DE102011104423A1 - Method for operating permanent brake of motor vehicle, involves determining difference between predetermined target-braking torque and actual-braking torque provided by permanent brake as function of predetermined target-braking torque - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Dauerbremse eines Kraftfahrzeugs der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a method for operating a retarder of a motor vehicle specified in the preamble of claim 1. Art.
Die
Es hat sich gezeigt, dass bei Dauerbremsen Abweichungen und Streuungen in der Bremsmomentengenauigkeit auftreten können, wodurch das Istbremsmoment vom Sollbremsmoment abweichen kann.It has been shown that with continuous brakes deviations and variations in the braking torque accuracy can occur, as a result of which the actual braking torque can deviate from the desired braking torque.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Dauerbremse eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, welches ein besonders präzises Betreiben der Dauerbremse ermöglicht.It is therefore an object of the present invention to provide a method for operating a retarder of a motor vehicle, which allows a particularly precise operation of the retarder.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben einer Dauerbremse eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method for operating a retarder of a motor vehicle having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.
Bei einem solchen Verfahren zum Betreiben einer Dauerbremse eines Kraftfahrzeugs wird wenigstens eine Differenz zwischen einem vorgebbaren Soll-Bremsmoment und einem in Abhängigkeit von dem vorgebbaren Soll-Bremsmoment von der Dauerbremse bereitgestellten Ist-Bremsmoment ermittelt.In such a method for operating a retarder of a motor vehicle, at least one difference between a predefinable desired braking torque and an actual braking torque provided as a function of the predefinable desired braking torque by the retarder is determined.
Erfindungsgemäß wird die Differenz in Abhängigkeit von einem ein über eine Abtriebswelle eines Motors zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitgestelltes Motormoment charakterisierenden Signal ermittelt. Mit anderen Worten wird der Kraftfahrzeug bei einer Fahrt desselbigen von dem Motor angetrieben, indem der Motor ein Motormoment bereitstellt. Dieses Motormoment wird über die Abtriebswelle des Motors von dem Motor ab- und zu angetriebenen Rädern des Kraftfahrzeugs hingeführt.According to the invention, the difference is determined as a function of a signal characterizing a motor torque provided via an output shaft of a motor for driving the motor vehicle. In other words, the motor vehicle is driven by the engine when driving the same by the engine providing an engine torque. This engine torque is derived via the output shaft of the engine from the engine and guided to driven wheels of the motor vehicle.
Bei dem Motor handelt es sich beispielsweise um eine Hubkolben-Brennkraftmaschine, welche das Motormoment über eine Kurbelwelle als die Abtriebswelle bereitstellt. Des Weiteren ist als Motor ein Elektromotor oder Hybridantrieb denkbar.The engine is, for example, a reciprocating internal combustion engine which provides the engine torque via a crankshaft as the output shaft. Furthermore, as an engine, an electric motor or hybrid drive conceivable.
Zur Darstellung einer vorgebbaren Fahrzeuggeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ist ein gewisser Betrag des Motormoments vonnöten. Das Motormoment korreliert somit zu einer Last des Motors, die der Motor aufzubringen hat, um den Kraftfahrzeug auf der vorgebbaren Fahrzeuggeschwindigkeit zu halten. Die Last wird dabei von verschiedenen Einflussgrößen, insbesondere von Fahrwiderständen, beeinflusst. Ein solcher Fahrwiderstand kann dabei von der Dauerbremse in Form seines Ist-Bremsmoments aufgebracht werden und auf den Motor wirken. Somit kann die Dauerbremse durch sein Ist-Bremsmoment auf das Motormoment einwirken.To represent a predefinable vehicle speed of the motor vehicle, a certain amount of engine torque is required. The engine torque thus correlates to a load of the engine that the engine has to apply in order to keep the motor vehicle at the predefinable vehicle speed. The load is influenced by various influencing factors, in particular by driving resistances. Such a driving resistance can be applied by the retarder in the form of its actual braking torque and act on the engine. Thus, the retarder can act on the engine torque by its actual braking torque.
Die Differenz zwischen dem Soll-Bremsmoment und dem Ist-Bremsmoment kann beispielsweise derart ermittelt werden, dass der Motor zunächst bei deaktivierter Dauerbremse betrieben wird. Dabei wird von dem Motor zur Darstellung einer vorgebbaren Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ein erstes Motormoment bereitgestellt.The difference between the desired braking torque and the actual braking torque can be determined, for example, such that the engine is initially operated when the continuous brake is deactivated. In this case, a first engine torque is provided by the engine for displaying a predeterminable speed of the motor vehicle.
Anschließend wird die Dauerbremse aktiviert und es wird ein gewünschtes Soll-Bremsmoment der Dauerbremse eingestellt. In eingeschaltetem Zustand der Dauerbremse ist von dem Motor ein gegenüber dem ausgeschalteten Zustand der Dauerbremse höheres Motormoment bereitzustellen, um die Fahrzeuggeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs darzustellen bzw. beizubehalten. Der Motor stellt somit ein zweites Motormoment bereit, welches höher ist als das erste Motormoment. Die Differenz zwischen dem ersten Motormoment und dem zweiten Motormoment ist dabei das von der Dauerbremse auf den Motor wirkende Ist-Bremsmoment, welches die vom Motor zur Darstellung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu überwindende Last gegenüber den ausgeschalteten Zustand der Dauerbremse entsprechend erhöht. Es ist auch denkbar, dass das erste Motordrehmoment zur Darstellung einer vorgebbaren Motordrehzahl verwendet wird.Subsequently, the retarder is activated and it is set a desired target braking torque of the retarder. When the retarder is switched on, the motor must provide an engine torque which is higher than the switched-off state of the retarder in order to display or maintain the vehicle speed of the motor vehicle. The engine thus provides a second engine torque, which is higher than the first engine torque. The difference between the first engine torque and the second engine torque is the actual braking torque acting on the engine by the continuous brake which correspondingly increases the load to be overcome by the engine for representing the vehicle speed compared to the deactivated state of the continuous brake. It is also conceivable that the first engine torque is used to represent a predefinable engine speed.
Anschließend kann das anhand der Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Motormoment ermittelte Ist-Bremsmoment mit dem vorgegebenen Soll-Bremsmoment verglichen und eine entsprechende Differenz zwischen dem Soll-Bremsmoment und dem Ist-Bremsmoment ermittelt werden. Daraus ist es ersichtlich, dass die Differenz zwischen dem Soll-Bremsmoment und dem Ist-Bremsmoment besonders präzise und aussagekräftig durch Erfassung entsprechender Betriebsgrößen (Motormoment) erfasst und dadurch ermittelt und nicht etwa abgeschätzt wird. Dadurch kann die Differenz zwischen dem Ist-Bremsmoment und dem Soll-Bremsmoment besonders präzise ermittelt werden, wodurch beispielsweise das gewünschte Ist-Bremsmoment der Dauerbremse durch entsprechende Vorgabe und Anpassung des Soll-Bremsmoments besonders präzise eingestellt werden kann. Dadurch ermöglicht des erfindungsgemäße Verfahren ein sehr präzises Betreiben der Dauerbremse.Subsequently, the determined based on the difference between the first and the second engine torque actual braking torque compared with the predetermined target braking torque and a corresponding difference between the desired braking torque and the actual braking torque can be determined. From this it can be seen that the difference between the desired braking torque and the actual braking torque detected in a particularly precise and meaningful way by detecting corresponding operating variables (engine torque) and thereby determined and not estimated. This can be the difference between the actual braking torque and the desired braking torque can be determined particularly precisely, whereby, for example, the desired actual braking torque of the retarder can be set particularly precisely by appropriate specification and adjustment of the desired braking torque. As a result, the method according to the invention allows a very precise operation of the retarder.
Das Ist-Bremsmoment der Dauerbremse spielt dabei eine nicht unerhebliche Rolle für Bremsmomentenverteilungsvorgänge und -übergänge, um beispielsweise ein für den Fahrer des Kraftfahrzeugs komfortables Abbremsen des Kraftfahrzeugs mittels der Dauerbremse als eine Dauerbremseinrichtung sowie mittels einer Betriebsbremseinrichtung des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen. Ferner kann anhand des Ist-Bremsmoments die Masse des Kraftfahrzeugs während des Fahrbetriebs ermittelt werden. Wird dabei beispielsweise von dem Soll-Bremsmoment der Dauerbremse ausgegangen, welches von dem Ist-Bremsmoment unterschiedlich sein kann, so kann dies zu unpräzisen Bremsmomentenverteilungsvorgängen und -übertragungen sowie zu einer unkomfortablen Abbremsung führen.The actual braking torque of the retarder plays a significant role in braking torque distribution processes and transitions, for example, to allow a comfortable for the driver of the motor vehicle deceleration of the motor vehicle by means of the retarder as a continuous braking device and by means of a service brake device of the motor vehicle. Furthermore, based on the actual braking torque, the mass of the motor vehicle can be determined during the driving operation. If, for example, it is assumed that the desired braking torque of the retarder, which may be different from the actual braking torque, this can lead to imprecise braking torque distribution processes and transmissions as well as to an uncomfortable deceleration.
Da das erfindungsgemäße Verfahren jedoch die exakte Ermittlung der Differenz zwischen dem Soll- und dem Ist-Bremsmoment ermöglicht, ist das Ist-Bremsmoment, welches durch Vorgabe des Soll-Bremsmoments durch der Dauerbremse bewirkt wird, auch tatsächlich bekannt, und so können ungenaue Bremsmomente und ein damit unkomfortables Bremsverhalten des Kraftfahrzeugs vermieden werden. Dies ermöglicht die Darstellung eines sehr komfortablen und genauen Bremstempomats zum zumindest im Wesentlichen konstant Halten der Fahrzeuggeschwindigkeit sowie zur Darstellung einer vorteilhaften Lastwechselsteuerung. Auch ist es dadurch möglich, ein sehr präzises und vorteilhaftes Verfahren zur Stabilisierung des Fahrverhaltens des Kraftfahrzeugs durchzuführen. Ferner ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren das komfortable Steuern bzw. Regeln automatisierter Getriebe für das Kraftfahrzeug, was dem Fahrkomfort zuträglich ist. Gleichzeitig ist die Differenz auf einfache und kastengünstige Weise zu ermitteln.However, since the inventive method allows the exact determination of the difference between the desired and the actual braking torque, the actual braking torque, which is caused by specification of the desired braking torque by the retarder, actually known, and so inaccurate braking torques and a thus uncomfortable braking behavior of the motor vehicle can be avoided. This allows the representation of a very comfortable and accurate Bremstempomats for at least substantially constant holding the vehicle speed and to represent an advantageous load change control. This also makes it possible to carry out a very precise and advantageous method for stabilizing the driving behavior of the motor vehicle. Furthermore, the method according to the invention makes it possible to comfortably control or regulate automated transmissions for the motor vehicle, which contributes to the driving comfort. At the same time, the difference can be determined in a simple and low-cost way.
Bei der Dauerbremse handelt es sich beispielsweise um einen hydrodynamischen Retarder, welcher auch als Flüssigkeitsretarder oder Wasserretarder bezeichnet wird. Bei einem solchen hydrodynamischen Retarder kann eine Kühleinrichtung als auch anderweitige Aggregate des Kraftfahrzeugs einen Einfluss auf das Ist-Bremsmoment haben. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden bei der Ermittlung der Differenz zwischen dem Ist- und dem Soll-Bremsmoment diese Einflüsse mitberücksichtigt, so dass die Differenz besonders präzise ermittelt werden kann.The retarder is, for example, a hydrodynamic retarder, which is also referred to as a fluid retarder or water retarder. In such a hydrodynamic retarder, a cooling device as well as other aggregates of the motor vehicle may have an influence on the actual braking torque. As part of the method according to the invention, these influences are taken into account in determining the difference between the actual and the desired braking torque, so that the difference can be determined particularly precisely.
Es ist auch denkbar einen elektrischen Retarder oder einen Hybridantrieb bei der Rekuperation als Dauerbremse vorzusehen. Des Weiteren kann auch die Betriebsbremse, die vorzugsweise als Reibbremse ausgeführt ist, und eine Motorbremse als Dauerbremse vorgesehen werden. Die Motorbremse kann als Dekompressionsbremse oder Staubremse oder eine Kombination aus Beidem ausgeführt werden.It is also conceivable to provide an electric retarder or a hybrid drive during recuperation as a retarder. Furthermore, the service brake, which is preferably designed as a friction brake, and an engine brake can be provided as a retarder. The engine brake can be designed as a decompression brake or dust brake or a combination of both.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann bei der Rekuperation oder beim Motorbremsen eine Genauigkeitssteigerung bei der Rückmeldung des Ist-Bremsmoments erreicht werden. Beim Motorbremsen könnten ein Teil der Zylinder befeuert betrieben werden, während die übrigen Zylinder keinen Kraftstoff erhalten und mittels der Dekompressionsbremse gebremst werden.By the method according to the invention can be achieved in the recuperation or engine braking an increase in accuracy in the feedback of the actual braking torque. During engine braking, a portion of the cylinders could be fired while the remaining cylinders receive fuel and are decelerated by the decompression brake.
Die Retarder können als Primär- oder Sekundärretarder vorgesehen werden. Primärretarder sind vor Kupplung und Getriebe angeordnet, während Sekundärretarder hinter dem Getriebe oder neben diesem installiert sind.The retarders can be provided as primary or secondary retarders. Primary retarders are located in front of the clutch and gearbox, while secondary retarders are installed behind or next to the gearbox.
Retarder und Motorbremsen werden in der Regel als Dauerbremse in Nutzkraftwagen mit Hubkolben-Brennkraftmaschinen eingesetzt. Elektro-Motoren und Hybridantriebe werden zunehmend in Nutzfahrzeugen eingesetzt, wobei der Einsatz in Personenkraftwagen oder Zweirädern überwiegt.Retarder and engine brakes are usually used as a retarder in commercial vehicles with reciprocating internal combustion engines. Electric motors and hybrid drives are increasingly being used in commercial vehicles, wherein the use in passenger cars or two-wheelers predominates.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird beispielsweise ein n-dimensionales Kennfeld zum Steuern bzw. Regeln der Dauerbremse durch ein 1- bis n-dimensionales Korrekturkennfeld abgeglichen. Als Signal werden ein einziger oder eine Mehrzahl das Ist-Bremsmoment charakterisierenden Ist-Werten ermittelt, anhand welcher das Korrekturkennfeld ermittelt wird. Stützstellen des Korrekturkennfelds können dabei anhand des Motormoments ermittelte Differenzen sein, wobei die Dauerbremse sozusagen gegen den Motor wirkt und den Motor abbremst. Das ermittelte Korrekturkennfeld wird zum ermitteln der Differenz mit einem Steuerkennfeld zum Steuern der Dauerbremse verglichen.In the context of the method according to the invention, for example, an n-dimensional map for controlling or regulating the continuous brake is adjusted by a 1- to n-dimensional correction map. As a signal, a single or a plurality of the actual braking torque characterizing actual values are determined based on which the correction map is determined. Support points of the correction map can be determined based on the engine torque differences, the retarder acts so to speak against the engine and brakes the engine. The determined correction map is compared to determine the difference with a control map for controlling the retarder.
Da bei dem Verfahren auch Toleranzen in den geschilderten Aggregaten und/oder Toleranzen der Kühleinrichtung erfasst und abgeglichen werden, kann die durch die Dauerbremse bereitgestellte Bremsleistung optimiert werden, die durch die installierte Kühlleistung der Kühleinrichtung begrenzt wird. Dabei hängt die Kühlleistung beispielsweise von dem Verbau unterschiedlicher Kühler und Lüfter der Kühleinrichtung ab.Since tolerances in the described units and / or tolerances of the cooling device are detected and adjusted in the method, the braking power provided by the retarder can be optimized, which is limited by the installed cooling capacity of the cooling device. The cooling capacity depends, for example, on the installation of different radiators and fans of the cooling device.
Darüber hinaus ist eine so genannte Online-Überwachung und Online-Diagnose von Leistung und Genauigkeit der Dauerbremse möglich, um gegebenenfalls Fehlfunktionen der Dauerbremse zu ermitteln oder vorherzusagen sowie eine Nachjustierung der Dauerbremse einzustellen. Weicht das Ist-Bremsmoment von dem Soll-Bremsmoment ab, so kann das Soll-Bremsmoment derart verändert und vorgegeben werden, dass sich das tatsächlich gewünschte Ist-Bremsmoment auch tatsächlich einstellt und die Dauerbremse den Kraftfahrzeug entsprechend abbremsen kann.In addition, a so-called online monitoring and online diagnosis of performance and accuracy of the retarder is possible to possibly malfunction of the retarder too determine or predict and adjust a readjustment of the retarder. If the actual braking torque deviates from the setpoint braking torque, then the nominal braking torque can be changed and specified in such a way that the actual desired actual braking torque actually sets and the retarder brake can decelerate the motor vehicle accordingly.
Die Ermittlung des Korrekturkennfelds bzw. der Stützstellen des Korrekturkennfelds kann dabei im fertig aufgebauten und montierten Kraftfahrzeug und beispielsweise während eines so genannten Tempomatbetriebs erfolgen, während dessen die Fahrzeuggeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs mittels einer Geschwindigkeitsregelungseinrichtung, welche beispielsweise die Dauerbremse umfasst, zumindest im Wesentlichen konstant gehalten wird. Das Verfahren kann dabei auf einem Rollenprüfstand oder auf einer Bremsrolle durchgeführt werden, wie es beispielsweise im Servicefall des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist.The determination of the correction map or the interpolation points of the correction map can be done in the finished constructed and assembled motor vehicle and for example during a so-called cruise operation, during which the vehicle speed of the motor vehicle by means of a speed control device, which includes, for example, the retarder is kept at least substantially constant. The method can be carried out on a chassis dynamometer or on a brake roller, as provided for example in the case of service of the motor vehicle.
Ebenso kann das Verfahren durch dynamisches Nachlernen oder Abgleichen während der Fahrt des Kraftfahrzeugs auf der Straße oder auf einer Prüfstrecke durchgeführt werden. Ebenso möglich ist es, das Verfahren beim Betreiben der Dauerbremse gegen den Motor mit demontierter Gelenkwelle durchzuführen, wie es beispielsweise im Servicefall in einer Werkstatt des Kraftfahrzeugs vorkommen kann.Likewise, the method can be performed by dynamically re-learning or balancing while driving the motor vehicle on the road or on a test track. It is also possible to carry out the method when operating the retarder against the engine with disassembled propeller shaft, as may occur, for example, in case of service in a workshop of the motor vehicle.
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Legal Events
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