DE10058110B4

DE10058110B4 - automatic transmission

Info

Publication number: DE10058110B4
Application number: DE2000158110
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Neufischer; Roland Dipl.-Ing. Altvater; Lothar Dipl.-Ing. Weißhaupt; Bernd Dipl.-Ing. Feßler
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2000-11-23
Filing date: 2000-11-23
Publication date: 2010-06-17
Anticipated expiration: 2020-11-24
Also published as: DE10058110A1

Abstract

Automatgetriebe (10) für Kraftfahrzeuge, mit einer Kühlanordnung zur Abfuhr der innerhalb des Getriebes auftretenden Wärmemengen, wobei die Kühlanordnung aus einem oder mehreren Wärmetauschern (3) besteht, die in das Automatgetriebe (10) integriert sind, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die integrierte(n) Wärmetauscher (3) einen oder mehrere Kammern aufweist bzw. aufweisen, die als Funktion des Getriebezustandes parallel oder in Reihe vom zu kühlenden Fluid durchströmt werden und die an denjenigen Stellen angeordnet sind, an denen die abzuführenden Wärmemengen während des Betriebes des Automatgetriebes (10) entstehen.Automatic transmission (10) for motor vehicles, comprising a cooling arrangement for dissipating the heat quantities occurring within the transmission, the cooling arrangement consisting of one or more heat exchangers (3) integrated in the automatic transmission (10), characterized in that the one or more integrated ones (n) heat exchanger (3) has or have one or more chambers which are flowed through as a function of the gear state in parallel or in series by the fluid to be cooled and which are arranged at those points at which the amounts of heat to be dissipated during operation of the automatic transmission ( 10) arise.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Automatgetriebe für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The present invention relates to an automatic transmission for motor vehicles according to the preamble of claim 1.

Bei den herkömmlichen Automatgetrieben, insbesondere für Lastkraftwagen, Busse und Sonderfahrzeuge, werden zur Kühlung Wärmetauscher eingesetzt. Diese Wärmetauscher haben die Aufgabe, die im Automatgetriebe während des Betriebes auftretende Wärmemenge über den Ölkreislauf des Automatgetriebes an den Wasserkreislauf des Motors bzw. des Fahrzeuges abzugeben.at the conventional one Automatic transmissions, especially for Lorries, buses and special vehicles are used for cooling heat exchangers. These heat exchangers have the task of occurring in the automatic transmission during operation Amount of heat through the oil circuit of the automatic transmission to the water circuit of the engine or the Vehicle to give.

Bei Automatgetrieben, die mit einer hydrodynamischen Bremseinrichtung, einem sogenannten Retarder, ausgestattet sind, muß auch das Arbeitsmedium des Retarders, das sich während der Bremsphasen aufheizt, entsprechend gekühlt werden. Insbesondere in Gebieten mit einer hohen Umgebungstemperatur und bei Fahrzeugen, bei denen aus Gründen der Geräuschreduzierung eine Kapselung des Getriebes vorgesehen ist, sind entsprechende Kühleinrichtungen in Form eines Wärmetauschers vorzusehen. Ein derartiger Wärmetauscher ist vorwiegend ein Öl/Luft- oder Öl/Wasser-Kühler und wird als zusätzliche Komponente an geeigneter Stelle am Fahrzeug montiert und führt die Wärme an die Umgebung ab.at Automatic transmissions equipped with a hydrodynamic brake device, a so-called retarder, this must also be Working medium of the retarder, which heats up during the braking phases, cooled accordingly become. Especially in areas with a high ambient temperature and in vehicles where for the sake of noise reduction an encapsulation of the transmission is provided, are appropriate cooling equipment in the form of a heat exchanger provided. Such a heat exchanger is predominantly an oil / air or oil / water coolers and will be as additional Component mounted at a suitable location on the vehicle and leads the Heat on the environment.

Hieraus ergeben sich als Nachteile, dass ein entsprechender Platz vorgesehen werden muß, dass zusätzliche Rohrleitungen zwischen Getriebe und Wärmetauscher vorgesehen werden müssen und dass dadurch zusätzliche Kosten für eine entsprechende Anordnung entstehen. Bei solchen externen Anbauten besteht zudem eine erhöhte mechanische Schwingungsbelastung des Wärmetauschers, da die am Getriebe wirkenden Schwingungskräfte durch Halterungen als Resonanzpunkte verstärkt werden.From this arise as disadvantages that provided an appropriate place must become, that extra Pipelines between transmission and heat exchanger are provided have to and that adds extra costs for a corresponding arrangement arise. In such external attachments There is also an increased mechanical vibration load of the heat exchanger, as the gearbox acting vibration forces be strengthened by brackets as resonance points.

Oft werden die Wärmetauscher an dem hinten am Automatgetriebe angeordneten Retarder angebaut. Dieser zusätzliche Bauraum für Wärmetauscher ist insbesondere bei Omnibussen nachteilig und schwingungstechnisch nicht optimal.Often become the heat exchangers mounted on the rear of the automatic transmission arranged retarder. This additional Space for heat exchangers is particularly disadvantageous in buses and vibration technology not optimal.

Aus der DE 196 25 357 A1 ist ein Fahrzeuggetriebe mit einem Getriebegehäuse und mit einer Kühleinrichtung bekannt, die einen Wärmetauscher umfaßt, wobei der Wärmetauscher als Bestandteil des Getriebegehäuses vorgesehen ist.From the DE 196 25 357 A1 a vehicle transmission with a transmission housing and with a cooling device is known which comprises a heat exchanger, wherein the heat exchanger is provided as part of the transmission housing.

Des weiteren wird als nachteilig angesehen, dass die im Automatgetriebe entstehende Wärme, die durch den Retarder, den hydrodynamischen Wandler und das Grundgetriebe erzeugt wird, zuerst aus dem Getriebe mittels des Öles abgeführt wird und danach erst an das Fahrzeugkühlsystem abgegeben wird. Dadurch erhöht sich die Temperatur des Gesamtgetriebes.Of Another is considered disadvantageous that in the automatic transmission resulting heat, the through the retarder, the hydrodynamic converter and the basic transmission is first removed from the gearbox by means of the oil and then first to the vehicle cooling system is delivered. This increases the temperature of the overall gearbox.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese bekannten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Automatgetriebe zu schaffen, das eine optimale Kühlung bei minimalem Bauraumbedarf ermöglicht, bei dem die Zuverlässigkeit der Kühlung erheblich besser als bei den herkömmlichen Automatgetrieben ist und das deutliche Kostenersparnisse bei der Konstruktion, der Herstellung, der Installation und im Ersatzteilwesen gewährleistet.task It is the object of the present invention to overcome these known disadvantages of the To avoid prior art and to provide an automatic transmission, the optimal cooling with minimal space requirements, where the reliability the cooling considerably better than conventional automatic transmissions and the significant cost savings in the design, manufacture, installation and spare parts.

Ausgehend von einem Automatgetriebe der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.outgoing by an automatic transmission of the type mentioned in more detail is carried out the solution This object with the specified in the characterizing part of claim 1 features; advantageous embodiments are described in the subclaims.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der oder die Wärmetauscher an denjenigen Stellen angeordnet ist bzw. sind, an denen die abzuführende Wärmemengen während des Betriebes des Automatgetriebes entstehen, und der oder die integrierte(n) Wärmetauscher mehrere Kammern aufweist bzw. aufweisen, die in Abhängigkeit vom Getriebezustand entweder parallel oder in Reihenschaltung von heißem Öl durchflossen werden können. Das Ölvolumen kann im Vergleich zu den bekannten Automatgetrieben erheblich reduziert werden, wodurch auch die Ansprechzeit des Retarders reduziert werden kann; ggf. kann auch der Speicher zur Befüllung des Retarderraumes aufgrund des verringerten Ölvolumens entfallen.According to the invention, it is provided that the one or more heat exchangers is arranged at those points or are, where the heat dissipated while operation of the automatic transmission, and the integrated heat exchanger (s) has or have several chambers, depending on from the transmission state either parallel or in series of flowed through hot oil can be. The oil volume Can be significantly reduced compared to the known automatic transmissions whereby the response time of the retarder can be reduced; if necessary, the memory for filling the retarder space due of the reduced oil volume omitted.

Die in das Automatgetriebe integrierten Wärmetauscher können z. B. entsprechende Kühlkanäle sein, die von Wasser durchströmt werden. Die Kühlkanäle können entweder Leitungen aus einem gut wärmeleitenden Material, beispielsweise Kupfer- bzw. Edelstahlrohre sein, oder aber entsprechend gegossene Kanäle sowohl im Getriebegehäuse als auch in den anderen Getriebebauteilen sein. Diese wasserdurchflossenen Rohre bzw. Kanäle sind mit dem Motor- bzw. Fahrzeugkühlkreislauf verbunden, wobei auch Anschlüsse für optionale Ölzusatzkühler vorgesehen sein können.The in the automatic transmission integrated heat exchanger can, for. B. be appropriate cooling channels, which flows through water become. The cooling channels can either Lines made of a good heat-conducting Material, such as copper or stainless steel tubes, or but according to cast channels both in the gearbox as well as in the other transmission components. These water-flowing Pipes or channels are connected to the engine or vehicle cooling circuit, wherein also connections intended for optional additional oil coolers could be.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Automatgetriebes bietet den Vorteil einer direkten Wärmeabfuhr am Auftretensort im Getriebe, sodass der restliche Teil des Getriebes nicht zusätzlich erwärmt wird. Die wasserdurchfluteten Kanäle können je nach hydraulischer Ansteuerung von mehreren Seiten umspült werden.The inventive design The automatic transmission offers the advantage of direct heat dissipation at the place of occurrence in the gearbox, so that the remaining part of the gearbox not in addition heated becomes. The water-filled channels may vary depending on the hydraulic Control be washed from several sides.

Werden Rippen innerhalb des Getriebes im Bereich des integrierten Wärmetauschers vorsehen, so kann die Wärmeabfuhr verbessert werden. Eine getriebeintegrierte Vor-Ort-Elektronik kann durch eine entsprechende Kanalführung insbesondere im Getriebegehäuse mit gekühlt werden.If ribs are provided within the transmission in the area of the integrated heat exchanger, the heat dissipation can be improved. A Gear-integrated on-site electronics can be cooled by a corresponding channel guide, in particular in the transmission housing.

Durch den Einbau des integrierten Wärmetauschers in das Getriebe erreicht dieses schneller seine Betriebstemperatur, wodurch der Schaltkomfort und der Wirkungsgrad erhöht werden. Gleichzeitig wird der Applikationsaufwand erheblich verringert.By the installation of the integrated heat exchanger into the transmission this reaches its operating temperature faster, whereby the shifting comfort and the efficiency are increased. At the same time, the application effort is considerably reduced.

Diese integrierte Bauweise führt zu deutlichen Kostenersparnissen bei der Konstruktion, der Herstellung, der Montage, der Prüfstandsabnahme, dem Handling, der Installation, bei Einbauuntersuchungen und sogar im Ersatzteilwesen. Die Zuverlässigkeit wird außerdem erheblich gesteigert, da Leckagen sowie andere Schäden durch mechanische oder thermische Umgebungseinwirkungen, z. B. Schwingungsbrüche, ausgeschlossen sind. Bei integrierten Wärmetauschern entfallen die Öl-Schnittstellen nach außen. Dadurch reduziert sich die Gefahr von bei der Montage eingeführtem Schmutz. Der Ölstand kann bereits bei der Getriebeauslieferung eingestellt werden. Ebenfalls ist eine Gewichtsredu zierung des Gesamtgetriebes möglich, da Bauteile, wie beispielsweise Rohre, entfallen können.These integrated construction leads Significant cost savings in the design, manufacture, the assembly, the test bench, the Handling, installation, installation tests and even in the Spare parts management. The reliability will also Significantly increased leakage and other damage mechanical or thermal environmental effects, eg. B. vibration breaks excluded are. For integrated heat exchangers eliminates the oil interfaces outward. This reduces the risk of dirt introduced during installation. The oil level can already be set during gearbox delivery. Also is a Gewichtsredu coding of the overall transmission possible because Components, such as pipes, can be omitted.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der schematisch bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind.in the The invention will be explained with reference to the drawing, in the schematically preferred embodiments are shown.

Es zeigen:It demonstrate:

1 die Verwendung einer Ölwanne als Wärmetauscher; 1 the use of an oil pan as a heat exchanger;

2 eine direkte Wärmeabführung an einer Bremse und 2 a direct heat dissipation on a brake and

3 die direkte Wärmeabführung an einem Lager. 3 the direct heat transfer to a warehouse.

In den Figuren, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist an einem Getriebe 10 mit 1 ein Ölraum bezeichnet, mit 2 eine Ölwanne, mit 3 ein integrierter Wärmetauscher in Form eines Kühlwasserrohrs, mit 4 dessen Einlaß und mit 5 dessen Auslaß. Mit 6, 6' sind zwei weitere Kühlwasserrohre bezeichnet, mit 7 ein Lager, mit 8 eine Seitenwand des Getriebes 10 zum Halten des Lagers 7 und mit 9 eine von mehreren Rippen zur Verbesserung der Wärmeabfuhr.In the figures, in which like parts are numbered alike, is on a transmission 10 With 1 an oil room called, with 2 an oil pan, with 3 an integrated heat exchanger in the form of a cooling water pipe, with 4 its inlet and with 5 its outlet. With 6 . 6 ' are two more cooling water pipes designated, with 7 a warehouse, with 8th a side wall of the transmission 10 to hold the warehouse 7 and with 9 one of several ribs to improve heat dissipation.

Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Wärmetauscher 3 direkt in die Ölwanne 2 integriert, während bei 2 eine direkte Wärmeabfuhr an einer im Getriebe vorhandenen, hydrodynamischen Bremse (Retarder 11) mittels des Kühlwasserrohrs 6 erfolgt. Bei 3 ist ver größert dargestellt eine direkte Wärmeabfuhr an einem Lager 7 mittels des dort vorgesehenen Kühlwasserrohrs 6'.At the in 1 illustrated embodiment, the heat exchanger 3 directly into the oil pan 2 integrated while at 2 a direct heat dissipation to a present in the transmission, hydrodynamic brake (retarder 11 ) by means of the cooling water pipe 6 he follows. at 3 Ver enlarged shows a direct heat dissipation to a warehouse 7 by means of the cooling water pipe provided there 6 ' ,

Die direkte Wärmeabfuhr erfolgt am Auftretensort im Getriebe, sodass der restliche Getriebeteil nicht zusätzlich erwärmt wird; die mit Kühlwasser durchströmten Kanäle in den einzelnen Getriebebauteilen oder auch in der Ölwanne können je nach hydraulischer Ansteuerung von mehreren Seiten umspült werden; es ist auch möglich, dass der integrierte Wärmetauscher mehrere Kammern aufweist, die je nach Getriebezustand entweder parallel oder in Reihenschaltung vom Öl durchströmt werden; durch eine entsprechende Anordnung der Wärmetauscher in den Getriebebauteilen wird eine homogenere Temperaturverteilung des Gesamtgetriebes erreicht, da die Wärmetauscher direkt an die Wärmequellen angebaut werden können.The direct heat dissipation occurs at the place of occurrence in the gearbox, so that the remaining gear part is not additionally heated becomes; the flowed through with cooling water channels in the individual transmission components or even in the oil pan can, depending on the hydraulic Control are washed around from several sides; it is also possible that the integrated heat exchanger has several chambers, depending on the gear state either parallel or in series with the oil flows through become; by a corresponding arrangement of the heat exchanger in the transmission components a more homogeneous temperature distribution of the overall transmission is achieved, because the heat exchangers directly to the heat sources can be grown.

11: Ölraumoil space
22: Ölwanneoil pan
33: Wärmetauscherheat exchangers
44: EinlaßInlet
55: Auslaßoutlet
66: KühlwasserrohrCooling water pipe
77: Lagercamp
88th: SeitenwandSide wall
99: Ripperib
1010: Getriebetransmission
1111: Retarderretarder

Claims

Automatic transmission ( 10 ) for motor vehicles, comprising a cooling arrangement for removing the heat quantities occurring within the transmission, wherein the cooling arrangement comprises one or more heat exchangers ( 3 ), which is in the automatic transmission ( 10 ), characterized in that the integrated heat exchanger (s) ( 3 ) has or have one or more chambers, which are flowed through as a function of the transmission state in parallel or in series of the fluid to be cooled and which are arranged at those points at which the amounts of heat to be dissipated during operation of the automatic transmission ( 10 ) arise.

Automatic transmission ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the one or more integrated heat exchanger (s) ( 3 ) channels through which cooling water flows ( 6 . 6 ' ) are.

Automatic transmission ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the channels through which the cooling water flows ( 6 . 6 ' ) are arranged so that they are lapped from several sides of the fluid to be cooled.

Automatic transmission ( 10 ) after one of the before claims, characterized in that the integrated heat exchanger or heat exchangers ( 3 ) Ribs ( 9 ) assigned.

Automatic transmission ( 10 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the one or more integrated heat exchanger (s) ( 3 ) Pipelines ( 6 . 6 ' ) are made of a good heat conducting material.

Automatic transmission ( 10 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the one or more integrated heat exchanger (s) ( 3 ) is connected to the cooling system of the vehicle or are.

Automatic transmission ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the integrated heat exchangers ( 3 ) are connected to an additional heat exchanger used in the transmission housing or disposed on the outside of the transmission housing.

Automatic transmission ( 10 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the one or more integrated heat exchanger (s) ( 3 ) with an additional, outside the transmission ( 10 ) is connected or are provided.