DE19642344A1

DE19642344A1 - Verfahren zum Einstellen von Betriebszuständen eines Retarders in einem Fahrzeug sowie System zur Steuerung einer Bremsanlage in einem Fahrzeug umfassend mindestens einen Retarder

Info

Publication number: DE19642344A1
Application number: DE1996142344
Authority: DE
Inventors: Juergen Friedrich; Sergio Luiz Jabur Salomao; Rogerio Pedrozo Pires; Roland Scherer
Original assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Priority date: 1996-10-14
Filing date: 1996-10-14
Publication date: 1997-04-03
Also published as: BR9604726A; WO1998016414A1; AU2507097A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen von Betriebszuständen eines Retarders gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein System zur Steuerung einer Bremsanlage in einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 11.

Es ist bekannt, unterschiedliche Retarderbetriebszustände mit Hilfe von mindestens einer Steuervorrichtung beispielsweise mit Hilfe eines Handschalters bzw. Fahrschalters, einzustellen.

So offenbart Voith-Prospekt CR 229d 5.93 1000SDZ die Einstellung von Retarderbremsstufen für einen hydrodynamischen Retarder, bei denen ein bestimmtes Retarderbremsmoment abgegeben wird, mit Hilfe eines am Lenkrad angebrachten Retarderstufenschalters, der vom Fahrer betätigt wird. In Abhängigkeit der vom Fahrer gewählten Einstellung des Retarderstufenschalters wird ein elektrisches Signal an eine Elektronik bzw. Steuereinheit übermittelt, das dort verarbeitet und dann an ein Proportionalventil weitergeleitet wird. Mit Hilfe des Proportionalventils wird der elektrische Strom in eine pneumatische Größe umgesetzt. Aus dem Bordnetz des Fahrzeugs wird die Vorratsluft durch ein Ventil geregelt zum Proportionaldruck, der die entsprechende Ölmenge aus dem Retarderölsumpf in den Kreislauf zwischen Rotor und Stator drückt. Je nach Menge und Druck ergibt sich ein entsprechendes Bremsmoment. Verändert der Fahrer die Position des Retarderstufenschalters, so erhöht oder verringert sich das Bremsmoment.

Aus der DE-A-43 41 213 ist ein Retardersteuergerät bekannt geworden, bei dem wiederum mittels eines Schalters verschiedene Retardergrundfunktionen, die eine bestimmte Bremsstufe (BS), ein gewünschtes Bremsmoment (M_Brems) oder ein voreinstellbarer Wert für eine konstant zu haltende Geschwindigkeit (V_konst) ausgewählt werden können.

Entsprechend der Schalterstellung wird der Retarder über das Retardersteuergerät in den jeweiligen Betriebszustand gesetzt.

Neben hydrodynamischen Retardern sind auch andere Retarder bekanntgeworden, beispielsweise Retarder auf der Basis elektromagnetischer Wirbelstrombremsen, wie in "bus magazin" in dem Artikel "Fahrzeugkomponenten (Retarder) - Mehr Sicherheit und fahrgastfreundlich", Heft 8, August 1993, Seiten 36-39, eingehend beschrieben, der vollumfänglich in den Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung miteinbezogen werden soll. Sämtliche aus obigem Artikel bekannten Retarder auf Wirbelstrombremsenbasis werden durch einen Handschalter am Armaturenbrett oder das Betriebsbremspedal aktiviert.

Nachteilig an den zuvor dargestellten Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines Retarders ist, daß die Auswahl und Einstellung der Retarderbetriebszustände mittels eines Auswahlschalters bzw. des Betriebsbremspedals durch den Fahrer selbst vorgenommen werden muß. Hierdurch kann es zum einen zu Fehlbedienungen kommen, zum anderen wird die theoretisch mögliche Retarderbremsleistung in vielen Betriebssituationen nicht optimal genutzt, beispielsweise dann, wenn mit zu niedriger Retarderbremsleistungen gefahren wird oder der Retarder nicht aktiviert wird.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit dem die aus dem Stand der Technik bekannt gewordene Nachteile überwunden werden und die vom Retarder zur Verfügung gestellte Bremsleistung in allen Betriebssituationen optimal genutzt wird.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 und die Vorrichtung gemäß Anspruch 11 gelöst.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Retarderbetriebszustände aufgrund von Fahrpedal- und Fußbremspedalsignalen eingestellt.

Besonders bevorzugt ist es, wenn der Retarder sich ständig in einem der Betriebszustände befindet, außer in dem Fall, in dem das Fahrzeug beschleunigt wird. Dies kann dadurch realisiert werden, daß der Retarder sich ständig in einem Betriebszustand befindet und nur dann deaktiviert wird, wenn das Fahrpedal betätigt wird, d. h. in der Regel niedergedrückt wird.

In einer Fortbildung des Verfahrens ist vorgesehen, eine vorbestimmte Bremsstufe, beispielsweise 50% bzw. 100% der möglichen Retarderbremsmoments bzw. Retarderbremsleistung, eingestellt wird, wenn das Fußbremspedal betätigt wird. Es wird dann ständig ein der Bremsstufe entsprechendes Retarderbremsmoment abgegeben.

Neben den beiden Betriebszuständen der vollständigen Abschaltung des Retarders sowie der Einstellung einer bestimmten Bremsstufe (BS) kann mit Vorteil in einer Fortbildung des Verfahrens vorgesehen sein, die Fahrzeuggeschwindigkeit durch Regelung des Retarderbremsmomentes konstant zu halten. Eine solche Funktion wird abgekürzt auch als V_konst- Betriebszustand des Retarders bezeichnet. Dieser Betriebszustand soll dann am Retarder eingestellt werden, wenn weder das Fahrpedal noch das Bremspedal betätigt wird.

Es sind eine Vielzahl von Geschwindigkeiten denkbar, die als Sollgröße für die V-konst-Regelung der Bremsleistung des Retarders dienen können. In einer ersten Variante wird sowohl bei Loslassen des Fahrpedals als auch des Fußbremspedals der aktuelle Geschwindigkeitswert des Fahrezuges in das Steuergerät eingelesen und als Sollwert für die V-konst-Regelung verwendet. Dies ist insbesondere bei Fahrbetrieb beispielsweise auf Autobahnen vorteilhaft.

In einer zweiten Variante wird der Fahrzeuggeschwindigkeitswert nur bei Loslassen des Fahrpedals in das Steuergerät eingelesen und als Sollwert für die V-konst-Regelung gesetzt. Bei Loslassen des Fußbremspedals wird kein neuer Fahrgeschwindigkeitswert gesetzt, sondern der im Speicher abgelegte und beim Loslassen des Fahrpedals gesetzte für die V-konst-Regelung verwendet. Dies ist insbesondere bei Paßfahrten vorteilhaft.

Bei der dritten Variante wird wie bei Variante zwei verfahren; jedoch wird jetzt nur beim Loslassen des Fußbremspedals ein neuer Geschwindigkeitswert als Sollwert für die V-konst-Regelung eingelesen; während bei Loslassen des Fahrpedals der für die V-konst-Regelung gesetzte Wert unverändert bleibt. Ein derartiges Setzen des Sollwertes für die V-konst-Regelung bietet sich für einen Fahrbetrieb mit häufigen Überholmanövern an.

Es kann in einem Steuergerät nur eine der drei oben genannten Varianten des Setzen des Sollwertes momentan wirksam sein. Besonders vorteilhaft ist es aber, wenn alle drei Varianten im Steuergerät implementiert sind und diese beispielsweise mittels eines Schalters je nach Fahrsituation ausgewählt werden können.

Da der Retarder bei niedrigen Geschwindigkeiten, insbesondere bei niedrigen Motordrehzahlen nur ein geringes Bremsmoment entwickeln kann, ist mit Vorteil vorgesehen, daß der Retarder bei Unterschreiten einer vorbestimmten Geschwindigkeit, vorzugsweise beträgt diese 3 km/h deaktiviert wird.

Ebenso ist es möglich, den Retarder bei Unterschreiten einer vorbestimmten Motordrehzahl in den AUS-Zustand zu setzen.

Neben dem Verfahren stellt die Erfindung auch ein Steuerungssystem für eine Bremsanlage in einem Fahrzeug zur Verfügung, wobei die Bremsanlage mindestens einen Retarder aufweist.

Das System zur Steuerung umfaßt Mittel zum Erfassen der Fahrpedalstellung, Mittel zum Erfassen der Bremspedalstellung sowie Mittel zur Aufnahme der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die von den zuvor beschriebenen Mitteln aufgenommenen Signale werden an eine Steuereinrichtung übermittelt. Die Steuereinrichtung stellt wiederum je nach den anliegenden Eingangssignalen ein Ausgangssignal zur Verfügung, das als Ansteuersignal für den Retarder dient, und aufgrund dessen ein bestimmter Retarderbetriebszustand und damit ein bestimmtes Retarderbremsmoment eingestellt wird.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Retarder derart angesteuert wird, daß er sich ständig in einem Betriebszustand befindet und nur dann deaktiviert wird, wenn die Mittel zum Erfassen der Fahrpedalstellung eine Fahrpedalbetätigung aufnehmen.

In einer Fortbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß wenn die Mittel zum Erfassen der Bremspedalstellung eine Bremspedalbetätigung erfassen, eine vorbestimmte Retarderbremsstufe (BS) aktiviert wird. Die Einstellung einer vorbestimmten Retarderbremsstufe kann beispielsweise bedeuten, daß in den unterschiedlichen Bremsstufen jeweils auf ein konstantgehaltenes Bremsmoment geregelt wird, beispielsweise in Bremsstufe 1 auf ein Moment, das 50% des maximal möglichen Retarderbremsmomentes beträgt.

Genauso wäre es möglich, daß in einer bestimmten Bremsstufe eine Regelung des Retarderbremsmomentes dahingehend vorgenommen wird, daß das Fahrzeug eine bestimmte, konstante Verzögerung aufweist, beispielsweise 3% in der ersten Stufe und 6% in der zweiten Stufe.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, daß die Mittel zur Erfassung der Bremspedalbetätigung Mittel zur Erfassung des Bremsdruckes im Bremssystem umfassen, so daß die vorbestimmte Bremsstufe in Abhängigkeit von dem ermittelten Bremsdruck eingestellt werden kann.

Als Mittel zur Erfassung des Bremsdruckes kommen Druckschalter, die in den Bremsleitungen angeordnet sind und bei bestimmten Drücken in der Bremsleitung ausgelöst werden, in Betracht. Insbesondere kann bei Fahrzeugen, die für einen Anhängerbetrieb vorgesehen sind, ein Druckschalter in der Anhängerbremsleitung angeordnet sein. Diese sind in ihren Schaltpunkten so ausgelegt, daß sie erst nach Vorliegen eines gewissen Bremsdruckes in der Anhängerbremsleitung ansprechen. Hierdurch wird erreicht, daß der Retarder erst dann einsetzt, wenn bereits alle Achsen von Motorwagen und Hänger ein gewisses, mit Hilfe der Betriebsbremse (Reibbremse), erzeugtes Bremsmoment aufweisen beispielsweise zwischen 2 und 10% des maximal möglichen Betriebsbremsmomentes bzw. eine gewisse Bremswirkung haben. So wird verhindert, daß ein Überbremsen bei plötzlich einsetzenden und nur auf die Hinterachse des Motorwagens wirkendem Retarder eintritt und der Hänger "einknickt". Im Gegensatz zum reinen Motorwagenbetrieb sind die Schaltpunkte für die einzelnen Retarderbremsstufen also zu höheren Bremsdrücken hin verschoben.

Alternativ zu den Druckschaltern können elektromechanische Schaltkontakte beispielsweise Mikroschalter verwendet werden, die bei bestimmten Stellungen des Bremspedals ansprechen. Hierbei korrelieren bestimmte Bremspedalstellungen mit bestimmten Bremsdrücken im Bremssystem. Bei Hängerbetrieb werden wie zuvor beschrieben die Schaltpunkte beispielsweise durch entsprechende Einstellung der Druckschalter verschoben. Beispielsweise ist es möglich, bei nur sehr geringem Bremspedaldruck die erste Retarderbremsstufe bei der beispielsweise 50% des Retarderbremsmomentes abgegeben wird, einzustellen, wohingegen bei Überschreiten eines bestimmten Bremspedaldruckes die beispielsweise zweite Bremsstufe (100% Retarderbremsmoment) eingestellt wird.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Steuereinrichtung desweiteren noch eine Regeleinrichtung umfaßt, mit der es möglich ist, den Konstantgeschwindigkeitsretarderbetriebszustand (V_konst) zu realisieren. Eine derartige Regeleinrichtung steuert den Retarder gerade immer so an, daß ein solches Retardermoment aufgebaut wird, daß eine vorbestimmte konstante Geschwindigkeit des Fahrzeuges eingehalten wird. Dieser Betriebszustand wird dann aktiviert, wenn sowohl das Fahrpedal wie auch das Bremspedal nicht betätigt werden, d. h. ein Fahrpedal- und Bremspedalsignal, das eine Nichtbetätigung oder ein Loslassen derselben signalisiert an der Steuereinrichtung anliegt.

Im Falle, daß ein Fahrzeug noch nicht über einen elektronischen Tachograph verfügt, kann zur Messung der Fahrzeuggeschwindigkeit ein Impulsgeber an einer mechanischen Tachowelle angeordnet sein, der das analoge Fahrgeschwindigkeitssignal in ein von der Steuereinrichtung zu verarbeitendes digitales Signal umsetzt. Neben den eingangs angegebenen Eingangssignalen kann die Steuereinrichtung auch noch weitere Signale einlesen. So ist es möglich, daß das Steuersystem über Mittel zur Aufnahme der Motordrehzahl verfügen, die in das Steuergerät als zusätzliche Größe eingelesen wird und beispielsweise dazu dient, daß bei Unterschreiten einer bestimmten Motordrehzahl der Retarder in den Aus-Betriebszustand durch die Steuereinrichtung gesetzt wird.

Um ein Überbremsen zu verhindern, kann vorgesehen sein, daß der Steuereinrichtung auch ein ABS-Signal zugeführt wird. Sobald dieses anliegt, wird der Retarder in den Aus-Zustand gesetzt.

Des weiteren können Mittel zur Aufnahme eines Achslastsignals eines Anhängerbremssignales vorgesehen sein.

Neben der Ansteuerung des Retarders durch die Steuereinheit, kann diese auch zur Steuerung einer ein- oder mehrstufigen Motorbremse verwendet werden, sowie auch zur Ansteuerung einer Türöffnungsautomatik. Des weiteren ist es möglich, eine Geschwindigkeitsabregelfunktion bzw. Geschwindigkeitsbegrenzer für das Fahrzeug mit Hilfe der Steuereinheit zu realisieren.

Die Erfindung soll nunmehr anhand der Figur beispielhaft beschrieben werden.

Es zeigt:

Fig. 1 einen prinzipmäßigen Aufbau einer Bremssteuervorrichtung mit mindestens einem Retarder gemäß der Erfindung, wobei insbesondere die Steuerein- und -ausgänge dargestellt sind.

Fig. 2 eine erste Variante für das Setzen des Sollwertes für die V-konst- Regelung.

Fig. 3 eine zweite Variante für das Setzen des Sollwertes für die V-konst- Regelung.

Fig. 4 eine dritte Variante für das Setzen des Sollwertes für die V-konst- Regelung.

In Fig. 1 ist eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuersystemes dargestellt.

Das Steuersystem umfaßt eine Steuereinheit 1, die vorzugsweise ein Mikroprozessor ist, die mit einer Vielzahl von Signalleitungen zur Aufnahme von Steuersignalen versehen ist. So wird mittels eines Fahrpedalsensors 3 die Betätigung des Fahrpedals 5 aufgenommen. Als Fahrpedalsensor bietet sich ein mechanischer Sensor, beispielsweise ein Kontaktsensor, an, der mechanisch mit dem Fahrpedal in der Nullstellung, d. h. wenn das Fahrpedal unbetätigt ist, in Kontakt kommt und dann ein Fahrpedalsignal, beispielsweise eine logische Eins, über die Fahrpedalsignalleitung 7 an die Steuereinheit 1 übermittelt. Im Falle das Fahrpedal betätigt wird, kommt dieses außer Kontakt mit dem mechanischen Kontakt und auf der Fahrpedalleitung, liegt beispielsweise eine logische Null repräsentierend diesen Zustand an. Anstelle eines mechanischen Sensors ist es aber auch denkbar, beispielsweise das Drosselklappensignal als Stellsignal für die Steuereinheit 1 zu verwenden. In diesem Falle entspräche eine geschlossene Drosselklappe einem nicht betätigtem oder losgelassenem Fahrpedal. Eine derartige Ansteuerung hätte den Vorteil, daß hieraus auch relative Stellungen des Fahrpedals, beispielsweise wenn das Fahrpedal 50% des freien Weges durchlaufen hat, als Signal an die Steuereinheit 1 übermittelt werden könnte. Falls eine elektronische Motorsteuerung vorgesehen ist, kann auch direkt das elektronische Fahrpedalsignal als Steuersignal für die Retardersteuereinheit 1, beispielsweise über einen CAN-Bus, abgegriffen werden. In diesem Falle ist kein zusätzlicher Sensor erforderlich.

Neben dem Fahrpedalsignal ist in der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch vorgesehen, ein Bremspedalsignal aufzunehmen und dieses über Leitungen 9, 11 an die Steuereinheit 1 zu übermitteln.

Das Bremspedalsignal, das Auskunft über die Stellung des Bremspedales gibt, kann wiederum mittels von mechanischen Sensoren 13, 15 aufgenommen werden. Dabei übermittelt der Sensor 13 über, die Leitung 11 wiederum dann ein Signal an die Steuereinheit 1, wenn das Bremspedal nicht betätigt wird, d. h. sich in Nullstellung befindet. Der Sensor 15 kann als mechanischer Sensor ausgebildet sein und stellt ein zusätzliches Signal über Leitung 9 zur Verfügung.

Anstelle des mechanischen Aufnehmers 15 kann auch ein Druckschalter vorgesehen sein, der direkt am Bremsventil oder im Bremskreislauf installiert und den im Bremssystem herrschenden Druck aufnimmt, der wiederum einem bestimmten Bremspedaldruck bzw. einer bestimmten Bremspedalstellung entspricht.

Darüber hinaus liegt an einem weiteren Eingang der Steuereinheit 1 über Leitung 17 das aktuelle Fahrgeschwindigkeitssignal V_F an. Das aktuelle Fahrgeschwindigkeitssignal kann bei elektronischem Tachograph direkt der Steuereinheit bzw. dem Steuergerät zugeführt werden. Ist dies nicht möglich, so kann in einer anderen Ausführungsform vorgesehen sein, an der Tachowelle 19 einen Impulsgeber 21 anzuordnen, der das analoge Tachowellensignal in ein digitales Geschwindigkeitssignal für die Steuereinheit wandelt.

In Abhängigkeit von dem Fahrpedal- und dem Bremspedalsignal steuert nun die Steuereinheit über die Leitung 23 den Retarder 25 an. Abhängig von den Fahrpedal- bzw. Bremspedalsignalen wird der Retarder 25 über entsprechende Signale in unterschiedliche Retarderbetriebszustände gesetzt. Die Einstellung des Retarderbremsmomentes geschieht durch Ansteuerung eines Ventiles in Abhängigkeit von den Retarderbetriebszustandssignalen auf der Leitung 23. Das Ventil ist beispielsweise ein Proportionalventil 27, das die elektrische Größe in eine pneumatische Größe umsetzt. Entsprechend dem Proportionaldruck wird eine entsprechende Ölmenge aus dem Retarderölsumpf in den Kreislauf zwischen Rotor 29 und Stator 31 gedrückt, so daß sich je nach Menge und Druck ein entsprechendes Retarderbremsmoment ergibt. Die Einstellung eines Retarderbremsmomentes ist auch auf andere Art und Weise als beschrieben möglich. In diesem Zusammenhang wird beispielsweise auf die mögliche Ansteuerung eines Wasserpumpenretarders mit Hilfe eines stufenlos verstellbaren Drosselventiles, das eine stufenlose variable Einstellung des Bremsmomentes ermöglicht, gemäß der DE-A-44 08 349, deren Offenbarungsgehalt vollumfänglich in diese Anmeldung mit einbezogen wird, verwiesen.

Auf der Ausgangsleitung 23 zur Einstellung der verschiedenen Retarderbetriebszustände liegt in Abhängigkeit der Eingangssignale des Fahrpedals und des Bremspedals unterschiedliche Signale an. Bevorzugt ist die in nachfolgender Tabelle angegebene Konstellation.

Tabelle 1
Eingangssignale
Ausgangssignale (Retarderbetriebszustand)
Fahrpedal betätigt und Fußbremse unbetätigt	Retarder abgeschaltet
Gaspedal unbetätigt und Fußbremse unbetätigt	Retarder wird so angesteuert, daß Fahrzeug eine konstante Geschwindigkeit aufweist (Retarderbetriebszustand V_konst)
Gaspedal unbetätigt und Fußbremse betätigt	Einstellung einer bestimmten Retarderbremsstufe in Abhängigkeit vom Bremsdruck oder Bremspedalstellung
Gaspedal und Fußbremse betätigt	frei konfigurierbar; beispielsweise mit Sicherheitslogik letzten Pedalbetätigungszustand ausführen

Aus obiger Tabelle ergibt sich, daß, wenn das Gaspedal betätigt wird, d. h. beispielsweise das Gaspedal außer Kontakt mit dem mechanischen Aufnehmer 3 kommt, der Retarder deaktiviert wird. Werden weder das Gaspedal betätigt noch die Fußbremse, d. h. sind sowohl der mechanische Aufnehmer 3 wie auch der mechanische Aufnehmer 13 in Kontakt mit dem Fahrpedal bzw. dem Fußbremspedal, so liegt auf der Ausgangsleitung 23 ein Signal an, das den Retarder in die Betriebsfunktion V_konst setzt d. h. es wird die Regelvorrichtung 33 angesprochen, die das Proportionalventil 27 immer so regelt, daß ein derartiges Bremsmoment am Retarder 25 eingestellt wird, daß das Fahrzeug sich immer mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt. Hierzu wird der Regeleinheit 33 über Leitung 35 ein Fahrgeschwindigkeitssollsignal zugeführt. Das Fahrgeschwindigkeitssollsignal wurde zuvor in die Steuereinheit 1 über Leitung 17 eingelesen, dort gespeichert und bei Einsetzen der V-konst-Regelung an die Regeleinheit 33 übermittelt. Für das Setzen des Sollwertes, auf den die V-konst-Regelung mit der Regeleinheit 33 bei nichtbetätigtem Fahrpedal und nichtbetätigtem Fußbremspedal regelt, kommen drei Varianten in Frage, die in Fig. 2 - 4 näher erläutert sind. Die Regeleinheit 33 kann wie dargestellt als separates Bauteil ausgeführt oder in das Steuergerät hard- bzw. software-mäßig integriert sein.

Wird das Fußbremspedal betätigt und das Gaspedal bleibt unbetätigt, so wird eine bestimmte Retarderbremsstufe durch Ansteuerung des Ventils 27 eingestellt. Neben einem zweistufigen Retarder können auch ein-, drei- und Retarder mit noch mehr Bremsstufen oder stufenlos eingesetzt werden. Ob die Bremsstufe 50% oder die Bremsstufe 100% bei Betätigen des Bremspedales gewählt wird, hängt vom Bremspedaldruck bzw. im vorliegenden Ausführungsbeispiel von der Bremspedalstellung ab. Befindet sich das Bremspedal in der Stellung zwischen mechanischem Aufnehmer 13 und 15, so wird der Retarder zu 50% befüllt. Wird eine noch stärkere Bremsleistung benötigt, beispielsweise indem das Bremspedal bis zum Kontakt 15 niedergedrückt wird, so stehen am Retarder 100% der Bremsleistung zur Verfügung.

Entscheidend an der vorliegenden Erfindung ist, daß im normalen Fahrbetrieb, wenn der Fahrer das Gaspedal losläßt, d. h. beispielsweise die Drosselklappe geschlossen ist und das Bremspedal nicht betätigt sofort mittels der Regeleinrichtung 33 versucht wird einer gemäß Fig. 2-4 ermittelten Fahrgeschwindigkeitssollwert durch einen Soll/Ist-Abgleich durch entsprechende Änderung des Retarderbremsmomentes einzustellen, sogenannte V-konst-Regelung. Das wiederum bedeutet, daß der Retarder nur im Falle von zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit bremst.

Tritt der Fahrer auf die Fußbremse, so wird aufgrund dieses Eingangssignales im Retardersteuergerät die Funktion konstante Bremsstufe aktiviert, d. h. die V-konst-Regelung wird deaktiviert und je nach Bremspedalstellung eine der beispielsweise zwei Retarderbremsstufen durch entsprechende Ansteuerung des Stellventiles 27 wie oben beschrieben eingestellt. Sobald der Fahrer das Fußbremspedal losläßt, wird die Regelung auf konstante Geschwindigkeit erneut über Regeleinrichtung 33 aktiviert. Tritt der Fahrer hingegen nach Loslassen des Bremspedales auf das Fahrpedal, um das Fahrzeug zu beschleunigen, so wird der Retarder aufgrund der oben aufgezeigten Logik sofort ausgeschaltet. Wenn der Fahrer vom Fahrpedal geht und dieses in die Nullstellung gelangt setzt wiederum die Regelung auf konstante Geschwindigkeit mittels Regeleinheit 33 ein.

Bei Fahren mit Anhänger kann über die Leitung Bremse/Anhänger alternativ zu den zuvor beschriebenen Signalen das Bremssignal des Anhängers genutzt werden, beispielsweise dadurch, daß in den Anhängerbremskreis Druckschalter, z. B. mit Schaltpunkten bei 0,5 bar und 1,0 bar eingebracht werden.

Ein derartiger Druckschalter kann auch in den Bremskreislauf des Zugfahrzeuges eingebracht werden. Beispielsweise kann dieser im Bereich von 0,1 bis 0,3 bar Druck ansprechen und so den zweiten mechanischen Aufnehmer 15 zur Aufnahme der Bremspedalstellung ersetzen.

Falls das Fahrzeug über ein Antiblockiersystem (ABS) verfügt kann auch dieses Signal in das Steuergerät 1 eingelesen werden. Liegt auf der ABS- Leitung das Signal an, das signalisiert, daß das Fahrzeug blockiert, so wird das Retarderbremsmoment auf Null reduziert, um ein Ausbrechen des Fahrzeuges zu verhindern.

Als weitere Eingangsgröße kann der Steuereinheit auch die Motordrehzahl nmot zugeführt werden. Da der Retarder bei niedriger Motordrehzahl bzw. niedriger Geschwindigkeit nur ein unzureichendes Bremsmoment entwickelt, kann vorgesehen sein, daß der Retarder in den Aus-Zustand gesetzt wird, wenn die Drehzahl beispielsweise 500 U/min unterschreitet oder die Fahrzeuggeschwindigkeit einen Wert < 3 km/h erreicht.

Optional zu der Retarderausgangsleitung 23 kann eine Ausgangsleitung 37 für eine Motorbremse vorgesehen sein. Liegt auf Leistung 37 ein Ausgangssignal an, so kann eine Motorbremse, falls vorhanden, aktiviert werden.

In der dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ist neben der Motorbremsausgangsleitung eine weitere Ausgangsleitung 40 vorgesehen, auf der ein Türöffnungssignal anliegt. Das Türöffnungssignal wird gesetzt, sobald die Fahrgeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert, beispielsweise 3 km/h unterschreitet. Die Türöffnung ist nur möglich, wenn dieses Signal gesetzt ist. Auf diese Art und Weise kann ein Öffnen der Türen bei höheren Geschwindigkeiten verhindert werden.

Des weiteren kann vorgesehen sein, daß die Steuereinheit 1 das eingangsseitig ständig ermittelte Fahrgeschwindigkeitssignal V, für die Abregelung des Motors bei Überschreiten einer vorbestimmten Geschwindigkeit V_max beispielsweise 80 km/h, des Fahrzeug es zu verwenden. Hierfür weist die Steuervorrichtung eine weitere Ausgangsleitung 42 auf, die ein Stellglied zur Motorabregelung, beispielsweise eine Drossel in der Kraftstoffzufuhrleitung ansteuert. Wird eine vorbestimmte in der Steuereinheit (ECU) fest gespeicherte maximale Geschwindigkeit V_max überschritten, so wird mit Hilfe der Steuereinheit 1 auf der Leitung 42 ein Signal gesetzt und beispielsweise die Kraftstoffzufuhr gesperrt. Unterschreitet das Fahrzeug die vorbestimmte Geschwindigkeit V_max wieder, so wird auf der Leitung 42 erneut ein Steuerimpuls ausgegeben und beispielsweise die Kraftstoffzufuhr wieder voll geöffnet.

In den Fig. 2-4 sind die drei möglichen Varianten zum Einlesen des Geschwindigkeitssollwertes für die V-konst-Regelung, in die Regeleinheit 33 dargestellt.

Fig. 2 zeigt eine erste Variante der Sollwertvorgabe bei der V-konst- Regelung. Dargestellt sind das Fahrpedal- und Fußbremspedal-Signal über der Zeit. Hierbei repräsentiert der Zustand 1 das betätigte bzw. niedergedrückte Pedal und der Zustand 0 ein unbetätigtes bzw. losgelassenes, in Null-Stellung befindliches Pedal. Wie man Fig. 2 entnimmt, wird sowohl beim Loslassen des Fahrpedals wie auch des Fußbremspedals die aktuelle, in die Speichereinheit 1 eingelesene Fahrgeschwindigkeit V_f des Fahrzeugs als Sollwert der Regeleinheit 33 übermittelt. In vorliegendem Diagramm entspricht dies einem positivem Steuerimpuls +1.

In Fig. 3 ist eine zweite Variante einer Sollwert-Ermittlung für die V-konst- Regelung dargestellt. Gemäß Fig. 2 wird immer dann ein neuer Sollwert an die V-konst-Regelung übermittelt, wenn das Fahrpedal losgelassen wird. Beim Loslassen des Fußbremspedals wird im Gegensatz zur Variante gemäß Fig. 2 als Sollwert nicht der aktuelle Geschwindigkeitswert des Fahrzeuges übermittelt, sondern der in einem Speicherbereich abgelegte Sollwert der Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet, der beim vorangegangenen Loslassens des Fahrpedals in diesem abgelegt. Es wird also ein "alter Fahrzeuggeschwindigkeits-Sollwert" an die Regelvorrichtung aus dem Speicherbereich übermittelt. In Fig. 3 ist dies durch einen negativen Steuerimpuls -1 dargestellt.

In Fig. 4 ist die dritte Variante für das Setzen eines Fahrgeschwindigkeits- Sollwertes zur V-konst-Regelung dargestellt. Auch bei der Variante gemäß Fig. 4 wird als Sollwert für die V-konst-Regelung der aktuelle Fahrgeschwindigkeitswert nur dann übermittelt, wenn eines der beiden Pedale, vorliegend das Fußbremspedal, losgelassen wird. Wird das Fahrpedal in die Null-Stellung gebracht bzw. losgelassen, so wird wiederum wie schon gemäß Fig. 3 ein Geschwindigkeitswert aus einem Speicherbereich ausgelesen und als Sollwert für die V-konst-Regelung verwendet. Der in dem Speicherbereich abgelegte Geschwindigkeitswert ist derjenige Geschwindigkeitswert, der für das Fahrzeug beim letzten, vorangegangenen Loslassen des Fußbremspedals ermittelt wurde.

Es kann vorgesehen sein, daß im Steuergerät eine der drei Varianten zum Übermitteln und Setzen des Sollwertes für die V-konst-Regelung implementiert ist. In einer Weiterbildung der Erfindung können aber auch alle drei Varianten realisiert werden, wobei immer nur eine der drei Varianten aktiv sein kann. Um für den Fahrbetrieb eine optimale Steuerung zu ermöglichen, ist es dann von Vorteil, einen Umschalter vorzusehen, mit dem eine der drei Varianten zur Sollwert-Ermittlung ausgewählt werden kann. Hierdurch ist es möglich, eine dem Fahrbetrieb angepaßte optimale Bremssteuerung zu erhalten.

Bei der vorliegenden Retardersteuerung kann mit Vorteil ein Hauptschalter vorgesehen sein, der eine Abschaltmöglichkeit für den Retarder zur Verfügung stellt, da dieser nur dann in der vorliegenden Steuerung in den AUS-Zustand versetzt wird, wenn das Fahrpedal betätigt wird. Ist dies aufgrund eines Defektes beispielsweise weil das Fahrpedal klemmt nicht mehr möglich, so kann der Retarder mittels des Hauptschalters außer Betrieb gesetzt werden, was aus Sicherheitsgründen unbedingt notwendig ist. Ebenso kann eine automatische Abschaltung bei ABS Defekt vorgesehen sein.

Um den Komfort zu steigern und ein ruckartiges Einsetzen der Bremse zu verhindern, sowie die Reifen zu schonen, kann vorgesehen sein, daß die Retarderfunktion nur verzögert über eine Rampe einsetzt. Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn das Fahrpedal losgelassen und das Bremspedal betätigt wird, also abhängig vom Bremspedaldruck eine konstante Retarderbremsfunktion eingestellt werden soll.

Mit der vorliegenden Erfindung ist es somit erstmals möglich, einen Retarder alleine über die bereits im Fahrzeug vorgesehenen Fahr- und Bremspedale zu betätigen und somit Bedienungsfehler zu vermeiden und den Retarder in einem Bremssystem optimal auszunützen.

Der oben beschriebene Retarder sowie die Ansteuerung desselben sind nur beispielhaft und sollen sämtliche aus dem Stand der Technik bekannten Varianten umfassen. Insbesondere ist die Steuervorrichtung sowie das Steuerverfahren sowohl bei hydrodynamischen Retardern wie auch bei den im Artikel "Fahrzeugkomponenten (Retarder) - Mehr Sicherheit und fahrgastfreundliche", in bus-magazin, Heft 8, August 1993, Seiten 36-39 beispielhaft beschriebenen elektrischen Retardern anwendbar. Die hydrodynamischen wie auch die elektrischen Retarder können dabei als Sekundärretarder oder Primärretarder ausgeführt sein. Hierbei sind Sekundärretarder, Retarder die direkt am Getriebe angeflanscht oder in den nachfolgenden Wellenstrang eingebaut sind und auf die Antriebsachsen wirken. Primärretarder sind hingegen Retarder, die vor Kupplung und Getriebe angeordnet sind.

Claims

1. Verfahren zum Einstellen von Betriebszuständen eines Retarders in einem Fahrzeug mit einem Fahrpedal und einem Fußbremspedal, wobei mindestens ein Fahrpedalsignal und/oder Fußbremspedalsignal aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorbestimmter Retarderbetriebszustand in Abhängigkeit von dem aufgenommenen mindestens einen Fahrpedal- und/oder Bremspedalsignal eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Retarder deaktiviert wird, wenn das Fahrpedal betätigt bzw. niedergedrückt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorbestimmte Bremsstufe des Retarders eingestellt wird, wenn das Fußbremspedal betätigt bzw. niedergedrückt wird, so daß ein vorbestimmtes, konstantes Bremsmoment vom Retarder abgegeben wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges aufgenommen und hieraus ein Sollwert ermittelt wird, daß das Retarderbremsmoment mittels einer Regelung derart eingestellt wird, daß sich das Fahrzeug stets mit dem Sollgeschwindigkeitswert bewegt, wenn das Fahrpedal und das Fußbremspedal nicht betätigt bzw. losgelassen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert der Regelung sowohl bei Loslassen des Fahrpedals als auch des Fußbremspedals neu gesetzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Loslassen des Fahrpedals und des Fußbremspedals als Sollwert der aktuelle Fahrgeschwindigkeitswert als Sollwert der Regelung gesetzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Loslassen des Fahrpedals als Sollwert der Regelung der aktuelle Fahrgeschwindigkeitswert gesetzt wird und bei Loslassen des Fußbremspedals als Sollwert der beim vorangegangenen Loslassen des Fahrpedals ermittelte Fahrgeschwindigkeitswert aus einem Speicher ausgelesen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Loslassen des Fußbremspedals als Sollwert der Regelung der aktuelle Fahrgeschwindigkeitswert gesetzt wird und bei Loslassen des Fahrpedals als Sollwert der beim vorangegangenen Loslassen des Fußbremspedals ermittelte Fahrgeschwindigkeitswert aus einem Speicher ausgelesen wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Retarder bei Unterschreiten einer vorbestimmten Geschwindigkeit des Fahrzeuges oder Motordrehzahl deaktiviert wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Retarder erst bei Vorliegen eines vorbestimmten Bremsmomentes an allen Fahrzeugachsen aktiviert wird.

11. System zur Steuerung einer Bremsanlage in einem Fahrzeug, wobei die Bremsanlage mindestens einen Retarder aufweist, umfassend:

11. 1 Mittel zum Erfassen der Fahrpedalstellung,
11.2 Mittel zum Erfassen der Bremspedalstellung,
11.3 Mittel zur Aufnahme der Fahrzeuggeschwindigkeit,
11.4 mindestens eine Steuereinrichtung,
11.5 Mittel zum Ansteuern des Retarders und Einstellen eines Retarderbremsmomentes,
dadurch gekennzeichnet, daß
11.6 die Steuereinrichtung den Retarder derart ansteuert, daß der Retarder deaktiviert wird, wenn die Mittel zum Erfassen der Fahrpedalstellung eine Fahrpedalbetätigung erfassen.

12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung den Retarder derart ansteuert, daß der Retarder in eine vorbestimmte Bremsstufe zur Abgabe eines vorbestimmten Retarderbremsmomentes gesetzt wird, wenn die Mittel zum Erfassen der Bremspedalstellung eine Bremspedalbetätigung erfassen.

13. System nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erfassung der Bremspedalbetätigung Mittel zur Erfassung des Bremsdruckes umfassen.

14. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Bremsstufe zur Abgabe eines vorbestimmten Retarderbremsmomentes in Abhängigkeit vom Bremsdruck eingestellt wird.

15. System nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung desweiteren eine Regeleinrichtung umfaßt, die den Retarder derart ansteuert, daß stets ein solches Retarderbremsmoment aufgebaut wird, daß eine vorbestimmte konstante Geschwindigkeit des Fahrzeuges eingehalten wird und die Regeleinrichtung aktiviert wird, wenn das Fahrpedal und das Bremspedal nicht betätigt werden.

16. System nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit einen Impulsgeber an der Tachowelle umfassen.

17. System nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das System desweiteren Mittel zur Aufnahme der Motordrehzahl umfassen.

18. System nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das System Mittel zur Aufnahme eines ABS-Signales umfassen.

19. System nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das System Mittel zur Aufnahme eines Achslastsignales umfassen.

20. System nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das System für Fahrzeuge, die im Hänger- oder Aufliegerbetrieb eingesetzt werden können, Mittel zur Ermittlung des Bremsdruckes in der Anhängerbremsleitung umfassen.

21. System nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das System einen Hauptschalter umfaßt.

22. System nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das System Mittel zur Ansteuerung einer mindestens einstufigen Motorbremse umfaßt.

23. System nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das System Mittel zur Ansteuerung der Türöffnung umfaßt.

24. System nach einem der Ansprüche 11 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das System Mittel zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges auf einen vorbestimmten Wert V_max umfaßt.