DE-102017204370-B4 - Kraftfahrzeug

Abstract

Kraftfahrzeug, umfassend eine Bremsvorrichtung (7) mit wenigstens einem hydraulischen Bremskreislauf (8, 9) und eine elektrische Maschine (1), die zur Rekuperation während eines Bremsvorgangs ausgebildet ist, wobei der Stator der elektrischen Maschine (1) mittels wenigstens eines Lagers (2, 30, 38, 50) an der Karosserie (3) gelagert ist, welches dazu ausgebildet ist, ein durch die Rekuperation erzeugtes und dem Rekuperationsmoment (18) entsprechendes Reaktionsmoment aufzunehmen, wobei ein auf das wenigstens eine Lager (2, 30, 38, 50) wirkendes Reaktionsmoment erfassbar ist, wobei eine mittels der Bremsvorrichtung (7) erzeugte Bremskraft in Abhängigkeit des somit erfassten Rekuperationsmoments (18) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (2, 30, 38, 50) wenigstens eine Druckkammer (31 - 34, 44, 45, 54 - 57) aufweist, die mit einem Hydraulikkreislauf (15, 35, 36, 46, 58, 59) verbunden ist, wobei der Hydraulikkreislauf (15, 35, 36, 46, 58, 59) mit dem Bremskreislauf (8) verbunden ist, wobei ein auf das Lager (2, 30, 38, 50) wirkendes Rekuperationsmoment (18) eine Änderung der Menge eines Hydraulikfluids in dem Hydraulikkreislauf (15, 35, 36, 46, 58, 59) und eine Verringerung der Menge des Hydraulikfluids in dem Bremskreislauf (8) bewirkt.

Inventors

• Thomas Klinger
• Wolfgang Schmid
• Kai Volkmar

Assignees

• AUDI AG

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20170316

Claims (15)

1. Kraftfahrzeug, umfassend eine Bremsvorrichtung (7) mit wenigstens einem hydraulischen Bremskreislauf (8, 9) und eine elektrische Maschine (1), die zur Rekuperation während eines Bremsvorgangs ausgebildet ist, wobei der Stator der elektrischen Maschine (1) mittels wenigstens eines Lagers (2, 30, 38, 50) an der Karosserie (3) gelagert ist, welches dazu ausgebildet ist, ein durch die Rekuperation erzeugtes und dem Rekuperationsmoment (18) entsprechendes Reaktionsmoment aufzunehmen, wobei ein auf das wenigstens eine Lager (2, 30, 38, 50) wirkendes Reaktionsmoment erfassbar ist, wobei eine mittels der Bremsvorrichtung (7) erzeugte Bremskraft in Abhängigkeit des somit erfassten Rekuperationsmoments (18) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet , dass das Lager (2, 30, 38, 50) wenigstens eine Druckkammer (31 - 34, 44, 45, 54 - 57) aufweist, die mit einem Hydraulikkreislauf (15, 35, 36, 46, 58, 59) verbunden ist, wobei der Hydraulikkreislauf (15, 35, 36, 46, 58, 59) mit dem Bremskreislauf (8) verbunden ist, wobei ein auf das Lager (2, 30, 38, 50) wirkendes Rekuperationsmoment (18) eine Änderung der Menge eines Hydraulikfluids in dem Hydraulikkreislauf (15, 35, 36, 46, 58, 59) und eine Verringerung der Menge des Hydraulikfluids in dem Bremskreislauf (8) bewirkt.
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass das Lager (2, 30, 38, 50) vier Druckkammern (31 - 34, 44, 45, 54 - 57) aufweist, die paarweise mit jeweils einem Hydraulikkreislauf (15, 35, 36, 46, 58, 59) in Wirkverbindung stehen.
3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet , dass das Lager (2, 30, 38, 50) einen mit dem Stator verbundenen Lagerkern (37, 40, 51) aufweist, der bei einem anliegenden Rekuperationsmoment (18) eine Kraft auf eine oder auf die wenigstens eine Druckkammer (31 - 34, 44, 45, 54 - 57) ausübt.
4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet , dass der Lagerkern (40, 51) einen inneren und einen äußeren Lagerkernteil (42, 43, 52, 53) aufweist, wobei der Stator der elektrischen Maschine (1) mit dem inneren Lagerkernteil (42, 52) verbunden ist und wenigstens eine Druckkammer (44, 45, 54 - 57) zwischen dem inneren Lagerkernteil (42, 52) und dem äußeren Lagerkernteil (43, 53) vorgesehen ist, deren Volumen durch eine Relativbewegung zwischen innerem und äußerem Lagerkernteil (42, 43, 52, 53) veränderbar ist.
5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet , dass der äußere Lagerkernteil (43, 53) wenigstens einen Anschlag (49) für den inneren Lagerkernteil (42, 52) aufweist, wobei der innere Lagerkernteil (42, 52) bei einem wirkenden Antriebsmoment, das von der elektrischen Maschine (1) erzeugt und mittels des inneren Lagerkernteils (42, 52) in das Lager (2, 38, 50) eingeleitet wird, mit dem äußeren Lagerkernteil (43, 53) am Anschlag (49) in Anlage steht.
6. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet , dass zwischen dem inneren und dem äußeren Lagerkernteil (42, 43, 52, 53) vier Druckkammern (54 - 57) ausgebildet sind, deren Volumina bei einer Relativbewegung zwischen innerem und äußerem Lagerkernteil (42, 43, 52, 53) paarweise veränderbar sind.
7. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet , dass die Druckkammern (31 - 34) in das Lager (2, 30) einvulkanisiert sind.
8. Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass ein Sperrelement (19) vorgesehen ist, das dazu ausgebildet ist, den Hydraulikkreislauf (15, 35, 36, 46, 58, 59) von dem Bremskreislauf (8) zu trennen.
9. Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Hydraulikkreislauf (15, 35, 36, 46, 58, 59) mittels einer druckgesteuerten Ventileinrichtung (21) mit dem Bremskreislauf (8) verbunden ist, die dazu ausgebildet ist, bei Unterdruck im Hydraulikkreislauf (15, 35, 36, 46, 58, 59) eine Verbindung zwischen dem Hydraulikkreislauf (15, 35, 36, 46, 58, 59) und dem Bremskreislauf (8) herzustellen.
10. Kraftfahrzeug nach Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet , dass die druckgesteuerte Ventileinrichtung (21) dazu ausgebildet ist, eine Rückspeisung von Hydraulikfluid nach dem Bremsvorgang und/oder bei abfallendem Rekuperationsmoment (18) zu ermöglichen.
11. Kraftfahrzeug nach Anspruch 9 oder 10 , dadurch gekennzeichnet , dass eine Blende (37) zur Filterung hochfrequenter Anteile zwischen einem der Hydraulikkreisläufe (15, 35, 36, 46, 58, 59) und der druckgesteuerten Ventileinrichtung (21) vorgesehen ist.
12. Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass wenigstens zwei Lager (2, 30, 38, 50) vorgesehen sind, wobei die Bremskraft nur bei gegensinnigen Lagerbewegungen veränderbar ist.
13. Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass eine Trennkomponente (60) vorgesehen ist, über die die im Bremskreislauf (8) und im Hydraulikkreislauf (15) vorhandenen Hydraulikfluids getrennt sind, und die eine Druckübertragung von einem Hydraulikfluid auf das andere ermöglicht.
14. Kraftfahrzeug nach Anspruch 13 , dadurch gekennzeichnet , dass die Trennkomponente (60) einen doppelseitig Druck beaufschlagbaren Schwimmkolben, der in einem Gehäuse (61) geführt ist, aufweist.
15. Kraftfahrzeug nach Anspruch 13 oder 14 , dadurch gekennzeichnet , dass die Trennkomponente (60) als Entleerungsschutz für den Bremskreislauf (8) und den Hydraulikkreislauf (15) im Fall einer Undichtigkeit im jeweils anderen Kreislauf dient.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Bremsvorrichtung mit wenigstens einem hydraulischen Bremskreislauf und eine elektrische Maschine, die zur Rekuperation während eines Bremsvorgangs ausgebildet ist. Derartige Kraftfahrzeuge sind aus dem Stand der Technik bekannt. Diese weisen die elektrische Maschine als Antriebseinrichtung in Form eines Elektroantriebs oder zur Unterstützung in Form eines Hybrid-Antriebs auf. Die elektrische Maschine kann in beiden Fällen so gesteuert werden, dass während eines Bremsvorgangs durch Rekuperation Energie wiedergewonnen werden kann, die beispielsweise in einer Batterie oder einem anderen Energiespeicher gespeichert werden kann. Anschließend kann die Energie zum Antrieb der Fahrzeugachse verwendet werden, der die elektrische Maschine zugeordnet ist. Bei einem Bremsvorgang ist es sonach erstrebenswert, dass möglichst viel Energie durch Rekuperation wiedergewonnen werden kann, die elektrische Maschine demnach also maximal rekuperieren soll und somit eine Bremswirkung durch das erzeugte Rekuperationsmoment erzeugen soll. Dazu ist es erforderlich, dass ein über die Bremsanlage erzeugtes Bremsmoment nur insoweit vorliegt, dass das maximale Rekuperationsmoment noch ausgenutzt werden kann. Das bedeutet, dass eine hydraulische Bremsanlage, die parallel zu der elektrischen Maschine wirkt, bei der Rekuperation entsprechend weniger bremsen soll, damit möglichst viel der beim Bremsen abgebauten Energie in elektrische Energie umgewandelt und wiedergewonnen werden kann. Die durch Rekuperation erreichte Bremswirkung ist jedoch aus einer Vielzahl von Gründen nicht konstant, sondern beispielsweise vom Ladezustand der Batterie oder der Temperatur der elektrischen Maschine abhängig. Es ist daher notwendig, dass in Abhängigkeit der Rekuperation bzw. des konkret herrschenden Rekuperationsmoments eine Aufteilung der gesamten Bremsleistung zwischen der hydraulischen Bremsanlage und der durch Rekuperation erzeugten Bremsleistung möglich ist. Diese Fähigkeit wird auch als „Blendingfähigkeit“ bezeichnet. Aus DE 10 2012 020 880 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit einem Hybrid- oder Elektroantrieb bekannt, bei dem die Bremsleistung zwischen Rekuperationsleistung der elektrischen Maschine und der hydraulischen Bremsanlage aufgeteilt wird, indem ein als Kugelrampe ausgebildeter Aktuator mit der Abtriebswelle der elektrischen Maschine und der hydraulischen Bremsanlage verbunden ist, wobei eine Beeinflussung der Bremsanlage proportional zu dem von der Abtriebswelle übertragenen Moment ist. Demzufolge ist eine Übersetzung bzw. eine Übertragung von dem rotierenden System der Abtriebswelle in das karosseriefeste System der Bremsanlage notwendig, was rechentechnische Mittel zur Ermittlungen und Umsetzung der Modulationsstärke, insbesondere der Volumen- und/oder Druckvariation, voraussetzt. Ferner müssen Verfügbarkeits- und Sicherheitsüberlegungen in die Berechnung einfließen. Ferner ist bei einer derartigen Lösung nachteilig, dass bei höher dynamischen Drehzahländerungen der Maschine an ihrer Welle ein erheblicher Momentenanteil durch ihre eigene Trägheit gemessen wird, der jedoch nicht zu einem Ausgleich der durch die Bremsvorrichtung erzeugten Bremskraft führen soll. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein demgegenüber verbessertes Kraftfahrzeug anzugeben, das ohne aufwändige Rechenleistung auskommt. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, umfassend eine Bremsvorrichtung mit wenigstens einem hydraulischen Bremskreislauf und eine elektrische Maschine, die zur Rekuperation während eines Bremsvorgangs ausgebildet ist, wobei der Stator der elektrischen Maschine mittels wenigstens eines Lagers an der Karosserie gelagert ist, welches dazu ausgebildet ist, ein durch die Rekuperation erzeugtes und dem Rekuperationsmoment entsprechendes Reaktionsmoment aufzunehmen, wobei ein auf das wenigstens eine Lager wirkendes Reaktionsmoment erfassbar ist, wobei eine mittels der Bremsvorrichtung erzeugte Bremskraft in Abhängigkeit des somit erfassten Rekuperationsmoments veränderbar ist. Die Erfindung beruht sonach auf der Idee, dass das Rekuperationsmoment, das von der elektrischen Maschine während eines Bremsvorgangs erzeugt wird, zum einen zum Abbremsen der Räder vorliegt und zum anderen als Reaktionsmoment an dem wenigstens einen Lager, mittels dem die elektrische Maschine, insbesondere der Stator der elektrischen Maschine, an der Karosserie des Kraftfahrzeugs gelagert ist, aufgenommen wird. Demzufolge kann das Reaktionsmoment, das auf das wenigstens eine Lager wirkt, erfasst werden und als Information darüber dienen, inwieweit die elektrische Maschine rekuperiert und inwieweit demzufolge die hydraulisch durch die Bremsvorrichtung erzeugte Bremskraft verändert werden soll, um ein maximal mögliches Rekuperationsmoment auszunutzen. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird das Rekuperationsmoment sonach nicht an der sich drehenden Abtriebswelle abgegriffen bzw. bes