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Title:
METHOD FOR CONTROLLING A HYDRODYNAMIC RETARDER THAT CAN BE DISENGAGED BY A DISCONNECT CLUTCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/195051
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method for controlling a hydrodynamic retarder in a motor vehicle, which hydrodynamic retarder can be disengaged by a disconnect clutch. The motor vehicle has a drive motor, the power output of which can be controlled by means of an actuator such as a foot pedal or lever and which drive motor is operated in a first operating state, called traction operation, in dependence on the operation of the actuator, in which traction operation drive power of the drive motor is transmitted to drive wheels by means of a drive train of the motor vehicle in order to accelerate the motor vehicle, and in a second operating state, called overrun operation, in which drive power is transmitted from the drive wheels into the drive train. The hydrodynamic retarder has a driven bladed rotor and a bladed stator or a driven bladed rotor and a bladed counter-rotating rotor driven in a direction opposite the direction of the driven bladed rotor, which together form a working chamber that can be filled with a working medium and drained of said working medium, and the rotor can be selectively disengaged from the drive train and connected to the drive train in a rotationally fixed manner by means of a disconnect clutch, such that, in braking operation initiated by a vehicle driver or driver assistance system, the rotor is driven via the closed disconnect clutch in relation to the stationary stator or in a direction opposite the direction of the counter-rotating rotor and, with the working chamber filled, torque is transmitted from the rotor to the stator or the counter-rotating rotor, and, in non-braking operation initiated by the vehicle driver or the driver assistance system, with the disconnect clutch open, the drive power transmission to the rotor and/or the counter-rotating rotor is interrupted and the working chamber is drained of the working medium. In the transition from the non-braking operation to the braking operation, the disconnect clutch is closed and the working chamber is filled with working medium, and, in the transition from the braking operation to the non-braking operation, the working chamber is drained of the working medium and the disconnect clutch is opened simultaneously or at a delay. The method is characterized in that, in the overrun operation, an acceleration of the motor vehicle is detected or determined and compared with a specified acceleration limit value, and, in the non-braking operation, the disconnect clutch is closed independently of an initiation of the braking operation by the vehicle driver or the driver assistance system and the working chamber is kept drained if the acceleration lies above the acceleration limit value.

Inventors:
ADAMS WERNER (DE)
LAUKEMANN DIETER (DE)
MENNE ACHIM (DE)
SCHADE RAVI (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/057583
Publication Date:
December 11, 2014
Filing Date:
April 15, 2014
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (DE)
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Claims:
Patentansprüche 1 . Verfahren zum Steuern eines über eine Trennkupplung (11) abkoppelbaren hydrodynamischer Retarders (1) in einem Kraftfahrzeug,

1.1 das einen über einen Aktuator (24) wie Fußpedal oder Hebel in seiner Leistungsabgabe steuerbaren Antriebsmotor (21) aufweist,

1.2 der in Abhängigkeit der Betätigung des Aktuators (24) in einem ersten Betriebszustand, einem sogenannten Traktionsbetrieb betrieben wird, in weichem Antriebsleistung des Antriebsmotors (21) über einen

Antriebsstrang (27) des Kraftfahrzeugs zur Beschleunigung des

Kraftfahrzeugs auf Antriebsräder (26) übertragen wird, und in einem zweiten Betriebszüstand, dem sogenannten Schubbetrieb betrieben wird, in welchem Antriebsleistung von den Antriebsrädern (26) in den

Antriebsstrang (27) übertragen wird; wobei

1.3 der hydrodynamische Retarder (1) einen angetriebenen beschaufelten Rotor (2) und einen beschaufelten Stator (3) oder einen angetriebenen beschaufelten Rotor (2) und einen in Gegenrichtung hierzu angetriebenen beschaufelten GegenIaufrotor aufweist, die miteinander einen mit einem Arbeitsmedium befüllbaren und von diesem entleerbaren Arbeitsraum (7) ausbilden,

1.4 der Rotor (2) mitteis einer Trennkupplung (11) wahlweise vom

Antriebsstrang (27) abkoppelbar und mit diesem drehfest verbindbar ist, sodass

1.5 in einem von einem Fahrzeugführer oder Fahrerassistenzsystem initiierten Bremsbetrieb der Rotor (2) über die geschlossene Trennkupplung (11) gegenüber dem stationären Stator (3) oder entgegengesetzt zu dem Gegenlaufrotor angetrieben wird und bei befülltem Arbeitsräum (7) Drehmoment vom Rotor (2) auf den Stator (3) oder den Gegenlaufrotor übertragen wird, und

1.6 in einem vom Fahrzeugführer oder dem Fahrerassistenzsystem initiierten Nichtbremsbetrieb mit geöffneter Trennkupplung (11) die

Antriebsleistungsübertragung zu dem Rotor (2) und/oder dem

Gegenlaufrotor unterbrochen wird und der Arbeitsraum (7) vom

Arbeitsmedium entleert ist; wobei

1.7 beim Übergang vom Nichtbremsbetrieb zum Bremsbetrieb die

Trennkupplung (11) geschlossen und der Arbeitsraum (7) mit

Arbeitsmedium befüllt wird und beim Übergang vorn Bremsbetrieb zum Nichtbremsbetrieb der Arbeitsraum (7) vom Arbeitsmedium entleert und die Trennkupplung (11) zeitgleich oder verzögert geöffnet wird;

dadurch gekennzeichnet, dass

1.8 im Schubbetrieb eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs erfasst oder

ermittelt wird und mit einem vorgegebenen Beschleunigungsgrenzwert verglichen wird, und dabei

1.9 im Nichtbremsbetrieb die Trennkupplung (11) unabhängig von einer

Initiierung des Bremsbetriebs durch den Fahrzeugführer oder das

Fahrerassistenzsystem die Trennkupplung (11) geschlossen und der Arbeitsraum (7) entleert gehalten wird, wenn die Beschleunigung oberhalb des Beschleunigungsgrenzwertes liegt.

2. Verfahren zum Steuern eines über eine Trennkupplung (11) abkoppelbaren hydrodynamischer Retarders (1) in einem Kraftfahrzeug,

2.1 das einen über einen Aktuator (24) wie Fußpedal oder Hebel in seiner

Leistungsabgabe steuerbaren Antriebsmotor (21) aufweist,

2.2 der in Abhängigkeit der Betätigung des Aktuators (24) in einem ersten Betriebszustand, einem sogenannten Traktionsbetrieb betrieben wird, in welchem Antriebsleistung des Antriebsmotors (21) über einen

Antriebsstrang (27) des Kraftfahrzeugs zur Beschleunigung des

Kraftfahrzeugs auf Antriebsräder (26) übertragen wird, und in einem zweiten Betriebszustand, dem sogenannten Schubbetrieb betrieben wird, in welchem Antriebsleistung von den Antriebsrädern (26) in den

Antriebsstrang (27) übertragen wird; wobei

2.3 der hydrodynamische Retarder (1) einen angetriebenen beschaufelten Rotor (2) und einen beschaufelten Stator (3) oder einen angetriebenen beschaufelten Rotor (2) und einen in Gegenrichtung hierzu angetriebenen beschaufeiten Gegenlaufrotor aufweist, die miteinander einen mit einem Arbeitsmedium befüfibaren und von diesem entleerbaren Arbeitsraum (7) ausbilden,

2.4 der Stator (3) mit der Trennkupplung (11) wahlweise gegenüber einer stationären Abstützung abkoppelbar und mit dieser drehfest verbindbar ist oder der Gegenlaufrotor mit der Trennkuppfung (11) wahlweise vom Antriebsstrang (27) abkoppelbar und mit diesem verbindbar ist, sodass 2.5 in einem vom Fahrzeugführer oder einem Fahrerassistenzsystem initiierten Bremsbetrieb der Rotor (2) bei geschlossener Trennkuppiung (11) gegenüber dem stationären Stator (3) oder gegenüber dem in

Gegenrichtung hierzu angetriebenen Gegenlaufrotor angetrieben wird und bei befülltem Arbeitsraum (7) Drehmoment vom Rotor (2) auf den Stator (3) oder den Gegenlaufrotor übertragen wird, und

2.6 in einem vom Fahrzeugführer oder dem Fahrerassistenzsystem initiierten Nichtbremsbetrieb mit geöffneter Trennkupplung (11) die Kopplung des Stators (3) gegenüber der stationären AbStützung oder die

Antriebsieistungsübertragung vom Antriebsstrang (27) zum Gegenlaufrotor unterbrochen ist, wobei

2.7 beim Übergang vom Nichtbremsbetrieb zum Bremsbetrieb die

Trennkupplung (11) geschlossen und der Arbeitsraum (7) mit

Arbeitsmedium befüllt wird und beim Übergang vom Bremsbetrieb zum Nichtbremsbetrieb der Arbeitsraum (7) vom Arbeitsmedium entleert und die Trennkupplung (11) zeitgleich oder verzögert geöffnet wird; dadurch gekennzeichnet, dass

2.8 im Schubbetrieb eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs erfasst oder ermittelt wird und mit einem vorgegebenen Beschleunigungsgrenzwert verglichen wird, und dabei

2.9 im Nichtbremsbetrieb die Trennkuppfung (11) unabhängig von einer

Initiierung des Bremsbetriebs durch den Fahrzeugführer oder das

Fahrerassistenzsystem die Trennkupplung (11) geschlossen und der Arbeitsraum (7) entleert gehalten wird, wenn die Beschleunigung oberhalb des Beschleunigungsgrenzwertes liegt,

3. Verfahren zum Steuern eines über eine Trennkupplung (11) abkoppelbaren hydrodynamischer Retarders (1) in einem Kraftfahrzeug,

3.1 das einen über einen Aktuator (24) wie Fußpedai oder Hebel in seiner Leistungsabgabe steuerbaren Antriebsmotor (21) aufweist,

3.2 der in Abhängigkeit der Betätigung des Aktuators (24) in einem ersten Betriebszustand, einem sogenannten Traktionsbetrieb betrieben wird, in welchem Antriebsleistung des Antriebsmotors (21) über einen

Antriebsstrang (27) des Kraftfahrzeugs zur Beschleunigung des

Kraftfahrzeugs auf Antriebsräder (26) übertragen wird, und in einem zweiten Betriebszustand, dem sogenannten Schubbetrieb betrieben wird, in welchem Antriebsleistung von den Antriebsrädern (26) in den

Antriebsstrang (27) übertragen wird; wobei

3.3 der hydrodynamische Retarder (1) einen angetriebenen beschaufelten Rotor (2) und einen beschaufeiten Stator (3) oder einen angetriebenen beschaufelten Rotor (2) und einen in Gegenrichtung hierzu angetriebenen beschaufelten Gegenlaufrotor aufweist, die miteinander einen mit einem Arbeitsmedium befüllbaren und von diesem entleerbaren Arbeitsräum (7) ausbilden,

3.4 der Rotor (2) mittels einer Trennkupplung (11) wahlweise vom

Antriebsstrang (27) abkoppelbar und mit diesem drehfest verbindbar ist, sodass .

3.5 in einem von einem Fahrzeugführer oder Fahrerassistenzsystem initiierten Bremsbetrieb der Rotor (2) über die geschlossene Trennkupplung (11) gegenüber dem stationären Stator (3) oder entgegengesetzt zu dem Gegen lauf rotor angetrieben wird und bei befülltem Arbeits räum (7) Drehmoment vom Rotor (2) auf den Stator (3) oder den Gegenlaufrotor übertragen wird, und

3.6 in einem vom Fahrzeugführer oder dem Fahrerassistenzsystem Initiierten

Nichtbremsbetrieb mit geöffneter Trennkupplung (11) die

Antriebsleistungsübertragung zu dem Rotor (2) und/oder dem

Gegenlaufrotor unterbrochen wird und der Arbeitsraum (7) vom

Arbeitsmedium entleert ist; wobei

3.7 beim Übergang vom Nichtbremsbetrieb zum Bremsbetrieb die

Trennkuppiung (11) geschlossen und der Arbeitsraum (7) mit

Arbeitsmedium befüilt wird und beim Übergang vom Bremsbetrieb zum Nichtbremsbetrieb der Arbeitsraum (7) vom Arbeitsmedium entleert und die Trennkupplung (11) zeitgleich oder verzögert geöffnet wird;

dadurch gekennzeichnet, dass

3.8 im Schubbetrieb die Topographie der Fahrstrecke, die das Kraftfahrzeug gerade zurücklegt, erfasst oder ermittelt wird und dabei

3.9 im Nichtbremsbetrieb die Trennkupplung (11) unabhängig von einer

Initiierung des Bremsbetriebs durch den Fahrzeugführer oder das

Fahrerassistenzsystem in Abhängigkeit der Topographie geschlossen wird.

4. Verfahren zum Steuern eines über eine Trennkupplung (11) abkoppelbaren hydrodynamischer Retarders (1) in einem Kraftfahrzeug,

4.1 das einen über einen Aktuator (24) wie Fußpedal oder Hebel in seiner Leistungsabgabe steuerbaren Antriebsmotor (21) aufweist,

4.2 der in Abhängigkeit der Betätigung des Aktuators (24) in einem ersten Betriebszustand, einem sogenannten Traktionsbetrieb betrieben wird, in welchem Antriebsleistung des Antriebsmotors (21) über einen

Antriebsstrang (27) des Kraftfahrzeugs zur Beschleunigung des

Kraftfahrzeugs auf Antriebsräder (26) übertragen wird, und in einem zweiten Betriebszustand, dem sogenannten Schubbetrieb betrieben wird, in weichem Antriebsleistung von den Antriebsrädern (26) in den

Antriebsstrang (27) übertragen wird; wobei

4.3 der hydrodynamische Retarder (1) einen angetriebenen beschaufeiten Rotor (2) und einen beschaufelten Stator (3) oder einen angetriebenen beschaufelten Rotor (2) und einen in Gegenrichtung hierzu angetriebenen beschaufelten Gegenlaufrotor aufweist, die miteinander einen mit einem Arbeitsmedium befüll baren und von diesem entleerbaren Arbeitsraum (7) . ausbilden,

4.4 der Stator (3) mit der Trennkupplung (11) wahlweise gegenüber einer stationären Abstützung abkoppelbar und mit dieser drehfest verbind bar ist oder der Gegenlaufrotor mit der Trennkupplung (11) wahlweise vom Antriebsstrang (27) abkoppelbar und mit diesem verbindbar ist, sodass 4.5 in einem vom Fabrzeugführer oder einem Fahrerassistenzsystem initiierten Bremsbetrieb der Rotor (2) bei geschlossener Trennkupplung (11) gegenüber dem stationären Stator (3) oder gegenüber dem in

Gegenrichtung hierzu angetriebenen Gegenlaufrotor angetrieben wird und bei befülltem Arbeitsraum (7) Drehmoment vom Rotor (2) auf den Stator (3) oder den Gegenlaufrotor übertragen wird, und

4.6 in einem vom Fahrzeugführer oder dem Fahrerassistenzsystem initiierten Nichtbremsbetrieb mit geöffneter Trennkupplung (11) die Kopplung des Stators (3) gegenüber der stationären Abstützung oder die Antriebsleistungsübertragung vom Antriebsstrang (27) zum Gegenlauf rotor unterbrochen ist, wobei

4.7 beim Übergang vom Nichtbremsbetrieb zum Bremsbetrieb die

Trennkupplung (11) geschlossen und der Arbeitsraum (7) mit

Arbeitsmedium befüllt wird und beim Übergang vom Bremsbetrieb zum Nichtbremsbetrieb der Arbeitsraum (7) vom Arbeitsmedium entleert und die Trennkupplung (11) zeitgleich oder verzögert geöffnet wird;

dadurch gekennzeichnet, dass

4.8 im Schubbetrieb die Topographie der Fahrstrecke, die das Kraftfahrzeug gerade zurücklegt, erfasst oder ermittelt wird und dabei

4.9 im Nichtbremsbetrieb die Trennkupplung (11) unabhängig von einer

Initiierung des Bremsbetriebs durch den Fahrzeugführer oder das

Fahrerassistenzsystem in Abhängigkeit der Topographie geschlossen wird. 5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die im Schubbetrieb im Nichtbremsbetrieb geschlossene

Trennkupplung (11) erst mit Beginn des nächsten Traktionsbetriebs wieder geöffnet wird. 6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die im Schubbetrieb im Nichtbremsbetrieb geschlossene

Trennkupplung (11) im Schubbetrieb wieder geöffnet wird, sobald die erfasste oder ermittelte Beschleunigung unterhalb des

Beschleunigungsgrenzwertes, insbesondere um einen vorgegebenen Betrag unterhalb des Beschleunigungsgrenzwertes liegt.

7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die im Schubbetrieb im Nichtbremsbetrieb geschlossene Trennkupplung (11) im Schubbetrieb in Abhängigkeit der Topographie wieder geöffnet wird.

8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die im Schubbetrieb im Nichtbremsbetrieb geschlossene

Trennkupplung (11) auch mit Beginn des nächsten Traktionsbetriebs wieder geöffnet wird.

9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4 und insbesondere einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass aus der

Topographie ein Gefälle eines gerade vom Kraftfahrzeug befahrenen Streckenabschnitts und/oder eines diesem unmittelbar oder mittelbar folgenden Streckenabschnitts der Fahrstrecke ermittelt wird und dieses Gefälle mit einem vorgegebenen Gefällegrenzwert verglichen wird, wobei im Nichtbremsbetrieb die Trennkupplung (11) geschlossen wird, wenn das Gefälle größer als der Gefällegrenzwert ist.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die im

Schubbetrieb im Nichtbremsbetrieb geschlossene Trennkuppiung (11) im Schubbetrieb wieder geöffnet wird, sobald das Gefälle unterhalb des Gefällegrenzwertes, insbesondere um einen vorgegebenen Betrag unterhalb des Gefällegrenzwertes liegt.

Description:
Verfahren zum Steuern eines über eine Trennkupplung

abkoppelbaren hydrodynamischen Retarders

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines über eine Trennkupplung abkoppelbaren hydrodynamischen Retarders in einem

Kraftfahrzeug mit einem Antriebsmotor, im Einzelnen gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.

Es ist bekannt, Kraftfahrzeuge mit einem hydrodynamischen Retarder, auch hydrodynamische Bremse genannt, auszurüsten, um das Kraftfahrzeug in der Regel neben einer Bremsung mit der sogenannten verschleißbehafteten

Betriebsbremse (Reibbremse) verschleißfrei abbremsen zu können. Ein solcher hydrodynamischer Retarder ist in verschiedenen Bauformen bekannt. Allen ist gemein, dass wenigstens zwei beschaufelte Räder oder Kränze gemeinsam wenigstens einen mit einem Arbeitsmedium befüllbaren und von diesem entleerbaren Arbeitsraum ausbilden, um über eine hydrodynamische

Kreislaufströmung des Arbeitsmediums im Arbeitsraum Drehmoment vom ersten Schaufelrad auf das zweite Schaufelrad zu übertragen und dadurch das erste Schaufelrad abzubremsen. Eine erste Ausführungsform, wie sie die vorliegende Erfindung betrifft, weist dabei einen sogenannten Rotor und einen sogenannten Stator auf, wobei das den Rotor ausbildende beschaufelte Rad gegenüber einem Stator umläuft, der durch ein stationäres Schaufelrad oder einen stationären Schaufelkranz gebildet wird. Eine zweite gattungsgemäße Ausführungsform sieht vor, dass ein umlaufender Rotor und ein in Gegenrichtung hierzu umlaufender Gegenlaufrotor gemeinsam den Arbeitsraum ausbilden, um mittels des

Arbeitsmediums Antriebsleistung vom Rotor auf den Gegenlaufrotor zu

übertragen. Es ist nun bekannt, dass hydrodynamische Retarder auch im sogenannten Nichtbremsbetneb, das heißt, wenn mit ihnen keine Bremsleistung erzeugt werden soll, immer noch eine gewisse Bremswirkung auf die sie antreibende Weife oder das sonstige Bauteil ausüben, da im Arbeitsraum eine Kreislaufströmung von Luft ausgebildet wird, die ein entsprechendes geringes Restbremsmoment zwischen den Schaufelrädern überträgt. Ein solches Restbremsmoment führt zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch des Antriebsmotors des Kraftfahrzeugs, da dieser gegen das Restbremsmoment arbeitet. Es ist daher bereite vorgeschlagen worden, eine Trennkupplung vorzusehen, mittels welcher der hydrodynamische Retarder abkoppelbar ist, um dadurch jeglichem Aufbau einer Kreislaufströmung im Arbeitsraum die physikalische Grundlage zu entziehen. Bei der erstgenannten gattungsgemäßen

Ausführungsform des hydrodynamischen Retarders, wie sie auch gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein kann, ist die Trennkupplung in der

Triebverbindung zum Rotor vorgesehen, um diesen wahlweise im Bremsbetrieb anzutreiben oder im Nichtbremsbetrieb den Antrieb zu unterbrechen, das heißt beim Übergang vom Bremsbetrieb zum Nichtbremsbetrieb die Trennkuppiung zu öffnen und beim Übergang vom Nichtbremsbetrieb zum Bremsbetrieb die

Trennkupplung zu schließen. Zugleich ist es natürlich erforderlich, beim Übergang vom Nichtbremsbetrieb zum Bremsbetrieb den Arbeitsraum mit Arbeitsmedium zu. befüllen und, um eine Überlastung der Trennkupplung beim Synchronisieren zu vermeiden, beim Übergang vom Bremsbetrieb zum Nichtbremsbetrieb den Arbeitsraum vom Arbeitsmedium zu entleeren. Alternativ kann die Trennkupplung auch zwischen dem Stator und einer stationären Abstützung vorgesehen sein, um durch Schließen der Trennkupplung beim Übergang vom Nichtbremsbetrieb zum Brems betrieb den Stator festzuhalten, sodass in den Arbeitsraum eingeleitetes Arbeitsmedium entsprechend eine Kreislaufströmung zwischen dem Rotor und dem Stator ausbildet, und durch Öffnen der Trennkuppiung beim Übergang vom Bremsbetrieb zum Nichtbremsbetrieb die stationäre Abstützung des Stators zu beenden, sodass der Stator frei mit dem Rotor umläuft und sich dadurch keine Kreislaufströmung im dann vom Arbeitsmedium entleerten Arbeitsraum ausbilden kann. Schließlich kann auch ein hydrodynamischer Retarder mit einem

sogenannten Gegenlaufrotor eine Trennkupplung in der Triebverbindung zum Gegenlaufrotor aufweisen, sodass dieser bei geschlossener Trennkupplung im Bremsbetrieb gegenläufig zum Rotor angetrieben wird und bei geöffneter Trennkupplung im Nichtbremsbetrieb wiederum frei mit dem Rotor umläuft, sodass mangels Drehzahldifferenz zwischen Rotor und Gegenlaufrotor sich ebenfalls keine Kreislaufströmung im Arbeitsraum ausbilden kann.

Die vorliegende Erfindung betrifft alle der vorgenannten Ausführungsformen von hydrodynamischen Retardern. Neben baulichen und mit zusätzlichen Herstellungs- und Wartungskosten verbundenen Nachteilen bedeutet die Integration einer Trennkupplung, die beim Übergang vom Nichtbremsbetrieb zum Bremsbetrieb geschlossen und beim Übergang vom Bremsbetrieb zum Nichtbremsbetrieb geöffnet wird, dass der Aufbau eines Bremsmomentes mit dem hydrodynamischen Retarder nach einem entsprechenden Einschaltbefehl (Initiierung) durch den Fahrzeugführer, beispielsweise durch Betätigen eines entsprechenden Bremsaktuators, oder durch ein Fahrerassistenzsystem erst dann erfolgen kann, wenn sowohl die

Trennkupplung geschlossen wurde als auch eine der Höhe des angeforderten Bremsmomentes entsprechende Arbeitsmediummenge in den Arbeitsraum eingebracht wurde, wobei eine entsprechende Luftmenge aus dem Arbeitsraum verdrängt werden muss, was das Einbringen verzögert. Um zu vermeiden, dass die Trennkupplung beim Synchronisieren bereits gegen ein vom Retarder aufgebrachtes Bremsmoment arbeitet, erfolgt das Schließen der Trennkupplung und das Einbringen des Arbeitsmediums in den Arbeitsraum mit oder ohne überlappende Zeitspannen hintereinander, wobei mit dem Schließen der

Trennkupplung zuerst begonnen wird. Die notwendige Zeitspanne, bis das gewünschte Bremsmoment zur Verfügung steht, addiert sich demnach aus den beiden hintereinander vorgesehenen Zeitspannen zum Schließen der

Trennkupplung und zum Einbringen des Arbeitsmediums in den Arbeitsraum,

Um das vom Fahrzeugführer oder einem Fahrerassistenzsystem angeforderte Bremsmoment nach der Initiierung eines Bremsvorganges schneller zur Verfügung stellen zu können, wurde in der DE 10 2007 024 698 A1 bereits vorgeschlagen, bereits dann, wenn sich der Antriebsmotor eines Kraftfahrzeugs in einem sogenannten Schub betrieb oder im Leerlauf befindet, vorsorglich die

Trennkupplung zu schließen, auch wenn noch keine Initiierung eines

Bremsvorganges durch den Fahrzeugführer oder ein Fahrerassistenzsystem erfolgt ist. Wenn dann nachfolgend der Fahrzeugführer oder das Fahrerassistenzsystem eine Bremsung mit dem hydrodynamischen Retarder, das heißt den Übergang vom Nichtbremsbetrieb zum Bremsbetrieb anfordert, so braucht nur noch der Arbeitsraum des hydrodynamischen Retarders mit Arbeitsmedium befüllt werden, die Verzögerung zwischen der Initiierung des Bremsbetriebs und dem tatsächlich durch den hydrodynamischen Retarder zur Verfügung gestellten Bremsmoment durch einen Schließvorgang der Trennkupplung entfällt.

In der Praxis hat sich nun herausgestellt, dass die vorgeschlagene Lösung zu einer befriedigenden Ansprechzeit des hydrodynamischen Retarders führt, allerdings die Lebensdauer der Trennkupplung reduziert ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs dargestellte Verfahren derart zu verbessern, dass im Wesentlichen ohne

Verzögerung beim zur Verfügung Stellen des Bremsmomentes mit dem hydrodynamischen Retarder nach der Initiierung des Bremsbetriebs die

Lebensdauer der Kupplung verlängert werden kann.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß der

unabhängigen Ansprüche gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann die Anzahl der Schließvorgänge der Trennkupplung ganz erheblich reduziert werden, was deren Lebensdauer deutlich verlängert. So wird nämlich nicht mehr in jedem Schubbetrieb des Antriebsmotors die Trennkupplung geschlossen, sondern nur unter ganz bestimmten

Voraussetzungen. Die Voraussetzungen sind dabei derart gewählt, dass eine Initiierung des Bremsbetriebs durch den Fahrzeugführer oder ein

Fahrerassistenzsystem im Schubbetrieb in aller Regel nur dann erfolgt, wenn bereits die Trennkupplung geschlossen wurde. Es tritt somit keine nennenswerte Anzahl von Verzögerungen beim Aufbau des Bremsmomentes im Vergleich zum bekannten Verfahren auf.

Bei allen Alternativen des erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern eines über eine Trennkupplung abkoppelbaren hydrodynamischen Retarders in einem Kraftfahrzeug ist der Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs, der der Beschleunigung des Kraftfahrzeugs durch den Antrieb von Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs über einen sogenannten Antriebsstrang dient, in seiner Leistungsabgabe steuerbar. Die Leistungsabgabe wird entsprechend der Betätigung eines Aktuators durch den Fahrzeugführer oder ein Fahrerassistenzsystem gesteuert oder geregelt. In einem ersten Betriebszustand des Antriebsmotors, dem sogenannten Traktionsbetrieb, wird Antriebsleistung des Antriebsmotors über den Antriebsstrang des

Kraftfahrzeugs zur Beschleunigung des Kraftfahrzeugs auf die Antriebsräder übertragen und in einem zweiten Betriebszustand, dem sogenannten Schubbetrieb, wird Antriebsleistung von den Antriebsrädern in den Antriebsstrang übertragen und insbesondere bis zum Antriebsmotor, Im zweiten Betriebszustand bremst somit der Antriebsstrang und insbesondere der Antriebsmotor, wenn er nicht abgekoppelt ist, das Kraftfahrzeug.

Der hydrodynamische Retarder weist, wie eingangs dargestellt, entweder einen angetriebenen beschaufelten Rotor und einen beschaufelten Stator oder einen angetriebenen beschaufeiten Rotor und einen in Gegenrichtung hierzu

angetriebenen beschaufelten Gegen laufrotor auf, die miteinander einen mit Arbeitsmedium befüllbaren und von diesem entleerbaren Arbeitsraum ausbilden. Ferner ist eine Trennkupplung vorgesehen, mittels welcher der hydrodynamische Retarder wahlweise vom Antriebsstrang abkoppelbar und mit diesem verbindbar ist, um im Bremsbetrieb ein hydrodynamisches Bremsmoment des

hydrodynamischen Retarders in den Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs einzuleiten und im Nichtbremsbetrieb die Einleitung eines Bremsmomentes zu vermeiden. Dabei kann, wie eingangs dargestellt, die Trennkupplung in der Triebverbindung zum Rotor und/oder zum Gegenlaufrotor vorgesehen sein, um diesen

entsprechend im geschlossenen Zustand der Trennkupplung anzutreiben und die Antriebsleistungsübertragung im geöffneten Zustand der Trennkupplung zu unterbinden. Alternativ ist es möglich, die Trennkupplung zwischen dem Stator und einer stationären Abstützung vorzusehen, sodass im Bremsbetrieb der Stator bei geschlossener Trennkupplung drehfest an der stationären Abstützung angebunden ist und im Nichtbremsbetrieb der Stator frei mit dem Rotor umlaufen kann. Auch bei einem mit einer Trennkupplung versehenen Gegenlaufrotor kann dieser im Nichtbremsbetrieb bei einer Ausführungsform der Erfindung frei mit dem Rotor umlaufen, wohingegen er im Bremsbetrieb bei geschlossener Trennkupplung gegenläufig zum Rotor angetrieben wird. Bei dieser Ausführungsform wird der Rotor stets angetrieben, im Unterschied zu einer alternativen erfindungsgemäßen Ausführungsform, bei welcher Rotor und Gegenlaufrotor gemeinsam mit einer Trennkupplung abkoppelbar sind,

Gemäß einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nun im Schubbetrieb die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs erfasst oder ermittelt und mit einem vorgegebenen Beschleunigungsgrenzwert verglichen. Der

Beschleunigungsgrenzwert kann ein konstanter Wert sein oder in Abhängigkeit von Randbedingungen variabel vorgegeben werden. Erfindungsgemäß wird dabei, das heißt ebenfalls im Schubbetrieb, im Nichtbremsbetrieb die Trennkupplung unabhängig von einer Initiierung des Bremsbetriebs durch den Fahrzeugführer oder das Fahrerassistenzsystem geschlossen und der Arbeitsraum vom

Arbeitsmedium entleert, gehalten, wenn die Beschleunigung oberhalb des

Beschleunigungsgrenzwertes liegt. Insbesondere wird anderenfalls auch im

Schubbetrieb die Trennkupplung offen gehalten, solange keine Initiierung des Bremsbetriebs durch den Fahrzeugführer oder das Fahrerassistenzsystem erfolgt.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Schubbetrieb die Topographie der Fahrstrecke, die das Kraftfahrzeug gerade zurücklegt, erfasst oder ermittelt und dabei, das. heißt ebenfalls im Schubbetrieb, im Nichtbremsbetrieb die Trennkupplung unabhängig von einer Initiierung des Bremsbetriebs durch den Fahrzeugführer oder das Fahrerassistenzsystem in Abhängigkeit der Topographie geschlossen.

Beispielsweise kann aus der Topographie ein Gefälle eines gerade vom

Kraftfahrzeug befahrenen Streckenabschnitts und/oder eines diesem unmittelbar · oder mittelbar folgenden Streckenabschnitts der Fahrstrecke ermittelt werden und das ermittelte Gefälle mit einem vorgegebenen Gefällegrenzwert verglichen werden, wobei im Nichtbremsbetrieb die Trennkupplung geschlossen wird - unabhängig von einer Initiierung des Bremsbetriebs durch den Fahrzeugführer oder das Fahrerassistenzsystem -, wenn das Gefalle größer als der Gefällegrenzwert ist. Bezüglich der Vorgabe eines Grenzwertes für das Gefälle gilt das zuvor zur Vorgabe des Beschleunigungsgrenzwertes Gesagte.

Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die im Schubbetrieb im Nichtbremsbetrieb geschlossene Trennkupplung mit Beginn des nächsten

Traktionsbetriebs wieder geöffnet, da dann angenommen werden kann, dass die Initiierung des Bremsbetriebs durch den Fahrzeugführer oder das

Fahrerassistenzsystem in der nachfolgenden Zeit unwahrscheinlich ist. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Trennkupplung bereits im selben Schubbetriebszustand, bei welchem im Nichtbremsbetrieb die Trennkupplung zuvor geschlossen wurde, wieder geöffnet wird, sobald eine vorgegebene

Randbedingung eintritt. Beispielsweise kann die Randbedingung sein, dass die erfasste oder ermittelte Beschleunigung des Kraftfahrzeugs wieder unterhalb des Beschleunigungsgrenzwertes, insbesondere um einen vorgegebenen Betrag unterhalb des Beschleunigungsgrenzwertes liegt, fetzteres um eine Hysterese auszubilden. Bei Berücksichtigung der Topographie beim Schließen der

Trennkupplung kann im selben Schubbetrieb auch die Topographie wieder als auslösendes Ereignis für das Öffnen der Trennkupplung vorgesehen sein, das heißt die Trennkupplung in Abhängigkeit der Topographie wieder geöffnet werden. Wenn aus der Topographie ein Gefälle ermittelt wird, kann die geschlossene Trennkupplung beispielsweise wieder im selben Schubbetrieb, wie die Schließung erfolgte, geöffnet werden, sobald das Gefälle unterhalb des Gefällegrenzwertes, insbesondere mit einem vorgegebenen Betrag unterhalb des Gefällegrenzwertes liegt.

Das erfindungsgemäße vorsorgliche Schließen der Trennkupplung im Schubbetrieb im Nichtbremsbetrieb kann zusätzlich in Abhängigkeit weiterer Eingangsgrößen erfolgen, beispielsweise des Beladungszustandes beziehungsweise

Gesamtgewichtes des Kraftfahrzeuges, letzteres insbesondere bei der Berücksichtigung des Gefälles, Beispielsweise kann bei einem vergleichsweise schwerer beladenen Kraftfahrzeug ein Schließen der Trennkupplung bereits bei einem kleineren Grenzwert erfolgen als bei einem vergleichsweise leichteren Kraftfahrzeug. Ein weiteres Beispiel für eine Eingangsgröße ist die

Fahrzeuggeschwindigkeit. Beispielsweise kann der Grenzwert in Abhängigkeit der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit variabel vorgegeben werden, insbesondere bei einer höheren Geschwindigkeit kleiner gewählt werden.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels exemplarisch beschrieben werden.

Es zeigen:

Figur 1 einen Kraftfahrzeugantriebsstrang in einer ersten Ausführungsform, bei welcher das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden kann;

Figur 2 einen Kraftfahrzeugantriebsstrang in einer zweiten Ausführungsform, bei welcher das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden kann.

In der Figur 1 ist ein hydrodynamischer Retarder 1 mit einem Rotor 2 und einem Stator 3 dargesteift. Das Arbeitsmedium wird aus einem externen

Arbeitsmediumkreislauf 4 dem Arbeitsraum 7 über eine Arbeitsmediumzufuhr 5 zugeführt und zum Kühlen des im Arbeitsraum 7 erwärmten Arbeitsmedium über eine Arbeitsmediumabfuhr 6 aus dem Retarder 1 abgeführt, In der

Arbeitsmediumzufuhr 5 ist ein Einlassventil 8 angeordnet, und in der

Arbeitsmediumabfuhr 6 ist ein Retarderauslassventit 9 vorgesehen. Die

Retardersteuervorrichtung 10 greift sowohl auf das Retardereinlassventil 8 als auch auf das Retarderauslassventii 9 zu, zumindest mittelbar. Für den Übergang vom Nichtbremsbetrieb zum Bremsbetrieb wird das Retardereinlassventil 8 geöffnet. Das Retarderauslassventii 9 wird mit einem Steildruck derart

angesteuert, dass es die gewünschte Anstauung des Arbeitsmediums und damit den gewünschten Füllungsgrad des Arbeitsraumes 7 bewirkt. Alternativ käme auch eine Füiiungsgradsteuerung mittels einer verdrängenden Druckbeaufschlagung eines Arbeitsmediumvorrats in Betracht.

Beim Übergang vom Bremsbetrieb zum Nichtbremsbetrieb wird das Einlassventil 8 geschlossen, damit kein weiteres Arbeitsmedium in den Arbeitsraum 7 strömen kann. Zugleich wird das Auslassventil 9 noch solange offen gehalten, bis sich der Arbeitsraum 7 auf den gewünschten Zustand entleert hat. Hierzu ist es notwendig, den Rotor 2 fortgesetzt anzutreiben, um dessen Pumpwirkung auszunutzen. Somit wird auch die Trennkuppiung 11 noch solange geschlossen gehalten, bis sichergestellt ist, dass die Entleerung in ausreichendem Maße stattgefunden hat.

Da die Dauer der Entleerung von der Drehzahl des Rotors 2 zum Zeitpunkt der gewünschten Abschaltung, das heißt bei der Feststellung der

Retarderausschaltanforderung abhängig ist, wird die Drehzahl des Rotors 2 erfasst, beispielsweise über den dargestellten Drehzahlsensor 12, und der

Retardersteuervorrichtung 10 mitgeteilt. Der Drehzahlsensor 12 könnte auch an einer anderen Stelle positioniert sein, beispielsweise in Richtung des

Antriebsleistungsflusses vor der Trennkupplung 11 oder die Drehzahl könnte der Retardersteuervorrichtung 10 anders zur Verfügung gestellt werden,

beispielsweise über einen CAN-Bus, da die Drehzahl in der Regel von einer anderen Drehzahl im Antriebsstrang, In dem der hydrodynamische Retarder 1 vorgesehen ist, abhängig ist, beispielsweise der Getriebewellenabtriebsdrehzahl eines Kraftfahrzeuggetriebes oder von der Fahrzeuggeschwindigkeit, bei einem sogenannten Sekundärretarder oder der Motordrehzahl bei einem Primärretarder. Die Retardersteuervorrichtung 10 steuert ferner, wie durch die gestrichelte Linie angedeutet ist, das Öffnen und Schließen der Trennkupplung 11. Ferner empfängt sie Eingangssignale, beispielsweise von einem Retarderbedienhebei und einem Fahrerassistenzsystem, um eine Retardereinschaltanforderung oder eine

Retarderausschaltanforderung feststellen zu können.

Der Retarder 1 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel sekundärseitig auf einem Nebenabtriebsstrang eines Getriebes 20 des Kraftfahrzeugs angeordnet, wobei in der gezeigten Darstellung die Trennkupplung 11 und der Retarder 1 außerhalb des Getriebes 20 beziehungsweise außen am Getriebe 20 vorgesehen sind. Alternativ könnten auch die Trennkupplung 11 und/oder der Retarder 1 in dem Getriebe 20 integriert sein.

Das Getriebe 20 überträgt Antriebsleistung des Antriebsmotors 21 über einen Getriebeabtriebsflansch 22 auf Antriebsräder 26 des Kraftfahrzeugs. Der

Antriebsmotor 21 weist ein Motorsteuergerät 23 auf, das die Leistungsabgabe des Antriebsmotors entsprechend der Betätigung eines Aktuators 24, beispielweise eines nicht im Einzelnen dargestellten Fußpedals oder Hebels steuert. Auch das Getriebe 20 weist ein Getriebesteuergerät 25 auf, das Schaltvorgänge in dem Getriebe 20 steuert, entweder automatisch oder entsprechend der Betätigung eines Aktuators durch den Fahrzeugführer.

Die Retardersteuervorrichtung 10 kann als weiteres Eingangssignal die

Fahrzeuggeschwindigkeit empfangen, die beispielsweise über einen schematisch dargestellten CAN-Bus 14 zur Verfügung gestellt wird. Ferner ist es möglich, dass Signale eines Navigationssystems, insbesondere GPS-Systems 15 der

Retardersteuervorrichtung 10 zugeführt werden, damit diese die Topographie oder Neigung der Fahrstrecke, die das Kraftfahrzeug gerade befährt, verarbeiten kann. Erfindungsgemäß wird nun unter der Voraussetzung, dass der Antriebsmotor 21 im sogenannten Schubbetrieb betrieben wird, das heißt das Antriebsleistung von den Antriebsrädern 26 in den Antriebsstrang 27 geleitet wird, über welchen die Antriebsräder 26 mit dem Antriebsmotor 21 verbunden sind (unter

Zwischenschaltung des Getriebes 20), die Trennkupplung 11 vorsorglich dann geschlossen, wenn die aus der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnete oder direkt erfasste Fahrzeugbeschleunigung oberhalb eines vorgegebenen

Beschleunigungsgrenzwertes liegt. Zusätzlich oder alternativ kann auch die Topographie oder Neigung der Fahrstrecke zur Entscheidung herangezogen werden, ob die Trennkupplung 11 vorsorglich geschlossen wird.

Die Ausführungsform gemäß der Figur 2 entspricht weitgehend jener der Figur 1. Details des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs wurden hier ausgelassen.

Abweichend von der Ausgestaltung gemäß der Figur 1 ist die Trennkupplung 11 in der Triebverbindung zum Stator 3 vorgesehen, sodass der Stator 3 im

Nichtbremsbetrieb des hydrodynamischen Retarders 1 mit dem Rotor 2 umläuft, ohne dass ein Bremsmoment erzeugt wird, und beim Übergang vom

Nichtbremsbetrieb zum Bremsbetrieb mit der Trennkupplung 11 zum Stillstand abgebremst wird. Alternativ könnte anstelle des Stators 3 auch ein Gegenlaufrotor vorgesehen sein, der beim Übergang vom Nichtbremsbetrieb zum Bremsbetrieb mittels der Trennkupplung 11 beschleunigt wird und entgegen der Drehrichtung des Rotors 2 angetrieben wird.