DE102011109881B3

DE102011109881B3 - Verfahren zur qualitativen Erfassung von Beeinträchtigungen der Funktionsfähigkeit einer einen hydrodynamischen Retarder umfassenden Fahrzeugbremsanlage, Retardersteuervorrichtung und Fahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE102011109881B3
Application number: DE201110109881
Authority: DE
Inventors: Roland Scherer
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2011-08-10
Filing date: 2011-08-10
Publication date: 2012-08-16
Anticipated expiration: 2031-08-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur qualitativen Erfassung von Beeinträchtigungen der Funktionsfähigkeit einer einen hydrodynamischen Retarder umfassenden Fahrzeugbremsanlage, mit den folgenden Schritten:
— Fortlaufendes Erfassen des Betriebes des Fahrzeugs und/oder des hydrodynamischen Retarders;
— Fortlaufendes Hochzählen und fortlaufendes Speichern eines Betriebsstundenzählerstandes während des Betriebes des Fahrzeugs und/oder des hydrodynamischen Retarders;
— Erfassen von wenigstens einer Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit der Fahrzeugsbremsanlage;
— Ausführen der nachfolgenden Schritte ausschließlich bei Vorliegen einer solchen Beeinträchtigung:
— Zuordnen von die Beeinträchtigung beschreibenden Daten zu dem aktuellen Betriebsstundenzählerstand;
— Speichern der dem aktuellen Betriebsstundenzählerstand zugeordneten Daten zusammen mit dem Betriebsstundenzählerstand;
— wohingegen die Zuordnung und Speicherung unterbleibt, wenn eine solche Beeinträchtigung nicht vorliegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur qualitativen Erfassung von Beeinträchtigungen der Funktionsfähigkeit einer einen hydrodynamischen Retarder umfassenden Fahrzeugbremsanlage sowie eine Retardersteuervorrichtung und eine Fahrzeugbremsanlage.
Hydrodynamische Retarder als verschleißfreie Dauerbremsen sind bekannt. Sie werden insbesondere in Nutzfahrzeugen eingesetzt, wobei sie typischerweise direkt an einem Nebenabtrieb eines Verbrennungsmotors oder eines Getriebes oder an der Gelenkwelle eines solchen Fahrzeugs angebracht sind. Als Arbeitsmedium für deren Betrieb wird in der Regel Öl oder Wasser beziehungsweise ein Wassergemisch verwendet, mit welchem der hydrodynamische Retarder befüllt wird. Dabei wird das Arbeitsmedium im Bremsbetrieb im Arbeitsraum des hydrodynamischen Retarders durch den beschaufelten Rotor des Retarders in eine Kreislaufströmung versetzt. Hierdurch wird das Drehmoment vom Rotor des Retarders hydrodynamisch auf einen beschaufelten Stator oder einen beschaufelten Gegenlaufrotor übertragen, wodurch indirekt über die Gelenkwelle die Antriebsräder oder eine mit dem Getriebe in Treibverbindung stehende Abtriebswelle des Verbrennungsmotors verzögert wird und hierdurch die gewünschte Bremswirkung des Retarders eintritt. Dagegen wir im Nichtbremsbetrieb der Arbeitsraum des Retarders im Wesentlichen oder vollständig entleert, sodass kein Drehmoment vom Rotor auf den Stator beziehungsweise den Gegenlaufrotor übertragen wird, sodass entsprechend keine Bremswirkung erzeugt wird. Herkömmlich werden die Retarder als Zusatzbremsen zu einer bestehenden Betriebsbremse (zum Beispiel Reibbremse wie Scheibenbremse) verwendet.
Obwohl die bekannten hydrodynamischen Retarder nahezu verschleißfrei sind, benötigen diese für einen dauerhaften und zuverlässigen Betrieb Wartung, beispielsweise in Form eines Wechsels des Arbeitsmediums. So muss das Arbeitsmedium, wie beispielsweise Öl, in gewissen Wartungsintervallen ausgetauscht oder ergänzt werden. Erfolgt dies nicht, so kann die Funktionsfähigkeit des hydrodynamischen Retarders nicht in allen Betriebssituationen des Fahrzeugs sichergestellt werden. In der Folge können Schädigungen an dem hydrodynamischen Retarder auftreten, welche die Lebensdauer einer solchen Dauerbremse erheblich verringern können.
Aus dem Stand der Technik sind dabei Ansätze bekannt geworden, mittels denen Schädigungen an Fahrzeugkomponenten erfasst und ausgewertet werden können. So beschreibt die DE 100 14 994 A1 eine Vorrichtung zur Speicherung von Daten aus unterschiedlichen Komponenten des Fahrzeugs in einem einzigen zentralen Speicher, welcher mit den entsprechenden Komponenten über einen Datenbus verbunden ist. Die Daten sind dabei dynamische Daten, die während der Nutzungsphase des Fahrzeugs anfallen. Diese werden über den gesamten Lebenszyklus des Fahrzeugs erfasst, klassifiziert und gespeichert. Sie dienen der Rekonstruktion der gesamten Fahrzeugbelastung sowie der Fahrzeugabnutzung zwischen der ersten Inbetriebnahme und einem beliebigen Auslesezeitpunkt. Durch die kontinuierliche Aufzeichnung von Daten, insbesondere aller installierten Komponenten eines Fahrzeugs, können zwar kritische Beeinträchtigungen an einzelnen Komponenten erfasst werden, es entsteht jedoch zum einen ein extrem hoher Speicherplatzbedarf, zum anderen entstehen zusätzliche Kosten, um die Infrastruktur zum Überwachen aller infrage kommender Komponenten des Fahrzeugs bereitzustellen. Ein derart komplexes System ist zudem fehleranfällig.
Die Offenlegungsschrift DE 102 33 845 A1 beschreibt eine Diagnose und Überwachungsvorrichtung einer Bremszuspanneinrichtung eines Fahrzeugs, wie Schienenfahrzeugs, welche Sensoren zur Aufnahme und wenigstens ein auslesbares Speichermedium zur Speicherung von Fehlerdaten betreffend die Art, den Zeitpunkt des Auftretens, die Dauer von bei der Bremszuspanneinrichtung, deren Komponenten, sowie deren Steuerung auftretenden Fehlern beziehungsweise Betriebs- und Zustandsdaten der Bremszuspanneinrichtung, deren Komponenten und/oder deren Steuerung wie beispielsweise Anzahl der Bremsungen, Bremskraft je Bremsung, Dauer der Bremsung, mechanische, thermische, chemische Belastungen, Randbedingungen und ähnliches aufweist.
Aus der DE 43 02 925 A1 ist ein Verfahren zur Fehlermeldung bei Fahrzeugen bekannt geworden, umfassend eine erste Steuereinheit zur Beeinflussung der Motorleistung des Fahrzeugs, eine Fehlerermittlungseinheit zur Erfassung von Fehlerzuständen, wobei die Steuereinheit derart ausgestattet ist, dass bei auftretendem Fehler in die Motorleistung eingegriffen wird und eine Begrenzung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfolgt.
Obwohl somit Vorrichtungen zur Erfassung von Beeinträchtigungen von Fahrzeugkomponenten in allgemeiner Form bekannt sind, sind diese für die Praxis nur bedingt geeignet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur qualitativen Erfassung von Beeinträchtigungen der Funktionsfähigkeit einer einen hydrodynamischen Retarder umfassenden Fahrzeugbremsanlage, eine Fahrzeugbremsanlage sowie eine Retardersteuervorrichtung einer solchen anzugeben, welche die genannten Nachteile vermeiden.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur qualitativen Erfassung von Beeinträchtigungen der Funktionsfähigkeit einer einen hydrodynamischen Retarder umfassenden Fahrzeugbremsanlage gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst die folgenden Schritte:

– Fortlaufendes Erfassen des Betriebes des Fahrzeugs und/oder des hydrodynamischen Retarders;
– Fortlaufendes Hochzählen eines Betriebsstundenzählerstandes während des Betriebes des Fahrzeugs und/oder hydrodynamischen Retarders, wobei zum Hochzählen der Betriebsstundenzählerstand in der Regel fortlaufend gespeichert wird;
– Erfassen von wenigstens einer Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit der Fahrzeugsbremsanlage;
– Ausführen der nachfolgenden Schritte ausschließlich bei Vorliegen einer solchen Beeinträchtigung:
– Zuordnen von die Beeinträchtigung beschreibenden Daten zu dem aktuellen Betriebsstundenzählerstand;
– Speichern der dem aktuellen Betriebsstundenzählerstand zugeordneten Daten zusammen mit dem Betriebsstundenzählerstand;
– wohingegen die Zuordnung und Speicherung unterbleibt, wenn eine solche Beeinträchtigung nicht vorliegt.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform umfasst ein erfindungsgemäßes Verfahren zur qualitativen Erfassung von Beeinträchtigungen der Funktionsfähigkeit einer einen hydrodynamischen Retarder umfassenden Fahrzeugbremsanlage die folgenden Schritte:

– Fortlaufendes Erfassen des Betriebes des Fahrzeugs und/oder des hydrodynamischen Retarders;
– Fortlaufendes Hochzählen eines Betriebsstundenzählerstandes während des Betriebes des Fahrzeugs und/oder hydrodynamischen Retarders;
– Erfassen von wenigstens einer Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit der Fahrzeugsbremsanlage;
– Ausführen der nachfolgenden Schritte ausschließlich bei Vorliegen einer solchen Beeinträchtigung:
– Zuordnen von die Beeinträchtigung beschreibenden Daten zu dem aktuellen Betriebsstundenzählerstand, zumindest wenn die die Beeinträchtigung beschreibenden Daten noch nicht in einem Zwischenspeicher gespeichert sind (sonst kann dieser Schritt entfallen);
– wenn der Zwischenspeicher keine die Beeinträchtigung beschreibenden Daten enthält, dauerhaftes Speichern der dem aktuellen Betriebsstundenzählerstand zugeordneten Daten zusammen mit dem Betriebsstundenzählerstand;
– Belegen des Zwischenspeichers mit wenigstens den die Beeinträchtigung beschreibenden Daten und insbesondere mit dem Betriebsstundenzählerstand; wohingegen
– bei Nicht-Vorliegen einer solchen Beeinträchtigung die folgenden Schritte ausgeführt werden:
– Erfassen des Inhalts des Zwischenspeichers, wobei bei unbelegtem Zwischenspeicher lediglich der Betriebsstundenzählerstand frei von weiteren Daten dauerhaft gespeichert wird; oder bei belegtem Zwischenspeicher die die Beeinträchtigung beschreibenden Daten aus dem Zwischenspeicher dem aktuellen Betriebsstundenzählerstand oder dem Betriebsstundenzählerstand bei letztem Vorliegen der Beeinträchtigung zugeordnet werden; und die dem aktuellen Betriebsstundenzählerstand zugeordneten Daten des Zwischenspeichers dauerhaft gespeichert werden, und zwar zum Dokumentieren des Endes der Beeinträchtigung zusammen mit dem aktuellen Betriebsstundenzählerstand oder zusammen mit dem Betriebsstundenzählerstand bei letztmaligem Vorliegen der Beeinträchtigung. Letzteres kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass beim Speichern der Daten der Beeinträchtigung auch der zugehörige Betriebsstundenzählerstand im Zwischenspeicher gespeichert wird und dann beim Wegfall der Beeinträchtigung aus dem Zwischenspeicher zur dauerhaften Speicherung übertragen wird. Danach kann der Zwischenspeicher gelöscht werden.

Unter der Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit der Fahrzeugbremsanlage sind jedwede Fehlfunktionen, Fehlstellungen, Störungen, Ausfälle (auch kurzzeitige) oder Defekte von Komponenten der Fahrzeugbremsanlage gemeint. Komponenten einer erfindungsgemäßen Bremsanlage können sein: die Betriebsbremse, ein hydrodynamischer Retarder als Dauerbremse, ein der Betriebsbremse und dem hydrodynamischen Retarder zugeordnetes Antiblockiersystem sowie eine dem Retarder zugeordnete Steuervorrichtung (Retardersteuervorrichtung) beziehungsweise wenigstens ein von dieser betätigbares Steuerventil (zum Beispiel eines Steuerluftsystems).
In der Regel erfolgt die Erfassung einer solchen Beeinträchtigung durch einen entsprechenden Informationsaustausch zwischen der betroffenen Komponente der Fahrzeugbremsanlage und einer dieser zugeordneten Steuervorrichtung, wie der Retardersteuervorrichtung. Der Informationsaustausch bezüglich der aktuellen Funktionsfähigkeit der betroffenen Komponente erfolgt über eine entsprechende (leitende) Verbindung – in der Regel in Form eines Signals – an die Steuervorrichtung. Ein solches Signal kann beispielsweise eine „in-Ordnung-Meldung” oder „nicht-in-Ordnung-Meldung” sein. Aber auch das Ausbleiben eines solchen Signals gilt im Sinne der vorliegenden Erfindung als Information und kann deshalb auf das Vorliegen einer Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit der Fahrzeugbremsanlage hindeuten. Dadurch wird die Erfassung einer solchen Beeinträchtigung auch dann möglich, wenn ein solches Signal (beispielsweise „nicht-in-Ordnung-Meldung”) zwar vorliegt, aber aufgrund beispielsweise einer unterbrochenen Verbindung zwischen der betroffenen Komponente und der Steuervorrichtung nicht von letzterer empfangen wird.
Wenn im Nachfolgenden von Betriebsstundenzähler die Rede ist, dann ist eine Einrichtung gemeint, welche die Dauer des Betriebes des Fahrzeugs und/oder Retarders registriert. Diese kann beliebige Zeitangaben nach Art eines Zeitstempels, beispielsweise Sekunden, Minuten, Stunden, Tage, Wochen und so weiter zählen, insbesondere seitdem diese zum ersten Mal aktiviert wurde, beispielsweise im Zuge einer Endabnahme des Fahrzeugs oder seit Einbau einer erfindungsgemäßen Retardersteuervorrichtung. Alternativ kann aber lediglich ein Zeitgeber in Form einer Uhr vorgesehen sein, welcher die aktuelle Uhrzeit (das aktuelle Datum) und damit indirekt einen Betriebsstundenzählerstand erfasst. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit die Dauer zwischen dem (erstmaligen) Auftreten einer Beeinträchtigung und deren Behebung (Wegfall) erfasst und gespeichert.
Die Erfassung des Betriebes des Fahrzeugs kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auf Zeiten beschränkt sein, in denen das Fahrzeug fährt, das heißt sich mit einer Geschwindigkeit größer Null bewegt. Alternativ bedeutet Betriebserfassung, die Erfassung aller Zeiten in denen die Zündung eingeschaltet ist. Gemäß einer anderen Ausführungsform werden nur Zeiten berücksichtigt, in denen der Retarder aktiviert (eingeschaltet) ist.
Eine erfindungsgemäße Retardersteuervorrichtung einer einen hydrodynamischen Retarder umfassenden Fahrzeugbremsanlage umfasst eine Einrichtung zur Erfassung des Betriebs des Fahrzeugs und/oder des hydrodynamischen Retarders sowie einen Betriebsstundenzähler zum Hochzählen und Speichern eines Betriebsstundenzählerstandes während des Betriebs des Fahrzeugs und/oder des hydrodynamischen Retarders sowie eine Einrichtung zur Erfassung wenigstens einer Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit der Fahrzeugbremsanlage und einen Ereignisspeicher zum Speichern der die Beeinträchtigung beschreibenden Daten bei deren Vorliegen. Die Retardersteuervorrichtung ist dabei derart ausgeführt, dass sie ein erfindungsgemäßes Verfahren ausführt.
Gemäß der Erfindung ist die Retardersteuervorrichtung Teil einer erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage, welche einen hydrodynamischen Retarder umfasst, welcher einen beschaufelten Rotor und einen beschaufelten Stator aufweist, die miteinander einen torusförmigen Arbeitsraum ausbilden, der über einen Einlass mit Arbeitsmedium befüllbar und über einen Auslass entleerbar ist, wobei die Retardersteuervorrichtung zur Einstellung eines Füllungsgrades an Arbeitsmedium im Arbeitsraum dient und gemäß der Erfindung ausgeführt ist.
Somit wird die erfindungsgemäße Erfassung und chronologische Speicherung der Beeinträchtigungen der Funktionsfähigkeit der Fahrzeugbremsanlage ausschließlich durch die Retardersteuervorrichtung durchgeführt. Eine derartige Retardersteuervorrichtung bildet damit bereits eine Diagnoseeinrichtung mit Diagnoseschnittstellen, mittels denen die die Beeinträchtigung beschreibenden Daten erfasst werden, wenn sie vorliegen. Dabei können auch Daten über Beeinträchtigungen weiterer Komponenten ausschließlich der Bremsanlage wie beispielsweise des Antiblockiersystems an die Retardersteuervorrichtung übermittelt werden, beispielsweise über einen Datenbus. Selbstverständlich sind auch andere Kommunikationswege denkbar.
Zusammen mit dem eigenen Betriebsstundenzähler sowie dem Ereignisbeziehungsweise Zwischenspeicher kann mit der Retardersteuervorrichtung selbst eine diskontinuierliche, chronologische Aufzeichnung von Daten erfolgen, welche nicht auf Vorrat gespeichert werden, sondern immer nur ereignisbezogen, das bedeutet beim Vorliegen einer derartigen Beeinträchtigung der Fahrzeugbremsanlage. Die Retardersteuervorrichtung diagnostiziert, erfasst und speichert somit autark und ausschließlich auftretende Beeinträchtigungen der Komponenten der Fahrzeugbremsanlage, insbesondere ihre eigenen und besonders bevorzugt zusätzlich die des über die Diagnoseschnittstellen angeschlossenen Antiblockiersystems. Hierdurch lassen sich Vorschädigungen insbesondere des hydrodynamischen Retarders und dessen Komponenten hinsichtlich der Lebensdauer des hydrodynamischen Retarders erfassen und durch Auslesen der Daten von dem Hersteller oder Wartungspersonal auswerten.
Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Figuren exemplarisch erläutert werden.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Fahrzeugbremsanlage mit einem hydrodynamischen Retarder;
2a und 2b jeweils eine Ausführungsform des er erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Ablaufdiagramm.
In der 1 ist eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem arbeitsmediumführenden externen Arbeitsmediumkreislauf 1 dargestellt. Im Arbeitsmediumkreislauf 1 sind vorliegend in Strömungsrichtung hintereinander folgende Komponenten angeordnet ein hydrodynamischer Retarder 11, umfassend einen Rotor 2 und einen Stator 3, die miteinander einen torusförmigen Arbeitsraum 4 ausbilden, die Mündung einer ersten Verbindungsleitung 22 zu einem Arbeitsmediumkühler 20, bei dem Arbeitsmedium Öl auch als Ölkühler bezeichnet, eine in der ersten Verbindungsleitung 22 angeordnete feststehende Drossel 19 konstanten Querschnitts, der Arbeitsmediumkühler 20, eine Mündung einer zweiten Verbindungsleitung 23 vom Arbeitsmediumkühler 20 zum Arbeitsraum 4 des hydrodynamischen Retarders 11 sowie eine weitere Drossel 25. Vorliegend mündet die zweite Verbindungsleitung 23 in einen Einlass 5, über den der Arbeitsraum 4 mit Arbeitsmedium aus der ersten Verbindungsleitung 23 des externen Arbeitsmediumkreislaufs 1 befüllbar ist. Über einen Auslass 6, in den die erste Verbindungsleitung 22 mündet, wird das Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum 4 wieder zurück in den externen Arbeitsmediumkreislauf 1 geleitet. Selbstverständlich könnte der hydrodynamische Retarder 11 als Wasserretarder ausgeführt sein, wobei dann das Arbeitsmedium Wasser zugleich das Kühlmedium eines Fahrzeugkühlkreislaufs (nicht gezeigt) wäre, mittels dem ein ebenfalls nicht gezeigter Verbrennungsmotor gekühlt würde.
Im vorliegenden Fall ist der Arbeitsmediumkühler 20 in einem Vorratsraum 7 für Arbeitsmedium angeordnet und mit dem Vorratsraum 7 zu einer einigen Baueinheit zusammengefasst. Dies muss jedoch nicht zwingend der Fall sein. So könnten Arbeitsmediumkühler 20 und Vorratsraum 7 separat vorgesehen sein. Ebenso könnte der hydrodynamische Retarder 11, der externe Arbeitsmediumkreislauf 1, und/oder der Arbeitsmediumkühler 20 und/oder der Vorratsraum 7 zu einer einzigen Baueinheit zusammengefasst sein. Der Arbeitsmediumkühler 20 ist zur (indirekten) Kühlung des Arbeitsmediums des hydrodynamischen Retarders 11 an einen Fahrzeugkühlkreislauf (nicht gezeigt) angeschlossen, siehe die Zuleitung 26 für das Kühlmedium des Kühlkreislaufes und die Ableitung 27 für das Kühlmedium des Kühlkreislaufes.
Zur Einstellung eines bestimmten Füllungsgrades des Arbeitsraums 4 ist der Vorratsraum 7 zur Beaufschlagung des im Vorratsraum 7 enthaltenen Arbeitsmediums über eine strömungsleitende Verbindung mit dem Druckbeaufschlagungssystem 8 verbunden. Mittels einer insbesondere dem hydrodynamischen Retarder 11 zugeordneten Retardersteuervorrichtung 21 wird in Abhängigkeit des einzustellenden Bremsmoments, beispielsweise einer mittels eines Wählhebels ausgewählten Bremsstufe, ein entsprechender Überlagerungsdruck (Steuerdruck) berechnet. Der Steuerdruck wird mittels des Druckbeaufschlagungssystems 8 dadurch eingestellt, dass die Steuervorrichtung 21 ein Magnetventil 28 in einer Druckluftleitung 29, in welcher Druckluft aus dem Fahrzeugdruckluftsystem (nicht gezeigt) ansteht, mehr oder minder öffnet. Das Magnetventil 28 stellt in Abhängigkeit seines Öffnungsquerschnittes den Steuerdruck (Luftdruck) in der Arbeitsleitung 30 ein. Die Arbeitsleitung 30 beaufschlagt einerseits das im Vorratsraum 7 enthaltene Arbeitsmedium mit dem Steuerdruck, um dieses in Abhängigkeit des Steuerdruckes mehr oder minder aus dem Vorratsraum 7 in den externen Arbeitsmediumkreislauf 1 und damit den Arbeitsraum 4 des Retarders 11 zu verdrängen. Vorliegend ist hierzu ein unterhalb des Arbeitsmediumspiegels im Vorratsraum 7 mündender Kanal 31 vorgesehen, der mit seinem entgegengesetzten Ende im Bereich des Arbeitsmediumauslasses des Arbeitsmediumkühlers 20 positioniert ist und so eine Verbindung zwischen dem Arbeitsmediumauslass des Arbeitsmediumkühlers 20 und dem Vorratsraum 7 herstellt.
Wenn hingegen der Steuerdruck im Vorratsraum 7, welcher das Arbeitsmedium im Vorratsraum 7 druckbeaufschlagt, vermindert wird, indem der Druck in der Arbeitsleitung 30 durch Reduzieren des Öffnungsquerschnittes oder Schließen des Magnetventils 28 vermindert wird, wobei Druckluft als Steuerdruckmedium aus dem Vorratsraum 7 über die Entlüftungsleitung 36 entweichen kann, kann Arbeitsmedium in entgegengesetzter Richtung durch den Kanal 31 strömen und somit vom im externen Arbeitsmediumkreislauf 1 zirkulierenden Anteil des Arbeitsmediums getrennt werden, was eine Reduzierung des Füllungsgrads des Arbeitraums 4 zur Folge hat.
Die Retardersteuervorrichtung 21 kann dabei auch im Nichtbremsbetrieb (deaktivierter Retarder) des hydrodynamischen Retarders 11 das Magnetventil 28 derart ansteuern, dass eine geringe Ölmenge in den Kreislauf, insbesondere über den Einlass 5 abgeben wird, um den Retarder 11 zu kühlen beziehungsweise zu schmieren.
Über die Retardersteuervorrichtung 21 kann auch eine Beeinträchtigung des Magnetventils 28, beispielsweise dessen Fehlstellung, erfasst (diagnostiziert) werden. Hierzu können auch noch zusätzliche Sensoren vorgesehen sein (nicht gezeigt), die dann über entsprechende Leitungen mit der Retardersteuervorrichtung 21 verbunden sind, was durch die Pfeile angedeutet ist. Tritt eine solche Beeinträchtigung auf, so kann der hydrodynamische Retarder 11 nicht mehr aktiviert werden. In diesem Fall ist weder eine Bremsung noch eine Schmierung beziehungsweise Kühlung des hydrodynamischen Retarders 11 möglich, Wird diese Beeinträchtigung nicht umgehend beseitigt, so besteht die Gefahr der Schädigung des hydrodynamischen Retarders 11. Eine solche Beeinträchtigung wird dabei, wie nachfolgend noch erläutert wird, von der Retardersteuervorrichtung 21 registriert und das Auftreten dieser mithilfe eines Zeitstempels erfasst und abgespeichert. In der Regel wird die Beeinträchtigung des hydrodynamischen Retarders 11 dem Fahrer durch ein entsprechendes Signal, welches von der Retardersteuervorrichtung 21 ausgegeben wird, angezeigt. Ein solches Signal kann ein akustisches oder optisches Signal sein, wie beispielsweise das Aufleuchten einer Kontrolllampe oder eine entsprechende Warnung in einem Display. Auch andere Signalformen wären denkbar. Auch ein schnelles Blinken einer solchen Kontrolllampe im Gegensatz zu einem Dauerlicht wäre denkbar, wobei das schnelle Blinken bedeutet, dass nur noch langsam gefahren werden darf und umgehende Instandsetzung der Beeinträchtigung vorzusehen ist.
Die Retardersteuervorrichtung 21 kann aber auch mit weiteren Komponenten der Fahrzeugbremsanlage zur Erfassung deren Beeinträchtigungen in leitender Verbindung stehen. Dies ist ebenfalls durch die dargestellten Pfeile angedeutet. Hierzu können den Komponenten entsprechende Sensoren zugeordnet sein, die eine solche Beeinträchtigung registrieren und an die Retardersteuervorrichtung in Form eines Signals übermitteln. So ist die Retardersteuervorrichtung 21 vorliegend zusätzlich mit einem Antiblockiersystem 18 verbunden. Erfolgt eine Beeinträchtigung des Antiblockiersystems 18 oder ein Ausfall, so wird dies der Retardersteuervorrichtung 21 gemeldet.
In den 2a und 2b sind zwei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie es von der Retardersteuervorrichtung 21 aus der 1 ausgeführt werden kann, in einem Ablaufschema gezeigt. Die Retardersteuervorrichtung 21 kann einen nicht gezeigten Ereignisspeicher beziehungsweise Zwischenspeicher aufweisen, welcher jeweils zur Speicherung der Zuordnungen herangezogen wird, wie nachfolgend noch ausgeführt wird. Der Zwischenspeicher kann dabei Teil des Ereignisspeichers sein oder aber diesem nur zugeordnet sein.
In 2a wird im Schritt S1 geprüft, ob das Fahrzeug beziehungsweise der hydrodynamische Retarder sich im Betrieb befindet. Dies geschieht beispielsweise dadurch, dass die aktuelle Stellung eines Zündschlüssels in einem Zündschloss des Fahrzeugs abgefragt wird. Die Änderung der Stellung des Zündschlüssels erfolgt in der Regel unmittelbar vor, während oder unmittelbar nach Einleitung und/oder Beendigung eines Abstellvorgangs des Fahrzeugs. Das bedeutet zum einen, wenn das Fahrzeug aus dem Stillstand gestartet wird und andererseits aus der Fahrt heraus abgestellt wird. Ein Betrieb des Fahrzeugs im Sinne der vorliegenden Erfindung liegt somit auch dann vor, wenn der Zündschlüssel sich im Zündschloss in einer solchen Stellung befindet, in der die Zündung aktiviert ist und damit eine Versorgung von Komponenten des Fahrzeugs, wie beispielsweise der Retardersteuervorrichtung mit elektrischem Strom, erfolgt. Dabei muss der Verbrennungsmotor des Fahrzeugs nicht zwingend laufen. Zudem kann die Zündung auch anders eingeschaltet werden, beispielsweise durch einen Start-Stopp-Knopf. Entscheidend ist nur, dass der Zustand Zündung- ein erfasst wird. Alternativ kann nur ein Betrieb des Fahrzeugs, in welchem sich dieses entlang einer Fahrbahn mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt, erfasst werden, oder nur die Zeiten, in denen der Retarder aktiviert ist und als Grundlage des erfindungsgemäßen Verfahrens herangezogen werden.
Liegt also ein Betrieb des Fahrzeugs beziehungsweise des Retarders in diesem Sinne vor, so wird zum nächsten Schritt S2 verfahren, ansonsten erfolgt ein Rücksprung und der Schritt S1 wird nochmals abgefragt.
Im Schritt S2 wird der Betriebsstundenzählerstand (BZS) hochgezählt, wenn der Betrieb erfasst wurde.
Im Schritt S3 wird geprüft, ob eine Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit einer Komponente der Fahrzeugbremsanlage aufgetreten ist. Liegt eine solche Beeinträchtigung vor, so werden die Daten dieser Beeinträchtigung erfasst (Schritt A1). Dieser Schritt kann jedoch auch zusammen mit dem Schritt S3 erfolgen. Mit Daten der Beeinträchtigung ist jene Information gemeint, um welche Art von Beeinträchtigung es sich handelt, beispielsweise lediglich um eine Fehlstellung, also um einen behebbaren Fehler oder gar einen Defekt der Komponente der Fahrzeugbremsanlage. Auch das Nichtvorliegen eines Signals, das fortlaufend oder intermittierend einen ordnungsgemäßen Zustand der Komponenten der Fahrzeugbremsanlage anzeigt, kann eine solche Information sein.
Im darauffolgenden Schritt A2 wird der aktuelle Betriebsstundenzählerstand ausgelesen und gleichzeitig werden die erfassten Daten zum aktuellen Betriebsstundenzählerstand zugeordnet.
Im darauffolgenden Schritt A3 wird die Zuordnung der Daten der Beeinträchtigung sowie der diesen Daten zugeordnete aktuelle Betriebszählerstand dauerhaft gespeichert.
Liegt hingegen eine Beeinträchtigung nicht vor (die Retardersteuervorrichtung 21 erhält beispielsweise eine ”in-Ordnung-Meldung” der betreffenden Komponente), so wird lediglich der aktuelle Betriebsstundenzählerstand ohne weitere Daten gespeichert (Schritt S4). Dies kann im Betriebsstundenzähler selbst passieren, sodass der Ereignis- oder Zwischenspeicher nicht belegt zu werden braucht. Das Verfahren kehrt nun zurück zum Schritt S1, um den Betriebsstundenzähler fortlaufend während des Betriebs hochzuzählen und gleichzeitig nur solche Zeitspannen dauerhaft zu speichern, in denen eine Beeinträchtigung vorlag. Alternativ kann die Ausführung des Verfahrens auch nur intermittierend erfolgen, beispielsweise in vorgegebenen zeitlichen Abständen oder nach Eintreten vorgegebener Ereignisse, zum Beispiel jedes Mal, wenn die Zündung eingeschaltet wird und/oder nach dem Ausschalten der Zündung oder auch nach dem Einschalten und/oder Ausschalten des Retarders. Bei einer solchen Abwandlung muss das Hochzählen des Betriebsstundenzählers gegebenenfalls außerhalb der hier dargestellten Schritte erfolgen. Gemäß der ersten Ausführungsform werden immer so viele Datensätze dauerhaft gespeichert, wie häufig die Beeinträchtigung auftritt.
Um die Anzahl der Datensätze zusätzlich zu begrenzen wird nachfolgend eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert.
In 2b ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Weiterbildung des Verfahrens aus 2a gezeigt. Dabei sind dieselben Schritte mit denselben Bezugszeichen versehen. Die mit Bezug auf das erste erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Ausführungen können, aber müssen nicht zwingend auch auf die diese weitere Ausführungsform angewendet werden, und umgekehrt.
Wie man der 2b entnimmt, umfasst das Verfahren die zusätzlichen Schritte A4, B1–B3 sowie S31. Bis zum Schritt S3 und dort in die Abzweigung bis zum Schritt A2 ist das Verfahren identisch zu dem in 2a gezeigten. Im Schritt A3 erfolgt eine dauerhafte Speicherung jedoch nur, wenn ein Zwischenspeicher keine Daten der vorliegenden Beeinträchtigung enthält, damit nur der Anfangszeitpunkt dieser Beeinträchtigung (und später der Endzeitpunkt) dauerhaft gespeichert wird. Nach dem Schritt A3 folgt der Schritt A4. Dort wird der Zwischenspeicher belegt. Das bedeutet, dass in den Zwischenspeicher die Daten der Beeinträchtigung kurzzeitig (in der Regel aber nicht flüchtig) gespeichert werden. Der Zwischenspeicher dient somit als eine Art Merker, mittels welchem das Vorliegen einer vergangenen Beeinträchtigung gespeichert wird.
Wird nun das Verfahren schrittweise vom Start beginnend nochmals abgearbeitet, wie nachher noch näher ausgeführt wird, und entfällt diesmal die Beeinträchtigung oder liegt nicht vor (Schritt S3), so wird mit Schritt S31 fortgefahren. Hierbei wird geprüft, ob der Zwischenspeicher Daten der Beeinträchtigung enthält. Ist dies der Fall, so werden die Schritte B1 bis B3 ausgeführt. Im Schritt B1 wird der aktuelle Betriebsstundenzählerstand ausgelesen und den Daten der Beeinträchtigung, welche im Zwischenspeicher abgespeichert sind, zugeordnet. Im nachfolgenden Schritt B2 wird die Zuordnung dauerhaft außerhalb des Zwischenspeichers gespeichert und im sodann folgenden Schritt B3 wird der Zwischenspeicher wieder gelöscht.
Alternativ könnte mit der dauerhaften Speicherung der die Beeinträchtigung beschriebenen Daten aus dem Zwischenspeicher anstelle des aktuellen Betriebsstundenzählerstandes auch der letzte/letztmögliche Betriebsstundenzählerstand, sozusagen BZS-1, gespeichert werden oder ein mit der Abspeicherung der Daten im Zwischenspeicher erfasster und insbesondere im Zwischenspeicher gespeicherter Betriebsstundenzählerstand. Damit wird exakter festgehalten, bis wann die Beeinträchtigung vorlag. Somit wird nicht der aktuelle Betriebsstundenzählerstand im Schritt B1 zugeordnet.
Mittels der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird Speicherplatz bei der Belegung des Ereignisspeichers der Retardersteuervorrichtung beim Auftreten derartiger Beeinträchtigungen gespart, indem erfindungsgemäß jeweils nur der Anfang (also das erstmalige, auch wiederholte) Vorliegen der Beeinträchtigung (im Schritt A3) und deren Wegfall, also das Ende, dauerhaft gespeichert wird. Pro Beeinträchtigung – unabhängig davon, wie lange diese dauert – wird also nur ein Paar an Zuordnungen dauerhaft gespeichert.
Selbstverständlich können die mittels der erfindungsgemäßen Verfahren erfassten und gespeicherten Daten auf Dauer und insbesondere unlöschbar gespeichert werden. Auf Dauer bedeutet dabei, dass dies wenigstens über die Lebensdauer eines solchen Fahrzeugs, hydrodynamischen Retarders beziehungsweise dessen Retardersteuervorrichtung erfolgt. Die mit den erfindungsgemäßen Verfahren gespeicherten Daten stellen dabei jeweils einzelne Datenpaare dar, die zu diskreten einzelnen Zeitpunkten, welche in der Regel nicht in einzelne Zeitabschnitte gleicher Dauer unterteilt sind, erfasst wurden. Gemäß beiden erfindungsgemäßen Verfahren ist es denkbar, dass ältere Datenpaare mit neueren Datenpaaren überschrieben werden. Dies kann insbesondere dann gewünscht sein, wenn nur von Interesse ist, wann (in jüngerer Vergangenheit) eine bestimmte Beeinträchtigung und damit ein entsprechendes, auf diese Beeinträchtigung hinweisendes Signal (beispielsweise eine „nicht-in-Ordnung-Meldung” oder das Ausbleiben einer ”in-Ordnung-Meldung”) vorlag.
Die in den 2a und 2b angedeuteten Rücksprünge vom Ende an den Start (gestrichelte Linien) bedeuten, dass die zwischen Start und Ende gezeigten Schritte entweder fortlaufend oder auch nur intermittierend, insbesondere, wie bereits ausgeführt, nach vorbestimmten Ereignissen, zum Beispiel nach jedem Einschalten und/oder Ausschalten der Zündung/des Retarders ausgeführt werden. Selbstverständlich können die besagten Schritte auch fortlaufend während des Betriebs des Fahrzeugs, nur während dessen Fahrt (Fahrzeuggeschwindigkeit > 0 km/h) und/oder nur dann, wenn mit dem hydrodynamischen Retarder ein Bremsmoment (> 0 Nm) erzielt wird, das heißt stets dann, wenn mit dem hydrodynamischen Retarder gebremst wird, ausgeführt werden.
Die Beeinträchtigungen können beispielsweise Fehlfunktionen oder Ausfälle des hydrodynamischen Retarders und insbesondere der Retardersteuervorrichtung 21 (1) sowie des Steuerventils (Magnetventil 28 in 1), welches von der Retardersteuervorrichtung 21 betätigbar ist, oder der Ausfall des Antiblockiersystems 18 sein.

Claims

Verfahren zur qualitativen Erfassung von Beeinträchtigungen der Funktionsfähigkeit einer einen hydrodynamischen Retarder umfassenden Fahrzeugbremsanlage, mit den folgenden Schritten: 1.1 Fortlaufendes Erfassen des Betriebes des Fahrzeugs und/oder des hydrodynamischen Retarders; 1.2 Fortlaufendes Hochzählen eines Betriebsstundenzählerstandes während des Betriebes des Fahrzeugs und/oder des hydrodynamischen Retarders; 1.3 Erfassen von wenigstens einer Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit der Fahrzeugsbremsanlage; 1.4 Ausführen der nachfolgenden Schritte ausschließlich bei Vorliegen einer solchen Beeinträchtigung: 1.4.1 Zuordnen von die Beeinträchtigung beschreibenden Daten zu dem aktuellen Betriebsstundenzählerstand; 1.4.2 Speichern der dem aktuellen Betriebsstundenzählerstand zugeordneten Daten zusammen mit dem Betriebsstundenzählerstand; 1.5 wohingegen die Zuordnung und Speicherung gemäß den Schritten 1.4.1 und 1.4.2 unterbleibt, wenn eine solche Beeinträchtigung nicht vorliegt.
Verfahren zur qualitativen Erfassung von Beeinträchtigungen der Funktionsfähigkeit einer einen hydrodynamischen Retarder umfassenden Fahrzeugbremsanlage, mit den folgenden Schritten: 2.1 Fortlaufendes Erfassen des Betriebes des Fahrzeugs und/oder des hydrodynamischen Retarders; 2.2 Fortlaufendes Hochzählen eines Betriebsstundenzählerstandes während des Betriebes des Fahrzeugs und/oder des hydrodynamischen Retarders; 2.3 Erfassen von wenigstens einer Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit der Fahrzeugsbremsanlage; 2.4 Ausführen der nachfolgenden Schritte ausschließlich bei Vorliegen einer solchen Beeinträchtigung: 2.4.1 Zuordnen von die Beeinträchtigung beschreibenden Daten zu dem aktuellen Betriebsstundenzählerstand, zumindest wenn die die Beeinträchtigung beschreibenden Daten noch nicht in einem Zwischenspeicher gespeichert sind; 2.4.2 dauerhaftes Speichern der dem aktuellen Betriebsstundenzählerstand zugeordneten Daten zusammen mit dem Betriebsstundenzählerstand, wenn die die Beeinträchtigung beschreibenden Daten noch nicht in dem Zwischenspeicher gespeichert sind; 2.4.3 Belegen des Zwischenspeichers mit wenigstens den die Beeinträchtigung beschreibenden Daten; wohingegen 2.5 bei Nicht-Vorliegen einer solchen Beeinträchtigung die folgenden Schritte ausgeführt werden: 2.5.1 Erfassen des Inhalts des Zwischenspeichers, wobei bei unbelegtem Zwischenspeicher lediglich der Betriebsstundenzählerstand frei von weiteren Daten dauerhaft gespeichert wird; oder bei belegtem Zwischenspeicher die die Beeinträchtigung beschreibenden Daten aus dem Zwischenspeicher dem aktuellen Betriebsstundenzählerstand oder dem Betriebsstundenzählerstand bei letztem Vorliegen der Beeinträchtigung zugeordnet werden und die dem aktuellen Betriebsstundenzählerstand zugeordneten Daten zusammen mit dem aktuellen Betriebsstundenzählerstand oder dem Betriebsstundenzählerstand bei letztem Vorliegen der Beeinträchtigung dauerhaft gespeichert werden und der Zwischenspeicher gelöscht wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte 1.1 bis 1.5 oder 2.1 bis 2.5.1 intermittierend, insbesondere unmittelbar vor, während oder unmittelbar nach Einleitung und/oder Beendigung eines Abstellvorgangs des Fahrzeugs oder insbesondere beim Einschalten und/oder Ausschalten der Zündung wiederholt werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit der Fahrzeugbremsanlage eine Fehlfunktion oder ein Ausfall des hydrodynamischen Retarders, insbesondere der Retardersteuervorrichtung erfasst wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit der Fahrzeugbremsanlage eine Fehlstellung oder ein Defekt eines Steuerventils, welches von der Retardersteuervorrichtung betätigbar ist, erfasst wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit der Fahrzeugbremsanlage eine Fehlfunktion oder ein Ausfall eines Antiblockiersystems der Fahrzeugbremsanlage erfasst wird.
Retardersteuervorrichtung einer einen hydrodynamischen Retarder umfassenden Fahrzeugbremsanlage, 7.1 mit einer Einrichtung zur Erfassung des Betriebes des Fahrzeugs und/oder hydrodynamischen Retarders; 7.2 mit einem Betriebsstundenzähler zum Hochzählen und Speichern eines Betriebsstundenzählerstandes während des Betriebs des Fahrzeugs und/oder hydrodynamischen Retarders; 7.3 mit einer Einrichtung zur Erfassung wenigstens einer Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit der Fahrzeugbremsanlage; 7.4 mit einem Ereignisspeicher zum Speichern der die Beeinträchtigung beschreibenden Daten bei deren Vorliegen; 7.5 die Retardersteuervorrichtung ist derart ausgeführt, dass sie ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 ausführt.
Retardersteuervorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsstundenzähler integral mit der Retardersteuervorrichtung ausgebildet ist und die Retardersteuervorrichtung einen Zwischenspeicher zum Speichern der die Beeinträchtigung beschreibenden Daten umfasst, wobei insbesondere der Zwischenspeicher vom Ereignisspeicher gebildet ist oder diesem zugeordnet ist.
Fahrzeugbremsanlage, 9.1 mit einem hydrodynamischen Retarder, umfassend einen beschaufelten Rotor und einen beschaufelten Stator, die miteinander einen torusförmigen Arbeitsraum ausbilden, der über einen Einlass mit Arbeitsmedium befüllbar und über einen Auslass entleerbar ist; 9.2 mit einer Retardersteuervorrichtung zur Einstellung eines Füllungsgrades an Arbeitsmedium im Arbeitsraum; dadurch gekennzeichnet, dass 9.3 die Retardersteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8 ausgeführt ist.