Verfahren zur Einstellung einer konstanten Verzögerung für Fahrzeuge mit einer verschleißfreien Bremse
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung einer konstanten Verzögerung für Fahrzeuge mit einer verschleißfreien Bremse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Neben den Betriebsbremsen eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, die im Regelfall einem Verschleiß unterliegende Reibungsbremsen sind, werden zusätzliche Verzögerungseinrichtungen mehr und mehr auch vom Gesetzgeber gefordert und von den Fahrzeugherstellern angeboten.
Derartige verschleißfreie zusätzliche Verzögerungseinrichtungen in Form von Retardern und Motorbremsen können dazu verwendet werden, die FahrZeuggeschwindigkeit zu redu- zieren, oder im Gefälle konstant zu halten.
Zu den Retardern werden sowohl zusätzlich am Getriebe angeordnete hydrodynamische, hydrostatische oder elektrodynamische Bremseinrichtungen gezählt, sowie auch Systeme, die in Form eines „Intarders" innerhalb des Getriebegehäuses vorgesehen sind.
Retarder werden bei Nutzfahrzeugen vor allem eingesetzt, um die beispielsweise bei Bremsung aus hoher Fahrge- schwindigkeit anfallende kinetische Bremsenergie aufzunehmen und in Wärme umzusetzen, sind aber auch für geforderte Dauerbremsleistungen gut geeignet, beispielsweise bei lang andauernder Bergabfahrt .
Bei hydrodynamischen Retardern wird die Strömungsenergie einer Flüssigkeit zum Bremsen benutzt, wobei das physikalische Wirkprinzip dem einer hydrodynamischen Kupplung mit feststehender Turbine entspricht. Demnach weist ein hydrodynamischer Retarder mindestens einen sich im eis- tungsfluss befindlichen Rotor und mindestens einen mit dem Retardergehäuse fest verbundenen Stator auf. Beim Betätigen des Retarders wird eine der gewünschten Bremsleistung entsprechende Ölmenge in den Schaufelraum eingebracht, wobei der drehende Rotor das Öl mitnimmt, das sich am Stator abstützt, wodurch eine Bremswirkung auf die Rotorwelle erzeugt wird.
Hydrodynamische Retarder arbeiten üblicherweise im gesteuerten Bereich. Dies bedeutet, dass der Fahrer beispielsweise mittels eines Schalters das gewünschte Bremsmoment einstellt. Eine Rückmeldung, ob und in welcher Höhe dieser Wunsch ausgeführt wird, ist nach dem Stand der Technik nur über abgeleitete Größen, wie z.B. Druck oder Te pe- raturanstieg möglich.
Im Rahmen der WO 01/81138 AI wird vorgeschlagen, dass der Fahrer nicht mehr ein konstantes Bremsmoment an der Abtriebswelle einstellt, sondern direkt über ein Bedienele- ment (Hebel, Schalter, Knöpfe, ...) die Bremskraft am Rad vorwählen kann. Zu diesem Zweck umfasst die Steuerung eine Einrichtung, welche aus der gewünschten Bremskraft die erforderliche Bremswirkung des Retarders bzw. das Retar- derbremsmoment berechnet .
Dadurch wird vermieden, dass in ähnlichen Fahrzeugen, die sich beispielsweise hinsichtlich der Hinterachsüberset- zung oder des Reifendurchmessers unterscheiden, bei glei-
ehern Bremsmoment unterschiedliche Bremskräfte am Rad wirken.
Im Rahmen der EP 0 937 619 Bl ist ein Verfahren zur Anpassung der Bremsmomenteigenschaften über die Drehzahl eines Retarders eines Fahrzeugs an eine voreingestellte individuelle Fahrzeugkonfiguration, bei dem die Bremsmomenteigenschaft des Retarders im Verhältnis zu mindestens einer der Größen Hinterachsübersetzung, Radgröße und/oder Masse des Fahrzeugs bestimmt wird, so dass die Fahrzeugverzögerung bei einer bestimmten Geschwindigkeit für unterschiedliche Fahrzeuge gleich ist.
Als Nachteil der beschriebenen Lösungen erweist sich die Abhängigkeit von der Topographie. Dies bedeutet, dass bei gleicher Bremskraft am Rad in der Steigung, in der Ebene oder in Gefällen verschiedene Verzögerungen erzielt werden. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Einstellung einer konstanten Verzögerung und/oder verschiedener Verzögerungswerte für Fahrzeuge mit einer verschleißfreien Bremse anzugeben, welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Varianten und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor . Demnach wird vorgeschlagen, dass zur Einstellung einer konstanten Verzögerung bzw. eines gewünschten Verzögerungswertes die gewünschte Verzögerung als Sollwert eines Regeloder Steuerkreises eingegeben wird, wobei die Regel- bzw.
Steuergröße das Bremsmoment der verschleißfreien Bremse ist.
Dadurch, dass der Fahrer die Möglichkeit hat, anstelle des Bremsmomentes oder der Bremskraft direkt die gewünschte Verzögerung vorzugeben, ist zusätzlich die Topographie und das Fahrzeuggewicht berücksichtigt. Als weiterer Vorteil erweist sich die Tatsache, dass weder die Übersetzung der Hinterachse des Fahrzeugs noch der Reifendurchmesser be- kannt sein muss.
Die Verzögerung des Fahrzeuges, also der Istwert des erfindungsgemäßen Regel- oder Steuerkreises kann aus einer der vorhandenen Drehzahlen oder Geschwindigkeiten, die eine Geschwindigkeitsänderung (Verzögerung/Beschleunigung) des
Fahrzeuges enthalten, ermittelt werden. Beispielsweise können die Daten eines Geschwindigkeits- oder Drehzahlsensors und/oder über einen Datenbus von anderen Steuergeräten gelieferte Daten zur Ermittlung des Istwertes der Verzögerung verwendet werden.
Aus heutigen Anwendungen ist bekannt, dass zusätzlich zum Abbremsen des Fahrzeuges auch das Einhalten einer vorgegebenen Geschwindigkeit benötigt wird. Dieses Einhalten einer konstanten Geschwindigkeit entspricht einer konstanten Verzögerung Null, so dass diese Anwendung in das hier vorgestellte Verfahren integriert werden kann, indem als Sollwert des Regel- oder Steuerkreises der Wert Null eingegeben wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der beigefügten Figur beispielhaft erläutert. Es werden beispielhaft fünf durch den Fahrer einstellbare Verzögerungsstufen (0,
1, 2, 3, 4) und die diesen Verzögerungsstufen entsprechenden Geschwindigkeitsverläufe als Funktion der Zeit für ein schweres und ein leichtes Fahrzeug dargestellt. Bei veränderlichem Fahrzeuggewicht (leer, teilbeladen, voll beladen) und/oder veränderlicher Topographie kann unter Unständen die Verteilung der durch den Fahrer wählbaren vorgegebenen Sollverzögerungen nicht optimal ausgelegt werden. Aus diesem Grunde wird in einer vorteilhaften Weiter- bildung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, das Fahrzeuggewicht und/oder die Topographie als zusätzliche Informationen heranzuziehen, um die Verteilung bzw. den Wert der wählbaren Sollverzögerungen an die jeweilige Situation anzupassen. Beispielsweise kann dadurch bei hohem Fahrzeugge- wicht der Sollwert für die höchste Verzögerungsstufe entsprechend erhöht werden.
Bei höherem Fahrzeuggewicht und gleichem Verzögerungswunsch des Fahrers erhöht sich das erforderliche Bremsmo- ment. Wenn das maximal mögliche Bremsmoment erreicht ist, oder aufgrund interner Begrenzungen reduziert werden muss, kann gerade bei schweren Fahrzeugen oder bei starkem Gefälle die gewünschte, z.B. konstante Verzögerung unter Umständen nicht mehr erreicht werden. In diesem Fall kann man die höchste Verzögerungsstufe an die Gegebenheiten anpassen und die restlichen Stufen daran anlehnend sinnvoll verteilen.