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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Dauerbremse eines Kraftfahrzeugs der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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DE 196 04 391 A1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung der Bremsanlage eines Fahrzeugs, welches eine elektrisch steuerbare Betriebsbremse und eine elektrisch steuerbare Dauerbremse, insbesondere einen Retarder, umfasst. Die Betriebsbremse und die Dauerbremse werden beide wenigstens abhängig von dem Bremswunsch des Fahrers eingestellt. Dabei ist vorgesehen, dass bei der Einstellung der Betriebsbremse das tatsächliche Bremsverhalten der Dauerbremse berücksichtigt wird. Ferner ist vorgesehen, dass bei der Einstellung der Betriebsbremse die Differenz zwischen dem einzustellenden Sollbremsmoment der Dauerbremse und dem tatsächlichen Istbremsmoment der Dauerbremse berücksichtigt wird.
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Es hat sich gezeigt, dass bei Dauerbremsen Abweichungen und Streuungen in der Bremsmomentengenauigkeit auftreten können, wodurch das Istbremsmoment vom Sollbremsmoment abweichen kann.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Dauerbremse eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, welches ein besonders präzises Betreiben der Dauerbremse ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben einer Dauerbremse eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Bei einem solchen Verfahren zum Betreiben einer Dauerbremse eines Kraftfahrzeugs wird wenigstens eine Differenz zwischen einem vorgebbaren Soll-Bremsmoment und einem in Abhängigkeit von dem vorgebbaren Soll-Bremsmoment von der Dauerbremse bereitgestellten Ist-Bremsmoment ermittelt.
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Erfindungsgemäß wird die Differenz in Abhängigkeit von einem ein über eine Abtriebswelle eines Motors zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitgestelltes Motormoment charakterisierenden Signal ermittelt. Mit anderen Worten wird der Kraftfahrzeug bei einer Fahrt desselbigen von dem Motor angetrieben, indem der Motor ein Motormoment bereitstellt. Dieses Motormoment wird über die Abtriebswelle des Motors von dem Motor ab- und zu angetriebenen Rädern des Kraftfahrzeugs hingeführt.
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Bei dem Motor handelt es sich beispielsweise um eine Hubkolben-Brennkraftmaschine, welche das Motormoment über eine Kurbelwelle als die Abtriebswelle bereitstellt. Des Weiteren ist als Motor ein Elektromotor oder Hybridantrieb denkbar.
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Zur Darstellung einer vorgebbaren Fahrzeuggeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ist ein gewisser Betrag des Motormoments vonnöten. Das Motormoment korreliert somit zu einer Last des Motors, die der Motor aufzubringen hat, um den Kraftfahrzeug auf der vorgebbaren Fahrzeuggeschwindigkeit zu halten. Die Last wird dabei von verschiedenen Einflussgrößen, insbesondere von Fahrwiderständen, beeinflusst. Ein solcher Fahrwiderstand kann dabei von der Dauerbremse in Form seines Ist-Bremsmoments aufgebracht werden und auf den Motor wirken. Somit kann die Dauerbremse durch sein Ist-Bremsmoment auf das Motormoment einwirken.
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Die Differenz zwischen dem Soll-Bremsmoment und dem Ist-Bremsmoment kann beispielsweise derart ermittelt werden, dass der Motor zunächst bei deaktivierter Dauerbremse betrieben wird. Dabei wird von dem Motor zur Darstellung einer vorgebbaren Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ein erstes Motormoment bereitgestellt.
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Anschließend wird die Dauerbremse aktiviert und es wird ein gewünschtes Soll-Bremsmoment der Dauerbremse eingestellt. In eingeschaltetem Zustand der Dauerbremse ist von dem Motor ein gegenüber dem ausgeschalteten Zustand der Dauerbremse höheres Motormoment bereitzustellen, um die Fahrzeuggeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs darzustellen bzw. beizubehalten. Der Motor stellt somit ein zweites Motormoment bereit, welches höher ist als das erste Motormoment. Die Differenz zwischen dem ersten Motormoment und dem zweiten Motormoment ist dabei das von der Dauerbremse auf den Motor wirkende Ist-Bremsmoment, welches die vom Motor zur Darstellung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu überwindende Last gegenüber den ausgeschalteten Zustand der Dauerbremse entsprechend erhöht. Es ist auch denkbar, dass das erste Motordrehmoment zur Darstellung einer vorgebbaren Motordrehzahl verwendet wird.
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Anschließend kann das anhand der Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Motormoment ermittelte Ist-Bremsmoment mit dem vorgegebenen Soll-Bremsmoment verglichen und eine entsprechende Differenz zwischen dem Soll-Bremsmoment und dem Ist-Bremsmoment ermittelt werden. Daraus ist es ersichtlich, dass die Differenz zwischen dem Soll-Bremsmoment und dem Ist-Bremsmoment besonders präzise und aussagekräftig durch Erfassung entsprechender Betriebsgrößen (Motormoment) erfasst und dadurch ermittelt und nicht etwa abgeschätzt wird. Dadurch kann die Differenz zwischen dem Ist-Bremsmoment und dem Soll-Bremsmoment besonders präzise ermittelt werden, wodurch beispielsweise das gewünschte Ist-Bremsmoment der Dauerbremse durch entsprechende Vorgabe und Anpassung des Soll-Bremsmoments besonders präzise eingestellt werden kann. Dadurch ermöglicht des erfindungsgemäße Verfahren ein sehr präzises Betreiben der Dauerbremse.
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Das Ist-Bremsmoment der Dauerbremse spielt dabei eine nicht unerhebliche Rolle für Bremsmomentenverteilungsvorgänge und -übergänge, um beispielsweise ein für den Fahrer des Kraftfahrzeugs komfortables Abbremsen des Kraftfahrzeugs mittels der Dauerbremse als eine Dauerbremseinrichtung sowie mittels einer Betriebsbremseinrichtung des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen. Ferner kann anhand des Ist-Bremsmoments die Masse des Kraftfahrzeugs während des Fahrbetriebs ermittelt werden. Wird dabei beispielsweise von dem Soll-Bremsmoment der Dauerbremse ausgegangen, welches von dem Ist-Bremsmoment unterschiedlich sein kann, so kann dies zu unpräzisen Bremsmomentenverteilungsvorgängen und -übertragungen sowie zu einer unkomfortablen Abbremsung führen.
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Da das erfindungsgemäße Verfahren jedoch die exakte Ermittlung der Differenz zwischen dem Soll- und dem Ist-Bremsmoment ermöglicht, ist das Ist-Bremsmoment, welches durch Vorgabe des Soll-Bremsmoments durch der Dauerbremse bewirkt wird, auch tatsächlich bekannt, und so können ungenaue Bremsmomente und ein damit unkomfortables Bremsverhalten des Kraftfahrzeugs vermieden werden. Dies ermöglicht die Darstellung eines sehr komfortablen und genauen Bremstempomats zum zumindest im Wesentlichen konstant Halten der Fahrzeuggeschwindigkeit sowie zur Darstellung einer vorteilhaften Lastwechselsteuerung. Auch ist es dadurch möglich, ein sehr präzises und vorteilhaftes Verfahren zur Stabilisierung des Fahrverhaltens des Kraftfahrzeugs durchzuführen. Ferner ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren das komfortable Steuern bzw. Regeln automatisierter Getriebe für das Kraftfahrzeug, was dem Fahrkomfort zuträglich ist. Gleichzeitig ist die Differenz auf einfache und kastengünstige Weise zu ermitteln.
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Bei der Dauerbremse handelt es sich beispielsweise um einen hydrodynamischen Retarder, welcher auch als Flüssigkeitsretarder oder Wasserretarder bezeichnet wird. Bei einem solchen hydrodynamischen Retarder kann eine Kühleinrichtung als auch anderweitige Aggregate des Kraftfahrzeugs einen Einfluss auf das Ist-Bremsmoment haben. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden bei der Ermittlung der Differenz zwischen dem Ist- und dem Soll-Bremsmoment diese Einflüsse mitberücksichtigt, so dass die Differenz besonders präzise ermittelt werden kann.
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Es ist auch denkbar einen elektrischen Retarder oder einen Hybridantrieb bei der Rekuperation als Dauerbremse vorzusehen. Des Weiteren kann auch die Betriebsbremse, die vorzugsweise als Reibbremse ausgeführt ist, und eine Motorbremse als Dauerbremse vorgesehen werden. Die Motorbremse kann als Dekompressionsbremse oder Staubremse oder eine Kombination aus Beidem ausgeführt werden.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann bei der Rekuperation oder beim Motorbremsen eine Genauigkeitssteigerung bei der Rückmeldung des Ist-Bremsmoments erreicht werden. Beim Motorbremsen könnten ein Teil der Zylinder befeuert betrieben werden, während die übrigen Zylinder keinen Kraftstoff erhalten und mittels der Dekompressionsbremse gebremst werden.
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Die Retarder können als Primär- oder Sekundärretarder vorgesehen werden. Primärretarder sind vor Kupplung und Getriebe angeordnet, während Sekundärretarder hinter dem Getriebe oder neben diesem installiert sind.
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Retarder und Motorbremsen werden in der Regel als Dauerbremse in Nutzkraftwagen mit Hubkolben-Brennkraftmaschinen eingesetzt. Elektro-Motoren und Hybridantriebe werden zunehmend in Nutzfahrzeugen eingesetzt, wobei der Einsatz in Personenkraftwagen oder Zweirädern überwiegt.
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Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird beispielsweise ein n-dimensionales Kennfeld zum Steuern bzw. Regeln der Dauerbremse durch ein 1- bis n-dimensionales Korrekturkennfeld abgeglichen. Als Signal werden ein einziger oder eine Mehrzahl das Ist-Bremsmoment charakterisierenden Ist-Werten ermittelt, anhand welcher das Korrekturkennfeld ermittelt wird. Stützstellen des Korrekturkennfelds können dabei anhand des Motormoments ermittelte Differenzen sein, wobei die Dauerbremse sozusagen gegen den Motor wirkt und den Motor abbremst. Das ermittelte Korrekturkennfeld wird zum ermitteln der Differenz mit einem Steuerkennfeld zum Steuern der Dauerbremse verglichen.
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Da bei dem Verfahren auch Toleranzen in den geschilderten Aggregaten und/oder Toleranzen der Kühleinrichtung erfasst und abgeglichen werden, kann die durch die Dauerbremse bereitgestellte Bremsleistung optimiert werden, die durch die installierte Kühlleistung der Kühleinrichtung begrenzt wird. Dabei hängt die Kühlleistung beispielsweise von dem Verbau unterschiedlicher Kühler und Lüfter der Kühleinrichtung ab.
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Darüber hinaus ist eine so genannte Online-Überwachung und Online-Diagnose von Leistung und Genauigkeit der Dauerbremse möglich, um gegebenenfalls Fehlfunktionen der Dauerbremse zu ermitteln oder vorherzusagen sowie eine Nachjustierung der Dauerbremse einzustellen. Weicht das Ist-Bremsmoment von dem Soll-Bremsmoment ab, so kann das Soll-Bremsmoment derart verändert und vorgegeben werden, dass sich das tatsächlich gewünschte Ist-Bremsmoment auch tatsächlich einstellt und die Dauerbremse den Kraftfahrzeug entsprechend abbremsen kann.
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Die Ermittlung des Korrekturkennfelds bzw. der Stützstellen des Korrekturkennfelds kann dabei im fertig aufgebauten und montierten Kraftfahrzeug und beispielsweise während eines so genannten Tempomatbetriebs erfolgen, während dessen die Fahrzeuggeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs mittels einer Geschwindigkeitsregelungseinrichtung, welche beispielsweise die Dauerbremse umfasst, zumindest im Wesentlichen konstant gehalten wird. Das Verfahren kann dabei auf einem Rollenprüfstand oder auf einer Bremsrolle durchgeführt werden, wie es beispielsweise im Servicefall des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist.
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Ebenso kann das Verfahren durch dynamisches Nachlernen oder Abgleichen während der Fahrt des Kraftfahrzeugs auf der Straße oder auf einer Prüfstrecke durchgeführt werden. Ebenso möglich ist es, das Verfahren beim Betreiben der Dauerbremse gegen den Motor mit demontierter Gelenkwelle durchzuführen, wie es beispielsweise im Servicefall in einer Werkstatt des Kraftfahrzeugs vorkommen kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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