-
Die Erfindung betrifft eine Dauerbremseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine als hydrostatischer Retarder vorgesehene Pumpe, welche mit einer Welle eines Getriebes gekoppelt ist.
-
Dauerbremseinrichtungen kommen insbesondere in Antriebssträngen von Nutzfahrzeugen zur Anwendung und dienen hier der Entlastung einer jeweiligen Betriebsbremse, beispielsweise beim Befahren längerer Gefällestrecken. Zumeist weist eine Dauerbremseinrichtung dabei als verschleißfreie Dauerbremse einen hydrodynamischen Retarder auf, bei welchem ein Bremsmoment durch Einbringen einer Flüssigkeit in einen Arbeitsraum zwischen einem Rotor und einem Stator erzeugt werden kann. Allerdings muss zur Erzeugung eines ausreichenden Bremsmoments eine gewisse Drehzahl des Rotors vorliegen, weswegen hydrodynamische Retarder häufig über Hochtreiberstufen in den Antriebsstrang eingebunden sind. Abgesehen von hydrodynamischen Retardern kommen jedoch vereinzelt auch sogenannte hydrostatische Retarder zur Anwendung, welche dabei zumeist als Pumpen realisiert sind und schon bei niedrigen Drehzahlen eine hohe Bremsleistung darstellen können.
-
Aus der
DE 197 35 287 A1 geht ein Antriebsstrang mit einer Dauerbremseinrichtung hervor, bei welcher einem Getriebe abtriebsseitig eine als hydrostatischer Retarder arbeitende Pumpe nachgeschaltet ist. Dabei ist diese Pumpe über eine Hochtreiberstufe mit einer Abtriebswelle des Getriebes gekoppelt.
-
Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dauerbremseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, mittels welcher bei niedrigen Drehzahlen bereits eine hohe Bremsleistung erzielt werden kann, die sich gleichzeitig aber durch einen kompakten Aufbau auszeichnet.
-
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
-
Gemäß der Erfindung umfasst eine Dauerbremseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges eine als hydrostatischer Retarder vorgesehene Pumpe, welche mit einer Welle eines Getriebes verbunden ist. Die mit dem Getriebe gekoppelte Pumpe dient also der Erzeugung eines Bremsmoments, welches seine Ursache in dem durch die Pumpe bei Förderung von Fluid abgegriffenen Drehmoments hat. Bevorzugt fördert die Pumpe Fluid dabei in einen Druckspeicher, aus welchem das Fluid über eine Drosselstelle zurück in einen Vorratsbehälter für Fluid entweichen kann. Ggf. kann das in den Druckspeicher geförderte Fluid aber auch von anderen Systemen des jeweiligen Kraftfahrzeuges genutzt werden, so dass quasi eine Rekuperation von Bremsenergie vollzogen wird.
-
Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass die Pumpe in das Getriebe integriert ist. Mit anderen Worten ist also die als hydrostatischer Retarder arbeitende Pumpe innerhalb eines Gehäuses des Getriebes angeordnet, so dass deren kompakte Anordnung möglich und gleichzeitig auch ein zuverlässiger Schutz vor Umwelteinflüssen realisiert werden kann. Des Weiteren ist es hierdurch möglich, einen Herstellungsaufwand zu reduzieren, da gewisse Komponenten der Pumpe, wie beispielsweise Zu- und Ableitungen, ggf. durch das Getriebegehäuse des Getriebes mit ausgebildet werden können.
-
Im Unterschied dazu ist die Pumpe im Falle der
DE 197 35 287 A1 separat zum Getriebe im Antriebsstrang vorgesehen. Insofern ist die Pumpe unter Umständen Umwelteinflüssen ausgesetzt und der Bauraum aufgrund der Anordnung entsprechend vergrößert.
-
Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung ist das Getriebe ein Gruppengetriebe, wobei in Weiterbildung dieser Ausführungsform die Pumpe zwischen einer Haupt- und einer Bereichsgruppe des Gruppengetriebes angeordnet ist. Bevorzugt ist die Bereichsgruppe dabei als Planetengetriebe mit einer Planetenstufe ausgeführt, welche sich dann auf dem Fachmann bekannte Art und Weise aus einem Hohlrad, einem Planetenräder führenden Planetensteg und einem Sonnenrad zusammensetzt, wobei dabei prinzipiell eine Ausgestaltung als Minusplanetensatz oder auch als Plusplanetensatz infrage kommt.
-
Gemäß einer weiterführenden Ausgestaltungsform der Erfindung verbindet die Welle des Getriebes, mit welcher die Pumpe gekoppelt ist, die Haupt- und die Bereichsgruppe miteinander. Alternativ dazu handelt es sich bei der Welle um eine Abtriebswelle des Getriebes. Während also im erstgenannten Fall eine über die Pumpe hervorrufbare Bremswirkung durch die nachgeschaltete Bereichsgruppe noch entsprechend übersetzt werden kann, kann im zweitgenannten Fall auch dann ein Bremsmoment an Rädern des Kraftfahrzeuges hervorgerufen werden, wenn gerade eine Schaltung in der Bereichsgruppe stattfindet.
-
Es ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung, dass ein Fördervolumen der Pumpe variierbar ist. Hierbei fördert die Pumpe dann nur in Bremsphasen Flüssigkeit, so dass nur zu den gewünschten Zeitpunkten ein Bremsmoment erzeugt wird. Besonders bevorzugt ist die Pumpe als Pendelschieberpumpe ausgeführt, bei welcher verschiedene Fördervolumina problemlos durch entsprechende Auslenkungen dargestellt werden können. Um dabei Verluste so gering wie möglich zu halten, ist ein Außenring der Pendelschieberpumpe in einer Weiterbildung der Erfindung über ein Wälzlager drehbar in deren Gehäuse gelagert.
-
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
-
1 eine schematische Ansicht einer Dauerbremseinrichtung entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung; und
-
2 eine schematische Darstellung einer Dauerbremseinrichtung gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung.
-
1 zeigt eine schematische Ansicht einer Dauerbremseinrichtung entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung, welche einen hydrostatischen Retarder 1 in Form einer Pumpe 2 aufweist, wobei es sich bei der Pumpe 2 um eine Pendelschieberpumpe handelt. Ein Außenring dieser Pendelschieberpumpe ist über ein Wälzlager drehbar in einem Gehäuse der Pumpe 2 gelagert. Zudem ist die Pumpe 2 dabei in ein Getriebe 3 integriert, das als Gruppengetriebe mit einer Hauptgruppe 4 und einer der Hauptgruppe 4 nachgeschalteten Bereichsgruppe 5 gestaltet ist.
-
Wie aus 1 zu erkennen ist, ist die Pumpe 2 zwischen der Hauptgruppe 4 und der Bereichsgruppe 5 angeordnet und wird dabei über eine Welle 6 angetrieben, die die Hauptgruppe 4 ausgangsseitig mit der Eingangsseite der Bereichsgruppe 5 verbindet.
-
Abseits eines Bremsbetriebes wird die Pumpe 2 derartig angesteuert, dass keine oder nahezu keine Förderung einer Flüssigkeit stattfindet und dementsprechend auch nur geringe Verlustmomente durch das Mitschleppen der Pumpe 2 in die Welle 6 eingeleitet werden. Soll dann ein Abbremsen des Kraftfahrzeuges mit Hilfe des hydrostatischen Retarders 1 realisiert werden, so wird die Pumpe 2 angesteuert und deren Fördermenge entsprechend erhöht, wobei die Fördermenge dabei das auf die Welle 6 wirkende Bremsmoment definiert. Eine Förderung der Flüssigkeit findet dabei in einen – vorliegend nicht weiter dargestellten – Druckspeicher und entgegen einer Drosselstelle statt.
-
Die der Pumpe 2 nachgeschaltete Bereichsgruppe 5 wird vorliegend durch eine Planetenstufe 7 gebildet, welche sich aus den Komponenten Hohlrad 8, Planetenträger 9 und Sonnenrad 10 zusammensetzt. Dabei ist das Sonnenrad 10 drehfest auf der Welle 6 angeordnet, während der Planetenträger 9 mit einer Abtriebswelle 11 des Getriebes 3 verbunden ist. Das Hohlrad 8 kann zur Darstellung unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse der Bereichsgruppe 5 mittels einer Schalteinrichtung 12 einerseits an einem Gehäuse 13 des Getriebes 3 festgesetzt, sowie andererseits drehfest mit dem Planetenträger 9 und damit auch der Abtriebswelle 11 gekoppelt werden. Aufgrund der Anordnung der Pumpe 2 im Kraftfluss kann ein Abbremsen des Kraftfahrzeuges über den hydrostatischen Retarder 1 nur dann dargestellt werden, wenn in der Bereichsgruppe 5 eines der beiden Übersetzungsverhältnisse geschaltet ist.
-
Des Weiteren geht aus 2 eine schematische Darstellung einer Dauerbremseinrichtung entsprechend einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung hervor. Dabei entspricht diese Ausgestaltung weitestgehend der Variante nach 1, wobei im Unterschied hierzu eine Pumpe 14 mit dem Planetenträger 9 der Bereichsgruppe 5 und damit auch der Abtriebswelle 11 verbunden ist. Zur Verbindung der Bereichsgruppe 5 mit der vorgeschalteten Hauptgruppe 4 ist dabei dann eine Welle 15 axial durch die Pumpe 14 hindurchgeführt. Im Übrigen entspricht die Ausgestaltung nach 2 sonst der Variante nach 1, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
-
Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen einer Dauerbremseinrichtung können hohe Bremsmomente auch schon bei geringen Drehzahlen dargestellt werden, wobei sich die Einrichtungen jeweils durch einen kompakten Aufbau auszeichnen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Hydrostatischer Retarder
- 2
- Pumpe
- 3
- Getriebe
- 4
- Hauptgruppe
- 5
- Bereichsgruppe
- 6
- Welle
- 7
- Planetenstufe
- 8
- Hohlrad
- 9
- Planetenträger
- 10
- Sonnenrad
- 11
- Abtriebswelle
- 12
- Schalteinrichtung
- 13
- Gehäuse
- 14
- Pumpe
- 15
-
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 19735287 A1 [0003, 0008]
