DE3905794C2 - - Google Patents
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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
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- B60T1/02—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bremsen eines
Fahrzeuges mit mindestens einem verstellbaren
hydrostatischen Getriebe, bei dem die Antriebsmaschine ein
Schleppmoment aufnimmt und wobei nach Überschreiten des
von der Antriebsmaschine aufnehmbaren Schleppmoments die
Bewegungsenergie des Fahrzeuges zumindest teilweise
hydraulisch abgebaut wird.
Ein derartiges Verfahren ist in
der als Stand der Technik geltenden DE-OS 38 00 371
beschrieben. Nach diesem Verfahren kann ein Fahrzeug
mit hydrostatischem Getriebe hydraulisch bremsen, ohne
die Antriebsmaschine oder den hydrostatischen Motor zu
überdrehen, da nach
Überschreiten eines antriebsmotorseitigen Drehzahl
grenzwertes 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 bekannten Intervallbremsverfahren ist 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 Abbremsen
auftretenden Massenträgheitskraft zusammensetzt, größer
als das Schleppmoment, das die Antriebsmaschine
aufzunehmen vermag, so daß das Fahrzeug mit gleichbleibend
hoher Geschwindigkeit weiterfährt. Eine Geschwindigkeits
zunahme wird zwar durch das Intervallbremsverfahren
verhindert, jedoch erhitzt sich dabei 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 hydrostatischen
Komponenten ein verbessertes hydraulisches Bremsverfahren
zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
Fahrzeug auf eine Geschwindigkeit abgebremst wird, bei der
die vorhandene Hangabtriebsleistung kleiner oder gleich
ist wie die von der Antriebsmaschine aufnehmbare
Schleppleistung, indem die Verstellpumpe des
hydrostatischen Getriebes des Fahrantriebs bei
Überschreiten einer Grenzdrehzahl der Antriebsmaschine auf
ein geringeres definiertes Fördervolumen eingestellt und
der Druck in den Förderleitungen des hydrostatischen
Getriebe von mindestens einem Druckbegrenzungsventil
abgebaut wird, wonach der weitere Fahrbetrieb unter allgemeiner Inanspruch
nahme der Schleppleistung der Antriebsmaschine erfolgt.
Die Verringerung des Fördervolumens der Verstellpumpe des
hydrostatischen Getriebes entspricht einer
Übersetzungsänderung in Richtung auf eine kleinere
Fahrgeschwindigkeit, wodurch einerseits ein höheres
Schleppmoment in die Antriebsmaschine eingeleitet und
andererseits der im hydrostatischen Getriebe auftretende
Druck erhöht wird.
In allen Phasen der Bremsung wirkt dabei die
Antriebsmaschine mit möglichst mit ihrer maximalen
Schleppleistung kontinuierlich bremsend mit und verringert die Wärmebelastung
des Öls im Hydraulikkreislauf.
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 niedrigere
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 Drehzahl 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.
Die Einstellung der Verstellpumpe auf ein geringeres
Fördervolumen erfolgt mit Vorteil so, daß eine
Abhängigkeit von der die Grenzdrehzahl überschreitenden
Überdrehzahl 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. Wenn 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
vorwählbare niedrige Geschwindigkeit erreicht ist, wobei
zu diesem Zweck auch die Drehzahl des Radantriebs
überwacht werden kann, insbesondere dann, wenn die
Antriebsmaschine durch Verstellen des Fördervolumens der
Verstellpumpe auf Null vom hydrostatischen Getriebe
abgekoppelt ist.
Für den Fall, daß zumindest ein Motor des
hydrostatischen Fahrantriebs als Verstellmotor ausgebildet
ist und trotz Fördervolumenverstellung der Verstellpumpe
keine befriedigende Geschwindigkeitsverringerung erreicht
wird, ist gemäß einem weiteren Schritt der Erfindung
vorgesehen, daß während des Bremsvorganges der
Verstellmotor auf ein größeres Schluckvolumen eingestellt
wird, wodurch sich das Übersetzungsverhältnis des
hydrosttischen Getriebes in stärkerem Maße in Richtung
auf eine Verringerung der Fahrgeschwindigkeit ändert.
Dabei ist es wesentlich, daß durch diese Ausgestaltung mit
der Schluckvolumenverstellung der Pumpe die Bremswirkung
und mit der Schluckvolumenverstellung des Motors die
Geschwindigkeit geregelt werden kann. Beispielsweise kann
durch Einstellen des Fördervolumens der Verstellpumpe auf
Null die Antriebsmaschine vom hydrostatitschen Getriebe
abgekoppelt werden, während gleichzeitig die Fahr
geschwindigkeit durch Verstellen des Fördervolumens des
Verstellmotors in Richtung Maximum verringert und der
durch die Fördervolumenänderungen verursachte Druckanstieg
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 Fahrzeugrädern und der
Fahrbahn kommen. Gemäß einer Weiterbildung des Erfin
dungsgedankens ist daher vorgesehen, daß beim Abreißen der
Haftreibung zwischen den Fahrzeugrädern und der Fahrbahn
die Verstellpumpe und/oder der Verstellmotor im Sinne
eines Anti-Blockier-Systems
zur Wiedererlangung der Haftreibung in Richtung auf eine Verringerung des Bremsmomentes an den Fahrzeugrädern eingestellt werden, wobei
diese Einstellung vorzugsweise sehr schnell geschieht.
Durch eine derartige Ansteuerung der hydraulischen
Maschinen wird die beim Abreißen der Haftreibung
verlorengegangene Lenk- und Manövrierfähigkeit
wiedererlangt, was gefährliche Fahrzustände verhindert.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung, wobei parallel zu dem
hydrostatischen Fahrantrieb ein zusätzlicher
hydrostatischer Antrieb mit einer Verstellpumpe, z. B. für
Arbeitsgeräte vorgesehen ist, kann die hydraulische
Zwangsbremsung auch dadurch erfolgen, daß diese
Verstellpumpe bei Überschreiten einer Grenzdrehzahl der
Antriebsmaschine auf ein größeres Fördervolumen
eingestellt und der erzeugte Förderdruck über mindestens
ein Druckbegrenzungsventil abgebaut wird. Das Förder
volumen 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 Förderleitung 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
Fahrantriebes auf eine geringere Fahrgeschwindigkeit
erfolgt, wobei Eingriffe des Fahrers während der Regelung
ausgeschlossen sind. 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 (8)
1. Verfahren zum Bremsen eines Fahrzeuges mit mindestens
einem verstellbaren hydrostatischen Getriebe, bei dem
die Antriebsmaschine ein Schleppmoment aufnimmt und
wobei nach Überschreiten des von der Antriebsmaschine
aufnehmbaren Schleppmoments die Bewegungsenergie des
Fahrzeuges zumindest teilweise hydraulisch abgebaut
wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug sofort bis auf
eine Geschwindigkeit abgebremst wird, bei der die
vorhandene Hangabtriebsleistung kleiner oder gleich
der von der Antriebsmaschine aufnehmbaren
Schleppleistung ist, indem die Verstellpumpe des
hydrostatischen Getriebes des Fahrantriebs bei
Überschreiten einer Grenzdrehzahl der Antriebsmaschine
auf ein geringeres definiertes Fördervolumen
eingestellt und der Druck in den Förderleitungen des
hydrostatischen Getriebes von mindestens einem
Druckbegrenzungsventil abgebaut wird, wonach der weitere
Fahrbetrieb unter alleiniger Inanspruchnahme der Schleppleistung der Antriebsmaschine erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, 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.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei zumindest ein Motor
des hydraulischen Fahrantriebs als Verstellmotor
ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß während
des Bremsvorganges der Verstellmotor auf ein größeres
Schluckvolumen eingestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß beim Abreißen der Haftreibung
zwischen den Fahrzeugrädern und der Fahrbahn die
Verstellpumpe und/oder der Verstellmotor im Sinne
eines Anti-Blockier-Systems
zur Wiedererlangung der Haftreibung in Richtung auf eine Verringerung des Bremsmomentes an den Fahrzeugrädern verstellt werden.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
wobei parallel zur dem hydrostatischen Fahrantrieb ein zusätzlicher
hydrostatischer Antrieb mit einer Verstellpumpe, z. B.
für Arbeitsgeräte vorgesehen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß diese Verstellpumpe bei
Überschreiten einer Grenzdrehzahl der Antriebsmaschine bei gesperrter Förderleitung
auf ein größeres Fördervolumen eingestellt und der
erzeugte Förderdruck über mindestens ein
Druckbegrenzungsventil abgebaut wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einstellung der Verstellpumpe auf ein größeres
Fördervolumen 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.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß während des Bremsvorganges eine
Übersetzungsänderung des hydrostatischen Fahrantriebes
in Richtung auf eine geringere Fahrgeschwindigkeit
erfolgt.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug mit einer
unabhängigen Geschwindigkeits- oder Verzögerungs
regelung im Rahmen der Betriebssteuerung gebremst
wird, die Eingriffe des Fahrers während der Regelung
ausschließt.
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- 1989-02-24 DE DE3905794A patent/DE3905794A1/de active Granted
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