JP2004517006A - 所望のブレーキトルクを保持するための方法 - Google Patents

Abstract

段階的及び無段階リターダシステムを装備する車両のための所望のブレーキトルクを保持する方法に関連して、必要なブレーキトルクに応じて段階的ブレーキシステムを使用すると同時に無段階ブレーキシステムを接続し、異なるシステムの負担分の和が常に必要ブレーキトルクとなるようにする。

Description

【０００１】
本発明は無摩耗ブレーキシステムの利用及び特に請求項１の上位概念に基づく自動車の所望のブレーキトルクの保持のための方法に関する。
【０００２】
先行技術によれば今日特に商用車で常用ブレーキ設備の負担の軽減のためにリターダ設備（無摩耗ブレーキシステム）が使用される。またリターダ設備はより高い平均速度（特に長い下り坂走行の場合）及び常用ブレーキのブレーキライニング摩耗の著しい減少によって、商用車の経済性を向上することができる。
【０００３】
スラストドライブで挿入変速段に依存するブレーキトルクを与えるエンジンブレーキシステムがリターダとして使用される。また運動エネルギーを熱エネルギーに変換するためにリターダブレーキが知られている。リターダはエネルギー変換の仕方で区別され、流体式リターダでは液体摩擦により、電気式リターダでは磁界によりエネルギー変換が行われる。リターダは被制動エネルギーを摩耗なしに長い期間にわたって熱に変換する利点があるから、ほとんど無磨耗の制動機として特に商用車及び鉄道駆動装置のために利用される。
【０００４】
流体式リターダでは液体の流動エネルギーが制動のために利用され、物理的作用原理は固定タービンを有する流体カップリングに相当する。従って流体式リターダは動力伝達経路にある回転子及びリターダケースに固着された固定子を有する。リターダを操作すると所望の制動動力に相当する油量が翼室に送り込まれ、回転する回転子が油を駆動し、油は固定子に受け止められ、こうして回転子軸に対して制動作用が発生する。
【０００５】
一方、電気式リターダでは電磁界での力の作用の原理が制動のために利用される。この場合は固定子が複数個の励磁コイルを装備し、変速機ケースに固定されている。また変速機側に空冷式回転子が設けられ、通常、推進軸と結合されている。制動の際に励磁コイルに電流が供給される。回転子が磁界を通過すると、うず電流が誘導され、回転子の回転運動を妨げる。
【０００６】
ドライブトレインの要求に応じてリターダは一次リターダ及び二次リターダに区分され、一次リターダはエンジン側、二次リターダは変速機側に配置される。先行技術によれば電気式リターダはたいてい二次リターダとして配置される。このことは、一次リターダがエンジン回転数に応じて、二次リターダが車速に応じて動作することを意味する。
【０００７】
またリターダシステムは段階的及び無段階システムに区分される。段階的システムはエンジンブレーキ及び電気式リターダである。無段階調整可能なシステム例えば油圧式リターダと対照的に、制動動力はもっぱら段階的に調整することができる。
【０００８】
特に重要なのは、下り坂で速度を一定に保たねばならない場合のためのリターダである。ところがこれは運転者にとってしばしば快適性の損失を伴う。
【０００９】
流体式二次リターダは低い推進軸回転数にシステムの限界がある。即ち送り出すブレーキトルクがもはや十分でない。また流体式二次リターダでは通常、自在軸回転数が高い場合にエンジン冷却システムの保護のために出力制限又は出力減少が設けられる。
【００１０】
そこで本発明の根底にあるのは、自動車の無磨耗ブレーキシステムを最適に利用しつつ所望のブレーキトルクを保持する方法を提示する課題である。
【００１１】
それによれば利用可能なブレーキシステム（例えば流体式＋電気式二次リターダ、流体式二次リターダ＋エンジンブレーキ）の力を組み合わせることが提案される。こうして利用可能な異なるブレーキシステムの弱点を補償することができる。
【００１２】
本発明によればここで提示される方法はすべての運転モード、とりわけ下り坂での一定速度の制御及び一定のブレーキトルクの保持又は一定の減速の保持に適用することができる。
【００１３】
例えば下り坂定速の機能は互いに独立に作用する複数のブレーキシステムを利用して実現することができ、その場合段階的及び無段階調整可能なブレーキシステムの組合わせが作用する。こうして上記の機能をほとんど全速度範囲にわたって現出することができる。
【００１４】
前提は、異なるシステムの制動挙動を知ることである。この目的のために各種のブレーキシステムのシステム挙動を特徴づける数値、例えばシステムの性能特性を制御装置に保存し、実際の制動挙動を測定又は計算する。
【００１５】
本発明に基づく方法によって、エネルギー収支が異なるブレーキシステムを利用して、リターダ出力の増加が得られる。
【００１６】
また下り坂定速の機能を現出するために、段階的ブレーキシステムを無段階調整可能なブレーキシステムと組み合わせて、快適性を損なわずに利用することができる。
【００１７】
ブレーキシステムの組合わせはシステムの異なる強さを利用することを可能にする。例えば流体式二次リターダの出力限界で一次リターダ又は電気式二次リターダを補助的に使用することができる。
【００１８】
次に図面に基づき発明を詳述する。
【００１９】
本発明によれば下り坂で定速を保持するために、所定の必要な基準ブレーキトルクから段階的ブレーキシステム（エンジンブレーキ、電気式二次リターダ）が接続され、実際に必要な基準ブレーキトルクとの差が無段階ブレーキシステム（流体式リターダ）によって補正される。
【００２０】
本発明によれば必要な基準ブレーキトルクが少なくとも段階的ブレーキシステムの段階１より大きければ、段階的ブレーキシステムの接続が行われる。無段階システムが直ちに切断されないように、残留トルク差が十分に大きくなければならない。必要な全ブレーキトルクが例えば段階的ブレーキシステムの段階２によって整定されるブレーキトルクより大きければ、段階的ブレーキシステムはそのブレーキトルクを段階２に高め、無段階ブレーキシステムはそのブレーキトルクを同じ値だけ減少する。同じことが他の段階にも同様に当てはまる。
【００２１】
この場合段階的ブレーキシステムを１段階又は数段階で接続することができる。
【００２２】
こうして「下り坂定速」機能のシステム限界がより低い速度の方向にずらされ、従ってより大きな速度範囲で実現することができる。
【００２３】
図１でブレーキトルク−時間図に基づき本方法の機能を説明する。
【００２４】
異なるシステムの負担分の和があらゆる時間ｔに必要ブレーキトルクとなるように、必要ブレーキトルクＭ_{Ｂｒｅｍｓ}に応じて段階的ブレーキシステムを使用すると同時に無段階ブレーキシステムを接続する。段階的システムのそれぞれ接続される段階は、残留トルク差又は無段階システム分が十分に大きく、無段階システムが直ちに切断されることがないように、必要ブレーキトルクから計算する。こうして無段階システムが運転者の快適性を高めるために制動過程に寄与することが保証される。
【００２５】
「定ブレーキトルク」又は「定減速」の機能を実現するために、図２のブレーキトルク−速度図で説明するように処理される。この場合も必要基準ブレーキトルクが少なくとも段階的ブレーキシステムの第１段階より大きければ、段階的ブレーキシステムの接続が行われる。無段階システム分がゼロにならないように、残留トルク差はやはり十分に大きくなければならない。
【００２６】
ギヤチェンジの際にブレーキトルクの飛躍を引き起こす一次リターダの特性を本発明に基づく方法によって補償することができる。またスラストドライブにシフトダウンするときにシフト操作時のブレーキトルクの不足を補償することも可能であり、それによってシフト操作に関係なく一定のブレーキトルク又は一定の制動減速が現出される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による異なる無摩耗ブレーキシステムの組合わせに基づく「下り坂定速」機能の図である。
【図２】
本発明による異なる無摩耗ブレーキシステムの組合わせに基づく「定ブレーキトルク」及び「定減速」の機能の図である。

Claims (4)

1. 段階的及び無段階リターダを装備する車両のための所望のブレーキトルクを保持するための方法において、
   異なるシステムの負担分の和が常に必要ブレーキトルクとなるように、必要なブレーキトルクに応じて段階的ブレーキシステムを使用すると同時に無段階ブレーキシステムを接続することを特徴とする方法。
2. 残留トルク差又は無段階システム分が十分に大きく、従って無段階システムが直ちに切断されず、こうして無段階システムが運転者の快適性を高めるために制動過程に寄与するように、段階的システムのそれぞれ接続される段階を必要なブレーキトルクから計算することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 異なるブレーキシステムのシステム挙動の特性値を制御装置に保存し、実際のブレーキ挙動を測定又は計算することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 保持すべき基準ブレーキトルクが関数「下り坂定速」、「定ブレーキトルク」又は「定減速」から生じることを特徴とする上記請求項のいずれか一つに記載の方法。

Images