DE19848546C1 - Verfahren zur Retarder-Ansteuerung und Steuergerät hierfür - Google Patents

Verfahren zur Retarder-Ansteuerung und Steuergerät hierfür

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befüllung eines Retarders mit Brems- bzw. Betriebsmedium mittels von Ventileinrichtungen, die an einen Vorratsbehälter mit einem Vorratsluftdruck P¶v¶ angeschlossen sind und Betriebsmedium mit einem Steuerdruck P¶y¶ in den Retarder fördern, umfassend die folgenden Schritte: DOLLAR A - es wird nach Einschalten des Retarders für einen ersten Zeitabschnitt T¶1¶ ein über dem Nenndruck P¶y¶NENN für das einzustellende Nennbremsmoment liegender Überschwingsteuerdruck P¶y¶(Ü) eingestellt; DOLLAR A - es wird in einem zweiten Zeitabschnitt T¶2¶ der Überschwingsteuerdruck P¶y¶(Ü) auf den Nenndruck P¶y¶NENN reduziert. DOLLAR A Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß DOLLAR A - der Überschwingsteuerdruck P¶y¶(Ü) sowie die Zeitintervalle T¶1¶ und T¶2¶ in Abhängigkeit von wenigstens einer der nachfolgenden Größen DOLLAR A - Vorratsluftdruck P¶y¶ DOLLAR A - Retarder-Öltemperatur DOLLAR A - Retarder-Drehzahl bzw. Fahrzeuggeschwindigkeit DOLLAR A - Fahrzeugquerbeschleunigung DOLLAR A - ABS-Signal DOLLAR A - Achslast DOLLAR A - Brems-Pausen-Intervall DOLLAR A - Bremsmittelstand DOLLAR A - Außentemperatur DOLLAR A - Geschwindigkeit des Betätigungselementes DOLLAR A - Beschleunigung der Sollwertvorgabe (Geschwindigkeitsänderung ohne Dynamik des Sollwertes) DOLLAR A festgesetzt bzw. eingestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befüllung eines Retarders mit Brems- bzw. Betriebsmedium mittels von Ventileinrichtungen, die an einen Vorratsbehälter mit einem Vorratsluftdruck PV angeschlossen sind und Betriebsmedium mit einem Steuerdruck PY in den Retarder fördern, wobei nach Einschalten des Retarders für einen ersten Zeitabstand T1 ein über dem Nenndruck PYNENN für das einzustellende Nennbremsmoment liegender Überschwingsteuerdruck PY(Ü) eingestellt wird und in einem zweiten Zeitabschnitt T2 der Überschwingsteuerdruck PY(Ü) auf den Nenndruck PYNENN reduziert wird.
Neben dem Verfahren gibt die Erfindung auch eine Steuereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 an.
Im allgemeinen wird das Bremsmoment eines hydrodynamischen Retarders auf Anforderung durch beispielsweise den Fahrer eines Fahrzeuges dadurch aufgebaut, daß der Arbeitsraum mit Arbeitsmedium bzw. Betriebsmedium, vorzugsweise Öl oder Wasser, befüllt wird.
Um die Einschaltzeit eines derartigen hydrodynamischen Retarders zu minimieren, ist es erforderlich, den Arbeitsraum zwischen Rotor und Stator schnell mit dem Betriebsmedium zu befüllen, das bedeutet, das Betriebsmedium mit hoher Geschwindigkeit aus einem Vorratsraum in den Arbeitsraum zu transportieren. Üblicherweise geschieht dies mit Hilfe einer Druckluftventileinrichtung, deren Ausgangsdruck PY, der dem Steuerdruck des Retarders entspricht, das Betriebsmedium in den Arbeitsraum fördert.
Um ein schnelles Einschalten zu gewährleisten, ist es bekannt, den Soll- Steuerdruck bzw. Nenn-Steuerdruck, der durch das gewünschte Nenn- Bremsmoment vorgegeben wird, zu übersteuern. Dies bedeutet, daß für einen kurzen Zeitraum ein höherer Druck als der Nenndruck auf das Betriebsmedium gegeben wird.
Es hat sich nun gezeigt, daß unter bestimmten Betriebsbedingungen eine derartige Ansteuerung dazu führt, daß die Bremswirkung nur verzögert eintritt bzw. im Extremfall das Antiblockiersystem des Fahrzeuges ausgelöst wird.
Eine Steuereinrichtung, wie oben beschrieben, für einen Retarder ist beispielsweise aus der DE-41 13 539 A1 bekannt geworden.
Die Steuervorrichtung für einen Retarder gemäß der DE 41 13 539 A1 umfaßt einen Sammeltank, der in Fluidverbindung mit dem Retarder steht, und ein Druckeinstellbauteil, das in atmosphärischer Verbindung mit dem Sammeltank stehen kann, um der in den Sammeltank fließenden Druckluft eine vorbestimmte Beschränkung aufzuerlegen, in Übereinstimmung mit der jeweiligen feststehenden Druckhöhe, die in dem Retarder erzeugt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, die oben geschilderten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Überschwingsteuerdruck PY(Ü) sowie die Zeitdauer, die sich in die Zeitabschnitte T1 und T2 gliedert in Abhängigkeit von wenigstens einer der nachfolgenden Größen:
  • - dem Vorratsluftdruck PV
  • - der Retarder-Öl-Temperatur
  • - der Retarder-Drehzahl bzw. Fahrzeuggeschwindigkeit
  • - dem ABS-Signal
  • - der Achslast
  • - Bremse-Pause-Intervall
  • - Bremsmittelstandes
eingestellt werden.
Es hat sich herausgestellt, daß es besonders bevorzugt ist, wenn mit steigender Retarder-Öltemperatur die Höhe PY(Ü) und Zeitdauer T1 und T2 des Überschwingsteuerdruckes abnehmen.
In einer weitergebildeten Ausführungsform der Erfindung wird die Retarder- Drehzahl berücksichtigt, indem bei steigender Retarder-Drehzahl bzw. Fahrzeuggeschwindigkeit die Höhe PY(Ü) und Zeitdauer T1 und T2 des Überschwingdruckes abnehmen.
Auch die vorausgegangenen Bremsanforderungen, beispielsweise die Zeitdauer der Brems-/Pausen-Intervalle oder der Retarder-Bremsstufe sowie der Retarder-Bremsstufen-Betätigungsgeschwindigkeit können den Aufbau des Retarder-Bremsmomentes beeinflussen. Eine weitere Größe, die das Einschaltverhalten des Retarders beeinflusst, ist der Betriebsmittelstand, d. h. der Füllstand an Arbeitsflüssigkeit bspw. der des Öls im Vorratsbehälter. Abhängig vom Betriebsmittelstand, der über Sensoren ermittelt werden kann, wird die Zeitdauer des Übersteuerns und die Höhe vorgegeben, wobei die Höhe PY(Ü) sowie die Zeitdauer T1 und T2 mit abnehmendem Betriebsmittelstand zunehmen. Es ist daher vorteilhaft, wenn auch diese Größen für den Aufbau des Überschwingimpulses berücksichtigt werden.
In dem zuvor beschriebenen Verfahren stellt die Erfindung auch eine Retarder-Steuereinheit zur Durchführung des Verfahrens zur Verfügung; wobei diese eine Rechnereinheit, eine Steuerdruck-Einstellvorrichtung sowie Sensoreinrichtungen zur Erfassung wenigstens einer der nachfolgenden Größen
  • - des Vorratluftdruckes,
  • - der Retarder-Öltemperatur,
  • - der Retarder-Drehzahl,
  • - der Fahrzeugquerbeschleunigung,
  • - des ABS-Signales sowie
  • - der Achslast
  • - Bremse-Pausen-Intervall
  • - Bremsmittelstandes
  • - der Außentemperatur
  • - der Geschwindigkeit des Betätigungselementes
  • - der Beschleunigung der Sollwertvorgabe (Geschwindigkeitsänderung ohne Dynamik des Sollwertes)
umfassen und die Retarder-Steuereinheit dadurch gekennzeichnet ist, daß die Rechner-Einheit in Abhängigkeit von den erfaßten Signalen die Steuerdruck- Einstellvorrichtung derart ansteuert, daß ein Überschwingsteuerdruck vorbestimmter Höhe bzw. Größe und Zeitdauer eingestellt wird.
Die Erfindung soll anhand der Figuren nachfolgend beispielhaft beschrieben werden:
Es zeigen:
Fig. 1: Beispielhaft den prinzipiellen Verlauf des Steuerdruckes PY als Funktion der Zeit.
In Fig. 1 ist der zeitliche Verlauf des Steuerdruckes PY als Funktion F(t) dargestellt. Der Steuerdruck wird beim Einschalten sprunghaft vom Wert 0 auf den Wert PY(Ü) erhöht. Der Überschwingsteuerdruck PY(Ü) liegt für die Zeitdauer T1 an. In der nachfolgenden Zeit T2 wird der Überschwingsteuerdruck PY(Ü) auf den Nenndruck PYNENN reduziert. Der Nenndruck PYNENN ist der Druck, bei dem der Retarder sein Nennmoment erreicht. Im vorliegenden Fall erfolgt die Absenkung vom Überschwingsteuerdruck PY(Ü) auf den Nenndruck PYNENN linear. Dies ist aber keineswegs zwingend. Selbstverständlich können hier vorn Fachmann andere Arten der kontinuierlichen Absenkung gewählt werden.
Das Einschaltverhalten des Retarders wird nun maßgeblich durch die Höhe der Übersteuerung des Nenndruckes, die maximal bis zum Vorratsdruck des Vorratluftbehälters reichen kann, sowie durch die Zeitdauer der Übersteuerung und die Zeitdauer der Zurückregelung von der Übersteuerung auf den Nenndruck bestimmt. Um das Einschaltverhalten zu optimieren, werden diese Größen in Abhängigkeit von Fahrzeugzustandsignalen, wie beispielsweise dem Vorratsdruck, der Temperatur des Betriebsmediums oder aber auch der Retarder-Drehzahl vorgegeben. Besonders bevorzugt werden die Parameter zur Bestimmung des zeitlichen Verlaufes des Steuerdruckes mit Hilfe einer Rechnereinheit bzw. eines elektronischen Steuergerätes ermittelt, und zwar in Abhängigkeit von beispielsweise den mit Hilfe von Sensoren ermittelten physikalischen Größen wie oben angegeben.
Nur beispielhaft für die den zeitlichen Druckverlauf beeinflussenden Größen sei hier der Vorratsdruck PV des Fahrzeuges genannt, der mit Hilfe eines separaten Drucksensors bestimmt werden kann. Auf diese Art und Weise ist es möglich, betriebsbedingte Druckschwankungen sowie verschiedene Fahrzeug-Vorrat-Nenndrücke auszugleichen und unabhängig hiervon stets dasselbe Retarder-Bremsverhalten zu erzielen.
Durch Einbringen eines Temperatursensors für das Betriebsmedium ist es möglich, Viskositätsschwankungen, die sich in einer Temperaturänderung niederschlagen, des Betriebsmediums zu berücksichtigen. Im allgemeinen gilt, daß das Einschaltverhalten um so schlechter wird, je höher die Viskosität des Betriebsmediums ist. Dem kann dadurch entgegengetreten werden, daß sowohl die Höhe bzw. Größe wie auch die Zeitdauer der Übersteuerung zunimmt, wenn die Retarder-Öltemperatur abnimmt.
Neben den über den Sensor erfaßten Größen können zur Berechnung des zeitlichen Druckverlaufes auch noch weitere Informationen, die dem Fahrzeugmanagement entnommen werden können, herangezogen werden. Nur beispielsweise sei hier für die aus dem Tachographensignal ableitbare Retarder-Drehzahl genannt, wobei bei hoher Geschwindigkeit und damit hoher Retarder-Drehzahl nur kleine Überschwingdruckverläufe notwendig sind, im Gegensatz zu geringen Retarder-Drehzahlen, die für ein schnelles Einschalten hohe Überschwingdruckverläufe verlangen.
In der vorliegenden Erfindung wird somit erstmals ein Verfahren und eine Vorrichtung angegeben, mit dem ein unabhängig von Fahrzeugsbetriebszuständen im wesentlichen gleiches Retarder- Einschaltverhalten erzielt wird.

Claims (10)

1. Verfahren zur Befüllung eines Retarders mit Brems- bzw. Betriebsmedium mittels von Ventileinrichtungen, die an einen Vorratsbehälter mit einem Vorratsluftdruck PV angeschlossen sind und Betriebsmedium mit einem Steuerdruck PY in den Retarder fördern, umfassend die folgenden Schritte:
  • 1. 1.1 es wird nach Einschalten des Retarders für einen ersten Zeitabschnitt T1 ein über dem Nenndruck PYNENN für das einzustellende Nennbremsmoment liegender Überschwingsteuerdruck PY(Ü) eingestellt;
  • 2. 1.2 es wird in einem zweiten Zeitabschnitt T2 der Überschwingsteuerdruck PY(Ü) auf den Nenndruck PYNENN reduziert;
das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß
  • 1. 1.3 der Überschwingsteuerdruck PY(Ü) sowie die Zeitintervalle T1 und T2 in Abhängigkeit von wenigstens einer der nachfolgenden Größen
    • 1. Vorratsluftdruck PV
    • 2. Retarder-Öltemperatur
    • 3. Retarder-Drehzahl bzw. Fahrzeuggeschwindigkeit
    • 4. Fahrzeugquerbeschleunigung
    • 5. ABS-Signal
    • 6. Achslast
    • 7. Brems-Pausen-Intervall
    • 8. Bremsmittelstand
    • 9. Außentemperatur
    • 10. Geschwindigkeit des Betätigungselementes
    • 11. Beschleunigung der Sollwertvorgabe (Geschwindigkeitsänderung ohne Dynamik des Sollwertes)
    festgesetzt bzw. eingestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung eine Druckluftventileinrichtung umfaßt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit steigender Retarder-Öltemperatur die Größe PY(Ü) und Zeitdauer T1, T2 des Überschwingdruckes abnehmen.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit steigender Retarder-Drehzahl bzw. Fahrgeschwindigkeit die Größe PY(Ü) und die Zeitdauer T1 und T2 des Überschwingdruckes abnehmen.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe PY(Ü) und Zeitdauern T1 und T2 durch vorausgegangene Bremsanforderungen bestimmt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe PY(Ü) und die Zeitdauer T1 und T2 mit Zunahme der Brems-/Pausen-Intervalle zunehmen.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit steigender Retarder-Bremsstufe die Größe PY(Ü) und Zeitdauer T1 und T2 des Überschwingdruckes zunehmen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit steigender Achslast die Größe PY(Ü) und Zeitdauer T1 und T2 des Überschwingdruckes zunehmen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit abnehmendem Betriebsmittelstand im Vorratsbehälter des Retarders die Größe PY(Ü) und Zeitdauer T1 und T2 zunehmen.
10. Retarder-Steuereinheit zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem den Ansprüche 1 bis 8 mit
  • 1. 10.1 einer Rechnereinheit
  • 2. 10.2 einer Steuerdruck-Einstellvorrichtung
  • 3. 10.3 einer Sensoreinrichtung zur Erfassung wenigstens einer der nachfolgenden Größen:
    • 1. des Vorratsluftdruckes
    • 2. der Retarder-Öltemperatur
    • 3. der Retarder-Drehzahl
    • 4. der Fahrzeugquerbeschleunigung
    • 5. des ABS-Signales
    • 6. der Achslast
    • 7. des Brems-Pause-Intervalles
    • 8. des Bremsmittelstandes
die Steuereinheit ist dadurch gekennzeichnet, daß
  • 1. 10.4 die Rechnereinheit in Abhängigkeit von den erfaßten Signalen die Steuerdruck Einstellvorrichtung derart ansteuert, daß ein Überschwingsteuerdruck vorbestimmter Größe PY(Ü) und Zeitdauer T1 und T2 eingestellt wird.
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