DE102021121735A1 - Verfahren zum Steuern einer hydrodynamischen Retarderanordnung, Steueranordnung, hydrodynamische Retarderanordnung und Fahrzeug - Google Patents

Verfahren zum Steuern einer hydrodynamischen Retarderanordnung, Steueranordnung, hydrodynamische Retarderanordnung und Fahrzeug Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren (100) zum Steuern einer hydrodynamischen Retarderanordnung (10) wird beschrieben. Die Retarderanordnung (10) hat einen hydrodynamischen Retarder (1), eine Einlassleitung (2), die mit einem Einlass (4) des hydrodynamischen Retarders (1) verbunden ist, und eine Druckerhöhungsanordnung (8), die eingerichtet ist zum Anheben von Fluiddruck (P) in der Einlassleitung (2) durch Überführen von Arbeitsfluid zu der Einlassleitung (2) bei Aktivierung. Das Verfahren (100) beinhaltet die Schritte des Einleitens (120) oder Aufhebens (140) einer Bremsung des hydrodynamischen Retarders (1), und ein Aktivieren (110, 150) der Druckerhöhungsanordnung (8) in Verbindung mit dem Schritt des Einleitens (120) oder Aufhebens (140) der Bremsung des hydrodynamischen Retarders (1). Die vorliegende Beschreibung betrifft weiterhin ein Computerprogramm, ein computerlesbares Medium (200), eine Steueranordnung (21), eine hydrodynamische Retarderanordnung (10) und ein Fahrzeug (30) mit einer Retarderanordnung (10).

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer hydrodynamischen Retarderanordnung. Weiterhin betrifft die vorliegende Beschreibung ein Computerprogramm, ein computerlesbares Medium, eine Steueranordnung für eine hydrodynamische Retarderanordnung, eine hydrodynamische Retarderanordnung und ein Fahrzeug mit einer hydrodynamischen Retarderanordnung.
  • HINTERGRUND
  • Retarder sind in Fahrzeugen eingesetzte Vorrichtungen zum Unterstützen oder zum Ersatz von einigen Funktionen einer primären Bremsanordnung, wie einer auf Reibung basierenden Bremsanordnung. Ein üblicher Retardertyp ist ein hydrodynamischer Retarder. Derartige Retarder nutzen viskose Reibungskräfte eines Arbeitsfluids in einem Arbeitsraum zwischen einem Rotor und einem Stator. Der Rotor ist üblicherweise über ein Retardergetriebe mit einer Welle des Fahrzeuges verbunden, wie einer Getriebewelle des Fahrzeuges. Eine hydrodynamische Retarderanordnung hat einen hydraulischen Kreislauf, üblicherweise auch als Retarderkreis bezeichnet, mit Komponenten, wie Schläuchen und Rohren, und einen Radiator, der eingerichtet ist zum Abführen von beim Bremsen erzeugter Wärme.
  • Retarder bieten einige Vorteile. Beispielsweise neigen sie im Vergleich mit auf Reibung basierenden Bremsanordnungen weniger zum Überhitzen, beispielsweise beim Bremsen eines bergabfahrenden Fahrzeuges. Beim Einsatz vermindern Retarder die Abnutzung von auf Reibung basierenden primären Bremsanordnungen.
  • Beim Bremsen wird der Arbeitsraum des Retarders mit einem bestimmten Volumen an Arbeitsfluid gefüllt und bei Beendigung des Bremsvorganges wird der Arbeitsraum in der Regel vom Arbeitsfluid entleert. Ein bei hydrodynamischen Retardern auftretendes Problem liegt in erheblichen Druckschwankungen im hydraulischen Kreis bei Einleitung und Beendigung des Bremsvorganges. Die Druckschwankungen können Drücke unterhalb des Umgebungsdruckes verursachen, was Belastungen am hydraulischen Kreis bedingt und bewirken kann, dass Schläuche kollabieren und flachsaugen. Sind ein Schlauch oder sind mehrere Schläuche flachgesaugt, dann ist die Strömung durch den Schlauch/die Schläuche reduziert, was die Strömung durch den Schlauch begrenzt und damit die Zufuhr von Arbeitsfluid zum Retarder. Auch können wiederholte Kompressionen von Schläuchen zu deren Beschädigung führen.
  • Im heutigen Abnehmermarkt ist es vorteilhaft, wenn Produkte, wie Fahrzeuganordnungen, verschiedene Merkmale und Funktionen aufweisen, die dazu führen, dass die Produkte in kostengünstiger Weise herstellbar und zusammenbaubar sind.
  • KURZBESCHREIBUNG
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung zumindest einige der oben genannten Probleme und Nachteile zu überwinden oder zumindest zu mindern.
  • Gemäß einer ersten Variante der Erfindung wird das Ziel erreicht durch ein Verfahren zum Steuern einer hydrodynamischen Retarderanordnung. Die Retarderanordnung hat einen hydrodynamischen Retarder, der eingerichtet ist zum Bremsen der Drehung einer Welle eines Fahrzeuges, eine Einlassleitung, die mit einem Einlass des hydrodynamischen Retarders verbunden ist, und eine Druckerhöhungsanordnung, die eingerichtet ist zum Erhöhen des Fluiddruckes in der Einlassleitung durch Überführung von Arbeitsfluid zur Einlassleitung bei Aktivierung.
  • Das Verfahren beinhaltet folgende Schritte:
    • - Einleiten oder Beenden einer Bremsung des hydrodynamischen Retarders, und
    • - Aktivieren der Druckerhöhungsanordnung in Verbindung mit dem Schritt der Einleitung oder Beendigung des Bremsens des hydrodynamischen Retarders.
  • Da das Verfahren einen Schritt der Aktivierung der Druckerhöhungsanordnung in Verbindung mit dem Schritt der Einleitung oder der Beendigung des Bremsens durch den hydrodynamischen Retarder beinhaltet, wird ein Verfahren bereitgestellt, mit dem es möglich ist, das Problem von Drücken unterhalb des Umgebungsdruckes in einem Retarderkreis der Retarderanordnung zu vermeiden oder die Wirkungen des Problems zumindest zu mindern. Dies deshalb, weil der Fluiddruck in der Einlassleitung in Verbindung mit dem Schritt des Einleitens oder des Beendens des Bremsens seitens des hydrodynamischen Retarders aufgrund der Wirkung der Aktivierung der Druckerhöhungsanordnung angehoben wird.
  • Als weiteres Ergebnis wird ein Verfahren bereitgestellt, das geeignet ist, Beanspruchung am Retarderkreis zu mindern und Stauchungen/Kollabierungen von dessen Komponenten in einfacher, robuster und wirksamer Weise zu mindern. Weiterhin wird ein Verfahren bereitgestellt, mit dem die Zufuhr von Arbeitsfluid zum hydrodynamischen Retarder in einfacher, robuster und wirksamer Weise sichergestellt wird.
  • Damit wird ein Verfahren bereitgestellt, mit dem zumindest einige der oben genannten Probleme und Nachteile überwunden oder zumindest gemindert werden können. Im Ergebnis wird das obige Ziel erreicht.
  • Wahlweise hat die Druckerhöhungsanordnung eine Pumpe, die eingerichtet ist zum Anheben des Fluiddruckes in der Eingangsleitung durch Pumpen von Arbeitsfluid in die Eingangsleitung, wobei der Schritt des Aktivierens der Druckerhöhungsanordnung folgenden Schritt beinhaltet:
    • - Einleitung des Betriebs der Pumpe.
  • Damit wird ein Verfahren bereitgestellt, mit dem Beanspruchungen des Retarderkreises reduziert werden können und Stauchungen/Kollabierungen von Komponenten des Retarderkreises in einfacher, robuster und kostengünstiger Weise reduziert werden können. Weiterhin wird ein Verfahren bereitgestellt, mit dem die Zufuhr von Arbeitsfluid zum hydrodynamischen Retarder in einfacher, robuster und kostengünstiger Weise sichergestellt werden kann.
  • Wahlweise beinhaltet das Verfahren:
    • - Einleitung einer Bremsung des hydrodynamischen Retarders, wobei der Schritt der Aktivierung der Druckerhöhungsanordnung vor dem Schritt der Einleitung der Bremsung des hydrodynamischen Retarders ausgeführt wird.
  • Damit wird ein Verfahren bereitgestellt mit weiter verbesserten Bedingungen zum Vermeiden oder zumindest Mindern des Problems von Drücken unterhalb des Umgebungsdruckes im Retarderkreis. Dies deshalb, weil der Schritt der Aktivierung der Druckerhöhungsanordnung vor dem Schritt der Einleitung der Bremsung durch den hydrodynamischen Retarder ausgeführt wird und deshalb die Druckerhöhungsanordnung beginnt, den Druck in der Einlassleitung zu erhöhen, bevor die Einleitung der Bremsung durch den hydrodynamischen Retarder ausgeführt wird.
  • Wahlweise beinhaltet das Verfahren folgenden Schritt:
    • - Starten der Rotation des Rotors des hydrodynamischen Retarders vor dem Schritt der Aktivierung der Druckerhöhungsanordnung.
  • Damit wird ein Verfahren bereitgestellt mit Möglichkeiten zum Stabilisieren der Druckpegel in dem Retarderkreis vor der Einleitung der Bremsung des Retarders.
  • Wahlweise hat der hydrodynamische Retarder eine Kupplungseinrichtung, die steuerbar ist zwischen einem Eingriffszustand, in dem die Kupplungseinrichtung den Rotor mit der Welle verbindet, und einem Trennzustand, in dem die Kupplungseinrichtung den Rotor von der Welle trennt, wobei der Schritt des Startens der Drehung des Rotors folgenden Schritt beinhaltet:
    • - Steuern der Kupplungseinrichtung in den Eingriffszustand.
  • Damit erfolgt der Start der Drehung des Rotors in einfacher und wirksamer Weise. Weiterhin werden Bedingungen ermöglicht zum Mindern von durch die Retarderanordnung verursachten parasitären Verlusten (Blindverlusten) durch Steuerung der Kupplungseinrichtung in den Trennzustand nach einer Bremsung des hydrodynamischen Retarders.
  • Wahlweise beinhaltet das Verfahren folgenden Schritt:
    • - Deaktivierung der Druckerhöhungsanordnung nach dem Schritt der Einleitung der Bremsung des hydrodynamischen Retarders.
  • Damit wird ein Verfahren bereitgestellt mit der Möglichkeit, zu hohe Drücke in dem Retarderkreis beim Bremsen des hydrodynamischen Retarders und auch bei Aufhebung der Bremsung zu vermeiden unter gleichzeitiger Vermeidung des Problems von Drücken unterhalb des Umgebungsdruckes bei Einleitung oder bei Aufhebung der Bremsung des hydrodynamischen Retarders. Dies deshalb, weil Druckspitzen üblicherweise dann auftreten, wenn ein Bremsdrehmoment des hydrodynamischen Retarders abfällt, so wie bei Aufhebung der Bremsung des hydrodynamischen Retarders. Der Zeitpunkt, zu dem die Bremsung aufgehoben wird, ist üblicherweise nicht vorhersehbar, weil er durch den Fahrer des Fahrzeuges oder durch ein Antriebs-/Fahrtsteuersystem des Fahrzeuges bestimmt ist. Dementsprechend wird durch die Deaktivierung der Druckerhöhungsanordnung nach dem Schritt der Einleitung der Bremsung des hydrodynamischen Retarders ein Verfahren bereitgestellt mit Bedingungen zum Vermeiden von zu hohen Drücken im Retarderkreis beim Bremsen des hydrodynamischen Retarders und auch während des Aufhebens der Bremsung des hydrodynamischen Retarders. Weiterhin werden Bedingungen ermöglicht zum Mindern von Blindverlusten, die durch die Retarderanordnung verursacht werden.
  • Wahlweise beinhaltet das Verfahren:
    • - Aufhebung der Bremsung des hydrodynamischen Retarders, und
    • - Aktivierung der Druckerhöhungsanordnung nach dem Schritt der Aufhebung der Bremsung des hydrodynamischen Retarders.
  • Druckspitzen treten üblicherweise auf, wenn ein Bremsdrehmoment des hydrodynamischen Retarders abfällt, wie etwa bei Aufhebung der Bremsung mit dem hydrodynamischen Retarder. Somit können durch Aktivierung der Druckerhöhungsanordnung nach dem Schritt der Aufhebung der Bremsung des hydrodynamischen Retarders, d.h. durch eine Verzögerung vor Aktivierung der Druckerhöhungsanordnung, zu hohe Drücke nach dem Schritt der Aufhebung der Bremsung des hydrodynamischen Retarders vermieden werden.
  • Bei Aufhebung der Bremsung eines hydrodynamischen Retarders wird normalerweise der Arbeitsraum mit Dampf gefüllt und bei Erreichen einer bestimmten Geschwindigkeit wird der Arbeitsraum geradezu momentan mit Arbeitsfluid gefüllt und für eine kurze Zeitspanne tritt ein Druck unterhalb des Umgebungsdruckes auf. Da das Verfahren aber den Schritt der Aktivierung der Druckerhöhungsanordnung nach dem Schritt der Aufhebung der Bremsung des hydrodynamischen Retarders beinhaltet, ist das Verfahren in der Lage, Probleme von Drücken unterhalb des Umgebungsdruckes im Retarderkreis in Verbindung mit Aufhebungen der Bremsung des hydrodynamischen Retarders zu vermeiden oder zumindest in ihren Auswirkungen zu mindern unter Vermeidung von zu hohen Drücken im Retarderkreis während der Bremsung und während Verkleinerungen des Bremsdrehmomentes des Retarders.
  • Die Aktivierung der Druckerhöhungsanordnung nach dem Schritt der Aufhebung der Bremsung durch den hydrodynamischen Retarder kann den Arbeitsraum des Retarders und auch andere Abschnitte der Retarderanordnung kühlen, auch wenn der Rotor des Retarders nicht dreht.
  • Wahlweise beinhaltet das Verfahren folgende Schritte:
    • - Aufhebung der Bremsung des hydrodynamischen Retarders und
    • - Aktivierung der Druckerhöhungsanordnung nach dem Schritt der Aufhebung der Bremsung des hydrodynamischen Retarders, um Arbeitsmedium durch einen Arbeitsraum des Retarders zu zirkulieren.
  • Damit wird ein Verfahren bereitgestellt, mit dem der Arbeitsraum des Retarders gekühlt werden kann sowie weitere Abschnitte der Retarderanordnung und des Arbeitsmediums, wobei dies in bezüglich der Energie effizienter Weise erfolgt. Bei einigen Ausführungen gemäß dem Stand der Technik wird ein Rotor des hydrodynamischen Retarders betätigt, d.h. gedreht, um so nach dem Betrieb den Retarder zu kühlen. Durch Zirkulation von Arbeitsmedium durch den Arbeitsraum unter Einsatz der Druckerhöhungsanordnung können aber der Retarder und der Arbeitsraum erheblich effizienter hinsichtlich des Energieaufwandes gekühlt werden im Vergleich zu den Ausführungen gemäß dem Stand der Technik, da der Retarder und auch dessen Arbeitsraum auch gekühlt werden können, wenn der Rotor des Retarders nicht dreht.
  • Wahlweise beinhaltet das Verfahren folgenden Schritt:
    • - Deaktivierung der Druckerhöhungsanordnung nach dem Schritt der Aktivierung der Druckerhöhungsanordnung.
  • Damit wird ein bezüglich der Energie effizienteres Verfahren bereitgestellt, mit dem Blindverluste durch die Retarderanordnung reduziert werden können.
  • Wahlweise hat die Retarderanordnung ein Bremsventil, welches stromab eines Auslasses des hydrodynamischen Retarders angeordnet ist, wobei der Schritt der Einleitung oder der Aufhebung der Bremsung des hydrodynamischen Retarders folgenden Schritt beinhaltet:
    • - Steuerung eines Öffnungszustandes des Bremsventils.
  • Damit wird eine effiziente Steuerung der Bremskraft des Retarders bereitgestellt.
  • Gemäß einer zweiten Variante der Erfindung wird das Ziel erreicht durch ein Computerprogramm mit Befehlen, die bei Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß einigen der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele auszuführen.
  • Da das Computerprogramm Befehle beinhaltet, die bei Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren gemäß einigen der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele auszuführen, wird ein Computerprogramm bereitgestellt, mit dem zumindest einige der oben genannten Probleme und Nachteile überwunden oder zumindest in ihren Auswirkungen gemindert werden können. Im Ergebnis wird das oben genannte Ziel erreicht.
  • Gemäß einer dritten Variante der Erfindung wird das Ziel erreicht durch ein computerlesbares Medium mit Befehlen, die bei Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren gemäß einigen der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele auszuführen. Da das computerlesbare Medium Befehle beinhaltet, die bei Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren gemäß einigen der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele auszuführen, wird ein computerlesbares Medium bereitgestellt, mit dem zumindest einige der oben genannten Probleme und Nachteile überwunden oder zumindest in ihren Auswirkungen gemindert werden können. Im Ergebnis wird das obige Ziel erreicht.
  • Gemäß einer vierten Variante der Erfindung wird das Ziel erreicht durch eine Steueranordnung für eine hydrodynamische Retarderanordnung. Die Retarderanordnung hat einen hydrodynamischen Retarder, der eingerichtet ist zum Bremsen der Drehung einer Welle des Fahrzeuges, eine Einlassleitung, die mit einem Einlass des hydrodynamischen Retarders verbunden ist, und eine Druckerhöhungsanordnung, die eingerichtet ist zum Erhöhen von Fluiddruck in der Einlassleitung durch Überführung von Arbeitsfluid zur Einlassleitung bei Aktivierung. Die Steueranordnung ist eingerichtet zum:
    • - Einleiten oder Aufheben einer Bremsung des hydrodynamischen Retarders, und
    • - Aktivieren der Druckerhöhungsanordnung in Verbindung mit einer Einleitung oder Aufhebung einer Bremsung des hydrodynamischen Retarders.
  • Da die Steueranordnung eingerichtet ist zum Aktivieren der Druckerhöhungsanordnung in Verbindung mit einer Einleitung oder Aufhebung einer Bremsung des hydrodynamischen Retarders, wird eine Steueranordnung bereitgestellt, mit der das Problem von Drücken unterhalb des Umgebungsdruckes in einem Retarderkreis der Retarderanordnung überwunden oder hinsichtlich der Auswirkungen zumindest gemindert werden kann. Dies deshalb, weil der Fluiddruck in der Einlassleitung in Verbindung mit der Einleitung oder Aufhebung einer Bremsung des hydrodynamischen Retarders angehoben wird aufgrund der Aktivierung der Druckerhöhungsanordnung.
  • Als weiteres Ergebnis ergibt sich eine Steueranordnung, die in der Lage ist, Belastungen am Retarderkreis zu mindern und Kompressionen/Kollabierungen von Komponenten desselben in einfacher, robuster und effizienter Weise zu vermeiden. Weiterhin wird eine Steueranordnung bereitgestellt mit Merkmalen zum Sicherstellen der Zufuhr von Arbeitsfluid zum hydrodynamischen Retarder in einfacher, robuster und effizienter Weise.
  • Dementsprechend wird eine Steueranordnung bereitgestellt, mit der zumindest einige der oben genannten Probleme und Nachteile überwunden oder zumindest in ihren Auswirkungen gemindert werden können. Im Ergebnis wird das obige Ziel erreicht.
  • Es ergibt sich, dass die verschiedenen für das Verfahren beschriebenen Ausführungsbeispiele alle mit der hier beschriebenen Steueranordnung kombinierbar sind. Das heißt, die Steueranordnung gemäß einer vierten Variante der Erfindung kann eingerichtet sein zum Ausführen von jeglichen Verfahrensschritten gemäß dem Verfahren nach der ersten Variante der Erfindung.
  • Gemäß einer fünften Variante der Erfindung wird das Ziel erreicht durch eine hydrodynamische Retarderanordnung. Die Retarderanordnung hat einen hydrodynamischen Retarder, der eingerichtet ist zum Bremsen der Drehung einer Welle eines Fahrzeuges, eine Einlassleitung, die mit einem Einlass des hydrodynamischen Retarders verbunden ist, eine Druckerhöhungsanordnung, die eingerichtet ist zum Erhöhen eines Fluiddruckes in der Einlassanordnung durch Überführung von Arbeitsfluid zur Einlassleitung bei Aktivierung und eine Steueranordnung. Die Steueranordnung ist eingerichtet zum Einleiten oder Aufheben (Beenden) einer Bremsung des hydrodynamischen Retarders und zum Aktivieren der Druckerhöhungsanordnung in Verbindung mit einer Einleitung oder Aufhebung einer Bremsung des hydrodynamischen Retarders.
  • Da die Steueranordnung der hydrodynamischen Retarderanordnung eingerichtet ist zum Aktivieren der Druckerhöhungsanordnung in Verbindung mit einer Einleitung oder Aufhebung einer Bremsung durch den hydrodynamischen Retarder wird eine hydrodynamische Retarderanordnung bereitgestellt, die in der Lage ist, das Problem von Drücken unterhalb des Umgebungsdruckes in einem Retarderkreis der hydrodynamischen Retarderanordnung zu vermeiden oder zumindest in seinen Wirkungen zu mindern. Dies deshalb, weil der Fluiddruck in der Einlassleitung in Verbindung mit der Einleitung oder Aufhebung einer Bremsung des hydrodynamischen Retarders aufgrund der Aktivierung der Druckerhöhungsanordnung angehoben wird.
  • Als weiteres Ergebnis ergibt sich daraus eine hydrodynamische Retarderanordnung, die in der Lage ist, Belastungen am Retarderkreis zu verringern und ein Zusammendrücken/Kollabieren von Komponenten in einfacher, robuster und effizienter Weise zu vermeiden. Weiterhin wird eine hydrodynamische Retarderanordnung bereitgestellt mit Merkmalen, die eine Zufuhr von Arbeitsfluid zum hydrodynamischen Retarder in einfacher, robuster und effizienter Weise sicherstellen.
  • Dementsprechend wird eine hydrodynamische Retarderanordnung bereitgestellt, die zumindest einige der oben genannten Probleme und Nachteile überwindet oder zumindest in ihren Auswirkungen mindert.
  • Wahlweise weist die Druckerhöhungsanordnung eine Pumpe auf, die eingerichtet ist zum Anheben von Fluiddruck in der Einlassleitung durch Pumpen von Arbeitsfluid in die Einlassleitung. Damit wird eine einfache, robuste und effiziente Druckerhöhungsanordnung bereitgestellt.
  • Wahlweise handelt es sich bei der Pumpe um eine Impellerpumpe. Damit wird eine einfache, robuste und effiziente Druckerhöhungsanordnung ermöglicht. Weiterhin blockiert die Impellerpumpe nicht den Fluidweg über die Impellerpumpe und damit werden stabilere Druckpegel in der Einlassleitung erreicht, im Vergleich zum Einsatz von einer Pumpe mit positiver Verdrängung.
  • Wahlweise hat die Retarderanordnung einen Retarderkreis, wobei die Einlassleitung einen Teil des Retarderkreises bildet und wobei der Retarderkreis einen Expansionstank und eine statische Leitung aufweist, die den Expansionstank mit der Einlassleitung verbindet, und wobei die Druckerhöhungsanordnung eingerichtet ist zum Anheben von Fluiddruck in der Einlassleitung durch Überführung von Arbeitsfluid vom Expansionstank zur Einlassleitung. Damit kann eine bereits vorhandene Anordnung mit einem Retarderkreis eingesetzt werden als Quelle für Arbeitsfluid für die Pumpe der Druckerhöhungsanordnung. Damit wird eine Retarderanordnung bereitgestellt mit Merkmalen zum effizienten Ausnutzen von zur Verfügung stehendem Raum und mit Merkmalen, die eine kostengünstige Herstellung und einen kostengünstigen Zusammenbau ermöglichen.
  • Wahlweise hat der Retarderkreis eine Entlüftungsleitung, die den Expansionstank mit einem Abschnitt des Retarderkreises verbindet. Damit wird eine Retarderanordnung bereitgestellt, bei der die Entlüftungsleitung eingesetzt werden kann als eine Rückführleitung für Arbeitsfluid, welches durch die Druckerhöhungsanordnung zum Retarderkreis überführt wird. Als weiteres Ergebnis ergibt sich, dass stabilere Druckpegel im Retarderkreis erreicht werden. Zusätzlich ergeben sich verbesserte Bedingungen für einen Betrieb des Retarderkreises in einem Retarder-Kühlmodus, in dem ein Arbeitsmedium durch einen Arbeitsraum des Retarders zirkuliert wird. Auf diese Weise kann der Retarder in einer bezüglich der Energie effizienten Weise im Anschluss an eine Bremsung durch den hydrodynamischen Retarder gekühlt werden.
  • Wahlweise hat der Retarderkreis einen Wärmetauscher, der eingerichtet ist zum Abführen von Wärme, die durch den hydrodynamischen Retarder erzeugt wird, wobei der Abschnitt des Retarderkreises ein Abschnitt des Wärmetauschers ist. Damit wird eine Retarderanordnung bereitgestellt mit der Möglichkeit zum Entlüften des Wärmetauschers in effizienter Weise, wobei die Entlüftungsleitung eingesetzt werden kann als Rückführleitung für Arbeitsfluid, welches durch die Druckerhöhungsanordnung zum Retarderkreis geführt wird. Es ergeben sich Bedingungen für eine effiziente Entlüftung des Wärmetauschers durch Aktivierung der Pumpe der Druckerhöhungsanordnung über kurze Zeitspannen, auch wenn der hydrodynamische Retarder nicht zum Bremsen eingesetzt ist. Weiterhin ergeben sich verbesserte Bedingungen für den Betrieb des Retarderkreises in einem Retarder-Kühlmodus, in dem Arbeitsfluid durch einen Arbeitsraum des Retarders zirkuliert wird. Auf diese Weise kann der Retarder nach einer Bremsung des hydrodynamischen Retarders effizient gekühlt werden.
  • Wahlweise weist die Entlüftungsleitung einen Strömungswiderstand auf. Damit werden noch stabilere Druckpegel in dem Retarderkreis erreicht und ein geeigneter Druckanstieg sowie eine geeignete Entlüftungsströmung können entsprechend den Anforderungen und der eingesetzten Pumpe erreicht werden.
  • Wahlweise hat die Entlüftungsleitung ein Ventil. Damit wird eine Retarderanordnung bereitgestellt, in der ein Fluiddruck in dem Retarderkreis in einfacher Weise weiter eingestellt werden kann durch Einstellung des Öffnungszustandes des Ventils.
  • Wahlweise ist die Steueranordnung eingerichtet zum Steuern eines Öffnungszustandes des Ventils, um den Fluiddruck genauer in der Eingangsleitung einzustellen. Damit wird eine Retarderanordnung bereitgestellt, mit der noch stabilere Druckpegel im Retarderkreis erreichbar sind.
  • Gemäß einer sechsten Variante der Erfindung wird das Ziel erreicht mit einem Fahrzeug, welches eine hydrodynamische Retarderanordnung gemäß einigen der hier beschriebenen Ausführungsbeispielen aufweist.
  • Da das Fahrzeug eine hydrodynamische Retarderanordnung gemäß einigen Ausführungsbeispielen aufweist, wird ein Fahrzeug bereitgestellt, mit dem zumindest einige der oben genannten Probleme und Nachteile überwunden oder zumindest in ihren Auswirkungen gemindert werden können. Im Ergebnis wird das oben genannte Ziel erreicht.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden noch deutlicher aus den beigefügten Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Einzelheiten.
  • Figurenliste
  • Verschiedene Varianten der Erfindung einschließlich der jeweiligen besonderen Merkmale und Vorteile werden deutlich aus den Ausführungsbeispielen, die nachfolgend mit Einzelheiten und in den begleitenden Figuren dargestellt sind:
    • 1 zeigt eine hydrodynamische Retarderanordnung gemäß einigen Ausführungsbeispielen,
    • 2 zeigt graphisch einen Abschnitt aus einem Bremsvorgang mit der Retarderanordnung gemäß 1,
    • 3 erläutert ein Verfahren zum Steuern einer hydrodynamischen Retarderanordnung gemäß einigen Ausführungsbeispielen,
    • 4 erläutert eine Fortsetzung des Bremsverlaufs gemäß 2,
    • 5 zeigt eine hydrodynamische Retarderanordnung gemäß einigen weiteren Ausführungsbeispielen,
    • 6 zeigt ein Fahrzeug gemäß einigen Ausführungsbeispielen, und
    • 7 zeigt ein computerlesbares Medium.
  • BESCHREIBUNG VON EINZELHEITEN
  • Varianten der vorliegenden Erfindung werden nunmehr mit weiteren Einzelheiten näher beschrieben. Einander entsprechende Bezugszeichen betreffen einander entsprechende Elemente. Gut bekannte Funktionen oder Strukturen werden nicht notwendigerweise im Einzelnen beschrieben, um die Darstellung kurz und klar zu halten.
  • 1 zeigt eine hydrodynamische Retarderanordnung 10 gemäß einigen Ausführungsbeispielen. Die hydrodynamische Retarderanordnung 10 wird hier bisweilen auch als „Retarderanordnung 10“ bezeichnet, der Einfachheit und Klarheit halber. Die Retarderanordnung 10 hat einen hydrodynamischen Retarder 1. Der hydrodynamische Retarder 1 ist eingerichtet zum Bremsen der Drehung einer Welle 6 eines Fahrzeuges, wie weiter unten näher erläutert wird. Der hydrodynamische Retarder 1 wird hier auch als „Retarder 1“ bezeichnet, der Kürze und Klarheit halber.
  • Der Retarder 1 hat ein Retardergehäuse 51 mit einem Schaufelraum 52 und einer Schaufelanordnung 12, 53, die in dem Schaufelraum 52 angeordnet ist. Die Schaufelanordnung 12, 53 hat einen mit Schaufeln versehenen Stator 53 und einen mit Schaufeln versehenen Rotor 12, die zusammen einen Arbeitsraum 55 bilden. Der Arbeitsraum 55 kann auch als ein Torus bezeichnet werden. Der Retarder 1 hat weiterhin einen Einlass 4 und einen Auslass 33. Weiterhin hat der Retarder einen Retarderkreis 20, der mit dem Einlass 4 und dem Auslass 33 des Retarders 1 verbunden ist. Im Einzelnen: der Retarderkreis 20 hat eine Einlassleitung 2, die mit dem Einlass 4 des Retarders 1 verbunden ist, und eine Auslassleitung 56, die mit dem Auslass 33 des Retarders verbunden ist. Die Einlassleitung 2 bildet somit einen Teil des Retarderkreises 20. Arbeitsfluid wird über die Einlassleitung 2 dem Arbeitsraum 55 über den Einlass 4 zugeführt. Der Auslass 33 des Retarders 1 ist eingerichtet zum Entleeren von Arbeitsfluid aus dem Arbeitsraum 55 in die Auslassleitung 56 des Retarderkreises 20. Das Arbeitsfluid kann auch als Arbeitsmedium bezeichnet werden und es kann Öl oder eine wässrige Mischung aufweisen, wie ein Kühlmittel. Entsprechend den dargestellten Ausführungsbeispielen handelt es sich bei dem Arbeitsfluid um eine wässrige Mischung, wie ein Kühlmittel. Deshalb kann der Retarderkreis 20 auch als „Kühlmittelkreis 20“ bezeichnet werden.
  • Der Retarderkreis 20 hat weiterhin ein Bremsventil 31. Das Bremsventil 31 ist stromab des Auslasses 33 des hydrodynamischen Retarders 1 angeordnet. Das Bremsventil 31 ist eingerichtet zum Beschränken der Strömung von Arbeitsfluid durch den Auslass 33, um so das Bremsdrehmoment des Retarders 1 zu verstärken. Der Begriff „Auslassleitung 56“ und der Begriff „Auslass 33“, wie sie hier verwendet werden, können auch bezeichnet werden als Auslasskanal 56 oder es kann sich auch um einen Satz von Auslasskanälen 56 handeln, die sich vom Arbeitsraum 55 zum Bremsventil 31 erstrecken. Der Retarderkreis 20 hat einen Wärmetauscher 3, der eingerichtet ist vom hydrodynamischen Retarder 1 erzeugte Wärme abzuführen. Beim Bremsen strömt Arbeitsfluid durch den Retarderkreis 20, durch das Bremsventil 31, durch den Wärmetauscher 3 und zurück zum Arbeitsraum 55 über die Einlassleitung 2.
  • Entsprechend den dargestellten Ausführungsbeispielen hat der Retarder 1 ein Retardergetriebe 60 mit einem Satz Zahnräder 60', 60". Weiterhin hat der Retarder 1 eine Kupplungseinrichtung 14 und einen Aktuator 14', der mechanisch mit der Kupplungseinrichtung 14 verbunden ist. Der Aktuator 14' ist zwischen einer betätigten Position und einer unbetätigten Position bewegbar, um die Kupplungseinrichtung 14 zwischen einem Eingriffszustand und einem Trennzustand zu bewegen. Die Kupplungseinrichtung 14 ist eingerichtet, im Eingriffszustand (eingeschalteten Zustand) den Rotor 12 mit der Welle 6 über das Retardergetriebe 60 zu verbinden, während im Trennzustand (also im ausgeschalteten Zustand) der Rotor 12 von der Welle 6 getrennt ist. Die Welle 6 kann mit einem oder mit mehreren Rädern eines Fahrzeuges verbunden sein, so dass das Fahrzeug gebremst wird, d.h. derart, dass eine Bremskraft auf das Fahrzeug übertragen wird, wenn der Retarder 1 die Drehung der Welle 6 bremst.
  • Entsprechend den dargestellten Ausführungsbeispielen hat das Retardergetriebe 60 ein erstes Zahnrad 60' und ein zweites Zahnrad 60". Das zweite Zahnrad 60" ist auf einer Rotorwelle 61 angeordnet und das erste Zahnrad 60' ist über die Kupplungseinrichtung 14 mit der Welle 6 verbindbar. Gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Kupplungseinrichtung 14 eingerichtet, im Eingriffszustand das erste Zahnrad 60' des Retardergetriebes 60 mit der Welle 6 zu verbinden. Weiterhin ist die Kupplungseinrichtung 14 eingerichtet, im Trennzustand das erste Zahnrad 60' des Retardergetriebes 60 von der Welle 6 zu trennen. Somit drehen gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen das erste Zahnrad 60' und das zweite Zahnrad 60" des Retardergetriebes 60 nicht, oder sie werden zumindest nicht durch die Welle 6 angetrieben, wenn sich die Kupplungseinrichtung 14 im Trennzustand befindet. Im Eingriffszustand dreht das erste Zahnrad 60' zusammen mit der Welle 6, um so den Rotor 12 über das Retardergetriebe 60 anzutreiben. Die Kupplungseinrichtung 14 kann eine Klauenkupplung, ein Synchronisierer, eine Kupplung oder dergleichen sein.
  • Bei Betrieb des Retarders 1, d.h. bei Drehung des Rotors 12, pumpt der Retarder 1 Arbeitsfluid aus der Einlassleitung 2 über den Arbeitsraum 55 zum Auslass 33. Die Einlassleitung 2 und der Auslass 33 können jeweils eine Mehrzahl von parallelen Kanälen aufweisen, die eingerichtet sind zum Zuführen bzw. zum Abführen von Arbeitsfluid in den Arbeitsraum 55 bzw. aus diesem heraus. Beispielsweise kann der hier genannte Auslass 33 integriert sein in den mit Schaufeln versehenen Stator 53 und er kann einen Auslasskanal pro Schaufel des mit Schaufeln versehenen Stators 53 aufweisen. Bei derartigen Ausführungsbeispielen können sich die Auslasskanalabschnitte jeweils zu einem gemeinsamen ringförmigen Volumen im Gehäuse 51 erstrecken.
  • Bei Einleitung oder Aufhebung einer Bremsung des hydrodynamischen Retarders 1 sind der Retarderkreis 20 und insbesondere die Einlassleitung 2 erheblichen Druckschwankungen ausgesetzt. Die Druckschwankungen können Drücke unterhalb eines momentanen Umgebungsdruckes verursachen, was Belastungen an dem hydraulischen Kreis 20 zur Folge hat und bewirken kann, dass Schläuche flachsaugen, d.h. kollabieren. Ist ein oder sind mehrere Schläuche flachgesaugt, ist die Strömung durch den Schlauch/die Schläuche behindert, was die Strömung von Arbeitsfluid zum Retarder 1 begrenzen kann. Weiterhin können wiederholte Kompressionen von Schläuchen des Retarderkreises 20 zu Beschädigungen derselben führen.
  • Entsprechend den hier gezeigten Ausführungsbeispielen hat die Retarderanordnung 10 eine Druckerhöhungsanordnung 8. Die Druckerhöhungsanordnung 8 ist eingerichtet, den Fluiddruck in der Einlassleitung 2 durch Überführung von Arbeitsfluid zur Einlassleitung 2 bei Aktivierung zu erhöhen. Weiterhin hat die Retarderanordnung 10 eine Steueranordnung 21. Die Steueranordnung 21 ist mit der Druckerhöhungsanordnung 8 verbunden und eingerichtet zum Steuern von deren Betrieb, d.h. zum Aktivieren bzw. Deaktivieren der Druckerhöhungsanordnung 8. Weiterhin ist entsprechend den dargestellten Ausführungsbeispielen die Steueranordnung 21 mit dem Aktuator 14' verbunden und eingerichtet, diesen zu steuern, d.h. sie ist eingerichtet zum Steuern des Aktuators 14' zwischen der betätigten Position und der nicht betätigten Position, um die Kupplungseinrichtung 14 zwischen dem Eingriffszustand und dem Trennzustand zu bewegen. Weiterhin ist die Steueranordnung 21 mit dem Bremsventil 31 verbunden und eingerichtet zum Steuern des Öffnungszustandes des Bremsventils 31, um so eine Bremsung des hydrodynamischen Retarders 1 einzuleiten bzw. zu beenden und damit das Bremsdrehmoment des Retarders 1 zu steuern.
  • Weiterhin ist entsprechend den hier gezeigten Ausführungsbeispielen die Steueranordnung 21 eingerichtet zum Aktivieren der Druckerhöhungsanordnung 8 in Verbindung mit einer Einleitung oder Aufhebung eines Bremszustandes des hydrodynamischen Retarders 1. Auf diese Weise werden Drücke unterhalb des Umgebungsdruckes in dem Retarderkreis 20 der hydrodynamischen Retarderanordnung 10 vermieden. Dies deshalb, weil der Fluiddruck in der Einlassleitung 2 in Verbindung mit der Einleitung oder der Aufhebung eines Bremsvorganges des hydrodynamischen Retarders 1 angehoben wird. Als weiteres Ergebnis ergibt sich, dass Belastungen am Retarderkreis 20 vermindert werden und Stauchungen/Komprimierungen von Komponenten desselben in einfacher, robuster und wirksamer Weise vermieden oder zumindest in ihren Auswirkungen gemindert werden. Weiterhin wird hiermit eine hydrodynamische Retarderanordnung 10 bereitgestellt mit Eigenschaften, die eine Zufuhr von Arbeitsfluid zum hydrodynamischen Retarder 1 in einfacher, robuster und wirksamer Weise sicherstellen.
  • Gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen hat die Druckerhöhungsanordnung 8 eine Pumpe 9, die eingerichtet ist zum Anheben von Fluiddruck in der Einlassleitung 2 durch Einpumpen von Arbeitsfluid in die Einlassleitung 2. Die Pumpe 9 kann eine elektrisch betriebene Pumpe sein. Entsprechend einigen Ausführungsbeispielen arbeitet die Pumpe 9 nicht mit positiver Verdrängung, beispielsweise ist es eine Impellerpumpe ohne positive Verdrängung, beispielsweise eine Zentrifugalpumpe. Eine Pumpe ohne positive Verdrängung blockiert den Fluidweg über die Pumpe nicht und liefert damit stabilere Druckpegel in der Einlassleitung 2 im Vergleich zum Einsatz einer Pumpe mit positiver Verdrängung wegen des freien Strömungsweges über die Pumpe und weil eine Impellerpumpe ohne positive Verdrängung, wie eine Zentrifugalpumpe, in der Lage ist, eine im Wesentlichen kontinuierliche Strömung von Kühlmittel zu liefern, im Vergleich zu einer Pumpe mit positiver Verdrängung, wie eine Kolbenpumpe. Der Retarderkreis 20 hat einen Expansionstank 5 und eine statische Leitung 7, die den Expansionstank 5 mit einem Abschnitt 2' der Einlassleitung 2 verbindet. Der Abschnitt 2' der Einlassleitung 2 kann auch bezeichnet werden als „erster Abschnitt 2'“ des Retarderkreises 2. Die Druckerhöhungsanordnung 8 ist eingerichtet zum Anheben von Fluiddruck in der Einlassleitung 2 durch Überführung von Arbeitsfluid aus dem Expansionstank 5 zur Einlassleitung 2. Somit steht ein Einlass 9' der Pumpe 9 in Fluidverbindung mit dem Expansionstank 5 und ein Auslass 9" der Pumpe 9 steht in Fluidverbindung mit dem Abschnitt 2' des Retarderkreises 20. Entsprechend den dargestellten Ausführungsbeispielen hat der Expansionstank 5 ein Druckentlastungsventil 25, welches eingerichtet ist, in die Umgebung zu öffnen, wenn der Druck im Expansionstank 5 über einen Schwellenwert ansteigt. Somit handelt es sich bei dem Retarderkreis 20 gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen um einen druckgesteuerten Retarderkreis 20. Weiterhin ist gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen das Druckentlastungsventil 25 eingerichtet, in die Umgebung zu öffnen, wenn der Druck im Inneren des Expansionstanks 5 unter einen zweiten Schwellenwert abfällt.
  • Gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen hat der Retarderkreis 20 eine Entlüftungsleitung 17, welche den Expansionstank 5 mit einem Abschnitt 23 des Retarderkreises 20 verbindet. Der Abschnitt 23 des Retarderkreises 20 kann auch als „zweiter Abschnitt 23“ des Retarderkreises 20 bezeichnet werden. Gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Abschnitt 23 des Retarderkreises ein Abschnitt des Wärmetauschers 3. Im Einzelnen: gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Abschnitt 23 des Retarderkreises ein Abschnitt eines Auslasstanks des Wärmetauschers 3, d.h. ein Abschnitt stromab von Kühlungskanälen des Wärmetauschers 3. Auf diese Weise kann der Wärmetauscher 3 effizient entlüftet werden, wobei die Entlüftungsleitung 17 auch eingesetzt werden kann als Rückführleitung für Arbeitsfluid zur Einlassleitung 2 mittels der Druckerhöhungsanordnung 8. Weiterhin kann gemäß einigen Ausführungsbeispielen die Steueranordnung 21 mit einem Entlüftungsmodus versehen werden, in dem die Steueranordnung 21 die Pumpe 9 so steuert, dass eine Strömung von Arbeitsfluid durch den Wärmetauscher 3 und die Entlüftungsleitung 17 erfolgt, auch wenn der Retarder 1 inaktiv ist, d.h. auch dann, wenn der Retarder 1 nicht zum Bremsen eingesetzt wird.
  • Weiterhin hat entsprechend den dargestellten Ausführungsbeispielen die Entlüftungsleitung 17 einen Strömungswiderstand 27. Entsprechend 1 kann der Strömungswiderstand 27 ein Ventil 27 aufweisen. Die Steueranordnung 21 kann eingerichtet sein zum Steuern des Öffnungszustandes des Ventils 27, um so zusätzlich den Fluiddruck in der Einlassleitung 2 einzustellen. Entsprechend solchen Ausführungsbeispielen kann die Steueranordnung das Ventil 27 in einen geschlosseneren Zustand steuern, um so den Fluiddruck in der Einlassleitung 2 zu erhöhen, während die Steueranordnung das Ventil 27 in einen offeneren Zustand steuern kann, um so den Fluiddruck in der Einlassleitung 2 zu senken. Weiterhin kann die Steueranordnung 21 das Ventil 27 in einen offenen Zustand steuern, wenn im Entlüftungsmodus gearbeitet wird. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann der Strömungswiderstand 27 einen anderen Typ einer Einrichtung oder Struktur aufweisen, wie eine Struktur mit einem im wirksamen Querschnitt reduzierten Strömungsweg.
  • Weiterhin ist gemäß einigen Ausführungsbeispielen dieser Beschreibung die Steueranordnung 21 mit einem Retarder-Kühlmodus ausgerüstet, in dem die Steueranordnung 21 die Druckerhöhungsanordnung 8 betreibt zum Zirkulieren von Arbeitsmedium durch den Arbeitsraum 55 des Retarders 1. Die Steueranordnung 21 kann im Retarder-Kühlmodus arbeiten nach einem Bremsvorgang des Retarders 1, d.h. nach Aufhebung einer Bremsung durch den hydrodynamischen Retarder 1. Die Steueranordnung 21 kann eingerichtet sein, im Retarder-Kühlmodus zu arbeiten im Anschluss an einen Bremsvorgang des Retarders 1, wenn die Kupplungseinrichtung 14 im Trennzustand ist und/oder wenn eine Rotationsgeschwindigkeit des Rotors 12 bei Null oder nahe Null liegt. Im Retarder-Kühlmodus kann die Steueranordnung 21 die Pumpe 9 so betreiben, dass eine Strömung von Arbeitsfluid durch den Arbeitsraum 55 des Retarders 1 erfolgt und weiter durch den Wärmetauscher 3, die Entlüftungsleitung 17, den Expansionstank 5 und zurück zum Arbeitsraum 55 über die statische Leitung 7 und die Einlassleitung 2.
  • Wie oben erläutert ist, kann die Verbindung 2' zwischen der statischen Leitung 7 und der Einlassleitung 2' bezeichnet werden als „erster Abschnitt 2''' des Retarderkreises 20 und die Verbindung 23 zwischen der Entlüftungsleitung 17 und einer Komponente des Retarderkreises 20 kann als „zweiter Abschnitt 23“ des Retarderkreises 20 bezeichnet werden. Entsprechend den dargestellten Ausführungsbeispielen ist der zweite Abschnitt 23 des Retarderkreises 20 stromauf des ersten Abschnitts 2' des Retarderkreises 20 angeordnet, bezogen auf die angestrebte Strömungsrichtung durch den Retarderkreis 20. Mit anderen Worten: entsprechend den dargestellten Ausführungsbeispielen ist der zweite Abschnitt 23 stromauf des ersten Abschnitts 2' angeordnet, bezogen auf die angestrebte Strömungsrichtung durch den Kreisabschnitt 20" des Retarderkreises 20 zwischen den ersten und zweiten Abschnitten 2', 23 des Retarderkreises 20. Wie in 1 angegeben ist, hat bei einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Beschreibung der Retarderkreis 20 ein Ein-Weg-Ventil 28, welches im Kreisabschnitt 20" des Retarderkreises 20 zwischen den ersten und zweiten Abschnitten 2', 23 angeordnet ist. Entsprechend den dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Ein-Weg-Ventil 28 eingerichtet zum Verhindern einer Strömung von Kühlmittel vom ersten Abschnitt 2' zum zweiten Abschnitt 23 durch den Retarderkreis 20. Das heißt, entsprechend den dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Ein-Weg-Ventil 28 eingerichtet zum Verhindern von Strömung von Kühlmittel durch den Kreisabschnitt 20" in einer Richtung vom ersten Abschnitt 2' zum zweiten Abschnitt 23. Mit anderen Worten: entsprechend diesen Ausführungsbeispielen hat der Retarderkreis 20 ein Ein-Weg-Ventil 28 an einem Ort zwischen der Verbindung 2' zwischen der statischen Leitung 7 und der Einlassleitung 2', d.h. dem ersten Abschnitt 2' des Retarderkreises 20, wie oben erläutert, und der Verbindung 23 zwischen der Entlüftungsleitung 17 und dem Retarderkreis 20, d.h. dem zweiten Abschnitt 23 des Retarderkreises 20, wie oben erläutert, um eine Rückwärtsströmung von Arbeitsmedium von der statischen Leitung 7 zur Entlüftungsleitung 17 bei Betrieb des Retarders im Kühlmodus zu verhindern. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann der Retarderkreis 20 einen anderen Typ einer derartigen Komponente oder Struktur und/oder einer Leitungsführung aufweisen zum Verhindern einer Rückwärtsströmung von Arbeitsmedium von der statischen Leitung 17 zur Entlüftungsleitung 17 bei Betrieb im Retarder-Kühlmodus.
  • Bei einigen Ausführungen gemäß dem Stand der Technik wird der Rotor des hydrodynamischen Retarders betrieben, d.h. gedreht, um so nach Betrieb den Retarder zu kühlen. Durch Zirkulation von Kühlmittel durch den Arbeitsraum 55 unter Einsatz der Druckerhöhungsanordnung 8 können aber der Retarder 1 und dessen Arbeitsraum 55 energetisch erheblich effizienter gekühlt werden im Vergleich zu solchem Stand der Technik. Bei Ausführungsformen, in denen die Entlüftungsleitung 17 ein Ventil 27 aufweist, kann die Steueranordnung 21 das Ventil 27 in einen offenen Zustand steuern bei Betrieb im Retarder-Kühlmodus. Entsprechend kann die Steueranordnung 21 das Bremsventil 31 in einen offenen Zustand steuern bei Betrieb des Retarders im Kühlmodus.
  • 2 zeigt graphische Darstellungen für einen Abschnitt eines Bremsverlaufs der Retarderanordnung 1 gemäß 1. Nachfolgend wird auf die 1 und 2 Bezug genommen. Die obere vertikale Achse in 2 entspricht der Rotationsgeschwindigkeit Rs des Rotors 12 des Retarders 1 und dem Bremsdrehmoment Bt des Retarders 1. Die untere vertikale Achse betrifft den Fluiddruck P in der Einlassleitung 2 des Retarderkreises 20, wobei die durchgezogene Linie den Fluiddruck P angibt für Ausführungsbeispiele der vorliegenden Beschreibung, während die gestrichelte Linie den Fluiddruck P angibt für Problemlösungen gemäß dem Stand der Technik. Die horizontale Achse gibt die Zeit t an.
  • 3 erläutert ein Verfahren 100 zum Steuern einer hydrodynamischen Retarderanordnung 10. Die hydrodynamische Retarderanordnung 10 kann der mit Bezug auf 1 beschriebenen entsprechen. Wie oben angegeben, zeigt 1 graphisch den Verlauf für eine Bremseinleitung an der Retarderanordnung 1 gemäß 1. Deshalb wird nachfolgend gleichzeitig Bezug genommen auf die 1 - 3. Wie 2 und 3 zeigen, beinhaltet das Verfahren 100 bei den dargestellten Ausführungsbeispielen folgenden Schritt:
    • - Start 101 der Drehung des Rotors 12 des hydrodynamischen Retarders 1.
  • Die Drehung des Rotors 12 wird gestartet zum Zeitpunkt t1, wie die gestrichelte vertikale Linie in 2 zeigt, die mit dem Bezugszeichen t1 versehen ist. Die Drehung des Rotors 12 kann gestartet warden durch Steuerung des Aktuators 14' in die betätigte Position zum Bewegen der Kupplungseinrichtung 14 in den Eingriffszustand. Mit anderen Worten: wie 3 zeigt, kann der Schritt des Startens 101 der Drehung des Rotors 12 folgenden Schritt beinhalten:
    • - Steuerung 103 der Kupplungseinrichtung 14 in den Eingriffszustand.
  • Wie 2 zeigt, beginnt die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors 12 zur Zeit t1 anzusteigen. Weiterhin zeigt 2, das sein Anstieg des Fluiddrucks P in der Einlassleitung 2 erfolgt, wenn der Rotor 12 zu rotieren beginnt. Dies folgt daraus, dass Dampf im Arbeitsraum 55 des Retarders 1 gebildet wird, wenn der Rotor 12 zu rotieren beginnt. Das überschüssige Arbeitsfluid, welches dem Retarderkreis 20 über den Auslass 33 zugeführt wird, bewirkt einen Anstieg des Fluiddruckes P in der Einlassleitung 2 des Retarderkreises 20.
  • Wie die 2 und 3 zeigen, beinhaltet gemäß Ausführungsbeispielen das Verfahren folgende Schritte:
    • - Einleitung 120 einer Bremsung des hydrodynamischen Retarders 1, und
    • - Aktivierung 110 der Druckerhöhungsanordnung 8 in Verbindung mit dem Schritt der Einleitung 120 einer Bremsung durch den hydrodynamischen Retarder 1.
  • Wie sich aus den 2 und 3 ergibt, wird der Schritt der Aktivierung 110 der Druckerhöhungsanordnung 8 ausgeführt vor dem Schritt der Einleitung 120 der Bremsung mit dem hydrodynamischen Retarder 1. Deshalb beginnt die Druckerhöhungsanordnung 8 mit der Erhöhung des Fluiddruckes P in der Einlassleitung 2 vor der Einleitung einer Bremsung des hydrodynamischen Retarders 1. Auf diese Weise können tiefe Fluiddrücke P in der Einlassleitung 2 mit noch größerer Sicherheit vermieden werden, was noch näher erläutert wird.
  • Entsprechend den dargestellten Ausführungsbeispielen wird der Schritt des Startens 101 der Drehung des Rotors 12 des hydrodynamischen Retarders 1 ausgeführt vor dem Schritt der Aktivierung 110 der Druckerhöhungsanordnung 8.
  • Wie 2 zeigt, wird die Druckerhöhungsanordnung 8 zum Zeitpunkt t2 aktiviert, was mit der gestrichelten vertikalen Linie in 2 angezeigt ist, die mit dem Bezugszeichen t2 versehen ist. Bei Ausführungsbeispielen mit der Druckerhöhungsanordnung 8 und einer Pumpe 9, die eingerichtet ist zum Anheben des Fluiddruckes P in der Einlassleitung 2 durch Pumpen von Arbeitsfluid zur Einlassleitung 2, kann die Druckerhöhungsanordnung 8 aktiviert werden durch Einleitung des Betriebs der Pumpe 9.
  • Dementsprechend kann, wie 3 zeigt, der Schritt der Aktivierung 110 der Druckerhöhungsanordnung 8 folgenden Schritt aufweisen:
    • - Einleiten 112 des Betriebs der Pumpe 9.
  • Wie 2 zeigt, ergibt sich ein Anstieg des Fluiddruckes P in der Einlassleitung 2 nach der Zeit t2 als Ergebnis der Aktivierung der Druckerhöhungsanordnung 8. Wie oben erläutert ist, bedeutet in 2 die durchgezogene Linie den Fluiddruck P bei Ausführungsbeispielen gemäß der vorliegenden Beschreibung und die gestrichelte Linie zeigt den Fluiddruck P bei Ausführung gemäß dem Stand der Technik ohne Druckerhöhungsanordnung 8. Wie zu erkennen ist, wird als Ergebnis der Aktivierung der Druckerhöhungsanordnung 8 ein höherer Fluiddruck P in der Einlassleitung 2 nach der Aktivierung der Druckerhöhungsanordnung 8 zum Zeitpunkt t2 gewonnen, im Vergleich zum Stand der Technik, bei dem keine Druckerhöhungsanordnung 8 vorgesehen ist, also entsprechend der gestrichelten Linie.
  • Wie 2 weiter zeigt, wird der Bremsvorgang des hydrodynamischen Retarders 1 zum Zeitpunkt t3 eingeleitet, was mit der gestrichelten vertikalen Linie in 2 angezeigt ist, die mit dem Bezugszeichen t3 versehen ist. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Bremsung durch den hydrodynamischen Retarder 1 eingeleitet durch Steuerung des Bremsventils 31 in einen geschlossenen Zustand. Arbeitsfluid kann durch das Bremsventil 31 strömen, auch wenn das Bremsventil 31 im geschlossenen Zustand ist, jedoch mit einem angehobenen Strömungswiderstand. Deshalb kann der geschlossene Zustand des Bremsventils 31, wie er hier angesprochen ist, auch einen teilweise geschlossenen Zustand beinhalten, also einen Zustand mit Strömungseinschränkung oder dergleichen. Im Ergebnis wird die Strömung von Arbeitsfluid durch den Retarder 1 beschränkt und ein Bremsdrehmoment Bt wird an die Welle 6 angelegt, wie oben erläutert ist. Wie sich aus 2 ergibt, werden erhebliche Absenkungen des Fluiddruckes P erreicht nach der Einleitung einer Bremsung zur Zeit t3, d.h. entsprechend der durchgezogenen Linie, bei den Ausführungsbeispielen gemäß der vorliegenden Beschreibung, und auch bei Ausführungen gemäß dem Stand der Technik ohne Druckanhebungsanordnung 8, d.h. entsprechend der gepunkteten Linie. Die erheblichen Absenkungen im Fluiddruck P können verursacht werden durch Störung im Dampf/Flüssigkeit-Gleichgewicht im Arbeitsraum 55 des Retarders 1. Wie jedoch weiterhin aus 2 ersichtlich ist, ist aufgrund der Aktivierung der Druckerhöhungsanordnung 8 zum Zeitpunkt t2 die Größe des Abfalls des Fluiddruckes P größer bei Ausführungsbeispielen gemäß der vorliegenden Beschreibung, im Vergleich zu Ausführungen gemäß dem Stand der Technik. Der untere Graph in 2, „0“, betrifft den Umgebungsdruck. Wie 2 zeigt, fällt bei Ausführungen gemäß dem Stand der Technik der Fluiddruck P in der Einlassleitung 2 unter den Pegel 0 des Umgebungsdruckes. Bei Ausführungen gemäß der vorliegenden Erfindung hingegen wird aufgrund des angehobenen Druckpegels, der mit der Druckerhöhungsanordnung 8 gewonnen wird, der Fluiddruck P in der Einlassleitung 2 über den gesamten Bremsvorgang oberhalb des Umgebungsdruckes 0 gehalten. Auf diese Weise werden Belastungen an Komponenten der Retarderanordnung 10 gemindert, wie hier im Einzelnen erläutert ist.
  • Wie sich aus den 2 und 3 ergibt, beinhaltet das Verfahren 100 folgenden Schritt:
    • - Deaktivierung 130 der Druckerhöhungsanordnung 8 nach dem Schritt der Einleitung 120 einer Bremsung des hydrodynamischen Retarders 1.
  • Die Druckerhöhungsanordnung 8 kann deaktiviert werden durch Aufhebung, d.h. Deaktivierung, des Betriebs der Pumpe 9. Gemäß 2 wird die Druckerhöhungsanordnung 8 deaktiviert zum Zeitpunkt t4, der mit einer gestrichelten vertikalen Linie in 2 dargestellt ist, welche mit dem Bezugszeichen t4 versehen ist. Der Schritt der Deaktivierung 130 der Druckerhöhungsanordnung 8 kann ausgeführt werden zu einer vorgegebenen kurzen Zeitspanne nach dem Schritt der Einleitung 120 der Bremsung durch den hydrodynamischen Retarder 1, wie etwa einige zehntel Sekunden oder einige Sekunden später. Andererseits oder zusätzlich kann der Schritt der Deaktivierung 130 der Druckerhöhungsanordnung 8 ausgeführt werden, wenn das Bremsdrehmoment Bt des Retarders 1 einen vorgegebenen Wert erreicht oder auch eine vorgegebene kurze Zeitspanne, nachdem das Bremsdrehmoment Bt des Retarders 1 einen vorgegebenen Wert erreicht hat, wie einige zehntel Sekunden oder einige Sekunden später. Druckspitzen treten üblicherweise auf, wenn das Bremsdrehmoment Bt eines hydrodynamischen Retarders 1 abfällt, wie bei Aufhebung eines Bremsvorganges mit dem hydrodynamischen Retarder 1. Die Zeit, zu der der Bremsvorgang aufgehoben wird, kann gewöhnlich nicht vorhergesehen werden, weil dies bestimmt ist durch das Verhalten des Fahrers des Fahrzeuges oder durch ein Steuersystem des Fahrzeuges für den Antrieb. Dementsprechend wird durch die Deaktivierung der Druckerhöhungsanordnung 8 nach dem Schritt der Einleitung 120 des Bremsvorganges durch den hydrodynamischen Retarder 1 ein Verfahren 100 bereitgestellt mit Merkmalen zur Vermeidung von zu hohen Drücken in dem Retarderkreis beim Bremsen mit dem hydrodynamischen Retarder 1 und auch beim Aufheben des Bremsvorganges mit dem hydrodynamischen Retarder 1. Wie 2 zeigt, ergibt sich ein geringer Abfall im Fluiddruck P in der Einlassleitung 2 nach der Deaktivierung der Druckerhöhungsanordnung 8. Somit werden zu hohe Druckwerte im Retarderkreis 20 beim Bremsen mit dem hydrodynamischen Retarder 1 vermieden durch Deaktivierung der Druckerhöhungsanordnung 8. Weiterhin kann eine extrem große Pumparbeit seitens der Druckerhöhungsanordnung 8 vermieden werden, was Blindverluste verringert.
  • 4 zeigt eine Fortsetzung des Bremsverlaufs gemäß 2. Deshalb wird nachfolgend auf die 1 - 4 zugleich Bezug genommen. Die obere vertikale Achse in 2 zeigt den Fluiddruck P in der Einlassleitung 2 des Retarderkreises 20, wobei die durchgezogene Linie den Fluiddruck P gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Beschreibung darstellt, während die gepunktete Linie den Fluiddruck P gemäß Ausführungen nach dem Stand der Technik zeigt. Die untere vertikale Achse betrifft die Rotationsgeschwindigkeit R2 des Rotors 12 des Retarders 1. Die horizontale Achse zeigt die Zeit t.
  • Wie die 3 und 4 zeigen, beinhaltet das Verfahren 100 gemäß den Ausführungsbeispielen folgenden Schritt:
    • - Aufhebung 140 der Bremsung mit dem hydrodynamischen Retarder 1.
  • Die Bremsung des hydrodynamischen Retarders 1 kann aufgehoben werden durch Steuerung des Bremsventils 31 in einen offenen Zustand. In 4 wird die Bremsung des hydrodynamischen Retarders 1 zum Zeitpunkt t5 aufgehoben, der mit der gestrichelten vertikalen Linie in 4 dargestellt ist und der mit dem Bezugszeichen t5 versehen ist.
  • Wie die 3 und 4 weiterhin zeigen, beinhaltet das Verfahren 100 gemäß den Ausführungsbeispielen folgenden Schritt:
    • - Aktivierung 150 der Druckerhöhungsanordnung 8 im Zusammenhang mit dem Schritt der Aufhebung 140 einer Bremsung mit dem hydrodynamischen Retarder 1.
  • Im Einzelnen: entsprechend den dargestellten Ausführungsbeispielen wird der Schritt der Aktivierung 150 der Druckerhöhungsanordnung 8 ausgeführt nach dem Schritt der Aufhebung 140 der Bremsung durch den hydrodynamischen Retarder 1. Damit können zu hohe Drücke nach der Aufhebung 140 des Bremsvorganges durch den hydrodynamischen Retarder 1 vermieden werden. Druckspitzen treten üblicherweiseauf, wenn ein Bremsdrehmoment Bt des hydrodynamischen Retarders 1 abfällt, wie bei Aufhebung der Bremsung mit dem hydrodynamischen Retarder 1, was auch in 4 dargestellt ist. Somit können durch Aktivierung 150 der Druckerhöhungsanordnung 8 nach dem Schritt der Aufhebung 140 der Bremsung des hydrodynamischen Retarders 1, d.h. durch Abwarten bezüglich der Aktivierung der Druckerhöhungsanordnung 8, zu hohe Drücke nach der Aufhebung 140 der Bremsung des hydrodynamischen Retarders 1 vermieden werden. Der Schritt der Aktivierung 150 der Druckerhöhungsanordnung 8 kann ausgeführt werden zu einem vorgegebenen Zeitpunkt nach dem Schritt der Aufhebung 140 der Bremsung des hydrodynamischen Retarders 1, wie etwa einige zehntel Sekunden oder einige Sekunden danach. Andererseits oder zusätzlich kann der Schritt der Aktivierung 150 der Druckerhöhungsanordnung 8 ausgeführt werden, wenn das Bremsdrehmoment Bt des Retarders 1 unter einen vorgegebenen Wert des Bremsdrehmomentes Bt abfällt oder eine vorgegebene Zeitspanne nach dem Abfall des Bremsdrehmomentes Bt des Retarders 1 unter einen vorgegebenen Wert des Bremsdrehmomentes Bt, wie etwa einige zehntel Sekunden oder einige Sekunden danach. Eine weitere oder zusätzliche Möglichkeit besteht darin, den Schritt der Aktivierung 150 der Bremserhöhungsanordnung 8 auszuführen, wenn die Rotationsgeschwindigkeit Rs des Rotors 12 des Retarders 1 einen vorgegebenen Wert der Rotationsgeschwindigkeit Rs erreicht. Eine weitere oder zusätzliche Möglichkeit besteht darin, den Schritt der Aktivierung 150 der Druckerhöhungsanordnung 8 auszuführen in Verbindung mit einem Schritt der Steuerung der Kupplungseinrichtung 14 in einen Trennzustand, etwa eine vorgegebene Zeitspanne im Anschluss an einen solchen Schritt.
  • In 4 wird die Druckerhöhungsanordnung 8 zum Zeitpunkt t6 aktiviert, der mit der gestrichelten vertikalen Linie in 4 dargestellt ist, welche mit dem Bezugszeichen t6 versehen ist. Wie ersichtlich ist, wird ein Anstieg im Fluiddruck P in der Einlassleitung 2 erreicht aufgrund der Aktivierung der Druckerhöhungsanordnung 8 zum Zeitpunkt t6. Normalerweise wird bei Aufhebung der Bremsung des hydrodynamischen Retarders 1 der Arbeitsraum 55 des Retarders 1 mit Dampf gefüllt und wenn eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht ist, wird der Arbeitsraum 55 praktisch momentan mit Arbeitsfluid gefüllt und ein Druck unterhalb des momentanen Umgebungsdruckes 0 tritt für eine kurze Zeitspanne auf. Da aber das Verfahren 100 den Schritt der Aktivierung 150 der Druckerhöhungsanordnung 8 nach dem Schritt der Aufhebung 150 der Bremsung mit dem hydrodynamischen Retarder 1 enthält, wird ein Verfahren 100 bereitgestellt, mit dem das Problem von Drücken unterhalb des Umgebungsdruckes 0 im Retarderkreis 20 in Verbindung mit Aufhebungen des Bremsvorganges durch den hydrodynamischen Retarder 1 vermieden werden oder zumindest in den Auswirkungen vermindert werden kann, wobei zu hohe Drücke im Retarderkreis 20 beim Bremsen und beim Abfallen des Bremsdrehmomentes des Retarders 1 vermieden sind. Wie 4 zeigt, wird aufgrund des angehobenen Druckpegels, der mit der Druckerhöhungsanordnung 8 erreicht wird, der Fluiddruck P in der Einlassleitung 2 oberhalb des Umgebungsdruckes P gehalten, und dies gilt für den gesamten Bremsvorgang. Auf diese Weise werden Beanspruchungen an Komponenten der Retarderanordnung 10 reduziert, wie erläutert ist.
  • Weiterhin beinhaltet das Verfahren 100 entsprechend den 3 und 4 folgende Schritte:
    • - Aufhebung 140 der Bremsung des hydrodynamischen Retarders 1, und
    • - Aktivierung 155 der Druckerhöhungsanordnung 8 nach dem Schritt der Aufhebung 140 der Bremsung des hydrodynamischen Retarders 1 zum Zirkulieren von Arbeitsfluid durch einen Arbeitsraum 55 des hydrodynamischen Retarders 1.
  • In 4 fällt der Schritt 155 mit dem Schritt 150 zusammen. Allerdings kann der Schritt 155 auch zu einem anderen Zeitpunkt ausgeführt werden als der Schritt 150, beispielsweise nach dem Schritt 150. Bei einigen Ausführungsbeispielen wird der Schritt 155 ausgeführt, wenn die Rotationsgeschwindigkeit Rs des Rotors 12 des Retarders 1 einen vorgegebenen Wert der Rotationsgeschwindigkeit Rs erreicht. Die vorgegebene Rotationsgeschwindigkeit Rs kann bei Null liegen oder nahe bei Null. Weiterhin wird bei einigen Ausführungsbeispielen der Schritt 155 nach einem Schritt der Steuerung der Kupplungseinrichtung 14 in einen Trennzustand ausgeführt.
  • Der Schritt der Aktivierung 155 der Druckerhöhungsanordnung 8 nach dem Schritt der Aufhebung 140 der Bremsung des hydrodynamischen Retarders 1 zum Zirkulieren von Arbeitsmedium durch einen Arbeitsraum 55 des hydrodynamischen Retarders 1 kann auch bezeichnet werden als eine Aktivierung eines Retarder-Kühlmodus. Bei diesen Ausführungsbeispielen kann der Retarderkreis 20 ein Ein-Weg-Ventil 28 aufweisen, um eine effiziente Zirkulation von Arbeitsmedium durch den Arbeitsraum 55 beim Betrieb der Druckerhöhungsanordnung 8 im Retarder-Kühlmodus sicherzustellen, wie noch weiter erläutert wird.
  • Entsprechend den 3 und 4 beinhaltet das Verfahren 100 gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen folgenden Schritt:
    • - Deaktivierung 160 der Druckerhöhungsanordnung 8 nach dem Schritt der Aktivierung 150, 155 der Druckerhöhungsanordnung 8.
  • In 4 wird die Druckerhöhungsanordnung 8 zu einem Zeitpunkt t7 deaktiviert, der mit der gestrichelten vertikalen Linie in 4 dargestellt ist, welche mit dem Bezugszeichen t7 versehen ist. Entsprechend 4 wird ein langsamer Abfall des Fluiddruckes P gewonnen aufgrund der Deaktivierung der Druckerhöhungsanordnung 8 nach der Zeit t7. Aufgrund der Deaktivierung der Druckerhöhungsanordnung 8 kann eine übermäßige Pumpenbelastung der Druckerhöhungsanordnung 8 vermieden werden.
  • Wie sich aus Obigem ergibt und wie in 3 dargestellt ist, beinhaltet der Schritt der Einleitung 120 oder Aufhebung 140 der Bremsung durch den hydrodynamischen Retarder 1 folgenden Schritt:
    • - Steuerung 122, 142 eines Öffnungszustandes des Bremsventils 31.
  • Das heißt: der Schritt der Einleitung 120 einer Bremsung des hydrodynamischen Retarders 1 kann den Schritt der Steuerung 122 des Öffnungszustandes des Bremsventils 31 in einen geschlossenen, d.h. einen die Strömung begrenzenden Zustand beinhalten. Entsprechend kann der Schritt der Aufhebung 140 des Bremszustandes des hydrodynamischen Retarders 1 einen Schritt der Steuerung 142 des Öffnungszustandes des Bremsventils 31 in einen offenen, d.h. einen die Strömung weniger einschränkenden Zustand beinhalten.
  • Es ergibt sich, dass die verschiedenen für das Verfahren 100 beschriebenen Ausführungsformen mit der hier ebenfalls beschriebenen Steueranordnung 21 kombinierbar sind. Das heißt: die Steueranordnung 21 kann eingerichtet sein, einen jeglichen der Verfahrensschritte 101, 103, 110, 112, 120, 122, 130, 140, 142, 159, 152, 155 und 160 des Verfahrens 100 auszuführen.
  • Der Abstand zwischen den Zeitpunkten t1 - t6, d.h. die Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten 101, 103, 110, 112, 120, 122, 130, 140, 142, 150, 152, 155 und 160 des Verfahrens 100 kann im Bereich von einigen zehntel Sekunden zu einigen Sekunden betragen. Beispielsweise liegt die Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten 101, 103, 110, 112, 120, 122, 130, 140, 142, 150, 152, 155 und 160 des Verfahrens 100 im Bereich zwischen 0,2 Sekunden und 3 Sekunden.
  • 5 zeigt eine hydrodynamische Retarderanordnung 10 gemäß einigen weiteren Ausführungsbeispielen. Die hydrodynamische Retarderanordnung 10 hat die gleichen Merkmale, Funktionen und Vorteile wie die mit Blick auf die 1 - 4 erläuterte hydrodynamische Retarderanordnung 10, mit einigen nachfolgend näher beschriebenen Ausnahmen. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß 5 hat die hydrodynamische Retarderanordnung 10 einen Retarderkreis 20, der einen Teil eines Kühlmittelkreislaufes 20' bildet, wobei der Kühlmittelkreislauf 20' eingerichtet ist zum Kühlen einer Fahrzeugkomponente 11. Beispielsweise kann die Fahrzeugkomponente 11 einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine, eine Antriebsbatterie, eine Leistungselektronik, eine Brennstoffzelle oder dergleichen sein. Der Kühlmittelkreislauf 20' beinhaltet Kühlmittelkanäle, den Wärmetauscher 3, eine Nebenleitung 22, welche den Wärmetauscher 3 umgeht, und ein Ventil 24, was eingerichtet ist zum Lenken von Kühlmittel in die Nebenleitung 22 und/oder zum Wärmetauscher 3. Das Ventil 24 kann ein thermostatisches Ventil sein, welches eingerichtet ist zum Führen von Kühlmittel zu der Nebenleitung 22 und/oder zum Wärmetauscher entsprechend der Temperatur des zum Ventil 24 gepumpten Kühlmittels. Andererseits oder zusätzlich kann das Ventil 24 auch elektronisch steuerbar sein, beispielsweise durch die Steueranordnung 21. Der Kühlmittelkreislauf 20' hat weiterhin eine Zirkulationspumpe 15, die eingerichtet ist zum Zirkulieren von Kühlmittel durch den Kühlmittelkreislauf 20', um so die Fahrzeugkomponente 11 zu kühlen.
  • Entsprechend 5 ist die Einlassleitung 2 der hydrodynamischen Retarderanordnung 10 mit dem Kühlmittelkreislauf 20' an einer Stelle stromab des Wärmetauschers 3 verbunden und die Auslassleitung 56 ist mit dem Kühlmittelkreislauf 20' an einer Stelle stromauf des Wärmetauschers 3 verbunden. Somit ist gemäß den in 5 dargestellten Ausführungsbeispielen der Wärmetauscher 3 eingerichtet zum Abführen von Wärme, die durch die Fahrzeugkomponente 11 erzeugt ist, und auch von Wärme, die vom Retarder 1 bei dessen Betrieb erzeugt ist. Weiterhin ist bei den dargestellten Ausführungsbeispielen gemäß 5 das Arbeitsfluid des Retarders 1 ein Kühlmittel, d.h. eine wässrige Mischung.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Beschreibung kann die Einlassleitung 2 der hydrodynamischen Retarderanordnung 10 mit dem Kühlmittelkreislauf 20' an einem Ort stromab der Fahrzeugkomponente 11 verbunden sein. Bei solchen Ausführungsbeispielen kann die Druckerhöhungsanordnung 8 somit den Fluiddruck in der Einlassleitung 2 anheben durch Übertragung von Arbeitsfluid zu der Einlassleitung 2 über die Zirkulationspumpe 15 und die Fahrzeugkomponente 11. Die Zirkulationspumpe 15 kann eine Impellerpumpe aufweisen ohne positive Verdrängung, wie eine Zentrifugalpumpe. Bei solchen Ausführungsbeispielen kann die Auslassleitung 56 mit dem Kühlmittelkreislauf 20' an einer Stelle verbunden sein stromab der Verbindung der Einlassleitung 2 mit dem Kühlmittelkreislauf 20', entsprechend den in 5 dargestellten Ausführungsbeispielen. Weiterhin kann gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Beschreibung der Retarderkreis 20 mit dem Kühlmittelkreislauf 20' in Reihe geschaltet sein.
  • Die hydrodynamische Retarderanordnung 10 gemäß den in 5 dargestellten Ausführungsbeispielen hat eine Steueranordnung 21 entsprechend den mit Blick auf die in 1 - 4 erläuterten Ausführungsbeispiele. Dementsprechend kann die Steueran-ordnung 21 eingerichtet sein zum Ausführen eines jeglichen der Verfahrensschritte 101, 103, 110, 112, 120, 122, 130, 140, 142, 150, 152, 155 und 160 des Verfahrens 100 bezüglich der hydrodynamischen Retarderanordnung 10 gemäß den in 5 dargestellten Ausführungsbeispielen.
  • 6 zeigt ein Fahrzeug 30 gemäß einigen Ausführungsbeispielen. Das Fahrzeug 30 hat eine Antriebseinheit 11. Die Antriebseinheit 11 kann ein Verbrennungsmotor oder eine elektrische Antriebseinheit sein. Das Fahrzeug 30 hat weiterhin eine hydrodynamische Retarderanordnung 10 gemäß den in 5 dargestellten Ausführungsbeispielen. Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann das Fahrzeug 30 eine hydrodynamische Retarderanordnung 10 gemäß den anhand der 1 beschriebenen Ausführungsbeispielen aufweisen. Die hydrodynamische Retarderanordnung 10 ist eingerichtet zum Erzeugen einer Bremskraft am Fahrzeug 30 über die Räder 39 des Fahrzeuges 30.
  • Entsprechend den dargestellten Ausführungsbeispielen handelt es sich bei dem Fahrzeug 30 um einen Lastkraftwagen, d.h. ein Schwerlastfahrzeug. Allerdings kann es sich bei dem Fahrzeug 30, auf welches hier Bezug genommen wird, bei weiteren Ausführungsbeispielen um einen anderen Typ eines Fahrzeuges mit Fahrer oder ohne Fahrer handeln, für Fahrt auf Land, wie einen LKW, einen Bus, ein Baufahrzeug, einen Traktor, einen Personenkraftwagen oder dergleichen.
  • 7 zeigt ein computerlesbares Medium 200 mit Instruktionen, die bei Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren 100 gemäß einigen der in 3 dargestellten Ausführungsbeispiele auszuführen.
  • Entsprechend einigen Ausführungsbeispielen hat das computerlesbare Medium 200 ein Computerprogramm mit Instruktionen, die bei Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren 100 gemäß einigen Ausführungsbeispielen auszuführen.
  • Eine Fachperson erkennt, dass das Verfahren 100 der Steuerung einer hydrodynamischen Retarderanordnung 10 durch Programminstruktionen implementierbar ist. Diese Programminstruktionen sind typischerweise durch ein Computerprogramm gegeben, welches bei Ausführung in der Steueranordnung 21 bewirkt, dass die Steueranordnung 21 die gewünschte Steuerung ausführt, wie die Verfahrensschritte 101, 103, 110, 112, 120, 122, 130, 140, 142, 150, 152, 155 und 160, wie sie hier beschrieben sind. Das Computerprogramm ist typischerweise Teil eines Computerprogrammproduktes 200, welches ein geeignetes digitales Speichermedium aufweist, in dem das Computerprogramm speicherbar ist.
  • Die Steueranordnung 21 kann eine Recheneinheit aufweisen in Form eines jeglichen geeigneten Typs einer Prozessorschaltung oder eines Mikrocomputers, z.B. eine Schaltung für eine digitale Signalverarbeitung (digitaler Signalprozessor, DSP), eine zentrale Prozessoreinheit (CPU), eine Verarbeitungseinheit, eine Verarbeitungsschaltung, einen Prozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), einen Mikroprozessor oder eine andere Prozessorlogik, die Instruktionen interpretieren und ausführen kann. Der hier verwendete Begriff „Recheneinheit“ kann eine Verarbeitungsschaltung beinhalten mit einer Mehrzahl von Prozessoreinheiten, wie beispielsweise eine, einige oder alle der oben erwähnten.
  • Die Steueranordnung 21 kann weiterhin eine Speichereinheit aufweisen, wobei die Recheneinheit mit der Speichereinheit verbunden sein kann, die die Recheneinheit mit beispielsweise einem abgespeicherten Programmcode und/oder abgespeicherten Daten versorgen kann, welche wiederum die Recheneinheit für die Rechnungen braucht. Die Recheneinheit kann auch eingerichtet sein zum Speichern von Zwischenergebnissen oder Endergebnissen der Rechnungen in der Speichereinheit. Die Speichereinheit kann eine physikalische Einrichtung sein, die eingesetzt wird zum Speichern von Daten oder Programmen, d.h. Sequenzen von Instruktionen, sei es zeitweise oder permanent. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Speichereinheit integrierte Schaltungen aufweisen mit auf Silizium basierenden Transistoren. Die Speichereinheit kann beispielsweise aufweisen: eine Speicherkarte, einen Flash-Speicher, einen USB-Speicher, eine Festplatte oder eine andere flüchtige oder nichtflüchtige Speichereinheit zum Speichern von Daten, wie beispielsweise ein ROM (Lesespeicher), ein PROM (programmierbarer Lesespeicher), ein EPROM (löschbarer PROM), ein EEPROM (elek-tronisch löschbarer PROM) etc., je nach Ausführungsbeispiel.
  • Die Steueranordnung 21 ist mit Komponenten der hydrodynamischen Retarderanordnung 10 und/oder mit Komponenten eines Fahrzeuges 30, welches die hydrodynamische Retarderanordnung 10 aufweist, verbunden zum Empfangen und/oder Senden von Eingabe- und Ausgabesignalen. Diese Eingabe- und Ausgabesignale können aufweisen: Wellenformen, Pulse oder andere Merkmale, welche die Einrichtungen zum Empfangen von Eingabesignalen als Informationen detektieren können und welche in Signale umgewandelt werden können, die durch die Steueranordnung 21 verarbeitbar sind. Diese Signale können dann zur Recheneinheit übertragen werden. Eine oder mehrere Einrichtungen für das Senden von Ausgabesignalen können eingerichtet sein zum Wandeln von Rechenergebnissen der Recheneinheit in Ausgabesignale zur Übertragung zu anderen Komponenten des Fahrzeug-Steuersystems und/oder zu einer Komponente bzw. Komponenten, für welche die Signale vorgesehen sind. Jede der Verbindungen zu den jeweiligen Komponenten des Fahrzeuges 30 zum Empfangen und Senden von Eingabe- und Ausgabesignalen kann in Form von einer oder mehreren der Folgenden auftreten: Kabel, Datenbus, z.B. ein CAN (Steuerungsbereichsnetzwerk)-Bus, ein MOST (medienorientierter Übertragungssystem)-Bus oder eine andere Bus-Konfiguration, oder auch eine drahtlose Verbindung.
  • Beim dargestellten Ausführungsbeispiel hat die hydrodynamische Retarderanordnung 10 eine Steueranordnung 21, jedoch kann sie andererseits auch ganz oder teilweise implementiert sein mit zwei oder mehr Steueranordnungen oder zwei oder mehr Steuereinheiten.
  • Steuersysteme in zeitgemäßen Fahrzeugen haben allgemein ein Kommunikationsbussystem mit einem oder mit mehreren Kommunikationsbussen zum Verbinden einer Anzahl von elektronischen Steuereinheiten (ECU), oder Steuerungen, mit verschiedenen Komponenten an Bord des Fahrzeuges. Solch ein Steuersystem kann eine große Anzahl von Steuereinheiten aufweisen und die Ausführung einer bestimmten Funktion kann aufgeteilt sein zwischen zwei oder mehr von diesen. Fahrzeuge des hier betroffenen Typs sind deshalb in der Regel mit signifikant mehr Steueranordnungen ausgerüstet als in 1 und in 5 gezeigt, wie die Fachperson erkennt.
  • Das Computerprogrammprodukt 200 kann beispielsweise bereitgestellt werden in Form eines Datenträgers, der einen Computerprogrammcode beinhaltet zum Ausführen von zumindest einigen der Verfahrensschritte 101, 103, 110, 112, 120, 122, 130, 140, 142, 150, 152, 155 und 160, je nach Ausführungsbeispiel, bei Laden in eine oder in mehrere Recheneinheiten der Steueranordnung 21. Der Datenträger kann beispielsweise sein eine CD ROM-Diskette, wie 7 zeigt, oder ein ROM (Lesespeicher), ein PROM (programmierbarer Lesespeicher), ein EPROM (löschbarer PROM), ein Flash-Speicher, ein EEPROM (elektronisch löschbarer PROM), eine Festplatte, ein Speicher-Stick, eine optischer Speichereinrichtung, eine magnetische Speichereinrichtung oder ein jegliches anderes geeignetes Medium, wie eine Platte oder ein Band, welches maschinenlesbare Daten stabil speichert. Das Computerprogrammprodukt kann weiterhin auch bereitgestellt werden in Form eines Computerprogrammcodes auf einem Server und es kann in die Steueranordnung 21 heruntergeladen werden, z.B. über das Internet oder eine Internetverbindung, oder über andere verdrahtete oder drahtlose Kommunikationssysteme.
  • Es versteht sich, dass das Obige nur verschiedene Ausführungsbeispiele erläutert und dass die Erfindung nur durch die beigefügten Patentansprüche definiert ist. Eine Fachperson erkennt, dass die Ausführungsbeispiele abgewandelt werden können und dass verschiedene Merkmale der Ausführungsbeispiele kombiniert werden können zur Bildung von Ausführungsbeispielen, die verschieden von den beschriebenen sind, ohne den Umfang der in den beigefügten Patentansprüchen definierten Erfindung zu verlassen.
  • Die hier verwendeten Begriffe „aufweisend“ oder „weist auf“ ist offen und enthält eines oder mehrere der festgestellten Merkmale, Elemente, Schritte, Komponenten oder Funktionen und schließt nicht aus, dass weitere, zusätzliche Merkmale, Elemente, Schritte, Komponenten, Funktionen oder Gruppen davon vorliegen.

Claims (23)

  1. Verfahren (100) zum Steuern einer hydrodynamischen Retarderanordnung (10), wobei die Retarderanordnung (10) aufweist: - einen hydrodynamischen Retarder (1), der eingerichtet ist zum Bremsen der Drehung einer Welle (6) eines Fahrzeuges (30), - eine Einlassleitung (2), die mit einem Einlass (4) des hydrodynamischen Retarders (1) verbunden ist, und - eine Druckerhöhungsanordnung (8), die eingerichtet ist zum Anheben eines Fluiddruckes (P) in der Einlassleitung (2) durch Überführung von Arbeitsfluid zu der Einlassleitung (2) bei Aktivierung, und wobei das Verfahren (100) folgende Schritte aufweist: - Einleiten (120) oder Aufheben (140) einer Bremsung des hydrodynamischen Retarders (1), und - Aktivieren (110, 150) der Druckerhöhungsanordnung (8) in Verbindung mit dem Schritt des Einleitens (120) oder Aufhebens (140) der Bremsung des hydrodynamischen Retarders (1).
  2. Verfahren (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Druckerhöhungsanordnung (8) eine Pumpe (9) aufweist, die eingerichtet ist zum Anheben von Fluiddruck (P) in der Einlassleitung (2) durch Pumpen von Arbeitsfluid zu der Einlassleitung (2), und wobei der Schritt des Aktivierens (110, 150) der Druckerhöhungsanordnung (8) folgenden Schritt aufweist: - Einleiten (112, 152) des Betriebs der Pumpe (9).
  3. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Verfahren (100) aufweist: - Einleiten (120) einer Bremsung des hydrodynamischen Retarders (1), und wobei der Schritt des Aktivierens (110) der Druckerhöhungsanordnung (8) ausgeführt wird vor dem Schritt des Einleitens (120) einer Bremsung des hydrodynamischen Retarders (1).
  4. Verfahren (100) gemäß Anspruch 3, wobei das Verfahren (100) folgenden Schritt aufweist: - Starten (101) der Drehung eines Rotors (12) des hydrodynamischen Retarders (1) vor dem Schritt des Aktivierens (110) der Druckerhöhungsanordnung (8).
  5. Verfahren (100) gemäß Anspruch 4, wobei der hydrodynamische Retarder (1) eine Kupplungseinrichtung (14) aufweist, die steuerbar ist zwischen einem Eingriffszustand, in dem die Kupplungseinrichtung (14) den Rotor (12) mit der Welle (6) verbindet, und in einem Trennzustand, in dem die Kupplungseinrichtung (14) den Rotor (12) von der Welle (6) trennt, und wobei der Schritt des Startens (101) der Drehung des Rotors (12) folgenden Schritt aufweist: - Steuern (103) der Kupplungseinrichtung (14) in den Eingriffszustand.
  6. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 3-5, wobei das Verfahren (100) folgenden Schritt aufweist: - Deaktivieren (130) der Druckerhöhungsanordnung (8) nach dem Schritt des Einleitens (120) der Bremsung des hydrodynamischen Retarders (1).
  7. Verfahren (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren (100) aufweist: - Aufheben (140) der Bremsung des hydrodynamischen Retarders (1), und - Aktivieren (150) der Druckerhöhungsanordnung (8) nach dem Schritt des Aufhebens (140) der Bremsung des hydrodynamischen Retarders (1).
  8. Verfahren (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren (100) aufweist: - Aufheben (140) der Bremsung des hydrodynamischen Retarders (1), und - Aktivieren (155) der Druckerhöhungsanordnung (8) nach dem Schritt des Aufhebens (140) der Bremsung des hydrodynamischen Retarders (1) zum Zirkulieren von Arbeitsmedium durch einen Arbeitsraum (55) des hydrodynamischen Retarders (1).
  9. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei das Verfahren (100) folgenden Schritt aufweist: - Deaktivieren (160) der Druckerhöhungsanordnung (8) nach dem Schritt des Aktivierens (150, 155) der Druckerhöhungsanordnung (8).
  10. Verfahren (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Retarderanordnung (10) ein Bremsventil (31) aufweist, welches stromab eines Auslasses (33) des hydrodynamischen Retarders (1) angeordnet ist, und wobei der Schritt des Einleitens (120) oder des Aufhebens (140) der Bremsung des hydrodynamischen Retarders (1) folgenden Schritt aufweist: - Steuern (122, 142) eines Öffnungszustandes des Bremsventils (31).
  11. Computerprogramm mit Instruktionen, die bei Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 1-10 auszuführen.
  12. Computerlesbares Medium (200) mit Instruktionen, die bei Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 1-10 auszuführen.
  13. Steueranordnung (21) für eine hydrodynamische Retarderanordnung (10), wobei die Retarderanordnung (10) aufweist: - einen hydrodynamischen Retarder (1), der eingerichtet ist zum Bremsen der Drehung einer Welle (6) eines Fahrzeuges (30), - eine Einlassleitung (2), die mit einem Einlass (4) des hydrodynamischen Retarders (1) verbunden ist, und - eine Druckerhöhungsanordnung (8), die eingerichtet ist zum Anheben von Fluiddruck (P) in der Einlassleitung (2) durch Überführen von Arbeitsfluid zu der Einlassleitung (2) bei Aktivierung, und wobei die Steueranordnung (21) eingerichtet ist um: - eine Bremsung des hydrodynamischen Retarders (1) einzuleiten oder aufzuheben, und wobei - die Druckerhöhungsanordnung (8) zu aktivieren in Verbindung mit einer Einleitung oder Aufhebung einer Bremsung des hydrodynamischen Retarders (1).
  14. Hydrodynamische Retarderanordnung (10), wobei die Retarderanordnung (10) aufweist: - einen hydrodynamischen Retarder (1), der eingerichtet ist zum Bremsen der Drehung einer Welle (6) eines Fahrzeuges (30), - eine Einlassleitung (2), die mit einem Einlass (4) des hydrodynamischen Retarders (1) verbunden ist, - eine Druckerhöhungsanordnung (8), die eingerichtet ist zum Anheben von Fluiddruck (P) in der Einlassleitung (2) durch Überführen von Arbeitsfluid zu der Einlassleitung (2) bei Aktivierung, und - eine Steueranordnung (21) gemäß Anspruch 13.
  15. Retarderanordnung (10) gemäß Anspruch 14, wobei die Druckerhöhungsanordnung (8) eine Pumpe (9) aufweist, die eingerichtet ist zum Anheben von Fluiddruck (P) in der Einlassleitung (2) durch Pumpen von Arbeitsfluid zu der Einlassleitung (2).
  16. Retarderanordnung (10) gemäß Anspruch 15, wobei die Pumpe (9) eine Impellerpumpe ist.
  17. Retarderanordnung (10) gemäß einem der Ansprüche 14-16, wobei die Retarderanordnung (10) einen Retarderkreis (20) aufweist, wobei die Einlassleitung (2) einen Teil des Retarderkreises (20) bildet und wobei der Retarderkreis (20) einen Expansionstank (5) aufweist und eine statische Leitung (7), die den Expansionstank (5) mit der Einlassleitung (2) verbindet, und wobei die Druckerhöhungsanordnung (8) eingerichtet ist zum Anheben von Fluiddruck (P) in der Einlassleitung (2) durch Überführen von Arbeitsfluid vom Expansionstank (5) zu der Einlassleitung (2).
  18. Retarderanordnung (10) gemäß Anspruch 17, wobei der Retarderkreis (20) eine Entlüftungsleitung (17) aufweist, die den Expansionstank (5) mit einem Abschnitt (23) des Retarderkreises (20) verbindet.
  19. Retarderanordnung (10) gemäß Anspruch 18, wobei der Retarderkreis (20) einen Wärmetauscher (3) aufweist, der eingerichtet ist zum Abführen von Wärme, die durch den hydrodynamischen Retarder (1) erzeugt ist, und wobei der Abschnitt (23) des Retarderkreises (9) ein Abschnitt des Wärmetauschers (3) ist.
  20. Retarderanordnung (10) gemäß einem der Ansprüche 18 oder 19, wobei die Entlüftungsleitung (17) einen Strömungswiderstand (27) aufweist.
  21. Retarderanordnung (10) gemäß einem der Ansprüche 18-20, wobei die Entlüftungsleitung (17) ein Ventil (27) aufweist.
  22. Retarderanordnung (10) gemäß Anspruch 21, wobei die Steueranordnung (21) eingerichtet ist zum Steuern eines Öffnungszustandes des Ventils (27) zum zusätzlichen Einstellen des Fluiddruckes (P) in der Einlassleitung (2).
  23. Fahrzeug (30) mit einer hydrodynamischen Retarderanordnung (10) gemäß einem der Ansprüche 14-22.
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