DE102015213343A1

DE102015213343A1 - Method for operating a permanent brake device of a motor vehicle

Info

Publication number: DE102015213343A1
Application number: DE102015213343.5A
Authority: DE
Inventors: Peter Tiri; Horst LEICHSENRING; Bernhard Reisch; Peter Schmidtner; Benjamin Bruegel
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-07-16
Filing date: 2015-07-16
Publication date: 2017-01-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Dauerbremseinrichtung eines Kraftfahrzeuges, wobei in einem Bremsbetrieb einer verschleißfreien Dauerbremse (1) der Dauerbremseinrichtung ein Schmiermittelstrom (15) über Mittel gezielt zu zu schmierenden Komponenten der Dauerbremseinrichtung geführt wird (S2). Um eine Lebensdauer der Dauerbremseinrichtung zu erhöhen, wird auch in einem Nichtbremsbetrieb der Dauerbremse (1) in Abhängigkeit einer Drehzahl eine gezielte Zuführung des Schmiermittelstromes (15) zu den zu schmierenden Komponenten dargestellt (S5).The invention relates to a method for operating a permanent brake device of a motor vehicle, wherein in a brake operation of a wear-free retarder (1) of the permanent brake device, a lubricant flow (15) is selectively guided via means to be lubricated components of the permanent brake device (S2). In order to increase the service life of the permanent brake device, a targeted supply of the lubricant flow (15) to the components to be lubricated is also shown in a non-braking mode of the continuous brake (1) as a function of a rotational speed (S5).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Dauerbremseinrichtung eines Kraftfahrzeuges, wobei in einem Bremsbetrieb einer verschleißfreien Dauerbremse der Dauerbremseinrichtung ein Schmiermittelstrom über Mittel gezielt zu zu schmierenden Komponenten der Dauerbremseinrichtung geführt wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, sowie einen dieses aufweisenden Datenträger. The invention relates to a method for operating a permanent braking device of a motor vehicle, wherein in a braking operation of a wear-resistant retarder of the permanent braking device, a lubricant flow is guided via means targeted to be lubricated components of the retarder. Furthermore, the invention relates to a computer program product, as well as a data carrier having this.

Dauerbremseinrichtungen finden bevorzugt bei Nutzfahrzeugen Anwendung und dienen der Entlastung einer jeweiligen Betriebsbremse, insbesondere beim Befahren längerer Gefällestrecken. Zumeist umfasst eine Dauerbremseinrichtung dabei eine verschleißfreie Dauerbremse in Form eines hydrodynamischen Retarders, bei welchem die Strömungsenergie eines Fluids zur Erzeugung eines Bremsmoments genutzt wird. Das Fluid, bei welchem es sich üblicherweise um eine Flüssigkeit in Form von Öl oder Wasser handelt, wird dazu in einen zumeist torusförmig gestalteten Arbeitsraum zwischen einem Stator und einem Rotor eingebracht und im Folgenden über eine Beschaufelung des sich drehenden Rotors mitgenommen. Über die Beschaufelung des Rotors wird das Fluid dann zu einer Beschaufelung des Stators gefördert, wo sich das Fluid abstützt und anschließend wiederum zu der Beschaufelung des Rotors zurückgeleitet wird. Dabei wird ein verzögerndes Moment auf den Rotor ausgeübt. Insbesondere im Bremsbetrieb ist dabei stets eine ausreichende Schmierung und Kühlung von Komponenten der Dauerbremseinrichtung sicherzustellen. Durable braking devices are preferably used in commercial vehicles and serve to relieve a respective service brake, in particular when driving on longer inclines. In most cases, a permanent brake device comprises a wear-free retarder in the form of a hydrodynamic retarder, in which the flow energy of a fluid is used to generate a braking torque. The fluid, which is usually a liquid in the form of oil or water, is introduced into a mostly torus-shaped working space between a stator and a rotor and subsequently taken over by a blading of the rotating rotor. About the blading of the rotor, the fluid is then conveyed to a blading of the stator, where the fluid is supported and then in turn is returned to the blading of the rotor. In this case, a decelerating moment is exerted on the rotor. In particular, during braking operation is always a sufficient lubrication and cooling of components of the permanent brake ensure.

Aus der EP 2 258 593 B1 ist eine Dauerbremseinrichtung bekannt, welche eine verschleißfreie Dauerbremse in Form eines hydrodynamischen Retarders umfasst. Dabei ist ein Rotor dieses Retarders auf einer Rotorwelle vorgesehen, welche zudem ein Stirnrad einer Hochtreiberstufe trägt, über welche der Retarder in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges eingebunden ist. Des Weiteren ist die Rotorwelle mit einer Pumpenwelle einer Pumpe drehfest gekoppelt, welche somit bei Einleitung einer Drehbewegung über die Hochtreiberstufe ebenfalls entsprechend angetrieben wird. Der Dauerbremseinrichtung sind ferner Mittel in Form eines Ventiles zugeordnet, über welches eine Versorgung von zu schmierenden Komponenten der Dauerbremseinrichtung gesteuert werden kann. Bei den zu schmierenden Komponenten handelt es sich dabei um Lagerungen der Pumpenwelle und der Rotorwelle des Retarders, wobei das Ventil einen Schmiermittelstrom im Bremsbetrieb des Retarders zu diesen Komponenten führt. Hingegen wird die gezielte Zuführung des Schmiermittelstroms im Nichtbremsbetrieb, also abseits eines Bremsbetriebes des Retarders, unterbunden, um Verluste der Dauerbremseinrichtung zu verringern. Eine Versorgung der zu schmierenden Komponenten erfolgt dabei rein nur aufgrund von Leckage. From the EP 2 258 593 B1 a permanent brake device is known which comprises a wear-free retarder in the form of a hydrodynamic retarder. In this case, a rotor of this retarder is provided on a rotor shaft, which also carries a spur gear of a Hochtreiberstufe, via which the retarder is integrated in a drive train of a motor vehicle. Furthermore, the rotor shaft is rotatably coupled to a pump shaft of a pump, which is thus also driven upon initiation of a rotational movement via the Hochtreiberstufe also. The Dauerbremseinrichtung are also associated with means in the form of a valve, via which a supply of components to be lubricated the Dauerbremseinrichtung can be controlled. The components to be lubricated are bearings of the pump shaft and the rotor shaft of the retarder, the valve leading a lubricant flow during braking operation of the retarder to these components. On the other hand, the targeted supply of the lubricant flow in non-braking operation, ie away from a braking operation of the retarder, prevented in order to reduce losses of the permanent braking device. A supply of the components to be lubricated takes place purely due to leakage.

Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Dauerbremseinrichtung zu schaffen, wobei mit Hilfe dieses Verfahrens eine Lebensdauer der Dauerbremseinrichtung erhöht werden kann. Based on the above-described prior art, it is now the object of the present invention to provide a method for operating a permanent brake device, with the aid of which method a service life of the permanent brake device can be increased.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Computerprogrammprodukt, sowie ein dieses aufweisender Datenträger sind zudem Gegenstand der Ansprüche 9 und 10. This object is achieved on the basis of the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The following dependent claims give each advantageous embodiments of the invention. A computer program product, as well as a data carrier having this are also the subject matter of claims 9 and 10.

Gemäß der Erfindung wird bei einem Verfahren zum Betreiben einer Dauerbremseinrichtung ein Schmiermittelstrom in einem Bremsbetrieb einer verschleißfreien Dauerbremse über Mittel gezielt zu zu schmierenden Komponenten der Dauerbremseinrichtung geführt. Folglich wird im Bremsbetrieb der Dauerbremse, wenn also über die verschleißfreie Dauerbremse ein Bremsmoment erzeugt wird, gezielt Schmiermittel zu den zu schmierenden Komponenten geführt, um diese entsprechend zu schmieren und zu kühlen. Im Sinne der Erfindung ist unter einer „gezielten Zuführung von Schmiermittel“ eine Zuleitung von Schmiermittel in die entsprechenden Bereiche zu verstehen, also ein gezieltes Speisen von zu den entsprechenden Komponenten führenden Bohrungen und Leitungen mit Schmiermittel. Erfindungsgemäß hiervon zu unterscheiden ist Leckage, bei welcher unvermeidbar aufgrund entsprechender Spalte Schmiermittel in Bereiche der Dauerbremseinrichtung gelangt. According to the invention, in a method for operating a permanent brake device, a lubricant flow in a braking mode of a wear-free retarder is guided via means to be lubricated components of the permanent brake device. Consequently, during braking operation of the retarder, ie when a brake torque is generated via the wear-free retarder, lubricants are selectively guided to the components to be lubricated in order to lubricate and cool them accordingly. For the purposes of the invention is meant by a "targeted supply of lubricant" a supply of lubricant in the corresponding areas, ie a targeted feeding leading to the corresponding components holes and lines with lubricant. In accordance with the invention, a distinction is to be made between leakage in which, due to a corresponding gap, lubricant inevitably enters areas of the permanent brake device.

Bei der verschleißfreien Dauerbremse der Dauerbremseinrichtung handelt es sich erfindungsgemäß insbesondere um einen hydrodynamischen Retarder, welcher sich auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise aus einem Rotor und einem Stator zusammensetzt, die jeweils mit Beschaufelungen ausgestattet sind und einen zwischenliegenden, insbesondere torusförmig gestalteten Arbeitsraum begrenzen. Im Bremsbetrieb wird dann Flüssigkeit, bevorzugt in Form von Öl oder Wasser, in den Arbeitsraum geleitet, wobei die eingebrachte Flüssigkeitsmenge dann über die Beschaufelung des Rotors mitgenommen und in Richtung der Beschaufelung des Stators gefördert wird, wo sich die Flüssigkeit abstützt und wieder zurück zu der Beschaufelung des Rotors strömt. Dies wirkt dabei entsprechend verzögernd auf den Rotor, wodurch ein Bremsmoment des Retarders generiert wird. Alternativ dazu kann es sich bei der verschleißfreien Dauerbremse im Sinne der Erfindung aber prinzipiell auch um einen hydrostatischen oder elektrodynamischen Retarder handeln. According to the invention, the wear-free retarder of the retarder is, in particular, a hydrodynamic retarder, which is composed of a rotor and a stator in a manner known in principle to those skilled in the art, each equipped with blades and defining an intermediate, in particular toroidal, working space. In the braking operation, liquid, preferably in the form of oil or water, is then conducted into the working space, the amount of liquid introduced then being carried along via the blading of the rotor and conveyed in the direction of the blading of the stator, where the liquid is supported and back again to the blast Blading of the rotor flows. This acts correspondingly delaying the rotor, whereby a braking torque of the retarder is generated. Alternatively, it may be in the wear-free retarder in terms of Invention but in principle also act to a hydrostatic or electrodynamic retarder.

Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass auch in einem Nichtbremsbetrieb der Dauerbremse in Abhängigkeit einer Drehzahl eine gezielte Zuführung des Schmiermittelstromes zu den zu schmierenden Komponenten dargestellt wird. Mit anderen Worten vollziehen die Mittel also auch in einem Nichtbremsbetrieb der Dauerbremse, also abseits eines Bremsbetriebes derselbigen, eine Zuführung von Schmiermittel zu den zu schmierenden Komponenten, wobei diese Zuführung dabei in Abhängigkeit einer Drehzahl stattfindet. Ab gezielter Zuführung von Schmiermittelstrom im Nichtbremsbetrieb werden die zu schmierenden Komponenten also nicht nur über Leckage versorgt, sondern bekommen gezielt Schmiermittel zugeführt. The invention now includes the technical teaching that a targeted supply of the lubricant flow to the components to be lubricated is shown in a non-braking operation of the retarder as a function of a speed. In other words, the means thus also perform in a non-braking operation of the retarder, so derselbigen off a braking operation, a supply of lubricant to the components to be lubricated, wherein this supply takes place in dependence on a speed. From targeted supply of lubricant flow in non-braking operation, the components to be lubricated are thus not only supplied via leakage, but get specifically supplied lubricant.

Eine derartige Gestaltung eines Verfahrens zum Betreiben einer Dauerbremseinrichtung hat dabei den Vorteil, dass durch die gezielte Zuführung von Schmiermittel im Nichtbremsbetrieb in Abhängigkeit einer Drehzahl deren ausreichende Versorgung insbesondere bei hohen Drehzahlen auch im Nichtbremsbetrieb sichergestellt wird. Denn im Bereich hoher Drehzahlen kann sich im Nichtbremsbetrieb eine reine Versorgung der zu schmierenden Komponenten über Leckage als nicht ausreichend erweisen, was aufgrund einer Mangelschmierung und damit auch unzureichenden Kühlung zu einer entsprechenden Beschädigung und damit Ausfall der verschleißfreien Dauerbremse führen könnte. Insofern wird durch die drehzahlabhängige Zuführung von Schmiermittel im Nichtbremsbetrieb einer Beschädigung der Dauerbremse vorgebeugt und damit auch deren Lebensdauer erhöht. Such a design of a method for operating a permanent brake device has the advantage that the targeted supply of lubricant in non-braking operation in dependence on a speed whose adequate supply is ensured even at high speeds even in non-braking operation. Because in the range of high speeds, a pure supply of the components to be lubricated by leakage can prove to be insufficient in non-braking operation, which could lead to a corresponding damage and thus failure of the wear-resistant retarder due to lack of lubrication and thus also insufficient cooling. In this respect, the speed-dependent supply of lubricant in non-braking operation prevents damage to the continuous brake and thus also increases its service life.

Hingegen wird bei der EP 2 258 593 B1 im Nichtbremsbetrieb der Dauerbremse eine Versorgung von zu schmierenden Komponenten rein über Leckage dargestellt. Dies kann jedoch bei höheren Drehzahlen eine unzureichende Versorgung zur Folge haben und damit einen Ausfall der Dauerbremse nach sich ziehen. On the other hand, at the EP 2 258 593 B1 in the non-braking operation of the retarder, a supply of components to be lubricated is shown purely via leakage. However, this can result in an insufficient supply at higher speeds and thus result in a failure of the retarder.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung wird die gezielte Zuführung des Schmiermittelstromes über ein Ventil gesteuert. Dabei ist dieses Ventil bevorzugt als Schaltventil und hierbei insbesondere als 3/2-Wegeventil gestaltet, in dessen einer Schaltstellung eine Versorgungsleitung mit den zu den zu schmierenden Komponenten führenden Leitungen und/oder Bohrungen verbunden wird, wohingegen in einer zweiten Schaltstellung eine Verbindung der Leitungen und/oder Bohrungen mit einem Schmiermittelsumpf stattfindet. Das Schaltventil kann dabei zudem als Proportionalventil gestaltet sein, bei welchem ein stetiger Übergang zwischen den diskreten Schaltstellungen möglich ist, so dass die Zuführung des Schmiermittels zu den zu schmierenden Komponenten entsprechend über das Ventil drosselbar ist. According to one embodiment of the invention, the targeted supply of the lubricant flow is controlled by a valve. In this case, this valve is preferably designed as a switching valve and in particular as a 3/2-way valve, in which a switching position, a supply line is connected to the leading to the components to be lubricated lines and / or holes, whereas in a second switching position, a compound of the lines and / or drilling with a lubricant sump takes place. The switching valve can also be designed as a proportional valve, in which a continuous transition between the discrete switching positions is possible, so that the supply of the lubricant to the components to be lubricated according to the valve can be throttled.

In Weiterbildung der Erfindung wird im Übergang vom Nichtbremsbetrieb in den Bremsbetrieb die Zuführung des Schmiermittelstromes zu den zu schmierenden Komponenten für ein vorgegebenes Zeitintervall unterbrochen. So wird im Falle der vorhergehenden Ausführungsform dabei eine Betätigung des Ventils für das vorgegebene Zeitfenster unterbrochen, wodurch ein ungewollter Gegendruck vor einem die Zuführung von Fluid in den Arbeitsraum der Dauerbremse steuernden Ventil verhindert werden kann. In a further development of the invention, in the transition from non-braking operation to braking operation, the supply of the lubricant flow to the components to be lubricated is interrupted for a predetermined time interval. Thus, in the case of the preceding embodiment, an actuation of the valve for the predetermined time window is interrupted, whereby an unwanted back pressure can be prevented in front of a valve controlling the supply of fluid in the working space of the retarder.

Entsprechend einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung wird als Drehzahl eine Rotordrehzahl der Dauerbremse herangezogen. Die drehzahlabhängige Zuführung des Schmiermittelstromes im Nichtbremsbetrieb wird also in Abhängigkeit einer Drehzahl eines Rotors der Dauerbremse vollzogen. Alternativ dazu ist es im Rahmen der Erfindung jedoch auch denkbar, die drehzahlabhängige Zuführung anhand einer Abtriebsdrehzahl der Dauerbremseinrichtung zu regeln, also der Drehzahl einer Komponente der Dauerbremseinrichtung, an welcher eine Einbindung seitens eines Antriebsstranges des jeweiligen Kraftfahrzeuges vorgenommen wird. Konkret kann es sich dabei um ein Stirnrad einer Hochtreiberstufe handeln, mit welcher die Dauerbremse in den Antriebsstrang eingebunden ist. Da beide Drehzahlen, also die Rotordrehzahl und die Abtriebsdrehzahl, entsprechend einem Übersetzungsverhältnis der Hochtreiberstufe miteinander verknüpft sind, kann eine Regelung der Zuführung des Schmiermittelstromes im Nichtbremsbetrieb prinzipiell sowohl anhand der Rotordrehzahl, als auch anhand der Abtriebsdrehzahl erfolgen. According to a further embodiment of the invention, a rotor speed of the retarder is used as the speed. The speed-dependent supply of the lubricant flow in non-braking operation is thus carried out in dependence on a rotational speed of a rotor of the retarder. Alternatively, it is within the scope of the invention, however, also conceivable to regulate the speed-dependent supply based on an output speed of the permanent braking device, ie the rotational speed of a component of the permanent braking device, to which an involvement of a drive train of the respective motor vehicle is made. Specifically, it can be a spur gear of a high-drive stage, with which the retarder is integrated into the drive train. Since both speeds, that is, the rotor speed and the output speed, are linked to one another according to a transmission ratio of the high-drive stage, a regulation of the supply of the lubricant flow in non-braking operation can in principle be based both on the rotor speed, and on the basis of the output speed.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird im Nichtbremsbetrieb die gezielte Zuführung ab Überschreiten einer Drehzahlgrenze vollzogen. Die Zuführung erfolgt also ab Überschreiten einer vorgegebenen Grenzdrehzahl, wobei im Sinne der Erfindung jedoch auch bestimmte Drehzahlbereiche definiert sein könnten. In Weiterbildung der Erfindung wird als Drehzahlgrenze eine Rotordrehzahl in Höhe von 5.000 U/min gewählt. Es hat sich gezeigt, dass ab einer derartigen Rotordrehzahl eine reine Versorgung von zu schmierenden Komponenten über Leckage nicht mehr ausreichend ist. According to a further embodiment of the invention, in non-braking operation, the targeted delivery is made from exceeding a speed limit. The supply is thus from exceeding a predetermined limit speed, but within the meaning of the invention, certain speed ranges could be defined. In a further development of the invention, a rotor speed of 5,000 rpm is selected as the speed limit. It has been shown that from such a rotor speed a pure supply of components to be lubricated via leakage is no longer sufficient.

Entsprechend einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung werden die zu schmierenden Komponenten abseits einer gezielten Zuführung des Schmiermittelstromes durch Leckage versorgt. Dies hat den Vorteil, dass bei einer reinen Versorgung der Komponenten durch Leckage Verluste im System niedrig gehalten werden können, welche ansonsten ihre Ursache in den im Schmiermittel laufenden Komponenten haben. Insofern ist also der Wirkungsgrad der Dauerbremseinrichtung im Nichtbremsbetrieb gegenüber einer Ausgestaltung verbessert, bei welcher auch im Nichtbremsbetrieb eine dauerhafte Zuführung von Schmiermittelstrom zu den zu schmierenden Komponenten vollzogen wird. According to a further embodiment possibility of the invention, the components to be lubricated are supplied by leakage apart from a targeted supply of the lubricant flow. This has the advantage that, in the case of a pure supply of the components, leakage in the system can be kept low, which otherwise have their cause in the components running in the lubricant. In this respect, therefore, the efficiency of the permanent brake device is improved in non-braking operation with respect to a configuration in which, even in non-braking operation, a permanent supply of lubricant flow to the components to be lubricated is performed.

In Weiterbildung der Erfindung werden als zu schmierende Komponenten Lager der Dauerbremseinrichtung versorgt. Alternativ oder auch ergänzend dazu können jedoch auch anderweitige Komponenten versorgt werden, wie beispielsweise ein Zahneingriff einer Hochtreiberstufe der Dauerbremseinrichtung. In a development of the invention, bearings of the permanent brake device are supplied as components to be lubricated. Alternatively or in addition thereto, however, other components can also be supplied, such as, for example, a tooth engagement of a high-drive stage of the permanent brake device.

Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich auch als Computerprogrammprodukt verkörpern, welches, wenn es auf einem Prozessor, beispielsweise einem Prozessor der Getriebesteuerung, läuft, den Prozessor softwaremäßig anleitet, die zugeordneten erfindungsgegenständlichen Verfahrensschritte durchzuführen. In diesem Zusammenhang gehört auch ein computerlesbares Medium zum Gegenstand der Erfindung, auf dem ein vorstehend beschriebenes Computerprogrammprodukt abrufbar gespeichert ist. The solution according to the invention can also be embodied as a computer program product which, when it runs on a processor, for example a processor of the transmission control, instructs the processor by software to carry out the associated process steps according to the invention. In this context, a computer-readable medium is the subject of the invention, on which a computer program product described above is stored retrievably.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der nebengeordneten oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken. The invention is not limited to the specified combination of the features of the independent or the dependent claims. It also results in ways to combine individual features, even if they emerge from the claims, the following description of a preferred embodiment of the invention or directly from the drawings. The reference of the claims to the drawings by use of reference numerals is not intended to limit the scope of the claims.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, die nachfolgend erläutert wird, ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt: An advantageous embodiment of the invention, which will be explained below, is shown in the drawings. It shows:

1 eine schematische Darstellung einer Dauerbremseinrichtung, bei welcher das erfindungsgemäße Verfahren vollziehbar ist; und 1 a schematic representation of a continuous braking device, in which the inventive method is executable; and

2 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm des Verfahrens entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 2 an exemplary flowchart of the method according to a preferred embodiment of the invention.

1 zeigt eine schematische Ansicht einer Dauerbremseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, wobei diese Dauerbremseinrichtung dabei entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben werden kann. Wie zu erkennen ist, umfasst die Dauerbremseinrichtung eine verschleißfreie Dauerbremse 1, bei welcher es sich um einen hydrodynamischen Retarder handelt und die sich aus einem Stator 2 und einem Rotor 3 zusammensetzt. Sowohl der Stator 2, als auch der Rotor 3 sind auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise jeweils mit je einer Beschaufelung ausgestattet und begrenzen einen zwischenliegenden, torusförmig gestalteten Arbeitsraum, in den im Zuge eines Bremsbetriebes der Dauerbremse 1 eine Flüssigkeit in Form von Öl eingebracht werden kann. Das eingebrachte Öl wird dann auf dem Fachmann ebenfalls bekannte Art und Weise über die Beschaufelung des Rotors 3 mitgenommen und in Richtung der Beschaufelung des Stators 2 befördert, wo es sich abstützt und wiederum zurück zum Rotor 3 strömt und verzögernd auf diesen wirkt. 1 shows a schematic view of a permanent brake device for a motor vehicle, in particular a commercial vehicle, said permanent brake device can be operated according to the inventive method. As can be seen, the permanent brake device comprises a wear-free retarder 1 in which it is a hydrodynamic retarder and which consists of a stator 2 and a rotor 3 composed. Both the stator 2 , as well as the rotor 3 are in principle known in the art each equipped with a blading and limit an intermediate, toroidal shaped working space, in the course of a braking operation of the retarder 1 a liquid in the form of oil can be introduced. The introduced oil is then also known in the art on the blading of the rotor 3 taken along and in the direction of the blading of the stator 2 transported, where it rests and in turn back to the rotor 3 flows and retards acting on these.

Ein Antrieb der Dauerbremse 1 erfolgt vorliegend über eine Rotorwelle 4, die neben dem Rotor 3 noch ein Stirnrad 5 einer Hochtreiberstufe 6 trägt, deren anderes Stirnrad 7 auf einer achsparallel zu der Rotorwelle 4 laufenden Welle 8 des Antriebsstranges des Kraftfahrzeuges vorgesehen ist. Dabei kann es sich bei der Welle 8, je nach Einbindung der Dauerbremseinrichtung in den Antriebsstrang, um eine Getriebeeingangs- oder auch eine Getriebeausgangswelle handeln. Über die Hochtreiberstufe 6 wird eine Drehbewegung der Welle 8 ins Schnelle auf die Rotorwelle 4 übersetzt. A drive of the retarder 1 takes place here via a rotor shaft 4 next to the rotor 3 another spur gear 5 a driver stage 6 carries, whose other spur gear 7 on an axis parallel to the rotor shaft 4 ongoing wave 8th the drive train of the motor vehicle is provided. It can be at the shaft 8th , depending on the involvement of the permanent braking device in the drive train to act a transmission input or a transmission output shaft. About the Hochtreiberstufe 6 becomes a rotary motion of the shaft 8th fast on the rotor shaft 4 translated.

Wie des Weiteren aus 1 zu erkennen ist, ist die Rotorwelle 4 drehfest mit einer Pumpenwelle 9 einer Pumpe 10 verbunden, über welche eine Förderung des Öls der Dauerbremseinrichtung stattfindet. Sowohl die Pumpenwelle 9, als auch die Rotorwelle 4 sind jeweils über Lagerungen 11 und 12 bzw. 13 und 14 in einem – nicht weiter dargestellten – Gehäuse der Dauerbremseinrichtung drehbar gelagert. Die Lagerungen 11 bis 14 und auch der Zahneingriff der Hochtreiberstufe 6 werden im Betrieb durch Leckage versorgt, indem Öl als Schmiermittel aufgrund von vorhandenen Spalten im Gehäuse in die entsprechenden Bereiche gelangt. Abgesehen davon kann den Lagerungen 11 bis 14 und auch dem Zahneingriff der Hochtreiberstufe 6 Schmiermittel aber auch gezielt als – vorliegend gestrichelt angedeuteten – Schmiermittelstrom 15 zugeführt werden, welcher über ein Ventil 16 in Form eines Proportionalventils steuerbar ist. As further out 1 can be seen, is the rotor shaft 4 rotatably with a pump shaft 9 a pump 10 connected via which a promotion of the oil of the permanent brake device takes place. Both the pump shaft 9 , as well as the rotor shaft 4 are each about storages 11 and 12 respectively. 13 and 14 in a - not shown - housing the Dauerbremseinrichtung rotatably mounted. The bearings 11 to 14 and also the tooth engagement of the high driver stage 6 are supplied with leakage during operation by getting oil as a lubricant due to existing gaps in the housing in the appropriate areas. Apart from that, the bearings can 11 to 14 and also the tooth engagement of the high driver stage 6 Lubricant but also targeted as - dashed lines indicated here - lubricant flow 15 be fed, which via a valve 16 in the form of a proportional valve is controllable.

Konkret ist das Ventil 16 dabei als 3/2-Wegeventil gestaltet, wobei der Schmiermittelstrom 15 in der in 1 gezeigten Schaltstellung aus einer Versorgungsleitung 17 zu den Lagerungen 11 bis 14 und auch dem Zahneingriff der Hochtreiberstufe 6 geführt wird, indem ein Strömen von Schmiermittel aus der Versorgungsleitung 17 in entsprechende Leitungen und Bohrungen im Gehäuse zu den entsprechenden Bereichen ermöglicht wird. Hingegen werden diese Leitungen und Bohrungen in einer zweiten Schaltstellung des Ventils 16 mit einem Schmiermittelsumpf 18 verbunden, während ein Strömen aus der Versorgungsleitung 17 durch das Ventil 16 unterbunden wird. Eine Betätigung des Ventiles 16 und damit auch die Führung des Schmiermittelstromes 15 erfolgt dabei entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren, welches nun unter Zuhilfenahme des beispielhaften Ablaufdiagramms in 2 näher beschrieben werden soll:
Zu Beginn des Verfahrens wird in einem ersten Schritt S1 abgefragt, ob ein Bremsbetrieb der Dauerbremseinrichtung angefordert ist, also über die Dauerbremse 1 ein entsprechendes Bremsmoment aufzubringen ist. Ist dies zu bejahen, so wird in einem Schritt S2 eine Bestromung des Ventiles 16 vorgenommen und dieses in die in 1 zu sehende Schaltstellung überführt. Dementsprechend wird Schmiermittel über den Schmiermittelstrom 15 zu den Lagerungen 11 bis 14 und auch zum Zahneingriff der Hochtreiberstufe 6 geführt, um entsprechend zu schmieren und zu kühlen. The valve is concrete 16 designed as a 3/2-way valve, wherein the lubricant flow 15 in the in 1 shown switching position from a supply line 17 to the bearings 11 to 14 and also the tooth engagement of the high driver stage 6 is guided by a flow of lubricant from the supply line 17 is made possible in corresponding lines and holes in the housing to the corresponding areas. On the other hand, these lines and holes are in one second switching position of the valve 16 with a lubricant sump 18 connected while flowing from the supply line 17 through the valve 16 is prevented. An actuation of the valve 16 and thus also the guidance of the lubricant flow 15 takes place according to the inventive method, which now with the aid of the exemplary flowchart in 2 to be described in more detail:
At the beginning of the method, a query is made in a first step S1 as to whether a braking operation of the permanent brake device is required, that is to say via the continuous brake 1 a corresponding braking torque is applied. If this is the case, then in a step S2, the valve is energized 16 made and this in the in 1 transferred to see switching position. Accordingly, lubricant over the lubricant flow 15 to the bearings 11 to 14 and also for meshing the Hochtreiberstufe 6 led to lubricate and cool accordingly.

Ist hingegen kein Bremsbetrieb angefordert, so wird zu einem Schritt S3 übergegangen, in welchem überprüft wird, ob eine aktuelle Rotordrehzahl n_Rot des Rotors 3 größer als eine Drehzahlgrenze n_Grenz ist, welche bevorzugt 5.000 U/min beträgt. Ist das Ergebnis hier negativ, so folgt auf Schritt S3 ein Schritt S4, in welchem eine Bestromung des Ventiles 16 unterbleibt und dieses somit nicht in die in 1 zu sehende Schaltstellung überführt wird, sondern in seiner anderen Schaltstellung verbleibt. Die Lagerungen 11 bis 14 und auch der Zahneingriff der Hochtreiberstufe 6 werden in der Folge nur durch Leckage geschmiert. Anschließend wird wiederum vor Schritt S1 zurückgesprungen. If, on the other hand, no braking operation is requested, a transition is made to a step S3, in which it is checked whether a current rotor speed n _{red of} the rotor 3 is greater than a speed _limit n _limit , which is preferably 5,000 U / min. If the result is negative here, step S3 is followed by a step S4 in which the valve is energized 16 is omitted and this is not in the in 1 to be seen switching position is transferred, but remains in its other switching position. The bearings 11 to 14 and also the tooth engagement of the high driver stage 6 are subsequently lubricated only by leakage. Subsequently, it is again jumped back before step S1.

Liegt in Schritt S3 die Rotordrehzahl n_Rot hingegen über der Drehzahlgrenze n_Grenz, so folgt auf Schritt S3 ein Schritt S5. In Schritt S5 wird dann eine Bestromung des Ventiles 16 vorgenommen, wobei diese Bestromung bevorzugt geringer ausfällt als in Schritt S2, also über das Ventil 16 eine geringere Menge an Schmiermittel eingestellt wird. Grund für die Zuführung von Schmiermittel in die entsprechenden Bereiche ist die hohe Drehzahl der Lagerungen 11 bis 14 und auch der Stirnräder 5 und 7, so dass die entsprechenden Bereiche nicht mehr ausreichend über Leckage geschmiert und gekühlt werden würden. Bedingt durch die Zuführung von Schmiermittel verschlechtert sich allerdings der Wirkungsgrad der Dauerbremseinrichtung durch das Laufen der Lagerungen 11 bis 14 und auch der Stirnräder 5 und 7 in der größeren Schmiermittelmenge. Insofern wird diese Zuführung im Nichtbremsbetrieb der Dauerbremseinrichtung nur bei Überschreiten der Drehzahlgrenze n_Grenz vollzogen, während darunterliegend, wie in Schritt S4 vollzogen, eben keine Bestromung des Ventiles 16 stattfindet und dementsprechend auch eine Versorgung rein durch Leckage erfolgt. If, in step S3, the rotor speed n _Rot , on the other hand, lies above the speed _limit n _limit , step S3 is followed by a step S5. In step S5 then an energization of the valve 16 made, with this energization is preferably lower than in step S2, ie via the valve 16 a smaller amount of lubricant is set. Reason for the supply of lubricant in the corresponding areas is the high speed of the bearings 11 to 14 and also the spur gears 5 and 7 so that the corresponding areas would no longer be sufficiently lubricated and cooled by leakage. Due to the supply of lubricant, however, the efficiency of the permanent braking device deteriorates due to the running of the bearings 11 to 14 and also the spur gears 5 and 7 in the larger amount of lubricant. In this respect, this supply is performed in the non-braking operation of the continuous braking device only when the speed _limit n _limits , while underneath, as completed in step S4, just no energization of the valve 16 takes place and accordingly also a supply purely by leakage occurs.

Auf Schritt S5 folgt dann ein Schritt S6, in welchem überprüft wird, ob ein Bremsbetrieb der Dauerbremseinrichtung bevorsteht. Ist dies zu verneinen, so wird wiederum vor Schritt S1 zurückgesprungen, während im zu bejahenden Fall zu einem Schritt S7 übergewechselt wird. In diesem Schritt S7 wird eine Bestromung des Ventiles 16 für ein definiertes Zeitfenster unterbrochen, bevor im Rahmen des Bremsbetriebes in Schritt S2 dann wieder eine Bestromung des Ventiles 16 stattfindet. Hintergrund dafür ist, dass die ununterbrochene Zuführung des Schmiermittelstromes 15 einen ungewollten Gegendruck vor einem Schaltventil zur Folge haben könnte, über welches die Zuführung des Öls in den Arbeitsraum der Dauerbremse 1 vollzogen wird. Durch die kurzzeitige Unterbrechung der Bestromung des Ventiles 16 wird ein Aufbauen dieses ungewollten Gegendruckes unterbunden. Ausgehend von Schritt S2, S4, S6 oder S7 wird dann jeweils wieder vor Schritt S1 zurückgesprungen und das Verfahren im Folgenden erneut durchlaufen. Step S5 is then followed by a step S6, in which it is checked whether a braking operation of the permanent brake device is imminent. If this is to be answered in the negative, the method jumps back again before step S1, while in the affirmative case it is transferred to a step S7. In this step S7, an energization of the valve 16 interrupted for a defined time window, before then in the context of the braking operation in step S2 again energization of the valve 16 takes place. The background to this is that the uninterrupted supply of lubricant flow 15 could have an unwanted back pressure upstream of a switching valve result, via which the supply of the oil in the working space of the retarder 1 is done. Due to the short-term interruption of the energization of the valve 16 a buildup of this unwanted back pressure is prevented. Starting from step S2, S4, S6 or S7, the method then jumps back again in each case before step S1 and the process is run through again in the following.

Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eines Verfahrens zum Betreiben einer Dauerbremseinrichtung kann eine Lebensdauer dieser Dauerbremseinrichtung erhöht werden. By means of the embodiment according to the invention of a method for operating a permanent brake device, a service life of this permanent brake device can be increased.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Dauerbremse Mountain brake
2 2: Stator stator
3 3: Rotor rotor
4 4: Rotorwelle rotor shaft
5 5: Stirnrad spur gear
6 6: Hochtreiberstufe High driver stage
7 7: Stirnrad spur gear
8 8th: Welle wave
9 9: Pumpenwelle pump shaft
10 10: Pumpe pump
11 11: Lagerung storage
12 12: Lagerung storage
13 13: Lagerung storage
14 14: Lagerung storage
15 15: Schmiermittelstrom lubricant flow
16 16: Ventil Valve
17 17: Versorgungsleitung supply line
18 18: Schmiermittelsumpf lubricant sump
S1 bis S7 S1 to S7: Einzelschritte individual steps
n_Rot n _red: Rotordrehzahl Rotor speed
n_Grenz n _border: Drehzahlgrenze Speed limit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2258593 B1 [0003, 0010]

Claims

Method for operating a permanent brake device of a motor vehicle, wherein in a braking mode a wear-free retarder ( 1 ) the Dauerbremseinrichtung a lubricant flow ( 15 ) is guided via means targeted to be lubricated components of the permanent brake device (S2), characterized in that even in a non-braking operation of the retarder ( 1 ) in response to a speed, a targeted supply of the lubricant flow ( 15 ) is shown to the components to be lubricated (S5).

A method according to claim 1, characterized in that the targeted supply of the lubricant flow ( 15 ) via a valve ( 16 ) is controlled.

A method according to claim 1, characterized in that in the transition from non-braking operation in the braking operation, the supply of the lubricant flow ( 15 ) is interrupted for a given time interval (S7).

A method according to claim 1, characterized in that as a rotational speed, a rotor speed (n _red ) of the retarder ( 1 ) or a related speed in a drive train of the motor vehicle is used.

A method according to claim 1, characterized in that in non-braking operation, the targeted supply from exceeding a speed _limit (n _limit ) is completed.

Method according to claims 4 and 5, characterized in that a rotor speed of 5000 rpm is chosen as the speed _limit (n _limit ).

A method according to claim 1, characterized in that the components to be lubricated away from a targeted supply of the lubricant flow ( 15 ) are supplied by leakage (S4).

A method according to claim 1, characterized in that as components to be lubricated bearing ( 11 to 14 ) are supplied to the Dauerbremseinrichtung.

Computer program product for a permanent brake device with a wear-resistant retarder ( 1 ), which is operable according to a method according to one or more of claims 1 to 8, wherein a routine for supplying a lubricant flow ( 15 ) is converted to be lubricated components by appropriate stored in a software control commands.

Data carrier with a computer program product according to claim 9.