DE3905794A1 - Verfahren zum bremsen eines fahrzeuges - Google Patents
Verfahren zum bremsen eines fahrzeugesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bremsen eines
Fahrzeuges mit einem verstellbaren hydrostatischen Ge
triebe, bei dem die Antriebsmaschine ein Schleppmoment
aufnimmt und nach Überschreiten des von der Antriebsma
schine maximal aufnehmbaren Schleppmoments die Bewegungs
energie des Fahrzeuges zumindest teilweise hydraulisch
abgebaut wird. Ein derartiges Verfahren ist in der nicht
älteren deutschen Patentanmeldung P 38 00 371.6 beschrie
ben. Das Verfahren löst die Aufgabe, ein Fahrzeug mit
hydrostatischem Getriebe hydraulisch abzubremsen, ohne
die Antriebsmaschine oder den hydrostatischen Motor zu
überdrehen. Dies wird dadurch erreicht, daß nach
Überschreiten eines antriebsmotorseitigen Drehzahlgrenz
wertes eine elektronische Baugruppe ein schnelles
Verstellen der vorzugsweise als Axialkolbenmaschine
ausgebildeten Verstellpumpe des hydrostatischen Getriebes
in Richtung auf eine die Antriebsmaschine vollkommen bzw.
teilweise entlastende Einstellung bewirkt und der im
hydrostatischen Getriebe anstehende höhere Druck die
Bremsenergie solange über Ventile abbaut, bis die
Drehzahl der Antriebsmaschine den Drehzahlgrenzwert
unterschritten hat, woraufhin die elektronische Baugruppe
die Verstellpumpe erneut bremsmomentausnutzend verstellt
und diese Abfolge solange wiederholt wird, bis das von
der Antriebsmaschine abgegebene Bremsmoment ausreichend
ist, um ein Überschreiten des Drehzahlgrenzwertes zu
verhindern.
Bei diesem Intervallbremsverfahren ist jedoch nachteilig,
daß ständig Leistung im hydraulischen Kreislauf in Wärme
umgewandelt wird, sofern die Bergabfahrt andauert. In
diesem Fall ist das Schleppmoment des Fahrzeuges, das
sich aus der Hangabtriebskraft und der beim Bremsen auf
tretenden Massenträgheitskraft zusammensetzt, größer als
das Schleppmoment, das die Antriebsmaschine aufzunehmen
vermag, so daß das Fahrzeug mit gleichbleibend hoher
Geschwindigkeit weiterfährt. Eine Geschwindigkeits
zunahme wird durch das Intervallbremsverfahren verhin
dert. Dabei erhitzt sich jedoch das Öl im Hydraulik
kreislauf, so daß eine Kühlung erforderlich ist. Um das
Fahrzeug schließlich zum Stillstand zu bringen, muß eine
Zusatzbremse betätigt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
die genannten Nachteile zu vermeiden und unter Vermeidung
von Überdrehzahlen von Antriebsmaschine und hydro
statischen Komponenten ein verbessertes hydraulisches
Bremsverfahren zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
nach Überschreiten des von der Antriebsmaschine aufnehm
baren Schleppmomentes eine automatisch gesteuerte hydrau
lische Zwangsbremsung erfolgt und das Fahrzeug auf eine
Geschwindigkeit abgebremst wird, bei der das vorhandene
Schleppmoment kleiner oder gleich groß ist wie das von
der Antriebsmaschine aufnehmbare Schleppmoment, so daß
trotz gleichbleibender Hangabtriebskraft das Fahrzeug
nicht weiter beschleunigt wird. Nachdem der Bremsvorgang
erst einmal ausgelöst ist, wird so stark abgebremst, daß
das Fahrzeug eine der Steilheit des Hanges angemessene
geringe Geschwindigkeit erreicht. Erst danach wird dem
Fahrer wieder die Kommandogewalt über das Fahrzeug
gegeben. Im Gegensatz zum beschriebenen Stand der Technik
erfolgt die hydraulische Bremsung also nicht nur solange,
wie die abgekoppelte Antriebsmaschine an Zeit benötigt,
um von der Überdrehzahl wieder unter die Grenzdrehzahl
zu fallen, sondern solange und so stark, bis eine niedri
gere Fahrgeschwindigkeit erreicht ist. Die Regelung des
beschriebenen Verfahrens erfolgt durch eine elektronische
Baugruppe, die auf Stelleinrichtungen der hydraulischen
Aggregate und Ventile steuernd einwirkt. Als Maß für das
Schleppmoment dient die Drehzahl der Antriebsmaschine
bzw. deren zeitliches Ansteigen oder Abfallen. Die Dreh
zahl der Antriebsmaschine kann mit Hilfe geeigneter und
üblicher Sensoren überwacht werden. Die hydraulische
Bremsung erfolgt durch eine Umwandlung der kinetischen
Energie des Fahrzeuges in Wärme infolge eines gesteuerten
Druckabbaus im hydraulischen Kreislauf durch
Druckbegrenzungsventile.
Dies kann gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfin
dung dadurch geschehen, daß die Verstellpumpe des hydro
statischen Getriebes bei Überschreiten einer Grenzdreh
zahl der Antriebsmaschine auf ein geringeres Förder
volumen eingestellt und der Druck in den Förderleitungen
des hydrostatischen Getriebes von mindestens einem Druck
begrenzungsventil abgebaut wird. Die Verringerung des
Fördervolumens der Verstellpumpe des hydrostatischen
Getriebes entspricht einer Übersetzungsänderung in Rich
tung auf eine kleinere Fahrgeschwindigkeit. Wenn dadurch
die Drehzahl der Antriebsmaschine zu stark steigt, kann
das Fördervolumen auch auf Null zurückgenommen werden,
so daß die Antriebsmaschine vom hydrostatischen Getriebe
abgekoppelt wird. Der Druckanstieg in den Förderleitungen
des hydrostatischen Getriebes wird von Druckbegrenzungs
ventilen so weit abgebaut, bis eine vorgegebene oder vor
wählbare niedrige Geschwindigkeit erreicht ist, wobei zu
diesem Zweck auch die Drehzahl des Verstellmotors über
wacht werden kann, insbesondere dann, wenn die Antriebs
maschine durch Verstellen des Fördervolumens der
Verstellpumpe auf Null vom hydrostatischen Getriebe
abgekoppelt ist.
Die Einstellung der Verstellpumpe auf ein geringeres
Fördervolumen erfolgt mit Vorteil so, daß eine Abhängig
keit von der die Grenzdrehzahl überschreitenden Überdreh
zahl vorhanden ist, wobei die Verstellpumpe mit hoher
Geschwindigkeit oder sprungartig auf ein um so kleineres
Fördervolumen verstellt wird, je größer die Überdrehzahl
ist, d. h. je weiter die Grenzdrehzahl überschritten
wurde. Für den Fall, daß trotz Fördervolumenverstellung
der Verstellpumpe keine befriedigende Geschwindigkeits
verringerung erreicht wird, ist gemäß einem weiteren
Schritt der Erfindung vorgesehen, daß während des
Bremsvorganges der Verstellmotor des hydrostatischen
Getriebes auf ein größeres Schluckvolumen eingestellt
wird, wodurch sich das Übersetzungsverhältnis
des hydrostatischen Getriebes in stärkerem Maße in
Richtung auf eine Verringerung der Fahrgeschwindigkeit
ändert. Dabei ist es wesentlich, daß durch diese Ausge
staltung mit der Schluckvolumenverstellung der Pumpe die
Bremswirkung und mit der Schluckvolumenverstellung des
Motors die Geschwindigkeit geregelt werden kann. Bspw.
kann durch Einstellen des Fördervolumens der Verstell
pumpe auf Null die Antriebsmaschine vom hydrostatischen
Getriebe abgekoppelt werden, während gleichzeitig die
Fahrgeschwindigkeit durch Verstellen des Fördervolumens
des Verstellmotors in Richtung Maximum verringert und
der durch die Fördervolumenänderungen verursachte Druck
anstieg von Druckbegrenzungsventilen abgebaut wird.
Dadurch kann das Fahrzeug hydraulisch zwangsgebremst
werden, ohne die Antriebsmaschine zu überdrehen.
Bei einem sehr scharfen Bremsvorgang kann es zum Abreißen
der Haftreibung zwischen den Fahrzeugrändern und der
Fahrbahn kommen. Gemäß einer Weiterbildung des Erfin
dungsgedankens ist daher vorgesehen, daß beim Abreißen
der Haftreibung zwischen den Fahrzeugrändern und der
Fahrbahn die Verstellpumpe und der Verstellmotor in
Richtung auf eine Wiedererlangung der Haftreibung einge
stellt werden, wobei diese Einstellung vorzugsweise sehr
schnell geschieht. Durch eine derartige Ansteuerung der
hydraulischen Maschinen wird die beim Abreißen der Haft
reibung verlorengegangene Lenk- und Manövrierfähigkeit
wiedererlangt, was gefährliche Fahrzustände verhindert.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann die
hydraulische Zwangsbremsung auch dadurch erfolgen, daß
eine Verstellpumpe, die von der Antriebsmaschine getrie
ben wird, bei Überschreiten einer Grenzdrehzahl der An
triebsmaschine auf ein größeres Fördervolumen eingestellt
und gleichzeitig der Förderdruck erhöht wird, wobei ein
Abbau des Förderdrucks über mindestens ein Druckbegren
zungsventil erfolgt. Dabei handelt es sich um eine Ver
stellpumpe, die nicht in das hydrostatische Getriebe in
tegriert ist, sondern bsw. eine Arbeitshydraulik des
Fahrzeuges versorgt. Das Fördervolumen dieser Pumpe ist
im Fahrbetrieb normalerweise auf Null eingestellt, kann
jedoch erfindungsgemäß zum Bremsen erhöht werden, wobei
dann kein Verbraucher betätigt ist, d. h. die Förderlei
tung gesperrt ist, und ein Druckanstieg erfolgt, der,
wie bekannt, über Druckbegrenzungsventile abgebaut wird
und somit kinetische Energie des Fahrzeuges in Wärme
umsetzt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung wird erreicht, wenn die
Einstellung der Verstellpumpe auf ein größeres Förder
volumen und auf größeren Förderdruck in Abhängigkeit von
der die Grenzdrehzahl überschreitenden Überdrehzahl
erfolgt, wobei die Verstellpumpe auf ein um so größeres
Fördervolumen verstellt wird und der Förderdruck um so
größer wird, je größer die Überdrehzahl ist. Gleichzeitig
ist auch eine Geschwindigkeitsregelung erreichbar, die
dadurch ermöglicht wird, daß während des Bremsvorganges
eine Übersetzungsänderung des hydrostatischen Getriebes
auf eine geringere Fahrgeschwindigkeit erfolgt. Nach der
hydraulischen Zwangsbremsung ist also die Übersetzung
des hydrostatischen Getriebes automatisch auf eine
geringere Fahrgeschwindigkeit eingestellt.
Das beschriebene Verfahren eignet sich bspw. für
Baumaschinen, wie Raupen und Radlader, oder Gabelstapler.
Claims (9)
1. Verfahren zum Bremsen eines Fahrzeuges mit einem
verstellbaren hydrostatischen Getriebe, bei dem die
Antriebsmaschine ein Schleppmoment aufnimmt und nach
Überschreiten des von der Antriebsmaschine maximal
aufnehmbaren Schleppmoments die Bewegungsenergie des
Fahrzeuges zumindest teilweise hydraulisch abgebaut
wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach Überschreiten
des von der Antriebsmaschine aufnehmbaren Schlepp
momentes eine automatisch gesteuerte hydraulische
Zwangsbremsung erfolgt und das Fahrzeug auf eine
Geschwindigkeit abgebremst wird, bei der das vorhandene
Schleppmoment kleiner oder gleich groß ist wie das von
der Antriebsmaschine aufnehmbare Schleppmoment.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verstellpumpe des hydrostatischen Getriebes bei
Überschreiten einer Grenzdrehzahl der Antriebsmaschine
auf ein geringeres Fördervolumen eingestellt und der
Druck in den Förderleitungen des hydrostatischen
Getriebes von mindestens einem Druckbegrenzungsventil
abgebaut wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einstellung der Verstellpumpe auf ein geringeres
Fördervolumen in Abhängigkeit von der die Grenzdreh
zahl überschreitenden Überdrehzahl erfolgt, wobei die
Verstellpumpe mit hoher Geschwindigkeit auf ein um so
kleineres Fördervolumen verstellt wird, je größer die
Überdrehzahl ist.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß während des Bremsvorganges
der Verstellmotor des hydrostatischen Getriebes auf ein
größeres Schluckvolumen eingestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
beim Abreißen der Haftreibung zwischen den Fahrzeug
rändern und der Fahrbahn die Verstellpumpe und der
Verstellmotor in Richtung auf eine Wiedererlangung der
Haftreibung eingestellt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Verstellpumpe, die von der Antriebsmaschine
getrieben wird, bei Überschreiten einer Grenzdrehzahl
der Antriebsmaschine auf ein größeres Fördervolumen
eingestellt und gleichzeitig der Förderdruck erhöht
wird, wobei ein Abbau des Förderdrucks über mindestens
ein Druckbegrenzungsventil erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einstellung der Verstellpumpe auf ein größeres
Fördervolumen und auf größeren Förderdruck in Abhängig
keit von der die Grenzdrehzahl überschreitenden Über
drehzahl erfolgt, wobei die Verstellpumpe auf ein um
so größeres Fördervolumen verstellt wird und der
Förderdruck um so größer wird, je größer die Überdreh
zahl ist.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich
net, daß während des Bremsvorganges eine Übersetzungs
änderung des hydrostatischen Getriebes in Richtung auf
eine geringere Fahrgeschwindigkeit erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug mit einer
Geschwindigkeits- oder Beschleunigungsregelung
gebremst wird.
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DE3905794A DE3905794A1 (de) | 1989-02-24 | 1989-02-24 | Verfahren zum bremsen eines fahrzeuges |
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- 1989-02-24 DE DE3905794A patent/DE3905794A1/de active Granted
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- 1990-02-12 US US07/478,480 patent/US5145238A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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