WO2026046580A1 - Verfahren zum ansteuern einer hydrodynamischen maschine und hydrodynamische maschine - Google Patents

Verfahren zum ansteuern einer hydrodynamischen maschine und hydrodynamische maschine

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WO2026046580A1
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Achim Menne
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Voith Patent GmbH
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    • F16H41/24—Details
    • F16H41/30—Details relating to venting, lubrication, cooling, circulation of the cooling medium

Definitions

  • the present invention relates to a method for controlling a hydrodynamic machine, in particular a hydrodynamic retarder, and to such a hydrodynamic machine, in particular a hydrodynamic retarder.
  • the fill level of the working chamber with working fluid can be adjusted by various methods.
  • a shut-off valve is provided in the inlet to the working chamber and a control valve in the outlet from the working chamber.
  • the shut-off valve can interrupt the supply of working fluid to the working chamber.
  • the control valve allows the flow cross-section in the working fluid outlet to be varied such that a greater or lesser pressure drop in the working fluid outlet is achieved, thereby controlling the amount and pressure of working fluid in the working chamber.
  • a working fluid reservoir is provided, which is pressurized with a predetermined, variable control pressure to displace more or less working fluid from the reservoir into the working chamber.
  • the working medium can also serve as a lubricant for the hydrodynamic machine, for example for lubricating the bearings.
  • the working fluid supply decreases during the operating time of the hydrodynamic machine due to unavoidable leaks
  • the working fluid level in the working fluid reservoir may become too low.
  • Such a low level can also result from incorrect filling during the This could be due to commissioning or maintenance of the hydrodynamic machine.
  • Such an insufficient fill level can lead to an undesirable increase in the discharge of working fluid during operation of the hydrodynamic machine and furthermore to insufficient lubrication of the hydrodynamic machine.
  • DE 10 2019 100 485 A1 proposes to at least indirectly detect the pressure increase in the working medium reservoir when the control pressure is applied to the reservoir and to determine the fill level of the working medium reservoir based on this detected pressure increase.
  • the pressure in the working medium reservoir is at least indirectly detected for a predetermined time period after the control pressure is applied or a change in the control pressure is made and compared with a predetermined limit value.
  • a low fill level is inferred if the detected pressure is below the predetermined limit value or a range encompassing the limit value.
  • a disadvantage of the described method is the lack of knowledge regarding the supply pressure in the vehicle, which is fed to a control unit for the hydrodynamic machine and which the control unit may throttle as the control pressure applied to the working fluid reservoir in the reservoir.
  • the supply pressure in particular, has a significant influence on the pressure rise in the working fluid reservoir, meaning that the method described in DE 10 2019 100 485 A1 is subject to considerable uncertainties. Often, only significant underfilling can be detected. Overfilling detection is also not possible with the described method.
  • the present invention is based on the objective of improving the method for controlling a hydrodynamic machine and a corresponding hydrodynamic machine in such a way that an insufficient fill level of the working medium supply in the working medium supply container and/or an excessively high fill level of the working medium supply is prevented.
  • the system reliably detects low fill levels of the hydrodynamic machine's working chamber with working fluid, regardless of variations in the supply pressure from which the control pressure is generated. In particular, it should also detect overfilling of the working fluid reservoir and/or the working chamber of the hydrodynamic machine.
  • the hydrodynamic machine according to the invention is in particular designed as a hydrodynamic retarder.
  • the method according to the invention is used in a hydrodynamic machine which has a bladed primary wheel and a bladed secondary wheel which together form a working chamber which can be filled with working medium from a working medium supply in a working medium supply container in order to transfer drive power hydrodynamically from the primary wheel to the secondary wheel by forming a working medium circuit in the working chamber, wherein a control pressure is applied to the working medium supply for a predetermined period of time and thereby a pressure increase is generated in the working medium supply container in order to displace the working medium from the working medium supply into the working chamber.
  • the control pressure is generated, in particular, from a supply pressure of a compressed air source in a motor vehicle in which the method according to the invention is applied, wherein the supply pressure can vary.
  • the supply pressure is provided in a compressed air tank of the motor vehicle.
  • a control device is provided, for example a retarder control unit, which has a compressed air inlet with the supply pressure and a compressed air outlet at which The control pressure is applied.
  • the control unit can have a control valve, for example in the form of a proportional valve, which generates the control pressure from the supply pressure depending on its activation by a control device, which is also part of the control unit.
  • the hydrodynamic machine is a hydrodynamic retarder, in particular only the bladed primary wheel rotates, while the bladed secondary wheel remains stationary in order to hydrodynamically decelerate the primary wheel.
  • a retarder with a secondary wheel driven in the opposite direction to the primary wheel is also conceivable.
  • the primary wheel hydrodynamically drives the secondary wheel, optionally with the interposition of at least one guide wheel or guide vane ring positioned in the working space.
  • a pressure drop in the working medium reservoir is at least indirectly detected, and depending on the detected pressure drop, a fill level of the working medium reservoir in the working medium reservoir and/or a degree of filling of the working space with working medium is determined.
  • the pressure increase in the working medium reservoir can be at least indirectly detected, and the fill level of the working medium reservoir in the working medium reservoir and/or the degree of filling of the working space with working medium can also be determined depending on the detected pressure increase.
  • the fill level of the working medium supply can be determined even without knowing the current absolute magnitude of the control pressure applied to the supply for the specified time period.
  • the amount of working medium in the working medium reservoir and/or the degree to which the work space is filled with working medium can be determined more accurately.
  • At least one pressure which can also be referred to as a pressure value, in the working medium reservoir during the pressure increase and/or the pressure drop, at least indirectly recorded, evaluated with an artificial neural network (ANN) and thereby the fill level of the working medium reservoir in the working medium reservoir and/or the degree of filling of the working space with working medium determined.
  • ANN artificial neural network
  • the artificial neural network can initially be trained in a learning phase. For example, given a known fill level in the working fluid reservoir and/or fill level of the working chamber, one or more predetermined control pressures are applied to the working fluid reservoir for one or more predetermined time intervals. After these intervals have elapsed, the respective pressure in the working fluid reservoir is at least indirectly detected and fed to the artificial neural network along with the corresponding fill level in the working fluid reservoir and/or fill level of the working chamber.
  • the artificial neural network can learn which fill level and/or fill level corresponds to which pressure rise and/or pressure drop profile when a specific control pressure is applied to the working fluid reservoir for a specific time interval. Based on this knowledge, the artificial neural network then subsequently determines the current fill level in the working fluid reservoir and/or the current fill level of the working chamber of the hydrodynamic machine, particularly the hydrodynamic retarder, depending on the detected pressure drop and, in particular, the detected pressure rise.
  • a single pressure value in the working medium reservoir is not recorded and compared with a predetermined reference value or a predetermined reference range, but rather by the Using the artificial neural network, the absolute fill level of the working medium reservoir and/or the absolute fill level of the working chamber with working medium can be determined.
  • the method according to the invention is therefore significantly more accurate than known methods and also works precisely with a varying supply pressure in a compressed air source, for example a compressed air tank, from which the control pressure is generated, advantageously even without knowledge of the absolute magnitude of the current control pressure.
  • the inventive method using an artificial neural network thus represents, in particular, a virtual sensor of the fill level and/or the degree of filling.
  • a warning message in particular an acoustic and/or a visual warning message, if an insufficient fill level of the working medium supply in the working medium reservoir and/or a sufficient fill level of the working chamber is detected. Additionally or alternatively, it is possible to block future activation of the hydrodynamic machine until a sufficient fill level and/or fill level is restored or detected.
  • a pressure value or pressure profile, used to determine the pressure rise and/or drop can be measured by a pressure sensor located in the working fluid reservoir.
  • a pressure sensor located in the working fluid reservoir.
  • such a pressure sensor can also be located elsewhere, for example, in a connecting line for the working fluid that leads both into the working fluid reservoir and, at least indirectly, into the working chamber.
  • a driver is particularly well-informed by a corresponding display when the hydrodynamic machine is no longer available. This can be done, for example, via a vehicle display.
  • the pressure drop and, in particular, the pressure increase based on (at least) a single or discrete pressure value For example, the pressure in the working fluid reservoir is detected, at least indirectly, for a predetermined time period after the start and/or end of the application of the control pressure or the start and/or end of the application of a modified control pressure, and compared with a predetermined limit value. The fill level is then determined from this comparison. In particular, a low fill level can be inferred if the detected pressure is below the predetermined limit value or a limit range encompassing the limit value.
  • the hydrodynamic machine can be activated by filling the working chamber with working fluid via a switch-on command from a vehicle operator or a control device, and deactivated by emptying the working chamber via a corresponding switch-off command.
  • the control pressure is applied to the working fluid reservoir after the switch-on command is detected to achieve a predetermined fill level of the working chamber.
  • a predetermined control pressure can also be applied to the working fluid reservoir in a deactivated state, i.e., without the detection of a switch-on command or when no switch-on command is present, in order to determine the fill level.
  • the pressure in the reservoir can then be detected in the activated state of the hydrodynamic machine and used to control or regulate the filling level of the working chamber, and at the same time, when determining the fill level of the working medium reservoir in the deactivated state of the hydrodynamic machine, the pressure in the reservoir can be detected.
  • 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 is used to determine the limit value.
  • the working fluid reservoir is set, and a predetermined control pressure is applied to it for the specified time period. Later, after the specified time period has elapsed, if a pressure drop has occurred in the working fluid reservoir, the pressure is at least indirectly measured and set as a limit value. This constitutes a calibration.
  • Figure 1 shows a hydrodynamic machine according to the invention
  • Figure 2 shows the comparison of a recorded pressure value or pressure curve with a limit value or reference pressure curve in order to determine the fill level
  • Figure 3 shows an exemplary representation of an artificial neural network that can be used according to the method according to the invention.
  • FIG. 1 schematically shows a hydrodynamic machine in the form of a hydrodynamic retarder 10.
  • This machine has a bladed primary wheel 1 driven by a drive shaft 7 and a bladed secondary wheel 2, which is axially opposite the primary wheel 1 and is designed here as a stator.
  • a working fluid circuit 8 is generated in a working chamber 3 formed by the primary wheel 1 and the secondary wheel 2.
  • Torque or drive power is transmitted from the primary wheel 1 to the secondary wheel 2 by means of this circuit, thereby braking the primary wheel 1 and thus the drive shaft 7.
  • Such a hydrodynamic retarder 10 is, for example, a component of a motor vehicle drivetrain.
  • the hydrodynamic machine in general, here the hydrodynamic retarder 10, has an external working fluid circuit 9 with a working fluid reservoir 5 that holds a working fluid supply 4.
  • the exemplary external working fluid circuit 9 shown also includes a cooler 11. Further components, not shown here, could be provided.
  • a control valve here in the form of a proportional valve 12, is provided to generate the control pressure. This valve is positioned in a control air line 13 between a compressed air source 14 and the air space in the working fluid reservoir 5.
  • the proportional valve 12 is actuated by a control device 15 so that it sets the desired control pressure according to the required braking torque.
  • the proportional valve 12 and the control device 15 can be part of an electropneumatic control unit, in particular a retarder control unit, which is designed, in particular, as a self-contained, compact unit for controlling the hydrodynamic machine, especially the hydrodynamic retarder 10.
  • the hydrodynamic retarder 10 is activated when, after receiving an activation command from a driver or a vehicle control device (transmission control device of a vehicle transmission, not shown here, of a motor vehicle drivetrain of which the retarder 10 is a part), the control device 15 actuates the proportional valve 12, thereby filling the working chamber 3 of the hydrodynamic retarder 10, which was previously largely empty in the deactivated state, with working fluid from the working fluid reservoir 4.
  • the control device 15 can be part of the aforementioned vehicle control device, transmission control device or the separate retarder control device.
  • At least one pressure i.e., a single pressure value, or preferably the pressure profile that develops during the specified time period of applying the control pressure to the working medium reservoir 4, can be detected by the pressure sensor 6, i.e., preferably a plurality of successive pressures (or pressure values) in the working medium reservoir 5 during the pressure increase, and can be used to determine the fill level of the working medium reservoir 4 in the working medium reservoir 5 and/or the degree of filling of the working chamber 3 with working medium.
  • the pressure rise and fall profiles differ at various fill levels in the working fluid reservoir 5, which is pressure-tight sealed against the environment, because the air volume is compressible. Therefore, the pressure rise and fall can be used to determine the current fill level of the working fluid reservoir 4 in the working fluid reservoir 5 and the degree of filling of the working chamber 3 of the hydrodynamic retarder 10 with working fluid.
  • Figure 2 shows a diagram illustrating the control pressure py generated or provided by the proportional valve 12 over time for a method according to the invention.
  • the proportional valve 12 opens (see Figure 1) and pressurizes the working medium reservoir 5 with the control pressure py.
  • the proportional valve 12 closes again, so that the control pressure py drops back to zero.
  • the time interval between the two times a and b is referred to as the predetermined time interval At.
  • the term "pist” denotes the pressure or pressure profile detected by the pressure sensor 6 in the working fluid reservoir 5. At a comparatively high fill level, a comparatively high measured pressure "pist" is established after the time interval At, or over the time interval A comparatively high pressure profile p' is recorded. At a comparatively low fill level, a correspondingly lower pressure profile p' is recorded, shown here as a dashed line. Accordingly, at a comparatively high fill level, the pressure rise and fall are steeper than at a comparatively low fill level. By evaluating the different pressure profiles, the artificial neural network 16, as shown in Figure 3, can determine the absolute value of the current fill level in the working medium reservoir 5 and/or the absolute value of the degree of filling of the working chamber 3 with working medium. A comparison with a reference profile is not necessary.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein 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 in einem Arbeitsmediumvorratsbehälter (5) befüllbar ist, um durch Ausbilden eines Arbeitsmediumkreislaufs im Arbeitsraum Antriebsleistung hydrodynamisch vom Primärrad auf das Sekundärrad zu übertragen; wobei auf den Arbeitsmediumvorrat ein Steuerdruck für eine vorgegebene Zeitspanne aufgebracht wird und dadurch ein Druckanstieg im Arbeitsmediumvorratsbehälter erzeugt wird, um das Arbeitsmedium aus dem Arbeitsmediumvorrat in den Arbeitsraum zu verdrängen. Das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne das Aufbringen des Steuerdrucks beendet wird, ein Druckabfall im Arbeitsmediumvorratsbehälter (5) zumindest mittelbar erfasst wird und in Abhängigkeit des erfassten Druckabfalls ein Füllstand des Arbeitsmediumvorrats im Arbeitsmediumvorratsbehälter und/oder ein Füllungsgrad des Arbeitsraumes mit Arbeitsmedium 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 Arbeitsmediumvorratsbehälter 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.
Zur Lösung dieses Problems schlägt DE 10 2019 100 485 A1 vor, beim Aufbringen des Steuerdruckes auf den Arbeitsmediumvorrat ein Druckanstieg im Arbeitsmedium vorratsbehälter zumindest mittelbar zu erfassen und in Abhängigkeit des erfassten Druckanstiegs ein Füllstand des Arbeitsmediumvorrats im Arbeitsmedium vorratsbehälter zu ermitteln. Beispielsweise wird der Druck im Arbeitsmediumvorratsbehälter eine vorgegebene Zeitspanne nach Beginn des Aufbringens des Steuerdruckes oder eines geänderten Steuerdruckes zumindest mittelbar erfasst und mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen. Auf einen zu niedrigen Füllstand wird geschlossen, wenn der erfasste Druck unterhalb des vorgegebenen Grenzwertes oder eines den Grenzwert einschließenden Grenzbereiches liegt.
Nachteilig bei dem beschriebenen Verfahren ist die Unkenntnis des Versorgungsdruckes im Kraftfahrzeug, der einem Steuergerät für die hydrodynamische Maschine zugeführt wird und welchen das Steuergerät gegebenenfalls gedrosselt als Steuerdruck auf den Arbeitsmediumvorrat im Arbeitsmediumvorratsbehälter beaufschlagt. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass besonders der Versorgungsdruck einen großen Einfluss auf den Druckanstieg im Arbeitsmediumvorratsbehälter hat, sodass das in DE 10 2019 100 485 A1 beschriebene Verfahren mit großen Unsicherheiten behaftet ist. Häufig können lediglich große Unterfüllungen erkannt werden. Auch ist eine Überfüllungserkennung mit dem beschriebenen Verfahren nicht möglich.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zum Ansteuern einer hydrodynamischen Maschine sowie eine entsprechende hydrodynamische Maschine derart zu verbessern, dass ein zu geringer Füllstand des Arbeitsmediumvorrats im Arbeitsmediumvorratsbehälter und/oder ein zu geringer Füllungsgrad des Arbeitsraumes der hydrodynamischen Maschine mit Arbeitsmedium zuverlässiger erkannt wird, unabhängig von Variationen im Versorgungsdruck, aus dem der Steuerdruck erzeugt wird. Insbesondere soll auch eine Überfüllung im Arbeitsmediumvorratsbehälter und/oder des Arbeitsraumes der hydrodynamischen Maschine erkannt werden.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine hydrodynamische Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 9 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 Arbeitsmediumkreislaufs im Arbeitsraum Antriebsleistung hydrodynamisch vom Primärrad auf das Sekundärrad zu übertragen, wobei auf den Arbeitsmediumvorrat ein Steuerdruck für eine vorgegebene Zeitspanne aufgebracht wird und dadurch ein Druckanstieg im Arbeitsmediumvorratsbehälter erzeugt wird, um das Arbeitsmedium aus dem Arbeitsmediumvorrat in den Arbeitsraum zu verdrängen.
Der Steuerdruck wird insbesondere aus einem Versorgungsdruck einer Druckluftquelle in einem Kraftfahrzeug, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird, erzeugt, wobei der Versorgungsdruck variieren kann. Beispielsweise wird der Versorgungsdruck in einem Druckluftbehälter des Kraftfahrzeugs zur Verfügung gestellt. Insbesondere ist eine Steuervorrichtung vorgesehen, beispielsweise ein Retardersteuergerät, das einen Drucklufteingang mit dem Versorgungsdruck aufweist und einen Druckluftausgang aufweist, an dem der Steuerdruck anliegt. Das Steuergerät kann ein Steuerventil, beispielsweise in Form eines Proportionalventils, aufweisen, das aus dem Versorgungsdruck den Steuerdruck in Abhängigkeit seiner Ansteuerung durch eine Steuervorrichtung, die ebenfalls Bestandteil des Steuergeräts ist, erzeugt.
Wenn es sich bei der hydrodynamischen Maschine um einen hydrodynamischen Retarder handelt, läuft insbesondere nur das beschaufelte Primärrad um, während das beschaufelte 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 nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne das Aufbringen des Steuerdrucks beendet, ein Druckabfall im Arbeitsmediumvorratsbehälter zumindest mittelbar erfasst wird und in Abhängigkeit des erfassten Druckabfalls ein Füllstand des Arbeitsmediumvorrats im Arbeitsmediumvorratsbehälter und/oder ein Füllungsgrad des Arbeitsraumes mit Arbeitsmedium ermittelt.
Zusätzlich kann beim Aufbringen des Steuerdruckes auf den Arbeitsmediumvorrat während der vorgegebenen Zeitspanne der Druckanstieg im Arbeitsmediumvorratsbehälter zumindest mittelbar erfasst werden und der Füllstand des Arbeitsmediumvorrats im Arbeitsmediumvorratsbehälter und/oder der Füllungsgrad des Arbeitsraumes mit Arbeitsmedium auch in Abhängigkeit des erfassten Druckanstiegs ermittelt werden.
Durch Berücksichtigen des Druckanstiegs und des Druckabfalls kann auch ohne Kenntnis der aktuellen absoluten Größe des für die vorgegebene Zeitspanne auf den Arbeitsmediumvorrat aufgebrachten Steuerdrucks der Füllstand des Arbeitsmediumvorrats im Arbeitsmediumvorratsbehälter und/oder der Füllungsgrad des Arbeitsraumes mit Arbeitsmedium besser bestimmt werden.
Besonders bevorzugt wird wenigstens ein Druck, der auch als Druckwert bezeichnet werden kann, im Arbeitsmediumvorratsbehälter während des Druckanstiegs und/oder des Druckabfalls zumindest mittelbar erfasst, mit einem künstlichen neuronalen Netz (KNN) ausgewertet und dadurch der Füllstand des Arbeitsmediumvorrats im Arbeitsmediumvorratsbehälter und/oder der Füllungsgrad des Arbeitsraumes mit Arbeitsmedium ermittelt.
Das künstliche neuronale Netz kann zu Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens zunächst in einer Lernphase trainiert werden. Beispielsweise wird/werden bei bekanntem Füllstand im Arbeitsmediumvorratsbehälter und/oder Füllungsgrad des Arbeitsraumes ein oder mehrere vorbestimmte Steuerdrücke auf den Arbeitsmediumvorrat für eine oder mehrere vorgegebene Zeitspannen aufgebracht, nach deren Ablauf der jeweilige Druck im Arbeitsmediumvorratsbehälter zumindest mittelbar erfasst und dem künstlichen neuronalen Netz zusammen mit dem zugehörigen Füllstand im Arbeitsmediumvorratsbehälter und/oder Füllungsgrad des Arbeitsraumes zugeführt wird. Somit kann das künstliche neuronale Netz lernen, welcher Füllstand und/oder welcher Füllungsgrad zu welchem Verlauf des Druckanstiegs und/oder Druckabfalls bei Aufbringen eines bestimmten Steuerdrucks auf den Arbeitsmediumvorrat für eine bestimmte Zeitspanne gehört. Aus diesem Wissen bestimmt das künstliche neuronale Netz dann später in Abhängigkeit des erfassten Druckabfalls und insbesondere des erfassten Druckanstiegs den aktuellen Füllstand im Arbeitsmediumvorratsbehälter und/oder den aktuellen Füllungsgrad des Arbeitsraumes der hydrodynamischen Maschine, insbesondere des hydrodynamischen Retarders.
Gemäß der Erfindung wird insbesondere nicht ein einzelner Druckwert im Arbeitsmediumvorratsbehälter erfasst und mit einem vorgegebenen Referenzwert oder einem vorgegebenen Referenzbereich verglichen, sondern durch die Verwendung des künstlichen neuronalen Netzes kann der absolute Füllstand des Arbeitsmediumvorratsbehälters und/oder der absolute Füllungsgrad des Arbeitsraumes mit Arbeitsmedium erfasst werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist daher wesentlich exakter als bekannte Verfahren und arbeitet auch bei einem variierenden Versorgungsdruck in einer Druckluftquelle, beispielsweise einem Druckluftbehälter, aus der/dem der Steuerdruck generiert wird, präzise, vorteilhaft auch ohne Kenntnis der absoluten Größe des aktuellen Steuerdrucks.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit Verwendung eines künstlichen neuronalen Netzes stellt somit insbesondere einen virtuellen Sensor des Füllstands und/oder des Füllungsgrads dar.
Auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, eine Warnmeldung, insbesondere eine akustische und/oder eine optische Warnmeldung, auszugeben, wenn kein ausreichender Füllstand des Arbeitsmediumvorrats im Arbeitsmedium vorratsbehälter und/oder Füllungsgrad des Arbeitsraumes ermittelt wird. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, eine zukünftige Aktivierung der hydrodynamischen Maschine so lange zu blockieren, bis wieder ein ausreichender Füllstand und/oder Füllungsgrad hergestellt beziehungsweise erfasst wird.
Ein Druckwert beziehungsweise Druckverlauf, der zur Bestimmung des Druckanstiegs und/oder Druckabfalls verwendet wird, 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 und/Druckabfalls im Arbeitsmediumvorratsbehälter durch Erfassen anderer Größen und Bestimmen des Druckanstiegs/Druckabfalls 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 Ausführungsform der Erfindung ist es auch anders als zuvor dargestellt möglich, dass der Druckabfall und insbesondere der Druckanstieg anhand (wenigstens) eines einzelnen beziehungsweise diskreten Druckwertes erfasst wird. Beispielsweise wird ein Druck im Arbeitsmediumvorratsbehälter eine vorgegebene Zeitspanne nach Beginn und/oder Ende des Aufbringens des Steuerdruckes oder Beginn und/oder Ende des Aufbringens 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 ohne Verwendung eines künstlichen neuronalen Netzes 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. Zu einem späteren Zeitpunkt nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne, wenn ein Druckabfall im Arbeitsmediumvorratsbehälter stattgefunden hat, 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 einer Zeitspanne nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne, also während des Druckabfalls, vorgegeben und es wird ein Druckverlauf im Arbeitsmediumvorratsbehälter während des Druckabfalls 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 nach Aufbringen des Steuerdruckes auf den Arbeitsmediumvorrat ein Druckabfall und insbesondere zuvor bei Aufbringen des Steuerdruckes ein Druckanstieg im Arbeitsmediumvorratsbehälter zumindest mittelbar erfasst werden kann und in Abhängigkeit des erfassten Druckanstiegs ein Füllstand des Arbeitsmediumvorrats im Arbeitsmediumvorratsbehälter oder ein Füllungsgrad des Arbeitsraumes des hydrodynamischen Retarders 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;
Figur 3 eine exemplarische Darstellung eines künstlichen neuronalen Netzes, das gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden kann.
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 1 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 11 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 Bremsmoments einstellt. Das Proportionalventil 12 und die Steuervorrichtung 15 können Teil eines elektropneumatischen Steuergerätes, insbesondere Retardersteuergeräts, sein, das insbesondere als eigenständige, kompakte Baueinheit zur Steuerung der hydrodynamischen Maschine, insbesondere des hydrodynamischen Retarders 10, ausgebildet ist.
Somit wird der hydrodynamische Retarder 10 dadurch aktiviert, dass nach Erfassen eines Einschaltbefehls durch einen Fahrzeugführer oder einer Fahrzeugsteuervorrichtung, Getriebsteuervorrichtung eines hier nicht näher gezeigten Fahrzeuggetriebes eines Kraftfahrzeugantriebsstranges, dessen Bestandteil der Retarder 10 ist, oder der 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 eben der separaten 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. Zudem kann mit einem unerwünschten zu niedrigen oder zu hohen Füllstand des Arbeitsmediums im Arbeitsmediumvorratsbehälter 5 ein falscher Füllungsgrad des Arbeitsraumes 3 mit Arbeitsmedium einhergehen.
Um den aktuellen Füllstand des Arbeitsmediumvorrats 4 im Arbeitsmediumvorratsbehälter 5 und/oder den Füllungsgrad des Arbeitsraumes 3 mit Arbeitsmedium 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 einem Druckabfall einstellt, nachdem zuvor der Steuerdruck eine vorbestimmten Zeitspanne aufrecht erhalten wurde, um zunächst einen Druckaufbau im Arbeitsmediumvorratsbehälter 5 zu bewirken. Aus diesem erfassten Druck oder einem Druckverlauf, der durch eine Vielzahl von sukzessive erfassten Drücken (oder Druckwerten) bestimmt wird, wird erfindungsgemäß der Füllstand des Arbeitsmediumvorrats 4 im Arbeitsmediumvorratsbehälter 5 und/oder der Füllungsgrad des Arbeitsraumes 3 mit Arbeitsmedium ermittelt.
Zusätzlich kann auch wenigstens ein Druck, das heißt einzelner Druckwert, oder bevorzugt entsprechend der sich einstellende Druckverlauf während der vorgegebenen Zeitspanne der Beaufschlagung des Arbeitsmediumvorrats 4 mit dem Steuerdruck mit dem Drucksensor 6 erfasst werden, also bevorzugt eine Vielzahl von sukzessiven Drücken (oder Druckwerten) im Arbeitsmediumvorratsbehälter 5 während des Druckanstiegs, und zur Bestimmung des Füllstands des Arbeitsmediumvorrats 4 im Arbeitsmediumvorratsbehälter 5 und/oder der Füllungsgrad des Arbeitsraumes 3 mit Arbeitsmedium herangezogen werden.
Bevorzugt werden die erfassten Drücke beziehungsweise Druckwerte beim Druckaufbau und Druckabfall einem künstlichen neuronalen Netz 16, wie es exemplarisch in der Figur 3 dargestellt ist, zugeführt. Das künstliche neuronale Netz arbeitet insbesondere als virtueller Füllstandsensor und wurde während einer Lernphase trainiert. Bei der Lernphase können Prüfstands- und Fahrzeugmessungen verwendet werden, bei denen der Füllstand im Arbeitsmediumvorratsbehälter und/oder der Füllungsgrad des Arbeitsraumes 3 des hydrodynamischen Retarders 10 bekannt ist. Insbesondere handelt es sich um ein sogenanntes „Supervised Learning“. Beispielsweise werden bei bekanntem Füllstand im Arbeitsmediumvorratsbehälter 5 und/oder bei bekanntem Füllungsgrad des Arbeitsraumes 3 des hydrodynamischen Retards 10 mehrere vorbestimmte Steuerdrücke auf den Arbeitsmediumvorrat 4 für eine oder mehrere vorgegebene Zeitspannen aufgebracht, nach deren Ablauf der jeweilige Druck in dem Arbeitsmediumvorratsbehälter 4 zumindest mittelbar erfasst und dem künstlichen neuronalen Netz 16 zusammen mit dem zugehörigen Füllstand im Arbeitsmediumvorratsbehälter 4 und/oder Füllungsgrad des Arbeitsraumes 3 zugeführt wird. Hieraus kann das künstliche neuronale Netz 16 lernen, welcher Füllstand und/oder welcher Füllungsgrad zu welchem Verlauf des Druckanstiegs und/oder Druckabfalls beim Aufbringen eines bestimmten Steuerdrucks auf den Arbeitsmediumvorrat 4 für eine vorbestimmte Zeitspanne gehört. Während des Betriebs des Kraftfahrzeugs mit dem hydrodynamischen Retarder 10 (oder allgemein mit der hydrodynamischen Maschine) kann dann später das künstliche neuronale Netz 16 in Abhängigkeit des erfassten Druckanstiegs und Druckabfalls den aktuellen Füllstand im Arbeitsmediumvorratsbehälter 5 und/oder den aktuellen Füllungsgrad des Arbeitsraumes 3 des hydrodynamischen Retarders 10 zuverlässig bestimmen.
Wie bereits in DE 10 2019 100 485 A1 beschrieben wird, ist der Verlauf des Druckanstiegs beziehungsweise Druckabfalls bei verschiedenen Füllständen im Arbeitsmediumvorratsbehälter 5, der gegenüber der Umgebung druckdicht abgedichtet ist, verschieden, weil das Luftvolumen kompressibel ist. Daher können der Druckanstieg und der Druckabfall zur Bestimmung des aktuellen Füllstands des Arbeitsmediumvorrats 4 im Arbeitsmediumvorratsbehälter 5 und des Füllungsgrades des Arbeitsraumes 3 des hydrodynamischen Retarders 10 mit Arbeitsmedium herangezogen werden.
In der Figur 2 ist in einem Diagramm zum einen der durch das Proportionalventil 12 erzeugte beziehungsweise zur Verfügung gestellte Steuerdruck py 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 py. Zu einem Zeitpunkt b wird das Proportionalventil 12 wieder geschlossen, sodass der Steuerdruck py 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. Entsprechend sind bei einem vergleichsweise hohen Füllstand der Druckanstieg und der Druckabfall steiler als bei einem vergleichsweise niedrigen Füllstand. Durch Auswertung der unterschiedlichen Druckverläufe kann mit dem künstlichen neuronalen Netz 16 gemäß der Figur 3 der Absolutwert des aktuellen Füllstands im Arbeitsmediumvorratsbehälter 5 und/oder der Absolutwert des Füllungsgrads des Arbeitsraumes 3 mit Arbeitsmedium bestimmt werden. Ein Vergleich mit einem Referenzverlauf ist nicht notwendig.
Bezugszeichenliste
1 Primärrad
2 Sekundärrad
3 Arbeitsraum
4 Arbeitsmediumvorrat
5 Arbeitsmediumvorratsbehälter
6 Drucksensor
7 Antriebswelle
8 Arbeitsmediumkreislauf
9 externer Arbeitsmediumkreislauf
10 hydrodynamischer Retarder
11 Kühler
12 Proportionalventil
13 Steuerluftleitung
14 Druckluftquelle
15 Steuervorrichtung
16 künstliches neuronales Netz
At Zeitspanne a, b Zeitpunkt 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 Arbeitsmediumkreislaufs (8) im Arbeitsraum (3) Antriebsleistung hydrodynamisch vom Primärrad (1 ) auf das Sekundärrad (2) zu übertragen; wobei auf den Arbeitsmediumvorrat (4) ein Steuerdruck (py) für eine vorgegebene Zeitspanne (At) aufgebracht wird und dadurch ein Druckanstieg im Arbeitsmediumvorratsbehälter (5) erzeugt wird, um das Arbeitsmedium aus dem Arbeitsmediumvorrat (4) in den Arbeitsraum (3) zu verdrängen; dadurch gekennzeichnet, dass nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne (At) das Aufbringen des Steuerdrucks (py) beendet wird, ein Druckabfall im Arbeitsmediumvorratsbehälter (5) zumindest mittelbar erfasst wird und in Abhängigkeit des erfassten Druckabfalls ein Füllstand des Arbeitsmediumvorrats (4) im Arbeitsmediumvorratsbehälter (5) und/oder ein Füllungsgrad des Arbeitsraumes (3) mit Arbeitsmedium ermittelt wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich beim Aufbringen des Steuerdruckes (py) auf den Arbeitsmediumvorrat (4) während der vorgegebenen Zeitspanne (At) der Druckanstieg im Arbeitsmediumvorratsbehälter (5) zumindest mittelbar erfasst wird und der Füllstand des Arbeitsmediumvorrats (4) im Arbeitsmediumvorratsbehälter (5) und/oder der Füllungsgrad des Arbeitsraumes (3) mit Arbeitsmedium auch in Abhängigkeit des erfassten Druckanstiegs ermittelt wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Druck (pist) im Arbeitsmediumvorratsbehälter (5) während des Druckanstiegs und/oder Druckabfalls zumindest mittelbar erfasst wird und mit einem künstlichen neuronalen Netz (16) ausgewertet wird und dadurch der Füllstand des Arbeitsmediumvorrats (4) im
Arbeitsmediumvorratsbehälter (5) und/oder der Füllungsgrad des
Arbeitsraumes (3) mit Arbeitsmedium ermittelt wird.
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 (py) 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 und/oder des Füllungsgrades zusätzlich in einem deaktivierten Zustand ohne Erfassung eines Einschaltbefehls der hydrodynamischen Maschine ein vorgegebener Steuerdruck (py) 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. 18
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das künstliche neuronale Netz (16) zunächst in einer Lernphase trainiert wird, indem bei bekanntem Füllstand im Arbeitsmediumvorratsbehälter (5) und/oder Füllungsgrad des Arbeitsraumes (3) ein oder mehrere vorbestimmte Steuerdrücke (py) auf den Arbeitsmediumvorrat (4) für eine oder mehrere vorgegebene Zeitspannen (At) aufgebracht wird/werden, nach deren Ablauf der jeweilige Druck (pist) im Arbeitsmediumvorratsbehälter (5) zumindest mittelbar erfasst und dem künstlichen neuronalen Netz (16) zusammen mit dem zugehörigen Füllstand im Arbeitsmediumvorratsbehälter (5) und/oder Füllungsgrad des Arbeitsraumes (3) zugeführt wird.
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrodynamische Maschine als hydrodynamischer Retarder (10) betrieben wird.
9. Hydrodynamische Maschine mit einem beschaufelten Primärrad (1 ) und einem beschaufelten 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 (py) 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 8 auszuführen.
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Citations (3)

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