WO1998016414A1 - Verfahren zum einstellen von betriebszuständen eines retarders in einem fahrzeug sowie system zur steuerung einer bremsanlage in einem fahrzeug umfassend mindestens einen retarder - Google Patents

Verfahren zum einstellen von betriebszuständen eines retarders in einem fahrzeug sowie system zur steuerung einer bremsanlage in einem fahrzeug umfassend mindestens einen retarder Download PDF

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WO1998016414A1
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WO
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retarder
brake
accelerator pedal
vehicle
brake pedal
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PCT/EP1997/001583
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Jürgen Friedrich
Sérgio Luiz Jabur SALOMAO
Rogério Pedrozo PIRES
Roland Scherer
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Voith Turbo Gmbh & Co. Kg
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60T10/00—Control or regulation for continuous braking making use of fluid or powdered medium, e.g. for use when descending a long slope
    • B60T10/02—Control or regulation for continuous braking making use of fluid or powdered medium, e.g. for use when descending a long slope with hydrodynamic brake
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K31/00—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
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    • B60T13/58—Combined or convertible systems
    • B60T13/585—Combined or convertible systems comprising friction brakes and retarders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force

Definitions

  • Control of a brake system in a vehicle comprising at least one retarder
  • the invention relates to a method for setting operating states of a retarder according to the preamble of claim 1 and to a system for controlling a brake system in a vehicle according to the preamble of claim 11.
  • Voith brochure CR 229d 5.93 1000SDZ discloses the setting of
  • Retarder brake stages for a hydrodynamic retarder in which a specific retarder brake torque is delivered, with the aid of a retard stage switch attached to the steering wheel, which is operated by the driver.
  • a retard stage switch attached to the steering wheel, which is operated by the driver.
  • an electrical signal is sent to electronics or
  • Control unit transmitted, which is processed there and then forwarded to a proportional valve.
  • the proportional valve With the help of the proportional valve, the electrical current is converted into a pneumatic quantity.
  • the supply air is regulated by a valve to the proportional pressure, which presses the corresponding amount of oil from the retarder oil sump into the circuit between the rotor and stator.
  • the proportional pressure which presses the corresponding amount of oil from the retarder oil sump into the circuit between the rotor and stator.
  • there is a corresponding braking torque If the driver changes the position of the retarder step switch, the braking torque increases or decreases.
  • a retard first control unit has become known, in which various retarder basic functions, which have a specific braking stage (BS), a desired braking torque (M braking ) or a presettable value for a speed to be kept constant, are in turn used by means of a switch (V const ) can be selected.
  • BS specific braking stage
  • M braking desired braking torque
  • V const presettable value for a speed to be kept constant
  • the retarder is set to the respective operating state via the retard first control unit.
  • retarders In addition to hydrodynamic retarders, other retarders have also become known, for example retarders based on electromagnetic eddy current brakes, as detailed in "bus magazin” in the article “Vehicle Components (Retarders) - More Safety and Passenger-Friendly", Issue 8, August 1993, pages 36-39 described, which is to be included in full in the disclosure content of this application. All eddy current brake-based retarders known from the above article are activated by a hand switch on the dashboard or the service brake pedal.
  • Control of a retarder is that the selection and setting of the retarder operating states must be carried out by the driver himself using a selection switch or the service brake pedal. On the one hand, this can lead to incorrect operation, and on the other hand, the theoretically possible retarder braking performance is reduced in many
  • the retarder operating states are set on the basis of accelerator pedal and foot brake pedal signals.
  • the retarder is constantly in one of the operating states, except in the case in which the vehicle is accelerated. This can be achieved in that the retarder is constantly in an operating state and is only deactivated when the accelerator pedal is operated, i.e. is usually depressed.
  • a predetermined braking level for example 50% or 100% of the possible retarder braking torque or retarder braking power, is set when the foot brake pedal is actuated.
  • a retarder braking torque corresponding to the braking level is then continuously output.
  • the method can advantageously be provided in a further development of the method
  • V const - operating state of the retarder This operating state should then be set on the retarder if neither the accelerator pedal nor the brake pedal is actuated.
  • a large number of speeds are conceivable, which can serve as a setpoint for the V constant control of the braking power of the retarder.
  • the current speed value of the vehicle is read into the control unit and used as a setpoint for the V const control.
  • the vehicle speed value is only read into the control unit when the accelerator pedal is released and is set as the setpoint for the V const control.
  • the foot brake pedal is released, no new driving speed value is set, but the one stored in the memory and set when the accelerator pedal is released is used for the V const control. This is particularly advantageous for pass journeys.
  • the procedure is the same as in variant two; however, only when the foot brake pedal is released is a new speed value read in as the setpoint for the V const control; while when the accelerator pedal is released, the value set for the V const control remains unchanged.
  • Such a setting of the setpoint for the V const control is appropriate for driving with frequent overtaking maneuvers.
  • Only one of the three above-mentioned variants for setting the setpoint can be active in a control unit. However, it is particularly advantageous if all three variants are implemented in the control unit and these can be selected depending on the driving situation, for example by means of a switch.
  • the retarder can only develop a small braking torque at low speeds, especially at low engine speeds, is with Advantage provided that the retarder is deactivated when the speed falls below a predetermined speed, preferably 3 km / h.
  • the invention also provides a control system for a brake system in a vehicle, the brake system having at least one retarder.
  • the system for control comprises means for detecting the accelerator pedal position, means for detecting the brake pedal position and means for recording the vehicle speed.
  • the signals picked up by the means described above are transmitted to a control device.
  • the control device Depending on the input signals present, the control device in turn provides an output signal which serves as a control signal for the retarder, and on the basis of which a specific retarder operating state and thus a specific retarder braking torque is set.
  • the invention is characterized in that the retarder is controlled in such a way that it is constantly in an operating state and is only deactivated when the means for detecting the accelerator pedal position receive an accelerator pedal actuation.
  • the setting of a predetermined retarder braking stage can mean, for example, that in the different braking stages the braking torque is kept constant, for example in braking stage 1 to a torque that is 50% of the maximum possible retarder braking torque. It would also be possible for the retarder braking torque to be regulated in a specific braking stage such that the vehicle has a specific, constant deceleration, for example 3% in the first stage and 6% in the second stage.
  • the means for detecting the brake pedal actuation comprise means for detecting the brake pressure in the brake system, so that the predetermined braking level can be set as a function of the determined brake pressure.
  • Pressure switches which are arranged in the brake lines and are triggered at certain pressures in the brake line can be considered as means for detecting the brake pressure.
  • a pressure switch can be arranged in the trailer brake line. The switching points of these are designed so that they only respond when a certain brake pressure is present in the trailer brake line. This ensures that the retarder only starts when all axles of the motor vehicle and trailer already have a certain braking torque generated with the help of the service brake (friction brake), for example between 2 and 10% of the maximum possible service braking torque or have a certain braking effect. This prevents over-braking from occurring when the retarder suddenly starts and only acts on the rear axle of the motor vehicle and the trailer "kinks". In contrast to pure motor vehicle operation, they are
  • electromechanical switching contacts for example microswitches, can be used, which are used in certain scenarios
  • Retarder braking torque is output, set, whereas if a certain brake pedal pressure is exceeded, the second braking level, for example (100% retarder braking torque) is set.
  • control device further comprises a control device with which it is possible to implement the constant speed retarder operating state (V const ).
  • V const the constant speed retarder operating state
  • Such a control device always controls the retarder in such a way that such a retarder torque is built up that a predetermined constant speed of the vehicle is maintained.
  • This operating state is activated when both the accelerator pedal and the brake pedal are not actuated, ie an accelerator pedal and brake pedal signal which signals that the control device is not actuated or has been released.
  • a pulse generator can be arranged on a mechanical speedometer shaft to measure the vehicle speed, which converts the analog vehicle speed signal into a digital signal to be processed by the control device.
  • the control device can also read in further signals from input signals. So it is possible that the control system has means for recording the engine speed, which is read into the control unit as an additional variable and is used, for example, that the retarder in the off operating state by falling below a certain engine speed
  • Control device is set. In order to prevent over-braking, it can be provided that an ABS signal is also supplied to the control device. As soon as this is present, the retarder is set to the off state.
  • means for receiving an axle load signal can be any suitable vehicle. Furthermore, means for receiving an axle load signal.
  • Trailer brake signals can be provided.
  • this can also be used to control a single or multi-stage engine brake, as well as to control an automatic door opening system. Furthermore, it is possible to implement a speed control function or speed limiter for the vehicle using the control unit.
  • Fig. 1 shows a basic structure of a brake control device with at least one retarder according to the invention, in particular the control inputs and outputs are shown.
  • Fig. 2 shows a first variant for setting the setpoint for the V const control.
  • 3 shows a second variant for setting the setpoint for the V const.
  • Fig. 4 shows a third variant for setting the setpoint for the V const control.
  • Fig. 1 is a possible embodiment of an inventive
  • the control system comprises a control unit 1, which is preferably a microprocessor, which is provided with a multiplicity of signal lines for receiving control signals.
  • a control unit 1 which is preferably a microprocessor, which is provided with a multiplicity of signal lines for receiving control signals.
  • the actuation of the accelerator pedal 5 is recorded by means of an accelerator pedal sensor 3.
  • a mechanical sensor for example a contact sensor, is suitable as the accelerator pedal sensor, which comes into mechanical contact with the accelerator pedal in the zero position, ie when the accelerator pedal is not actuated, and then an accelerator pedal signal, for example a logical one, via the accelerator pedal signal line 7 to the control unit 1 transmitted. If the accelerator pedal is actuated, it comes out of contact with the mechanical contact and on the accelerator pedal line, for example, a logic zero representing this state is present.
  • the throttle valve signal is also conceivable, for example, to use the throttle valve signal as an actuating signal for the control unit 1.
  • a closed throttle valve would correspond to an accelerator pedal that was not actuated or released.
  • Such a control would have the advantage that relative positions of the accelerator pedal, for example when the accelerator pedal has traveled 50% of the free path, could also be transmitted as a signal to the control unit 1.
  • the electronic accelerator pedal signal can also be tapped directly as a control signal for the retarder control unit 1, for example via a CAN bus. In this case, no additional sensor is required.
  • the device according to the invention also provides for a brake pedal signal to be recorded and transmitted via
  • the brake pedal signal which provides information about the position of the brake pedal, can in turn be recorded by means of mechanical sensors 13, 15.
  • the sensor 13 then in turn transmits a signal to the control unit 1 via the line 11 when the brake pedal is not is operated, ie is in the zero position.
  • the sensor 15 can be designed as a mechanical sensor and provides an additional signal via line 9.
  • a pressure switch can also be provided, which is installed directly on the brake valve or in the brake circuit and absorbs the pressure prevailing in the brake system, which in turn corresponds to a specific brake pedal pressure or a specific brake pedal position.
  • the current driving speed signal V F is present at a further input of the control unit 1 via line 17.
  • the current driving speed signal can be fed directly to the control unit or the control device. If this is not possible, another embodiment can be provided on the
  • Tacho wave 19 to arrange a pulse generator 21, which converts the analog tachometer wave signal into a digital speed signal for the control unit.
  • the control unit now controls the retarder 25 via line 23.
  • the retarder 25 is set to different retarder operating states via corresponding signals.
  • the retarder braking torque is set by actuating a valve as a function of the retarder operating state signals on line 23.
  • the valve is, for example, a proportional valve 27, which converts the electrical variable into a pneumatic variable.
  • a corresponding amount of oil is pressed out of the retarder oil sump into the circuit between rotor 29 and stator 31, so that a corresponding amount depends on the amount and pressure
  • Retarder braking torque results.
  • the setting of a retarder braking torque is also possible in a different way than described.
  • Different signals are present on the output line 23 for setting the various retarder operating states, depending on the input signals of the accelerator pedal and the brake pedal.
  • the constellation given in the table below is preferred.
  • Accelerator pedal and foot brake operated freely configurable; for example with Execute safety logic last pedal actuation state.
  • the desired vehicle speed signal was previously read into the control unit 1 via line 17, stored there, and transmitted to the control unit 33 when the V const control was started.
  • control unit 33 can be designed as a separate component or can be integrated into the control device in terms of hardware or software.
  • a specific retarder brake stage is set by actuating the valve 27.
  • a specific retarder brake stage is set by actuating the valve 27.
  • one, three and retarders with even more braking levels or continuously can be used. Whether the brake level 50% or the brake level 100% is selected when the brake pedal is actuated depends on the brake pedal pressure or, in the present exemplary embodiment, on the brake pedal position. Located If the brake pedal is in the position between mechanical transducers 13 and 15, the retarder is filled to 50%. If an even stronger braking power is required, for example by depressing the brake pedal as far as contact 15, 100% of the braking power is available on the retarder.
  • Crucial to the present invention is that in normal driving, when the driver releases the accelerator pedal, i.e. For example, the throttle valve is closed and the brake pedal is not actuated. Immediately by means of the control device 33 an attempt is made to set a vehicle speed setpoint determined in accordance with FIGS. This in turn means that the retarder only brakes when the vehicle speed increases.
  • the constant braking level function is activated based on this input signal in the retarder control unit, i.e. the V-kosnt control is deactivated and, depending on the brake pedal position, one of the two retarder brake stages, for example, is set by correspondingly actuating the control valve 27 as described above. As soon as the driver does that
  • the control at constant speed is activated again via control device 33. If, on the other hand, the driver steps on the accelerator pedal after releasing the brake pedal to accelerate the vehicle, the retarder is switched off immediately based on the logic shown above. When the driver releases the accelerator pedal and into the
  • control is continued at constant speed by means of control unit 33.
  • the brake signal of the trailer can be used as an alternative to the signals described above via the brake / trailer line, for example, in that in the trailer brake circuit Pressure switches, for example with switching points at 0.5 bar and 1, 0 bar.
  • Such a pressure switch can also be introduced into the brake circuit of the towing vehicle. For example, it can respond in the range from 0.1 to 0.3 bar pressure and thus replace the second mechanical pickup 15 for receiving the brake pedal position.
  • ABS anti-lock braking system
  • the retarder braking torque is reduced to zero in order to prevent the vehicle from breaking away.
  • the engine speed nmot can also be supplied to the control unit as a further input variable. Since the retarder only develops an insufficient braking torque at low engine speed or low speed, it can be provided that the retarder is set to the off state if the speed falls below 500 rpm, for example, or the vehicle speed is ⁇ 3 km / h reached.
  • An output line 37 for an engine brake can optionally be provided for the retarder output line 23. If there is an output signal on power 37, an engine brake, if present, can be activated.
  • a further output line 40 is provided, on which a door opening signal is present.
  • the door opening signal is set as soon as the driving speed falls below a predetermined value, for example 3 km / h. The door opening is only possible if this signal is set. In this way, the doors can be prevented from opening at higher speeds.
  • the control device has a further output line 42, which controls an actuator for engine limitation, for example a throttle in the fuel supply line. If a predetermined in the
  • Control unit permanently stored maximum speed V max exceeded, a signal is set on line 42 with the help of control unit 1 and, for example, the fuel supply is blocked. If the vehicle again falls below the predetermined speed V max , a control pulse is again output on line 42 and, for example, the
  • FIGS. 2-4 show the three possible variants for reading the speed setpoint for the V const control into the control unit 33.
  • FIG. 2 shows a first variant of the setpoint specification in the V const control.
  • the accelerator pedal and foot brake pedal signals are shown over time.
  • state 1 represents the pedal pressed or depressed and state 0 represents an unactuated or released pedal which is in the zero position.
  • the current vehicle speed V f read into the memory unit 1 is transmitted to the control unit 33 as the desired value. In the diagram, this corresponds to a positive control pulse +1.
  • 3 shows a second variant of a target value determination for the V const control. 2, a new setpoint is transmitted to the V const control whenever the accelerator pedal is released.
  • the foot brake pedal is released, in contrast to the variant according to FIG.
  • Control pulse -1 shown.
  • FIG. 4 shows the third variant for setting a vehicle speed setpoint for V const control. Also in the variant according to FIG. 4, the current value is used as the setpoint for the V const control
  • Driving speed value is only transmitted when one of the two pedals, in the present case the foot brake pedal, is released. If the accelerator pedal is brought into the zero position or released, a speed value is again read out from a memory area as already shown in FIG. 3 and used as a setpoint for the V const control. The one in the
  • the speed value stored in the memory area is the speed value that was determined for the vehicle when the foot brake pedal was last released.
  • a main switch can advantageously be provided which provides a switch-off option for the retarder, since the retarder is only switched to the OFF state in the present control when the accelerator pedal is actuated. If this is due to a defect, for example because the accelerator pedal is no longer stuck, the retarder can be deactivated using the main switch, which is absolutely necessary for safety reasons. Automatic shutdown in the event of an ABS defect can also be provided.
  • the retarder function only starts with a delay via a ramp. This is particularly necessary when the accelerator pedal is released and the brake pedal is actuated, i.e. a constant retarder brake function is to be set depending on the brake pedal pressure.
  • the retarder described above and the control thereof are only examples and are intended to include all variants known from the prior art.
  • the control device and the control method can be used both in hydrodynamic retarders and in the electrical retarders described by way of example in the article "Vehicle Components (Retarders) - More Safety and Passenger-Friendly" in bus-magazin, issue 8, August 1993, pages 36-39.
  • the Both hydrodynamic and electrical retarders can be designed as secondary retarders or primary retarders.
  • secondary retarders retarders that are flanged directly to the gearbox or installed in the subsequent shaft train and act on the drive axles.
  • Primary retarders on the other hand, are retarders that are arranged in front of the clutch and gearbox.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen von Betriebszuständen eines Retarders (25) in einem Fahrzeug mit einem Fahrpedal (5) und einem Fußbremspedal (13), wobei mindestens ein Fahrpedalsignal (7) und/oder Fußbremspedalsignal (9, 11) aufgenommen wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein vorbestimmter Retarderbetriebszustand in Abhängigkeit von dem aufgenommenen mindestens einen Fahrpedal- und/oder Bremspedalsignal eingestellt wird.

Description

Verfahren zum Einstellen von Betriebszuständen eines
Retarders in einem Fahrzeug sowie System zur
Steuerung einer Bremsanlage in einem Fahrzeug umfassend mindestens einen Retarder
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 Retard erbetriebszustände 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 Retard erstuf enschalters, der vom Fahrer betätigt wird. In Abhängigkeit der vom Fahrer gewählten Einstellung des Retard erstuf enschalters 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 Retard ersteuergerät bekannt geworden, bei dem wiederum mittels eines Schalters verschiedene Retardergrundfunktionen, die eine bestimmte Bremsstufe (BS), ein gewünschtes Bremsmoment (MBrems) oder ein voreinstellbarer Wert für eine konstant zu haltende Geschwindigkeit (Vkonst) ausgewählt werden können.
Entsprechend der Schalterstellung wird der Retarder über das Retard ersteuergerät 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 Vkonst- 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 aufgrunddessen 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 (Vkonst) 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 seind 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.
Darüberhinaus liegt an einem weiteren Eingang der Steuereinheit 1 über Leitung 17 das aktuelle Fahrgeschwindigkeitssignal VF 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 Drosselventiies, 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 Retarder abgeschaltet unbetätigt
Gaspedal unbetätigt und Fußbremse Retarder wird so angesteuert, unbetätigt daß Fahrzeug eine konstakte Geschwindigkeit aufweist (Retarderbetriebszustand Vkonst)
Gaspedal unbetätigt und Fußbremse Einstellung einer bestimmten betätigt Retarderbremsstufe in Abhängigkeit vom Bremsdruck oder Bremspedalstellung
Gaspedal und Fußbremse betätigt frei konfigurierbar; beispielsweise mit Sicherheitslogik letzten Pedal- betätigungszustand 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 Vkonst 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 seperates 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- kosnt-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 wiederumg 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 Vf für die
Abregelung des Motors bei Überschreiten einer vorbestimmten Geschwindigkeit Vmax , beispielsweise 80 km/h, des Fahrzeuges 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 Vmax 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 Vmax wieder, so wird auf der Leitung 42 erneut ein Steuerimpuls ausgegeben und beispielsweise die
Kraftstoffzufuhr wieder voll geöffnet.
In den Figuren 2 - 4 sind die drei möglichen Varianten zum Einlesen des Geschwindigkeitssollwertes für die V-konst-Regelung, in die Regeleinheit 33 dargestellt.
Figur 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 Vf 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 Soliwert-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 Sekundarretarder oder Primarretarder ausgeführt sein. Hierbei sind Sekundarretarder, Retarder die direkt am Getriebe angeflanscht oder in den nachfolgenden Wellenstrang eingebaut sind und auf die Antriebsachsen wirken. Primarretarder sind hingegen Retarder, die vor Kupplung und Getriebe angeordnet sind.

Claims

Patentansprüche
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.
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 Vmax umfaßt.
PCT/EP1997/001583 1996-10-14 1997-03-27 Verfahren zum einstellen von betriebszuständen eines retarders in einem fahrzeug sowie system zur steuerung einer bremsanlage in einem fahrzeug umfassend mindestens einen retarder WO1998016414A1 (de)

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