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Die Erfindung betrifft ein Betriebsbremssystem in einem Fahrzeug mit mindestens einer elektrischen Antriebsachse, wobei das Betriebsbremssystem je Rad eine unabhängig steuerbare Bremseinrichtung aufweist, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wie Personenkraftwagen (Pkw), Transporter, etc.
Das Anwendungsgebiet der Erfindung liegt insbesondere in der Automobilindustrie auf dem Gebiet der Elektro- oder Hybridfahrzeuge, vorzugweise bei der Effizienzsteigerung von Hauptbetriebskomponenten der Elektromobilität.
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Der Stand der Technik des Betriebsbremssystems bei Personenkraftwagen (Pkw) ist aktuell - unabhängig vom Antriebskonzept (Elektro-, Hybrid- oder Verbrennungsantrieb) - eine radnahe, luftgekühlte Scheibenbremse für jedes Rad. Dies ist auch für Elektrofahrzeuge die immer noch vorherrschende Art der Betriebsbremse, welche autark vom Antriebskonzept funktioniert. Nachteile dieses Betriebsbremssystems sind Luftkühlung, Feinstaubbelastung, Wartungsaufwand, Einfluss auf Fahrzeuggeometrie, Schleppverluste etc.
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Für Elektro- oder Hybridfahrzeuge, häufig auch als BEV - Battery Electric Vehicle bzw. (P)HEV - (Plug-In) Hybrid Electric Vehicle bezeichnet, ist die Luftkühlung der Scheibenbremse mit den unerwünschten Nebeneffekten von reibungsbedingtem Verschleiß nebst Feinstaubemission, reibungs- und witterungsbedingt hohem Wartungsbedarf sowie Beschränkungen des Fahrzeugdesigns aufgrund von notwendigen Lüftungskanälen ein sehr vorrangiges Problem für die beabsichtigte Umweltfreundlichkeit des Elektroautos (Pkw).
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Des Weiteren sind bei Scheibenbremsen die Schleppverluste, die den Wirkungsverzug vom geöffneten bis zum geschlossenen Bremsklotz- oder Lamellenzustand beschreiben, wegen primärer Einflussgrößen, wie Medium im Lüftspalt (Lüftspiel), Belagbreite, Anzahl und Durchmesser der Reibflächen, und sekundärer Einflüsse, wie Belagoberfläche und Reibbelagnutzung, dringend verbesserungsbedürftig. Dem Lüftspiel (Abstand zwischen Bremsklotz und Bremsscheibe bei Scheibenbremsanlagen) kommt allein deshalb besondere Bedeutung zu, weil ein Abstand zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe für den (ungebremsten) Umlauf der Bremsscheibe unverzichtbar ist, das Lüftspiel aber andererseits beim Betätigen der Bremsen zu einer Bremswegverlängerung führt.
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Außerdem sollen BEV und HEV/PHEV vor allem in der Leistungsfähigkeit und Reichweite des elektrischen Antriebs gesteigert werden, indem Betriebsbremssystem und Antriebssystem unter Ausnutzung der Energierückgewinnung (Rekuperationsbremsung) besser verknüpft werden, um den Energiespeicher (Akku) nachzuladen oder aber überschüssige Wärmeenergie aus Antriebs- und Bremssystem umzuwandeln oder für andere Zwecke zu nutzen.
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Obwohl heutzutage Betriebsbremsen in herkömmlichen Pkw vor allem wegen der Zusatzfunktionen, wie ESP (elektronisches Stabilitäts-Programm), ASR (Antischlupfregelung), ABS (Antiblockiersystem) etc., nicht mehr mittels mechanischer Verbindung, sondern elektronisch vom Bremspedal gesteuert werden, ist das Betriebsbremssystem selbst für reine E-Autos (BEV) immer noch strikt getrennt vom elektrischen Antriebssystem und mit den peripheren Bremseinrichtungen (luftgekühlte Scheibenbremsen an den Rädern des Fahrzeugs) als Gefahrenbremse eingerichtet.
Neuere Ansätze, von diesem luftgekühlten Trockenscheibenkonzept abzurücken, gehen zu getriebenahen Nassbremsen über, wodurch vor allem die Feinstaubbelastung und die Luftkühlkanäle eliminiert werden können. Da Elektrofahrzeuge aber keine Hydraulik benötigen und solche auch nicht ins Konzept vom sauberem Elektroauto passen würde, wird zur Betätigung von Nassbremsen einer elektromechanischen Aktuatorik aus Gründen von einfacher zu verlegender elektrischer Steuerleitungen, Gesamtbauraum und -gewicht sowie Kosten stets der Vorzug gegenüber einem zusätzlichen Hydrauliksystem gegeben.
Die elektromechanische Betätigung kann aber beispielsweise aus Gründen der absoluten Ausfallsicherheit der Betriebsbremse zum Problem werden, weil dazu weitere Batteriesteuerungselemente und/oder redundante Batteriepartitionierungen eingebaut werden müssen. Im Übrigen bringt die elektromechanische Betätigung wiederum erhöhte Verschleißanfälligkeit und Wartungsaufwände mit sich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine alternative Möglichkeit zur Verbesserung der zuverlässigen Betätigung des Betriebsbremssystems für Elektro- oder Hybridfahrzeugen zu finden, die unter Einhaltung der Nachhaltigkeit durch Nassbremsenkonzepte sowie der Vorteile des elektrischen Antriebskonzepts die Zuverlässigkeit und Wartungsfreundlichkeit der Betätigung des Betriebsbremssystems steigert.
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Die Aufgabe wird bei einem Betriebsbremssystem in einem Fahrzeug mit mindestens einer elektrischen Antriebsachse, wobei das Betriebsbremssystem auf der Antriebsachse je Rad eine unabhängig steuerbare Betriebsbremseinrichtung aufweist, dadurch gelöst, dass die steuerbare Betriebsbremseinrichtung als eine ölbadbasierte Lamellennassbremse ausgebildet ist und einen hydraulischen Aktuator zur steuerbaren Bremsbetätigung mittels eines Druckölbremssystems aufweist.
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Vorteilhaft umfasst das Druckölbremssystem eine oder mehrere elektrische Pumpen zur Druckerzeugung und Steuerung der Bremsleistung in Abhängigkeit von einer Bremspedalstellung.
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Der hydraulische Aktuator zur steuerbaren Betätigung der Betriebsbremseinrichtung kann zusätzlich zur formschlüssigen Verriegelung einer Feststellbremse ausgebildet sein.
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Zweckmäßig ist die Betriebsbremseinrichtung als eine fluidgekühlte Lamellennassbremse ausgebildet, die mit einer Kühleinrichtung in einen Kühlkreis eingebunden ist.
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In einer bevorzugten Ausführung weist jede Betriebsbremseinrichtung eine Kühleinrichtung auf, die mit einer Kühleinrichtung einer Antriebseinheit über ein gemeinsames Wärmetauschersystem gekoppelt ist, wobei das Wärmetauschersystem für ein intelligentes Thermomanagement von Antriebseinheit, Betriebsbremseinrichtungen sowie die Steuerung des Wärmehaushalts von Heiz- oder Kühlsystemen des Fahrzeugs eingerichtet ist.
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Das Wärmetauschersystem kann vorteilhaft mit Mitteln zur systemübergreifenden Steuerung von Rekuperationsbremsung der Antriebseinheit, Bremssteuerung der Betriebsbremseinrichtungen, Wärmekopplung von fluidgekühlten Betriebsbremseinrichtungen und Antriebseinheit in Verbindung stehen, um über das Wärmetauschersystem eine Verlagerung des thermischen Betriebspunktes der Antriebseinheit auf Basis einer gesteigerten Wärmeerzeugung durch verknüpfte Ansteuerung der Betriebsbremseinrichtungen bei gleichzeitiger Leistungssteigerung der Antriebseinheit auszuführen.
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Dabei kann das Druckölbremssystem eine teilweise Aktuierung der Betriebsbremseinrichtungen solange angepasst steuern, bis der thermische Betriebspunkt der Antriebseinheit durch in den Betriebsbremseinrichtungen und in der Antriebseinheit erzeugte Abwärme in einen gewünschten verschleißarmen Betriebsbereich verschoben ist.
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Vorteilhaft wird das Druckölbremssystem die teilweise Aktuierung der Betriebsbremseinrichtungen weiter angepasst steuern, wenn der thermische Betriebspunkt der Antriebseinheit im verschleißarmen Betriebsbereich erreicht ist und vom Wärmetauschersystem ein Transport der in Antriebseinheit und Bremseinrichtungen erzeugten Abwärme für Heiz- und Temperierungszwecke im Fahrzeug aktiviert ist.
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Zweckmäßig kann das Wärmetauschersystem die Mittel zur systemübergreifenden Steuerung von Rekuperationsbremsung und Betriebsbremseinrichtungen für Zugriffe auf wenigstens einen der Faktoren aus Batterieladezustand, Soll-/Ist-Temperaturen von Energiespeicher, Antriebseinheit oder Fahrzeuginnenraum, Umgebungstemperatur, Gesamtsituation der Betriebsbremseinrichtungen, Soll/Ist-Bremsleistung, Fahrgeschwindigkeit, bisherigem Fahrerverhalten und Streckeninformationen freischalten.
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Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Fahrzeug mit mindestens einer elektrischen Antriebsachse, das ein Betriebsbremssystem gemäß einer der vorhergehend beschriebenen Ausführungen umfasst.
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Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass in modernen Kraftfahrzeugen beliebiger Antriebstechnik das Betriebsbremssystem aufgrund von integrierten Sicherheitsfunktionen, wie elektronisches Stabilitäts-Programm (ESP), Antriebs-Schlupf-Regulierung (ASR), Antiblockiersystem (ABS) etc.) bereits grundlegende Voraussetzungen dafür erfüllt sind, das Betriebsbremssystem in das elektrische Antriebssystem weitergehend zu integrieren und dessen Nachhaltigkeit in Bezug auf das Nassbremskonzept zu verbessern. Dabei sind aber auch Wartungsfreundlichkeit und Zuverlässigkeit in elektrischen Havariesituationen zu berücksichtigen.
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Die vorliegende Erfindung zielt deshalb darauf ab, insbesondere bei einem Pkw mit einer so genannten E-Achse und mit als Nassbremsen ausgeführten Bremseinrichtungen einen deutlich reduzierten Verschleiß und Wartungsaufwand in einen vorhandenen Ölkühlkreis der Antriebseinheit einzubinden und dabei eine bisher priorisierte elektromechanische Aktuierung der Betriebsbremseinrichtungen durch eine alternative Betätigung mittels Druckhydraulik zu ersetzen. Diese hydraulische Betätigung der Bremseinrichtungen kam bei einer herkömmlich mit druckarm betriebenen Ölkreisläufen ausgestatteten E-Achse nicht in Betracht, da die Ölkreisläufe der Bremseinrichtungen und/oder des Wärmetauschers des Antriebsaggregats für eine hydraulische Bremsbetätigung der Nassbremse nicht einfach mitbenutzt werden kann. Die elektromechanische Aktuierung der Nassbremse durch hydraulische Druckbetätigung abzulösen, um Zuverlässigkeit und Wartungsfreundlichkeit der Bremsbetätigung zu steigern, ist aus Bauraum-, Gewichts- und Kostengesichtspunkten bisher klar abgelehnt worden. Dennoch ist der für eine hydraulische Betätigung erforderliche Druckölkreis als eine probate Alternative in Betracht zu ziehen, wenn mittels kleiner leistungsfähiger elektrischer Pumpen Druckölkreise betrieben werden können oder ein Druckölsystem z.B. für Automatikgetriebe zum Einsatz kommt. Eine druckölhydraulische Betätigung könnte zudem altbewährte Vorteile an Wartungskomfort auch in Elektrofahrzeugen einbringen und elektrische Havariesituationen für die Betriebsbremse besser überbrücken lassen. Da eine Ölkreisfreiheit von Elektroautos ohnehin nicht realisiert werden kann, ist eine Druckölhydraulik zur Betätigung der Betriebsbremse immerhin eine angeratene Alternative, wenn insbesondere weitere öldruckgesteuerte Komponenten, wie beispielsweise Servolenkung o.ä., für Synergieeffekte genutzt werden können.
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Durch die funktionale Ankopplung von nasslaufenden Betriebsbremseinrichtungen an die Antriebseinheit ergeben sich insgesamt folgende Vorteile:
- - verschleißarme, wartungsfreie Bremse („Life-Time-Bremse“) unter Vermeidung der Feinstaubemission durch geschlossenes Nassbremsengehäuse und mögliche Integration ins Antriebsgehäuse,
- - verbesserte Dimensionierung der Betriebsbremse durch Reibbelag als Kreisring, wodurch die Bremse einfach, bedarfsgerecht nach Fahrzeuggewicht und Antriebsaggregat skaliert werden kann,
- - wirkungsgradoptimierte Auslegung der nassen Bremse durch rotationssymmetrische Reibbeläge (koaxiale Bremse), Separierungsfedern etc.
- - aktive Kühlung der Betriebsbremsen über Ölkühlkreislauf der Antriebseinheit,
- - Integration von Steuerung/Regelung des Betriebsbremssystems in bestehende Steuergeräte vom Antriebssystem (Systemintegration, z.B. zentrales elektronisches Steuergerät), bessere Regelbarkeit der nassen Bremse und unmittelbare Kombination mit Rekuperationsmoment des Antriebssystems möglich,
- - intelligentes Thermomanagement von Antriebs- und Betriebsbremssystem über gemeinsamen Wärmetauscher,
- - elektrische Steuerung der Betriebsbremse durch Ausnutzung altbewährter Vorteile von hydraulischen Druckzylindern in Druckölkreis(en) mit kleinen leistungsfähigen elektrischen Pumpen.
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Neben der direkten Ausnutzung der elektro-hydraulisch betätigten Betriebsbremse für eine erweiterte Bremssteuerung von Rekuperationsbremsung mit Gefahrenbremsvorgängen ist vor allem die zusammenwirkende Steuerung oder Regelung der Ölkreisläufe über ein gemeinsames Wärmetauschersystem von wesentlicher Bedeutung, wobei dadurch weitergehende Maßnahmen, wie das gemeinsame Thermomanagement von Antriebseinheit und Betriebsbremseinrichtungen, aber auch die Temperierung von Batterie- (Akku-) Packs und Innenraum des Elektroautos (Pkw) systemübergreifend beobachtet und gesteuert werden können.
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Ein besonderer Effekt der gesamten E-Achse aus Antriebseinheit mit Nassbremse tritt bereits durch die einheitliche Steuerung eines gemeinsamen Wärmehaushalts ein.
Dadurch, dass ein zentrales Wärmetauschersystem eine Regelungsmöglichkeit vorsieht, ist infolge der Integration der Kühlkreisläufe von Betriebsbremseinrichtungen und Antriebseinheit ein für den Wechsel zwischen motorischem und generatorischem Betrieb (Rekuperation) der Antriebseinheit zuständiges Steuerungsmodul zusätzlich für neue Funktionen des Thermomanagements nutzbar. Als Synergieeffekt ergibt sich, dass Betriebszustände des Antriebssystems (zuzüglich des Batteriesystems) geregelt werden können, in denen beim Fahrzeugstart im Winter oder bei Langstreckenfahrten ohne wesentliche Geländeerhebungen sonst nicht der verschleißarm temperierte Arbeitsbereich der E-Achse erreicht wird. Somit kann bei geringer Belastung der Antriebseinheit und/oder bei niedriger Außentemperatur zur Anhebung des zu niedrigen Betriebspunktes des Antriebssystems mittels eines definierten Zuschaltens des Betriebsbremssystems die Last an der Antriebseinheit erhöht wird, um in beiden Systemen, Antriebs- und Betriebsbremssystem zusätzlich Wärme zu erzeugen, die insbesondere beim Kaltstart, eine schnellere Betriebspunktverlagerung erreicht.
Die elektro-hydraulische Betätigung des Betriebsbremssystems führt in diesem Zusammenwirken ebenfalls zu einer verschleißarmen Aktuierung der Betriebsbremseinrichtungen und deren zuverlässigeren Funktion.
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Durch die Erfindung wird eine alternative Möglichkeit zur Verbesserung der zuverlässigen Betätigung des Betriebsbremssystems für Elektro- oder Hybridfahrzeugen realisiert, die unter Einhaltung der Nachhaltigkeit durch Nassbremsenkonzepte bei synergetischer wärme- und steuerungstechnischer Kopplung mit dem elektrischen Antriebssystem die Zuverlässigkeit und Wartungsfreundlichkeit der Betätigung des Betriebsbremssystems steigert.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- 1: eine schematische Darstellung einer Antriebsachse eines elektrisch getriebenen Kraftfahrzeugs mit nassen Betriebsbremseinheiten und hydraulisch betätigten Aktuatoren,
- 2: eine schematische Darstellung der Betriebszustände am hydraulisch betätigten Aktuator bezüglich Bremsdruck am Hydraulikkolben und Bremswirkung am Beispiel der linken Betriebsbremseinheit.
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1 zeigt einen schematischen Aufbau der Antriebsachse 1 eines Elektrofahrzeugs (BEV, HEV oder PHEV), die eine Antriebseinheit 2 (nachfolgend auch E-Maschine 2) umfasst, die ein Drehmoment erzeugt, welches über eine Übersetzungsstufe 4 und anschließend über ein Differential 3 auf eine Antriebsachse mit den Antriebsrädern 5 übertragen wird. Die E-Maschine 2 kann einen oder mehrere Elektromotoren enthalten, die entweder den alleinigen Antrieb darstellen oder als Teil eines Hybridantriebs arbeiten können. Die E-Maschine 2 umfasst sämtliche notwendigen Elektronik für deren Ansteuerung und Betrieb sowie notwendige oder optionale Sensorik.
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Auf der Antriebsachse 1 befindet sich zu beiden Seiten des Differentials 3 eine Betriebsbremseinrichtung 6, die als nasslaufende Lamellenbremse ausgebildet ist und das Elektrofahrzeug durch Erzeugen eines Bremsmoments verzögern kann.
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In beiden Betriebsbremseinrichtungen 6 befindet sich jeweils ein vom Aufbau identisches Bremssystem aus Lamellennassbremse, einem elektrohydraulisch angesteuerten Aktuator 10 sowie einer Rückstellfeder 8, die den jeweiligen Aktuator 10 in einer linken Nulllage N-L für die linke Bremse B-L und einer rechten Nulllage N-R für die rechte Bremse B-R.
Als konkrete Ausführung der Betriebsbremseinrichtungen 6 sind Lamellennassbremsen eingesetzt, die sich dadurch auszeichnen, dass es sich um Vollscheibenbremsen handelt, bei denen die gesamte Bremsscheibenfläche als Reibfläche zum Verzögern genutzt wird und die komplett in einem Ölbad laufen. Dabei werden im Ölbad mehrere Innen- und Außenlamellen axial gegeneinandergepresst, wodurch die erforderliche Bremsreibung entsteht. Durch die Variation von Anzahl und Größe der Lamellen eröffnen sich beste Möglichkeiten für die Skalierung der Bremse und die Anwendung eines Baukastensystems je nach Fahrzeuggewicht und Antriebseinheit 2 etc.
Die Bremswirkung wird in beiden mit Lamellennassbremsen bestückten Betriebsbremseinrichtungen 6 über einen durch den hydraulischen Aktuator 10 bewirkten Kraftschluss erzeugt, wobei der Aktuator 10 durch das Druckölsystem 9 elektro-hydraulisch gesteuert wird.
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Die Kraftwirkung am Aktuator 10 und die Bremswirkung der Betriebsbremseinrichtung 6 sind in den beiden Diagrammen von 2 schematisch als Zeitverläufe am Beispiel der linken Bremse qualitativ dargestellt und verdeutlichen die hervorragende Umsetzung von Kraftanstieg am Kolben des Aktuators in Bremswirkung auf die Antriebsachse 1 bzw. Rad 5.
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Die Ausführung als nasse verschleißarme, wartungsfreie Lamellenbremse (Life-Time-Bremse) ergibt außerdem solche Vorteile, wie die Reduktion von Bremseinflüssen auf das Fahrverhalten aufgrund der koaxiale Bremse (rotationssymmetrische Reibbeläge), Wirkungsgradoptimierung durch die Anordnung und Dimensionierung der Separierungsfedern, der Art, Anzahl und Durchmesser der Reibbeläge sowie Eliminierung der Umwelteinflüsse, wie Wasser, Schmutz, Salz etc., auf das Bremsverhalten und Vermeidung von Standschäden, wie sie häufig an trockenen Scheibenbremsen zu verzeichnen sind.
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Die Steuerung der Betriebsbremseinichtungen 6 im Zusammenwirken mit der Antriebseinheit 2 kann neben der besseren Regelfähigkeit des Betriebsbremseinrichtungen 6 aufgrund der nassen Bremse vor allem durch kurze Regelstrecken und geringere Störanfälligkeit der druckölhydraulischen Betätigung der Betriebsbremseinichtungen 6 verbessert werden.
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Des Weiteren ist bei der Ausführung als Nassbremse besonders vorteilhaft, dass die Abführung von Reibungswärme durch einen Volumenstrom einer Kühlflüssigkeit erfolgt. Die Abwärme kann somit auch besonders günstig über das Wärmetauschersystem 7 zu weiter entfernten Positionen (nicht gezeichnet) im Fahrzeug transportiert werden, wo sie beispielsweise zum Heizen des Innenraums, Temperieren des Batteriepacks usw. genutzt oder an die Umgebung abgegeben werden kann.
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Wie in 1 mit gestrichelten Linien dargestellt, kann es beim Abführen der in Wärme umgewandelten Bremsenergie vorteilhaft sein, dasselbe Kühlmedium zu nutzen, wie es für die Antriebseinheit 2 verwendet wird.
Bei der so ergänzten Ausführung der Antriebsachse 1 wird eine durch das gemeinsame Wärmetauschersystem 7 erfolgte Vereinigung von Antriebs- und Bremsenkühlung erreicht, die ein optimertes Thermomanagement bietet.
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Ein gemeinsamer Wärmehaushalt über das Wärmetauschersystem 7 eröffnet eine strategiefähige Energierückgewinnung. Das nasslaufende Betriebsbremssystem mit den Betriebsbremseinichtungen 6 bietet die Möglichkeit, die Bremsenergie zur Erwärmung des Kühl-/Schmiermediums des gemeinsamen Wärmehaushalts (z. B. Öl) zu nutzen, statt diese Energie einfach nur an die Umgebung abzugeben. Die dadurch gewonnene Wärmeenergie wird dem primären Wärmehaushalt (Wärmetauschersystem 7) oder optional dem peripheren Wärmehaushalt (z. B. Batteriezellenheizung oder Innenraumheizung) zur Verfügung gestellt.
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Zusätzlich wird das Problem des recht moderaten, ungleichmäßigen Aufheizverhaltes der elektrischen Antriebseinheit 2 inklusive Fahrzeugkühlkreis des Wärmetauschersystems 7 durch eine nun mögliche Betriebspunktverlagerung der elektrischen Antriebseinheit 2 bei gleichzeitiger Rückführung der Wärmeenergie - durch die Wärmekopplung der Kühleinrichtungen 71 der elektrischen Antriebseinheit 2 und der Betriebsbremseinrichtungen 6 - in das Fahrzeugsystem gelöst (Komponenten und Kühlkreislauf).
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Eine vorteilhafte Funktion der Wärmekopplung von Antriebseinheit 2 und Betriebsbremseinrichtungen 6 wird in der Weise erreicht, dass bei geringer Belastung der Antriebseinheit 2 und/oder bei niedriger Außentemperatur zur Anhebung des zu niedrigen Betriebspunktes der Antriebseinheit 2 durch ein definiertes Zuschalten des Betriebsbremseinichtungen 6 bei konstant gehaltener (z.B. drehzahlgesteuerter) Fahrgeschwindigkeit des Pkw die Last an der Antriebseinheit 2 erhöht wird, um in beiden Komponenten, der Antriebseinheit 2 und der Betriebsbremseinrichtungen, zusätzlich Wärme zu erzeugen, die vornehmlich die Antriebseinheit 2 auf die gewünschte Betriebstemperatur im verschleißarmen Arbeitsbereich aufwärmt und bei zusätzlichem Heizbedarf für Batteriepack und/oder Innenraum des Pkw diesen erzwungenen erhöhten Lastzustand weiter aufrechterhält. Die so definierte Betriebsart mittels systemübergreifend gesteuerten Thermomanagements führt bei der vorteilhaften Wärmekopplung von Antriebseinheit 2 und Betriebsbremseinrichtungen 6 zu einer schnelleren Betriebspunktverlagerung, insbesondere beim Kaltstart der elektrischen Antriebsachse 1 im Winter. Dieses Aufwärmregime kann aber auch in der kalten Jahreszeit bei Langstreckenfahrten über flaches Streckenprofil zur Gewährleistung des optimalen verschleißarmen Betriebszustandes oder zur Fahrzeugheizung genutzt werden.
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Mit dem vorstehend beschriebenen Ausführungskonzept der Erfindung wird die Abkehr vom Prinzip der Trockenbremse als Betriebsbremssystem durch nasslaufende Bremsen fortgesetzt in Form von nassen Lamellenscheibenbremsen als Betriebsbremseinheiten 6, die von einem hydraulischen Aktuator 10 mittels eines elektro-hydraulisch gesteuerten Druckölbremssystems 9 betätigt werden. Mit dem Ölbad jeder Betriebsbremseinheit 6 ist eine weitergehende Kombination von deren Kühleinrichtungen 71 in ein gemeinsames Wärmetauschersystem 7 im Zusammenwirken mit der Kühleinrichtung 71 der Antriebseinheit 2 möglich, die zu Synergieeffekten der erfindungsgemäßen Betriebsbremseinheiten 6 der E-Achse 1 mit der Antriebseinheit 2 und dem Wärmetauscher 7 und zu einem optimierten Thermomanagement führt.
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Bezugszeichen
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- 1
- Antriebsachse (E-Achse)
- 2
- Antriebseinheit (E-Maschine)
- 3
- Differential
- 4
- Übersetzungsstufe
- 5
- Rad
- 6
- Betriebsbremseinrichtung (Lamellennassbremse)
- 7
- Wärmetauschersystem
- 71
- Kühleinrichtung
- 8
- Rückstellfeder
- 9
- Druckölbremssystem (Druckölhydraulik)
- 10
- (hydraulischer) Aktuator
