DE102020207297A1

DE102020207297A1 - Fahrzeuggeschwindigkeitssteuersystem und verfahren zursteuerung der verzögerungsenergie eines fahrzeugs

Info

Publication number: DE102020207297A1
Application number: DE102020207297.3A
Authority: DE
Inventors: Francois Stander; Sean P. West
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2019-07-08
Filing date: 2020-06-10
Publication date: 2021-01-14
Also published as: CN112265536A; US11505086B2; US20210009003A1

Abstract

Es werden ein Geschwindigkeitssteuersystem zum Steuern der Verzögerungsenergie eines Fahrzeugs und ein Verfahren zum Steuern der Verzögerungsenergie eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das System beinhaltet eine Energiespeichervorrichtung, die konfiguriert ist, um die Verzögerungsenergie des Fahrzeugs zu absorbieren und zu speichern. Die Energiespeichervorrichtung umfasst eine Leistungsabsorptionsgrenze, die zumindest teilweise durch eine Temperatur und einen Ladezustand der Energiespeichervorrichtung bestimmt wird. Das System beinhaltet ferner einen nicht energiespeichernden Retarder, der konfiguriert ist, um die Verzögerungsenergie des Fahrzeugs zu absorbieren, und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um die Verzögerungsenergie bis zur Leistungsabsorptionsgrenze an die Energiespeichervorrichtung zu leiten und einen verbleibenden Teil der Verzögerungsenergie an den nicht energiespeichernden Retarder zu leiten.

Description

Hintergrund
Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann durch verschiedene Mechanismen gesteuert werden, beispielsweise durch Bremsen und andere Verzögerungsvorrichtungen. Bremsen und Retarder können verwendet werden, um ein Fahrzeug zu verlangsamen oder eine Beschleunigung zu verhindern, wie etwa während einer Abwärtsbewegung eines Fahrzeugs einen Hang hinunter. Herkömmliche Bremsen und Retarder können Energie verschwenden, wenn die kinetische und/oder Gravitationsenergie des Fahrzeugs unter Verwendung solcher herkömmlichen Brems- oder Verzögerungsvorrichtungen wie Motorbremsen, Betriebsbremsen, Getriebe-Retarder oder elektrischen Retardern in Wärme umgewandelt wird.
Zusammenfassung
Verschiedene Aspekte von Beispielen der vorliegenden Offenbarung sind in den Ansprüchen dargelegt.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Geschwindigkeitssteuersystem zum Steuern der Verzögerungsenergie eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das System beinhaltet eine Energiespeichervorrichtung, die konfiguriert ist, um die Verzögerungsenergie des Fahrzeugs zu absorbieren und zu speichern, und die eine Leistungsaufnahmegrenze aufweist, die zumindest teilweise durch eine Temperatur und einen Ladezustand der Energiespeichervorrichtung bestimmt wird, einen nicht energiespeichernden Retarder, der konfiguriert ist, um die Verzögerungsenergie des Fahrzeugs zu absorbieren, und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um die Verzögerungsenergie zu der Energiespeichervorrichtung bis zu der Leistungsaufnahmegrenze zu leiten und einen verbleibenden Teil der Verzögerungsenergie zu dem nicht energiespeichernden Retarder zu leiten.
Der nicht energiespeichernde Retarder kann einen ungekühlten Retarder beinhalten. Der ungekühlte Retarder kann eine Motorbremse und/oder einen elektrischen Retarder beinhalten. Der ungekühlte Retarder weist eine Absorptionsgrenze für ungekühlte Retarder auf, wobei die Steuerung konfiguriert sein kann, um die Verzögerungsenergie an den ungekühlten Retarder bis zur Absorptionsgrenze für ungekühlten Retarder zu leiten. Das System kann einen zweiten nicht energiespeichernden Retarder beinhalten, der konfiguriert ist, um die Verzögerungsenergie des Fahrzeugs zu absorbieren, wobei die Steuerung ferner konfiguriert sein kann, um einen dritten Teil der Verzögerungsenergie an den zweiten nicht energiespeichernden Retarder zu leiten. Der zweite nicht energiespeichernde Retarder kann eine gekühlte Verzögerungsvorrichtung beinhalten. Die gekühlte Verzögerungsvorrichtung kann einen Getriebe-Retarder und/oder eine Reibungsbremse beinhalten. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um die Absorption der Verzögerungsenergie des Fahrzeugs zu priorisieren, indem die Verzögerungsenergie in der Reihenfolge der Energiespeichervorrichtung, des nicht energiespeichernden Retarders und des zweiten nicht energiespeichernden Retarders geleitet wird.
Entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Steuern der Verzögerungsenergie eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet das Bestimmen eines Ladezustands einer Energiespeichervorrichtung des Fahrzeugs, das Bestimmen einer Temperatur der Energiespeichervorrichtung des Fahrzeugs, das Bestimmen einer Leistungsaufnahmegrenze der Energiespeichervorrichtung auf Grundlage der Temperatur der Energiespeichervorrichtung und des Ladezustands der Energiespeichervorrichtung, das Absorbieren eines ersten Teils der Verzögerungsenergie mit der Energiespeichervorrichtung bis zu der Leistungsaufnahmegrenze und das Absorbieren eines zweiten Teils der Verzögerungsenergie mit einem nicht energiespeichernden Retarder.
Das Absorbieren des zweiten Teils der Verzögerungsenergie kann das Absorbieren des zweiten Teils der Verzögerungsenergie mit einem ungekühlten Retarder beinhalten. Das Absorbieren des zweiten Teils der Verzögerungsenergie mit dem ungekühlten Retarder kann das Absorbieren des zweiten Teils der Verzögerungsenergie mit einer Motorbremse und/oder einem elektrischen Retarder beinhalten. Das Absorbieren des zweiten Teils der Verzögerungsenergie mit dem ungekühlten Retarder kann das Absorbieren des zweiten Teils der Verzögerungsenergie mit dem ungekühlten Retarder bis zu einer Absorptionsgrenze für ungekühlte Retarder beinhalten. Das Verfahren kann ferner das Absorbieren eines dritten Teils der Verzögerungsenergie mit einem zweiten nicht energiespeichernden Retarder beinhalten. Das Absorbieren des dritten Teils der Verzögerungsenergie mit dem zweiten nicht energiespeichernden Retarder kann das Absorbieren des dritten Teils der Verzögerungsenergie mit einer gekühlten Verzögerungsvorrichtung beinhalten. Das Absorbieren des dritten Teils der Verzögerungsenergie mit der gekühlten Verzögerungsvorrichtung kann das Absorbieren des dritten Teils der Verzögerungsenergie mit einem Getriebe-Retarder und/oder einer Reibungsbremse beinhalten. Das Verfahren kann das Priorisieren der Absorption der Verzögerungsenergie des Fahrzeugs in der Reihenfolge der Energiespeichervorrichtung, des nicht energiespeichernden Retarders und des zweiten nicht energiespeichernden Retarders beinhalten. Das Verfahren kann ferner das Bestimmen der Verzögerungsenergie als eine gewünschte Verzögerung des Fahrzeugs während der Bewegung des Fahrzeugs beinhalten.
Die oben genannten und andere Funktionen werden aus der folgenden Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich.
Figurenliste
Die detaillierte Beschreibung der Zeichnungen bezieht sich auf die beigefügten Figuren, in denen:

1 ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
2 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugsteuersystems entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
3 ein Diagramm darstellt, das die Leistung der Energiespeichervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
4 ein Diagramm darstellt, das die Verzögerungsleistung über die Zeit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
5 ein Verfahren zum Steuern der Verzögerungsenergie eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
Gleiche Bezugszahlen werden verwendet, um gleiche Elemente in den einzelnen Figuren zu bezeichnen.

Ausführliche Beschreibung
Mindestens eine beispielhafte Ausführungsform des Gegenstands dieser Offenbarung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 der Zeichnungen erläutert.
1 veranschaulicht ein Fahrzeug 100 entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das Fahrzeug 100 in der dargestellten Ausführungsform ist ein knickgelenkter Muldenkipper mit Rädern 102, einer Steuerung 104, einem Motor 106 (z. B. einem Dieselmotor), einem Getriebe 108, einem Retarder 110, einer Fahrerkabine 111, einer Bedienerschnittstelle 112 und Betriebsbremsen 114. Wie hierin verwendet, kann der Retarder 110 mehrere oder einen hydraulischen, hydrodynamischen oder Getriebe-Retarder und/oder einen elektrischen Retarder, wie beispielsweise einen Wirbelstrom-Retarder, beinhalten, um ein nicht einschränkendes Beispiel zu nennen. Ein Retarder, wie der Begriff in der gesamten vorliegenden Offenbarung verwendet wird, beinhaltet und kann sich jedoch auf jede Art von Retarder oder Verzögerungsvorrichtung beziehen, einschließlich, ohne Einschränkung, einer oder mehrerer Bremsvorrichtungen, wie etwa einer Betriebsbremse oder einer anderen Reibungsbremse und/oder einer Motorbremse oder Abgasbremse.
Das Fahrzeug 100 einer oder mehrerer Ausführungsformen beinhaltet ein beliebiges Fahrzeug, das für den Einsatz im Gelände oder auf der Straße konfiguriert oder ausgelegt ist, einschließlich, in einem nicht einschränkenden Satz von Beispielen, ein Fahrzeug, das für Bau, Land- und Forstwirtschaft oder den Bergbau verwendet wird. Das in 1 dargestellte Fahrzeug 100 ist ein knickgelenkter Muldenkipper, aber das Fahrzeug 100 kann in nicht einschränkenden Beispielen auch ein Baggerlader, eine Raupe, ein Bagger, ein Fäller-Bündler, ein Forwarder, eine Erntemaschine, ein Kniehebellader, ein Motorgrader, ein Schaber, ein Skidder, ein Kompaktlader, ein Raupenlader oder ein anderer Lastkraftwagen oder ein anderes Fahrzeug sein. Das Fahrzeug 100 der dargestellten Ausführungsform greift über sechs Räder 102 in den Boden ein. Diese Räder stützen das Fahrzeug 100 auf dem Boden ab, aber alternative Ausführungsformen können alternative bodeneingreifende Komponenten wie etwa Raupenketten beinhalten.
Unter Bezugnahme auf 2 mit fortgesetzter Bezugnahme auf 1 ist das Getriebe 108 der dargestellten Ausführungsform ein mechanisches Mehrganggetriebe, das operativ mit dem Motor 106 und operativ mit Rädern 102 über Zwischenantriebskomponenten wie eine Antriebswelle, ein Differential, eine Achse und einen Achsgetriebe verbunden ist. Alternative Ausführungsformen können unterschiedliche Getriebetypen verwenden, einschließlich anderer Arten von Mehrganggetrieben (d. h. Getriebe mit einem veränderbaren Verhältnis von Ausgangsdrehzahl zu Eingangsdrehzahl), wie etwa hydraulische Getriebe, stufenlose Getriebe und unendlich stufenlose Getriebe. Der Retarder 110 der dargestellten Ausführungsform ist ein hydraulischer Retarder und kann auch als hydrodynamischer Retarder bezeichnet werden, der in das Getriebe 108 integriert ist und daher als Getriebe-Retarder bezeichnet werden kann. Alternative Ausführungsformen können verschiedene Retardertypen verwenden, wie etwa einen Motorbrems-Retarder, Abgasbrems-Retarder oder elektrischen Retarder (z. B. einen Wirbelstrom-Retarder). In bestimmten Ausführungsformen können mehrere Retarder und Retardertypen verwendet werden, um die Verzögerungsenergie des Fahrzeugs 100 zu absorbieren. Wenn der Retarder 110 ausgerückt ist, liefert er keinen hydraulischen Widerstand oder keine Verzögerungskraft, außer bei geringfügigen Effekten wie Luftwiderstandsverlusten. Wenn der Retarder 110 eingerückt ist, wie etwa auf einen Befehl von der Steuerung 104 zum Einrücken, liefert er einen hydraulischen Widerstand, der der Drehung von Komponenten im Antriebsstrang des Fahrzeugs 100 entgegenwirkt. Dieser hydraulische Widerstand führt zu einer Verzögerungskraft, die dazu neigt, das Fahrzeug 100 zu verlangsamen, oder zu einem negativen Drehmoment führt. Der vom Retarder 110 erzeugte hydraulische Widerstand kann variiert werden, wodurch der Retarder 110 eine variable Verzögerungskraft erreichen kann.
Die in den 1 und 2 gezeigte Steuerung 104 beinhaltet einen Mikroprozessor, der operativ mit dem Speicher und der Eingangs-/Ausgangsschaltung gekoppelt ist. Die Steuerung 104 steht unter anderem in elektrischer Verbindung mit dem Motor 106, dem Retarder 110 und der Bedienerschnittstelle 112, so dass sie Signale von diesen Komponenten empfangen oder Signale an diese Komponenten senden kann. Jede Komponente kann direkt operativ an die Steuerung 104 (z. B. über einen Kabelbaum oder Funksendeempfänger) oder indirekt operativ an die Steuerung 104 gekoppelt sein (z. B. über Zwischenkomponenten wie etwa andere Steuerungen), aber in jedem Fall können elektrische Signale zwischen der Steuerung 104 und der Komponente kommuniziert werden. Die Zwischenkomponenten können elektrische Signale ohne Modifikation zwischen der Steuerung 104 und der Komponente weitergeben oder solche Signale verarbeiten.
Eine Fahrerkabine 111, wie in 1 gezeigt, stellt eine Station für einen Bediener bereit, um das Fahrzeug 100 zu steuern, und beinhaltet die Bedienerschnittstelle 112, ein Bremspedal, ein Lenkrad, ein Gaspedal und andere Bedienereingaben, wie etwa Schalter und Tasten, um bestimmte Funktionen zu aktivieren und zu deaktivieren. Ein Bediener verwendet Bedienereingaben, um die Bewegung des Fahrzeugs 100 zu steuern. In einigen Ausführungsformen kann ein Fahrzeugbefehl von der Steuerung 104 am Fahrzeug 100 ausgegeben oder modifiziert werden, beispielsweise ein Fahrzeugbefehl, der konfiguriert ist, um die Fahrzeuggeschwindigkeit (z. B. Verzögerungssteuerung, Tempomat, Geschwindigkeitsbegrenzer), die Traktion (z. B. Antriebssteuerung mit begrenztem Schlupf) oder den Fahrzeugbetrieb (z. B. GPS-gesteuerter autonomer oder halbautonomer Betrieb) zu verwalten. Die Bedienerschnittstelle 112 beinhaltet eine oder mehrere Verzögerungssteuerfunktionen, einschließlich unter anderem einen Abwärtsfahrtsteuerschalter, der konfiguriert ist, um die Geschwindigkeit oder Verzögerung zu steuern, wenn das Fahrzeug 100 einen Hang hinabfährt, Schalter zum Erhöhen und Verringern der Verzögerung, um die vom Fahrzeug 100 gesteuerte Menge an Verzögerungsenergie zu erhöhen oder zu verringern. In einer Ausführungsform kann der Bediener des Fahrzeugs 100 die Verzögerung des Fahrzeugs 100 über die Bedienerschnittstelle 112 steuern.
Betriebsbremsen 114, wie in den 1 und 2 gezeigt, können herkömmliche Reibungsbremsen sein, wie etwa Scheibenbremsen (nass oder trocken), die in eine Achse integriert sind. Während Betriebsbremsen 114 verwendet werden können, um das Fahrzeug 100 zu verlangsamen oder anzuhalten, verursacht eine solche Verwendung Verschleiß an einem Reibungsbremssystem und erzeugt lokale Wärme an den Bremsen. Ein solcher Verschleiß kann unerwünscht sein, da dies zu Kosten für die Wartung oder den Austausch von Bremskomponenten führen kann. Das Erzeugen von lokaler Wärme an den Betriebsbremsen 114 kann aus mehreren Gründen unerwünscht sein. Erstens kann die von Betriebsbremsen 114 erzeugte Wärme an die Umgebung abgeführt werden, was Kühlkomponenten wie etwa Kühlkörper oder Kühlkreisläufe erfordert. Zweitens kann die Wärme, die durch die Verwendung von Betriebsbremsen 114 erzeugt wird, einen Bremskraftschwund verursachen und die Leistung der Betriebsbremsen 114 reduzieren. Das Verwenden von Betriebsbremsen 114 auf einer Routinebasis, wie etwa bei einem Fahrzeug, das nahezu kontinuierlich an einem Arbeitsplatz betrieben wird, oder die starke Nutzung der Betriebsbremse 114 über einen kurzen Zeitraum, wie etwa das Verlangsamen des Fahrzeugs 100, wenn es beladen ist und einen Berg hinab fährt, kann erheblichen Verschleiß verursachen und erhebliche Wärmemengen erzeugen. Die Verwendung eines Retarders in diesen Anwendungen kann den Verschleiß der Betriebsbremse reduzieren und die erzeugte Wärme besser ableiten und eine weniger komplexe oder kostspielige Bremskonstruktion ermöglichen, eine Wartung der Bremse vermeiden und Bremskraftschwund vermeiden.
2 stellt ferner ein Steuersystem 300 zum Steuern der Fahrzeuggeschwindigkeit oder Verzögerungsenergie dar. Wie in 2 gezeigt, beinhalten das System 300 und das Fahrzeug 100 der dargestellten Ausführungsform ferner eine Energiespeichervorrichtung 120. In einer oder mehreren Ausführungsformen ist die Energiespeichervorrichtung 120 konfiguriert, um Verzögerungsenergie des Fahrzeugs 100 zu absorbieren und zu speichern. Die Energiespeichervorrichtung 100 kann eine oder mehrere Batterien, Kondensatoren, Akkumulatoren und/oder andere Komponenten beinhalten, die konfiguriert sind, um Energie zu speichern.
3 ist ein Diagramm, das die verfügbare Ladung oder Absorption von der Energiespeichervorrichtung 120 in Bezug auf einen Ladezustand 122 der Energiespeichervorrichtung 120 und eine Temperatur 124 der Energiespeichervorrichtung 120 darstellt. 4 ist ein Diagramm, das die Verzögerungsenergie darstellt, die mit dem System 300 über die Zeit absorbiert wird. Das in 2 dargestellte System 300 beinhaltet die Energiespeichervorrichtung 120, die konfiguriert ist, um Verzögerungsenergie des Fahrzeugs 100 zu absorbieren und zu speichern. In weiteren Ausführungsformen beinhalten das Fahrzeug 100 und/oder das System 300 mehrere Energiespeichervorrichtungen 120. Die Energiespeichervorrichtung 120 beinhaltet eine Leistungsabsorptionsgrenze 126, die weiter in 4. Die Leistungsabsorptionsgrenze 126 der Energiespeichervorrichtung 120 wird zumindest teilweise durch die Temperatur 124 der Energiespeichervorrichtung 120 und den Ladezustand 122 der Energiespeichervorrichtung 120 bestimmt, wie durch die Linien 130, 132 in 3.
Unter Bezugnahme auf das Diagramm von 4 ist die Verzögerungsenergie entlang der Y-Achse als Verzögerungsleistung in Kilowatt dargestellt. Das System 300 einer Ausführungsform beinhaltet ferner einen nicht energiespeichernden Retarder 310, der konfiguriert ist, um die Verzögerungsenergie des Fahrzeugs 100 zu absorbieren. Der nicht energiespeichernde Retarder 310 kann einen beliebigen Retarder beinhalten, der konfiguriert ist, um Brems- oder Verzögerungsenergie zu absorbieren, aber diese Energie nicht zu speichern, wie etwa in nicht einschränkenden Beispielen einen oder mehrere von dem Retarder 110, der Motorbremse 312 des Motors 106 und der Abgasbremse (nicht gezeigt), der Betriebsbremse 114 oder einer anderen Reibungsbremse, einem elektrischen Retarder und/oder einer anderen Verzögerungs- oder Bremsvorrichtung.
Das System 300 beinhaltet die Steuerung 104, die konfiguriert ist, um die Verzögerungsenergie oder mindestens einen ersten Teil 320 der Verzögerungsenergie bis zur Leistungsabsorptionsgrenze 126 an die Energiespeichervorrichtung 120 zu leiten. Die Steuerung 104 des Systems 300 ist ferner konfiguriert, um einen verbleibenden oder zweiten Teil 322 der Verzögerungsenergie oder den Teil, der nicht an die Energiespeichervorrichtung 120 geleitet wird, an den nicht energiespeichernden Retarder 310 zu leiten. In einer zusätzlichen Ausführungsform beinhaltet der nicht energiespeichernde Retarder 310 mehrere nicht energiespeichernde Retarder 310, so dass die Steuerung 104 des Systems 300 ferner konfiguriert ist, um den verbleibenden Teil 322 der Verzögerungsenergie oder den Teil, der nicht an die Energiespeichervorrichtung 120 geleitet wird, an einen ersten der nicht energiespeichernden Retarder 310, einen zweiten nicht energiespeichernden Retarder 310 und in zusätzlichen Ausführungsformen einen dritten nicht energiespeichernden Retarder 310 zu leiten. Das System 300 kann eine beliebige Anzahl von energiespeichernden oder nicht energiespeichernden Retardern 310 gemäß dem Betrieb der hier beschriebenen Ausführungsformen beinhalten. Das System 300 einer Ausführungsform ist konfiguriert, um die Absorption der Verzögerungsenergie des Fahrzeugs 100 durch Leiten der Verzögerungsenergie in der Reihenfolge der Energiespeichervorrichtung 120, des nicht energiespeichernden Retarders 310 und des zweiten nicht energiespeichernden Retarders zu priorisieren. In einer weiteren Ausführungsform ist das System 300 konfiguriert, um die Absorption der Verzögerungsenergie des Fahrzeugs 100 durch Leiten der Verzögerungsenergie in der Reihenfolge der Energiespeichervorrichtung 120, des nicht energiespeichernden Retarders 310, des zweiten nicht energiespeichernden Retarders 310 und beliebiger zusätzlicher nicht energiespeichernder Retarder zu priorisieren.
Bezugnehmend auf 4 unter weiterer Bezugnahme auf die 1-3 beinhaltet einer oder mehrere der nicht energiespeichernden Retarder 310 einer Ausführungsform einen ungekühlten Retarder. Der ungekühlte Retarder kann einen oder mehrere von einer Motor- oder Abgasbremse, einem Getriebe oder einem anderen mechanischen Retarder, einem elektrischen Retarder oder einer ungekühlten Reibungsbremse beinhalten, um nicht einschränkende Beispiele zu nennen. Der nicht energiespeichernde Retarder 310 einer Ausführungsform beinhaltet einen gekühlten Retarder, wie etwa eine Reibungs- oder Betriebsbremse mit einem oder mehreren Kühlkreisläufen. Ein ungekühlter Retarder einer Ausführungsform weist eine Absorptionsgrenze 324 des ungekühlten Retarders auf, wie in 4 gezeigt, wobei der ungekühlte Retarder nicht in der Lage ist, zusätzliche Verzögerungsenergie zu absorbieren oder nicht konfiguriert ist, um diese weiter zu absorbieren. Dementsprechend ist die Steuerung 104 einer Ausführungsform konfiguriert, um die Verzögerungsenergie an den ungekühlten Retarder bis zur Absorptionsgrenze des ungekühlten Retarders zu leiten, bevor zusätzliche Verzögerungsenergie an den gekühlten Retarder geleitet wird. Der/die gekühlte(n) und ungekühlte(n) Retarder leitet/leiten Energie als Wärme an die Atmosphäre ab, während die Energiespeichervorrichtung 120 die Verzögerungsenergie absorbiert und speichert.
Das System 300 einer Ausführungsform gibt dem ungekühlten Retarder im Vergleich zu dem gekühlten Retarder aus einem oder mehreren Gründen in bestimmten Ausführungsformen Priorität. Der gekühlte Retarder kann Verschleißelemente beinhalten, wie etwa verschleißbare Betriebsbremsbeläge in einem nicht einschränkenden Beispiel, so dass die Wartung und Instandhaltung des Fahrzeugs 100 bei reduzierter Verwendung eines gekühlten Retarders/gekühlter Retarder reduziert wird. Ferner kann der Betrieb des gekühlten Retarders/der gekühlten Retarder Energie erfordern, so dass der Gesamtenergieverbrauch des Systems mit verringerter Verwendung des gekühlten Retarders/der gekühlten Retarder reduziert werden kann.
In dem System 300 mit einem zweiten nicht energiespeichernden Retarder ist die Steuerung 104 konfiguriert, um einen dritten Teil der Verzögerungsenergie an den zweiten nicht energiespeichernden Retarder zu leiten. In Ausführungsformen mit einem dritten nicht energiespeichernden Retarder ist die Steuerung 104 konfiguriert, um einen vierten Teil der Verzögerungsenergie an den dritten nicht energiespeichernden Retarder zu leiten.
Unter Bezugnahme auf 5 beinhaltet die vorliegende Offenbarung ferner ein Verfahren 400 zum Steuern der Verzögerungsenergie des Fahrzeugs 100. Das Verfahren 400 beinhaltet bei Schritt 410 das Bestimmen des Ladezustands 122 der Energiespeichervorrichtung 120 des Fahrzeugs 100. Das Verfahren 400 beinhaltet ferner bei Schritt 412 das Bestimmen der Temperatur 124 der Energiespeichervorrichtung 120 des Fahrzeugs 100. Das Verfahren 400 beinhaltet bei Schritt 414 ferner das Bestimmen der Leistungsabsorptionsgrenze 126 der Energiespeichervorrichtung 120 auf Grundlage der Temperatur 124 der Energiespeichervorrichtung 120 und des Ladezustands 122 der Energiespeichervorrichtung 120. Das Verfahren 400 beinhaltet bei Schritt 416 ferner das Absorbieren des ersten Teils 320 der Verzögerungsenergie mit der Energiespeichervorrichtung 120 bis zur
Leistungsabsorptionsgrenze 126. Das Verfahren 400 beinhaltet bei Schritt 418 ferner das Absorbieren des zweiten Teils 322 der Verzögerungsenergie mit dem nicht energiespeichernden Retarder 310.
Das Verfahren 400 zusätzlicher Ausführungsformen beinhaltet das Absorbieren des zweiten Teils der Verzögerungsenergie mit einem ungekühlten Retarder. Das Verfahren 400 zusätzlicher Ausführungsformen beinhaltet das Absorbieren des zweiten Teils der Verzögerungsenergie mit einer Motorbremse, einem Getriebe-Retarder, einem elektrischen Retarder und/oder einer Reibungsbremse. Das Absorbieren des zweiten Teils der Verzögerungsenergie mit dem ungekühlten Retarder beinhaltet in bestimmten Ausführungsformen das Absorbieren des zweiten Teils der Verzögerungsenergie mit dem ungekühlten Retarder bis zu einer Absorptionsgrenze für einen ungekühlten Retarder. Das Verfahren 400 einer Ausführungsform beinhaltet ferner das Absorbieren eines dritten Teils der Verzögerungsenergie mit einem zweiten nicht energiespeichernden Retarder. Das Absorbieren des dritten Teils der Verzögerungsenergie mit dem zweiten nicht energiespeichernden Retarder beinhaltet in einer Ausführungsform das Absorbieren des dritten Teils der Verzögerungsenergie mit einer gekühlten Verzögerungsvorrichtung. Das Absorbieren des dritten Teils der Verzögerungsenergie mit der gekühlten Verzögerungsvorrichtung beinhaltet in einer Ausführungsform das Absorbieren des dritten Teils der Verzögerungsenergie mit einer Reibungsbremse. Das Verfahren 400 beinhaltet in einer Ausführungsform das Priorisieren der Absorption der Verzögerungsenergie des Fahrzeugs in der Reihenfolge der Energiespeichervorrichtung, des nicht energiespeichernden Retarders und des zweiten nicht energiespeichernden Verögerers. Das Verfahren 400 beinhaltet ferner das Bestimmen der Verzögerungsenergie als eine gewünschte Verzögerung des Fahrzeugs 100 während der Bewegung des Fahrzeugs 100.
Ohne den Umfang, die Auslegung oder die Anwendung der nachstehend aufgeführten Ansprüche in irgendeiner Weise einzuschränken, wird anerkannt, dass das Fahrzeug 100, das System 300, die Steuerung 104 und das Verfahren 400 der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ermöglichen, dass mindestens ein Teil der Verzögerungsenergie, die von dem Fahrzeug 100 während des Abwärtsfahrens oder eines anderen Geschwindigkeitssteuerungsereignisses des Fahrzeugs 100 absorbiert wird, gespeichert und später für den Fahrzeugantrieb oder eine andere Verwendung, eine Anbringung oder eine andere Verwendung oder eine andere Verwendung entladen wird. Ferner ermöglichen das Fahrzeug 100, das System 300, die Steuerung und das Verfahren 400 die Verwendung der Energiespeichervorrichtung(en) 120 mit dem/den nicht energiespeichernden Retarder(n) 310, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass der Bediener plötzliche Änderungen im Verzögerungsverhalten des Fahrzeugs 100 beobachtet. Noch weiter erhöhen das Fahrzeug 100, das System 300, die Steuerung und das Verfahren 400 die Effizienz und Lebensdauer des Fahrzeugs 100, indem der Speicherung der Verzögerungsenergie in der/den Energiespeichervorrichtung(en) 120 Vorrang vor dem Verschwenden der Energie durch Verwendung des/der nicht energiespeichernden Retarders/Retarder 310 eingeräumt wird. Gleichermaßen verbessern das Fahrzeug 100, das System 300, die Steuerung und das Verfahren 400 die Effizienz und Lebensdauer weiter und reduzieren den Verschleiß an Fahrzeugkomponenten, indem ungekühlten Retardern 310 Vorrang vor der Nutzung von gekühlten Retardern und der maximalen Verzögerungsleistung gegeben wird, die von ungekühlten Retardern 310 verfügbar ist.
Wie hierin verwendet, wird „z. B.“ verwendet, um Beispiele nicht einschränkend auflisten zu müssen, und dies hat die gleiche Bedeutung wie andere illustrative Formulierungen, wie z. B. „einschließlich“, „einschließlich, aber nicht beschränkt auf“ und „einschließlich ohne Einschränkung“. Wie hierin verwendet, soweit nicht anderweitig eingeschränkt oder geändert, bezeichnen Listen mit Elementen, die durch konjunktive Ausdrücke (z. B. „und“) getrennt sind und denen auch der Ausdruck „eine oder mehrere von“ oder „mindestens eine von“ vorangestellt ist, Konfigurationen oder Anordnungen, die möglicherweise einzelne Elemente der Liste oder eine Kombination daraus umfassen. Zum Beispiel weisen „mindestens eines von A, B und C“ und „eines oder mehrere von A, B und C“ jeweils auf die Möglichkeit hin, dass nur A, nur B, nur C oder eine Kombination von zwei oder mehr von A, B und C (A und B; A und C; B und C; B und C; oder A, B und C) möglich ist. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein“, „eine“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen beinhalten, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes anzeigt. Darüber hinaus sind „umfasst“, „beinhaltet“ und ähnliche Formulierungen dazu bestimmt, das Vorhandensein bestimmter Merkmale, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten anzugeben, schließen aber nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon aus.
Während die vorliegende Offenbarung in den Zeichnungen und der vorstehenden Beschreibung ausführlich veranschaulicht und beschrieben wurde, hat diese Veranschaulichung und Beschreibung keinen einschränkenden Charakter, wobei davon ausgegangen wird, dass die veranschaulichende(n) Ausführungsform(en) gezeigt und beschrieben wurden und dass alle Änderungen und Modifikationen, die im Sinne der vorliegenden Offenbarung sind, geschützt werden sollen. Alternative Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung enthalten möglicherweise nicht alle der beschriebenen Merkmale, können aber dennoch zumindest einige der Vorteile dieser Merkmale nutzen. Durchschnittsfachleute können ihre eigenen Implementierungen entwickeln, die eines oder mehrere der Merkmale der vorliegenden Offenbarung beinhalten und in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

Claims

Geschwindigkeitssteuersystem zum Steuern der Verzögerungsenergie eines Fahrzeugs, wobei das System Folgendes umfasst: eine Energiespeichervorrichtung, die konfiguriert ist, um die Verzögerungsenergie des Fahrzeugs zu absorbieren und zu speichern, und die eine Leistungsabsorptionsgrenze aufweist, die zumindest teilweise durch eine Temperatur und einen Ladezustand der Energiespeichervorrichtung bestimmt wird; einen nicht energiespeichernder Retarder, der konfiguriert ist, um die Verzögerungsenergie des Fahrzeugs zu absorbieren; und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um die Verzögerungsenergie bis zur Leistungsabsorptionsgrenze an die Energiespeichervorrichtung zu leiten und einen verbleibenden Teil der Verzögerungsenergie an den nicht energiespeichernden Retarder zu leiten.
System nach Anspruch 1, wobei der nicht energiespeichernde Retarder einen ungekühlten Retarder umfasst.
System nach Anspruch 2, wobei der ungekühlte Retarder mindestens eine Motorbremse und einen elektrischen Retarder umfasst.
System nach Anspruch 2 oder 3, wobei der ungekühlte Retarder eine Absorptionsgrenze für ungekühlte Retarder aufweist, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um die Verzögerungsenergie an den ungekühlten Retarder bis zur Absorptionsgrenze des ungekühlten Retarders zu leiten.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend einen zweiten nicht energiespeichernden Retarder, der konfiguriert ist, um die Verzögerungsenergie des Fahrzeugs zu absorbieren, wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um einen dritten Teil der Verzögerungsenergie zu dem zweiten nicht energiespeichernden Retarder zu leiten.
System nach Anspruch 5, wobei der zweite nicht energiespeichernde Retarder eine gekühlte Verzögerungsvorrichtung umfasst.
System nach Anspruch 6, wobei die gekühlte Verzögerungsvorrichtung mindestens einen Getriebe-Retarder und/oder eine Reibungsbremse umfasst.
System nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um die Absorption der Verzögerungsenergie des Fahrzeugs zu priorisieren, indem die Verzögerungsenergie in der Reihenfolge der Energiespeichervorrichtung, des nicht energiespeichernden Retarders und des zweiten nicht energiespeichernden Retarders geleitet wird.
Verfahren zum Steuern der Verzögerungsenergie eines Fahrzeugs, umfassend: Bestimmen eines Ladezustands einer Energiespeichervorrichtung des Fahrzeugs, Bestimmen einer Temperatur der Energiespeichervorrichtung des Fahrzeugs, Bestimmen einer Leistungsabsorptionsgrenze der Energiespeichervorrichtung auf Grundlage der Temperatur der Energiespeichervorrichtung und des Ladezustands der Energiespeichervorrichtung; Absorbieren eines ersten Teils der Verzögerungsenergie mit der Energiespeichervorrichtung bis zur Leistungsabsorptionsgrenze; und Absorbieren eines zweiten Teils der Verzögerungsenergie mit einem nicht energiespeichernden Retarder.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Absorbieren des zweiten Teils der Verzögerungsenergie das Absorbieren des zweiten Teils der Verzögerungsenergie mit einem ungekühlten Retarder umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Absorbieren des zweiten Teils der Verzögerungsenergie mit dem ungekühlten Retarder das Absorbieren des zweiten Teils der Verzögerungsenergie mit mindestens einer Motorbremse und einem elektrischen Retarder umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Absorbieren des zweiten Teils der Verzögerungsenergie mit dem ungekühlten Retarder das Absorbieren des zweiten Teils der Verzögerungsenergie mit dem ungekühlten Retarder bis zu einer Absorptionsgrenze für einen ungekühlten Retarder umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, ferner umfassend das Absorbieren eines dritten Teils der Verzögerungsenergie mit einem zweiten nicht energiespeichernden Retarder.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Absorbieren des dritten Teils der Verzögerungsenergie mit dem zweiten nicht energiespeichernden Retarder das Absorbieren des dritten Teils der Verzögerungsenergie mit einer gekühlten Verzögerungsvorrichtung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Absorbieren des dritten Teils der Verzögerungsenergie mit der gekühlten Verzögerungsvorrichtung das Absorbieren des dritten Teils der Verzögerungsenergie mit einem Getriebe-Retarder und/oder einer Reibungsbremse umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, ferner umfassend das Priorisieren der Absorption der Verzögerungsenergie des Fahrzeugs in der Reihenfolge der Energiespeichervorrichtung, des nicht energiespeichernden Retarders und des zweiten nicht energiespeichernden Retarders.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16, ferner umfassend das Bestimmen der Verzögerungsenergie als eine gewünschte Verzögerung des Fahrzeugs während der Bewegung des Fahrzeugs.