WO2024041688A1 - Vehicle with brake device and method for operating the vehicle - Google Patents

Vehicle with brake device and method for operating the vehicle Download PDF

Info

Publication number
WO2024041688A1
WO2024041688A1 PCT/DE2023/100553 DE2023100553W WO2024041688A1 WO 2024041688 A1 WO2024041688 A1 WO 2024041688A1 DE 2023100553 W DE2023100553 W DE 2023100553W WO 2024041688 A1 WO2024041688 A1 WO 2024041688A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
braking
vehicle
brake
braking device
drive
Prior art date
Application number
PCT/DE2023/100553
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Benedikt Grubauer
Simon Ortmann
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG & Co. KG filed Critical Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Publication of WO2024041688A1 publication Critical patent/WO2024041688A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/02Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/06Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels
    • B60T1/062Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels acting on transmission parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/58Combined or convertible systems

Definitions

  • the invention relates to a vehicle with a braking device with the features of the preamble of claim 1 and a method for operating the vehicle.
  • the subject of the invention is a vehicle, in particular based on electromobility.
  • the vehicle can be suitable and/or designed for road traffic.
  • this is designed as a hybrid vehicle or as a purely electric vehicle.
  • the vehicle is realized, for example, as a passenger car, minibus, small truck or the like.
  • the vehicle is particularly preferably assigned to class M1 or N1 in accordance with Regulation (EU) 2018/858.
  • the vehicle can also be a heavy-duty vehicle, such as a coach, truck, etc.
  • the vehicle is approved and/or suitable for road traffic.
  • the vehicle can reach a maximum speed of more than 80 km/h, preferably more than 120 km/h and in particular more than 140 km/h.
  • the vehicle can also be suitable and/or designed for rail transport.
  • the vehicle can be designed as a locomotive, in particular as a powered rail vehicle and/or as a railcar that transports passengers or freight.
  • the vehicle has exactly one or at least one drive arrangement. It can also be provided that the vehicle has several drive arrangements.
  • the drive arrangement has at least or exactly one electric drive machine, in particular an electric motor, for generating a drive torque for the vehicle.
  • the electric drive machine forms the only traction machine for the vehicle.
  • the vehicle has further traction machines, for example further electric drive machines and/or an internal combustion engine for generating the drive torque.
  • the drive arrangement preferably represents at least 20%, in particular at least 40% and in At least 80% of the drive torque is available for the vehicle.
  • the electric drive machine can be assigned to a single driven wheel of the vehicle and/or can be designed as an individual wheel drive.
  • the electric drive machine is assigned to two driven wheels, preferably a common axle and/or designed as an electric axle.
  • the electric drive machine can also be assigned to all driven wheels and/or wheels of the vehicle and/or can be designed as an all-wheel drive.
  • a drive arrangement is preferably assigned to a wheel set, in particular an axle, with driven wheels of the locomotive.
  • the locomotive can have several such drive arrangements, each of which is assigned to a wheel set with driven wheels.
  • the vehicle has a friction brake, which is designed in particular as a dry friction brake, in particular as a disc brake and/or drum brake and/or block brake.
  • the friction brake is designed in particular as a dynamic braking device and/or as a braking device for actuation during ferry operation of the vehicle.
  • the friction brake is not designed as a parking brake or at least not as a pure parking brake.
  • the friction brake acts as a service brake for the vehicle.
  • the friction brake for the vehicle meets the regulations (for example UNECE 13H for vehicle class M1) which result in strict safety requirements for the service brake with regard to emergency braking, hot braking effect and reliability. Further requirements are to be expected in the future; the restriction on the permissible emission of fine dust particles from the brakes should be highlighted here.
  • the friction brake is particularly suitable for use in rail transport Disc brake, block brake or drum brake.
  • the vehicle in particular the drive arrangement, has a braking device for generating a braking torque for the vehicle.
  • the braking device is designed in particular as a dynamic braking device and/or as a braking device for actuation during ferry operation of the vehicle.
  • the braking device is not designed as a parking brake or at least not as a pure parking brake.
  • the braking device is designed as a complementary brake and/or additional braking device for the friction brake. From a safety perspective, the braking device thus forms a particularly optional braking device, so that the safety-relevant requirements for the vehicle continue to remain with the friction brake.
  • the braking device is designed as an encapsulated friction braking device.
  • the encapsulation is designed to be particularly dust-tight and/or fluid-tight. This configuration allows the braking device to be operated without emissions by avoiding the escape of brake dust and thus fine dust particles.
  • the vehicle also has a brake management device for controlling the friction brake and the braking device.
  • the brake management device is designed to implement a comfort braking state, with the main braking deceleration being carried out by the braking device in order to bring the vehicle to a standstill.
  • the brake management device is designed to implement the comfort braking state at speeds of less than 20 km/h, in particular less than 15 km/h and/or already in a range greater than 10 km/h.
  • the comfort braking state the braking of the vehicle is achieved Standstill is implemented with little or no noise emission, since this is implemented completely or largely by the braking device.
  • the brake management device is designed not to actuate the friction brake in the comfort braking state.
  • the brake management device is preferably designed to implement an emergency braking state, wherein in the emergency braking state the friction brake brings the vehicle to a standstill, wherein in the emergency braking state at least the main braking deceleration or the exclusive braking deceleration is implemented by the friction brake. This means that all safety requirements are met.
  • the brake management device is designed to implement a recuperation braking state, with at least part of the braking deceleration being implemented by recuperation braking of a recuperation brake.
  • the recuperation brake is implemented in particular by the drive machine in generator operation. This results in environmentally conscious and comfortable driving.
  • the brake management device is designed to control the recuperation brake in a supporting manner to the braking device in the comfort braking state.
  • the recuperation brake can be activated continuously. Alternatively, this is only activated pro rata.
  • the inventive solution reduces the fine dust pollution by encapsulating the braking device.
  • the comfort braking state prevents the emission of brake abrasion as fine dust due to the extensive or exclusive use of the braking device. This improves the operating behavior of the vehicle.
  • the comfort braking state is implemented with the exclusion of the friction brake, in particular every friction brake of the vehicle. This completely prevents the generation of fine dust caused by brake abrasion, especially in the public area.
  • the vehicle can be braked without emissions.
  • the braking device is designed as a wet-running or wet friction braking device.
  • the friction brake device preferably has a temperature control fluid for lubricating and/or cooling the friction brake device.
  • the cooling can in particular be designed as an external cooling, wherein the temperature control fluid cools the friction brake device from externally and in particular is arranged and/or extends in a contact-free manner to the friction surfaces of the braking partners.
  • the temperature control fluid is designed for internal lubrication and/or cooling of the friction brake device, so that the braking partners, in particular the friction surfaces of the brake partners, are in physical contact with the temperature control fluid and/or the friction surfaces of the brake partners are in physical contact with the temperature control fluid and/or the Friction brake device is wet or wet-running.
  • the advantage of the wet friction brake device is that it has positive acoustic behavior. Any braking noise that can occur, especially with dry brake systems, is avoided, so that the operating behavior is improved.
  • the braking device is designed as a wet-running multi-disc brake, with the multi-disc brake, in particular the brake discs, running in one or the temperature control fluid for lubricating and/or cooling the multi-disc brake.
  • the braking device has an inner disk pack and an outer disk pack.
  • the multi-disc brake has an actuator device, wherein the actuator device can set the multi-disc brake into a braking state or into a release state.
  • the actuator device is designed, for example, as an axial actuator device, which can apply an axial force to at least one of the disk packs.
  • the actuator device can in particular be designed as a pneumatic, hydraulic and/or electrically acting actuator device.
  • the multi-disc brake is designed as an encapsulated multi-disc brake. This configuration allows the braking device to be operated without emissions and avoids escaping fine dust particles, since these are bound in particular by the temperature control fluid.
  • the advantage of the wet multi-disc brake is that it has positive acoustic behavior. Any braking noise that can occur, especially with dry brake systems, is avoided, so that the operating behavior is improved. On rail vehicles, the dry braking noises are very noticeable. In the vehicle with the electric drive engine for road traffic, the concealing noise of the combustion engine is missing; in hybrid vehicles, the combustion engine may be deactivated. Operating noises from the vehicle that were previously not relevant are perceived by the driver and can be perceived as disturbing. A reduction in noise emissions therefore leads to an improvement in operating properties.
  • the braking device as a complementary brake and/or redundant braking device intervenes, for example, in urban environments where the friction brake can no longer resolve the conflict of objectives and/or the recuperation brake can no longer be used. It is emission-free and/or has positive acoustic behavior.
  • the drive arrangement has a transmission gear for translating the drive torque, which is introduced into the transmission gear via a transmission input.
  • the transmission gear is designed to output a translated drive torque based on the drive torque from the electric drive machine at a transmission output in the direction of the at least one driven wheel of the vehicle.
  • the transmission gear has a transmission output via which the translated Drive torque is output in the direction of the at least one driven wheel of the vehicle.
  • the transmission gear is followed by a distribution gear, in particular a differential, and/or a summation gear for combining the translated drive torque with other drive torques.
  • a drive torque path runs to the transmission output and/or to the at least one driven wheel.
  • a braking torque path runs to the at least one driven wheel.
  • the braking torque is thus generated by the braking device and directed via the braking torque path to the at least one driven wheel.
  • the braking device acts on the
  • the braking torque path preferably runs via the transmission gear, with the braking device being arranged in the braking torque path in front of the transmission gear.
  • the braking device is therefore located in the drive arrangement in a section in which the drive torque has not yet been translated by the transmission gear.
  • the speed of the braking device is higher than the speed at the transmission output and/or at the driven wheel.
  • the braking device is therefore particularly preferably arranged close to the drive machine and not close to the wheel. This position leads to two possible advantages:
  • the braking device is arranged in an area in which the speed has not yet been translated by the transmission gear and is therefore higher than at the driven wheel and/or at the transmission output. This reduces the braking torque to be applied by the braking device and the wet friction brake device, in particular a multi-disc brake, can be used instead of a dry friction brake.
  • the electric drive machine has a Rotor shaft, wherein the braking device is connected to the rotor shaft in a braking ready state or permanently rotationally coupled, preferably in a rotationally fixed manner. Alternatively or additionally, it is claimed that the braking device is operated at the engine speed of the drive machine.
  • the braking torque path runs over the electric drive machine, with the braking device being arranged in the braking torque path in front of the electric drive machine.
  • the braking torque is introduced by the braking device into the braking torque path, subsequently passed to the at least one driven wheel via the electric drive machine and via the transmission gear and in particular via the transmission output.
  • the rotor shaft has one axial side - either directly or optionally with the interposition of further components - connected in a rotationally forced manner to the braking device, preferably in a rotationally fixed manner, and with the other side - optionally directly or optionally with the interposition of further components - in a rotationally forced manner coupled to the transmission gear, preferably non-rotatably connected.
  • a drive torque path runs from the electric drive machine to the at least one driven wheel.
  • a drive torque counterpath runs from the drive machine to the braking device, with a drive torque also being transferable to the braking device.
  • the braking device forms an end point or a dead end, since the driving torque of the electric drive machine is not passed through the braking device.
  • the braking device forms a dead end path for the drive torque counter path.
  • the electric drive machine is arranged between the braking device and the transmission gear.
  • This arrangement allows the braking device to be integrated particularly easily, since there is no need to intervene in the drive torque path. Rather, the braking device can be on one side of the drive machine and that Transmission gears can be arranged on the other side of the drive machine.
  • the braking device is arranged in the drive torque path between the drive machine and the transmission gear.
  • the braking device acts on a connecting shaft or a connecting shaft section between the drive machine and the transmission gear.
  • the drive arrangement can be implemented in a particularly compact manner.
  • the braking device is arranged outside the drive torque path.
  • the transmission input of the transmission transmission forms a node, with the drive torque path and the braking torque path meeting for the first time at the node.
  • the drive machine is arranged on one axial side of the transmission gear and the braking device is arranged on the other side of the transmission gear.
  • a drive torque path runs from the electric drive machine to the at least one driven wheel.
  • a drive torque branch path runs from the drive machine without being translated through the transmission gear to the braking device, with a drive torque also being transferable to the braking device.
  • the braking device forms an end point or a dead end, since the driving torque of the electric drive machine is not passed through the braking device.
  • the braking device forms a dead end path for the drive torque branch path.
  • the braking device and the rotor shaft are arranged coaxially, the braking device having a brake rotation axis which is aligned coaxially with the rotation axis of the rotor shaft.
  • the drive arrangement has an additional module, the additional module having a module housing, the braking device being arranged in the module housing.
  • the drive arrangement has a main housing, with the drive machine and optionally additionally the transmission gear being arranged in the main housing.
  • the additional module forms in particular an independent subassembly.
  • the additional module is preferably attached to the main housing in a detachable manner, in particular in a non-destructive detachable manner.
  • the additional module, in particular the module housing is flanged, screwed and/or releasably fastened to the main housing for assembly.
  • the additional module is arranged on the main housing to support the braking torque, so that counterforces that occur when generating the braking torque can be diverted from the braking device via the module housing to the main housing.
  • the main housing preferably forms an electric axis and/or a further, independent subassembly with the drive machine and optionally additionally with the transmission gear.
  • the vehicle has a temperature management device, whereby the
  • Temperature management device is designed to supply the braking heat to the braking device via the temperature control fluid to a useful function.
  • the brake heat can be used, for example, to heat the transmission gear, to control the temperature of the battery and/or to control the temperature of the passenger compartment. It is possible for the braking device to be designed as a passive heating device and to generate the braking heat largely from traffic-related braking.
  • the braking device is designed to work as an active heating device.
  • the temperature management device controls the drive machine, so that an additional drive torque is specifically directed from the electric drive machine to the braking device. Furthermore, the temperature management device controls the braking device to apply a corresponding additional braking torque in order to compensate for the additional drive torque. In this way, active braking heat is generated, which is supplied to the useful function via the temperature management device.
  • the braking device is designed to work as an active auxiliary heater:
  • the drive arrangement has a drive coupling device, which is designed to separate the drive torque path.
  • the temperature management device is designed to control the drive coupling device so that the drive torque path is separated.
  • the temperature management device controls the drive machine and the braking device to generate a drive torque, which is directed to the braking device and is reduced again by the braking torque in order to actively generate braking heat when stationary. As before, the braking heat is conducted to the useful functions through the temperature management device.
  • the vehicle has a vibration management device which is designed to compensate and/or dampen and/or modulate vibrations in the drive arrangement, the drive machine, the transmission gear and/or the vehicle as a vibrating system by controlling the braking device.
  • the Vibration management device for example, a sensor system for measuring the vibrations to be dampened.
  • the vibration management device controls the braking device in order to actuate the braking device, in particular the multi-disc brake, and thereby dampen the oscillating system and/or shift resonance frequencies, in particular independently of a braking process.
  • the oscillating system is detuned by actuating the braking device, in particular the multi-disc brake, so that the oscillations are dampened and/or compensated for.
  • the braking device has a brake coupling device for separating the braking device, in particular the multi-disc brake, from the braking torque path.
  • the vibration management device is designed, depending on the measured vibrations to be dampened, to close the brake coupling device in order to compensate for and/or dampen vibrations that occur.
  • the temperature management device, the vibration management device and/or the brake management device are preferably designed as a digital data processing device.
  • the vehicle is implemented as a rail vehicle.
  • a further subject of the invention relates to a method for operating the vehicle with the drive arrangement as described above, the comfort braking state being implemented by the brake management device, in particular when the vehicle is in a public environment, such as one City center, parking garage, train station, bus stop, etc. is implemented.
  • Possible benefits can include:
  • a temperature control fluid is used to dissipate the resulting braking heat.
  • the heated temperature control fluid is advantageously used for temperature control of the battery and transmission as well as for heating the passenger compartment. This allows the energy efficiency of the vehicle to be increased through the use of the braking device.
  • Figure 1 shows a highly schematic block diagram of a drive arrangement for a vehicle and the vehicle as an exemplary embodiment of the invention
  • Figures 2 a, b, c each show a block diagram for a first, a second and a third exemplary embodiment of the invention
  • Figure 3 shows a possible structural design of the drive arrangement according to the first exemplary embodiment
  • Figure 4 shows a possible structural design of a braking device for the drive arrangement
  • Figure 5 shows a possible structural design of the drive arrangement according to the second exemplary embodiment
  • Figure 6 shows a possible structural design of the drive arrangement according to the third exemplary embodiment
  • Figure 7 a, b two embodiment variants for a method for vibration damping
  • Figure 8 shows a possible structural design of the drive arrangement for vibration damping
  • Figure 9 shows an embodiment variant for a method for active
  • Figure 10 shows a possible structural design of the drive arrangement for generating brake heat.
  • Figure 11 is a block diagram for a further exemplary embodiment
  • Figure 12 is a block diagram for a further exemplary embodiment
  • Figure 1 shows a schematic block diagram of a drive arrangement 1 for a vehicle 2.
  • the vehicle 2 is designed, for example, as a passenger car.
  • the vehicle 2 is realized as an electric vehicle.
  • the drive arrangement 1 has an electric drive machine 3, wherein the electric drive machine 3 is designed to generate a drive torque for the vehicle 2.
  • the drive machine 3 is designed as an electric motor.
  • the drive machine 3 can be used as a generator.
  • the drive arrangement 1 has a transmission gear 4, which is designed to translate the drive torque from the drive machine 3, specifically “from fast to slow”.
  • the transmission gear 4 has a gear output 5 and a gear input 6, the speed at the gear output 5 being smaller than at the gear input 6.
  • the vehicle 2 has at least one driven wheel 7.
  • the vehicle 2 has two driven wheels 7 on a common axle 8.
  • the translated drive torque generated by the transmission gear 4 is directed in the direction of the driven wheels 7.
  • a differential 9 can be interposed in the torque flow.
  • only one driven wheel 7 is provided, with the drive arrangement 1 being designed as an individual wheel drive. It is also possible for the drive torque to be distributed to driven wheels 7 of different axles 8.
  • a drive torque path 103 is formed, which, starting from the drive machine 3, runs into the transmission input 6 and/or the transmission gear 4 and subsequently leads, in particular via the transmission output 5, to the driven wheels 7.
  • a drive coupling device 40 a, b is provided, wherein the drive coupling device 40 a, b is designed to separate the drive torque path 103 behind the drive machine 3. This allows the drive machine 3 to rotate without any drive torque being transmitted to the transmission output 5 or to the driven wheels 7.
  • Two different exemplary embodiments for the position of the drive coupling device 40 a, b are shown in FIG.
  • the drive coupling device can be arranged in the transmission gear 4 or after the differential 9.
  • the drive coupling device 40 a is arranged between the drive machine 3 and the transmission gear 4. In the event that the braking device 10 b is used, the braking device 10 b is arranged in the drive torque path 103 in front of the drive coupling device 40 a. The drive coupling device 40 b is arranged in the drive torque path 103 behind the transmission output 5.
  • the drive arrangement 1 has a braking device 10 a, b, c, which is designed to generate a braking torque on or for the driven wheel or wheels 7 and to direct it to the driven wheels 7 via a respective braking torque path 100 a, b, c.
  • 1 shows three different exemplary embodiments for the position of the braking device 10 a, b, c and for the braking torque paths 100 a, b, c, which are selected alternatively.
  • the braking device 10 a, b, c is designed in particular as a dynamic brake and is not limited to the function of a parking brake.
  • the vehicle 1 can be braked as intended by the braking device 10 a, b, c from a driving speed of, for example, greater than 20 km/h to a standstill.
  • the braking torque paths 100 a, b, c each run via the transmission gear 4, with the braking device 10 a, b, c being arranged in front of the transmission gear 4 in relation to the respective braking torque path 100 a, b, c in the torque flow direction of the braking torque.
  • the braking device 10 a is arranged in the braking torque path 100 a in front of the electric drive machine 3.
  • the braking torque path 100a thus runs from the braking device 10a, which generates the braking torque, via the electric drive machine 3, subsequently via the transmission gear 4 and at least one driven wheel 7.
  • the braking device 10 b is arranged in the drive torque path 103 between the drive machine 3 and the transmission gear 4.
  • the braking torque path 100b thus runs from the braking device 10b, which generates the braking torque, via the transmission gear 4 to the at least one driven wheel 7.
  • the drive machine 3 is arranged outside the braking torque path 100b.
  • the braking device 10c is arranged in the braking torque path 100c with respect to the transmission gear 4 on a different axial side than the drive machine 3.
  • the braking torque path 100c thus runs from the braking device 10c, which generates the braking torque, via the transmission gear 4 to the at least one driven wheel 7.
  • the drive machine 3 is arranged outside the braking torque path 100c.
  • the braking device 10 a, b, c is operated at the engine speed of the drive machine 3 or at least at a speed that is not generated via the transmission gear 4.
  • the braking device 10 a, b, c can optionally each have a brake coupling device 39 a, b, c, which decouples the respective braking device 10 a, b, c from the drive torque path 103 and/or from the respective braking torque path 100 a, b, c enabled.
  • the brake coupling device 39 a, b, c is designed, for example, as a synchronization device, so that the Brake coupling device 39 a, b, c can be set either in a braking ready state or in a freewheeling state.
  • the braking ready state the braking device 10 a, b, c is coupled and rotates ready to brake.
  • the braking device 10 a, b, c is decoupled, so that any drag torque caused by rotating masses of the braking device 10 a, b, c is reduced.
  • the vehicle 2 optionally has a service brake 16, the service brake 16 comprising a friction brake 17, which is designed, for example, close to the wheel as a disc brake or as a drum brake.
  • the vehicle 2 optionally has a recuperation brake 18, which is implemented by the drive machine 3 in generator operation.
  • the recuperation brake 18 can be common to, but also independent of, the service brake 16.
  • the vehicle 2 has an approved deceleration system.
  • the braking device 10 a, b, c is designed, for example, as a complementary brake and / or as a supplementary braking device to the service brake 16, which does not have any safety-relevant functions, but rather a comfort function with regard to braking the vehicle.
  • the drive arrangement 1 optionally has a brake management device 19, the brake management device 19 being designed to control the service brake 16, the optional recuperation brake 18 and the braking device 10.
  • the brake management device 19 can be designed, for example, as a digital data processing device and/or as an analog switching device.
  • the brake management device 19 is designed to control the service brake 16 and in particular the friction brake 17 in an emergency braking state when a high braking deceleration is required, so that it takes over the main braking deceleration. This ensures in the emergency braking state that the safety-relevant service brake 16 implements emergency braking.
  • the brake management device 19 is designed to significantly implement the braking deceleration by the recuperation brake 18 in a recuperation braking state. This improves the energy management of the vehicle 2.
  • the brake management device 19 is designed to control the braking device 10 and the service brake 16 in a comfort braking state in such a way that the main braking deceleration is carried out significantly or exclusively by the braking device 10 a, b, c.
  • the brake management device 19 is designed to implement, in particular, the comfort braking state when braking the vehicle at lower speeds below 20 km/h, in particular less than 10 km/h, without the service brake 16, in particular without the friction brake 17 and/or exclusively by the braking device 10 .
  • the recuperation brake 18 can support the comfort braking state.
  • the braking device 10 a, b, c is designed in particular as a wet, in particular wet-running braking device 10 a, b, c and as a friction braking device.
  • the braking device 10 a, b, c can have a multi-disc brake 41.
  • the wet-running property ensures that virtually no acoustic emissions occur in the braking state of the braking device 10 a, b, c.
  • the significant or even exclusive use of the braking device 10 a, b, c increases comfort and thus improves the operating properties.
  • the background to this braking strategy of the comfort braking state is that in the slow speed states the recuperation brake 18 no longer works effectively, while at the same time the use of the acoustically disadvantageous friction brake 17 is avoided.
  • the brake management device 19 is designed to control the brake coupling device 39 a, b, c and to control the freewheeling state or the braking ready state.
  • the drive arrangement 1 has a temperature management device 20, wherein the temperature management device 20 is designed to supply the braking heat generated by the wet brake device 10 in a temperature control fluid of the brake device 10 to an additional function in the vehicle 2.
  • the brake heat can be used, for example, to heat the transmission gear, to control the temperature of the battery and/or to control the temperature of the passenger compartment.
  • What is particularly intended is the mixed use of the braking device 10 a, b, c in interaction with the recuperation brake 18. This mixed use leads to low energies that have to be implemented during the braking process.
  • the temperature control fluid is pumped to other locations in the vehicle 2 by means of pumps and can be used, for example, to heat the transmission, to control the battery temperature and to control the temperature of the passenger compartment. This increases the energy efficiency of the vehicle 2, as energy is made usable that was previously dissipated into the environment unused.
  • the temperature management device 20 can be designed to advantageously distribute the braking heat generated during normal ferry operation.
  • the braking device 10 a, b, c is used as a passive heating device.
  • the braking device 10 a, b, c as a “friction heater” in ferry operations and/or as an active heating device is also possible:
  • the braking device 10 a, b, c designed as a wet friction brake device or multi-disc brake 41 serves actively to generate temperature by generating a braking torque is generated, which generates thermal energy.
  • the braking torque is compensated for by increasing the engine torque of the drive machine 3 in order to keep the speed of the vehicle constant.
  • the braking device 10 a, b, c and the drive machine 3 work against each other to actively generate braking heat.
  • the drive coupling device 40 a, b is controlled by the temperature management device 20, in particular when the vehicle 1 is at a standstill, in order to separate the drive torque path 103.
  • the drive motor 3 is controlled to generate a drive torque, which is directed to the braking device 10 a, b, c.
  • the braking device 10 a, b, c is controlled to carry out braking in order to cancel the drive torque by the braking torque, so that braking heat is actively generated when the vehicle 2 is stationary. The braking heat can be supplied to the useful functions already described.
  • the drive coupling device 40 a, b makes it possible to operate the drive machine 3 independently of the driving state, i.e. even when stationary (similar to idling in a combustion engine). This makes it possible to continue to operate the braking device 10 a, b, c, which is coupled to the drive machine 3, and thus to generate braking heat, which can subsequently be used, for example, to heat up the battery and the interior or for other useful functions. This means that the system can also be operated as an auxiliary heater when stationary, for example. No additional or fewer heating components are necessary.
  • the positioning of the braking device 10 a, b, c in front of the transmission gear 4 is advantageous because it can be controlled directly with the engine speed. This enables higher speeds with smaller torques in common applications.
  • the vehicle has a vibration management device 38, wherein the vibration management device 38 is designed to control, in particular control, the braking device 10 a, b, c vibrations in the drive arrangement 1, in the drive torque path 103, in the braking torque path 100, in the drive machine 3, in the Transmission gear 4 and/or in the vehicle 2 - collectively referred to as a system - to compensate and/or dampen.
  • the vibration management device 38 is designed to control, in particular control, the braking device 10 a, b, c vibrations in the drive arrangement 1, in the drive torque path 103, in the braking torque path 100, in the drive machine 3, in the Transmission gear 4 and/or in the vehicle 2 - collectively referred to as a system - to compensate and/or dampen.
  • the vibration management device 38 can detect the vibrations to be dampened using suitable sensors. Examples of the sensors are Vibration sensors, speed sensors, acoustic sensors, etc.
  • the braking device 10 a, b, c is controlled based on the detected vibrations to be dampened. In particular, the control takes place independently of a control as a brake in ferry operations.
  • vibration damping can be implemented by controlling the friction brake device, in particular the multi-disc brake 41, i.e. the actual brake actuator.
  • the control can generate damping and/or anti-vibration in order to compensate for and/or dampen the vibration to be dampened.
  • active vibration damping is implemented.
  • the function of vibration damping can be implemented by controlling the brake coupling device 39 a, b, c by switching them from the freewheeling state to the braking ready state.
  • a damping component is switched on by the multi-disc brake 41 or general friction brake device running in the temperature control fluid, so that damping is implemented.
  • the brake coupling device 39 a, b, c is designed as a synchronization device, the brake coupling device 39 a, b, c can also be controlled in a grinding or rubbing manner and thus in an intermediate state between the release state and the braking ready state. This makes it possible to implement a gradual damping and/or compensation of the vibration to be damped by the vibration management device 38.
  • the rotatable portion of the multi-disc brake 41 is coupled to the drive machine 3 as a friction braking device, with the additional mass detuning the system.
  • Figure 2a shows the first exemplary embodiment with the braking device 10a in a schematic, alternative representation.
  • the drive machine 3 has a rotor shaft 11, the rotor shaft 11 being rotatably coupled and/or non-rotatably connected to the braking device 10a.
  • a brake axis of rotation 101 is aligned coaxially with a rotor axis of rotation 102 of the rotor shaft 11.
  • the braking device 10a is always connected to the rotor shaft 11 in a rotationally coupled and/or rotationally fixed manner, at least in the braking ready state, or in the event that the braking device 10a has the brake coupling device 39a.
  • On an axial side of the rotor shaft 11 opposite the braking device 10a it is connected in a rotationally fixed manner to the transmission input 6 of the transmission gear 4.
  • the rotor shaft 11 and thus the drive machine 3 is in operative connection with the braking device 10 a on one axial side and with the transmission gear 4 on the other axial side.
  • This positioning enables a particularly simple integration and design of the braking device 10a and/or the drive arrangement 1.
  • the braking torque path 100a thus runs from the braking device 10a via the drive machine 3, the transmission gear 4 to the transmission output 5.
  • the drive arrangement 1 has the additional module 12 a, the additional module 12 a having a module housing 13, the braking device 10 a being arranged in the module housing 13.
  • the drive arrangement 1 further has a main housing 14, wherein at least the drive machine 3 and optionally additionally the transmission gear 4 are arranged in the main housing 14.
  • the additional module 12a and/or the module housing 13 is separably connected to the main housing 14.
  • the additional module 12 a can therefore be easily connected to the for maintenance purposes or for retrofitting purposes Main housing 14 and thus coupled to the electric drive machine 3.
  • a drive torque counter path 104 is formed, which runs in particular in the opposite direction to the drive torque path 103 and runs from the electric drive machine 3 via the rotor shaft 11 into the additional module 12 a and/or into the braking device 10 a.
  • the additional module 12a and/or the braking device 10a forms a dead end module and/or an end point.
  • the additional module 12a and/or the braking device 10a only has a single and/or common torque interface 15, which is designed as an output for the braking torque and/or as an input for the drive torque from the drive machine 3.
  • the vehicle 2 can have the brake coupling device 39 a and/or the drive coupling device 40 a, b. These are not shown for graphical reasons.
  • the brake management device 19 is connected in terms of signals to the optional recuperation brake 18, the braking device 10a and to the service brake 16.
  • the temperature management device 20 is connected in terms of signals to the braking device 10 a and optionally additionally to the drive coupling device 40 a, b or in another embodiment and/or to the drive machine 3.
  • the vibration management device 38 is connected to the braking device 10a for signaling purposes.
  • Figure 2 b shows the second exemplary embodiment with the braking device 10 b in a schematic, alternative representation.
  • the drive machine 3 has the rotor shaft 11, the rotor shaft 11 being rotatably coupled and/or non-rotatably connected to the braking device 10b.
  • a brake rotation axis 101 is aligned coaxially with a rotor rotation axis 102 of the rotor shaft 11.
  • the Braking device 10 b is always connected to rotor shaft 11 in a rotationally coupled and/or rotationally fixed manner, at least in the braking ready state, or in the event that braking device 10 b has brake coupling device 39 b.
  • the braking device 10 b is arranged after the drive machine 3 and in front of the transmission gear 4 with respect to the drive torque path 103.
  • the braking device 10 b can be integrated in the main housing 4. This positioning enables a particularly compact integration and design of the braking device 10b and/or the drive arrangement 1.
  • the braking torque path 100b thus runs from the braking device 10b via the transmission gear 4 to the transmission output 5.
  • the vehicle 2 can have the brake coupling device 39 b and/or the drive coupling device 40 b or another drive coupling device. These are not shown for graphical reasons.
  • the brake management device 19 is connected in terms of signals to the optional recuperation brake 18, the braking device 10b and to the service brake 16.
  • the temperature management device 20 is connected in terms of signals to the braking device 10 b and optionally additionally to the drive coupling device 40 b or in another embodiment and/or to the drive machine 3.
  • the vibration management device 38 is connected to the braking device 10a for signaling purposes.
  • Figure 2c shows the third exemplary embodiment with the braking device 10c in a schematic, alternative representation.
  • the drive machine 3 has the rotor shaft 11, the rotor shaft 11 being rotatably coupled and/or non-rotatably connected to the braking device 10a via the transmission gear 4.
  • the brake axis of rotation 101 is aligned coaxially with a rotor axis of rotation 102 of the rotor shaft 11.
  • the braking device 10c is always connected to the rotor shaft 11 or in the event that the braking device 10 c has the brake coupling device 39 c, at least in the braking ready state permanently with the rotor shaft
  • the transmission gear 4 is arranged between the drive machine 3 and the braking device 10c with respect to the rotor rotation axis 102 and/or the brake rotation axis 101.
  • the transmission gear 4 is therefore in operative connection on one axial side with the drive machine 3 and on the other axial side with the braking device 10c.
  • the braking device 10c rotates at the speed of the drive machine 3.
  • the braking torque path 100c thus runs from the braking device 10c via the transmission gear 4 to the transmission output 5.
  • the drive arrangement 1 has the additional module 12 c, the additional module
  • the drive arrangement 1 also has the main housing 14, with at least the transmission gear 4 and optionally additionally the drive machine 3 being arranged in the main housing 14.
  • the additional module 12c and/or the module housing 13 is separably connected to the main housing 14. The additional module 12 c can therefore be easily coupled to the main housing 14 and thus to the transmission gear 4 and/or the electric drive machine 3 for maintenance purposes or for retrofitting purposes.
  • a drive torque branch path 105 is formed, which branches off from the drive torque path 103 and runs from the electric drive machine 3 via the transmission drive 4 into the additional module 12c and/or into the braking device 10d.
  • the additional module 12c and/or the braking device 10c forms a dead end module and/or an end point.
  • the additional module 12 c and/or the Braking device 10c only has a single and/or common torque interface 15, which is designed as an output for the braking torque and/or as an input for the drive torque from the drive machine 3 and/or the transmission gear.
  • the vehicle 2 can have the brake coupling device 39 c and/or the drive coupling device 40 a, b other drive coupling devices. These are not shown for graphical reasons.
  • the brake management device 19 is connected in terms of signals to the optional recuperation brake 18, the braking device 10c and to the service brake 16.
  • the temperature management device 20 is connected in terms of signals to the braking device 10 c and optionally additionally to the drive coupling device 40 a, b or in another embodiment and/or to the drive machine 3.
  • the vibration management device 38 is connected to the braking device 10c for signaling purposes.
  • FIG. 3 shows a schematic longitudinal section through a structural design of the drive arrangement 1 according to the first exemplary embodiment of the invention, the same components and areas being provided with the same reference numbers as in FIG. 1, so that reference is made to the previous description and only to the constructive details are discussed. For the moment paths, reference is also made to the previous figures.
  • the centrally arranged, electric drive machine 3 has a rotor 21, which is connected to the rotor shaft 11 in a rotationally fixed manner.
  • a stator 22 of the electric drive machine 3, on the other hand, is arranged stationary in the main housing 14.
  • the transmission gear 4 is designed as a planetary gear, with the rotor shaft 11 in the gear input 6 being connected to a sun shaft 23, which meshes with a plurality of planet gears 24, which are rotatably arranged in a planet carrier 25 on a common pitch circle.
  • the planet carrier 25 forms the transmission output 5 and has, for example, a circumferential spur gear 26.
  • the transmission gear 4 is arranged together with the electric drive machine 3 in the main housing 14. A region of the drive arrangement 1 in which the power electronics for the drive machine 3 is arranged is graphically cut off.
  • the additional module 12a has the module housing 13, wherein the additional module 12a and/or the module housing 13 is detachably connected to the main housing 14 via screw connections 27.
  • FIG. 4 shows a detailed view of the additional module 12a designed as a low-energy brake from Figure 3.
  • the braking device 10a with the motor shaft is designed as the rotor shaft 11 ( Figure 2) of the electric drive machine 3 directly connected.
  • the torque transmission can, for example, take place via a toothing on the input shaft 28 with corresponding counter-toothing on the motor shaft/rotor shaft 11 (FIG. 3).
  • a toothed inner ring 29 is arranged on the input shaft 23.
  • the two components can, for example, be designed as a welded assembly; alternatively, the integration of both components into a single component is also possible.
  • the torque is transmitted via the toothed inner ring 29 to a plurality of friction plates 30, which form an inner plate package.
  • a toothing is introduced into the inner diameter of the friction plates 30.
  • the friction disks 30 are pressed against a plurality of steel disks 31, which form an outer disk package.
  • the steel lamellae 31 are mounted in a rotationally secured but axially displaceable manner in a toothed outer ring 32 by means of external teeth.
  • the braking torque is supported via the toothed outer ring 32 via the module housing 13 into the main housing 14, whereby the transmission of the torque can be realized, for example, by a screw connection, gearing or similar.
  • the screw connections 27 are shown.
  • the axial force required to generate the braking torque can, for example, be achieved using hydraulic pressure.
  • Another option is to generate the axial force using an electric drive.
  • an annular gap is designed in the module housing 13, in which a piston 33 is arranged in an axially displaceable manner.
  • the annular gap is sealed using sealing rings arranged on the inner and outer diameter and pressure can be built up. Sliding bands can optionally be used to guide the piston. If hydraulic pressure builds up, the piston 33 is displaced against the steel plate 31 and the required axial force builds up.
  • the hydraulic fluid required to build up pressure is fed into the annular pressure chamber via bores 34 in the module housing 13.
  • the piston 33 is pressed into the starting position by springs 35.
  • Spring plates are used to transmit force between springs 35, module housing 13 and piston 33.
  • the module housing 13 can be constructed from two housing halves, whereby the connection of the housing halves must be able to support the axial force that is required to generate the braking torque.
  • a seal is arranged between the two housing halves, for example this is designed as an O-ring.
  • a module interior 36 is formed, the temperature control fluid for temperature control and lubrication of the friction plates 30 and the steel plates 31 being arranged in the module interior 36.
  • the temperature control fluid can be connected to a temperature control circuit via further bores 37, so that the braking heat generated during braking can be dissipated with the temperature control fluid and the brake heat can be supplied to the useful functions.
  • Figure 5 shows a schematic longitudinal section through a structural design of the drive arrangement 1 according to the second exemplary embodiment of the invention, with the same components and areas with the same Reference numbers are provided as in Figure 1, so that reference is made to the previous description and only the constructive details will be discussed below. For the moment paths, reference is also made to the previous figures.
  • the structural details of the drive arrangement 1 reference is made to the description of FIG. 3, with only the differences being described below.
  • the structural details of the braking device 10 b reference is made to the description in FIG.
  • the braking device 10 b is arranged between the drive machine 3 and the transmission gear 4.
  • the rotor axis 11 is connected in a rotationally fixed manner and/or connectable to the input shaft 28 of the braking device 10 b.
  • the input shaft 28 is connected in a rotationally fixed manner and/or can be connected to the transmission input 6, which is again designed as a sun shaft 23 in the second exemplary embodiment.
  • the braking device 10 b is integrated in the main housing 14 together with the drive machine 3 and the transmission gear 4.
  • FIG. 6 shows a schematic longitudinal section through a structural design of the drive arrangement 1 according to the third exemplary embodiment of the invention, the same components and areas being provided with the same reference numbers as in FIG. 1, so that reference is made to the previous description and only to the constructive details are discussed. For the moment paths, reference is also made to the previous figures.
  • the structural details of the drive arrangement 1 reference is made to the description of FIG. 3, with only the differences being described below.
  • the structural details of the braking device 10c reference is made to the description of FIG. 4, whereby the braking device 10c is identical in construction to the braking device 10a, but is designed to be mirror-inverted.
  • the additional module 12c has the module housing 13, the additional module 12c and/or the module housing 13 having screw connections 27 is detachably connected to the main housing 14.
  • the rotor shaft 11 is connected via the transmission input 6, here the sun shaft 23, and the transmission gear 4 to the torque interface 15, here the input shaft 28.
  • FIGS 7 a, b show a schematic representation of the implementation of vibration damping.
  • the drive machine 3, the transmission gear 4 and the braking device 10 a, b, c are shown.
  • Figure 7 a shows an alternative, wherein the braking device 10 a, b, c is permanently coupled to the system comprising the drive machine 3, the transmission gear 4 and optionally other components.
  • the vibration management device 38 controls the braking device 10 a, b, c, so that the system is detuned by the friction torque and z. B. the frequency position of any resonance frequencies can be shifted. In this way, vibrations in the system can be dampened and/or compensated for.
  • Figure 7 b shows a further alternative, wherein the braking device 10 a, b, c has the brake coupling device 39 a, b, c.
  • a first stage of detuning is achieved by coupling the braking device 10 a, b, c and its rotating mass.
  • the rotatable portion of the disk pack of the disk brake 41 is coupled to the system. The additional mass detunes the system.
  • the disk pack and/or the disk brake 41 can be closed. This allows the system to be detuned in a fully variable manner.
  • FIG. 8 shows the additional module 12a in a similar representation to that in Figure 4, with reference being made to the corresponding description.
  • the drive arrangement 1 and/or the vehicle 2 has the brake coupling device 39 a.
  • the brake coupling device 39 a is as one Synchronization device is formed between the input shaft 28 and the rotor shaft 11. What’s worth mentioning here is the setup between the two housings.
  • the speed can first be adjusted via a friction cone 43 and then a claw clutch 44 can be moved over the two shaft stubs.
  • the claw clutch 44 is mounted on the non-permanently rotating part (not the engine side, but the friction system side). This leads to less wear and less drag torque at the engagement of the lever 42.
  • the brake coupling device 39 a is controlled by the vibration management device 38.
  • the other brake coupling devices 39 b, c can be of identical design.
  • FIG. 9 shows a schematic block diagram of an example of the structure of an auxiliary heater for the vehicle 2.
  • the temperature management device 20 controls the drive machine 3, the braking device 10a and the drive coupling device 40a, so that the transmission gear 4 is separated from the drive machine 3 , but this is in operative connection with the braking device 10 a.
  • a drive torque is generated by the drive machine 3 and directed to the braking device 10a, which brakes the drive torque in order to actively generate braking heat.
  • the braking heat can subsequently be used by the temperature management device 20 in order to supply it to the useful functions described.
  • the other braking devices 10 b, c can be controlled analogously.
  • FIG. 10 shows a schematic longitudinal sectional view of the drive coupling device 40 a, which is essentially constructed in the same way as the brake coupling device 39 a of FIG.
  • the drive coupling device 40a For the description of the drive coupling device 40a, reference is made to FIG. 8.
  • the positioning of the drive coupling device 40a in front of the transmission gear 4 is advantageous because it can be controlled directly with the engine speed. This allows for larger sizes in common applications Speeds at smaller moments.
  • FIG. 11 shows a further exemplary embodiment of the invention in the form of a vehicle 2 with the drive arrangement 1, the differences from the previous exemplary embodiments being discussed below. All other functions or options of the previous exemplary embodiments can also be provided in this and the next exemplary embodiment.
  • the vehicle 2 is designed as a rail vehicle.
  • the drive arrangement 1 is a frame drive, the drive arrangement 1 driving the axle 8 with two driven wheels 7, which are designed as rail wheels.
  • the drive arrangement 1 has the transmission gear 4, wherein the transmission gear 4 is either designed as an angular gear or comprises an angular gear.
  • the drive arrangement 1 has the electric drive machine 3, with the rotor shaft 11 being aligned parallel to the axis 8.
  • the drive torque of the drive machine 3 is transmitted via the rotor shaft 11 to the transmission gear 4, which translates the rotation of the rotor shaft 11 from fast to slow.
  • the rotor shaft 11 is operatively connected to the beverage input 6 of the transmission gear 4 and the gear output 5 drives the axle 8 and/or the driven wheels 7.
  • the drive arrangement 1 has the braking device 10 a, the braking device 10 a being arranged, as previously described, opposite the transmission gear 4 in relation to the drive machine 3, so that reference is made to the previous description.
  • the braking device 10a is operatively connected to the drive machine 3, for example via the rotor shaft 11.
  • the braking device 10a is driven at the engine speed of the drive machine 3 and/or is arranged coaxially therewith.
  • the drive arrangement 1 can have the additional module 12a, with the braking device 10a being arranged in the additional module 12a.
  • the additional module 12 a the module housing 13.
  • the additional module 12 a is arranged at a distance from the drive machine 3; alternatively, as in the previous exemplary embodiments, it can be attached to the main housing 14 of the drive machine 3 in order to derive the braking torque.
  • the braking device 10a and/or the additional module 12a has the only torque interface 15, so that this is designed as a dead end module with respect to the drive torque counter path 104 ( Figure 2a).
  • the drive torque path 103 ( Figure 2a) runs from the drive machine 3 via the transmission gear 4 to the driven wheels 7.
  • the braking torque path 100a ( Figure 2a) runs from the braking device 10a via the drive machine 3, the transmission gear 4 to the driven wheels 7.
  • the braking device 10a has the multi-disc brake 41, as previously described.
  • the braking device 10 a can be designed to be identical to the previously described braking devices 10 a, b, c with the respective variants, but can be adjusted in particular to the increased load.
  • the braking device 10a can have the brake coupling device 39a, as previously described in connection with the brake coupling devices 39a, b, c.
  • the vehicle 2 or the drive arrangement 1 has the brake management device 19, the brake management device 19 being designed to control the friction brake 17, the braking device 10a and the recuperation brake 18, which is formed by the drive machine 3.
  • the brake management device 19 is designed to control the comfort braking state, whereby the vehicle 2 is brought to a standstill and the braking torque is formed either exclusively by the braking device 10a or by the braking device 10a together with the recuperation brake 18.
  • the comfort braking state is implemented with the exclusion of the friction brake 17.
  • the vehicle 2 and/or the drive arrangement 1 may have the vibration management device 38 as previously described, with the vibration management device 38 controlling the braking device 10a, in particular the brake coupling device and/or the multi-disc brake 41, as previously described.
  • the drive arrangement 1 has the temperature management device 20, wherein optional and not shown corresponding drive coupling devices can be provided in order to implement an auxiliary heater.
  • the temperature management device 20 is designed to dissipate the braking heat and implement useful functions.
  • the function of the temperature management device 20 reference is made to the previous description.
  • FIG. 12 shows a modified exemplary embodiment to the exemplary embodiment in FIG. 11, wherein the braking device 10 b is arranged in the drive torque path 103 between the drive machine 3 and the transmission gear 4. In this position, the braking device 10 b can be connected in the same way to the brake management device 19 and the vibration management device 38 as well as the
  • Temperature management device 20 Interact as previously described.
  • the braking device 10 b reference is made to the previous figures and description. Reference character list

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

The invention relates to a vehicle (2) with a drive arrangement (1), wherein the drive arrangement (1) has an electric drive machine (3) for generating a driving torque for the vehicle (2), with a friction brake (17) for braking the vehicle (2), with a brake device (10a, b, c) for generating a braking torque for the vehicle (2), wherein the brake device (10a, b, c) is designed as a complementary brake and/or as a supplementary brake device to the friction brake (17), wherein the brake device (10a, b, c) is designed as an encapsulated friction brake device, and wherein the vehicle (2) has a brake management device (19) for controlling the friction brake (17) and the brake device (10a, b, c), wherein the brake management device (19) is designed to realize a comfort braking state, wherein, in the comfort braking state, the main braking deceleration of the vehicle is provided by the brake device (10a, b, c) in order to bring the vehicle (2) to a standstill.

Description

Fahrzeug mit Bremseinrichtunq sowie Verfahren zum Betreiben des Fahrzeugs Vehicle with braking device and method for operating the vehicle
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Bremseinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben des Fahrzeugs. The invention relates to a vehicle with a braking device with the features of the preamble of claim 1 and a method for operating the vehicle.
Fahrzeuge zum Gütertransport oder zur Personenbeförderung müssen neben der eigentlichen Grundfunktion, nämlich dem sicheren Transport von Gütern bzw. Personen, weitere Randbedingungen erfüllen. So ist es gerade in der heutigen Zeit notwendig, dass diese Fahrzeuge zum Beispiel energieeffizient oder emissionsarm arbeiten. Für eine Umsetzung dieser Randbedingungen werden die bislang bekannten Fahrzeugkonzepte konsequent verbessert oder es werden neue Fahrzeugkonzepte eingeführt, welche insbesondere auf Basis der Elektromobilität betrieben werden. In addition to their actual basic function, namely the safe transport of goods or people, vehicles for the transport of goods or people must meet additional requirements. Especially these days it is necessary that these vehicles, for example, operate in an energy-efficient or low-emission manner. To implement these boundary conditions, the previously known vehicle concepts are consistently improved or new vehicle concepts are introduced, which are operated in particular on the basis of electromobility.
Hierbei wird meist der Fokus auf die Energieeffizienz gelegt, wobei Verbesserungen in Bezug auf andere Randbedingungen oftmals Nebenprodukte der Elektromobilität sind. So sind Fahrzeuge auf Basis der Elektromobilität in Bezug auf den CO2-Ausstoß zumindest im Betrieb emissionsfrei und reduzieren auch den Verkehrslärm, da Fahrzeug auf Basis der Elektromobilität teilweise so geräuscharm fahren, dass mittlerweile künstliche Geräuschquellen hinzugefügt werden, um diese Fahrzeuge für andere Verkehrsteilnehmer wieder hörbar zu machen. The focus here is usually on energy efficiency, although improvements in relation to other boundary conditions are often by-products of electromobility. Vehicles based on electromobility are emission-free in terms of CO2 emissions, at least during operation, and also reduce traffic noise, as vehicles based on electromobility sometimes drive so quietly that artificial noise sources are now added to make these vehicles audible to other road users again close.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeug vorzuschlagen, welches Betriebsvorteile aufweist. Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren. It is an object of the present invention to propose a vehicle which has operational advantages. This object is achieved by a vehicle with the features of claim 1 and by a method with the features of claim 10. Preferred or advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims, the following description and the attached figures.
Gegenstand der Erfindung ist ein Fahrzeug, insbesondere auf Basis der Elektromobilität. Das Fahrzeug kann einerseits für den Straßenverkehr geeignet und/oder ausgebildet sein. Beispielsweise ist dieses als ein Hybridfahrzeug oder als ein reines Elektrofahrzeug ausgebildet. Das Fahrzeug ist beispielsweise als ein Personenkraftwagen, Kleinbus, Kleinlaster oder dergleichen realisiert. Besonders bevorzugt ist das Fahrzeug der Klasse M1 oder N1 entsprechend Verordnung (EU) 2018/858 zugeordnet. Alternativ hierzu kann das Fahrzeug auch ein Schwerlastfahrzeug, wie zu Beispiel ein Reisebus, Lkw etc. sein. Insbesondere ist das Fahrzeug für den Straßenverkehr zugelassen und/oder geeignet. Beispielsweise kann das Fahrzeug eine Höchstgeschwindigkeit von mehr als 80 km/h, vorzugsweise mehr als 120 km/h und insbesondere mehr als 140 Stunden Kilometer erreichen. The subject of the invention is a vehicle, in particular based on electromobility. On the one hand, the vehicle can be suitable and/or designed for road traffic. For example, this is designed as a hybrid vehicle or as a purely electric vehicle. The vehicle is realized, for example, as a passenger car, minibus, small truck or the like. The vehicle is particularly preferably assigned to class M1 or N1 in accordance with Regulation (EU) 2018/858. Alternatively, the vehicle can also be a heavy-duty vehicle, such as a coach, truck, etc. In particular, the vehicle is approved and/or suitable for road traffic. For example, the vehicle can reach a maximum speed of more than 80 km/h, preferably more than 120 km/h and in particular more than 140 km/h.
Andererseits kann das Fahrzeug auch für den Schienenverkehr geeignet und/oder ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Fahrzeug als ein Triebfahrzeug, also insbesondere als ein angetriebenes Schienenfahrzeug und/oder als ein Triebwagen, welches Fahrgäste oder Fracht befördert, ausgebildet sein. On the other hand, the vehicle can also be suitable and/or designed for rail transport. For example, the vehicle can be designed as a locomotive, in particular as a powered rail vehicle and/or as a railcar that transports passengers or freight.
Auch weitere Fahrzeugarten sind möglich. Other types of vehicles are also possible.
Das Fahrzeug weist genau eine oder mindestens eine Antriebsanordnung auf. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Fahrzeug mehrere Antriebsanordnungen aufweist. The vehicle has exactly one or at least one drive arrangement. It can also be provided that the vehicle has several drive arrangements.
Die Antriebsanordnung weist mindestens oder genau eine elektrische Antriebsmaschine, insbesondere einen Elektromotor, zur Erzeugung eines Antriebsmoments für das Fahrzeug auf. The drive arrangement has at least or exactly one electric drive machine, in particular an electric motor, for generating a drive torque for the vehicle.
Für die Ausbildung des Fahrzeugs für den Straßenverkehr kann vorgesehen sein, dass die elektrische Antriebsmaschine die einzige Traktionsmaschine für das Fahrzeug bildet. Alternativ hierzu weist das Fahrzeug noch weitere Traktionsmaschinen, zum Beispiel weitere elektrische Antriebsmaschinen und/oder einen Verbrennungsmotor zur Erzeugung des Antriebsmoments auf. Bevorzugt stellt die Antriebsanordnung mindestens 20%, insbesondere mindestens 40% und im Speziellen mindestens 80% des Antriebsmoments für das Fahrzeug zur Verfügung. Die elektrische Antriebsmaschine kann einem einzigen angetriebenen Rad des Fahrzeugs zugeordnet sein und/oder als ein Einzelradantrieb ausgebildet sein. Alternativ hierzu ist die elektrische Antriebsmaschine zwei angetriebenen Rädern, vorzugsweise einer gemeinsamen Achse zugeordnet und/oder als eine elektrische Achse ausgebildet. Bei anderen Ausführungsformen kann die elektrische Antriebsmaschine auch allen angetriebenen Rädern und/oder Rädern des Fahrzeugs zugeordnet sein und/oder als ein Allradantrieb ausgebildet sein. When designing the vehicle for road traffic, it can be provided that the electric drive machine forms the only traction machine for the vehicle. Alternatively, the vehicle has further traction machines, for example further electric drive machines and/or an internal combustion engine for generating the drive torque. The drive arrangement preferably represents at least 20%, in particular at least 40% and in At least 80% of the drive torque is available for the vehicle. The electric drive machine can be assigned to a single driven wheel of the vehicle and/or can be designed as an individual wheel drive. Alternatively, the electric drive machine is assigned to two driven wheels, preferably a common axle and/or designed as an electric axle. In other embodiments, the electric drive machine can also be assigned to all driven wheels and/or wheels of the vehicle and/or can be designed as an all-wheel drive.
Für die Ausbildung des Fahrzeugs als Schienenverkehr ist bevorzugt jeweils eine Antriebsanordnung einem Radsatz, insbesondere einer Achse, mit angetriebenen Rädern des Triebfahrzeugs zugeordnet. Das Triebfahrzeug kann mehrere derartige Antriebsanordnungen aufweisen, welche jeweils einem Radsatz mit angetriebenen Rädern zugeordnet sind. For the design of the vehicle as rail transport, a drive arrangement is preferably assigned to a wheel set, in particular an axle, with driven wheels of the locomotive. The locomotive can have several such drive arrangements, each of which is assigned to a wheel set with driven wheels.
Das Fahrzeug weist eine Reibungsbremse auf, welche insbesondere als eine trockene Reibungsbremse, im Speziellen als Scheibenbremse und/oder Trommelbremse und/oder Klotzbremse ausgebildet ist. Die Reibungsbremse ist insbesondere als eine dynamische Bremseinrichtung und/oder als eine Bremseinrichtung für eine Betätigung im Fährbetrieb des Fahrzeugs ausgebildet. Insbesondere ist die Reibungsbremse nicht als eine Feststellbremse oder zumindest nicht als eine reine Feststellbremse ausgebildet. The vehicle has a friction brake, which is designed in particular as a dry friction brake, in particular as a disc brake and/or drum brake and/or block brake. The friction brake is designed in particular as a dynamic braking device and/or as a braking device for actuation during ferry operation of the vehicle. In particular, the friction brake is not designed as a parking brake or at least not as a pure parking brake.
Die Reibungsbremse übernimmt für den Einsatz im Straßenverkehr die Aufgabe eine Betriebsbremse für das Fahrzeug. Insbesondere erfüllt die Reibungsbremse für das Fahrzeug die Regularien (beispielhafterweise der UNECE 13H für die Fahrzeugklasse M1 ) aus denen sich strenge Sicherheitsanforderungen an die Betriebsbremse hinsichtlich Gefahrenbremsung, Heißbremswirkung und Ausfallsicherheit ergeben. Zukünftig ist mit weiteren Anforderungen zu rechnen, hervorzuheben ist hier die Beschränkung der zulässigen Emission von Feinstaubpartikeln der Bremsen. For use in road traffic, the friction brake acts as a service brake for the vehicle. In particular, the friction brake for the vehicle meets the regulations (for example UNECE 13H for vehicle class M1) which result in strict safety requirements for the service brake with regard to emergency braking, hot braking effect and reliability. Further requirements are to be expected in the future; the restriction on the permissible emission of fine dust particles from the brakes should be highlighted here.
Für den Einsatz im Schienenverkehr ist die Reibungsbremse insbesondere als Scheibenbremse, Klotzbremse oder Trommelbremse ausgebildet. The friction brake is particularly suitable for use in rail transport Disc brake, block brake or drum brake.
Das Fahrzeug, insbesondere die Antriebsanordnung, weist eine Bremseinrichtung zur Erzeugung eines Bremsmoments für das Fahrzeug auf. Die Bremseinrichtung ist insbesondere als eine dynamische Bremseinrichtung und/oder als eine Bremseinrichtung für eine Betätigung im Fährbetrieb des Fahrzeugs ausgebildet. Insbesondere ist die Bremseinrichtung nicht als eine Feststellbremse oder zumindest nicht als eine reine Feststellbremse ausgebildet. The vehicle, in particular the drive arrangement, has a braking device for generating a braking torque for the vehicle. The braking device is designed in particular as a dynamic braking device and/or as a braking device for actuation during ferry operation of the vehicle. In particular, the braking device is not designed as a parking brake or at least not as a pure parking brake.
Die Bremseinrichtung ist als Komplementärbremse und/oder ergänzende Bremseinrichtung für die Reibungsbremse ausgebildet. Damit bildet die Bremseinrichtung sicherheitstechnisch betrachtet eine insbesondere optionale Bremseinrichtung, so dass die sicherheitsrelevanten Anforderungen für das Fahrzeug weiterhin bei der Reibungsbremse verbleiben. The braking device is designed as a complementary brake and/or additional braking device for the friction brake. From a safety perspective, the braking device thus forms a particularly optional braking device, so that the safety-relevant requirements for the vehicle continue to remain with the friction brake.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Bremseinrichtung als eine gekapselte Reibungsbremseinrichtung ausgebildet ist. Bei der gekapselten Reibungsbremseinrichtung ist die Kapselung insbesondere staubdicht und/oder fluiddicht ausgebildet. Durch diese Ausgestaltung kann die Bremseinrichtung emissionsfrei betreiben werden, indem der Austritt von Bremsstaub und damit von Feinstaubpartikel vermieden wird. Within the scope of the invention it is proposed that the braking device is designed as an encapsulated friction braking device. In the case of the encapsulated friction brake device, the encapsulation is designed to be particularly dust-tight and/or fluid-tight. This configuration allows the braking device to be operated without emissions by avoiding the escape of brake dust and thus fine dust particles.
Zudem weist das Fahrzeug eine Bremsmanagementeinrichtung zur Kontrolle der Reibungsbremse und der Bremseinrichtung auf. The vehicle also has a brake management device for controlling the friction brake and the braking device.
Die Bremsmanagementeinrichtung ist ausgebildet, einen Komfortbremszustand umzusetzen, wobei die Hauptbremsverzögerung durch die Bremseinrichtung erfolgt, um das Fahrzeug zum Stillstand zu bringen. Insbesondere ist die Bremsmanagementeinrichtung ausgebildet, den Komfortbremszustand bei Geschwindigkeiten von weniger als 20 km/h, insbesondere von weniger als 15 km/h und/oder bereits in einem Bereich größer als 10 km/h umzusetzen. In dem Komfortbremszustand wird erreicht, dass die Abbremsung des Fahrzeugs zum Stillstand ohne oder nur mit geringer Geräuschemission umgesetzt wird, da diese vollständig oder weitgehend durch die Bremseinrichtung umgesetzt wird. Insbesondere ist die Bremsmanagementeinrichtung ausgebildet, in dem Komfortbremszustand die Reibungsbremse nicht zu betätigen. The brake management device is designed to implement a comfort braking state, with the main braking deceleration being carried out by the braking device in order to bring the vehicle to a standstill. In particular, the brake management device is designed to implement the comfort braking state at speeds of less than 20 km/h, in particular less than 15 km/h and/or already in a range greater than 10 km/h. In the comfort braking state, the braking of the vehicle is achieved Standstill is implemented with little or no noise emission, since this is implemented completely or largely by the braking device. In particular, the brake management device is designed not to actuate the friction brake in the comfort braking state.
Die Bremsmanagementeinrichtung ist bevorzugt ausgebildet, einen Notbremszustand umzusetzen, wobei in dem Notbremszustand die Reibungsbremse das Fahrzeug zum Stillstand bringt, wobei in dem Notbremszustand mindestens die Hauptbremsverzögerung oder die ausschließliche Bremsverzögerung durch die Reibungsbremse umgesetzt wird. Dadurch sind alle Sicherheitsanforderungen erfüllt. The brake management device is preferably designed to implement an emergency braking state, wherein in the emergency braking state the friction brake brings the vehicle to a standstill, wherein in the emergency braking state at least the main braking deceleration or the exclusive braking deceleration is implemented by the friction brake. This means that all safety requirements are met.
Alternativ oder ergänzend ist die Bremsmanagementeinrichtung ausgebildet, einen Rekuperationsbremszustand umzusetzen, wobei mindestens ein Teil der Bremsverzögerung durch eine Rekuperationsbremsung einer Rekuperationsbremse umgesetzt wird. Die Rekuperationsbremse wird insbesondere durch die Antriebsmaschine im Speziellen in einem Generatorbetrieb umgesetzt. Dadurch wird ein umweltbewusstes und komfortables Fahren umgesetzt. Alternatively or additionally, the brake management device is designed to implement a recuperation braking state, with at least part of the braking deceleration being implemented by recuperation braking of a recuperation brake. The recuperation brake is implemented in particular by the drive machine in generator operation. This results in environmentally conscious and comfortable driving.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist die Bremsmanagementeinrichtung ausgebildet, in dem Komfortbremszustand die Rekuperationsbremse unterstützend zu der Bremseinrichtung anzusteuern. Die Rekuperationsbremse kann durchgehend aktiviert sein. Alternativ hierzu ist diese nur zeitanteilig aktiviert. In a preferred development, the brake management device is designed to control the recuperation brake in a supporting manner to the braking device in the comfort braking state. The recuperation brake can be activated continuously. Alternatively, this is only activated pro rata.
Bei im urbanen Straßenverkehr üblichen Verzögerungen sowohl im Straßenverkehr als auch im Schienenverkehr wird bislang der überwiegende Teil der Bremsaufgabe von der Reibungsbremse oder der Rekuperationsbremse übernommen. Kurz vor Stillstand des Fahrzeugs ist der Einsatz der Rekuperationsbremse technisch nicht sinnvoll, hier liefert die Reibungsbremse entweder den Hauptteil oder den kompletten Anteil der benötigten Bremsleistung. In the case of delays that are common in urban traffic, both in road traffic and in rail traffic, the majority of the braking task has so far been carried out by the friction brake or the recuperation brake. Shortly before the vehicle comes to a standstill, the use of the recuperation brake does not make technical sense; here the friction brake supplies either the main part or the entire portion of the required braking power.
Durch den Einsatz der Reibungsbremse wird durch den Bremsenabrieb Feinstaub erzeugt, welcher unerwünscht ist. Bei möglichen, neuere, Regularien für den Straßenverkehr wird die Einführung von Grenzwerten für die Feinstaubbelastung durch Bremsenabrieb diskutiert. By using the friction brake, fine dust is generated by the brake abrasion, which is undesirable. With possible, newer, regulations for the In road traffic, the introduction of limit values for fine dust pollution from brake abrasion is being discussed.
Auch im Bereich der Schienenfahrzeuge ist Bedarf für die Reduktion der Feinstaubbelastung in von Menschen hochfrequentierten Bereichen, insbesondere Haltestellen und Bahnhöfe, gegeben. Hauptcharakteristik dieser hochfrequentierten Bereiche ist, dass hier häufig Schienenfahrzeuge bis zum Stillstand abbremsen, damit Passagiere ein- bzw. aussteigen können. Besonders in U-Bahnen und Straßenbahnen ist die Thematik der Feinstaubbelastung von erhöhter Relevanz, wie eine Vielzahl von Veröffentlichungen zeigen. In the area of rail vehicles, there is also a need to reduce fine dust pollution in areas that are highly frequented by people, especially stops and train stations. The main characteristic of these highly frequented areas is that rail vehicles often slow down to a standstill so that passengers can get on or off. The issue of fine dust pollution is particularly relevant in subways and trams, as a large number of publications show.
Durch die erfinderische Lösung wird zum einen die Feinstaubbelastung durch die Kapselung der Bremseinrichtung reduziert. Zum anderen wird insbesondere bei dem Verzögern des Fahrzeugs in einer Publikumsumgebung, insbesondere an Haltestellen, Bahnhöfe, Innenstadtbereich etc. durch den Komfortbremszustand die Emission von Bremsenabrieb als Feinstaub durch die weitgehende oder ausschließliche Nutzung der Bremseinrichtung verhindert. Dadurch wird das Betriebsverhalten des Fahrzeugs verbessert. On the one hand, the inventive solution reduces the fine dust pollution by encapsulating the braking device. On the other hand, particularly when decelerating the vehicle in a public environment, in particular at stops, train stations, inner city areas, etc., the comfort braking state prevents the emission of brake abrasion as fine dust due to the extensive or exclusive use of the braking device. This improves the operating behavior of the vehicle.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird beansprucht, dass der Komfortbremszustand unter Ausschluss der Reibungsbremse, insbesondere jeder Reibungsbremse des Fahrzeugs umgesetzt wird. Dadurch wird gerade in der Publikumsumgebung die Erzeugung von Feinstaub durch Bremsenabrieb vollständig verhindert. Das Fahrzeug kann emissionsfrei abgebremst werden. In a further development of the invention, it is claimed that the comfort braking state is implemented with the exclusion of the friction brake, in particular every friction brake of the vehicle. This completely prevents the generation of fine dust caused by brake abrasion, especially in the public area. The vehicle can be braked without emissions.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Bremseinrichtung als eine nasslaufende oder nasse Reibungsbremseinrichtung ausgebildet. Die Reibungsbremseinrichtung weist bevorzugt ein Temperierfluid zur Schmierung und/oder Kühlung der Reibungsbremseinrichtung auf. Die Kühlung kann insbesondere als eine externe Kühlung ausgebildet sein, wobei das Temperierfluid die Reibungsbremseinrichtung von extern kühlt und insbesondere kontaktfrei zu den Reibflächen der Bremspartner angeordnet ist und/oder verläuft. Alternativ hierzu ist das Temperierfluid zur internen Schmierung und/oder Kühlung der Reibungsbremseinrichtung ausgebildet, so dass die Bremspartner, insbesondere die Reibflächen der Bremspartner in einem körperlichen Kontakt mit dem Temperierfluid stehen und/oder die Reibflächen der Bremspartner in einem körperlichen Kontakt mit dem Temperierfluid stehen und/oder die Reibungsbremseinrichtung nass oder nasslaufend ausgebildet ist. In a preferred embodiment of the invention, the braking device is designed as a wet-running or wet friction braking device. The friction brake device preferably has a temperature control fluid for lubricating and/or cooling the friction brake device. The cooling can in particular be designed as an external cooling, wherein the temperature control fluid cools the friction brake device from externally and in particular is arranged and/or extends in a contact-free manner to the friction surfaces of the braking partners. An alternative to this is the temperature control fluid is designed for internal lubrication and/or cooling of the friction brake device, so that the braking partners, in particular the friction surfaces of the brake partners, are in physical contact with the temperature control fluid and/or the friction surfaces of the brake partners are in physical contact with the temperature control fluid and/or the Friction brake device is wet or wet-running.
Der Vorteil der nassen Reibungsbremseinrichtung ist weiterhin, dass diese ein positives akustisches Verhalten aufweist. Etwaige Bremsgeräusche, die gerade bei trockenen Bremssystemen auftreten können, werden vermieden, so dass das Betriebsverhalten verbessert ist. The advantage of the wet friction brake device is that it has positive acoustic behavior. Any braking noise that can occur, especially with dry brake systems, is avoided, so that the operating behavior is improved.
Es ist bevorzugt, dass die Bremseinrichtung als eine nasslaufende Lamellenbremse ausgebildet ist, wobei die Lamellenbremse, insbesondere die Bremslamellen, in einem oder dem Temperierfluid zur Schmierung und/oder Kühlung der Lamellenbremse läuft. Insbesondere weist die Bremseinrichtung ein Innenlamellenpaket und ein Außenlamellenpaket auf. Die Lamellenbremse weist eine Aktoreinrichtung auf, wobei die Aktoreinrichtung die Lamellenbremse in einen Bremszustand oder in einen Freigabezustand setzen kann. Die Aktoreinrichtung ist beispielsweise als eine Axialaktoreinrichtung ausgebildet, welche eine axiale Kraft auf mindestens eines der Lamellenpakete aufbringen kann. Die Aktoreinrichtung kann insbesondere als eine pneumatische, hydraulische und/oder elektrisch wirkende Aktoreinrichtung ausgebildet sein. It is preferred that the braking device is designed as a wet-running multi-disc brake, with the multi-disc brake, in particular the brake discs, running in one or the temperature control fluid for lubricating and/or cooling the multi-disc brake. In particular, the braking device has an inner disk pack and an outer disk pack. The multi-disc brake has an actuator device, wherein the actuator device can set the multi-disc brake into a braking state or into a release state. The actuator device is designed, for example, as an axial actuator device, which can apply an axial force to at least one of the disk packs. The actuator device can in particular be designed as a pneumatic, hydraulic and/or electrically acting actuator device.
Die Lamellenbremse ist als eine gekapselte Lamellenbremse ausgebildet. Durch diese Ausgestaltung kann die Bremseinrichtung emissionsfrei betreiben werden und vermeidet austretende Feinstaubpartikel, da diese insbesondere durch das Temperierfluid gebunden werden. The multi-disc brake is designed as an encapsulated multi-disc brake. This configuration allows the braking device to be operated without emissions and avoids escaping fine dust particles, since these are bound in particular by the temperature control fluid.
Der Vorteil der nassen Lamellenbremse ist weiterhin, dass diese ein positives akustisches Verhalten aufweist. Etwaige Bremsgeräusche, die gerade bei trockenen Bremssystemen auftreten können, werden vermieden, so dass das Betriebsverhalten verbessert ist. Bei Schienenfahrzeugen sind die trockenen Bremsgeräusche sehr deutlich wahrnehmbar. Bei dem Fahrzeug mit der elektrischen Antriebsmaschine für den Straßenverkehr, fehlt das kaschierende Geräusch der Verbrennungsmaschine, bei Hybridfahrzeugen ist der Verbrennungsmotor ggf. deaktiviert. Bisher nicht relevante Betriebsgeräusche des Fahrzeugs werden vom Fahrer wahrgenommen und können als störend empfunden werden. Somit führt eine Reduktion der Geräuschemission zu einer Verbesserung der Betriebseigenschaften. The advantage of the wet multi-disc brake is that it has positive acoustic behavior. Any braking noise that can occur, especially with dry brake systems, is avoided, so that the operating behavior is improved. On rail vehicles, the dry braking noises are very noticeable. In the vehicle with the electric drive engine for road traffic, the concealing noise of the combustion engine is missing; in hybrid vehicles, the combustion engine may be deactivated. Operating noises from the vehicle that were previously not relevant are perceived by the driver and can be perceived as disturbing. A reduction in noise emissions therefore leads to an improvement in operating properties.
In der Konstellation der nasslaufenden Reibungsbremseinrichtung, insbesondere der Lamellenbremse in Verbindung mit dem Komfortbremszustand kann ein Zielkonflikt hinsichtlich des Betriebsverhaltens der gesamten Bremsanlage aufgelöst werden: Die Bremsanlage muss sowohl in der Lage sein, die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen, ein wertiges akustisches Verhalten aufweisen und gleichzeitig muss die Emission von Feinstaubpartikeln reduziert werden. Im Notbremsfall sind Bremsgeräusche dagegen vernachlässigbar. Hier liegt der Fokus lediglich auf der Vermeidung von Unfällen, also Sach- und oder Personenschäden. In the constellation of the wet friction brake device, in particular the multi-disc brake in conjunction with the comfort braking state, a conflict of objectives can be resolved with regard to the operating behavior of the entire brake system: The brake system must be able to meet the safety requirements, have high-quality acoustic behavior and at the same time must Emission of fine dust particles can be reduced. In the event of an emergency braking, however, braking noise is negligible. The focus here is simply on preventing accidents, i.e. damage to property and/or personal injury.
Dieser Zielkonflikt wird durch das Fahrzeug mit der Antriebsanordnung entschärft: Die Bremseinrichtung als Komplementärbremse und/oder redundante Bremseinrichtung greift z.B. im urbanen Umfeld da ein, wo die Reibungsbremse den Zielkonflikt nicht mehr auflösen kann und/oder die Rekuperationsbremse nicht mehr einsetzbar ist. Dabei ist sie emissionsfrei und/oder besitzt ein positives akustisches Verhalten. This conflict of objectives is defused by the vehicle with the drive arrangement: The braking device as a complementary brake and/or redundant braking device intervenes, for example, in urban environments where the friction brake can no longer resolve the conflict of objectives and/or the recuperation brake can no longer be used. It is emission-free and/or has positive acoustic behavior.
Die Antriebsanordnung weist bei einer bevorzugten Weiterbildung ein Übersetzungsgetriebe zur Übersetzung des Antriebsmoments auf, welches über einen Getriebeeingang in das Übersetzungsgetriebe eingeleitet wird. Besonders bevorzugt erfolgt eine Übersetzung vom Schnellen ins Langsame, umgangssprachlich auch als Untersetzung bezeichnet. Das Übersetzungsgetriebe ist zur Ausgabe von einem übersetzten Antriebsmoment auf Basis des Antriebsmoments von der elektrischen Antriebsmaschine an einem Getriebeausgang in Richtung von dem mindestens einem angetriebenen Rad des Fahrzeugs ausgebildet. Beispielsweise weist das Übersetzungsgetriebe einen Getriebeausgang auf, über den das übersetzte Antriebsmoment in Richtung des mindestens einen angetriebenen Rads des Fahrzeugs ausgegeben wird. Optional ist dem Übersetzungsgetriebe ein Verteilungsgetriebe, insbesondere ein Differenzial, und/oder ein Summationsgetriebe zur Vereinigung des übersetzen Antriebsmoments mit anderen Antriebsmomenten nachgeschaltet. Ausgehend von der Antriebsmaschine verläuft ein Antriebsmomentenpfad zu dem Getriebeausgang und/oder zu dem mindestens einen angetriebenen Rad. In a preferred development, the drive arrangement has a transmission gear for translating the drive torque, which is introduced into the transmission gear via a transmission input. A translation from fast to slow, colloquially known as reduction, is particularly preferred. The transmission gear is designed to output a translated drive torque based on the drive torque from the electric drive machine at a transmission output in the direction of the at least one driven wheel of the vehicle. For example, the transmission gear has a transmission output via which the translated Drive torque is output in the direction of the at least one driven wheel of the vehicle. Optionally, the transmission gear is followed by a distribution gear, in particular a differential, and/or a summation gear for combining the translated drive torque with other drive torques. Starting from the drive machine, a drive torque path runs to the transmission output and/or to the at least one driven wheel.
Ausgehend von der Bremseinrichtung läuft ein Bremsmomentenpfad zu dem mindestens einen angetriebenen Rad. Somit wird durch die Bremseinrichtung das Bremsmoment erzeugt und über den Bremsmomentenpfad zu dem mindestens einen angetriebenen Rad geleitet. Die Bremseinrichtung wirkt auf denStarting from the braking device, a braking torque path runs to the at least one driven wheel. The braking torque is thus generated by the braking device and directed via the braking torque path to the at least one driven wheel. The braking device acts on the
Antriebsmomentenpfad. Insbesondere kreuzen oder treffen sich derDrive torque path. In particular, they cross or meet
Antriebsmomentenpfad und der Bremsmomentenpfad vor dem mindestens einen angetriebenen Rad. Drive torque path and the braking torque path in front of the at least one driven wheel.
Bevorzugt verläuft der Bremsmomentenpfad über das Übersetzungsgetriebe, wobei die Bremseinrichtung in dem Bremsmomentenpfad vor dem Übersetzungsgetriebe angeordnet. Damit befindet sich die Bremseinrichtung in der Antriebsanordnung in einem Abschnitt, in dem das Antriebsmoment noch nicht von dem Übersetzungsgetriebe übersetzt ist. In der bevorzugten Ausgestaltung ist dabei die Drehzahl der Bremseinrichtung höher als die Drehzahl an dem Getriebeausgang und/oder an dem angetriebenen Rad. Besonders bevorzugt ist die Bremseinrichtung somit antriebsmaschinenah und nicht radnah angeordnet. Diese Position führt zu zwei möglichen Vorteilen: Die Bremseinrichtung wird in einem Bereich, in dem die Drehzahl durch das Übersetzungsgetriebe noch nicht übersetzt ist und somit höher ist als an dem angetriebenen Rad und/oder am Getriebeausgang angeordnet. Hierdurch reduziert sich das von der Bremseinrichtung aufzubringende Bremsmoment und es kann die nasslaufende Reibungsbremseinrichtung, insbesondere Lamellenbremse statt einer trockenen Reibbremse verwendet werden. The braking torque path preferably runs via the transmission gear, with the braking device being arranged in the braking torque path in front of the transmission gear. The braking device is therefore located in the drive arrangement in a section in which the drive torque has not yet been translated by the transmission gear. In the preferred embodiment, the speed of the braking device is higher than the speed at the transmission output and/or at the driven wheel. The braking device is therefore particularly preferably arranged close to the drive machine and not close to the wheel. This position leads to two possible advantages: The braking device is arranged in an area in which the speed has not yet been translated by the transmission gear and is therefore higher than at the driven wheel and/or at the transmission output. This reduces the braking torque to be applied by the braking device and the wet friction brake device, in particular a multi-disc brake, can be used instead of a dry friction brake.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weist die elektrische Antriebsmaschine eine Rotorwelle auf, wobei die Bremseinrichtung mit der Rotorwelle in einem Bremsbereitschaftszustand oder dauerhaft drehzwangsgekoppelt, bevorzugt drehfest verbunden ist. Alternativ oder ergänzend wird beansprucht, dass die Bremseinrichtung mit der Motordrehzahl der Antriebsmaschine betrieben wird. In a preferred embodiment, the electric drive machine has a Rotor shaft, wherein the braking device is connected to the rotor shaft in a braking ready state or permanently rotationally coupled, preferably in a rotationally fixed manner. Alternatively or additionally, it is claimed that the braking device is operated at the engine speed of the drive machine.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung verläuft der Bremsmomentenpfad über die elektrische Antriebsmaschine, wobei die Bremseinrichtung in dem Bremsmomentenpfad vor der elektrischen Antriebsmaschine angeordnet ist. Somit wird das Bremsmoment von der Bremseinrichtung in den Bremsmomentenpfad eingeleitet, über die elektrische Antriebsmaschine und über das Übersetzungsgetriebe und insbesondere über den Getriebeausgang nachfolgend zu dem mindestens einen angetriebenen Rad geleitet. Besonders bevorzugt ist die Rotorwelle mit einer axialen Seite -wahlweise unmittelbar oder gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von weiteren Komponenten - mit der Bremseinrichtung drehzwangsgekoppelt, bevorzugt drehfest verbunden und mit der anderen Seite - wahlweise unmittelbar oder gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von weiteren Komponenten - mit dem Übersetzungsgetriebe drehzwangsgekoppelt, bevorzugt drehfest verbunden. In a preferred development of the invention, the braking torque path runs over the electric drive machine, with the braking device being arranged in the braking torque path in front of the electric drive machine. Thus, the braking torque is introduced by the braking device into the braking torque path, subsequently passed to the at least one driven wheel via the electric drive machine and via the transmission gear and in particular via the transmission output. Particularly preferably, the rotor shaft has one axial side - either directly or optionally with the interposition of further components - connected in a rotationally forced manner to the braking device, preferably in a rotationally fixed manner, and with the other side - optionally directly or optionally with the interposition of further components - in a rotationally forced manner coupled to the transmission gear, preferably non-rotatably connected.
Von der elektrischen Antriebsmaschine läuft zum einen ein Antriebsmomentenpfad zu dem mindestens einen angetriebenen Rad. Ferner verläuft in dieser Weiterbildung ein Antriebsmomentengegenpfad von der Antriebsmaschine zu der Bremseinrichtung, wobei auch ein Antriebsmoment auf die Bremseinrichtung übertragbar ist. In Bezug auf den Antriebsmomentengegenpfad bildet die Bremseinrichtung einen Endpunkt oder eine Sackgasse, da das Antriebsmoment der elektrischen Antriebsmaschine durch die Bremseinrichtung nicht durchgeleitet wird. Insbesondere bildet die Bremseinrichtung einen Sackgassenpfad für den Antriebsmomentengegenpfad. On the one hand, a drive torque path runs from the electric drive machine to the at least one driven wheel. Furthermore, in this development, a drive torque counterpath runs from the drive machine to the braking device, with a drive torque also being transferable to the braking device. With respect to the driving torque counter path, the braking device forms an end point or a dead end, since the driving torque of the electric drive machine is not passed through the braking device. In particular, the braking device forms a dead end path for the drive torque counter path.
Antriebstechnisch betrachtet ist die elektrische Antriebsmaschine bei dieser Weiterbildung zwischen der Bremseinrichtung und dem Übersetzungsgetriebe angeordnet. Durch diese Anordnung kann die Bremseinrichtung besonders einfach integriert werden, da in den Antriebsmomentenpfad nicht eingegriffen werden muss. Vielmehr kann die Bremseinrichtung auf einer Seite der Antriebsmaschine und das Übersetzungsgetriebe auf der anderen Seite der Antriebsmaschine angeordnet werden. In terms of drive technology, in this development the electric drive machine is arranged between the braking device and the transmission gear. This arrangement allows the braking device to be integrated particularly easily, since there is no need to intervene in the drive torque path. Rather, the braking device can be on one side of the drive machine and that Transmission gears can be arranged on the other side of the drive machine.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Bremseinrichtung in dem Antriebsmomentenpfad zwischen der Antriebsmaschine und dem Übersetzungsgetriebe angeordnet. Insbesondere wirkt die Bremseinrichtung auf eine Verbindungswelle oder ein Verbindung Wellenabschnitt zwischen der Antriebsmaschine und dem Übersetzungsgetriebe. In dieser Konstellation kann die Antriebsanordnung besonders kompakt umgesetzt werden. In an alternative embodiment of the invention, the braking device is arranged in the drive torque path between the drive machine and the transmission gear. In particular, the braking device acts on a connecting shaft or a connecting shaft section between the drive machine and the transmission gear. In this constellation, the drive arrangement can be implemented in a particularly compact manner.
Bei einer weiteren alternativen Ausgestaltung ist die Bremseinrichtung außerhalb des Antriebsmomentenpfads angeordnet. Insbesondere bildet der Getriebeeingang des Übersetzungsgetriebes einen Knotenpunkt, wobei sich der Antriebsmomentenpfad und der Bremsmomentenpfad in dem Knotenpunkt erstmalig treffen. Konstruktiv betrachtet ist auf der einen axialen Seite des Übersetzungsgetriebes die Antriebsmaschine und auf der anderen Seite des Übersetzungsgetriebes die Bremseinrichtung angeordnet. Von der elektrischen Antriebsmaschine läuft zum einen ein Antriebsmomentenpfad zu dem mindestens einen angetriebenen Rad. Ferner verläuft in dieser Weiterbildung ein Antriebsmomentenzweigpfad von der Antriebsmaschine unübersetzt durchgeschleift durch das Übersetzungsgetriebe zu der Bremseinrichtung, wobei auch ein Antriebsmoment auf die Bremseinrichtung übertragbar ist. In Bezug auf den Antriebsmomentenzweigpfad bildet die Bremseinrichtung einen Endpunkt oder eine Sackgasse, da das Antriebsmoment der elektrischen Antriebsmaschine durch die Bremseinrichtung nicht durchgeleitet wird. Insbesondere bildet die Bremseinrichtung einen Sackgassenpfad für den Antriebsmomentenzweigpfad. In a further alternative embodiment, the braking device is arranged outside the drive torque path. In particular, the transmission input of the transmission transmission forms a node, with the drive torque path and the braking torque path meeting for the first time at the node. From a structural point of view, the drive machine is arranged on one axial side of the transmission gear and the braking device is arranged on the other side of the transmission gear. On the one hand, a drive torque path runs from the electric drive machine to the at least one driven wheel. Furthermore, in this development, a drive torque branch path runs from the drive machine without being translated through the transmission gear to the braking device, with a drive torque also being transferable to the braking device. With respect to the drive torque branch path, the braking device forms an end point or a dead end, since the driving torque of the electric drive machine is not passed through the braking device. In particular, the braking device forms a dead end path for the drive torque branch path.
Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung sind die Bremseinrichtung und die Rotorwelle koaxial angeordnet, wobei die Bremseinrichtung eine Bremsdrehachse aufweist, welche koaxial zur Drehachse der Rotorwelle ausgerichtet ist. Durch diese Realisierung kann die Antriebsanordnung besonders kompakt ausgebildet werden, so dass der Integrationsaufwand verringert wird und die Betriebseigenschaften verbessert werden. In a preferred implementation of the invention, the braking device and the rotor shaft are arranged coaxially, the braking device having a brake rotation axis which is aligned coaxially with the rotation axis of the rotor shaft. Through this implementation, the drive arrangement can be made particularly compact, so that the integration effort is reduced and the operating properties be improved.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Antriebsanordnung ein Zusatzmodul auf, wobei das Zusatzmodul ein Modulgehäuse aufweist, wobei die Bremseinrichtung in dem Modulgehäuse angeordnet ist. Die Antriebsanordnung weist ein Hauptgehäuse auf, wobei die Antriebsmaschine und optional ergänzend das Übersetzungsgetriebe in dem Hauptgehäuse angeordnet ist. Das Zusatzmodul bildet insbesondere eine selbstständige Unterbaugruppe. Das Zusatzmodul ist an dem Hauptgehäuse vorzugsweise lösbar, insbesondere zerstörungsfrei lösbar, festgelegt. Beispielsweise ist das Zusatzmodul, insbesondere das Modulgehäuse, an dem Hauptgehäuse angeflanscht, angeschraubt und/oder montagegerecht lösbar befestigt. Insbesondere ist das Zusatzmodul an dem Hauptgehäuse abstützend für das Bremsmoment angeordnet, so dass auftretende Gegenkräfte bei der Erzeugung von dem Bremsmoment von der Bremseinrichtung über das Modulgehäuse auf das Hauptgehäuse abgeleitet werden kann. In a preferred development of the invention, the drive arrangement has an additional module, the additional module having a module housing, the braking device being arranged in the module housing. The drive arrangement has a main housing, with the drive machine and optionally additionally the transmission gear being arranged in the main housing. The additional module forms in particular an independent subassembly. The additional module is preferably attached to the main housing in a detachable manner, in particular in a non-destructive detachable manner. For example, the additional module, in particular the module housing, is flanged, screwed and/or releasably fastened to the main housing for assembly. In particular, the additional module is arranged on the main housing to support the braking torque, so that counterforces that occur when generating the braking torque can be diverted from the braking device via the module housing to the main housing.
Vorzugsweise bildet das Hauptgehäuse mit der Antriebsmaschine und optional ergänzend mit dem Übersetzungsgetriebe eine elektrische Achse und/oder eine weitere, selbstständige Unterbaugruppe. Durch diese Weiterbildung kann das Zusatzmodul mit der Bremseinrichtung vereinfacht an bereits entwickelte Antriebseinheiten, insbesondere elektrische Achsen, montiert werden, so dass der Integrationsaufwand verringert ist. Auf diese Weise kann das Zusatzmodul als selbstständige Baugruppe bei einer Vielzahl von unterschiedlichen Antriebseinheiten eingesetzt werden. The main housing preferably forms an electric axis and/or a further, independent subassembly with the drive machine and optionally additionally with the transmission gear. Through this development, the additional module with the braking device can be easily mounted on already developed drive units, in particular electric axes, so that the integration effort is reduced. In this way, the additional module can be used as an independent assembly in a variety of different drive units.
Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung weist das Fahrzeug eine Temperaturmanagementeinrichtung auf, wobei dieIn a possible development of the invention, the vehicle has a temperature management device, whereby the
Temperaturmanagementeinrichtung ausgebildet ist, die Bremswärme der Bremseinrichtung über das Temperierfluid einer Nutzfunktion zuzuführen. In der Nutzfunktion kann die Bremswärme beispielhafterweise zur Erwärmung des Übersetzungsgetriebes, zur Batterietemperierung und/oder zur Temperierung des Fahrgastinnenraums eingesetzt werden. Dabei ist es möglich, dass die Bremseinrichtung als passive Heizeinrichtung ausgebildet ist und die Bremswärme maßgeblich aus verkehrsbedingten Bremsungen generiert. Temperature management device is designed to supply the braking heat to the braking device via the temperature control fluid to a useful function. In the useful function, the brake heat can be used, for example, to heat the transmission gear, to control the temperature of the battery and/or to control the temperature of the passenger compartment. It is possible for the braking device to be designed as a passive heating device and to generate the braking heat largely from traffic-related braking.
Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung ist die Bremseinrichtung ausgebildet als aktive Heizeinrichtung zu arbeiten. Hierbei steuert die Temperaturmanagementeinrichtung die Antriebsmaschine an, so dass gezielt ein zusätzliches Antriebsmoment von der elektrischen Antriebsmaschine auf die Bremseinrichtung geleitet wird. Ferner steuert die Temperaturmanagementeinrichtung die Bremseinrichtung an, ein entsprechendes zusätzliches Bremsmoment aufzubringen, um das zusätzliche Antriebsmoment zu kompensieren. Auf diese Weise wird aktive Bremswärme erzeugt, die über die Temperaturmanagementeinrichtung der Nutzfunktion zugeführt wird. In a possible further development of the invention, the braking device is designed to work as an active heating device. Here, the temperature management device controls the drive machine, so that an additional drive torque is specifically directed from the electric drive machine to the braking device. Furthermore, the temperature management device controls the braking device to apply a corresponding additional braking torque in order to compensate for the additional drive torque. In this way, active braking heat is generated, which is supplied to the useful function via the temperature management device.
Bei einer weiteren, möglichen Weiterbildung ist die Bremseinrichtung ausgebildet als aktive Standheizung zu arbeiten: Hierzu weist die Antriebsanordnung eine Antriebskopplungseinrichtung auf, welche ausgebildet ist, den Antriebsmomentenpfad zu trennen. Die Temperaturmanagementeinrichtung ist ausgebildet, die Antriebskopplungseinrichtung anzusteuern, so dass der Antriebsmomentenpfad getrennt ist. Zudem steuert die Temperaturmanagementeinrichtung die Antriebsmaschine sowie die Bremseinrichtung an, ein Antriebsmoment zu erzeugen, welches auf die Bremseinrichtung geleitet wird und durch das Bremsmoment wieder abgebaut wird um Bremswärme aktiv im Stand zu erzeugen. Die Bremswärme wird wie zuvor durch die Temperaturmanagementeinrichtung zu den Nutzfunktionen geleitet. In a further possible development, the braking device is designed to work as an active auxiliary heater: For this purpose, the drive arrangement has a drive coupling device, which is designed to separate the drive torque path. The temperature management device is designed to control the drive coupling device so that the drive torque path is separated. In addition, the temperature management device controls the drive machine and the braking device to generate a drive torque, which is directed to the braking device and is reduced again by the braking torque in order to actively generate braking heat when stationary. As before, the braking heat is conducted to the useful functions through the temperature management device.
Es ist bevorzugt, dass das Fahrzeug eine Schwingungsmanagementeinrichtung aufweist, welche ausgebildet ist, Schwingungen in der Antriebsanordnung, der Antriebsmaschine, dem Übersetzungsgetriebe und/oder dem Fahrzeug als schwingendes System durch Kontrolle der Bremseinrichtung zu kompensieren und/oder zu dämpfen und/oder zu modulieren. Hierzu weist die Schwingungsmanagementeinrichtung zum Beispiel eine Sensorik zur Messung der zu dämpfenden Schwingungen auf. In einer möglichen Ausgestaltung steuert die Schwingungsmanagementeinrichtung die Bremseinrichtung an, um, insbesondere unabhängig von einem Bremsvorgang, die Bremseinrichtung, insbesondere die Lamellenbremse, zu betätigen und dadurch das schwingende System zu dämpfen und/oder Resonanzfrequenzen zu verschieben. Allgemein wird durch die Betätigung der Bremseinrichtung, insbesondere der Lamellenbremse, das schwingende System verstimmt, so dass die Schwingungen gedämpft und/oder kompensiert werden. It is preferred that the vehicle has a vibration management device which is designed to compensate and/or dampen and/or modulate vibrations in the drive arrangement, the drive machine, the transmission gear and/or the vehicle as a vibrating system by controlling the braking device. The Vibration management device, for example, a sensor system for measuring the vibrations to be dampened. In a possible embodiment, the vibration management device controls the braking device in order to actuate the braking device, in particular the multi-disc brake, and thereby dampen the oscillating system and/or shift resonance frequencies, in particular independently of a braking process. In general, the oscillating system is detuned by actuating the braking device, in particular the multi-disc brake, so that the oscillations are dampened and/or compensated for.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Bremseinrichtung eine Bremskopplungseinrichtung zur Trennung der Bremseinrichtung, insbesondere der Lamellenbremse von dem Bremsmomentenpfad auf. Die Schwingungsmanagementeinrichtung des ausgebildet, in Abhängigkeit der gemessenen, zu dämpfenden Schwingungen, die Bremskopplungseinrichtung zu schließen, um auftretende Schwingungen zu kompensieren und/oder zu dämpfen. Durch das Schließen der Bremskopplungseinrichtung wird erreicht, dass an das schwingende System die rotierenden Massen der Bremseinrichtung angeschlossen werden, so dass sich das Schwingungsverhalten des schwingenden Systems ändert, um auf diese Weise die auftretenden Schwingungen zu kompensieren und/oder zu dämpfen. In a preferred development of the invention, the braking device has a brake coupling device for separating the braking device, in particular the multi-disc brake, from the braking torque path. The vibration management device is designed, depending on the measured vibrations to be dampened, to close the brake coupling device in order to compensate for and/or dampen vibrations that occur. By closing the brake coupling device, the rotating masses of the braking device are connected to the oscillating system, so that the oscillation behavior of the oscillating system changes in order to compensate for and/or dampen the vibrations that occur.
Die Temperaturmanagementeinrichtung, die Schwingungsmanagementeinrichtung und/oder die Bremsmanagementeinrichtung sind bevorzugt als digitale Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet. The temperature management device, the vibration management device and/or the brake management device are preferably designed as a digital data processing device.
Bei einer bevorzugten Realisierung ist das Fahrzeug als ein Schienenfahrzeug realisiert. In a preferred implementation, the vehicle is implemented as a rail vehicle.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben des Fahrzeugs mit der Antriebsanordnung wie diese zuvor beschrieben wurden, wobei durch die Bremsmanagementeinrichtung der Komfortbremszustand umgesetzt wird, insbesondere wenn das Fahrzeug in einer Publikumsumgebung, wie z.B. einer Innenstadt, Parkhaus, Bahnhof, Haltestelle etc. um gesetzt wird. A further subject of the invention relates to a method for operating the vehicle with the drive arrangement as described above, the comfort braking state being implemented by the brake management device, in particular when the vehicle is in a public environment, such as one City center, parking garage, train station, bus stop, etc. is implemented.
Mögliche Vorteile können sein: Possible benefits can include:
• Sehr lange Service-Intervalle („Quasi-Lebensdauerbremse“). • Very long service intervals (“quasi-life brake”).
• Vorteilhaftes akustisches Verhalten, da die Bremseinrichtung vollständig gekapselt ist. • Advantageous acoustic behavior because the braking device is completely encapsulated.
• Keine Beeinflussung durch Witterung und sonstige Umgebungsbedingungen des Fahrzeugs. • Not influenced by weather and other environmental conditions of the vehicle.
• Bei urban üblichen Geschwindigkeiten und Verzögerungen kann auf den bisher notwendigen Einsatz der Reibungsbremse gegen Ende des Verzögerungsvorgangs verzichtet werden. In diesem Betriebspunkt sind Bremsgeräusche bei konventionellen Reibungsbremsen am stärksten vom Fahrer oder dem Publikum wahrnehmbar. • At normal urban speeds and deceleration, the previously necessary use of the friction brake towards the end of the deceleration process can be dispensed with. At this operating point, braking noise with conventional friction brakes is most noticeable to the driver or the public.
• Zur Abfuhr der entstehenden Bremswärme wird ein Temperierfluid verwendet. Vorteilhafterweise wird das erwärmte Temperierfluid zur Batterie- und Getriebetemperierung sowie zur Erwärmung des Fahrgastraums eingesetzt. Hiermit lässt sich durch den Einsatz der Bremseinrichtung die Energieeffizienz des Fahrzeugs steigern. • A temperature control fluid is used to dissipate the resulting braking heat. The heated temperature control fluid is advantageously used for temperature control of the battery and transmission as well as for heating the passenger compartment. This allows the energy efficiency of the vehicle to be increased through the use of the braking device.
• Die in geringem Maße entstehenden Verschleißpartikel werden im Temperierfluid gebunden und können so nicht in die Umwelt gelangen. Durch den gemischten Einsatz von Bremseinrichtung und Rekuperationsbremse lässt sich so insbesondere im urbanen Umfeld ein emissionsfreies Bremssystem realisieren. • The small amounts of wear particles that arise are bound in the temperature control fluid and can therefore not get into the environment. Through the mixed use of braking devices and recuperation brakes, an emission-free braking system can be implemented, especially in urban environments.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Diese zeigen: Further features, advantages and effects of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments of the invention and the attached figures. These show:
Figur 1 ein stark schematisiertes Blockdiagramm einer Antriebsanordnung für ein Fahrzeug sowie das Fahrzeug als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; Figure 1 shows a highly schematic block diagram of a drive arrangement for a vehicle and the vehicle as an exemplary embodiment of the invention;
Figuren 2 a, b, c jeweils ein Blockdiagramm für ein erstes, ein zweites und ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung; Figur 3 eine mögliche konstruktive Ausgestaltung der Antriebsanordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; Figures 2 a, b, c each show a block diagram for a first, a second and a third exemplary embodiment of the invention; Figure 3 shows a possible structural design of the drive arrangement according to the first exemplary embodiment;
Figur 4 eine mögliche konstruktive Ausgestaltung einer Bremseinrichtung für die Antriebsanordnung; Figure 4 shows a possible structural design of a braking device for the drive arrangement;
Figur 5 eine mögliche konstruktive Ausgestaltung der Antriebsanordnung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel; Figure 5 shows a possible structural design of the drive arrangement according to the second exemplary embodiment;
Figur 6 eine mögliche konstruktive Ausgestaltung der Antriebsanordnung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel; Figure 6 shows a possible structural design of the drive arrangement according to the third exemplary embodiment;
Figur 7 a, b zwei Ausführungsvarianten für ein Verfahren zur Schwingungsdämpfung; Figure 7 a, b two embodiment variants for a method for vibration damping;
Figur 8 eine mögliche konstruktive Ausgestaltung der Antriebsanordnung für die Schwingungsdämpfung; Figure 8 shows a possible structural design of the drive arrangement for vibration damping;
Figur 9 eine Ausführungsvariante für ein Verfahren zur aktivenFigure 9 shows an embodiment variant for a method for active
Bremswärmeerzeugung; brake heat generation;
Figur 10 eine mögliche konstruktive Ausgestaltung der Antriebsanordnung für die Bremswärmeerzeugung. Figure 10 shows a possible structural design of the drive arrangement for generating brake heat.
Figur 11 ein Blockdiagramm für ein weiteres Ausführungsbeispiel derFigure 11 is a block diagram for a further exemplary embodiment
Erfindung; Invention;
Figur 12 ein Blockdiagramm für ein weiteres Ausführungsbeispiel derFigure 12 is a block diagram for a further exemplary embodiment
Erfindung. Invention.
Gleiche oder einander entsprechende Komponenten, Bereiche sowie Pfade sind mit gleichen oder entsprechenden Bezugszeichen versehen. Identical or corresponding components, areas and paths are included provided with the same or corresponding reference numerals.
Die Figur 1 zeigt in einem schematischen Blockdiagramm eine Antriebsanordnung 1 für ein Fahrzeug 2. Das Fahrzeug 2 ist beispielsweise als ein Personenkraftwagen ausgebildet. Insbesondere ist das Fahrzeug 2 als ein Elektrofahrzeug realisiert. Die Antriebsanordnung 1 weist eine elektrische Antriebsmaschine 3 auf, wobei die elektrische Antriebsmaschine 3 zur Erzeugung eines Antriebsmoments für das Fahrzeug 2 ausgebildet ist. Insbesondere ist die Antriebsmaschine 3 als ein Elektromotor ausgebildet. Optional kann die Antriebsmaschine 3 als Generator eingesetzt werden. Figure 1 shows a schematic block diagram of a drive arrangement 1 for a vehicle 2. The vehicle 2 is designed, for example, as a passenger car. In particular, the vehicle 2 is realized as an electric vehicle. The drive arrangement 1 has an electric drive machine 3, wherein the electric drive machine 3 is designed to generate a drive torque for the vehicle 2. In particular, the drive machine 3 is designed as an electric motor. Optionally, the drive machine 3 can be used as a generator.
Die Antriebsanordnung 1 weist ein Übersetzungsgetriebe 4 auf, welches ausgebildet ist, das Antriebsmoment von der Antriebsmaschine 3 zu übersetzen und zwar „vom Schnellen ins Langsame“. Das Übersetzungsgetriebe 4 weist einen Getriebeausgang 5 und einen Getriebeeingang 6 auf, wobei die Drehzahl an den Getriebeausgang 5 kleiner ist als an dem Getriebeeingang 6. The drive arrangement 1 has a transmission gear 4, which is designed to translate the drive torque from the drive machine 3, specifically “from fast to slow”. The transmission gear 4 has a gear output 5 and a gear input 6, the speed at the gear output 5 being smaller than at the gear input 6.
Das Fahrzeug 2 weist mindestens ein angetriebenes Rad 7 auf. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Fahrzeug 2 zwei angetriebene Räder 7 einer gemeinsamen Achse 8 auf. Das von dem Übersetzungsgetriebe 4 erzeugte übersetzte Antriebsmoment wird in Richtung der angetriebenen Räder 7 geleitet. Beispielsweise kann noch ein Differenzial 9 im Momentenfluss zwischengeschaltet sein. Alternativ hierzu ist nur ein angetriebenes Rad 7 vorgesehen, wobei die Antriebsanordnung 1 als ein Einzelradantrieb ausgebildet ist. Es ist auch möglich, dass das Antriebsmoment auf angetriebene Räder 7 unterschiedlicher Achsen 8 verteilt wird. The vehicle 2 has at least one driven wheel 7. In the exemplary embodiment shown, the vehicle 2 has two driven wheels 7 on a common axle 8. The translated drive torque generated by the transmission gear 4 is directed in the direction of the driven wheels 7. For example, a differential 9 can be interposed in the torque flow. Alternatively, only one driven wheel 7 is provided, with the drive arrangement 1 being designed as an individual wheel drive. It is also possible for the drive torque to be distributed to driven wheels 7 of different axles 8.
Es wird ein Antriebsmomentenpfad 103 gebildet, welcher ausgehend von der Antriebsmaschine 3 in den Getriebeeingang 6 und/oder das Übersetzungsgetriebe 4 läuft und nachfolgend insbesondere über den Getriebeausgang 5 zu den angetriebenen Rädern 7 führt. Optional ist eine Antriebskopplungseinrichtung 40 a, b vorgesehen, wobei die Antriebskopplungseinrichtung 40 a, b ausgebildet ist, den Antriebsmomentenpfad 103 hinter der Antriebsmaschine 3 zu trennen. Damit kann die Antriebsmaschine 3 rotieren ohne, dass ein Antriebsmoment auf den Getriebeausgang 5 oder auf die angetriebenen Räder 7 übertragen werden. In der Figur 1 sind zwei unterschiedliche Ausführungsbeispiele für die Position der Antriebskopplungseinrichtung 40 a, b gezeigt. Alternativ hierzu kann die Antriebskopplungseinrichtung bei weiteren Ausführungsbeispielen in dem Übersetzungsgetriebe 4 oder nach dem Differenzial 9 angeordnet sein. Die Antriebskopplungseinrichtung 40 a ist zwischen der Antriebsmaschine 3 und dem Übersetzungsgetriebe 4 angeordnet. Für den Fall, dass die Bremseinrichtung 10 b verwendet wird, ist die Bremseinrichtung 10 b im Antriebsmomentenpfad 103 vor der Antriebskopplungseinrichtung 40 a angeordnet. Die Antriebskopplungseinrichtung 40 b ist im Antriebsmomentenpfad 103 hinter dem Getriebeausgang 5 angeordnet. A drive torque path 103 is formed, which, starting from the drive machine 3, runs into the transmission input 6 and/or the transmission gear 4 and subsequently leads, in particular via the transmission output 5, to the driven wheels 7. Optionally, a drive coupling device 40 a, b is provided, wherein the drive coupling device 40 a, b is designed to separate the drive torque path 103 behind the drive machine 3. This allows the drive machine 3 to rotate without any drive torque being transmitted to the transmission output 5 or to the driven wheels 7. Two different exemplary embodiments for the position of the drive coupling device 40 a, b are shown in FIG. Alternatively, in further exemplary embodiments, the drive coupling device can be arranged in the transmission gear 4 or after the differential 9. The drive coupling device 40 a is arranged between the drive machine 3 and the transmission gear 4. In the event that the braking device 10 b is used, the braking device 10 b is arranged in the drive torque path 103 in front of the drive coupling device 40 a. The drive coupling device 40 b is arranged in the drive torque path 103 behind the transmission output 5.
Die Antriebsanordnung 1 weist eine Bremseinrichtung 10 a, b, c auf, welche ausgebildet ist an oder für das oder die angetriebenen Räder 7 ein Bremsmoment zu erzeugen und über einen jeweiligen Bremsmomentenpfad 100 a, b, c zu den angetriebenen Rädern 7 zu leiten. In der Figur 1 sind drei unterschiedliche Ausführungsbeispiele für die Position der Bremseinrichtung 10 a, b, c sowie für die Bremsmomentenpfade 100 a, b, c gezeigt, welche alternativ ausgewählt werden. The drive arrangement 1 has a braking device 10 a, b, c, which is designed to generate a braking torque on or for the driven wheel or wheels 7 and to direct it to the driven wheels 7 via a respective braking torque path 100 a, b, c. 1 shows three different exemplary embodiments for the position of the braking device 10 a, b, c and for the braking torque paths 100 a, b, c, which are selected alternatively.
Die Bremseinrichtung 10 a, b, c ist insbesondere als eine dynamische Bremse ausgebildet und nicht auf die Funktion einer Feststellbremse beschränkt. Insbesondere kann bestimmungsgemäß durch die Bremseinrichtung 10 a, b, c das Fahrzeug 1 von einer Fahrgeschwindigkeit zum Beispiel größer als 20 km/h bis auf den Stillstand abgebremst werden. The braking device 10 a, b, c is designed in particular as a dynamic brake and is not limited to the function of a parking brake. In particular, the vehicle 1 can be braked as intended by the braking device 10 a, b, c from a driving speed of, for example, greater than 20 km/h to a standstill.
Die Bremsmomentenpfade 100 a, b, c verlaufen jeweils über das Übersetzungsgetriebe 4, wobei die Bremseinrichtung 10 a, b, c in Bezug auf den jeweiligen Bremsmomentenpfad 100 a, b, c in Momentenflussrichtung des Bremsmoments jeweils vor dem Übersetzungsgetriebe 4 angeordnet ist. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Bremseinrichtung 10 a in dem Bremsmomentenpfad 100 a vor der elektrischen Antriebsmaschine 3 angeordnet. Der Bremsmomentenpfad 100 a verläuft somit von der Bremseinrichtung 10 a, welche das Bremsmoment erzeugt, über die elektrische Antriebsmaschine 3, nachfolgend über das Übersetzungsgetriebe 4 und mindestens einen angetriebenen Rad 7. The braking torque paths 100 a, b, c each run via the transmission gear 4, with the braking device 10 a, b, c being arranged in front of the transmission gear 4 in relation to the respective braking torque path 100 a, b, c in the torque flow direction of the braking torque. In the first exemplary embodiment, the braking device 10 a is arranged in the braking torque path 100 a in front of the electric drive machine 3. The braking torque path 100a thus runs from the braking device 10a, which generates the braking torque, via the electric drive machine 3, subsequently via the transmission gear 4 and at least one driven wheel 7.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Bremseinrichtung 10 b in dem Antriebsmomentenpfad 103 zwischen der Antriebsmaschine 3 und dem Übersetzungsgetriebe 4 angeordnet. Der Bremsmomentenpfad 100 b verläuft somit von der Bremseinrichtung 10 b, welche das Bremsmoment erzeugt, über das Übersetzungsgetriebe 4 zu dem mindestens einen angetriebenen Rad 7. Die Antriebsmaschine 3 ist außerhalb des Bremsmomentenpfads 100 b angeordnet. In the second exemplary embodiment, the braking device 10 b is arranged in the drive torque path 103 between the drive machine 3 and the transmission gear 4. The braking torque path 100b thus runs from the braking device 10b, which generates the braking torque, via the transmission gear 4 to the at least one driven wheel 7. The drive machine 3 is arranged outside the braking torque path 100b.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist die Bremseinrichtung 10 c in dem Bremsmomentenpfad 100 c in Bezug auf das Übersetzungsgetriebe 4 auf einer anderen axialen Seite wie die Antriebsmaschine 3 angeordnet. Der Bremsmomentenpfad 100 c verläuft somit von der Bremseinrichtung 10 c, welche das Bremsmoment erzeugt, über das Übersetzungsgetriebe 4 zu dem mindestens einen angetriebenen Rad 7. Die Antriebsmaschine 3 ist außerhalb des Bremsmomentenpfad 100 c angeordnet. In the third exemplary embodiment, the braking device 10c is arranged in the braking torque path 100c with respect to the transmission gear 4 on a different axial side than the drive machine 3. The braking torque path 100c thus runs from the braking device 10c, which generates the braking torque, via the transmission gear 4 to the at least one driven wheel 7. The drive machine 3 is arranged outside the braking torque path 100c.
Den drei Positionen der Bremseinrichtung 10 a, b, c ist gemeinsam, dass die Bremseinrichtung 10 a, b, c mit der Motordrehzahl der Antriebsmaschine 3 betrieben wird oder zumindest mit einer Drehzahl, die nicht über das Übersetzungsgetriebe 4 erzeugt wird. What the three positions of the braking device 10 a, b, c have in common is that the braking device 10 a, b, c is operated at the engine speed of the drive machine 3 or at least at a speed that is not generated via the transmission gear 4.
Die Bremseinrichtung 10 a, b, c kann optional jeweils eine Bremskopplungseinrichtung 39 a, b, c aufweisen, welche eine Abkopplung der jeweiligen Bremseinrichtung 10 a, b, c von dem Antriebsmomentenpfad 103 und/oder aus dem jeweiligen Bremsmomentenpfad 100 a, b, c ermöglicht. Die Bremskopplungseinrichtung 39 a, b, c ist beispielsweise als eine Synchronisierungseinrichtung ausgebildet, so dass die Bremskopplungseinrichtung 39 a, b, c wahlweise in einen Bremsbereitschaftszustand oder in einen Freilaufzustand gesetzt werden kann. In dem Bremsbereitschaftszustand ist die Bremseinrichtung 10 a, b, c eingekoppelt und dreht sich bremsbereit mit. In dem Freigabezustand ist die Bremseinrichtung 10 a, b, c ausgekoppelt, so dass etwaige Schleppmomente durch rotierende Massen der Bremseinrichtung 10 a, b, c verringert werden. The braking device 10 a, b, c can optionally each have a brake coupling device 39 a, b, c, which decouples the respective braking device 10 a, b, c from the drive torque path 103 and/or from the respective braking torque path 100 a, b, c enabled. The brake coupling device 39 a, b, c is designed, for example, as a synchronization device, so that the Brake coupling device 39 a, b, c can be set either in a braking ready state or in a freewheeling state. In the braking ready state, the braking device 10 a, b, c is coupled and rotates ready to brake. In the release state, the braking device 10 a, b, c is decoupled, so that any drag torque caused by rotating masses of the braking device 10 a, b, c is reduced.
Neben der Bremseinrichtung 10 weist das Fahrzeug 2 optional eine Betriebsbremse 16 auf, wobei die Betriebsbremse 16 eine Reibungsbremse 17 umfasst, welche beispielsweise radnah als eine Scheibenbremse oder als eine Trommelbremse ausgebildet ist. Das Fahrzeug 2 weist optional eine Rekuperationsbremse 18 auf, welche durch die Antriebsmaschine 3 in einem Generatorbetrieb umgesetzt wird. Die Rekuperationsbremse 18 kann gemeinsam, aber auch unabhängig von der Betriebsbremse 16 sein. In addition to the braking device 10, the vehicle 2 optionally has a service brake 16, the service brake 16 comprising a friction brake 17, which is designed, for example, close to the wheel as a disc brake or as a drum brake. The vehicle 2 optionally has a recuperation brake 18, which is implemented by the drive machine 3 in generator operation. The recuperation brake 18 can be common to, but also independent of, the service brake 16.
Mit der Betriebsbremse 16 verfügt das Fahrzeug 2 über ein zugelassenes Verzögerungssystem. Die Bremseinrichtung 10 a, b, c ist beispielsweise als eine Komplementärbremse und/oder als eine ergänzende Bremseinrichtung zu der Betriebsbremse 16 ausgebildet, welche keine sicherheitsrelevanten Funktionen, sondern in Bezug auf die Abbremsung des Fahrzeugs eine Komfortfunktion einnimmt. With the service brake 16, the vehicle 2 has an approved deceleration system. The braking device 10 a, b, c is designed, for example, as a complementary brake and / or as a supplementary braking device to the service brake 16, which does not have any safety-relevant functions, but rather a comfort function with regard to braking the vehicle.
Die Antriebsanordnung 1 weist optional eine Bremsmanagementeinrichtung 19 auf, wobei die Bremsmanagementeinrichtung 19 ausgebildet ist, die Betriebsbremse 16, die optionale Rekuperationsbremse 18 und die Bremseinrichtung 10 anzusteuern. Die Bremsmanagementeinrichtung 19 kann beispielsweise als eine digitale Datenverarbeitungseinrichtung und/oder als eine analoge Schalteinrichtung ausgebildet sein. Die Bremsmanagementeinrichtung 19 ist ausgebildet, in einem Notbremszustand, wenn eine hohe Bremsverzögerung erforderlich ist, die Betriebsbremse 16 und insbesondere die Reibungsbremse 17 anzusteuern, so dass diese die Hauptbremsverzögerung übernimmt. Somit ist in dem Notbremszustand sichergestellt, dass das sicherheitsrelevante Betriebsbremse 16 die Notbremsung umsetzt. Ferner ist die Bremsmanagementeinrichtung 19 ausgebildet, in einem Rekuperationsbremszustand maßgeblich die Bremsverzögerung durch die Rekuperationsbremse 18 umzusetzen. Hierdurch wird das Energiemanagement des Fahrzeugs 2 verbessert. The drive arrangement 1 optionally has a brake management device 19, the brake management device 19 being designed to control the service brake 16, the optional recuperation brake 18 and the braking device 10. The brake management device 19 can be designed, for example, as a digital data processing device and/or as an analog switching device. The brake management device 19 is designed to control the service brake 16 and in particular the friction brake 17 in an emergency braking state when a high braking deceleration is required, so that it takes over the main braking deceleration. This ensures in the emergency braking state that the safety-relevant service brake 16 implements emergency braking. Furthermore, the brake management device 19 is designed to significantly implement the braking deceleration by the recuperation brake 18 in a recuperation braking state. This improves the energy management of the vehicle 2.
Die Bremsmanagementeinrichtung 19 ist ausgebildet, in einem Komfortbremszustand die Bremseinrichtung 10 und die Betriebsbremse 16 derart anzusteuern, dass die Hauptbremsverzögerung maßgeblich oder ausschließlich durch die Bremseinrichtung 10 a, b, c erfolgt. Beispielsweise ist die Bremsmanagementeinrichtung 19 ausgebildet, insbesondere den Komfortbremszustand bei dem Abbremsen des Fahrzeugs bei kleineren Geschwindigkeiten unter 20 km/h, insbesondere kleiner als 10 km/h ohne die Betriebsbremse 16, insbesondere ohne die Reibungsbremse 17 und/oder ausschließlich durch die Bremseinrichtung 10 umzusetzen. Optional ergänzend kann die Rekuperationsbremse 18 den Komfortbremszustand unterstützen. The brake management device 19 is designed to control the braking device 10 and the service brake 16 in a comfort braking state in such a way that the main braking deceleration is carried out significantly or exclusively by the braking device 10 a, b, c. For example, the brake management device 19 is designed to implement, in particular, the comfort braking state when braking the vehicle at lower speeds below 20 km/h, in particular less than 10 km/h, without the service brake 16, in particular without the friction brake 17 and/or exclusively by the braking device 10 . Optionally, the recuperation brake 18 can support the comfort braking state.
Die Bremseinrichtung 10 a, b, c ist insbesondere als eine nasse, im Speziellen nasslaufende Bremseinrichtung 10 a, b, c und als eine Reibungsbremseinrichtung ausgebildet. Die Bremseinrichtung 10 a, b, c kann eine Lamellenbremse 41 aufweisen. Durch die nasslaufende Eigenschaft wird erreicht, dass in dem Bremszustand der Bremseinrichtung 10 a, b, c quasi keine akustischen Emissionen entstehen. Durch die maßgebliche oder sogar ausschließliche Nutzung der Bremseinrichtung 10 a, b, c wird der Komfort vergrößert und damit die Betriebseigenschaften verbessert. Hintergrund dieser Bremsstrategie des Komfortbremszustands ist, dass in den langsamen Geschwindigkeitszuständen die Rekuperationsbremse 18 nicht mehr effektiv arbeitet, wobei zugleich der Einsatz der akustisch nachteiligen Reibungsbremse 17 vermieden wird. The braking device 10 a, b, c is designed in particular as a wet, in particular wet-running braking device 10 a, b, c and as a friction braking device. The braking device 10 a, b, c can have a multi-disc brake 41. The wet-running property ensures that virtually no acoustic emissions occur in the braking state of the braking device 10 a, b, c. The significant or even exclusive use of the braking device 10 a, b, c increases comfort and thus improves the operating properties. The background to this braking strategy of the comfort braking state is that in the slow speed states the recuperation brake 18 no longer works effectively, while at the same time the use of the acoustically disadvantageous friction brake 17 is avoided.
Alternativ oder ergänzend ist die Bremsmanagementeinrichtung 19 ausgebildet, die Bremskopplungseinrichtung 39 a, b, c zu kontrollieren und den Freilaufzustand oder den Bremsbereitschaftszustand anzusteuern. Optional ergänzend weist die Antriebsanordnung 1 eine Temperaturmanagementeinrichtung 20 auf, wobei die Temperaturmanagementeinrichtung 20 ausgebildet ist, die bei der nasslaufenden Bremseinrichtung 10 entstehende Bremswärme in einem Temperierfluid der Bremseinrichtung 10 einer Zusatzfunktion in dem Fahrzeug 2 zuzuführen. In der Nutzfunktion kann die Bremswärme beispielhafterweise zur Erwärmung des Übersetzungsgetriebes, zur Batterietemperierung und/oder zur Temperierung des Fahrgastinnenraums eingesetzt werden. Beabsichtigt ist insbesondere der gemischte Einsatz der Bremseinrichtung 10 a, b, c im Zusammenspiel mit der Rekuperationsbremse 18. Dieser gemischte Einsatz führt zu niedrigen Energien, die beim Abbremsvorgang umgesetzt werden müssen. Mittels Pumpen wird das Temperierfluid an weitere Stellen im Fahrzeug 2 gepumpt und kann beispielhafterweise zur Erwärmung des Getriebes, der Batterietemperierung und zur Temperierung des Fahrgastinnenraums eingesetzt werden. Hiermit wird die Energieeffizienz des Fahrzeugs 2 gesteigert, da so Energie nutzbar gemacht wird, die bisher ungenutzt an die Umgebung abgeführt wurde. Alternatively or additionally, the brake management device 19 is designed to control the brake coupling device 39 a, b, c and to control the freewheeling state or the braking ready state. Optionally, in addition, the drive arrangement 1 has a temperature management device 20, wherein the temperature management device 20 is designed to supply the braking heat generated by the wet brake device 10 in a temperature control fluid of the brake device 10 to an additional function in the vehicle 2. In the useful function, the brake heat can be used, for example, to heat the transmission gear, to control the temperature of the battery and/or to control the temperature of the passenger compartment. What is particularly intended is the mixed use of the braking device 10 a, b, c in interaction with the recuperation brake 18. This mixed use leads to low energies that have to be implemented during the braking process. The temperature control fluid is pumped to other locations in the vehicle 2 by means of pumps and can be used, for example, to heat the transmission, to control the battery temperature and to control the temperature of the passenger compartment. This increases the energy efficiency of the vehicle 2, as energy is made usable that was previously dissipated into the environment unused.
Die Temperaturmanagementeinrichtung 20 kann ausgebildet sein, die im normalen Fährbetrieb erzeugte Bremswärme vorteilhaft verteilen. In dieser Ausgestaltung wird die Bremseinrichtung 10 a, b, c als passive Heizeinrichtung verwendet. The temperature management device 20 can be designed to advantageously distribute the braking heat generated during normal ferry operation. In this embodiment, the braking device 10 a, b, c is used as a passive heating device.
Auch der Einsatz der Bremseinrichtung 10 a, b, c als „Reibheizung“ im Fährbetrieb und/oder als aktive Heizeinrichtung ist möglich: Hierzu dient die als nasse Reibungsbremseinrichtung oder Lamellenbremse 41 ausgebildete Bremseinrichtung 10 a, b, c aktiv zur Temperaturerzeugung, indem ein Bremsmoment erzeugt wird, welches Wärmeenergie generiert. Das Bremsmoment wird aber hierzu gleichzeitig wieder durch eine Steigerung des Motormoments der Antriebsmaschine 3 ausgeglichen, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs konstant zu halten. In dem aktiven Heizzustand arbeiten die Bremseinrichtung 10 a, b, c und die Antriebsmaschine 3 gegeneinander, um aktiv Bremswärme zu erzeugen. The use of the braking device 10 a, b, c as a “friction heater” in ferry operations and/or as an active heating device is also possible: For this purpose, the braking device 10 a, b, c designed as a wet friction brake device or multi-disc brake 41 serves actively to generate temperature by generating a braking torque is generated, which generates thermal energy. At the same time, the braking torque is compensated for by increasing the engine torque of the drive machine 3 in order to keep the speed of the vehicle constant. In the active heating state, the braking device 10 a, b, c and the drive machine 3 work against each other to actively generate braking heat.
Auch der Einsatz der Bremseinrichtung 10 a, b, c als aktive Standheizung ist möglich: Hierbei wird durch die Temperaturmanagementeinrichtung 20 insbesondere im Stillstand des Fahrzeugs 1 die Antriebskopplungseinrichtung 40 a, b angesteuert, um den Antriebsmomentenpfad 103 zu trennen. Ferner wird der Antriebsmotor 3 angesteuert, ein Antriebsmoment zu erzeugen, welches zu der Bremseinrichtung 10 a, b, c geleitet wird. Zudem für die Bremseinrichtung 10 a, b, c angesteuert, eine Bremsung durchzuführen, um das Antriebsmoment durch das Bremsmoment aufzuheben, so dass aktiv im Stand des Fahrzeugs 2 Bremswärme erzeugt wird. Die Bremswärme kann den bereits beschriebenen Nutzfunktionen zugeleitet werden. The use of the braking device 10 a, b, c as an active auxiliary heater is also possible: Here, the drive coupling device 40 a, b is controlled by the temperature management device 20, in particular when the vehicle 1 is at a standstill, in order to separate the drive torque path 103. Furthermore, the drive motor 3 is controlled to generate a drive torque, which is directed to the braking device 10 a, b, c. In addition, the braking device 10 a, b, c is controlled to carry out braking in order to cancel the drive torque by the braking torque, so that braking heat is actively generated when the vehicle 2 is stationary. The braking heat can be supplied to the useful functions already described.
Durch die Antriebskopplungseinrichtung 40 a, b wird es ermöglicht, die Antriebsmaschine 3 vom Fahrzustand unabhängig, also auch im Stillstand zu betreiben (ähnlich Leerlauf bei einem Verbrenner). Hierdurch wird ermöglicht, die Bremseinrichtung 10 a, b, c, die mit der Antriebsmaschine 3 gekoppelt ist, weiter zu betreiben und so Bremswärme zu generieren, die im weiteren Verlauf z.B. zur Aufheizung der Batterie und des Innenraums oder zu anderen Nutzfunktionen genutzt werden kann. Somit kann das System z.B. auch im Stillstand als Standheizung betrieben werden. Es sind keine weiteren oder weniger Heizkomponenten zusätzlich mehr notwendig. The drive coupling device 40 a, b makes it possible to operate the drive machine 3 independently of the driving state, i.e. even when stationary (similar to idling in a combustion engine). This makes it possible to continue to operate the braking device 10 a, b, c, which is coupled to the drive machine 3, and thus to generate braking heat, which can subsequently be used, for example, to heat up the battery and the interior or for other useful functions. This means that the system can also be operated as an auxiliary heater when stationary, for example. No additional or fewer heating components are necessary.
Die Positionierung der Bremseinrichtung 10 a, b, c vor dem Übersetzungsgetriebe 4 ist vorteilhaft, da sich diese so direkt mit Motordrehzahl ansteuern lässt. Dies ermöglich bei üblichen Anwendungen größere Drehzahlen bei kleineren Momenten. The positioning of the braking device 10 a, b, c in front of the transmission gear 4 is advantageous because it can be controlled directly with the engine speed. This enables higher speeds with smaller torques in common applications.
Optional weist das Fahrzeug eine Schwingungsmanagementeinrichtung 38 auf, wobei die Schwingungsmanagementeinrichtung 38 ausgebildet ist, durch Kontrolle, insbesondere Ansteuerung der Bremseinrichtung 10 a, b, c Schwingungen in der Antriebsanordnung 1 , im Antriebsmomentenpfad 103, im Bremsmomentenpfad 100, in der Antriebsmaschine 3, in dem Übersetzungsgetriebe 4 und/oder in dem Fahrzeug 2 - zusammenfassend als System bezeichnet - zu kompensieren und/oder zu dämpfen. Optionally, the vehicle has a vibration management device 38, wherein the vibration management device 38 is designed to control, in particular control, the braking device 10 a, b, c vibrations in the drive arrangement 1, in the drive torque path 103, in the braking torque path 100, in the drive machine 3, in the Transmission gear 4 and/or in the vehicle 2 - collectively referred to as a system - to compensate and/or dampen.
Die Schwingungsmanagementeinrichtung 38 kann die zu dämpfenden Schwingungen durch geeignete Sensoren erfassen. Beispiele für die Sensoren sind Schwingungssensoren, Drehzahlsensoren, akustische Sensoren etc.. Auf Basis der erfassten zu dämpfenden Schwingungen wird die Bremseinrichtung 10 a, b, c angesteuert. Insbesondere erfolgt die Ansteuerung unabhängig von einer Ansteuerung als Bremse im Fährbetrieb. The vibration management device 38 can detect the vibrations to be dampened using suitable sensors. Examples of the sensors are Vibration sensors, speed sensors, acoustic sensors, etc. The braking device 10 a, b, c is controlled based on the detected vibrations to be dampened. In particular, the control takes place independently of a control as a brake in ferry operations.
Die Funktion der Schwingungsdämpfung kann durch Ansteuerung der Reibungsbremseinrichtung, insbesondere der Lamellenbremse 41, also dem eigentlichen Bremsaktor, umgesetzt werden. Dabei kann durch die Ansteuerung eine Dämpfung und/oder gegen Schwingung erzeugt werden, um die zu dämpfende Schwingung zu kompensieren und/oder zu dämpfen. Insbesondere wird eine aktive Schwingungsdämpfung umgesetzt. The function of vibration damping can be implemented by controlling the friction brake device, in particular the multi-disc brake 41, i.e. the actual brake actuator. The control can generate damping and/or anti-vibration in order to compensate for and/or dampen the vibration to be dampened. In particular, active vibration damping is implemented.
Alternativ oder ergänzend kann die Funktion der Schwingungsdämpfung durch Ansteuerung der Bremskopplungseinrichtung 39 a, b, c umgesetzt werden, indem diese von dem Freilaufzustand in den Bremsbereitschaftszustand umgeschaltet werden. Hierbei wird in dem schwingungsfähigen System eine dämpfende Komponente durch die in dem Temperierfluid laufende Lamellenbremse 41 oder allgemein Reibungsbremseinrichtung zugeschaltet, so dass eine Dämpfung umgesetzt wird. Für den Fall, dass die Bremskopplungseinrichtung 39 a, b, c als Synchronisierungseinrichtungen ausgebildet ist, kann die Bremskopplungseinrichtung 39 a, b, c auch schleifend oder reibend und somit in einen Zwischenzustand zwischen dem Freigabezustand und den Bremsbereitschaftszustand angesteuert werden. Damit ist eine graduelle Dämpfung und/oder Kompensation der zu dämpfenden Schwingung durch die Schwingungsmanagementeinrichtung 38 umsetzbar. Alternatively or additionally, the function of vibration damping can be implemented by controlling the brake coupling device 39 a, b, c by switching them from the freewheeling state to the braking ready state. Here, in the oscillatory system, a damping component is switched on by the multi-disc brake 41 or general friction brake device running in the temperature control fluid, so that damping is implemented. In the event that the brake coupling device 39 a, b, c is designed as a synchronization device, the brake coupling device 39 a, b, c can also be controlled in a grinding or rubbing manner and thus in an intermediate state between the release state and the braking ready state. This makes it possible to implement a gradual damping and/or compensation of the vibration to be damped by the vibration management device 38.
Betrachtet man die Einwirkung auf die zu dämpfende Schwingung als eine Verstimmung des zu dämpfenden Systems, so ist eine erste Möglichkeit der Verstimmung durch das Zuschalten und/oder Synchronisieren erreicht. Hierdurch wird der drehbare Anteil der Lamellenbremse 41 als Reibungsbremseinrichtung an die Antriebsmaschine 3 angekoppelt, wobei die zusätzliche Masse das System verstimmt. If one considers the effect on the vibration to be dampened as a detuning of the system to be dampened, then a first possibility of detuning is achieved by switching on and/or synchronizing. As a result, the rotatable portion of the multi-disc brake 41 is coupled to the drive machine 3 as a friction braking device, with the additional mass detuning the system.
Alternativ oder ergänzend, kann insbesondere nach dem Ankoppeln des drehbaren Teils der Lamellenbremse 41 als Reibungsbremseinrichtung diese geschlossen werden, wobei das System vollvariabel verstimmt werden kann. Alternatively or additionally, in particular after coupling the rotatable Part of the multi-disc brake 41 is closed as a friction brake device, whereby the system can be detuned in a fully variable manner.
Die Figur 2 a zeigt das erste Ausführungsbeispiel mit der Bremseinrichtung 10 a in einer schematisierten, alternativen Darstellung. Figure 2a shows the first exemplary embodiment with the braking device 10a in a schematic, alternative representation.
Die Antriebsmaschine 3 weist eine Rotorwelle 11 auf, wobei die Rotorwelle 11 drehgekoppelt und/oder drehfest mit der Bremseinrichtung 10a verbunden ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in der Figur 2a ist eine Bremsdrehachse 101 koaxial zu einer Rotordrehachse 102 der Rotorwelle 11 ausgerichtet. Die Bremseinrichtung 10 a ist mit der Rotorwelle 11 stets oder für den Fall, dass die Bremseinrichtung 10 a die Bremskopplungseinrichtung 39 a aufweist, zumindest in dem Bremsbereitschaftszustand dauerhaft mit der Rotorwelle 11 drehgekoppelt und/oder drehfest verbunden. Auf einer zu der Bremseinrichtung 10a gegenüberliegenden, axialen Seite der Rotorwelle 11 ist diese mit dem Getriebeeingang 6 des Übersetzungsgetriebes 4 drehfest verbunden. Somit steht die Rotorwelle 11 und damit die Antriebsmaschine 3 auf einer axialen Seite mit der Bremseinrichtung 10 a und auf der anderen axialen Seite mit dem Übersetzungsgetriebe 4 in Wirkverbindung. Diese Positionierung ermöglicht eine besonders einfache Integration und Auslegung der Bremseinrichtung 10 a und/oder der Antriebsanordnung 1. der Bremsmomentenpfad 100 a verläuft somit von der Bremseinrichtung 10 a über die Antriebsmaschine 3, das Übersetzungsgetriebe 4 zu dem Getriebeausgang 5. The drive machine 3 has a rotor shaft 11, the rotor shaft 11 being rotatably coupled and/or non-rotatably connected to the braking device 10a. In the exemplary embodiment shown in FIG. 2a, a brake axis of rotation 101 is aligned coaxially with a rotor axis of rotation 102 of the rotor shaft 11. The braking device 10a is always connected to the rotor shaft 11 in a rotationally coupled and/or rotationally fixed manner, at least in the braking ready state, or in the event that the braking device 10a has the brake coupling device 39a. On an axial side of the rotor shaft 11 opposite the braking device 10a, it is connected in a rotationally fixed manner to the transmission input 6 of the transmission gear 4. Thus, the rotor shaft 11 and thus the drive machine 3 is in operative connection with the braking device 10 a on one axial side and with the transmission gear 4 on the other axial side. This positioning enables a particularly simple integration and design of the braking device 10a and/or the drive arrangement 1. The braking torque path 100a thus runs from the braking device 10a via the drive machine 3, the transmission gear 4 to the transmission output 5.
Die Antriebsanordnung 1 weist das Zusatzmodul 12 a auf, wobei das Zusatzmodul 12 a ein Modulgehäuse 13 aufweist, wobei die Bremseinrichtung 10 a in dem Modulgehäuse 13 angeordnet ist. Die Antriebsanordnung 1 weist ferner ein Hauptgehäuse 14 auf, wobei in dem Hauptgehäuse 14 mindestens die Antriebsmaschine 3 und optional ergänzend das Übersetzungsgetriebe 4 angeordnet sind. Das Zusatzmodul 12 a und/oder das Modulgehäuse 13 ist trennbar mit dem Hauptgehäuse 14 verbunden. Somit kann das Zusatzmodul 12 a zu Wartungszwecken oder zu Nachrüstzwecken in einfacher Weise mit dem Hauptgehäuse 14 und damit mit der elektrischen Antriebsmaschine 3 gekoppelt werden. The drive arrangement 1 has the additional module 12 a, the additional module 12 a having a module housing 13, the braking device 10 a being arranged in the module housing 13. The drive arrangement 1 further has a main housing 14, wherein at least the drive machine 3 and optionally additionally the transmission gear 4 are arranged in the main housing 14. The additional module 12a and/or the module housing 13 is separably connected to the main housing 14. The additional module 12 a can therefore be easily connected to the for maintenance purposes or for retrofitting purposes Main housing 14 and thus coupled to the electric drive machine 3.
Ferner wird ein Antriebsmomentengegenpfad 104 gebildet, welcher insbesondere in Gegenrichtung zu dem Antriebsmomentenpfad 103 verläuft und von der elektrischen Antriebsmaschine 3 über die Rotorwelle 11 in das Zusatzmodul 12 a und/oder in die Bremseinrichtung 10 a läuft. Für diesen Antriebsmomentengegenpfad 104 bildet das Zusatzmodul 12 a und/oder die Bremseinrichtung 10 a ein Sackgassenmodul und/oder einen Endpunkt. Insbesondere weist das Zusatzmodul 12 a und/oder die Bremseinrichtung 10 a nur eine einzige und/oder gemeinsame Drehmomentschnittstelle 15 auf, welche als Ausgang für das Bremsmoment und/oder als Eingang für das Antriebsmoment von der Antriebsmaschine 3 ausgebildet ist. Furthermore, a drive torque counter path 104 is formed, which runs in particular in the opposite direction to the drive torque path 103 and runs from the electric drive machine 3 via the rotor shaft 11 into the additional module 12 a and/or into the braking device 10 a. For this drive torque counter path 104, the additional module 12a and/or the braking device 10a forms a dead end module and/or an end point. In particular, the additional module 12a and/or the braking device 10a only has a single and/or common torque interface 15, which is designed as an output for the braking torque and/or as an input for the drive torque from the drive machine 3.
Optional ergänzend kann das Fahrzeug 2 die Bremskopplungseinrichtung 39 a und/oder die Antriebskopplungseinrichtung 40 a, b aufweisen. Diese sind aus grafischen Gründen nicht gezeigt. Optionally, the vehicle 2 can have the brake coupling device 39 a and/or the drive coupling device 40 a, b. These are not shown for graphical reasons.
Die Bremsmanagementeinrichtung 19 ist signaltechnisch mit der optionalen Rekuperationsbremse 18, der Bremseinrichtung 10 a sowie mit der Betriebsbremse 16 verbunden. Die Temperaturmanagementeinrichtung 20 ist signaltechnisch mit der Bremseinrichtung 10 a und optional ergänzend mit der Antriebskopplungseinrichtung 40 a, b oder in anderer Ausführung und/oder mit der Antriebsmaschine 3 verbunden. Die Schwingungsmanagementeinrichtung 38 ist signaltechnisch mit der Bremseinrichtung 10 a verbunden. The brake management device 19 is connected in terms of signals to the optional recuperation brake 18, the braking device 10a and to the service brake 16. The temperature management device 20 is connected in terms of signals to the braking device 10 a and optionally additionally to the drive coupling device 40 a, b or in another embodiment and/or to the drive machine 3. The vibration management device 38 is connected to the braking device 10a for signaling purposes.
Die Figur 2 b zeigt das zweite Ausführungsbeispiel mit der Bremseinrichtung 10 b in einer schematisierten, alternativen Darstellung. Figure 2 b shows the second exemplary embodiment with the braking device 10 b in a schematic, alternative representation.
Die Antriebsmaschine 3 weist die Rotorwelle 11 auf, wobei die Rotorwelle 11 drehgekoppelt und/oder drehfest mit der Bremseinrichtung 10 b verbunden ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in der Figur 2b ist eine Bremsdrehachse 101 koaxial zu einer Rotordrehachse 102 der Rotorwelle 11 ausgerichtet. Die Bremseinrichtung 10 b ist mit der Rotorwelle 11 stets oder für den Fall, dass die Bremseinrichtung 10 b die Bremskopplungseinrichtung 39 b aufweist, zumindest in dem Bremsbereitschaftszustand dauerhaft mit der Rotorwelle 11 drehgekoppelt und/oder drehfest verbunden. Die Bremseinrichtung 10 b ist in Bezug auf den Antriebsmomentenpfad 103 nach der Antriebsmaschine 3 und vor dem Übersetzungsgetriebe 4 angeordnet. Beispielsweise kann die Bremseinrichtung 10 b in dem Hauptgehäuse 4 integriert sein. Diese Positionierung ermöglicht eine besonders kompakte Integration und Auslegung der Bremseinrichtung 10 b und/oder der Antriebsanordnung 1. Der Bremsmomentenpfad 100 b verläuft somit von der Bremseinrichtung 10 b über das Übersetzungsgetriebe 4 zu dem Getriebeausgang 5. The drive machine 3 has the rotor shaft 11, the rotor shaft 11 being rotatably coupled and/or non-rotatably connected to the braking device 10b. In the exemplary embodiment shown in FIG. 2b, a brake rotation axis 101 is aligned coaxially with a rotor rotation axis 102 of the rotor shaft 11. The Braking device 10 b is always connected to rotor shaft 11 in a rotationally coupled and/or rotationally fixed manner, at least in the braking ready state, or in the event that braking device 10 b has brake coupling device 39 b. The braking device 10 b is arranged after the drive machine 3 and in front of the transmission gear 4 with respect to the drive torque path 103. For example, the braking device 10 b can be integrated in the main housing 4. This positioning enables a particularly compact integration and design of the braking device 10b and/or the drive arrangement 1. The braking torque path 100b thus runs from the braking device 10b via the transmission gear 4 to the transmission output 5.
Optional ergänzend kann das Fahrzeug 2 die Bremskopplungseinrichtung 39 b und/oder die Antriebskopplungseinrichtung 40 b oder eine andere Antriebskopplungseinrichtung aufweisen. Diese sind aus grafischen Gründen nicht gezeigt. Optionally, the vehicle 2 can have the brake coupling device 39 b and/or the drive coupling device 40 b or another drive coupling device. These are not shown for graphical reasons.
Die Bremsmanagementeinrichtung 19 ist signaltechnisch mit der optionalen Rekuperationsbremse 18, der Bremseinrichtung 10 b sowie mit der Betriebsbremse 16 verbunden. Die Temperaturmanagementeinrichtung 20 ist signaltechnisch mit der Bremseinrichtung 10 b und optional ergänzend mit der Antriebskopplungseinrichtung 40 b oder in anderer Ausführung und/oder mit der Antriebsmaschine 3 verbunden. Die Schwingungsmanagementeinrichtung 38 ist signaltechnisch mit der Bremseinrichtung 10 a verbunden. The brake management device 19 is connected in terms of signals to the optional recuperation brake 18, the braking device 10b and to the service brake 16. The temperature management device 20 is connected in terms of signals to the braking device 10 b and optionally additionally to the drive coupling device 40 b or in another embodiment and/or to the drive machine 3. The vibration management device 38 is connected to the braking device 10a for signaling purposes.
Die Figur 2 c zeigt das dritte Ausführungsbeispiel mit der Bremseinrichtung 10 c in einer schematisierten, alternativen Darstellung. Figure 2c shows the third exemplary embodiment with the braking device 10c in a schematic, alternative representation.
Die Antriebsmaschine 3 weist die Rotorwelle 11 auf, wobei die Rotorwelle 11 drehgekoppelt und/oder drehfest über das Übersetzungsgetriebe 4 mit der Bremseinrichtung 10a verbunden ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in der Figur 2c ist die Bremsdrehachse 101 koaxial zu einer Rotordrehachse 102 der Rotorwelle 11 ausgerichtet. Die Bremseinrichtung 10 c ist mit der Rotorwelle 11 stets oder für den Fall, dass die Bremseinrichtung 10 c die Bremskopplungseinrichtung 39 c aufweist, zumindest in dem Bremsbereitschaftszustand dauerhaft mit der RotorwelleThe drive machine 3 has the rotor shaft 11, the rotor shaft 11 being rotatably coupled and/or non-rotatably connected to the braking device 10a via the transmission gear 4. In the exemplary embodiment shown in FIG. 2c, the brake axis of rotation 101 is aligned coaxially with a rotor axis of rotation 102 of the rotor shaft 11. The braking device 10c is always connected to the rotor shaft 11 or in the event that the braking device 10 c has the brake coupling device 39 c, at least in the braking ready state permanently with the rotor shaft
11 drehgekoppelt und/oder drehfest verbunden. Das Übersetzungsgetriebe 4 ist in Bezug auf die Rotordrehachse 102 und/oder die Bremsdrehachse 101 zwischen der Antriebsmaschine 3 und der Bremseinrichtung 10 c angeordnet. Somit steht das Übersetzungsgetriebe 4 mit der einen axialen Seite mit der Antriebsmaschine 3 und mit der anderen axialen Seite mit der Bremseinrichtung 10 c in Wirkverbindung. Insbesondere rotiert die Bremseinrichtung 10 c mit der Drehzahl der Antriebsmaschine 3. 11 rotatably coupled and/or non-rotatably connected. The transmission gear 4 is arranged between the drive machine 3 and the braking device 10c with respect to the rotor rotation axis 102 and/or the brake rotation axis 101. The transmission gear 4 is therefore in operative connection on one axial side with the drive machine 3 and on the other axial side with the braking device 10c. In particular, the braking device 10c rotates at the speed of the drive machine 3.
Diese Positionierung ermöglicht eine besonders einfache Integration und Auslegung der Bremseinrichtung 10 c und/oder der Antriebsanordnung 1. Der Bremsmomentenpfad 100 c verläuft somit von der Bremseinrichtung 10 c über das Übersetzungsgetriebe 4 zu dem Getriebeausgang 5. This positioning enables a particularly simple integration and design of the braking device 10c and/or the drive arrangement 1. The braking torque path 100c thus runs from the braking device 10c via the transmission gear 4 to the transmission output 5.
Die Antriebsanordnung 1 weist das Zusatzmodul 12 c auf, wobei das ZusatzmodulThe drive arrangement 1 has the additional module 12 c, the additional module
12 c ein Modulgehäuse 13 aufweist, wobei die Bremseinrichtung 10 a in dem Modulgehäuse 13 angeordnet ist. Die Antriebsanordnung 1 weist ferner das Hauptgehäuse 14 auf, wobei in dem Hauptgehäuse 14 mindestens das Übersetzungsgetriebe 4 und optional ergänzend die Antriebsmaschine 3 angeordnet sind. Das Zusatzmodul 12 c und/oder das Modulgehäuse 13 ist trennbar mit dem Hauptgehäuse 14 verbunden. Somit kann das Zusatzmodul 12 c zu Wartungszwecken oder zu Nachrüstzwecken in einfacher Weise mit dem Hauptgehäuse 14 und damit mit dem Übersetzungsgetriebe 4 und/oder der elektrischen Antriebsmaschine 3 gekoppelt werden. 12 c has a module housing 13, wherein the braking device 10 a is arranged in the module housing 13. The drive arrangement 1 also has the main housing 14, with at least the transmission gear 4 and optionally additionally the drive machine 3 being arranged in the main housing 14. The additional module 12c and/or the module housing 13 is separably connected to the main housing 14. The additional module 12 c can therefore be easily coupled to the main housing 14 and thus to the transmission gear 4 and/or the electric drive machine 3 for maintenance purposes or for retrofitting purposes.
Ferner wird ein Antriebsmomentenzweigpfad 105 gebildet, welcher von dem Antriebsmomentenpfad 103 abzweigt und von der elektrischen Antriebsmaschine 3 über das Übersetzungstriebe 4 in das Zusatzmodul 12 c und/oder in die Bremseinrichtung 10 d läuft. Für diesen Antriebsmomentenzweigpfad 105 bildet das Zusatzmodul 12 c und/oder die Bremseinrichtung 10 c ein Sackgassenmodul und/oder einen Endpunkt. Insbesondere weist das Zusatzmodul 12 c und/oder die Bremseinrichtung 10 c nur eine einzige und/oder gemeinsame Drehmomentschnittstelle 15 auf, welche als Ausgang für das Bremsmoment und/oder als Eingang für das Antriebsmoment von der Antriebsmaschine 3 und/oder dem Übersetzungsgetriebe ausgebildet ist. Furthermore, a drive torque branch path 105 is formed, which branches off from the drive torque path 103 and runs from the electric drive machine 3 via the transmission drive 4 into the additional module 12c and/or into the braking device 10d. For this drive torque branch path 105, the additional module 12c and/or the braking device 10c forms a dead end module and/or an end point. In particular, the additional module 12 c and/or the Braking device 10c only has a single and/or common torque interface 15, which is designed as an output for the braking torque and/or as an input for the drive torque from the drive machine 3 and/or the transmission gear.
Optional ergänzend kann das Fahrzeug 2 die Bremskopplungseinrichtung 39 c und/oder die Antriebskopplungseinrichtung 40 a, b andere Antriebskopplungseinrichtungen aufweisen. Diese sind aus grafischen Gründen nicht gezeigt. Optionally, the vehicle 2 can have the brake coupling device 39 c and/or the drive coupling device 40 a, b other drive coupling devices. These are not shown for graphical reasons.
Die Bremsmanagementeinrichtung 19 ist signaltechnisch mit der optionalen Rekuperationsbremse 18, der Bremseinrichtung 10 c sowie mit der Betriebsbremse 16 verbunden. Die Temperaturmanagementeinrichtung 20 ist signaltechnisch mit der Bremseinrichtung 10 c und optional ergänzend mit der Antriebskopplungseinrichtung 40 a, b oder in anderer Ausführung und/oder mit der Antriebsmaschine 3 verbunden. Die Schwingungsmanagementeinrichtung 38 ist signaltechnisch mit der Bremseinrichtung 10 c verbunden. The brake management device 19 is connected in terms of signals to the optional recuperation brake 18, the braking device 10c and to the service brake 16. The temperature management device 20 is connected in terms of signals to the braking device 10 c and optionally additionally to the drive coupling device 40 a, b or in another embodiment and/or to the drive machine 3. The vibration management device 38 is connected to the braking device 10c for signaling purposes.
Die Figur 3 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine konstruktive Ausgestaltung der Antriebsanordnung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die gleichen Komponenten und Bereiche mit den gleichen Bezugszeichen wie in der Figur 1 versehen sind, so dass auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen und nachfolgend nur auf die konstruktiven Details eingegangen wird. Für die Momentenpfade wird ebenfalls auf die vorherigen Figuren verwiesen. 3 shows a schematic longitudinal section through a structural design of the drive arrangement 1 according to the first exemplary embodiment of the invention, the same components and areas being provided with the same reference numbers as in FIG. 1, so that reference is made to the previous description and only to the constructive details are discussed. For the moment paths, reference is also made to the previous figures.
Die mittig angeordnete, elektrische Antriebsmaschine 3 weist einen Rotor 21 auf, welcher drehfest mit der Rotorwelle 11 verbunden ist. Ein Stator 22 der elektrischen Antriebsmaschine 3 ist dagegen stationär in dem Hauptgehäuse 14 angeordnet. The centrally arranged, electric drive machine 3 has a rotor 21, which is connected to the rotor shaft 11 in a rotationally fixed manner. A stator 22 of the electric drive machine 3, on the other hand, is arranged stationary in the main housing 14.
Das Übersetzungsgetriebe 4 ist als ein Planetengetriebe ausgebildet, wobei die Rotorwelle 11 im Getriebeeingang 6 mit einer Sonnenwelle 23 verbunden ist, welche mit einer Mehrzahl von Planetenrädern 24 kämmt, die in einem Planetenträger 25 auf einem gemeinsamen Teilkreis drehbar angeordnet sind. Der Planetenträger 25 bildet den Getriebeausgang 5 und weist beispielsweise eine umlaufende Stirnradverzahnung 26 auf. Das Übersetzungsgetriebe 4 ist gemeinsam mit der elektrischen Antriebsmaschine 3 in dem Hauptgehäuse 14 angeordnet. Graphisch abgeschnitten ist ein Bereich der Antriebsanordnung 1 , in der die Leistungselektronik für die Antriebsmaschine 3 angeordnet ist. The transmission gear 4 is designed as a planetary gear, with the rotor shaft 11 in the gear input 6 being connected to a sun shaft 23, which meshes with a plurality of planet gears 24, which are rotatably arranged in a planet carrier 25 on a common pitch circle. The planet carrier 25 forms the transmission output 5 and has, for example, a circumferential spur gear 26. The transmission gear 4 is arranged together with the electric drive machine 3 in the main housing 14. A region of the drive arrangement 1 in which the power electronics for the drive machine 3 is arranged is graphically cut off.
Auf der linken Seite ist die Bremseinrichtung 10 a in dem Zusatzmodul 12 a zu erkennen. Das Zusatzmodul 12 a weist das Modulgehäuse 13 auf, wobei das Zusatzmodul 12 a und/oder das Modulgehäuse 13 über Schraubverbindungen 27 lösbar mit dem Hauptgehäuse 14 verbunden ist. On the left side, the braking device 10a can be seen in the additional module 12a. The additional module 12a has the module housing 13, wherein the additional module 12a and/or the module housing 13 is detachably connected to the main housing 14 via screw connections 27.
Die Figur 4 zeigt eine Detaildarstellung des Zusatzmoduls 12 a ausgebildet als eine Niedrigenergiebremse aus der Figur 3. Über eine Eingangswelle 28, die die Drehmomentschnittstelle 15 bildet, ist die Bremseinrichtung 10 a mit der Motorwelle ausgebildet als die Rotorwelle 11 (Figur 2) der elektrischen Antriebsmaschine 3 direkt verbunden. Die Momentenübertragung kann beispielhafterweise über eine Verzahnung auf der Eingangswelle 28 mit entsprechender Gegenverzahnung auf der Motorwelle/Rotorwelle 11 (Figur 3) erfolgen. Figure 4 shows a detailed view of the additional module 12a designed as a low-energy brake from Figure 3. Via an input shaft 28, which forms the torque interface 15, the braking device 10a with the motor shaft is designed as the rotor shaft 11 (Figure 2) of the electric drive machine 3 directly connected. The torque transmission can, for example, take place via a toothing on the input shaft 28 with corresponding counter-toothing on the motor shaft/rotor shaft 11 (FIG. 3).
Auf der Eingangswelle 23 ist ein verzahnter Innenring 29 angeordnet. Die beiden Bauteile können beispielhafterweise als Schweißbaugruppe ausgeführt sein, alternativ ist auch die Integrierung beider Bauteile in ein einzelnes Bauteil möglich. Über den verzahnten Innenring 29 wird das Moment auf eine Mehrzahl an Reiblamellen 30 übertragen, die ein Innenlamellenpaket bilden. Hierzu ist am Innendurchmesser der Reiblamellen 30 eine Verzahnung eingebracht. Zur Erzeugung des Bremsmoments werden die Reiblamellen 30 gegen eine Mehrzahl an Stahllamellen 31 gedrückt, die ein Außenlamellenpaket bilden. Die Stahllamellen 31 sind mittels einer Außenverzahnung in einem verzahnten Außenring 32 rotatorisch gesichert aber axial verschiebbar gelagert. Die Abstützung des Bremsmoments verläuft über den verzahnten Außenring 32 über das Modulgehäuse 13 in das Hauptgehäuse 14, wobei die Übertragung des Moments beispielhafterweise durch eine Verschraubung, Verzahnung oder ähnliches realisiert werden kann. Gezeigt sind die Schraubverbindungen 27. A toothed inner ring 29 is arranged on the input shaft 23. The two components can, for example, be designed as a welded assembly; alternatively, the integration of both components into a single component is also possible. The torque is transmitted via the toothed inner ring 29 to a plurality of friction plates 30, which form an inner plate package. For this purpose, a toothing is introduced into the inner diameter of the friction plates 30. To generate the braking torque, the friction disks 30 are pressed against a plurality of steel disks 31, which form an outer disk package. The steel lamellae 31 are mounted in a rotationally secured but axially displaceable manner in a toothed outer ring 32 by means of external teeth. The braking torque is supported via the toothed outer ring 32 via the module housing 13 into the main housing 14, whereby the transmission of the torque can be realized, for example, by a screw connection, gearing or similar. The screw connections 27 are shown.
Die zur Erzeugung des Bremsmoments benötigte Axialkraft kann beispielhafterweise mittels hydraulischen Druckes erreicht werden. Eine weitere Möglichkeit ist die Erzeugung der Axialkraft mittels eines elektrischen Antriebs. Hierzu ist im Modulgehäuse 13 ein Ringspalt ausgeführt, in dem ein Kolben 33 axial verschiebbar angeordnet ist. Über am Innen- und Außendurchmesser angeordnete Dichtringe wird der Ringspalt abgedichtet, Druck kann aufgebaut werden. Zur Führung des Kolbens können optional Gleitbänder eingesetzt werden. Wird hydraulischer Druck aufgebaut, wird der Kolben 33 gegen die Stahllamelle 31 verschoben, es baut sich die benötigte Axialkraft auf. Das zum Druckaufbau notwendige Hydraulikfluid wird über Bohrungen 34 im Modulgehäuse 13 in den ringförmigen Druckraum eingespeist. The axial force required to generate the braking torque can, for example, be achieved using hydraulic pressure. Another option is to generate the axial force using an electric drive. For this purpose, an annular gap is designed in the module housing 13, in which a piston 33 is arranged in an axially displaceable manner. The annular gap is sealed using sealing rings arranged on the inner and outer diameter and pressure can be built up. Sliding bands can optionally be used to guide the piston. If hydraulic pressure builds up, the piston 33 is displaced against the steel plate 31 and the required axial force builds up. The hydraulic fluid required to build up pressure is fed into the annular pressure chamber via bores 34 in the module housing 13.
Wird keine Verzögerung angefordert und das System befindet sich im drucklosen Zustand, wird der Kolben 33 von Federn 35 in Ausgangsstellung gedrückt. Federbleche dienen der Kraftübertragung zwischen Federn 35, Modulgehäuse 13 und Kolben 33. Das Modulgehäuse 13 kann wie gezeigt aus zwei Gehäusehälften aufgebaut sein, wobei die die Verbindung der Gehäusehälften die Axialkraft abstützen können muss, die zur Erzeugung des Bremsmoments benötigt wird. Zwischen den beiden Gehäusehälften ist eine Abdichtung angeordnet, diese ist beispielhafterweise als O-Ring ausgeführt. Dadurch ist ein Modulinnenraum 36 gebildet, wobei in dem Modulinnenraum 36 das Temperierfluid zur Temperierung und Schmierung der Reiblamellen 30 und der Stahllamellen 31 angeordnet ist. Das Temperierfluid kann über weitere Bohrungen 37 an einen Temperierkreislauf angeschlossen sein, so dass die bei einer Bremsung erzeugte Bremswärme mit dem Temperierfluid abgeführt und die Bremswärme den Nutzfunktionen zugeführt werden kann. If no delay is requested and the system is in a depressurized state, the piston 33 is pressed into the starting position by springs 35. Spring plates are used to transmit force between springs 35, module housing 13 and piston 33. As shown, the module housing 13 can be constructed from two housing halves, whereby the connection of the housing halves must be able to support the axial force that is required to generate the braking torque. A seal is arranged between the two housing halves, for example this is designed as an O-ring. As a result, a module interior 36 is formed, the temperature control fluid for temperature control and lubrication of the friction plates 30 and the steel plates 31 being arranged in the module interior 36. The temperature control fluid can be connected to a temperature control circuit via further bores 37, so that the braking heat generated during braking can be dissipated with the temperature control fluid and the brake heat can be supplied to the useful functions.
Die Figur 5 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine konstruktive Ausgestaltung der Antriebsanordnung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die gleichen Komponenten und Bereiche mit den gleichen Bezugszeichen wie in der Figur 1 versehen sind, so dass auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen und nachfolgend nur auf die konstruktiven Details eingegangen wird. Für die Momentenpfade wird ebenfalls auf die vorherigen Figuren verwiesen. Für die konstruktiven Details der Antriebsanordnung 1 wird auf die Beschreibung der Figur 3 verwiesen, wobei nachfolgend nur die Unterschiede beschrieben werden. Für die konstruktiven Details der Bremseinrichtung 10 b wird auf die Beschreibung der Figur 4 verwiesen. Figure 5 shows a schematic longitudinal section through a structural design of the drive arrangement 1 according to the second exemplary embodiment of the invention, with the same components and areas with the same Reference numbers are provided as in Figure 1, so that reference is made to the previous description and only the constructive details will be discussed below. For the moment paths, reference is also made to the previous figures. For the structural details of the drive arrangement 1, reference is made to the description of FIG. 3, with only the differences being described below. For the structural details of the braking device 10 b, reference is made to the description in FIG.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Bremseinrichtung 10 b zwischen der Antriebsmaschine 3 und dem Übersetzungsgetriebe 4 angeordnet. Die Rotorachse 11 ist drehfest verbunden und/oder verbindbar mit der Eingangswelle 28 der Bremseinrichtung 10 b. Die Eingangswelle 28 ist drehfest verbunden und/oder verbindbar mit dem Getriebeeingang 6, welche in dem zweiten Ausführungsbeispiel wieder als Sonnenwelle 23 ausgebildet ist. Die Bremseinrichtung 10 b ist zusammen mit der Antriebsmaschine 3 und dem Übersetzungsgetriebe 4 in dem Hauptgehäuse 14 integriert. In the second exemplary embodiment, the braking device 10 b is arranged between the drive machine 3 and the transmission gear 4. The rotor axis 11 is connected in a rotationally fixed manner and/or connectable to the input shaft 28 of the braking device 10 b. The input shaft 28 is connected in a rotationally fixed manner and/or can be connected to the transmission input 6, which is again designed as a sun shaft 23 in the second exemplary embodiment. The braking device 10 b is integrated in the main housing 14 together with the drive machine 3 and the transmission gear 4.
Die Figur 6 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine konstruktive Ausgestaltung der Antriebsanordnung 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die gleichen Komponenten und Bereiche mit den gleichen Bezugszeichen wie in der Figur 1 versehen sind, so dass auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen und nachfolgend nur auf die konstruktiven Details eingegangen wird. Für die Momentenpfade wird ebenfalls auf die vorherigen Figuren verwiesen. Für die konstruktiven Details der Antriebsanordnung 1 wird auf die Beschreibung der Figur 3 verwiesen, wobei nachfolgend nur die Unterschiede beschrieben werden. Für die konstruktiven Details der Bremseinrichtung 10 c wird auf die Beschreibung der Figur 4 verwiesen, wobei die Bremseinrichtung 10 c baugleich zu der Bremseinrichtung 10 a, jedoch spiegelverkehrt ausgebildet ist. 6 shows a schematic longitudinal section through a structural design of the drive arrangement 1 according to the third exemplary embodiment of the invention, the same components and areas being provided with the same reference numbers as in FIG. 1, so that reference is made to the previous description and only to the constructive details are discussed. For the moment paths, reference is also made to the previous figures. For the structural details of the drive arrangement 1, reference is made to the description of FIG. 3, with only the differences being described below. For the structural details of the braking device 10c, reference is made to the description of FIG. 4, whereby the braking device 10c is identical in construction to the braking device 10a, but is designed to be mirror-inverted.
Auf der rechten Seite ist die Bremseinrichtung 10 c in dem Zusatzmodul 12 c zu erkennen. Das Zusatzmodul 12 c weist das Modulgehäuse 13 auf, wobei das Zusatzmodul 12 c und/oder das Modulgehäuse 13 über Schraubverbindungen 27 lösbar mit dem Hauptgehäuse 14 verbunden ist. Die Rotorwelle 11 ist drehtest über den Getriebeeingang 6, hier der Sonnenwelle 23, und das Übersetzungsgetriebes 4 mit der Drehmomentenschnittstelle 15, hier der Eingangswelle 28 verbunden. On the right side, the braking device 10c can be seen in the additional module 12c. The additional module 12c has the module housing 13, the additional module 12c and/or the module housing 13 having screw connections 27 is detachably connected to the main housing 14. The rotor shaft 11 is connected via the transmission input 6, here the sun shaft 23, and the transmission gear 4 to the torque interface 15, here the input shaft 28.
Die Figuren 7 a, b zeigen in einer schematischen Darstellung die Umsetzung der Schwingungsdämpfung. Gezeigt ist jeweils die Antriebsmaschine 3, das Übersetzungsgetriebe 4 sowie die Bremseinrichtung 10 a, b, c. Figures 7 a, b show a schematic representation of the implementation of vibration damping. The drive machine 3, the transmission gear 4 and the braking device 10 a, b, c are shown.
Die Figur 7 a zeigt eine Alternative, wobei die Bremseinrichtung 10 a, b, c dauerhaft an dem System umfassend die Antriebsmaschine 3, das Übersetzungsgetriebe 4 und optional weitere Komponenten angekoppelt ist. Die Schwingungsmanagementeinrichtung 38 steuert die Bremseinrichtung 10 a, b, c an, so dass durch das Reibmoment das System verstimmt wird und z. B. die Frequenzlage von etwaigen Resonanzfrequenzen verschoben werden. Auf diese Weise können Schwingungen in dem System gedämpft und/oder kompensiert werden. Figure 7 a shows an alternative, wherein the braking device 10 a, b, c is permanently coupled to the system comprising the drive machine 3, the transmission gear 4 and optionally other components. The vibration management device 38 controls the braking device 10 a, b, c, so that the system is detuned by the friction torque and z. B. the frequency position of any resonance frequencies can be shifted. In this way, vibrations in the system can be dampened and/or compensated for.
Die Figur 7 b zeigt eine weitere Alternative, wobei die Bremseinrichtung 10 a, b, c die Bremskopplungseinrichtung 39 a, b, c aufweist. Eine erste Stufe der Verstimmung wird durch das Ankoppeln der Bremseinrichtung 10 a, b, c und deren rotierende Masse erreicht. Hierdurch wird der drehbare Anteil des Lamellenpakets der Lamellenbremse 41 an das System angekoppelt. Die zusätzliche Masse verstimmt das System. Figure 7 b shows a further alternative, wherein the braking device 10 a, b, c has the brake coupling device 39 a, b, c. A first stage of detuning is achieved by coupling the braking device 10 a, b, c and its rotating mass. As a result, the rotatable portion of the disk pack of the disk brake 41 is coupled to the system. The additional mass detunes the system.
In einer weiteren Stufe, kann nach dem Ankoppeln des drehbaren Teils des Lamellenpakets das Lamellenpaket und/oder die Lamellenbremse 41 geschlossen werden. Hierdurch kann das System vollvariabel verstimmt werden. In a further stage, after coupling the rotatable part of the disk pack, the disk pack and/or the disk brake 41 can be closed. This allows the system to be detuned in a fully variable manner.
Die Figur 8 zeigt das Zusatzmodul 12 a in ähnlicher Darstellung wie in der Figur 4, wobei auf die entsprechende Beschreibung verwiesen wird. In Abgrenzung zu der Figur 4 weist die Antriebsanordnung 1 und/oder das Fahrzeug 2 die Bremskopplungseinrichtung 39 a auf. Die Bremskopplungseinrichtung 39 a ist als eine Synchronisierungseinrichtung zwischen der Eingangswelle 28 und der Rotorwelle 11 ausgebildet. Erwähnenswert ist hierbei die Einrichtung zwischen den beiden Gehäusen. Durch ein Verschieben des Hebels 42 auf einer Schiebemuffe in axialer Richtung, kann über einen Reibkonus 43 zuerst die Drehzahl angeglichen werden und dann eine Klauenkupplung 44 über die beiden Wellenstümpfe bewegt werden. In der gezeigten Anordnung ist die Klauenkupplung 44 auf dem nicht dauerhaft drehenden Teil gelagert (Nicht Motorseite, sondern Reibsystemseite). Dies führt zu geringerem Verschleiß und weniger Schleppmoment am Eingriff des Hebels 42. die Ansteuerung der Bremskopplungseinrichtung 39 a erfolgt durch die Schwingungsmanagementeinrichtung 38. Die anderen Bremskopplungseinrichtungen 39 b, c können baugleich ausgebildet sein. Figure 8 shows the additional module 12a in a similar representation to that in Figure 4, with reference being made to the corresponding description. In contrast to FIG. 4, the drive arrangement 1 and/or the vehicle 2 has the brake coupling device 39 a. The brake coupling device 39 a is as one Synchronization device is formed between the input shaft 28 and the rotor shaft 11. What’s worth mentioning here is the setup between the two housings. By moving the lever 42 on a sliding sleeve in the axial direction, the speed can first be adjusted via a friction cone 43 and then a claw clutch 44 can be moved over the two shaft stubs. In the arrangement shown, the claw clutch 44 is mounted on the non-permanently rotating part (not the engine side, but the friction system side). This leads to less wear and less drag torque at the engagement of the lever 42. The brake coupling device 39 a is controlled by the vibration management device 38. The other brake coupling devices 39 b, c can be of identical design.
Die Figur 9 zeigt in einem schematischen Blockdiagramm ein Beispiel für den Aufbau einer Standheizung für das Fahrzeug 2. Die Temperaturmanagementeinrichtung 20 steuert die Antriebsmaschine 3, die Bremseinrichtung 10 a sowie die Antriebskopplungseinrichtung 40 a an, so dass das Übersetzungsgetriebe 4 von der Antriebsmaschine 3 abgetrennt ist, diese jedoch in Wirkverbindung mit der Bremseinrichtung 10 a steht. Nachfolgend wird ein Antriebsmoment von der Antriebsmaschine 3 erzeugt und zu der Bremseinrichtung 10 a geleitet, welche das Antriebsmoment abbremst, um aktiv Bremswärme zu erzeugen. Die Bremswärme kann nachfolgend von der Temperaturmanagementeinrichtung 20 genutzt werden, um diese den beschriebenen Nutzfunktionen zuzuführen. Die anderen Bremseinrichtungen 10 b, c können analog angesteuert werden. 9 shows a schematic block diagram of an example of the structure of an auxiliary heater for the vehicle 2. The temperature management device 20 controls the drive machine 3, the braking device 10a and the drive coupling device 40a, so that the transmission gear 4 is separated from the drive machine 3 , but this is in operative connection with the braking device 10 a. Subsequently, a drive torque is generated by the drive machine 3 and directed to the braking device 10a, which brakes the drive torque in order to actively generate braking heat. The braking heat can subsequently be used by the temperature management device 20 in order to supply it to the useful functions described. The other braking devices 10 b, c can be controlled analogously.
Die Figur 10 zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung der Antriebskopplungseinrichtung 40 a, welche im Wesentlichen baugleich zu der Bremskopplungseinrichtung 39 a der Figur 8 ausgebildet ist, im Gegensatz zu dieser jedoch die Rotorwelle 11 mit dem Getriebeeingang 6 und/oder der Sonnenwelle 23 lösbar verbindet. Für die Beschreibung der Antriebskopplungseinrichtung 40 a wird auf die Figur 8 verwiesen. Die Positionierung der Antriebskopplungseinrichtung 40 a vor dem Übersetzungsgetriebe 4 ist vorteilhaft, da sich diese so direkt mit Motordrehzahl ansteuern lässt. Dies ermöglich bei üblichen Anwendungen größere Drehzahlen bei kleineren Momenten. 10 shows a schematic longitudinal sectional view of the drive coupling device 40 a, which is essentially constructed in the same way as the brake coupling device 39 a of FIG. For the description of the drive coupling device 40a, reference is made to FIG. 8. The positioning of the drive coupling device 40a in front of the transmission gear 4 is advantageous because it can be controlled directly with the engine speed. This allows for larger sizes in common applications Speeds at smaller moments.
Die Figur 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form von einem Fahrzeug 2 mit der Antriebsanordnung 1 , wobei nachfolgend auf die Unterschiede zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen eingegangen wird. Sämtliche weitere Funktionen oder Optionen der vorhergehenden Ausführungsbeispiele können auch bei diesem und dem nächsten Ausführungsbeispiel vorgesehen sein. 11 shows a further exemplary embodiment of the invention in the form of a vehicle 2 with the drive arrangement 1, the differences from the previous exemplary embodiments being discussed below. All other functions or options of the previous exemplary embodiments can also be provided in this and the next exemplary embodiment.
Das Fahrzeug 2 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als ein Schienenfahrzeug ausgeführt. Die Antriebsanordnung 1 ist ein Gestellantrieb ausgebildet, wobei die Antriebsanordnung 1 die Achse 8 mit zwei angetriebenen Rädern 7 antreibt, welche als Schienenräder ausgebildet sind. Die Antriebsanordnung 1 weist das Übersetzungsgetriebe 4 auf, wobei das Übersetzungsgetriebe 4 wahlweise als Winkelgetriebe ausgebildet ist oder ein Winkelgetriebe umfasst. Die Antriebsanordnung 1 weist die elektrische Antriebsmaschine 3 auf, wobei Rotorwelle 11 parallel zu der Achse 8 ausgerichtet ist. Das Antriebsmoment der Antriebsmaschine 3 wird über die Rotorwelle 11 zu dem Übersetzungsgetriebe 4 übertragen, wobei diese die Drehung der Rotorwelle 11 vom Schnellen ins Langsame übersetzt. Insbesondere ist die Rotorwelle 11 an dem Getränkeeingang 6 des Übersetzungsgetriebes 4 wirkverbunden und der Getriebeausgang 5 treibt die Achse 8 und/oder die angetriebenen Räder 7 an. In this exemplary embodiment, the vehicle 2 is designed as a rail vehicle. The drive arrangement 1 is a frame drive, the drive arrangement 1 driving the axle 8 with two driven wheels 7, which are designed as rail wheels. The drive arrangement 1 has the transmission gear 4, wherein the transmission gear 4 is either designed as an angular gear or comprises an angular gear. The drive arrangement 1 has the electric drive machine 3, with the rotor shaft 11 being aligned parallel to the axis 8. The drive torque of the drive machine 3 is transmitted via the rotor shaft 11 to the transmission gear 4, which translates the rotation of the rotor shaft 11 from fast to slow. In particular, the rotor shaft 11 is operatively connected to the beverage input 6 of the transmission gear 4 and the gear output 5 drives the axle 8 and/or the driven wheels 7.
Die Antriebsanordnung 1 weist die Bremseinrichtung 10 a auf, wobei die Bremseinrichtung 10 a wie zuvor beschrieben gegenüberliegend zu dem Übersetzungsgetriebe 4 in Bezug auf die Antriebsmaschine 3 angeordnet ist, so dass auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen wird. Die Bremseinrichtung 10 a wird beispielsweise über die Rotorwelle 11 mit der Antriebsmaschine 3 wirkverbunden. Die Bremseinrichtung 10 a wird mit der Motordrehzahl der Antriebsmaschine 3 angetrieben und/oder ist koaxial zu dieser angeordnet. The drive arrangement 1 has the braking device 10 a, the braking device 10 a being arranged, as previously described, opposite the transmission gear 4 in relation to the drive machine 3, so that reference is made to the previous description. The braking device 10a is operatively connected to the drive machine 3, for example via the rotor shaft 11. The braking device 10a is driven at the engine speed of the drive machine 3 and/or is arranged coaxially therewith.
Die Antriebsanordnung 1 kann das Zusatzmodul 12 a aufweisen, wobei die Bremseinrichtung 10 a in dem Zusatzmodul 12 a angeordnet ist. Insbesondere weist das Zusatzmodul 12 a das Modulgehäuse 13 auf. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Zusatzmodul 12 a beabstandet zu der Antriebsmaschine 3 angeordnet, alternativ hierzu kann dieses wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen an dem Hauptgehäuse 14 der Antriebsmaschine 3 befestigt sein, um das Bremsmoment abzuleiten. Die Bremseinrichtung 10 a und/oder das Zusatzmodul 12 a weist die einzige Drehmomentschnittstelle 15 auf, so dass dieses als ein Sackgassenmodul in Bezug auf den Antriebsmomentengegenpfad 104 (Figur 2a) ausgebildet ist. Der Antriebsmomentenpfad 103 (Figur 2a) verläuft von der Antriebsmaschine 3 über das Übersetzungsgetriebe 4 zu den angetriebenen Rädern 7. The drive arrangement 1 can have the additional module 12a, with the braking device 10a being arranged in the additional module 12a. In particular points the additional module 12 a the module housing 13. In the exemplary embodiment shown, the additional module 12 a is arranged at a distance from the drive machine 3; alternatively, as in the previous exemplary embodiments, it can be attached to the main housing 14 of the drive machine 3 in order to derive the braking torque. The braking device 10a and/or the additional module 12a has the only torque interface 15, so that this is designed as a dead end module with respect to the drive torque counter path 104 (Figure 2a). The drive torque path 103 (Figure 2a) runs from the drive machine 3 via the transmission gear 4 to the driven wheels 7.
Der Bremsmomentenpfad 100 a (Figur 2a) verläuft von der Bremseinrichtung 10 a über die Antriebsmaschine 3, das Übersetzungsgetriebe 4 zu den angetriebenen Rädern 7. Die Bremseinrichtung 10 a weist die Lamellenbremse 41 auf, wie dies zuvor beschrieben wurde. Insbesondere kann die Bremseinrichtung 10 a baugleich zu den vorher beschriebenen Bremseinrichtungen 10 a, b, c mit den jeweiligen Varianten ausgebildet sein, jedoch insbesondere auf die erhöhte Belastung eingestellt sein. Die Bremseinrichtung 10 a kann die Bremskopplungseinrichtung 39 a aufweisen, wie diese zuvor in Zusammenhang mit den Bremskopplungseinrichtungen 39 a, b, c beschrieben wurde. The braking torque path 100a (Figure 2a) runs from the braking device 10a via the drive machine 3, the transmission gear 4 to the driven wheels 7. The braking device 10a has the multi-disc brake 41, as previously described. In particular, the braking device 10 a can be designed to be identical to the previously described braking devices 10 a, b, c with the respective variants, but can be adjusted in particular to the increased load. The braking device 10a can have the brake coupling device 39a, as previously described in connection with the brake coupling devices 39a, b, c.
Das Fahrzeug 2 oder die Antriebsanordnung 1 weist die Bremsmanagementeinrichtung 19 auf, wobei die Bremsmanagementeinrichtung 19 ausgebildet ist, die Reibungsbremse 17, die Bremseinrichtung 10 a und die Rekuperationsbremse 18, welche durch die Antriebsmaschine 3 gebildet ist, anzusteuern. Die Bremsmanagementeinrichtung 19 ist ausgebildet, den Komfortbremszustand anzusteuern, wobei das Fahrzeug 2 zum Stillstand gebracht wird und wobei das Bremsmoment entweder ausschließlich durch die Bremseinrichtung 10 a oder durch die Bremseinrichtung 10 a gemeinsam mit der Rekuperationsbremse 18 gebildet wird. Insbesondere wird der Komfortbremszustand unter Ausschluss der Reibungsbremse 17 umgesetzt. Das Fahrzeug 2 und/oder die Antriebsanordnung 1 kann die Schwingungsmanagementeinrichtung 38 aufweisen wie diese zuvor beschrieben wurde, wobei die Schwingungsmanagementeinrichtung 38 die Bremseinrichtung 10 a, insbesondere die Bremskopplungseinrichtung und/oder die Lamellenbremse 41 ansteuert, wie dies zuvor beschrieben wurde. The vehicle 2 or the drive arrangement 1 has the brake management device 19, the brake management device 19 being designed to control the friction brake 17, the braking device 10a and the recuperation brake 18, which is formed by the drive machine 3. The brake management device 19 is designed to control the comfort braking state, whereby the vehicle 2 is brought to a standstill and the braking torque is formed either exclusively by the braking device 10a or by the braking device 10a together with the recuperation brake 18. In particular, the comfort braking state is implemented with the exclusion of the friction brake 17. The vehicle 2 and/or the drive arrangement 1 may have the vibration management device 38 as previously described, with the vibration management device 38 controlling the braking device 10a, in particular the brake coupling device and/or the multi-disc brake 41, as previously described.
Optional weist die Antriebsanordnung 1 die Temperaturmanagementeinrichtung 20 auf, wobei optional und nicht dargestellt entsprechende Antriebskopplungseinrichtungen vorgesehen sein können, um eine Standheizung umzusetzen. Für die Varianten der Antriebskopplungseinrichtung wird auf die Beschreibung der Antriebskopplungseirichtungen 40 a, b verwiesen. Alternativ hierzu ist die Temperaturmanagementeinrichtung 20 dafür ausgebildet, die Bremswärme abzuleiten und Nutzfunktionen umzusetzen. Für die weiteren Details der Funktion der Temperaturmanagementeinrichtung 20 wird auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen. Optionally, the drive arrangement 1 has the temperature management device 20, wherein optional and not shown corresponding drive coupling devices can be provided in order to implement an auxiliary heater. For the variants of the drive coupling device, reference is made to the description of the drive coupling devices 40 a, b. Alternatively, the temperature management device 20 is designed to dissipate the braking heat and implement useful functions. For further details of the function of the temperature management device 20, reference is made to the previous description.
Die Figur 12 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel zu dem Ausführungsbeispiel in der Figur 11 , wobei die Bremseinrichtung 10 b in dem Antriebsmomentenpfad 103 zwischen der Antriebsmaschine 3 und dem Übersetzungsgetriebe 4 angeordnet ist. In dieser Position kann die Bremseinrichtung 10 b in gleicher Weise mit der Bremsmanagementeinrichtung 19 und der Schwingungsmanagementeinrichtung 38 sowie der12 shows a modified exemplary embodiment to the exemplary embodiment in FIG. 11, wherein the braking device 10 b is arranged in the drive torque path 103 between the drive machine 3 and the transmission gear 4. In this position, the braking device 10 b can be connected in the same way to the brake management device 19 and the vibration management device 38 as well as the
Temperaturmanagementeinrichtung 20 Zusammenwirken, wie dies zuvor beschrieben wurde. Für die Beschreibung der Bremseinrichtung 10 b wird auf die vorhergehenden Figuren und Beschreibung verwiesen. Bezuqszeichenliste Temperature management device 20 Interact as previously described. For the description of the braking device 10 b, reference is made to the previous figures and description. Reference character list
Antriebsanordnung Drive arrangement
Fahrzeug elektrische AntriebsmaschineVehicle electric drive engine
Übersetzungsgetriebetransmission gear
Getriebeausgang Transmission output
Getriebeeingang angetriebene Räder Gear input driven wheels
Achse axis
Differenzial differential
Bremseinrichtung Braking device
Rotorwelle a, c Zusatzmodul Rotor shaft a, c additional module
Modulgehäuse Module housing
HauptgehäuseMain body
DrehmomentschnittstelleTorque interface
Betriebsbremse Service brake
ReibungsbremseFriction brake
RekuperationsbremseRecuperation brake
BremsmanagementeinrichtungBrake management device
TemperaturmanagementeinrichtungTemperature management facility
Rotor rotor
Stator stator
Sonnenwelle solar wave
Planetenräder Planetary gears
Planetenträger Planet carrier
StirnradverzahnungSpur gearing
Schraubverbindungen screw connections
Eingangswelle input shaft
Innenring Inner ring
Reiblamellen Stahllamellen Friction plates Steel slats
Außenring Outer ring
Kolben Pistons
Bohrungen für HydraulikfluidHoles for hydraulic fluid
Federn feathers
Modulinnenraum weitere Bohrungen Additional holes in the module interior
Schwingungsmanagementeinrichtunga, b, c Bremskopplungseinrichtung a, b AntriebskopplungseinrichtungVibration management device a, b, c Brake coupling device a, b Drive coupling device
Lamellenbremse Disc brake
Hebel lever
Reibkonus Friction cone
Klauenkupplung 0 a, b, c Bremsmomentenpfad 1 Bremsdrehachse 2 Rotordrehachse 3 Antriebsmomentenpfad 4 Antriebsmomentengegenpfad 5 Antriebsmomentenzweigpfad Claw clutch 0 a, b, c Braking torque path 1 Brake rotation axis 2 Rotor rotation axis 3 Drive torque path 4 Drive torque counter path 5 Drive torque branch path

Claims

Patentansprüche Patent claims
1 . Fahrzeug (2) mit einer Antriebsanordnung (1 ), wobei die Antriebsanordnung (1 ) eine elektrische Antriebsmaschine (3) zur Erzeugung eines Antriebsmoments für das Fahrzeug (2) aufweist, mit einer Reibungsbremse (17) zum Abbremsen des Fahrzeugs (2), mit einer Bremseinrichtung (10a, b, c,) zur Erzeugung eines Bremsmoments für das Fahrzeug (2), wobei die Bremseinrichtung (10 a, b, c) als eine Komplementärbremse und/oder als eine ergänzende Bremseinrichtung zu der Reibungsbremse (17) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (10a, b, c) als eine gekapselte Reibungsbremseinrichtung ausgebildet ist und dass das Fahrzeug (2) eine Bremsmanagementeinrichtung (19) zur Kontrolle der Reibungsbremse (17) und der Bremseinrichtung (10a, b, c) aufweist, wobei die Bremsmanagementeinrichtung (19) ausgebildet ist, einen Komfortbremszustand umzusetzen, wobei in dem Komfortbremszustand die Hauptbremsverzögerung des Fahrzeugs durch die Bremseinrichtung (10 a, b, c) bereitgestellt wird, um das Fahrzeug (2) zum Stillstand zu bringen. 1 . Vehicle (2) with a drive arrangement (1), the drive arrangement (1) having an electric drive machine (3) for generating a drive torque for the vehicle (2), with a friction brake (17) for braking the vehicle (2), with a braking device (10a, b, c,) for generating a braking torque for the vehicle (2), the braking device (10a, b, c) being designed as a complementary brake and/or as a supplementary braking device to the friction brake (17). , characterized in that the braking device (10a, b, c) is designed as an encapsulated friction braking device and that the vehicle (2) has a brake management device (19) for controlling the friction brake (17) and the braking device (10a, b, c). , wherein the brake management device (19) is designed to implement a comfort braking state, wherein in the comfort braking state the main braking deceleration of the vehicle is provided by the braking device (10 a, b, c) in order to bring the vehicle (2) to a standstill.
2. Fahrzeug (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsmanagementeinrichtung (19) ausgebildet ist, den Komfortbremszustand unter Ausschluss der Reibungsbremse (17) umzusetzen. 2. Vehicle (2) according to claim 1, characterized in that the brake management device (19) is designed to implement the comfort braking state excluding the friction brake (17).
3. Fahrzeug (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (2) eine Rekuperationsbremse (18) aufweist, wobei die Bremsmanagementeinrichtung (19) ausgebildet ist, in dem Komfortbremszustand die Rekuperationsbremse (18) unterstützend zu der Bremseinrichtung (10a, b, c) anzusteuern. 3. Vehicle (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle (2) has a recuperation brake (18), wherein the brake management device (19) is designed, in the comfort braking state, the recuperation brake (18) supports the braking device ( 10a, b, c).
4. Fahrzeug (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (10a, b, c) eine nasslaufende Lamellenbremse (41 ) aufweist. 4. Vehicle (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the braking device (10a, b, c) has a wet-running multi-disc brake (41).
5. Fahrzeug (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsanordnung (1) ein Übersetzungsgetriebe (4) zur Übersetzung des Antriebsmoments aufweist, wobei das Übersetzungsgetriebe (4) einen Getriebeeingang (6) zur Übernahme des Antriebsmoments und einen Getriebeausgang (5) zur Ausgabe von einem übersetzten Antriebsmoment in Richtung von mindestens einem angetriebenen Rad (7) des Fahrzeugs (2) aufweist, so dass ein Antriebsmomentenpfad (103) von der Antriebsmaschine (3) zu dem Getriebeausgang (5) und/oder zu dem mindestens einen angetriebenen Rad (7) gebildet ist, wobei die Bremseinrichtung (10 a, b, c) mit dem Getriebeeingang (6) des Übersetzungsgetriebes (4) und/oder mit einer Rotorwelle (11 ) der Antriebsmaschine (3) drehfest verbunden und/oder verbindbar ist und/oder dass der Bremsmomentenpfad (100 a, b, c) über das Übersetzungsgetriebe (4) verläuft, wobei die Bremseinrichtung (10a, b, c) in dem Bremsmomentenpfad (100 a, b, c) vor dem Übersetzungsgetriebe (4) angeordnet ist und/oder wobei die Bremseinrichtung (10 a, b, c) mit der Motordrehzahl der Antriebsmaschine (3) betreibbar ist. 5. Vehicle (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive arrangement (1) has a transmission gear (4) for translating the drive torque, the transmission gear (4) having a transmission input (6) for taking over the drive torque and a transmission output (5) for outputting a translated drive torque in the direction of at least one driven wheel (7) of the vehicle (2), so that a drive torque path (103) from the drive machine (3) to the transmission output (5) and / or to the at least one driven wheel (7) is formed, the braking device (10 a, b, c) being connected in a rotationally fixed manner to the transmission input (6) of the transmission gear (4) and/or to a rotor shaft (11) of the drive machine (3) and/ or can be connected and/or that the braking torque path (100 a, b, c) runs via the transmission gear (4), the braking device (10a, b, c) in the braking torque path (100 a, b, c) in front of the transmission gear ( 4) is arranged and/or wherein the braking device (10 a, b, c) can be operated at the engine speed of the drive machine (3).
6. Fahrzeug (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsmomentenpfad (100 a) über die elektrische Antriebsmaschine (3) verläuft und dass die Bremseinrichtung (10 a) in dem Bremsmomentenpfad (100 a) vor der elektrischen Antriebsmaschine (3) angeordnet ist. 6. Vehicle (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the braking torque path (100 a) runs over the electric drive machine (3) and that the braking device (10 a) in the braking torque path (100 a) in front of the electric drive machine ( 3) is arranged.
7. Fahrzeug (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (10 b) in dem Antriebsmomentenpfad (103) zwischen der Antriebsmaschine (3) und dem Übersetzungsgetriebe (4) angeordnet ist. 7. Vehicle (2) according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the braking device (10 b) is arranged in the drive torque path (103) between the drive machine (3) and the transmission gear (4).
8. Fahrzeug (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (2) eine Temperaturmanagementeinrichtung (20) aufweist, wobei die Temperaturmanagementeinrichtung (20) ausgebildet ist, die Bremswärme der Bremseinrichtung (10a, b, c) über das Temperierfluid einer Nutzfunktion zuzuführen, und/oder dass das Fahrzeug (2) eine Schwingungsmanagementeinrichtung (38) aufweist, wobei die Schwingungsmanagementeinrichtung (38) ausgebildet ist, auftretende Schwingungen in der Antriebsanordnung (1 ) und/oder in dem Fahrzeug (1 ) durch Kontrolle der Bremseinrichtung (10 a, b, c) zu kompensieren und/oder zu dämpfen und/oder zu modulieren. 8. Vehicle (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle (2) has a temperature management device (20), the temperature management device (20) being designed to transfer the braking heat of the braking device (10a, b, c) via the to supply temperature control fluid to a useful function, and/or that the vehicle (2) has a vibration management device (38), wherein the vibration management device (38) is designed to detect vibrations occurring in the drive arrangement (1) and/or in the vehicle (1) by controlling the Braking device (10 a, b, c) to compensate and / or dampen and / or modulate.
9. Fahrzeug (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (2) als ein Schienenfahrzeug ausgebildet ist. 9. Vehicle (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle (2) is designed as a rail vehicle.
10. Verfahren zum Betreiben des Fahrzeugs (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Komfortbremszustand beim Verzögern des Fahrzeugs (2) in einer Publikumsumgebung umgesetzt wird. 10. Method for operating the vehicle (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the comfort braking state is implemented when decelerating the vehicle (2) in a public environment.
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91 ) ISA/EP CORRECTED SHEET (RULE 91 ) ISA/EP
PCT/DE2023/100553 2022-08-26 2023-07-27 Vehicle with brake device and method for operating the vehicle WO2024041688A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022121622.5A DE102022121622A1 (en) 2022-08-26 2022-08-26 Vehicle with braking device and method for operating the vehicle
DE102022121622.5 2022-08-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024041688A1 true WO2024041688A1 (en) 2024-02-29

Family

ID=87556055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2023/100553 WO2024041688A1 (en) 2022-08-26 2023-07-27 Vehicle with brake device and method for operating the vehicle

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102022121622A1 (en)
WO (1) WO2024041688A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2211568A (en) * 1987-10-23 1989-07-05 Northern Eng Ind Locomotives
DE102017124592A1 (en) * 2017-10-20 2019-05-09 Thyssenkrupp Ag Electric drive unit and motor vehicle
DE102020211442A1 (en) * 2020-09-11 2022-03-17 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Braking system for a vehicle and vehicle with a braking system
DE102021205073A1 (en) * 2021-05-19 2022-11-24 Zf Friedrichshafen Ag Passenger cars with electric rear-wheel drive

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT520430B1 (en) 2017-11-02 2019-04-15 Miba Frictec Gmbh Vehicle with an electric drive
DE102020214433A1 (en) 2020-11-17 2022-05-19 Continental Teves Ag & Co. Ohg Drive unit with an electric motor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2211568A (en) * 1987-10-23 1989-07-05 Northern Eng Ind Locomotives
DE102017124592A1 (en) * 2017-10-20 2019-05-09 Thyssenkrupp Ag Electric drive unit and motor vehicle
DE102020211442A1 (en) * 2020-09-11 2022-03-17 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Braking system for a vehicle and vehicle with a braking system
DE102021205073A1 (en) * 2021-05-19 2022-11-24 Zf Friedrichshafen Ag Passenger cars with electric rear-wheel drive

Also Published As

Publication number Publication date
DE102022121622A1 (en) 2024-02-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3697639B1 (en) Electrical power unit and motor vehicle
WO2018150008A1 (en) Axle drive unit comprising a brake system, drive axle and motor vehicle
EP3898359B1 (en) Vehicle axle with electric drive and eletro-hydraulic brake and further modules like gearbox, torque vectoring and parking brake
EP3597463B1 (en) E-axle module
WO2018185258A1 (en) Vehicle comprising transfer case and method for operating said vehicle
EP2241458B1 (en) Device for running on rails and corresponding vehicle
DE102007030091A1 (en) Drive train for motor vehicle, has driving motor, propelled axis with axle drive unit over which axle drive power is fed in side shafts
DE102014226385B4 (en) final drive
WO2019170513A1 (en) Electric vehicle axle device
DE102017101744B4 (en) Drive arrangement for a motor vehicle
DE102017103399A1 (en) Final drive unit with brake system, drive axle and motor vehicle
WO2024041688A1 (en) Vehicle with brake device and method for operating the vehicle
DE102022121623B3 (en) Drive arrangement for a vehicle, vehicle with the drive arrangement and additional module for the vehicle and/or the drive arrangement
EP3096967B1 (en) Drive train for a motor-driven, mobile working machine
DE102022121626B3 (en) Braking device for a drive arrangement of a vehicle and a vehicle with the drive arrangement
DE102016202725A1 (en) Gear arrangement for a motor vehicle
WO2024041690A1 (en) Vehicle having a drive arrangement with brake device
DE102015008586A1 (en) Method and device for damping a wheel stroke in a vehicle wheel drive device
DE102014219025A1 (en) Starting element for rail vehicles
DE102013219397A1 (en) driving device
DE102015119331B4 (en) Energy storage and recovery device
DE102018130628A1 (en) Clutch actuator for a friction clutch, as well as a parking lock device for preventing a standing motor vehicle from rolling away
DE102005045004A1 (en) Drive train in particular for commercial vehicle, comprises retarder as additional brake unit
DE102022132493B3 (en) Braking system of a motor vehicle driven electrically by means of an electric machine
DE102018209692B4 (en) Vehicle drive train with a device for actuating a switching device

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23750909

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1