WO2011134581A1 - Verfahren zum begrenzen der maximal abrufbaren bremsleistung einer hydrodynamischen bremse - Google Patents

Verfahren zum begrenzen der maximal abrufbaren bremsleistung einer hydrodynamischen bremse Download PDF

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WO2011134581A1
WO2011134581A1 PCT/EP2011/001624 EP2011001624W WO2011134581A1 WO 2011134581 A1 WO2011134581 A1 WO 2011134581A1 EP 2011001624 W EP2011001624 W EP 2011001624W WO 2011134581 A1 WO2011134581 A1 WO 2011134581A1
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hydrodynamic brake
cooling system
control
value
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PCT/EP2011/001624
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Jürgen Betz
Markus Bischoff
Wassermann (Fick), Mirco
Thomas Geier
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Voith Patent Gmbh
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    • 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
    • B60T1/00—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/02—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/08—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels using fluid or powdered medium
    • B60T1/087—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels using fluid or powdered medium in hydrodynamic, i.e. non-positive displacement, retarders
    • 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
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D57/00—Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders

Definitions

  • the invention relates to a method for limiting the maximum retrievable braking power of a hydrodynamic brake in a motor vehicle, in
  • Vehicle driven motor driven coolant pump is circulated in the engine cooling circuit, there is a risk of damage due to overheating at a comparatively late or less strong reduction of the braking power of the hydrodynamic brake, and on the other hand at a comparatively early or strong reduction of the braking power of the hydrodynamic brake the risk of unnecessary Reduction of hydrodynamic brake availability.
  • This conflict of interest is described in detail in German Patent DE 10 2006 036 185 B3.
  • the present invention is therefore based on the object, with regard to the availability of the hydrodynamic brake and the risk of
  • the method according to the invention serves to limit the maximum retrievable braking power of a hydrodynamic brake. Braking power of
  • hydrodynamic brake for example, retrieved that a driver actuates a corresponding brake lever or adjusts a certain braking level. Depending on the operation or the setting, which is detected by a control unit, this controls
  • Control device the hydrodynamic brake in such a way, for example via a control air system that a certain amount of working fluid is set in the working space of the hydrodynamic brake, which leads to the generation of the desired braking power, in particular a predetermined braking torque.
  • the setting of the desired braking power or the predetermined by the driver or the control device braking torque causes a corresponding heat generation in the hydrodynamic brake, the heat through a suitable cooling system, for example via the
  • Engine cooling circuit - indirectly or directly, the latter, for example, the fact that the working fluid of the hydrodynamic brake is also the coolant in the engine cooling circuit - must be dissipated. If now due
  • the braking request is not fully implemented, but the maximum retrievable braking power of the hydrodynamic brake is an upper limit. As long as the driver or the control unit specifically retrieved braking power is below this barrier, the requirement is fully implemented. Otherwise, however, if the specifically called braking power exceeds this set limit, then only the maximum permissible braking power is set. If this is the case that a control unit retrieves braking power, this may for example be the case when an automatic
  • Control based on certain detected vehicle operating conditions or the topography of the route determines that a hydrodynamic braking is advantageous. This hydrodynamic braking then becomes automatic
  • Braking power of a hydrodynamic brake in a motor vehicle wherein the heat generated by the hydrodynamic brake is derived by means of a cooling system, provides that the temperature T is the hydrodynamic brake and / or the cooling system to detect continuously or at intervals. Furthermore, a control intervention temperature Ti is specified and a control target temperature T 2 .
  • Cooling system rises to the control intervention temperature Ti or beyond, the maximum retrievable braking power of the hydrodynamic brake is reduced with a predetermined gradient until a constant value T is t, set the temperature of the hydrodynamic brake and / or the cooling system.
  • the difference between the control target temperature T 2 and this constant value T ist konst the temperature of the hydrodynamic brake and / or the cooling system, which has been adjusted, and then determines the control intervention temperature shifted in dependence on the determined difference.
  • the control intervention temperature is upwards, that is in
  • constant has set the temperature of the hydrodynamic brake and / or the cooling system, also a predetermined period of time, for example 5 s, can be waited for and then the prevailing temperature T is t the
  • the step size of the displacement can be set in proportion to the size of the difference. It is advantageous if the predetermined gradient of the reduction of the maximum retrievable braking power is kept constant starting from the respective currently set control intervention temperature ⁇ . This can be done, for example, by predetermining a control end temperature T3 with a predetermined distance above the control intervention temperature,, which is always shifted together with the control intervention temperature T1, so that the distance between the control end temperature T 3 and the control engagement temperature Ti remains constant. At the control intervention temperature T1, the reduction of the maximum retrievable braking power is 0 percent, that is to say, it begins here
  • control intervention temperature T1 and the crizendtemperatur T 3 is set such that the control target temperature within the limited by these two temperatures range, the so-called
  • Temperature T is t after the predetermined time period of the hydrodynamic brake and / or of the cooling system that has set itself, it has been determined initially wait until back is a new constant value T, the const Temperature of the hydrodynamic brake and / or the cooling system sets or until the (or a new) predetermined time has elapsed.
  • a new constant value T is , const will therefore set, because with the shift of the control intervention temperature Ti and in particular the Regelendtemperatur T 3, the predetermined extent of the reduction of the maximum retrievable braking power changes. Additionally or alternatively, simply the same predetermined period of time (or another predetermined period of time) can be waited for again.
  • the difference between the control target temperature T2 and the then newly set constant value T ist , konst or the value T is after the predetermined period of the temperature of the hydrodynamic brake and / or the cooling system then the further shift of the control intervention temperature Ti in particular together with the crizendtemperatur T 3 .
  • the aforesaid progression of the displacement of the control intervention temperature Ti advantageously takes place in such a way that the control intervention temperature Ti and in particular the control end temperature T3 are shifted only once and then firstly waited until the new constant value T is constant or the predetermined period of time has passed.
  • a too frequent shifting of the control intervention temperature Ti, and thus to prevent oscillation of the control circuit can now be provided that is on reaching or falling below a predetermined minimum difference A min between the control target temperature T 2 and the constant value T, k 0 nst the hydrodynamic Brake and / or the cooling system is subjected to any further shift until a relation to the minimum difference min greater maximum difference A max between the control target temperature T 2 and the temperature Tist the hydrodynamic brake and / or the cooling system sets, whereupon the shift of the control intervention temperature Ti in particular together with the crizendtemperatur T 3 then continues again, based on this maximum difference A ma x.
  • the alternative that is waited for a predetermined period of time, without already being a constant value T , konst the temperature has set.
  • This minimum difference A min may be, for example, ⁇ 0.1 ° C or ⁇ 0.2 ° C to ⁇ 0.4 ° C or ⁇ 0.5 ° C.
  • the maximum difference A max may be, for example, ⁇ 0.4 ° C or ⁇ 0.5 ° C to ⁇ 0.7 ° C or ⁇ 0.8 ° C. It is particularly favorable if the minimum difference A min ⁇ 0.2 ° C, and the maximum difference A max ⁇ 0.5 ° C.
  • the values of the temperature differences can of course also be indicated in K, with identical amounts. Other values are also possible.
  • control intervention temperature Ti for example, a value between 100 ° C and 1 10 ° C can be selected, in particular of 108 ° C (as the starting value of
  • control target temperature T 2 for example, a value of 1 10 ° C to 1 15 ° C, in particular from 1 12 ° C can be selected.
  • control end temperature T 3 for example, a value of 1 15 ° C to 120 ° C can be used.
  • the temperature of the hydrodynamic brake can be detected by the fact that the temperature of the working medium of the hydrodynamic brake is used. If the temperature of the cooling system is detected as temperature T ist , the temperature of a coolant of an engine cooling circuit is advantageously detected, via which the heat generated by the hydrodynamic brake is dissipated.
  • the coolant of the engine cooling circuit at the same time be the working fluid of the hydrodynamic brake, which by forming a circuit in the working space of the hydrodynamic brake between the primary and the secondary wheel torque from the primary to the
  • the primary wheel is a bladed rotor.
  • Secondary wheel is a bladed stator or a bladed counter rotating rotor.
  • the invention will be explained by way of example with reference to an embodiment and the figures. Show it:
  • FIG. 1 shows an engine cooling circuit of a motor vehicle with a therein
  • FIG. 2 shows an embodiment of the temperature specifications and their
  • Engine cooling circuit 2 of a motor vehicle a coolant is circulated by means of the coolant pump 4 in a circuit, this cycle through a vehicle radiator 5 (liquid-air heat exchanger) leads, in which is derived from the coolant heat dissipated to the environment.
  • the coolant also flows through the vehicle drive motor 3 to cool it, and is working fluid of the hydrodynamic brake 1 disposed in the engine cooling circuit 2.
  • the arrangement of the various elements in the engine cooling circuit 2 is arbitrarily selected in FIG. 1 and may be deviated.
  • FIG. 2 shows one in an embodiment of the invention
  • T is the current temperature of the hydrodynamic brake or of the cooling system, for example the coolant of the
  • Control temperature T 3 This results in a new value of the reduction of the maximum retrievable braking power, namely a smaller reduction, for example of 50 percent, for the temperature value at which the temperature T is t has settled (T rick onst). As a result of this, the
  • the temperature T rises is on, exceeds the control target temperature T 2, continues to rise until it reaches the maximum difference A max. Thereafter, the control intervention temperature T1 together with the

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Begrenzen der maximal abrufbaren Bremsleistung einer hydrodynamischen Bremse in einem Kraftfahrzeug, wobei die von der hydrodynamischen Bremse erzeugte Wärme mittels eines Kühlsystems abgeleitet wird, mit den folgenden Schritten: - die Temperatur der hydrodynamischen Bremse und/oder des Kühlsystems wird kontinuierlich oder in zeitlichen Abständen erfasst; es wird eine Regeleingriffstemperatur vorgegeben; es wird eine Regelzieltemperatur vorgegeben; wenn die Temperatur der hydrodynamischen Bremse und/oder des Kühlsystems bis auf die Regeleingriffstemperatur oder darüber hinaus ansteigt, wird die maximal abrufbare Bremsleistung der hydrodynamischen Bremse mit einem vorgegebenen Gradienten vermindert, bis eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist und/oder bis sich ein konstanter Wert der Temperatur der hydrodynamischen Bremse und/oder des Kühlsystems einstellt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Differenz zwischen der Regelzieltemperatur und dem Wert der Temperatur nach der vorbestimmten Zeitspanne oder zwischen der Regelzieltemperatur und dem konstanten Wert der Temperatur der hydrodynamischen Bremse und/oder des Kühlsystems ermittelt wird, und die Regeleingriffstemperatur in Abhängigkeit der Differenz verschoben wird.

Description

Verfahren zum Begrenzen der maximal abrufbaren Bremsleistung einer hydrodynamischen Bremse
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Begrenzen der maximal abrufbaren Bremsleistung einer hydrodynamischen Bremse in einem Kraftfahrzeug, im
Einzelnen mit den Schritten gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Insbesondere, wenn die durch eine hydrodynamische Bremse in einem
Kraftfahrzeug erzeugte Wärme mittels des„normalen" Kühlsystems, das heißt mittels des Motorkühlkreislaufes, mit dem der Antriebsmotor des Fahrzeugs gekühlt wird, abgeleitet wird, und dieses Kühlmittel mittels einer durch den
Fahrzeugantriebsmotor angetriebenen Kühlmittelpumpe im Motorkühlkreislauf umgewälzt wird, besteht bei einer vergleichsweise späten beziehungsweise weniger starken Abregelung der Bremsleistung der hydrodynamischen Bremse die Gefahr von Schäden durch Überhitzung, und auf der anderen Seite bei einer vergleichsweise frühen beziehungsweise starken Abregelung der Bremsleistung der hydrodynamischen Bremse die Gefahr einer unnötigen Reduzierung der Verfügbarkeit der hydrodynamischen Bremse. Dieser Interessenskonflikt wird im deutschen Patent DE 10 2006 036 185 B3 ausführlich beschrieben.
Die Offenlegungsschrift DE 197 16 922 A1 beschreibt ein Verfahren zum
Begrenzen der maximal abrufbaren Bremsleistung einer hydrodynamischen Bremse in einem Kraftfahrzeug, bei welchem die Regeleingriffstemperatur in Abhängigkeit vom zeitlichen Temperaturverlauf des Kühlmediums und/oder Arbeitsmediums des Retarders verschoben wird. Die aus dieser
Offenlegungsschrift bekannten Merkmale sind im Oberbegriff von Anspruch 1 zusammengefasst.
Obwohl zahlreiche Verfahren zum Begrenzen der maximal abrufbaren
Bremsleistung im Hinblick auf die zuvor genannte Problematik entwickelt wurden, gibt es einen Bedarf an weiteren Verbesserungen. Dabei soll die Verfügbarkeit der hydrodynamischen Bremse möglichst weiter erhöht werden, und das Risiko einer Temperaturüberhöhung zugleich sicher ausgeschlossen werden.
Ferner hat sich in der Praxis herausgestellt, dass bekannte Verfahren mitunter zum Schwingen neigen, mit einer mitunter hohen Amplitude bei Schwingungen des Bremsmomentes im Abregeibereich. Das Schwingen des Regelkreises erhöht ferner die Schaltanzahl der zur Ansteuerung, in der Regel Druckansteuerung der hydrodynamischen Bremse genutzten Schaltventile, was zu einem frühzeitigen Verschleiß führt.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein im Hinblick auf die Verfügbarkeit der hydrodynamischen Bremse und das Risiko einer
Temperaturüberhöhung optimiertes Verfahren zum Begrenzen der maximal abrufbaren Bremsleistung einer hydrodynamischen Bremse anzugeben, bei welchem zugleich die Schwingungsneigung im Abregeibereich reduziert wird.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und
besonders zweckmäßige Gestaltungen der Erfindung angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Begrenzen der maximal abrufbaren Bremsleistung einer hydrodynamischen Bremse. Bremsleistung der
hydrodynamischen Bremse wird beispielsweise dadurch abgerufen, dass ein Fahrer einen entsprechenden Bremshebel betätigt beziehungsweise eine bestimmte Bremsstufe einstellt. In Abhängigkeit der Betätigung beziehungsweise der Einstellung, welche von einem Steuergerät erfasst wird, steuert dieses
Steuergerät die hydrodynamische Bremse derart an, beispielsweise über ein Steuerluftsystem, dass eine bestimmte Arbeitsmediummenge in dem Arbeitsraum der hydrodynamischen Bremse eingestellt wird, welche zur Erzeugung der gewünschten Bremsleistung, insbesondere eines vorgegebenen Bremsmomentes, führt. Die Einstellung der gewünschten Bremsleistung beziehungsweise des vom Fahrer oder der Steuervorrichtung vorgegebenen Bremsmomentes bedingt eine entsprechende Wärmeerzeugung in der hydrodynamischen Bremse, wobei die Wärme über ein geeignetes Kühlsystem, beispielsweise über den
Motorkühlkreislauf - indirekt oder direkt, letzteres beispielsweise dadurch, dass das Arbeitsmedium der hydrodynamischen Bremse zugleich das Kühlmittel im Motorkühlkreislauf ist - abgeführt werden muss. Wenn nun aufgrund
beispielsweise eines geringen Durchsatzes der Kühlmittelpumpe, welche das Kühlmittel im Motorkühlkreislauf umwälzt, und die vom Fahrzeugantriebsmotor angetrieben wird, die Gefahr einer unzulässigen Temperaturerhöhung bei
Einstellung der vom Fahrer beziehungsweise vom Steuergerät angeforderten Bremsleistung besteht, so wird die Bremsanforderung nicht in voller Höhe umgesetzt, sondern die maximal abrufbare Bremsleistung der hydrodynamischen Bremse stellt eine obere Schranke dar. Solange die vom Fahrer beziehungsweise dem Steuergerät konkret abgerufene Bremsleistung unterhalb dieser Schranke liegt, wird die Anforderung vollständig umgesetzt. Anders jedoch, wenn die konkret abgerufene Bremsleistung diese gesetzte Schranke überschreitet, so wird nur die maximal zulässige Bremsleistung eingestellt. Wenn vorliegend davon die Rede ist, dass ein Steuergerät Bremsleistung abruft, so kann dies beispielsweise dann der Fall sein, wenn eine automatische
Steuerung aufgrund bestimmter erfasster Fahrzeugbetriebszustände oder der Topographie der Fahrstrecke feststellt, dass ein hydrodynamisches Bremsen vorteilhaft ist. Dieses hydrodynamische Bremsen wird dann automatisch
eingeleitet, ohne dass der Fahrer aktiv werden muss.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Begrenzen der maximal abrufbaren
Bremsleistung einer hydrodynamischen Bremse in einem Kraftfahrzeug, wobei die von der hydrodynamischen Bremse erzeugte Wärme mittels eines Kühlsystems abgeleitet wird, sieht vor, die Temperatur Tist der hydrodynamischen Bremse und/oder des Kühlsystems kontinuierlich oder in zeitlichen Abständen zu erfassen. Ferner wird eine Regeleingriffstemperatur T-i vorgegeben sowie eine Regelzieltemperatur T2.
Wenn die Temperatur Tist der hydrodynamischen Bremse und/oder des
Kühlsystems bis auf die Regeleingriffstemperatur Ti oder darüber hinaus ansteigt, wird die maximal abrufbare Bremsleistung der hydrodynamischen Bremse mit einem vorgegebenen Gradienten vermindert, bis sich ein konstanter Wert Tist,konst der Temperatur der hydrodynamischen Bremse und/oder des Kühlsystems einstellt.
Erfindungsgemäß wird nun die Differenz zwischen der Regelzieltemperatur T2 und diesem konstanten Wert Tist,konst der Temperatur der hydrodynamischen Bremse und/oder des Kühlsystems, der sich eingestellt hat, ermittelt und anschließend die Regeleingriffstemperatur in Abhängigkeit der ermittelten Differenz verschoben. Vorteilhaft wird dabei die Regeleingriffstemperatur nach oben, das heißt in
Richtung größerer Werte verschoben, wenn die Regelzieltemperatur oberhalb des konstanten Wertes liegt, und entsprechend nach unten beziehungsweise hin zu kleineren Werten verschoben, wenn die Regelzieltemperatur unterhalb des konstanten Wertes liegt.
Zusätzlich oder alternativ zu dem Abwarten, bis sich ein konstanter Wert Tist, konst der Temperatur der hydrodynamischen Bremse und/oder des Kühlsystems eingestellt hat, kann auch eine vorbestimmte Zeitspanne, beispielsweise von 5 s, abgewartet werden und die dann herrschende Temperatur Tist der
hydrodynamischen Bremse und/oder des Kühlsystems für den
erfindungsgemäßen Vergleich mit der Regelzieltemperatur T2 und der hieraus folgenden Differenzermittlung verwendet werden.
Die Schrittweite der Verschiebung kann proportional zur Größe der Differenz festgesetzt werden. Von Vorteil ist, wenn der vorgegebene Gradient der Verminderung der maximal abrufbaren Bremsleistung ausgehend von der jeweiligen aktuell eingestellten Regeleingriffstemperatur ΤΊ konstant gehalten wird. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass eine Regelendtemperatur T3 mit einem vorbestimmten Abstand oberhalb der Regeleingriffstemperatur ΤΊ vorgegeben wird, welche stets zusammen mit der Regeleingriffstemperatur T1 verschoben wird, sodass der Abstand zwischen der Regelendtemperatur T3 und der Regeleingriffstemperatur T-i konstant bleibt. Bei der Regeleingriffstemperatur T1 beträgt die Verminderung der maximal abrufbaren Bremsleistung 0 Prozent, das heißt hier beginnt diese
Verminderung gerade. Bei der Regelendtemperatur T3 hingegen beträgt die Verminderung der maximal abrufbaren Bremsleistung 100 Prozent, das heißt jegliche Bremsmomentanforderung wird unterdrückt. Zwischen der
Regeleingriffstemperatur T-i und der Regelendtemperatur T3 kann nun ein stets gleich gehaltener Verlauf, insbesondere ein linearer Verlauf zwischen diesen beiden Grenzwerten vorgegeben sein, sodass sich eine Verschiebung der beiden Grenzwerte - Regeleingriffstemperatur und Regelendtemperatur - sofort auf die bei einer aktuellen Temperatur TiSt der hydrodynamischen Bremse und/oder des Kühlsystems einzustellende Verminderung der maximal abrufbaren Bremsleistung auswirkt.
In der Regel wird die Regeleingriffstemperatur T1 und die Regelendtemperatur T3 derart vorgegeben, dass die Regelzieltemperatur innerhalb des durch diese beiden Temperaturen begrenzten Bereiches, des sogenannten
Temperaturbandes, liegt.
Gemäß einem vorteilhaften erfindungsgemäßen Verfahren wird nach der
Verschiebung der Regeleingriffstemperatur T1 f insbesondere zusammen mit der Regelendtemperatur T3, weil eine Differenz zwischen der Regelzieltemperatur T2 und dem konstanten Wert der Temperatur Tist, konst beziehungsweise der
Temperatur Tist nach der vorbestimmten Zeitspanne der hydrodynamischen Bremse und/oder des Kühlsystems, der sich eingestellt hat, ermittelt wurde, zunächst abgewartet, bis sich wieder ein neuer konstanter Wert Tist,konst der Temperatur der hydrodynamischen Bremse und/oder des Kühlsystems einstellt beziehungsweise bis wieder die (oder eine neue) vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist. Ein neuer konstanter Wert Tist, konst wird sich daher einstellen, weil sich mit der Verschiebung der Regeleingriffstemperatur Ti und insbesondere der Regelendtemperatur T3 das vorgegebene Ausmaß der Verminderung der maximal abrufbaren Bremsleistung ändert. Zusätzlich oder alternativ kann wieder einfach dieselbe vorbestimmte Zeitspanne (oder eine andere vorbestimmte Zeitspanne) abgewartet werden. Die Differenz zwischen der Regelzieltemperatur T2 und dem sich dann neu einstellenden konstanten Wert Tist,konst beziehungsweise dem Wert Tist nach der vorbestimmten Zeitspanne der Temperatur der hydrodynamischen Bremse und/oder des Kühlsystems wird dann der weiteren Verschiebung der Regeleingriffstemperatur Ti insbesondere zusammen mit der Regelendtemperatur T3 zugrunde gelegt. Das zuvor genannte Fortschreiten der Verschiebung der Regeleingriffstemperatur Ti erfolgt vorteilhaft derart, dass die Regeleingriffstemperatur Ti und insbesondere die Regelendtemperatur T3 jeweils nur ein einziges Mal verschoben werden und dann zunächst abgewartet wird, bis sich der neue konstante Wert Tist,konst einstellt beziehungsweise die vorbestimmte Zeitspanne vergangen ist.
Um nun eine zu häufige Verschiebung der Regeleingriffstemperatur Ti und damit ein Schwingen des Regelkreises zu verhindern, kann vorgesehen sein, dass bei Erreichen oder Unterschreiten einer vorgegebenen minimalen Differenz Amin zwischen der Regelzieltemperatur T2 und dem konstanten Wert Tist,k0nst der hydrodynamischen Bremse und/oder des Kühlsystems jede weitere Verschiebung ausgesetzt wird, bis sich eine gegenüber der minimalen Differenz min größere maximale Differenz Amax zwischen der Regelzieltemperatur T2 und der Temperatur Tist der hydrodynamischen Bremse und/oder des Kühlsystems einstellt, woraufhin die Verschiebung der Regeleingriffstemperatur T-i insbesondere zusammen mit der Regelendtemperatur T3 dann wieder fortgesetzt wird, auf Grundlage dieser maximalen Differenz Amax. Dasselbe gilt natürlich auch für die Alternative, dass eine vorbestimmte Zeitspanne abgewartet wird, ohne dass sich bereits ein konstanter Wert Tist, konst der Temperatur eingestellt hat.
Diese minimale Differenz Amin kann beispielsweise ±0,1 ° C oder ±0,2° C bis ±0,4° C oder ±0,5° C betragen. Die maximale Differenz Amax kann beispielsweise ±0,4° C oder ±0,5° C bis ±0,7° C oder ±0,8° C betragen. Besonders günstig ist es, wenn die minimale Differenz Amin ±0,2° C beträgt, und die maximale Differenz Amax ±0,5° C. Die Werte der Temperaturdifferenzen können natürlich auch in K angegeben werden, mit identischen Beträgen. Auch andere Werte kommen in Betracht.
Als Regeleingriffstemperatur Ti kann beispielsweise ein Wert zwischen 100° C und 1 10° C gewählt werden, insbesondere von 108° C (als Startwert des
Verfahrens). Als Regelzieltemperatur T2 kann beispielsweise ein Wert von 1 10° C bis 1 15° C, insbesondere von 1 12° C gewählt werden. Als Regelendtemperatur T3 kann beispielsweise ein Wert von 1 15° C bis 120° C verwendet werden.
Als Temperatur Tist für das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise die Temperatur der hydrodynamischen Bremse dadurch erfasst werden, dass die Temperatur des Arbeitsmediums der hydrodynamischen Bremse herangezogen wird. Wenn die Temperatur des Kühlsystems als Temperatur Tist erfasst wird, so wird vorteilhaft die Temperatur eines Kühlmittels eines Motorkühlkreislaufes erfasst, über welchen die von der hydrodynamischen Bremse erzeugte Wärme abgeleitet wird. Dabei kann das Kühlmittel des Motorkühlkreislaufes zugleich das Arbeitsmedium der hydrodynamischen Bremse sein, welches durch Ausbildung eines Kreislaufes im Arbeitsraum der hydrodynamischen Bremse zwischen dem Primärrad und dem Sekundärrad Drehmoment vom Primärrad auf das
Sekundärrad überträgt. Das Primärrad ist ein beschaufelter Rotor. Das
Sekundärrad ist ein beschaufelter Stator oder ein beschaufelter Gegenlaufrotor. Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und den Figuren exemplarisch erläutert werden. Es zeigen:
Figur 1 einen Motorkühlkreislauf eines Kraftfahrzeugs mit einer darin
eingebrachten hydrodynamischen Bremse, deren maximal abrufbare Bremsleistung erfindungsgemäß gesteuert oder geregelt werden kann;
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel für die Temperaturvorgaben und deren
Verschiebung.
In der Figur 1 erkennt man in einer schematischen Darstellung den
Motorkühlkreislauf 2 eines Kraftfahrzeugs. In diesem Motorkühlkreislauf 2 wird ein Kühlmittel mittels der Kühlmittelpumpe 4 in einem Kreislauf umgewälzt, wobei dieser Kreislauf durch einen Fahrzeugkühler 5 (Flüssigkeits-Luft-Wärmetauscher) führt, in welchem von dem Kühlmittel aufgenommene Wärme an die Umgebung abgeleitet wird. Das Kühlmittel strömt ferner durch den Fahrzeugantriebsmotor 3, um diesen zu kühlen, und ist Arbeitsmedium der in dem Motorkühlkreislauf 2 angeordneten hydrodynamischen Bremse 1. Die Anordnung der verschiedenen Elemente in dem Motorkühlkreislauf 2 ist in der Figur 1 willkürlich gewählt und kann abweichend gestaltet werden.
In der Figur 2 erkennt man einen bei einer Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens sich einstellenden Temperatur- beziehungsweise Regelverlauf. Mit Tist die aktuelle Temperatur der hydrodynamischen Bremse beziehungsweise des Kühlsystems, beispielsweise des Kühlmittels des
Motorkühlkreislaufes bezeichnet. Wenn diese Temperatur Tist die
Regeleingriffstemperatur Ti überschreitet, wird die maximal abrufbare
Bremsleistung beginnend bei 0 Prozent Verminderung bis hin zu 100 Prozent Verminderung bei der Regelendtemperatur T3 abgeregelt. Mit zunehmend ansteigender Temperatur Tist erfolgt somit eine zunehmend stärkere Abregelung, bis sich ein konstanter Verlauf der Temperatur Tist, vorliegend mit Tistikonst bezeichnet, einstellt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt beispielsweise die Verminderung der maximal abrufbaren Bremsleistung 55 Prozent, um zu dem konstanten Verlauf der Temperatur Tist zu gelangen. Bei diesem konstanten Verlauf der Temperatur Tist,konst gib es noch eine Differenz zu der vergleichsweise größeren Regelzieltemperatur T2, siehe den
eingezeichneten linken senkrechten Doppelpfeil.
Aufgrund dieser Differenz wird die Regeleingriffstemperatur T-i, nachdem diese Differenz festgestellt wurde, nach oben verschoben, zusammen mit der
Regelendtemperatur T3. Hierdurch ergibt sich für den Temperaturwert, bei welchem sich die Temperatur Tist eingeregelt hat (Tistikonst) ein neuer Wert der Verminderung der maximal abrufbaren Bremsleistung, nämlich eine geringere Verminderung, beispielsweise von 50 Prozent. Infolge hieraus steigt die
Temperatur TiSt weiter an, bis sie einen neuen konstanten Wert Tst.konst erreicht.
Der Abstand dieses neuen konstanten Wertes Tist,konst. der in der Mitte der Figur 2 dargestellt ist, liegt innerhalb der vorgegebenen minimalen Differenz Amin. Daher findet zunächst keine weitere Verschiebung der Regeleingriffstemperatur T-i und der Regelendtemperatur T3 statt.
Wenn nun aufgrund von gegebenen Randbedingungen der Abstand zwischen der Temperatur Tist und der Regelzieltemperatur T2 sich verändert und die maximale Differenz Amax erreicht beziehungsweise überschreitet, so findet eine neue
Verschiebung der Regeleingriffstemperatur T1 und der Regelendtemperatur T3 statt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel steigt die Temperatur Tist an, überschreitet die Regelzieltemperatur T2, steigt weiter, bis sie die maximale Differenz Amax erreicht. Hiernach wird die Regeleingriffstemperatur T1 zusammen mit der
Regelendtemperatur T3 nach unten verschoben, sodass sich eine neue konstante Temperatur Tist,k0nst. ganz recht in der Figur 2 gezeigt, einstellt.
Abweichend von den in der Figur 2 gezeigten Verlauf der Temperatur Tist, die in den genannten Zuständen konstant bleibt (Tist, konst), kann auch eine vorbestimmte Zeitspanne abgewartet werden, bis die Differenz ermittelt wird, unabhängig davon, ob die Temperatur in dieser Zeitspanne einen konstanten Wert erreicht hat.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Begrenzen der maximal abrufbaren Bremsleistung einer hydrodynamischen Bremse (1 ) in einem Kraftfahrzeug, wobei die von der hydrodynamischen Bremse (1 ) erzeugte Wärme mittels eines Kühlsystems abgeleitet wird, mit den folgenden Schritten:
1.1 die Temperatur (Tist) der hydrodynamischen Bremse und/oder des
Kühlsystems wird kontinuierlich oder in zeitlichen Abständen erfasst;
1.2 es wird eine Regeleingriffstemperatur (Τ-ι) vorgegeben;
1.3 es wird eine Regelzieltemperatur (T2) vorgegeben;
1.4 wenn die Temperatur (Tist) der hydrodynamischen Bremse (1 ) und/oder des Kühlsystems bis auf die Regeleingriffstemperatur (T-i ) oder darüber hinaus ansteigt, wird die maximal abrufbare Bremsleistung der hydrodynamischen Bremse (1) mit einem vorgegebenen Gradienten vermindert, bis eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist und/oder bis sich ein konstanter Wert (TiStikonst) der Temperatur der hydrodynamischen Bremse (1 ) und/oder des Kühlsystems einstellt;
dadurch gekennzeichnet, dass
1.5 eine Differenz zwischen der Regelzieltemperatur (T2) und dem Wert der Temperatur (Tist) nach der vorbestimmten Zeitspanne oder zwischen der Regelzieltemperatur (T2) und dem konstanten Wert O onst) der
Temperatur der hydrodynamischen Bremse (1 ) und/oder des Kühlsystems ermittelt wird, und die Regeleingriffstemperatur (Τ-ι) in Abhängigkeit der Differenz verschoben wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der
vorgegebene Gradient der Verminderung der maximal abrufbaren
Bremsleistung, ausgehend von der jeweiligen Regeleingriffstemperatur (T^ konstant gehalten wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Regelendtemperatur (T3) mit einem vorbestimmten Abstand oberhalb der Regleingriffstemperatur (T-i) vorgegeben wird, die zusammen mit der Regeleingriffstemperatur (T-i) verschoben wird, wobei die
Regeleingriffstemperatur (T-i) und die Regelendtemperatur (T3) derart vorgegeben werden, dass die Regelzieltemperatur (T2) stets innerhalb des durch die Regeleingriffstemperatur (ΤΊ) und die Regelendtemperatur (T3) begrenzten Temperaturbandes liegt, und der Gradient der Verminderung der maximal abrufbaren Bremsleistung derart vorgegeben wird, dass die Verminderung der maximal abrufbaren Bremsleistung bei der
Regeleingriffstemperatur (T-i) 0 Prozent und bei der Regelendtemperatur (T3) 100 Prozent beträgt, insbesondere mit einem linearen Verlauf zwischen diesen beiden Grenzwerten (T-i, T3).
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Verschiebung der Regeleingriffstemperatur (ΤΊ),
insbesondere zusammen mit der Regelendtemperatur (T3), zunächst .
abgewartet wird, bis die vorbestimmte Zeitspanne erneut verstrichen ist und/oder bis sich ein neuer konstanter Wert (Tist,konst) der Temperatur der hydrodynamischen Bremse (1 ) und/oder des Kühlsystems einstellt, und die Differenz zwischen der Regelzieltemperatur (T2) und dem Wert der
Temperatur (Tist) nach der vorbestimmten Zeitspanne oder zwischen der Regelzieltemperatur (T2) und dem neuen konstanten Wert (Tist,konst) der Temperatur der hydrodynamischen Bremse (1) und/oder des Kühlsystems der weiteren Verschiebung zugrunde gelegt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen oder Unterschreiten einer vorgegebenen minimalen Differenz (Amin) zwischen der Regelzieltemperatur (T2) und dem Wert der Temperatur (Tist) nach der vorbestimmten Zeitspanne oder zwischen der Regelzieltemperatur (T2) und dem konstanten Wert O onst) der Temperatur der
hydrodynamischen Bremse (1) und/oder des Kühlsystems jede weitere Verschiebung ausgesetzt wird, bis sich eine gegenüber der minimalen Differenz (Amin) größere maximale Differenz (Amax) zwischen der Regelzieltemperatur (T2) und der Temperatur (Tist) der hydrodynamischen Bremse (1 ) und/oder des Kühlsystems einstellt, worauf die Verschiebung der Regeleingriffstemperatur (T-i ) insbesondere zusammen mit der
Regelendtemperatur (T3) fortgesetzt wird.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Temperatur (Tist) der hydrodynamischen Bremse (1) die
Temperatur des Arbeitsmediums der hydrodynamischen Bremse (1 ) erfasst wird.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Temperatur (Tist) des Kühlsystems die Temperatur eines
Kühlmittels eines Motorkühlkreislaufes (2) erfasst wird, wobei die von der hydrodynamischen Bremse (1 ) erzeugte Wärme mittels des Kühlmittels des Motorkühlkreislaufes (2) abgeleitet wird.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das
Kühlmittel des Motorkühlkreislaufes (2) zugleich das Arbeitsmedium der hydrodynamischen Bremse (1 ) ist.
9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem konstanten Wert (Tist,konst) der Temperatur oder bei einem Wert der Temperatur (Tist) nach der vorbestimmten Zeitspanne der hydrodynamischen Bremse (1 ) und/oder des Kühlsystems oberhalb der Regelzieltemperatur (T2) die Regeleingriffstemperatur (T-i ) auf einen vergleichsweise kleineren Wert, insbesondere zusammen mit der
Regelendtemperatur (T3) verschoben wird, und bei einem konstanten Wert (Tist.konst) der Temperatur oder bei einem Wert der Temperatur (Tist) nach der vorbestimmten Zeitspanne der hydrodynamischen Bremse (1 ) und/oder des Kühlsystems unterhalb der Regelzieltemperatur (T2) die
Regeleingriffstemperatur (T-i ) insbesondere zusammen mit der Regelendtemperatur (T3) auf einen vergleichsweise größeren Wert verschoben wird.
Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrittweite der Verschiebung proportional zu der Differenz festgesetzt wird.
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