DE3800371C2 - Verfahren zum Bremsen eines Fahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bremsen eines Fahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, beim Abbremsen von Fahrzeugen der beschriebenen Gattung zunächst das Bremsmoment des zum Beispiel als Dieselmotor ausgeführten Antriebsmotors auszunutzen, indem die Verstelleinrichtungen der hydraulischen Maschinen so einge­ stellt werden, daß durch eine zeitlich gezielte Übersetzungsänderung innerhalb des hydrostatischen Getriebes das nutzbare Bremsmoment des Antriebsmotors verzögernd auf das Fahrzeug einwirken kann. Beispielsweise wird dann bei einem üblichen hydro­ statischen Getriebe mit Primärsteuerung, das heißt mit verstellbarer hydraulischer Axialkolbenpumpe und hydraulischem Konstantmotor, die bei Vollaststellung auf maxi­ malen Schwenkwinkel eingestellte Pumpe in ihrer Einstellung so verändert, daß der Schwenkwinkel innerhalb einer bestimmten Zeitspanne bis auf einen minimalen Schwenkwinkel bzw. bis auf Null zurückgenommen wird. Die Länge der Zeitspanne bestimmt dabei die Intensität des Bremsvorganges, immer vorausgesetzt, daß das Bremsmoment des Antriebsmotors genügt, um das Fahrzeug stillzusetzen. Eine relativ kurze Zeitspanne wird einen starken Bremsvorgang hervorgerufen, eine längere Zeit­ spanne bewirkt einen schwächeren Bremsvorgang.

Reicht das vom Verbrennungsmotor zur Verfügung gestellte Bremsmoment nicht aus, um am Fahrzeug eine angemessene Verzögerung sicherzustellen, so erhöht sich die Drehzahl des Motors. Um zu verhindern, daß der Verbrennungsmotor die höchstzulässige Drehzahl überschreitet, kann bei hydrostatischen Getrieben mit Primärsteuerung die Pumpe in Richtung auf den Nulldurchfluß umgeschaltet werden, sofern der Verbrennungs­ motor beim Bremsen diese Drehzahl erreicht oder überschreitet. Der sich dabei im hydraulischen Kreis aufbauende Druck wird über Sicherheitsventile abgebaut. Nach Überschreiten des Drehzahlgrenzwertes erfolgt dabei das Bremsen ausschließlich über die Sicherheitsventile (DE-Z: Industrie Anzeiger, 99. Jg., Nr. 16 vom 25. 02. 77, S. 271-276).

Diese Maßnahme kann beim schnellen Abbremsen oder bei Bergfahrt erforderlich sein, um zu verhindern, daß das vom Fahrzeug auf den Antriebsstrang ausgeübte Schleppmoment, welches in einer derartigen Situation das zur Verfügung stehende Bremsmoment weit übersteigen kann, die Drehzahl des Verbrennungsmotors und der Hy­ draulikaggregate zu sehr in die Höhe treibt.

Unterbleibt diese Maßnahme, dann werden sowohl die hydraulischen Maschinen des hydrostatischen Getriebes, als auch der Verbrennungsmotor in unzulässiger Weise belastet, was zu Schäden an diesen Aggregaten führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bremsen eines gattungsgemäßen Fahrzeuges zur Verfügung zu stellen, das ein Überdrehen des Verbrennungsmotors verhindert und ein Abbremsen beim Überschreiten der Grenzdrehzahl des Verbrennungsmotors unter weitgehender Ausnutzung der vom Verbrennungsmotor aufnehm­ baren Bremsleitung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß von einem Verfahren mit den Schritten des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Das Zurückschwenken der Pumpe auf die Nullage und die damit verbundene Überset­ zungsänderung im hydrostatischen Getriebe erfolgt so schnell, daß der Verbrennungsmotor kein Schleppmoment aufnehmen kann. Der Verbrennungsmotor ist dann vollkommen vom Getriebe entkoppelt. Das plötzliche Einschwenken der Pumpe auf die Nullage bewirkt einen raschen und hohen Druckanstieg, der im hydrostatischen Getriebe von Druckbe­ grenzungsventilen aufgefangen wird. Eine das Fahrzeug verzögernde Wirkung wird in diesem Stadium ausschließlich über die Druckbegrenzungsventile erreicht, die damit die Schleppenergie des Fahrzeuges zunächst in Wärme umsetzen.

Nach dem Unterschreiten des Drehzahlgrenzwertes, was ein geeigneter Drehzahlsensor am Verbrennungsmotor der elektronischen Baugruppe meldet, wird die Pumpe genauso schnell in ihre ursprüngliche Schwenkwinkeleinstellung ausge­ schwenkt, wie sie in die Nullage zurückgeschwenkt wurde, so daß während dieser Verstellung auch keine bremsende Wirkung erfolgen kann. Anschließend wird der Bremsvorgang durch stetige Verstellung der Pumpe in Richtung Nullage unter Ausnut­ zung des vom Verbrennungsmotor zur Verfügung gestellten Bremsmomentes fortgesetzt. Reicht das Bremsmoment des Verbrennungsmotors noch nicht aus, dann wird der Drehzahl­ grenzwert wieder überschritten und die Pumpe durch Steuersignale der elektronischen Baugruppe wieder sehr schnell in die Nullage geschwenkt, worauf über die Druckbe­ grenzungsventile im hydrostatischen Getriebe gebremst wird. Dieser Vorgang wieder­ holt sich so lange, bis der Verbrennungsmotor den Drehzahlgrenzwert nicht mehr überschrei­ tet. Der Bremsvorgang wird durch ein letztes Zurückschwenken der Pumpe in die Nullage beendet, weil nun das Bremsmoment des Verbrennungsmotors größer ist als das Schleppmoment des Fahrzeuges.

Es stellt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Stotterbremsung ein, bei der das Fahrzeug weitgehend durch den Verbrennungsmotor gebremst wird. Bei diesem Verfah­ ren wird nur über die Druckbegrenzungsventile gebremst, so lange die Grenzdrehzahl des Verbrennungsmotors überschritten ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die elektronische Baugruppe in frei wählba­ ren Zeitintervallen ein Verstellen bewirkt.

Dadurch wird ein zu hartes Bremsverhalten während dieser Stotterbremsung vermie­ den.

Zweckmäßigerweise kann die elektronische Baugruppe nicht nur die Verstellleinrichtun­ gen der Pumpe eines hydrostatischen Getriebes ansteuern, sondern auch auf einen verstellbaren Motor eines hydrostischen Getriebes einwirken. Ebenso ist es auch möglich, mehrere Pumpen oder mehrere Motoren in einem hydrostischen Getriebe anzusteuern, sofern diese verstellbar sind.

Anhand der nachstehenden Diagramme soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 das Diagramm zu einer normalen Bremsung,

Fig. 2 das Diagramm zu der erfindungsgemäßen Stotterbremsung.

In Fig. 1 ist ein Bremsvorgang dargestellt, bei dem das Bremsmoment des Verbrennungs­ motors ausreichend ist, um das Fahrzeug zum Stillstand zu bringen, ohne daß eine Überdrehzahl des Verbrennungsmotors bzw. der hydraulischen Komponenten des hydrosta­ tischen Getriebes eintritt. Auf der Abszisse ist die zum Verstellen des Schwenkwinkels benötigte Zeit aufgetragen, auf der Ordinate der Betrag des Schwenkwinkels. Der Schwenkwinkel einer Axialkolbenpumpe befindet sich im Zeitpunkt t₁ in seiner Maxi­ malstellung. Zu diesem Zeitpunkt soll eine Bremsung eingeleitet werden. Der Schwenkwinkel wird dann gemäß einer Rampenfunktion kontinuierlich zurückgenom­ men, bis er zum Zeitpunkt t_E den Wert Null erreicht, womit der Bremsvorgang abge­ schlossen ist. Je nach Steilheit der Rampe wird der Bremsvorgang schneller oder langsamer ausgeführt.

In Fig. 2 wird ein Bremsvorgang dargestellt, bei dem der Verbrennungsmotor den kritischen Drehzahlgrenzwert über­ schreitet. Zum Zeitpunkt t₁ wird der Bremsvorgang einge­ leitet und der Schwenkwinkel stetig zurückgenommen. Zum Zeitpunkt t₂ ist am Verbrennungsmotor ein kritischer Drehzahl­ wert überschritten, weil dessen Bremsmoment nicht aus­ reicht, um den Bremsvorgang fortzusetzen. Deshalb wird der Schwenkwinkel an dieser Stelle so schnell auf Null zurückgenommen, daß keine Bremswirkung mehr auftritt, weil der Verbrennungsmotor dann vom hydrostatischen Getriebe entkoppelt ist. In diesem Stadium wird ausschließlich über die Druckbegrenzungsventile des hydrostatischen Getriebes gebremst. Wenn zum Zeitpunkt t₃ die Drehzahl des entkoppelten Verbrennungsmotors unter den kritischen Drehzahlgrenzwert fällt, wird der Schwenkwinkel wieder extrem schnell auf seinen vorherigen Wert eingestellt und die Bremsung durch den Verbrennungsmotor fortgesetzt, bis zum Zeitpunkt t₄, bei welchem erneut der Drehzahl­ grenzwert überschritten wird. Diese Art der Stotter­ bremsung wird so lange wiederholt, bis das Bremsmoment des Verbrennungsmotors ausreicht um ein Überdrehen des Verbrennungs­ motors zu verhindern.

Claims (2)

1. Verfahren zum Bremsen eines Fahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor, einem hydrostischen Getriebe und einer Verstelleinrichtung, bei welchem durch stetiges Verstellen der hydraulischen Pumpe der Verbrennungsmotor ein die Bewegung des Fahrzeugs verzögerndes Bremsmoment ausübt, wonach ein Überschreiten eines Drehzahlgrenzwertes des Verbrennungsmotors die Pumpe in Richtung auf eine die Drehzahl des Verbrennungsmotors senkende Einstellung verstellt wird und die Bremsenergie von dem im hydrostatischen Getriebe anstehenden höheren Druck über Ventile abge­ baut wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach Unterschreiten des Drehzahlgrenzwertes eine die Verstelleinrichtung steuernde elektronische Baugruppe die Pumpe er­ neut das Bremsmoment des Verbrennungsmotors ausnutzend verstellt und diese Abfolge so lange wiederholt wird, bis das vom Verbrennungsmotor abgegebene Bremsmoment ausreichend ist, um ein Überschreiten des Drehzahlgrenzwertes zu verhindern.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Baugruppe in frei wählbaren Zeitintervallen das Verstellen bewirkt.