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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR SETTING THE BRAKING TORQUE OF A HYDRODYNAMIC RETARDER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/135754
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for setting the braking torque of a hydrodynamic retarder in a vehicle, in particular a truck, comprising the following steps: - upon detection of a switch-on command for the hydrodynamic retarder, activating the hydrodynamic retarder and producing a specified braking torque, the duration until the specified braking torque is provided by the retarder and/or the magnitude of the braking torque of the retarder over the time curve until the specified braking torque is reached being variably settable. The invention is characterized in that - the longitudinal acceleration of the vehicle is detected or calculated and the duration until the specified braking torque is provided by the retarder and/or the magnitude of the braking torque of the retarder over the time curve until the specified braking torque is reached is set according to the longitudinal acceleration of the vehicle.

Inventors:
SCHERER ROLAND (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/055101
Publication Date:
September 19, 2013
Filing Date:
March 13, 2013
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (DE)
International Classes:
B60T1/087; B60T10/02
Domestic Patent References:
WO2000024621A12000-05-04
Foreign References:
DE19848546C12000-04-20
DE102005046626A12007-04-05
DE4113539A11991-10-31
DE19848546C12000-04-20
US6601925B12003-08-05
Attorney, Agent or Firm:
Dr. Weitzel & Partner (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Einstellen des Bremsmomentes eines hydrodynamischen Retarders in einem Fahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen, mit den folgenden Schritten:

1.1 beim Erfassen eines Einschaltbefehls für den hydrodynamischen Retarder Zuschalten des hydrodynamischen Retarders und Erzeugen eines

vorgegebenen Bremsmomentes, wobei die Zeitdauer bis das vorgegebene Bremsmoment durch den Retarder bereitgestellt wird und/oder die Höhe des Bremsmomentes des Retarders über dem zeitlichen Verlauf bis zum Erreichen des vorgegebenen Bremsmomentes, veränderbar einstellbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass

1.2 die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs erfasst oder berechnet wird und die Zeitdauer bis das vorgegebene Bremsmoment durch den Retarder bereitgestellt wird und/oder die Höhe des Bremsmomentes des Retarders über dem zeitlichen Verlauf bis zum Erreichen des vorgegebenen

Bremsmomentes in Abhängigkeit der Längsbeschleunigung des Fahrzeugs eingestellt wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei

vergleichsweise größerer Längsbeschleunigung des Fahrzeugs die Zeitdauer verkürzt und/oder ein vergleichsweise größeres Bremsmoment über dem zeitlichen Verlauf eingestellt wird, als bei vergleichsweise kleinerer

Längsbeschleunigung des Fahrzeugs.

3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs fortlaufend erfasst oder berechnet wird.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst oder berechnet wird und ein Einschaltbefehl für den hydrodynamischen Retarder bei Erreichen oder oberhalb einer vorgegebenen Sollgeschwindigkeit oder bei Erreichen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit einem vorgegebenen Abstand unterhalb der Sollgeschwindigkeit erzeugt wird.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment des Retarders durch Aufbringen eines

Steuerdruckes auf einen Arbeitsmediumvorrat oder Arbeitsmediumkreislauf, aus welchem ein zwischen zwei Schaufelrädern des Retarders gebildeter Arbeitsraum des Retarders zur hydrodynamischen Leistungsübertragung mit Arbeitsmedium befüllt wird, eingestellt wird und der Steuerdruckerlauf über der Zeit nach Erfassen des Einschaltbefehls in Abhängigkeit der

Längsbeschleunigung eingestellt wird.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment des Retarders durch Aufbringen eines

Steuerdruckes auf ein einem mit Arbeitsmedium befüllten oder befüllbaren Arbeitsraum des Retarders, der zwischen zwei Schaufelrädern des Retarders gebildet wird, in einem Arbeitsmediumkreislauf in Strömungsrichtung des Arbeitsmediums nachgeordneten Drosselventils eingestellt wird und der Steuerdruckverlauf über der Zeit nach Erfassen des Einschaltbefehls in Abhängigkeit der Längsbeschleunigung eingestellt wird.

7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit zunehmender Fahrzeuglängsbeschleunigung ein größer werdender Überschwinger nach Erfassen des Einschaltbefehls zu Beginn des

Bremsvorgangs im Steuerdruckverlauf eingestellt wird.

8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Retarder mit dem Arbeitsmedium Öl, Wasser oder einem

Wassergemisch betrieben wird.

9. Verfahren zum Einstellen oder Halten einer konstanten Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, insbesondere Lastkraftwagens, bei einer Bergabfahrt, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug durch Einschalten eines hydrodynamischen Retarders und Einstellen eines Bremsmomentes mit diesem gebremst wird, wobei das Bremsmoment gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 eingestellt wird.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug vor dem Einschalten des hydrodynamischen Retarders ungebremst gefahren wird.

Description:
Verfahren zum Einstellen des Bremsmomentes eines hydrodynamischen Retarders

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen des

Bremsmomentes eines hydrodynamischen Retarders in einem Fahrzeug, insbesondere Lastkraftwagens, im Einzelnen gemäß dem Oberbegriff von

Anspruch 1, sowie ein Verfahren zum Einstellen oder Halten einer konstanten Geschwindigkeit eines solchen Fahrzeugs, im Einzelnen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 9. Die Erfindung ist jedoch auch bei anderen Fahrzeugen, beispielsweise Schienenfahrzeugen, anwendbar.

Aus der Patentschrift DE 198 48 546 Cl ist bekannt, den Arbeitsraum eines hydrodynamischen Retarders aus einem Vorratsraum zu befüllen, wobei die Geschwindigkeit der Befüllung in Abhängigkeit eines Steuerdruckes eingestellt wird. Für den Steuerdruck wird ein bestimmter Steuerdruckverlauf nach Erfassen eines Retardereinschaltbefehls erzeugt, der einen sogenannten Überschwinger enthält. Das bedeutet, dass für einen kurzen Zeitraum ein höherer Druck als der dem gewünschten einzustellenden Bremsmoment des Retarders zugeordnete Nenndruck als Steuerdruck erzeugt wird. Gemäß der DE 198 48 546 Cl wird der Überschwinger im Steuerdruckverlauf in Abhängigkeit des Vorratsluftdruckes, aus welchem der Steuerdruck erzeugt wird, der Retarderöltemperatur, der

Retarderdrehzahl oder der Fahrzeuggeschwindigkeit, des ABS-Signals, der

Achslast, des Bremse-Pause-Intervalls oder des Bremsmittelstandes, der

Fahrzeugquerbeschleunigung, der Außentemperatur, der Geschwindigkeit des Betätigungselementes, mit welchem der Retarder angefordert wird, oder der Beschleunigung der Sollwertvorgabe eingestellt. WO 00/24621 AI und US 6 601 925 Bl umfassen eine Übersetzung der in DE 198 48 546 Cl dargestellten Lehre, ohne dieser trotz abweichender Begriffe inhaltlich etwas hinzuzufügen.

Die genannte Patentschrift zeigt Maßnahmen auf, welche die Einschaltzeit eines hydrodynamischen Retarders deutlich reduzieren können, ohne die Gefahr des Auslösens des Antiblockiersystems des Fahrzeugs oder anderer unerwünschter „Nebenwirkungen".

Als Nachteil beim Stand der Technik ergibt sich in Situationen, in denen das Fahrzeug im Gefälle zunächst ungebremst fährt und daher beschleunigt, dass beim Einschalten des hydrodynamischen Retarders, um eine vorgegebene, insbesondere konstante Geschwindigkeit nicht zu überschreiten beziehungsweise einzustellen, ein Überschwinger in der Fahrzeuggeschwindigkeit in Abhängigkeit des Gefälles und möglicherweise weiteren Randbedingungen mehr oder minder stark auftritt. Besonders problematisch ist, wenn sich eine Ist-Geschwindigkeit des Fahrzeugs von mehreren Stundenkilometern über der Soll-Geschwindigkeit in dem Überschwinger ergibt, mit der Folge, dass der hydrodynamische Retarder gegebenenfalls bis auf sein Maximalbremsmoment eingesteuert wird, um die Geschwindigkeitsüberhöhung wieder abzubauen. Hier kann die Situation entstehen, dass sich während der länger andauernden stärkeren Bremsung, insbesondere mit dem Maximalbremsmoment, eine Kühlmittelüberhitzung ergibt, welche wiederum je nach Sicherheitssystem zu einer automatischen Rücknahme des Retarderbremsmomentes führt. Somit ergeben sich verschiedene und für den Fahrer unkomfortable Geschwindigkeitsverläufe beim Abbremsen des Fahrzeugs.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum

Einstellen des Bremsmomentes eines hydrodynamischen Retarders in einem Fahrzeug anzugeben, das die genannten Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Ferner soll ein Verfahren zum Einstellen oder Halten einer konstanten Geschwindigkeit eines Fahrzeugs bei einer Bergabfahrt durch Einstellen des Bremsmomentes eines hydrodynamischen Retarders angegeben werden.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. In Anspruch 9 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Einstellen oder Halten einer konstanten Geschwindigkeit des Fahrzeugs dargestellt.

Erfindungsgemäß wird beim Erfassen eines Einschaltbefehls für den

hydrodynamischen Retarder, wobei der Einschaltbefehl beispielsweise durch eine Geschwindigkeitsregelanlage oder Abstandsregelanlage des Fahrzeugs erzeugt wird, ein Zuschalten des hydrodynamischen Retarders und ein Erzeugen eines vorgegebenen Bremsmomentes mit diesem bewirkt, wobei die Zeitdauer, bis das vorgegebene Bremsmoment durch den Retarder bereitgestellt wird und/oder die Höhe des Bremsmomentes des Retarders über dem Zeitverlauf bis zum Erreichen des vorgegebenen Bremsmomentes verändert werden kann, das heißt

veränderbar einstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird ferner die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs erfasst oder berechnet und die Zeitdauer, bis das vorgegebene Bremsmoment durch den

Retarder bereitgestellt wird und/oder die Höhe des Bremsmomentes des Retarders über den zeitlichen Verlauf bis zum Erreichen des vorgegebenen Bremsmomentes in Abhängigkeit der Längsbeschleunigung des Fahrzeugs eingestellt. Durch das erfindungsgemäße Einstellen des Bremsmomentes des

hydrodynamischen Retarders kann nun das Fahrzeug bei einer Bergabfahrt mit einer konstanten Geschwindigkeit gefahren werden, das heißt eine solche

Geschwindigkeit kann entweder eingestellt oder gehalten werden, wobei das Fahrzeug insbesondere vor dem Einschalten des hydrodynamischen Retarders ungebremst bergab fährt.

Das vorgegebene Bremsmoment kann beispielsweise ein insbesondere konstantes Bremsmoment sein, das einer von mehreren Schaltstufen zugeordnet ist, welche durch den Fahrer durch eine Eingabevorrichtung manuell einstellbar sind. Das vorgegebene Bremsmoment kann auch ein insbesondere konstantes Bremsmoment sein, das einer von mehreren Schaltstufen zugeordnet ist, die durch ein Fahrzeugassistenzsystem, beispielsweise die

Geschwindigkeitsregelanlage oder Abstandsregelanlage des Fahrzeugs einstellbar sind. Jedoch kommen auch nicht konstante Bremsmomente bzw. vorgegebene Bremsmomentverläufe als vorgegebenes Bremsmoment in Betracht.

Die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs kann beispielsweise kontinuierlich oder in vorgegebenen Intervallen erfasst werden. Alternativ wird sie nur beim Erfassen beziehungsweise nach dem Erfassen eines Einschaltbefehls für den

hydrodynamischen Retarder erfasst. Anstelle einer Erfassung kommt auch eine

Berechnung beispielsweise aus der Fahrzeuggeschwindigkeit in Betracht. So kann beispielsweise der Anstiegsgradient der Ist-Geschwindigkeit aus der erfassten oder berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei vergleichsweise größerer Längsbeschleunigung des Fahrzeugs, die erfasst oder berechnet wurde, die Zeitdauer, bis das vorgegebene Bremsmoment durch den Retarder bereitgestellt wird, verkürzt oder ein vergleichsweise größeres

Bremsmoment wird über dem zeitlichen Verlauf bis zum Erreichen des

vorgegebenen Bremsmomentes eingestellt als bei vergleichsweise kleinerer Längsbeschleunigung des Fahrzeugs.

Zusätzlich zur Längsbeschleunigung des Fahrzeugs kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst oder berechnet werden und ein Einschaltbefehl für den hydrodynamischen Retarder bei Erreichen oder oberhalb einer vorgegebenen Sollgeschwindigkeit erzeugt werden, oder, um Überschwinger weitgehend zu vermeiden, bei Erreichen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die kleiner ist als die Sollgeschwindigkeit und einen vorgegebenen Abstand unterhalb der

Sollgeschwindigkeit liegt. Das Bremsmoment des Retarders kann gemäß einer erfindungsgemäßen

Ausführungsform durch Aufbringen eines Steuerdruckes auf einen

Arbeitsmediumvorrat oder Arbeitsmediumkreislauf eingestellt werden. Aus dem Arbeitsmediumvorrat und/oder aus dem Arbeitsmediumkreislauf wird ein zwischen zwei Schaufelrädern des Retarders gebildeter Arbeitsraum des Retarders zur hydrodynamischen Leistungsübertragung mit Arbeitsmedium befüllt. Der

Steuerdruckverlauf über der Zeit wird nun nach Erfassen des Einschaltbefehls in Abhängigkeit der Längsbeschleunigung des Fahrzeugs eingestellt. Alternativ wird das Bremsmoment des Retarders durch Aufbringen des

Steuerdruckes auf ein Drosselventil eingestellt, welches in Strömungsrichtung des Arbeitsmediums hinter dem Arbeitsraum des Retarders vorgesehen ist. Auch bei dieser Ausführungsform kann der Steuerdruckverlauf über der Zeit nach Erfassen des Einschaltbefehls in Abhängigkeit der Längsbeschleunigung des Fahrzeugs eingestellt werden.

Besonders günstig ist es, wenn mit zunehmender Fahrzeuglängsbeschleunigung ein größerer Überschwinger nach Erfassen des Einschaltbefehls zu Beginn des Bremsvorgangs im Steuerdruckverlauf eingestellt wird. Somit wird ein sanftes Einsetzen der Retarderbremswirkung bei einer geringen Längsbeschleunigung des Fahrzeugs und ein starkes Einsetzen des Retarders bei großer

Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs erreicht.

Der Retarder beziehungsweise der zugehörige Arbeitsmediumkreislauf kann mit Öl, Wasser oder einem Wassergemisch betrieben werden. Grundsätzlich kommen auch andere Arbeitsmedien in Betracht. Der Steuerdruck wird in der Regel über ein Druckluftsystem mit Luft als Steuermedium zur Verfügung gestellt. Auch hier kommen andere Ausführungsformen in Betracht. Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels exemplarisch beschrieben werden.

Es zeigen:

Figur 1 zwei verschiedene Bremsmomentverläufe eines hydrodynamischen

Retarders beim Einschalten desselben, die in Abhängigkeit der erfassten oder berechneten Längsbeschleunigung des Fahrzeugs eingestellt werden können;

Figur 2 Beispiele für mögliche Steuerdruckverläufe, um zu den

Bremsmomentverläufen gemäß Figur 1 zu gelangen.

In der Figur 1 sind zwei verschiedene mögliche einstellbare Bremsmomentverläufe eines hydrodynamischen Retarders über der Zeit dargestellt, beginnend im

Zeitpunkt Null, in dem ein Einschaltbefehl für den hydrodynamischen Retarder erfasst wird. Gemäß der Kurve A wird im zeitlichen Verlauf bis zum Erreichen des vorgegebenen Bremsmomentes ein vergleichsweise höheres Bremsmoment als bei der Kurve B eingestellt. Ferner wir das vorgegebene Bremsmoment schneller erreicht. Alternativ unterscheiden sich die Bremsmomentverläufe (hier

entsprechend der Kurven A und B) nur in der Höhe und das vorgegebene

Bremsmoment, das hier als konstantes Bremsmoment dargestellt ist, wird nach Ablauf derselben Zeitspanne nach Erfassen des Einschaltbefehls erreicht.

In der Figur 2 ist beispielhaft ein möglicher Steuerdruckverlauf dargestellt, um den Bremsmomentverlauf A gemäß der Figur 1 zu erreichen sowie den

Bremsmomentverlauf B. Um den Bremsmomentverlauf A der Figur 1 zu erreichen, ist der Überschwinger im Steuerdruckverlauf über der Zeit größer als im Fall des Bremsmomentverlaufes B. Auch könnte vorgesehen sein, dass nur für den Bremsmomentverlauf A überhaupt ein Überschwinger im Steuerdruckverlauf eingestellt wird, im Fall B jedoch nicht.

Der Verlauf der Kurve A kann beispielsweise bei einer erfassten oder berechneten größeren Längsbeschleunigung des Fahrzeugs eingestellt werden als der Verlauf der Kurve B.