is triggered. In addition, the minimum force may still include a safety value and / or other offset values. The safety value and / or the other offset values can be added to the above force to form a threshold value as a minimum force. The addition of the safety value and optionally the other offset values will prevent unintentional braking from being triggered by only a slight application of force to the pedals beyond normal operation. Such a situation could be, for example, when the driver straightens on the vehicle and puts his feet on the pedals. The safety value and / or the offset values can or can be determined empirically.
Durch das hydraulische System wird erreicht, dass die Höhe der Bremskraft bei dem Bremsvorgang in Abhängigkeit der Höhe der ersten und/oder der zweiten Pedalkraft ist. Der Bremsvorgang wird daher je nach Höhe der Pedalkräfte ausgeführt. Überschreiten die Pedalkräfte zum Beispiel den Schwellwert/Grenzwert und/oder die Minimalkraft in hohem Maße, so wird eine starke Bremsung durchgeführt, überschreiten die Pedalkräfte den Schwellwert/Grenzwert und/oder die Minimalkraft nur in geringen Maß, so wird eine schwache Bremsung durchgeführt. Die Korrelation von der Höhe der Bremskraft und Höhe der Pedalkräfte kann empirisch ermittelt oder wissenschaftlich berechnet werden und konstruktiv in dem hydraulischen System umgesetzt werden.By the hydraulic system is achieved that the amount of braking force in the braking operation in dependence on the height of the first and / or the second pedal force. The braking operation is therefore carried out depending on the height of the pedal forces. Exceeding the pedal forces, for example, the threshold / limit and / or the minimum force to a large extent, so a strong braking is performed, the pedal forces exceed the threshold / limit and / or the minimum force only to a small extent, so a weak braking is performed. The correlation between the magnitude of the braking force and the magnitude of the pedal forces may be empirically determined or scientifically calculated and implemented constructively in the hydraulic system.
Die Antriebseinheit umfasst vorzugsweise eine Umsetzungsbaugruppe, welche zur Umsetzung der oszillierenden Linearbewegung in eine Rotationsbewegung von mindestens einem Rad des Fahrzeugs an das Pedalsystem gekoppelt ist. Die Umsetzungsbaugruppe ist dazu ausgebildet, die oszillierende Linearbewegung aus der Bewegung des Fahrers zu verarbeiten. Die Umsetzungsbaugruppe ist dafür mit dem Pedalsystem wirkverbunden und übernimmt die oszillierende Linearbewegung und setzt diese in eine Rotationsbewegung von mindestens einem Rad des Fahrzeugs um. Bei einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung weist die Umsetzungsbaugruppe ein Pedalzugmittel auf, welches um mindestens eine erste und um eine zweite Umlenkrolle geführt ist. Bevorzugt umläuft das Pedalzugmittel die mindestens erste Umlenkrolle und die mindestens zweite Umlenkrolle. Die vom Fahrer aufgebrachte Pedalkraft kann beispielsweise an einer der Umlenkrollen für einen Vortrieb des Fahrzeugs genutzt werden, beispielsweise durch eine angeordnete Abtriebswelle. Das Pedalzugmittel kann z.B. als Seil oder Riemen ausgebildet sein. Bei einer weiteren möglichen Ausgestaltung ist die Umsetzungsbaugruppe als die elektrische Maschine ausgebildet oder umfasst diese, welche sowohl als Generator als auch als Elektromotor zum Antrieb des Fahrzeugs verwendet werden kann.The drive unit preferably comprises a conversion module which is coupled to convert the oscillating linear movement into a rotational movement of at least one wheel of the vehicle to the pedal system. The conversion assembly is configured to process the oscillating linear motion from the movement of the driver. The reaction module is operatively connected to the pedal system and takes over the oscillating linear motion and converts it into a rotational movement of at least one wheel of the vehicle. In one possible embodiment of the invention, the reaction assembly has a pedal traction device, which is guided around at least a first and a second deflection roller. Preferably, the pedal traction device rotates around the at least first deflection roller and the at least second deflection roller. The pedal force applied by the driver can be used, for example, on one of the deflection rollers for propulsion of the vehicle, for example by means of an arranged output shaft. The pedal traction means may e.g. be designed as a rope or belt. In a further possible embodiment, the conversion module is designed as or comprises the electric machine, which can be used both as a generator and as an electric motor for driving the vehicle.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Hauptzylinderanordnung eine Summiereinheit und eine Verteilereinheit auf. Es ist vorgesehen, dass die Fußbremszylinder und/oder der Fußprimärkreis mit der Summiereinheit hydraulisch verbunden sind und/oder die Verteilereinheit mit der Bremse hydraulisch verbunden ist.In a preferred development of the invention, the master cylinder arrangement has a summing unit and a distributor unit. It is envisaged that the foot brake cylinder and / or the Fußprimärkreis are hydraulically connected to the summing unit and / or the distribution unit is hydraulically connected to the brake.
Optional ergänzend weist die Antriebseinheit einen Handbremszylinder auf, welcher durch eine Hand des Fahrers betätigbar ist. Der Handbremszylinder ist über einen Handprimärkreis mit der Hauptzylinderanordnung, insbesondere mit der Summiereinheit der Hauptzylinderanordnung hydraulisch und/oder strömungstechnisch verbunden. Durch den Handbremszylinder wird eine weitere Möglichkeit zum Bremsen gegeben, so dass der Fahrer bei einem Bremswunsch wahlweise die Fußbremszylinder oder den Handbremszylinder betätigen kann.Optionally additionally, the drive unit has a hand brake cylinder, which can be actuated by the driver's hand. The hand brake cylinder is hydraulically and / or fluidically connected via a hand primary circuit with the master cylinder arrangement, in particular with the summation unit of the master cylinder arrangement. By the hand brake cylinder is given a further possibility for braking, so that the driver can press either the foot brake cylinder or the hand brake cylinder at a braking request.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung bildet ein Fahrzeug, welches eine Antriebseinheit aufweist, wie diese zuvor beschrieben wurde. Das Fahrzeug ist insbesondere ausgebildet, wie dies zuvor beschrieben wurde. Another object of the invention is a vehicle having a drive unit, as described above. The vehicle is in particular designed as described above.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Diese zeigen:
-
1 schematisch ein Fahrzeug mit einer Antriebseinheit als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
2 schematisch das hydraulische System in der Antriebseinheit inder 1 .
-
1 schematically a vehicle with a drive unit as an embodiment of the invention; -
2 schematically the hydraulic system in the drive unit in the1 ,
Die Antriebseinheit
Die Antriebseinheit
Bei dem in der
Die Antriebseinheit
Die Antriebseinheit
Die Bremsfunktion der Antriebseinheit
Die
Jeder der Fußbremszylinder
Die Fußbremszylinder
Auf der Ausgangsseite ist der Fußprimärkreis
Die Fußbremszylinder
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fahrzeugvehicle
- 22
- Antriebseinheitdrive unit
- 33
- Räderbikes
- 44
- Pedalsystempedal system
- 55
- erste Pedalefirst pedals
- 66
- zweite Pedalesecond pedals
- 77
- Führungsschieneguide rail
- 88th
- Umsetzungsbaugruppeimplementation package
- 99
- PedalzugmittelPedalzugmittel
- 1010
- Bremsebrake
- 1111
- hydraulisches Systemhydraulic system
- 1212
- erster Fußbremszylinderfirst foot brake cylinder
- 1313
- zweiter Fußbremszylindersecond foot brake cylinder
- 1414
- HauptzylinderanordnungMaster cylinder assembly
- 1515
- FußprimärkreisFußprimärkreis
- 16a, b16a, b
- Eingänge des FußprimärkreisesEntrances of the Fußprimärkreises
- 1717
- Ausgang des FußprimärkreisesExit of the foot primary circle
- 1818
- Sekundärkreissecondary circuit
- 1919
- Eingang des SekundärkreisesInput of the secondary circuit
- 2020
- Ausgang des SekundärkreisesOutput of the secondary circuit
- 2121
- Ausgleichsbehältersurge tank
- 2222
- Ausgleichsbehältersurge tank
- 23 23
- Ausgleichsanordnungcompensation arrangement
- 2424
- Summiereinheitsumming
- 2525
- Verteilereinheitdistribution unit
- 2626
- weiterer Ausgleichsbehälteradditional reservoir
- A,BFROM
- Richtungendirections
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102015210775 A1 [0003]DE 102015210775 A1 [0003]
Claims (9)
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DE102017116795.1A DE102017116795A1 (en) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | Drive unit for a vehicle and vehicle with the drive unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102017116795.1A DE102017116795A1 (en) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | Drive unit for a vehicle and vehicle with the drive unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=64662085
Family Applications (1)
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DE102017116795.1A Ceased DE102017116795A1 (en) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | Drive unit for a vehicle and vehicle with the drive unit |
Country Status (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
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- 2017-07-25 DE DE102017116795.1A patent/DE102017116795A1/en not_active Ceased
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R003 | Refusal decision now final |