WO2006007902A1 - Anordnung der elektronischen retardersteuerung (ecu) - Google Patents

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WO2006007902A1
WO2006007902A1 PCT/EP2005/006281 EP2005006281W WO2006007902A1 WO 2006007902 A1 WO2006007902 A1 WO 2006007902A1 EP 2005006281 W EP2005006281 W EP 2005006281W WO 2006007902 A1 WO2006007902 A1 WO 2006007902A1
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Frank Sauter
Peter Schmidtner
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    • 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

Definitions

  • ECU electronic retarder control
  • the present invention relates to an arrangement of the electronic retarder control for a vehicle with a retarder according to the Oberbe ⁇ handle of claim 1.
  • Such wear-free, additional delay devices in the form of retarders and engine brakes can be used to keep the vehicle speed constant in the fall.
  • the retarders are counted in addition to hydrodynamic, hydrostatic or electrodynamic brake devices arranged on the transmission, as well as systems which are provided in the form of an "Intarder" within the gearbox housing.
  • Retarders are mainly used in commercial vehicles, for example, when braking from high Fahrge ⁇ speed absorb kinetic braking energy and convert it into heat, but are also well suited for required sustained braking, for example, long-term downhill.
  • retarder controls are also known, which are integrated in the vehicle management system, as described, for example, in US Pat. from WO 94/27845 or EP 0953489 A2.
  • a device for the electronic control of a retarder which has a first electronic control unit for the vehicle management and the retarder, which is arranged in a predetermined position in the vehicle away from the retarder, and a second electronic control unit and / or comprises a property memory for the re tarder, in which the second electronic control unit and / or the property memory for the retarder is arranged directly on the housing of the retarder and connected via at least one signal line to the electronic control unit or an interface for vehicle management ,
  • individual adjustment of the retarder control to the respective retarder is possible, which also takes into account, for example, the hydrodynamic tolerances for a hydrodynamic retarder.
  • the ECU does not have to be reprogrammed during a retarder replacement since the changes are entered into the second electronic control unit.
  • a disadvantage is the tuning effort between the two control units and the required wiring.
  • DE 43 10898 C1 discloses a hydrodynamic retarder in which the retarder control is arranged in a housing, which is integrated into the collecting box for the water inlet of the heat exchanger, whereby a compact design is achieved without the heat sensitive components of the retarder control are exposed to high temperatures are.
  • This arrangement of Retardersteuzur réelle has the disadvantage that it is relatively exposed, which can lead to damage.
  • the retarder control is exposed to strong vibrations and the distance to the actuator and sensor, which is usually provided in or on the retarder, is larger. Furthermore, the entire coolant flow is used for cooling.
  • a hydrodynamic retarder and a device for the electronic control of a hydrodynamic retarder are known from EP 1 053923 B1, the device for the electronic control of the retarder being arranged in the retarder housing.
  • This integration of the controller in the retarder housing, preferably in the oil sump, proposed within the scope of EP 1 053 923 B1 requires more effort with respect to the sealing and the cable feedthrough to the outside. In this case, the required cable bushings through the retarder housing make the sealing of the retarder housing more difficult and more expensive and increase the risk of leakage.
  • the integration of the electronics in the retarder housing increases the complexity of the housing, which results in a higher production outlay.
  • the electronics are permanently maintained at the temperature of the oil, the temperature level in the future, by raising the average coolant temperatures in the cooling circuit due to the emission and consumption optimization of the engines will increase.
  • the electronics are heavily loaded by temperature peaks in the oil sump after switching off the retarder. Another problem could occur when replacing the electronics, since in this case the oil drained and the retarder must be opened, which makes disassembly or repair difficult.
  • Solutions for arranging the retarder control are also known, in which the electronic retarder control is arranged in a protected box on the vehicle / vehicle frame. In the case of buses, the electronic retarder control is often accommodated in a separate part of the luggage storage compartments according to the state of the art, these solutions necessitating a high cabling expenditure in a disadvantageous manner.
  • the present invention has for its object to provide an arrangement of the electronic retarder control (ECU) in a motor vehicle with a retarder, which allows very short connection paths to the actuators and sensors. Furthermore, the arrangement should enable easy repair / disassembly of the electronics and ensure clear pairing of the electronics with the retarder, such that the control on the load test stand can be tuned to the retarder.
  • ECU electronic retarder control
  • ECU electronic retarder control unit
  • the electronic retarder control is accommodated in a separate, sealed housing and fastened on a passage of the heat exchanger matrix through which coolant flows, wherein the fastening can be effected by screwing, gluing, welding, clamping and other suitable measures.
  • the mounting position on a coolant-flowed passage of the heat exchanger matrix is freely selectable. In this case, the arrangement is not dependent on the coolant inlet or outlet since the cover plate of the heat exchanger matrix is backwashed over a large area with coolant and thus advantageously ensures a constant temperature level for the electronic retarder control.
  • the housing has two separate plugs, one of the plugs for the wiring to the retarder or for the sensors and actuators and the other plug for the cabling to the vehicle (supply, data bus, etc .) is provided.
  • the concept according to the invention achieves a clear pairing of the electronics with the retarder, since the setting of the electronic retarder control can take place on the load test stand. Compared to the prior art, a possible repair / disassembly of the electronics can be carried out with little effort, since, for example, no opening of the retarder housing is required. Furthermore, the arrangement of the electronic retarder control according to the invention is suitable for any type of retarder.
  • the primary cooling of the electronic retarder control takes place in the inventive arrangement through the heat exchanger matrix; An additional secondary cooling takes place through the ambient air or through the drive wind.
  • FIGURE is a schematic representation of an embodiment of the proposed arrangement of the electronic retarder control.
  • the FIGURE shows an electronic retarder control unit (ECU) 1, which according to the invention is arranged on a passage 3, through which coolant flows, of the heat exchanger matrix 5 of the retarder.
  • ECU electronic retarder control unit
  • the hot oil passage 4 is shielded by the coolant passage 3.
  • the heat exchanger matrix is located between the electronic retarder control 1 and the cover plate 2 5 a blaze ⁇ conductive connection provided.

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Abstract

Es wird eine Anordnung der elektronischen Retardersteuerung (ECU) in einem Kraftfahrzeug mit einem Retarder vorgeschlagen, bei der die elektroni­sche Retardersteuerung (ECU) (1) auf einer mit Kühlmittel durchströmten Passage (3) der Wärmetauschermatrix (5) des Retarders angeordnet ist.

Description

Anordnunα der elektronischen Retardersteuerung (ECU)
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung der elektronischen Retardersteuerung für ein Fahrzeug mit einem Retarder gemäß dem Oberbe¬ griff des Patentanspruchs 1.
Neben den Betriebsbremsen eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, die im Regelfall einem Verschleiß unterliegende Reibungs¬ bremsen sind, werden zusätzliche Verzögerungseinrichtungen mehr und mehr auch vom Gesetzgeber gefordert und von den Fahrzeugherstellern angeboten.
Derartige verschleißfreie, zusätzliche Verzögerungseinrichtungen in Form von Retardern und Motorbremsen können dazu verwendet werden, die Fahrzeuggeschwindigkeit im Gefälle konstant zu halten.
Zu den Retardern werden sowohl zusätzlich am Getriebe angeordnete hydrodynamische, hydrostatische oder elektrodynamische Bremseinrichtungen gezählt, sowie auch Systeme, die in Form eines „Intarders" innerhalb des Getriebegehäuses vorgesehen sind. Retarder werden bei Nutzfahrzeugen vor allem eingesetzt, um die beispielsweise bei Bremsung aus hoher Fahrge¬ schwindigkeit anfallende kinetische Bremsenergie aufzunehmen und in Wärme umzusetzen, sind aber auch für geforderte Dauerbremsleistungen gut geeignet, beispielsweise bei lang andauernder Bergabfahrt.
Zur Regelung bzw. Steuerung eines Retarders ist eine Vielzahl elektri¬ scher und elektronischer Bauelemente erforderlich. Aus dem Stand der Tech¬ nik, beispielsweise aus der DE 4341 213, ist bekannt, eine eigens für die Steuerung eines Retarders geschaffene Steuerung zu verwenden. Derartige Retardersteuerungen sind üblicherweise im Führerraum des Kraftfahrzeuges in der Nähe der Retarder-Bedienelemente angeordnet was in nachteiliger Weise den ohnehin geringen zur Verfügung stehenden Platz in der Fahrerka- bine weiter reduziert.
Zudem sind auch Retardersteuerungen bekannt, welche in das Fahr- zeugmanagementsystem integriert sind, wie es z.B. aus der WO 94/27845 oder der EP 0953489 A2 hervorgeht.
Aus der EP 0953489 A2 ist eine Vorrichtung zur elektronischen Steue¬ rung eines Retarders bekannt, welche eine erste elektronische Steuereinheit für das Fahrzeugmanagement und den Retarder, die in einer vorbestimmten Position im Fahrzeug entfernt vom Retarder angeordnet ist, und eine zweite elektronische Steuereinheit und/oder einen Eigenschaftsspeicher für den Re¬ tarder umfasst, bei der die zweite elektronische Steuereinheit und/oder der Eigenschaftsspeicher für den Retarder direkt am Gehäuse des Retarders an¬ geordnet ist und über zumindest eine Signalleitung mit der elektronischen Steuereinheit bzw. einer Schnittstelle für das Fahrzeugmanagement verbunden ist. Dadurch ist eine individuelle Abstimmung der Retardersteuerung auf den jeweiligen Retarder möglich, welche beispielsweise auch die hydrodynami¬ schen Toleranzen bei einem hydrodynamischen Retarder berücksichtigt. Hier¬ bei muss bei einem Retardertausch die ECU nicht umprogrammiert werden, da die Änderungen in die zweite elektronische Steuereinheit eingegeben werden. Nachteilig ist jedoch der Abstimmaufwand zwischen den zwei Steuereinheiten sowie die erforderliche Verkabelung.
Ferner ist aus der DE 43 10898 C1 ein hydrodynamischer Retarder be¬ kannt, bei dem die Retardersteuerung in einem Gehäuse angeordnet ist, wel¬ ches in den Sammelkasten für den Wassereintritt des Wärmetauschers integ¬ riert ist, wodurch eine kompakte Bauweise erzielt wird, ohne dass die wärme¬ empfindlichen Bauteile der Retardersteuerung hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Diese Anordnung der Retardersteuβrung weist den Nachteil auf, dass sie relativ exponiert ist, was zu Beschädigungen führen kann. Zudem ist die Retar- dersteuerung starken Vibrationen ausgesetzt und die Entfernung zur Aktuatorik und Sensorik, die in der Regel im oder am Retardergehäuse vorgesehen ist, ist größer. Des weiteren wird der gesamte Kühlmittelstrom zur Kühlung herange¬ zogen.
Des weiteren ist aus der EP 1 053923 B1 ein hydrodynamischer Retar- der und eine Vorrichtung zur elektronischen Steuerung eines hydrodynami¬ schen Retarders bekannt, wobei die Vorrichtung zur elektronischen Steuerung des Retarders im Retardergehäuse angeordnet ist. Diese im Rahmen von EP 1 053 923 B1 vorgeschlagene Integration der Steuerung in das Retarder¬ gehäuse, vorzugsweise in den ölsumpf, erfordert mehr Aufwand bezüglich der Abdichtung und der Kabeldurchführung nach außen. Hierbei erschweren und verteuern die erforderlichen Kabeldurchführungen durch das Retardergehäuse die Abdichtung des Retardergehäuses und vergrößern das Risiko von Undich¬ tigkeiten. Zusätzlich erhöht die Integration der Elektronik in das Retarderge¬ häuse die Komplexität des Gehäuses, was in einem höheren Fertigungsauf¬ wand resultiert.
Außerdem wird die Elektronik permanent auf der Temperatur des Öls gehalten, dessen Temperaturniveau in Zukunft, durch die Anhebung der durch¬ schnittlichen Kühlmitteltemperaturen im Kühlkreislauf aufgrund der Emissions¬ und Verbrauchsoptimierung der Motoren, steigen wird. Zusätzlich wird die Elektronik durch Temperaturspitzen im ölsumpf nach Abschalten des Retar¬ ders stark belastet. Ein weiteres Problem könnte beim Austausch der Elektronik auftreten, da in diesem Fall das öl abgelassen und das Retardergehäuse geöffnet werden muss, was die Demontage bzw. Reparatur erschwert. Es sind auch Lösungen zur Anordnung der Retardersteuerung bekannt, bei denen die elektronische Retardersteuerung in einer geschützten Box am Fahrzeug/Fahrzeugrahmen angeordnet ist. Bei Bussen wird nach dem Stand der Technik die elektronische Retardersteuerung oft in einem abgetrennten Teil der Gepäckstaufächer untergebracht, wobei diese Lösungen in nachteili¬ ger Weise eine hohen Verkabelungsaufwand erfordern.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der elektronischen Retardersteuerung (ECU) in einem Kraftfahrzeug mit einem Retarder vorzuschlagen, welche sehr kurze Verbindungswege zur Aktuatorik und Sensorik ermöglicht. Des weiteren soll die Anordnung eine leichte Repara¬ tur/Demontage der Elektronik ermöglichen und eine eindeutige Paarung der Elektronik mit dem Retarder gewährleisten, derart, dass die Steuerung am Lastprüfstand auf den Retarder abgestimmt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Demnach wird vorgeschlagen, die elektronische Retardersteue¬ rung (ECU) direkt auf einer mit Kühlmittel durchströmten Passage der Wärme¬ tauschermatrix des Retarders anzuordnen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die elek¬ tronische Retardersteuerung in einem eigenen, dichten Gehäuse untergebracht und auf einer mit Kühlmittel durchströmten Passage der Wärmetauschermatrix befestigt, wobei die Befestigung durch Schrauben, Kleben, Schweißen, Klem¬ men sowie weitere geeignete Maßnahmen erfolgen kann. Die Anbauposition auf einer mit Kühlmittel durchströmten Passage der Wärmetauschermatrix ist frei wählbar. Hierbei ist die Anordnung nicht vom Kühlmittβl-Ein- oder Austritt abhän¬ gig, da die Deckplatte der Wärmetauschermatrix großflächig mit Kühlmittel hinterspült wird und somit in vorteilhafter Weise für ein konstantes Tempera¬ turniveau für die elektronische Retardersteuerung sorgt.
Im Rahmen einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfin¬ dung weist das Gehäuse zwei getrennte Stecker auf, wobei der eine Stecker für die Verkabelung zum Retarder bzw. zur Sensorik und Aktuatorik und der andere Stecker für die Verkabelung zum Fahrzeug (Versorgung, Daten-Bus, usw.) vorgesehen ist.
Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird eine eindeutige Paarung der Elektronik mit dem Retarder erzielt, da die Einstellung der elektronischen Retardersteuerung am Lastprüfstand erfolgen kann. Im Vergleich zum Stand der Technik kann eine eventuelle Reparatur/Demontage der Elektronik mit geringem Aufwand durchgeführt werden, da beispielsweise kein öffnen des Retardergehäuses erforderlich ist. Ferner ist die erfindungsgemäße Anordnung der elektronischen Retardersteuerung für jeden Retardertyp geeignet.
Die Primärkühlung der elektronischen Retardersteuerung erfolgt bei der erfindungsgemäßen Anordnung durch die Wärmetauschermatrix; eine zusätzli¬ che Sekundärkühlung erfolgt durch die Umgebungsluft bzw. durch den Fahrt¬ wind.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figur, welche eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der vorgeschlagenen Anordnung der elektronischen Retardersteuerung ist, beispielhaft näher erläu¬ tert. In der Figur ist eine elektronische Retardersteuerung (ECU) 1 gezeigt, welche erfindungsgemäß auf einer mit Kühlmittel durchströmten Passage 3 der Wärmetauschermatrix 5 des Retarders angeordnet ist. Wie aus der Figur er¬ sichtlich, wird die heiße Ölpassage 4 durch die Kühlmittelpassage 3 abge¬ schirmt. Hierbei wird im Gegensatz zum Stand der Technik nicht der gesamte Kühlmittθlstrom zur Kühlung herangezogen, sondern nur der Teilvolumenstrom der mit Kühlmittel durchströmten Passage 3. Gemäß einer besonders vorteil¬ haften Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der elektronischen Retar¬ dersteuerung 1 und der Deckplatte 2 der Wärmetauschermatrix 5 eine wärme¬ leitende Verbindung vorgesehen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Idee, eine elektronische Steuerung auf einer mit Kühlmittel durchströmten Passage einer Wärmetauschermatrix eines Aggregates anzuordnen, kann auch auf weitere elektronische Steue¬ rungseinrichtungen in einem Kraftfahrzeug angewandt werden.
Bβzugszeichβπ
1 elektronische Retardersteuerung
2 Deckplatte
3 mit Kühlmittel durchströmte Passage der Wärmetauschermatrix
4 heiße Ölpassage
5 Wärmetauschermatrix

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung der elektronischen Retardersteuerung (ECU) in einem Kraftfahrzeug mit einem Retarder, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Retardersteuerung (ECU) (1) auf einer mit Kühlmittel durch¬ strömten Passage (3) der Wärmetauschermatrix (5) des Retarders angeordnet ist.
2. Anordnung der elektronischen Retardersteuerung (ECU) nach An¬ spruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Retar¬ dersteuerung (1) in einem eigenen, dichten Gehäuse untergebracht ist, wel¬ ches auf einer mit Kühlmittel durchströmten Passage (3) der Wärmetauscher¬ matrix (5) befestigt ist.
3. Anordnung der elektronischen Retardersteuerung (ECU) nach An¬ spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse, in dem die elektronische Retardersteuerung untergebracht ist, durch Schrauben, Kleben, Schweißen, Klemmen oder weitere geeignete Maßnahmen auf einer mit Kühl¬ mittel durchströmten Passage (3) befestigt ist.
4. Anordnung der elektronischen Retardersteuerung (ECU) nach An¬ spruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse, in dem die elektronische Retardersteuerung untergebracht ist, zwei getrennte Stecker aufweist, wobei der eine Stecker für die Verkabelung zum Retarder bzw. zur Sensorik und Aktuatorik und der andere Stecker für die Verkabelung zum Fahrzeug (Versorgung, Daten-Bus, usw.) vorgesehen ist.
5. Anordnung der elektronischen Retardersteuerung (ECU) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anbauort des Gehäuses, in dem die elektronische Retardersteuerung (1) untergebracht ist, auf einer mit Kühlmittel durchströmten Passage (3) der Wärmetauschermat- rix (5) frei wählbar ist.
6. Anordnung der elektronischen Retardersteuerung (ECU) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der elektronischen Retardersteuerung (1) und der Deckplatte (2) der Wärmetau¬ schermatrix (5) eine wärmeleitende Verbindung vorgesehen ist.
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