DE4313685A1 - Verfahren zur Regelung auf konstante Fahrgeschwindigkeit und Regelsystem zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Regelung auf konstante Fahrgeschwindigkeit und Regelsystem zur Durchführung des Verfahrens

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung auf konstante Geschwindigkeit eines Fahrzeuges mit integriertem hydrodynamischen Retarder und ein Regelsystem zur Durchführung des Verfahrens, im Einzelnen mit den Merkmalen aus den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2.
Es ist bekannt, daß mit einer entsprechenden Steuerung eines hydrodynamischen Retarders, eingebunden in einen Regelkreis, Regelaufgaben, wie z. B. die Regelung auf konstante Fahrgeschwindigkeit vor allem bei Talfahrt, realisiert werden können. Dabei wird ein Sollwert für die gewünschte Fahrgeschwindigkeit als Führungsgröße der Regelung auf konstante Fahrgeschwindigkeit und damit der Abtriebsdrehzahl vorgegeben, der fortlaufend mit der aktuellen Istgeschwindigkeit bzw. mit der aktuellen Abtriebsdrehzahl verglichen wird. Bei Abweichungen des Istwertes vom Sollwert aufgrund von Änderungen der Fahrverhältnisse wird der Retarder durch Füllungsgradänderung derart verstellt, daß der Istwert dem Sollwert angenähert wird bzw. ihm gleichgesetzt wird. Die Sollwertvorgabe für die Regelung erfolgt bisher nur durch Handhebelbetätigung. Die Vorgabe des Sollwertes wird auch als Konstantgeschwindigkeitsfunktion bezeichnet.
Für die Ansteuerung des Retarders selbst werden zwei Prinzipien verwirklicht, die man auch als Retarderbetätigungsprinzip bezeichnet. Ein Ansteuern des Retarders, d. h. eine Füllungsgradänderung kann durch Handhebel- und/oder Fußpedalbetätigung realisiert werden, wobei der durch Hand- oder Fußpedalbetätigung vorgegebene Wert in einem Steuergerät in ein Stellsignal beispielsweise zu einem pneumatischen Druckregelventil umgesetzt wird und über das Druckregelventil direkt Einfluß auf die Retarderfüllung nimmt.
Der mittels Fußpedal vorgegebene gewünschte Bremseffekt kann über die Betriebsbremse oder die Betriebsbremse und den Retarder umgesetzt werden.
Beim Retarderbetätigungsprinzip reine Handbetätigung erfolgt die Führungsgrößenvorgabe durch Verstellung des Handhebels. Bei einer Anpassungsbremsung, die durch Betätigung des Fußpedals ausgelöst wird, wird die aktuelle Sollwertvorgabe unwirksam, spricht die Betriebsbremse an und die Istgeschwindigkeit wird verringert. Mit Beendigung der Anpassungsbremsung wird die bisherige Sollwertvorgabe wieder wirksam, die Istgeschwindigkeit wird wieder auf den vorgegebenen Sollwert eingeregelt.
Beim Retarderbetätigungsprinzip der kombinierten Hand- /Fußbetätigung mit der Möglichkeit einer Sollwertvorgabe am Handhebel wird der gewünschte Geschwindigkeitswert über Verstellung am Handhebel vorgegeben und über die Regelung eingeregelt. Bei einer Anpassungsbremsung, ausgelöst durch die Fußpedalbetätigung , wird der vorgegebene Sollwert unwirksam, die Regelung auf konstante Geschwindigkeit wird außer Kraft gesetzt und der Bremsvorgang erfolgt über die Füllungsgradänderung des Retarders durch direkte Ansteuerung und evt. über die Betriebsbremse. Nach Beendigung der Anpassungsbremsung wird die Regelung auf konstante Geschwindigkeit wieder aktiv, der vorher bereits vorgegebene Sollwert steht immer noch als Führungsgröße. Die erreichte Istgeschwindigkeit wird der Sollgeschwindigkeit angeglichen.
Der Nachteil der bisher realisierten Regelung auf konstante Fahrgeschwindigkeit besteht darin, daß der Sollwert für die gewünschte konstante Geschwindigkeit als Führungsgröße des Regelkreises nach einer Anpassungsbremsung nur durch erneute Betätigung des Handhebels eingestellt werden kann. D.h., daß beispielsweise bei einer Talfahrt die durch Handhebelbetätigung vorgegebene Sollgeschwindigkeit als Führungsgröße der Regelung festgelegt wird, die nach einer aufgrund von Fahrverhältnisveränderungen erfolgten Anpassungsbremsung immer noch als aktueller Sollwert gilt. Die eigentlich mit der Anpassungsbremsung erreichte Istgeschwindigkeit wird also nach Beendigung des Bremsvorganges sofort wieder an die eingestellte Sollgeschwindigkeit angeglichen. Eine Änderung der Sollwertvorgabe ist nur durch erneute Handhebelbetätigung möglich. Analog dazu kann auch die kombinierte Hand- /Fußpedalbetätigung betrachtet werden.
Das ist sehr aufwendig für den Fahrer, widerspricht dem Fahrgefühl, kann so auch zu Ablenkungen und damit zu einer Beeinträchtigung der Fahrsicherheit führen.
Wird auf die Sollwertneuvorgabe durch Betätigung des Handhebels verzichtet, können weitere Anpassungsbremsungen als Reaktion auf die sich ändernden Fahrverhältnisse erforderlich werden. Während einer Talfahrt mehrmals ausgeführte Anpassungsbremsungen können sich ungünstig auf die Bereifung und Betriebsbremse auswirken.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur Regelung auf konstante Fahrgeschwindigkeit derart weiterzuentwickeln, daß eine leichte und schnelle Anpassung der Fahrgeschwindigkeit an die Verkehrsverhältnisse bei wesentlich erleichterter Bedienung erfolgen kann.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 2 gelöst. Dadurch, daß bei Fußpedalbetätigung die nach Beendigung der Fußbremsung vorliegende Istgeschwindigkeit als neuer Sollwert d. h. als neue Führungsgröße der Regelung gesetzt bzw. gespeichert wird, die sonst erforderliche Sollwertneusetzung mittels des Handhebels entfallen kann, wird dem Fahrer die Bedienung wesentlich erleichtert und sonst erforderliche weitere Anpassungsbremsungen durch Betätigung des Fußpedals zum Halten oder Korrigieren der Geschwindigkeit, die eine wesentlich schnellere Anpassung an plötzlich veränderliche Fahrverhältnisse gegenüber der ansonsten erforderlichen Sollwertneuvorgabe über den Handhebel ermöglichen, können entfallen.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Blockschemas für die kombinierte Hand- /Fußpedalbetätigung erläutert. Dieses Blockschema verdeutlicht die Eingangsgrößen, welche von der Retardersteuereinheit verarbeitet werden und die Ausgangsgrößen.
An einem Handhebel 1 kann der Fahrer bei Talfahrt die gewünschte Geschwindigkeit v, d. h. den Sollwert bzw. die Führungsgröße für die Regelung vorgeben. Weiterhin sind am Handhebel zusätzlich Bremsstufen BS 1 bis n einstellbar.
Eine Verstellung an einem Fußpedal 2 bei kombinierter Hand­ /Fußbetätigung des Retarders bewirkt zum einen eine Änderung des Füllungsgrades des Retarders und zum anderen ein Auslösen der Betriebsbremse 4.
Weitere Eingangssignale 5 können beispielsweise vom Bremslicht, ABS oder Tacho genommen werden.
Das Retardersteuergerät 3 verarbeitet diese Signale und bewirkt entsprechend den Eingangsgrößen eine Verstellung der bzw. des Retardersteuerventiles 6 zur Änderung des Füllungsgrades des Retarders. Weitere Ausgangsgrößen liefert das Retardersteuergerät für die Kühlwassertemperatur 7 und sonstige Anzeigen 8, beispielsweise für Bremslicht, Fehlerleuchte e.t.c.
Zur Durchführung des Verfahrens wird ein Regelsystem verwendet, das eine Regeleinrichtung aufweist, die eine mittels einer Meßeinrichtung gebildete Regelgröße mit einem bei Betätigung des Handhebels gebildeten Sollwert, der dem Sollwerteingang der Regeleinrichtung zugewiesen wird, vergleicht und bei Abweichung der Regelgröße vom Sollwert eine Ausgangsgröße als Stellgröße zur Änderung des Füllungsgrades eines Retarders liefert, so lange, bis die Regelgröße dem Sollwert angeglichen ist.
Die Regeleinrichtung weist einen Istwerteingang auf, der an eine Meßeinrichtung zur Erfassung der Istgeschwindigkeit bzw. der Drehzahl der Räder des Fahrzeuges gekoppelt ist.
Bei einer zusätzlichen Betätigung des Fußpedals wird die Regelung auf konstante Geschwindigkeit außer Kraft gesetzt und unabhängig von dieser Regelung wird bei kombinierter Hand-/ Fußpedalbetätigung des Retarders eine Steuerung aktiviert, die eine Veränderung des Füllungsgrades des Retarders bewirkt und gegebenfalls die Betriebsbremse anspricht. Die Steuerung setzt das Fußpedalsignal direkt in die gewünschte Füllungsgradänderung im Retarder um, d. h. sie liefert ein Stellsignal für die Retarderventilsteuerung.
Im Ergebnis der Fußpedalbetätigung wird die Fahrgeschwindigkeit in der Regel reduziert, u. U. auch erhöht. Die nach Beendigung der Fußpedalbetätigung vorliegende Istgeschwindigkeit wird jetzt durch den Einsatz entsprechender Mittel selbsttätig dem Sollwerteingang der Regelung zugewiesen. Die Regelung auf konstante Fahrgeschwindigkeit wird wieder in Kraft gesetzt, jetzt jedoch mit dem aus der nach der Bremsung vorliegenden Istgeschwindigkeit gebildeten neuen Sollwert.
Das automatische Neusetzen bzw. Zuweisen des Sollwertes d. h. der Führungsgröße des Regelkreises kann beispielsweise mittels entsprechend programmierter Allgorithmen erfolgen. Elektrische Schaltungen und logische Verknüpfungsglieder sind ebenfalls denkbar.
Soll ein neuer Sollwert über den Handhebel vorgegeben werden, ist der Handhebel wieder in seine Anfangsposition zu bringen.
Beim Retarderbetätigungsprinzip der reinen Handbetätigung wird bei Betätigung des Fußpedals der am Handhebel 1 vorgegebene Sollwert unwirksam und es wird nur die Betriebsbremse angesteuert und diese Fußpedalbetätigung dem Retardersteuergerät in geeigneter Weise, in der Figur durch Eingangsgröße 9 verdeutlicht, signalisiert. Die nach Beendigung des Bremsvorganges vorliegende Istgeschwindigkeit wird wie bereits oben beschrieben, dem Sollwerteingang der Regeleinrichtung zugewiesen.
Das durch Fußpedalbetätigung gesetzte Signal für einen gewünschten Bremseffekt kann bei Retardern, die mittels Fuß- und Handhebel angesteuert werden können, eine abgestufte Änderung des Füllungsgrades oder auch eine stufenlose Änderung des Füllungsgrades bewirken.

Claims (6)

1. Verfahren zur Regelung auf konstante Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeuges mit integriertem hydrodynamischen Retarder mit den folgenden Merkmalen:
  • 1.1 bei dem ein Sollwert für die Geschwindigkeit als Führungsgröße der Regelung mittels Betätigung am Handhebel (1) vorgegeben wird;
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
  • 1.2 der durch Handhebelbetätigung vorgegebene Sollwert wird bei einer Betätigung eines Fußpedals (2) zum Zweck einer Anpassungsbremsung aufgehoben;
  • 1.3 die Istgeschwindigkeit, die nach der Anpassungsbremsung vorliegt, bildet den neuen Sollwert;
  • 1.4 dieser neue Sollwert wird abgespeichert.
2. Regelsystem zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
  • 2.1 mit einer Regeleinrichtung, die eine mittels einer Meßeinrichtung gebildete Regelgröße mit einem bei Betätigung des Handhebels (1) gebildeten Sollwert vergleicht und bei Abweichung der Regelgröße vom Sollwert eine Ausgangsgröße als Stellgröße zur Änderung des Füllungsgrades eines hydrodynamischen Retarders liefert, so daß sich die Regelgröße dem Sollwert nähert;
  • 2.2 ein Istwerteingang der Regeleinrichtung ist an die Meßeinrichtung gekoppelt, welche die Istgeschwindigkeit des Fahrzeuges bzw. die Drehzahl der Räder mißt;
  • 2.3 mit einer von der Regeleinrichtung unabhängigen Steuereinrichtung, die eine Verstellung des Fußpedals (2) als Eingangssignal verarbeitet und dementsprechend ein Bremsmoment durch Änderung des Füllungsgrades des Retarders und/oder durch Auslösen einer Betriebsbremse (4) bewirkt;
  • 2.4 die Regeleinrichtung und die Steuereinrichtung werden derart miteinander kombiniert, daß während der Verstellung des Fußpedals (2) die Steuervorrichtung vor der Regeleinrichtung bevorrechtigt ist,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
  • 2.5 es sind Mittel vorhanden, die eine mit der Meßeinrichtung ermittelte Istgeschwindigkeit zum Zeitpunkt der Beendigung der Fußpedalverstellung selbsttätig dem Sollwerteingang der Regeleinrichtung zuweist.
3. Regelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel eine programmierte Routine ist.
4. Regelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel eine elektronische Schaltung ist.
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