WO2020143938A1 - Verfahren zum ansteuern einer hydrodynamischen maschine und hydrodynamische maschine - Google Patents

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    • G01F23/18—Indicating, recording or alarm devices actuated electrically
    • G01F23/185—Indicating, recording or alarm devices actuated electrically for discrete levels

Definitions

  • the present invention relates to a method for driving a
  • hydrodynamic machine in particular a hydrodynamic retarder, and such a hydrodynamic machine, in particular hydrodynamic retarder.
  • the degree of filling of the working space with working medium can be set using various methods.
  • a shut-off valve is provided in the inlet to the work area and a control valve in the outlet from the work area. With the shut-off valve, the
  • the working medium supply to the work area should be interrupted.
  • the control valve With the control valve, the flow cross section in the working medium outlet can be varied in such a way that a more or less large pressure loss in the working medium outlet and, above that, the working medium quantity and the working medium pressure in the working space are set.
  • a working medium storage container with a working medium supply is provided, which with a predetermined variable control pressure
  • Working medium also serve as a lubricant for the hydrodynamic machine, for example for lubricating the bearings.
  • the present invention is therefore based on the object of specifying a method for controlling a hydrodynamic machine and a corresponding hydrodynamic machine in which an insufficient fill level of the working medium supply in the working medium container is recognized.
  • the invention is to be characterized by a low outlay on equipment.
  • the object of the invention is achieved by a method with the features of claim 1 and a hydrodynamic machine with the features of
  • the hydrodynamic machine according to the invention is designed in particular as a hydrodynamic retarder.
  • the method according to the invention is applied to a hydrodynamic machine which has a bladed primary wheel and a bladed secondary wheel, which together form a working space which can be filled with working medium from a working medium supply in a working medium storage container, by forming a working medium circuit in the working space
  • a control pressure being applied to the working medium supply in order to displace the working medium from the working medium supply into the working space.
  • the hydrodynamic machine is a hydrodynamic retarder, in particular only the primary wheel with inspection is rotating, while the secondary wheel with inspection is stationary in order to brake the primary wheel hydrodynamically.
  • a retarder with a secondary wheel driven in opposite directions to the primary wheel can also be considered.
  • a hydrodynamic machine that acts as a hydrodynamic clutch or
  • the primary wheel drives the secondary wheel hydrodynamically, optionally with the interposition of at least one stator or guide vane ring positioned in the working space.
  • an increase in pressure in the working medium supply container is at least indirectly detected and a filling level of the working medium supply in the working medium container is determined as a function of the recorded pressure increase.
  • a warning message in particular an acoustic and / or an optical warning message, if an adequate fill level of the working medium supply in the working medium container is not determined. Additionally or alternatively, it is possible to block future activation of the hydrodynamic machine until a sufficient fill level is established or detected again.
  • a single pressure value is recorded in the working medium reservoir and compared with a predetermined reference value or a predetermined reference range.
  • a pressure curve is recorded and compared with a predetermined reference pressure curve.
  • the pressure value or the pressure curve can be compared with an
  • such a pressure sensor can also be provided at another position, for example in a connecting line for working medium, which on the one hand opens into the working medium storage container and on the other hand at least indirectly into the working area.
  • a connecting line for working medium which on the one hand opens into the working medium storage container and on the other hand at least indirectly into the working area.
  • an indirect detection of the pressure increase in the working medium reservoir is also possible by detecting other sizes and determining the pressure increase from these other sizes.
  • a vehicle driver is particularly preferably informed by an appropriate display when the availability of the hydrodynamic machine is no longer available. This can be done, for example, via a vehicle display.
  • the pressure increase is based on (at least) one individual
  • a pressure in the working medium reservoir is changed a predetermined time after the start of the application of the control pressure or after the application of a control pressure
  • the fill level is too low if the detected pressure is below the predetermined limit value or a limit range including the limit value.
  • the hydrodynamic machine can be operated using a
  • Switch-on command from a vehicle driver or a control device can be activated by filling the work area with working medium and by means of a corresponding switch-off command by emptying the work area
  • control pressure being applied to the working medium supply after detecting the switch-on command in order to bring about a predetermined degree of filling of the working space.
  • Working medium supply in the working medium storage container can additionally be in a deactivated state, that is to say without detecting a switch-on command or when there is no switch-on command
  • Control pressure are applied to the working medium supply to determine the level.
  • the pressure in the activated state of the hydrodynamic machine can then Storage containers are detected and used to control or regulate the
  • the working medium reservoir is free of a float for detecting the fill level of the working medium reservoir.
  • a predetermined fill level of the working medium reservoir in order to determine the limit value in the working medium reservoir, a predetermined fill level of the working medium
  • Working medium supply set and a predetermined control pressure applied to the working medium supply for the predetermined period of time After the specified period of time has elapsed, the pressure in the working medium reservoir is at least indirectly recorded and specified as a limit value. A calibration is thus carried out.
  • a reference pressure curve is specified over the time period and a pressure curve in
  • a hydrodynamic machine has a control device which is set up to carry out a method according to the invention, so that by applying the control pressure to the working medium supply
  • Pressure increase in the working medium storage container can be detected at least indirectly and a fill level of the depending on the detected pressure increase
  • Working medium supply can be determined in the working medium storage container.
  • the invention will be described below by way of example using an exemplary embodiment and the figures.
  • a hydrodynamic machine in the form of a hydrodynamic retarder 10 is shown schematically in FIG. This has a means of
  • a working medium circuit 8 is generated in a working space 3 formed by the primary wheel 1 and the secondary wheel 2, by means of which torque or drive power is transmitted from the primary wheel 1 to the secondary wheel 2, whereby the primary wheel 1 and thus the drive shaft 7 are braked .
  • a hydrodynamic retarder 10 is, for example, part of a motor vehicle drive train.
  • the hydrodynamic machine in general, here the hydrodynamic retarder 10, has an external working medium circuit 9, with a
  • a correspondingly predetermined control pressure is applied to the working medium level of the working medium supply 4 in the working medium supply container 5.
  • a control valve here in the form of a
  • Proportional valve 12 is provided, which is positioned in a control air line 13 between a compressed air source 14 and the air space in the working medium reservoir 5.
  • the proportional valve 12 is controlled by a control device 15 so that it sets the desired control pressure in accordance with the required braking torque.
  • the hydrodynamic retarder 10 is activated in that after
  • Vehicle control device transmission control device of a vehicle transmission, not shown here, of a motor vehicle drive train, the component of which is the retarder 10, or retarder control device
  • Control device 15 actuates the proportional valve 12 and thereby the work chamber 3 of the previously largely empty in the deactivated state
  • the control device 15 can be a component of the vehicle control device, transmission control device or
  • a pressure sensor 6 is provided, which detects the pressure in the working medium reservoir 5. The detected pressure is processed in the control device 15, for example.
  • the fill level of the working medium supply 4 in the working medium supply container 5 can vary. So the level decreases when in operation
  • Working medium in the hydrodynamic retarder 10 is lost due to leaks. This can result in a lower fill level in the working medium reservoir 5 to adjust. This is shown by the dashed line of the working medium level. In order to ensure proper functioning and proper lubrication of the hydrodynamic retarder 10, however, a minimum fill level in the working medium reservoir 5 must be maintained.
  • Determining the working medium reservoir 5 is, preferably when the hydrodynamic retarder 10 is deactivated (generally when the hydrodynamic machine is deactivated), with the proportional valve 12 in cooperation with the
  • Compressed air source 14 a predetermined control pressure in the
  • Working medium reservoir 5 directed and it is detected with the pressure sensor 6, which actual pressure is established after a predetermined period of time. Additionally or alternatively, the pressure curve that arises during this predetermined period of time can also be detected with the pressure sensor 6.
  • the recorded pressure or the recorded pressure curve is compared with a limit value of the pressure or a reference pressure curve and the fill level is determined from this. This is possible because with a lower fill level there is a larger air volume in the working medium reservoir 5, which is sealed pressure-tight from the environment, the air volume being compressible. With a low fill level, it therefore takes comparatively longer until the pressure builds up in the working medium reservoir 5. Thus, the pressure obtained after the expiration of a
  • predetermined time span or from the pressure curve also the current fill level of the working medium reservoir 4 in the working medium reservoir 5.
  • FIG. 2 shows a diagram of the control pressure rg generated or made available by the proportional valve 12 over the course of time for a method according to the invention.
  • the proportional valve 12 opens (see FIG. 1) and acts on it
  • a comparatively high fill level is set after the time period At, a comparatively high detected pressure pist or a comparatively high detected pressure curve pist over the time period At.
  • a comparatively low fill level accordingly results in a lower detected pressure or pressure curve p'ist, which is shown here in dashed lines.
  • the detected pressure or pressure curve can be compared with a limit value piim or reference pressure curve p ref , shown here in a chain line. Is the recorded pressure
  • the fill level is too low.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer hydrodynamischen Maschine, die ein beschaufeltes Primärrad und ein beschaufeltes Sekundärrad aufweist, die gemeinsam einen Arbeitsraum ausbilden, der mit Arbeitsmedium aus einem Arbeitsmediumvorrat in einem Arbeitsmediumvorratsbehälter befüllbar ist, um durch Ausbilden eines Arbeitsmediumkreislaufes im Arbeitsraum Antriebsleistung hydrodynamisch vom Primärrad auf das Sekundärrad zu übertragen; wobei auf den Arbeitsmediumvorrat ein Steuerdruck aufgebracht wird, um das Arbeitsmedium aus dem Arbeitsmediumvorrat in den Arbeitsraum zu verdrängen. Das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufbringen des Steuerdruckes auf den Arbeitsmediumvorrat ein Druckanstieg im Arbeitsmediumvorratsbehälter zumindest mittelbar erfasst wird und in Abhängigkeit des erfassten Druckanstiegs ein Füllstand des Arbeitsmediumvorrats im Arbeitsmediumvorratsbehälter ermittelt wird.

Description

Verfahren zum Ansteuern einer hydrodynamischen Maschine und
hydrodynamische Maschine
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer
hydrodynamischen Maschine, insbesondere eines hydrodynamischen Retarders, sowie eine solche hydrodynamische Maschine, insbesondere hydrodynamischen Retarder.
Bei hydrodynamischen Maschinen kann der Füllungsgrad des Arbeitsraumes mit Arbeitsmedium durch verschiedene Verfahren eingestellt werden. Gemäß einem Verfahren sind ein Absperrventil im Zulauf zum Arbeitsraum und ein Regelventil im Ablauf aus dem Arbeitsraum vorgesehen. Mit dem Absperrventil kann die
Arbeitsmediumzufuhr zum Arbeitsraum unterbrochen werden. Mit dem Regelventil kann der Strömungsquerschnitt im Arbeitsmediumablauf derart variiert werden, dass sich ein mehr oder minder großer Druckverlust im Arbeitsmediumablauf und darüber die Arbeitsmediummenge und der Arbeitsmediumdruck im Arbeitsraum einstellen. Gemäß einem zweiten Verfahren, wie es die vorliegende Erfindung betrifft, ist ein Arbeitsmediumvorratsbehälter mit einem Arbeitsmediumvorrat vorgesehen, der mit einem vorgegebenen veränderbaren Steuerdruck
beaufschlagt wird, um mehr oder weniger Arbeitsmedium aus dem
Arbeitsmediumvorrat in den Arbeitsraum zu verdrängen.
Bei beiden Verfahren, wie auch bei der vorliegenden Erfindung, kann das
Arbeitsmedium zugleich auch als Schmiermittel der hydrodynamischen Maschine dienen, beispielsweise zum Schmieren der Lager.
Wenn bei gattungsgemäßen hydrodynamischen Maschinen, die gemäß dem zweitgenannten Verfahren angesteuert werden, der Arbeitsmediumvorrat im Laufe der Betriebszeit der hydrodynamischen Maschine durch nicht vermeidbare
Undichtigkeiten abnimmt, so kann es zu einem zu geringen Füllstand des
Arbeitsmediumvorrats im Arbeitsmediumbehälter kommen. Ein solcher zu geringer Füllstand kann auch die Folge einer Fehlbefüllung bei der Inbetriebnahme oder einer Wartung der hydrodynamischen Maschine sein. Ein solcher zu geringer Füllstand kann im Betrieb der hydrodynamischen Maschine zu einem
unerwünschten vergrößerten Arbeitsmediumauswurf führen und ferner zu einer Mangelschmierung der hydrodynamischen Maschine.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ansteuern einer hydrodynamischen Maschine sowie eine entsprechende hydrodynamische Maschine anzugeben, bei welchen ein zu geringer Füllstand des Arbeitsmediumvorrats im Arbeitsmediumbehälter erkannt wird. Die Erfindung soll sich durch einen geringen gerätetechnischen Aufwand auszeichnen.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine hydrodynamische Maschine mit den Merkmalen des
Anspruchs 10 gelöst. Die abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte und
besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung wieder.
Die erfindungsgemäße hydrodynamische Maschine ist insbesondere als hydrodynamischer Retarder ausgebildet.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird angewendet bei einer hydrodynamischen Maschine, die ein beschaufeltes Primärrad und ein beschaufeltes Sekundärrad aufweist, die gemeinsam einen Arbeitsraum ausbilden, der mit Arbeitsmedium aus einem Arbeitsmediumvorrat in einem Arbeitsmediumvorratsbehälter befüllbar ist, um durch Ausbilden eines Arbeitsmediumkreislaufes im Arbeitsraum
Antriebsleistung hydrodynamisch vom Primärrad auf das Sekundärrad zu übertragen, wobei auf den Arbeitsmediumvorrat ein Steuerdruck aufgebracht wird, um das Arbeitsmedium aus dem Arbeitsmediumvorrat in den Arbeitsraum zu verdrängen. Wenn es sich bei der hydrodynamischen Maschine um einen hydrodynamischen Retarder handelt, läuft insbesondere nur das beschaufeite Primärrad um, während das beschaufeite Sekundärrad stationär ist, um das Primärrad hydrodynamisch abzubremsen. Es kommt jedoch auch ein Retarder mit gegensinnig zum Primärrad angetriebenen Sekundärrad in Betracht. Bei einer hydrodynamischen Maschine, die als hydrodynamische Kupplung oder
hydrodynamischer Wandler ausgeführt ist, wie sie die vorliegende Erfindung gemäß einer Ausführungsform betrifft, treibt das Primärrad das Sekundärrad hydrodynamisch an, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von wenigstens einem im Arbeitsraum positionierten Leitrad oder Leitschaufelkranz.
Erfindungsgemäß wird beim Aufbringen des Steuerdruckes auf den
Arbeitsmediumvorrat ein Druckanstieg im Arbeitsmediumvorratsbehälter zumindest mittelbar erfasst und in Abhängigkeit des erfassten Druckanstiegs wird ein Füllstand des Arbeitsmediumvorrats im Arbeitsmediumbehälter ermittelt. Damit ist es möglich, eine Warnmeldung, insbesondere eine akustische und/oder eine optische Warnmeldung, auszugeben, wenn kein ausreichender Füllstand des Arbeitsmediumvorrats im Arbeitsmediumbehälter ermittelt wird. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, eine zukünftige Aktivierung der hydrodynamischen Maschine so lange zu blockieren, bis wieder ein ausreichender Füllstand hergestellt beziehungsweise erfasst wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein einzelner Druckwert im Arbeitsmediumvorratsbehälter erfasst und mit einem vorgegebenen Referenzwert oder einem vorgegebenen Referenzbereich verglichen. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird ein Druckverlauf erfasst und mit einem vorgegebenen Referenzdruckverlauf verglichen.
Der Druckwert beziehungsweise der Druckverlauf kann mit einem im
Arbeitsmediumvorratsbehälter vorgesehenen Drucksensor erfasst werden.
Prinzipiell kann ein solcher Drucksensor jedoch auch an einer anderen Position vorgesehen sein, beispielsweise in einer Verbindungsleitung für Arbeitsmedium, die einerseits im Arbeitsmediumvorratsbehälter und andererseits zumindest mittelbar im Arbeitsraum mündet. Generell ist auch eine mittelbare Erfassung des Druckanstiegs im Arbeitsmediumvorratsbehälter durch Erfassen anderer Größen und Bestimmen des Druckanstiegs aus diesen anderen Größen möglich. Besonders bevorzugt wird ein Fahrzeugführer durch eine entsprechende Anzeige informiert, wenn die Verfügbarkeit der hydrodynamischen Maschine nicht mehr vorhanden ist. Dies kann beispielsweise über ein Fahrzeugdisplay erfolgen.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Druckanstieg, wie dargestellt, anhand (wenigstens) eines einzelnen
beziehungsweise diskreten Druckwertes erfasst. Beispielsweise wird ein Druck im Arbeitsmediumvorratsbehälter eine vorgegebene Zeitspanne nach Beginn des Aufbringens des Steuerdruckes oder nach Aufbringen eines geänderten
Steuerdruckes zumindest mittelbar erfasst und mit einem vorgegebenen
Grenzwert verglichen. Aus dem Vergleich wird dann der Füllstand ermittelt.
Insbesondere kann auf einen zu niedrigen Füllstand geschlossen werden, wenn der erfasste Druck unterhalb des vorgegebenen Grenzwertes oder eines den Grenzwert einschließenden Grenzbereiches liegt.
Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind vorteilhaft keine zusätzlichen, nicht ohnehin schon bestehenden Sensoren notwendig.
Beispielsweise kann die hydrodynamische Maschine mittels eines
Einschaltbefehls eines Fahrzeugführers oder einer Steuervorrichtung durch Befüllen des Arbeitsraumes mit Arbeitsmedium aktivierbar und mittels eines entsprechenden Ausschaltbefehls durch Entleeren des Arbeitsraumes
deaktivierbar sein, wobei der Steuerdruck nach Erfassen des Einschaltbefehls auf den Arbeitsmediumvorrat aufgebracht wird, um einen vorbestimmten Füllungsgrad des Arbeitsraumes zu bewirken. Zur Bestimmung des Füllungsstands des
Arbeitsmediumvorrats im Arbeitsmediumvorratsbehälter kann zusätzlich in einem deaktivierten Zustand, das heißt ohne Erfassung eines Einschaltbefehls beziehungsweise wenn kein Einschaltbefehl vorliegt, ein vorgegebener
Steuerdruck auf den Arbeitsmediumvorrat aufgebracht werden, um die Ermittlung des Füllstands vorzunehmen.
Mit ein und demselben Drucksensor oder mit mehreren selben Drucksensoren kann dann im aktivierten Zustand der hydrodynamischen Maschine der Druck im Vorratsbehälter erfasst werden und zur Steuerung oder Regelung des
Füllungsgrades des Arbeitsraums verwendet werden, und zugleich bei der Bestimmung des Füllstands des Arbeitsmediumvorrats im
Arbeitsmediumvorratsbehälter im deaktivierten Zustand der hydrodynamischen Maschine der Druck im Vorratsbehälter erfasst werden.
Insbesondere ist der Arbeitsmediumvorratsbehälter frei von einem Schwimmer zur Erfassung des Füllstands des Arbeitsmediumvorrats.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird zur Ermittlung des Grenzwertes im Arbeitsmediumvorratsbehälter ein vorbestimmter Füllstand des
Arbeitsmediumvorrats eingestellt und ein vorbestimmter Steuerdruck auf den Arbeitsmediumvorrat für die vorgegebene Zeitspanne aufgebracht. Nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne wird der Druck im Arbeitsmediumvorratsbehälter zumindest mittelbar erfasst und als Grenzwert vorgegeben. Es erfolgt somit eine Kalibrierung.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Referenzdruckverlauf über der Zeitspanne vorgegeben und es wird ein Druckverlauf im
Arbeitsmediumvorratsbehälter über die vorgegebene Zeitspanne nach Beginn des Aufbringens des Steuerdruckes oder des geänderten Steuerdruckes zumindest mittelbar erfasst und mit dem Referenzdruckverlauf zur Ermittlung des Füllstandes verglichen.
Eine erfindungsgemäße hydrodynamische Maschine weist eine Steuervorrichtung auf, die eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen, sodass durch Aufbringen des Steuerdruckes auf den Arbeitsmediumvorrat ein
Druckanstieg im Arbeitsmediumvorratsbehälter zumindest mittelbar erfasst werden kann und in Abhängigkeit des erfassten Druckanstiegs ein Füllstand des
Arbeitsmediumvorrats im Arbeitsmediumvorratsbehälter ermittelt werden kann. Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.
Es zeigen:
Figur 1 eine erfindungsgemäße hydrodynamische Maschine;
Figur 2 den Vergleich eines erfassten Druckwertes oder Druckverlaufs mit einem Grenzwert oder Referenzdruckverlauf, um hieraus den Füllstand zu ermitteln.
In der Figur 1 ist schematisch eine hydrodynamische Maschine in Form eines hydrodynamischen Retarders 10 gezeigt. Dieser weist ein mittels einer
Antriebswelle 7 angetriebenes beschaufeltes Primärrad 1 und ein dem Primärrad
I in Axialrichtung gegenüberstehendes beschaufeltes Sekundärrad 2, das hier als Stator ausgeführt ist, auf. Durch Drehantreiben des Primärrads 1 wird in einem durch das Primärrad 1 und das Sekundärrad 2 gebildeten Arbeitsraum 3 ein Arbeitsmediumkreislauf 8 erzeugt, mittels welchem Drehmoment beziehungsweise Antriebsleistung vom Primärrad 1 auf das Sekundärrad 2 übertragen wird, wodurch das Primärrad 1 und damit die Antriebswelle 7 abgebremst wird. Ein solcher hydrodynamischer Retarder 10 ist beispielsweise Bestandteil eines Kraftfahrzeugantriebsstranges.
Die hydrodynamische Maschine im Allgemeinen, hier der hydrodynamischer Retarder 10, weist einen externen Arbeitsmediumkreislauf 9 auf, mit einem
Arbeitsmediumvorratsbehälter 5, der einen Arbeitsmediumvorrat 4 aufnimmt. Im gezeigten beispielhaften externen Arbeitsmediumkreislauf 9 ist ferner ein Kühler
I I vorgesehen. Weitere Aggregate, die hier nicht dargestellt sind, könnten vorgesehen sein.
Um mehr oder weniger Arbeitsmedium aus dem Arbeitsmediumvorratsbehälter 5 beziehungsweise dem Arbeitsmediumvorrat 4 in den Arbeitsraum 3 zu fördern, wird ein entsprechend vorbestimmter Steuerdruck auf den Arbeitsmediumspiegel des Arbeitsmediumvorrats 4 im Arbeitsmediumvorratsbehälter 5 aufgebracht. Zur Erzeugung des Steuerdrucks ist ein Steuerventil, hier in Form eines
Proportionalventils 12, vorgesehen, das in einer Steuerluftleitung 13 zwischen einer Druckluftquelle 14 und dem Luftraum im Arbeitsmediumvorratsbehälter 5 positioniert ist. Das Proportionalventil 12 wird durch eine Steuervorrichtung 15 angesteuert, sodass es den gewünschten Steuerdruck entsprechend des benötigten Bremsmomentes einstellt.
Somit wird der hydrodynamische Retarder 10 dadurch aktiviert, dass nach
Erfassen eines Einschaltbefehls durch einen Fahrzeugführer oder eine
Fahrzeugsteuervorrichtung, Getriebsteuervorrichtung eines hier nicht näher gezeigten Fahrzeuggetriebes eines Kraftfahrzeugantriebsstranges, dessen Bestandteil der Retarder 10 ist, oder Retardersteuervorrichtung die
Steuervorrichtung 15 das Proportionalventil 12 betätigt und dadurch den zuvor im deaktivierten Zustand weitgehend entleerten Arbeitsraum 3 des
hydrodynamischen Retarders 10 mit Arbeitsmedium aus dem
Arbeitsmediumvorrat 4 befüllt. Beim Deaktivieren des Retarders 10 wird der Arbeitsraum 3 entsprechend wieder geleert und das Arbeitsmedium zurück in den Arbeitsmediumvorrat 4 gefördert. Die Steuervorrichtung 15 kann Bestandteil der genannten Fahrzeugsteuervorrichtung, Getriebsteuervorrichtung oder
Retardersteuervorrichtung sein.
Zur Regelung des Steuerdruckes ist im Luftraum des
Arbeitsmediumvorratsbehälters 5 ein Drucksensor 6 vorgesehen, der den Druck im Arbeitsmediumvorratsbehälter 5 erfasst. Der erfasste Druck wird beispielsweise in der Steuervorrichtung 15 verarbeitet.
Der Füllstand des Arbeitsmediumvorrats 4 im Arbeitsmediumvorratsbehälter 5 kann variieren. So nimmt der Füllstand ab, wenn während des Betriebs
Arbeitsmedium im hydrodynamischen Retarder 10 durch Undichtigkeiten verloren geht. Damit kann sich ein geringerer Füllstand im Arbeitsmediumvorratsbehälter 5 einstellen. Dies ist durch die gestrichelte Linie des Arbeitsmediumspiegels dargestellt. Um eine ordnungsgemäße Funktion und eine ordnungsgemäße Schmierung des hydrodynamischen Retarders 10 sicherzustellen, muss jedoch ein Mindestfüllstand im Arbeitsmediumvorratsbehälter 5 eingehalten werden.
Um den aktuellen Füllstand des Arbeitsmediumvorrats 4 im
Arbeitsmediumvorratsbehälter 5 zu ermitteln, wird, vorzugsweise bei deaktiviertem hydrodynamischen Retarder 10 (allgemein bei deaktivierter hydrodynamischer Maschine), mit dem Proportionalventil 12 in Zusammenarbeit mit der
Druckluftquelle 14 ein vorbestimmter Steuerdruck in den
Arbeitsmediumvorratsbehälter 5 geleitet und es wird mit dem Drucksensor 6 erfasst, welcher tatsächliche Druck sich nach einer vorbestimmten Zeitspanne einstellt. Zusätzlich oder alternativ kann auch der sich einstellende Druckverlauf während dieser vorgegebenen Zeitspanne mit dem Drucksensor 6 erfasst werden. Der erfasste Druck beziehungsweise der erfasste Druckverlauf wird mit einem Grenzwert des Druckes beziehungsweise einem Referenzdruckverlauf verglichen und hieraus der Füllstand bestimmt. Dies ist möglich, weil bei einem geringeren Füllstand ein größeres Luftvolumen im Arbeitsmediumvorratsbehälter 5, der gegenüber der Umgebung druckdicht abgedichtet ist, vorhanden ist, wobei das Luftvolumen kompressibel ist. Bei einem geringen Füllstand dauert es daher vergleichsweise länger, bis sich der Druck im Arbeitsmediumvorratsbehälter 5 aufbaut. Somit ergibt sich aus dem erfassten Druck nach Ablauf einer
vorbestimmten Zeitspanne beziehungsweise aus dem Druckverlauf auch der aktuelle Füllstand des Arbeitsmediumvorrats 4 im Arbeitsmediumvorratsbehälter 5.
In der Figur 2 ist in einem Diagramm zum einen der durch das Proportionalventil12 erzeugte beziehungsweise zur Verfügung gestellte Steuerdruck rg im Verlauf über der Zeit für ein erfindungsgemäßes Verfahren dargestellt. Zu einem Zeitpunkt a öffnet das Proportionalventil 12 (siehe die Figur 1 ) und beaufschlagt den
Arbeitsmediumvorratsbehälter 5 mit dem Steuerdruck rg. Zu einem Zeitpunkt b wird das Proportionalventil 12 wieder geschlossen, sodass der Steuerdruck rg wieder auf Null abfällt. Die Zeitspanne zwischen den beiden Zeitpunkten a und b wird als vorgegebene Zeitspanne At bezeichnet.
Mit pist ist der mit dem Drucksensor 6 erfasste Druck beziehungsweise
Druckverlauf im Arbeitsmediumvorratsbehälter 5 bezeichnet. Bei einem
vergleichsweise hohen Füllstand stellt sich nach Ablauf der Zeitspanne At ein vergleichsweise hoher erfasster Druck pist beziehungsweise über der Zeitspanne At ein vergleichsweise hoher erfasster Druckverlauf pist ein. Bei einem
vergleichsweise niedrigen Füllstand stellt sich entsprechend ein niedrigerer erfasster Druck beziehungsweise Druckverlauf p‘ist ein, der hier in gestrichelter Linie gezeigt ist. Der erfasste Druck beziehungsweise Druckverlauf kann mit einem Grenzwert piim beziehungsweise Referenzdruckverlauf pref, hier dargestellt in einer Strichpunktlinie, verglichen werden. Liegt der erfasste Druck
beziehungsweise Druckverlauf pist oberhalb des Grenzwertes piim
beziehungsweise Referenzdruckverlaufs pref, so gibt es einen ausreichenden
Füllstand des Arbeitsmediumvorrats 4 im Arbeitsmediumvorratsbehälter 5. Liegt er hingegen hierunter (siehe den Endpunkt am Ende der Zeitspanne At
beziehungsweise den Verlauf p’ist), so ist der Füllstand zu gering.
Bezugszeichenliste
1 Primärrad
2 Sekundärrad
3 Arbeitsraum
4 Arbeitsmediumvorrat
5 Arbeitsmediumvorratsbehälter
6 Drucksensor
7 Antriebswelle
8 Arbeitsmediumkreislauf
9 externer Arbeitsmediumkreislauf
10 hydrodynamischer Retarder
1 1 Kühler
12 Proportionalventil
13 Steuerluftleitung
14 Druckluftquelle
15 Steuervorrichtung
Dί Zeitspanne
a, b Zeitpunkt
Plim Grenzwert
Pref Referenzdruckverlauf
Pist, p ist erfasster Druck/Druckverlauf

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Ansteuern einer hydrodynamischen Maschine, die ein
beschaufeltes Primärrad (1 ) und ein beschaufeltes Sekundärrad (2) aufweist, die gemeinsam einen Arbeitsraum (3) ausbilden, der mit
Arbeitsmedium aus einem Arbeitsmediumvorrat (4) in einem
Arbeitsmediumvorratsbehälter (5) befüllbar ist, um durch Ausbilden eines Arbeitsmediumkreislaufes (8) im Arbeitsraum (3) Antriebsleistung
hydrodynamisch vom Primärrad (1 ) auf das Sekundärrad (2) zu übertragen; wobei auf den Arbeitsmediumvorrat (4) ein Steuerdruck (rg) aufgebracht wird, um das Arbeitsmedium aus dem Arbeitsmediumvorrat (4) in den Arbeitsraum (3) zu verdrängen;
dadurch gekennzeichnet, dass
beim Aufbringen des Steuerdruckes (rg) auf den Arbeitsmediumvorrat (4) ein Druckanstieg im Arbeitsmediumvorratsbehälter (5) zumindest mittelbar erfasst wird und in Abhängigkeit des erfassten Druckanstiegs ein Füllstand des Arbeitsmediumvorrats (4) im Arbeitsmediumvorratsbehälter (5) ermittelt wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck (pist) im Arbeitsmediumvorratsbehälter (5) eine vorgegebene Zeitspanne (At) nach Beginn des Aufbringens des Steuerdruckes (rg) oder eines
geänderten Steuerdruckes (rg) zumindest mittelbar erfasst wird und mit einem vorgegebenen Grenzwert (piim) verglichen wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf einen zu niedrigen Füllstand geschlossen wird, wenn der erfasste Druck (pist) unterhalb des vorgegebenen Grenzwertes (pref) oder eines den Grenzwert (pref) einschließenden Grenzbereiches liegt.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrodynamische Maschine mittels eines Einschaltbefehls eines Fahrzeugführers oder einer Steuervorrichtung durch Befüllen des
Arbeitsraumes (3) mit Arbeitsmedium aktivierbar und mittels eines entsprechenden Ausschaltbefehls durch Entleeren des Arbeitsraumes (3) deaktivierbar ist, wobei der Steuerdruck (rg) nach Erfassen des
Einschaltbefehls auf den Arbeitsmediumvorrat (4) aufgebracht wird, um einen vorbestimmten Füllungsgrad des Arbeitsraumes (3) mit
Arbeitsmedium zu bewirken, und zur Bestimmung des Füllstands zusätzlich in einem deaktivierten Zustand ohne Erfassung eines Einschaltbefehls der hydrodynamischen Maschine ein vorgegebener Steuerdruck (rg) auf den Arbeitsmediumvorrat (4) aufgebracht wird.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Arbeitsmediumvorratsbehälter (5) ein Drucksensor (6) vorgesehen ist, der den Druck (pist) im Arbeitsmediumvorratsbehälter (5) erfasst.
6. Verfahren gemäß der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Drucksensor (6) auch im aktivierten Zustand der
hydrodynamischen Maschine der Druck (pist) im
Arbeitsmediumvorratsbehälter (5) erfasst wird und zur Regelung des Füllungsgrades des Arbeitsraumes (3) verwendet wird.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des Grenzwertes (piim) im
Arbeitsmediumvorratsbehälter (5) ein vorbestimmter Füllstand des
Arbeitsmediumvorrats (4) eingestellt wird und ein vorbestimmter
Steuerdruck (rg) auf den Arbeitsmediumvorrat (4) für die vorgegebene Zeitspanne (At) aufgebracht wird, nach deren Ablauf der Druck (pist) im Arbeitsmediumvorratsbehälter (5) zumindest mittelbar erfasst und als Grenzwert (piim) vorgegeben wird.
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Referenzdruckverlauf (pref) über der Zeitspanne (At) vorgegeben wird und ein Druckverlauf (pist) im Arbeitsmediumvorratsbehälter (5) die vorgegebene Zeitspanne (At) nach Beginn des Aufbringens des
Steuerdruckes (rg) oder des geänderten Steuerdruckes (rg) zumindest mittelbar erfasst wird und mit dem Referenzdruckverlauf (pref) zur Ermittlung des Füllstandes verglichen wird.
9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrodynamische Maschine als hydrodynamischer Retarder (10) betrieben wird.
10. Hydrodynamische Maschine
mit einem beschaufeiten Primärrad (1 ) und einem beschaufeiten
Sekundärrad (2), die gemeinsam einen mit einem Arbeitsmedium
befüllbaren Arbeitsraum (3) ausbilden, um Antriebsleistung mittels eines Arbeitsmediumkreislaufes (8) im Arbeitsraum (3) hydrodynamisch vom Primärrad (1 ) auf das Sekundärrad (2) zu übertragen,
und mit einem Arbeitsmediumvorrat (4) in einem
Arbeitsmediumvorratsbehälter (5), der mit einem Steuerdruck (rg) beaufschlagbar ist, um mehr oder weniger Arbeitsmedium aus dem
Arbeitsmediumvorrat (4) in den Arbeitsraum (3) zur Einstellung eines vorbestimmten Füllungsgrades zu verdrängen;
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Steuervorrichtung (15) vorgesehen ist, die eingerichtet ist, ein
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.
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