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Die Erfindung betrifft eine Dauerbremseinrichtung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, umfassend einen Retarder, über welchen in einem Bremsbetrieb ein Bremsmoment antriebsseitig eines Kraftfahrzeuggetriebes einspeisbar ist, wobei eine Einbindung des Retarders an einem antriebsseitigen Teil eines Anfahrelements des Kraftfahrzeuggetriebes erfolgt, welcher innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges der Anbindung an eine Abtriebsseite einer Antriebsmaschine dient. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, bei welchem eine vorgenannte Dauerbremseinrichtung zur Anwendung kommt, sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Dauerbremseinrichtung.
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Dauerbremseinrichtungen kommen bei Kraftfahrzeugen insbesondere im Bereich der Nutzfahrzeuge zur Anwendung und dienen dort als verschleißfreie Bremsanlagen einer Entlastung einer jeweiligen Betriebsbremse. Üblicherweise ist eine Dauerbremseinrichtung dabei als hydrodynamische Dauerbremseinrichtung ausgestaltet und umfasst einen hydrodynamischen Retarder, bei welchem Strömungsenergie einer Flüssigkeit zur Erzeugung eines Bremsmoments genutzt wird. Zu diesem Zweck ist bei dem Retarder zwischen einem Stator und einem Rotor ein üblicherweise torusförmiger Arbeitsraum definiert, in welchen die Flüssigkeit im Rahmen eines Bremsbetriebes eingebracht wird. Dabei nimmt der sich drehende Rotor die Flüssigkeit über eine Beschaufelung mit und fördert diese zu einer Beschaufelung des Stators, wo sich die Flüssigkeit abstützt und im Folgenden wiederum zu der Beschaufelung des Rotors zurückgeleitet wird. Hierbei wird ein verzögerndes Moment auf den Rotor ausgeübt, wobei eine Größe dieses Bremsmoments über die in den Arbeitsraum eingebrachte Flüssigkeitsmenge gesteuert wird. Innerhalb einer Dauerbremseinrichtung wird ein Retarder dann häufig antriebsseitig eines Kraftfahrzeuggetriebes eingebunden, wodurch die Übersetzung des Kraftfahrzeuggetriebes für eine Übersetzung des Bremsmoments genutzt werden kann. Ein derartig eingebundener Retarder wird auch als Primärretarder bezeichnet.
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Aus der
DE 41 22 628 A1 geht eine Dauerbremseinrichtung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang hervor, bei welcher einem als Doppelkupplungsgetriebe gestalteten Kraftfahrzeuggetriebe antriebsseitig ein hydrodynamischer Retarder vorgeschaltet ist.
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Dabei ist eine Antriebswelle des Retarders über eine Hochtreiberstufe mit einem antriebsseitigen Teil der Doppelkupplung des Kraftfahrzeuggetriebes gekoppelt, an welchem innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges eine dem Kraftfahrzeuggetriebe vorgeschaltete Antriebsmaschine angebunden ist. Insofern erfolgt eine Einspeisung eines im Bremsbetrieb des Retarders erzeugten Bremsmoments am antriebsseitigen Teil der Doppelkupplung.
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Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dauerbremseinrichtung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang zu schaffen, welche sich abseits eines Bremsbetriebs eines Retarders durch einen hohen Wirkungsgrad auszeichnet, bei der gleichzeitig aber eine Einspeisung eines Bremsmoments auf kompakte Art und Weise möglich ist.
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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. Ein Kraftfahrzeugantriebsstrang, bei welchem eine erfindungsgemäße Dauerbremseinrichtung zur Anwendung kommt, geht aus Anspruch 9 hervor. Schließlich ist ein Verfahren zum Betreiben einer Dauerbremseinrichtung in Anspruch 10 beschrieben.
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Gemäß der Erfindung umfasst eine Dauerbremseinrichtung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang einen Retarder, über welchen in einem Bremsbetrieb ein Bremsmoment antriebsseitig eines Kraftfahrzeuggetriebes eingespeist werden kann. Dabei erfolgt eine Einbindung des Retarders über einen antriebsseitigen Teil eines Anfahrelements des Kraftfahrzeuggetriebes, welcher innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges der Anbindung an eine Abtriebsseite einer Antriebsmaschine dient.
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Erfindungsgemäß handelt es sich bei dem Retarder insbesondere um einen hydrodynamischen Retarder, welcher sich auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise aus einem Stator und einem Rotor zusammensetzt, wobei sowohl der Rotor als auch der Stator jeweils mit je einer Beschaufelung ausgestattet sind und zwischen sich einen bevorzugt torusförmig gestalteten Arbeitsraum definieren. Wird dann eine Flüssigkeit, beispielsweise Öl oder Wasser, in den Arbeitsraum eingebracht, so wird die Flüssigkeit über die Beschaufelung des Rotors mitgenommen und in Richtung der Beschaufelung des Stators beschleunigt, wo sie sich abstützt und wiederum zurück zur Beschaufelung des Rotors geleitet wird. Die zurückgeleitete Flüssigkeit wirkt verzögernd auf den Stator, so dass ein Bremsmoment am Rotor und auch der mit ihm verbundenen Antriebswelle hervorgerufen wird. Die Höhe dieses Bremsmoments kann dabei über die eingebrachte Menge an Flüssigkeit geregelt werden. Alternativ dazu kann es sich bei dem Retarder jedoch auch um einen hydrostatischen Retarder oder einen elektrodynamischen Retarder handeln.
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Im Rahmen der Erfindung kann der Retarder des Weiteren zum einen mit seiner Antriebswelle direkt an dem antriebsseitigen Teil des Anfahrelements oder aber auch unter Zwischenschaltung einer Hochtreiberstufe angebunden sein. Im letztgenannten Fall kann dementsprechend beim Antrieb der Antriebswelle des Retarders eine Übersetzung ins Schnelle auf dessen Antriebswelle erfolgen. Eine Hochtreiberstufe kann als Stirnradstufe oder auch als Planetenstufe ausgeführt sein. Ferner kann der Retarder koaxial oder achsversetzt zu dem antriebsseitigen Teil des Anfahrelements platziert sein.
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Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass der Retarder für den Bremsbetrieb zuschaltbar ist, indem eine Antriebswelle des Retarders mit einer ersten Hälfte eines Schaltelements gekoppelt ist, dessen zweite Hälfte mit dem antriebsseitigen Teil des Anfahrelements in Verbindung steht. Mit anderen Worten kann eine Antriebswelle des Retarders also abseits eines Bremsbetriebes von dem antriebsseitigen Teil des Anfahrelements über ein Schaltelement entkoppelt werden, welches zwischen der Antriebswelle und dem Anfahrelement vorgesehen ist. Eine erste Hälfte dieses Schaltelements steht dann mit der Antriebswelle des Retarders in Verbindung, während eine zweite Hälfte mit dem antriebsseitigen Teil des Anfahrelements gekoppelt ist.
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Eine derartige Ausgestaltung einer Dauerbremseinrichtung hat dabei den Vorteil, dass eine Anbindung des Retarders im Bereich des Anfahrelements des Kraftfahrzeuggetriebes auf kompakte Art und Weise stattfinden kann, gleichzeitig aber abseits eines Bremsbetriebes aufgrund der Entkoppelbarkeit des Retarders Verluste vermieden werden können, welche ihre Ursache in Leerlaufverlusten des Retarders haben, wie sie insbesondere bei einem hydrodynamischen Retarder ansonsten durch ein Umpumpen von Luft oder Resten an Flüssigkeit auftreten. Denn durch die Zwischenschaltung des Schaltelements zwischen den antriebsseitigen Teil des Anfahrelements und die Antriebswelle des Retarders kann eine Zuschaltung des Retarders gezielt im Zuge des Bremsbetriebes vorgenommen werden. Abseits eines Bremsbetriebes unterbleibt hingegen ein Antrieb des Retarders durch die besagte Entkoppelung der Antriebswelle.
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Im Unterschied dazu ist eine Antriebswelle eines Retarders im Falle der
DE 41 22 628 A1 über die zwischenliegende Hochtreiberstufe permanent mit dem antriebsseitigen Teil des Anfahrelements des nachgeschalteten Kraftfahrzeuggetriebes gekoppelt. Insofern werden auch die abseits eines Bremsbetriebs auftretenden Leerlaufverluste des Retarders permanent eingespeist, was zu einer entsprechenden Verschlechterung des Wirkungsgrades führt.
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Erfindungsgemäß ist unter einem „Schaltelement“ eine Einrichtung zu verstehen, über welche zwei ansonsten relativ zueinander verdrehbare Komponenten in ihren Drehbewegungen miteinander gekoppelt werden können. Dabei kann ein Schaltelement prinzipiell als formschlüssiges Schaltelement, wie beispielsweise als Klauenkupplung oder Sperrsynchronisation, oder auch als kraftschlüssiges Schaltelement ausgeführt sein, beispielsweise als Lamellenkupplung. Ferner kann das Schaltelement als synchronisiertes Schaltelement ausgeführt sein, welches im Vorfeld einer drehfesten Verbindung der beiden Komponenten diese selbst in ihrer Drehzahl angleichen kann, es kann sich alternativ dazu aber auch um ein unsynchronisiertes Schaltelement handeln, bei welchem eine Drehzahlangleichung vor der Koppelung von außen herbeigeführt werden muss.
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Im Rahmen der Erfindung kann der Retarder mit seiner Antriebswelle entweder koaxial zu dem antriebsseitigen Teil des Anfahrelements positioniert sein oder auch achsversetzt zu diesem liegen. Zwischen der Antriebswelle und dem antriebsseitigen Teil des Anfahrelements kann zudem eine Hochtreiberstufe vorgesehen sein, wodurch bei Einbindung des Retarders eine entsprechende Übersetzung einer Drehbewegung auf die Antriebswelle des Retarders realisierbar ist. Eine Hochtreiberstufe kann dabei als Stirnradstufe oder auch als Planetenstufe ausgeführt sein.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Schaltelement als Lastschaltelement ausgeführt. Vorteilhafterweise kann hierdurch eine Zuschaltung des Retarders auch unter Last erfolgen, wodurch ein Bremsbetrieb zügig eingeleitet werden kann. In Weiterbildung dieser Ausführungsform ist dann auch das Anfahrelement des Kraftfahrzeuggetriebes als Lastschaltelement gestaltet, wobei das Anfahrelement und das Schaltelement zu einer Kupplungseinheit zusammengefasst sind, bei welcher es sich bevorzugt um eine Doppelkupplung handelt. Hierdurch ist eine kompakte Anordnung des Anfahrelements und des Schaltelements des Retarders möglich. Besonders bevorzugt sind die zu einer Kupplungseinheit zusammengefassten Lastschaltelemente jeweils über je ein Ausrückelement betätigbar, wobei die Ausrückelemente konzentrisch zueinander angeordnet sind. Die Ausrückelemente können dann zu einer Ausrückeinheit zusammengefasst sein, so dass Betätigungen des Anfahrelements und des Schaltelements des Retarders auf kompaktem Bauraum verwirklicht sind.
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Alternativ dazu ist das Schaltelement bei einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung als formschlüssiges Schaltelement ausgeführt. Die Gestaltung als formschlüssiges Schaltelement hat dabei den Vorteil, dass im Gegensatz zu kraftschlüssigen Schaltelementen im geöffneten Zustand nahezu keine Leerlaufmomente auftreten, welche auch im geöffneten Zustand des jeweiligen Schaltelements die Übertragung eines gewissen Drehmoments zur Folge haben.
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In Weiterbildung der vorgenannten Ausgestaltung liegt das Schaltelement als formschlüssiges, unsynchronisiertes Schaltelement vor, wobei die Antriebswelle des Retarders mit einem weiteren Schaltelement gekoppelt ist und hierüber mit einer Welle in Verbindung gebracht werden kann, welche über ein Lastschaltelement mit dem antriebsseitigen Teil des Anfahrelements verbindbar ist. Weiter bevorzugt ist die Welle dabei eine Getriebeeingangswelle des Kraftfahrzeuggetriebes, wobei es sich bei dem Lastschaltelement um das Anfahrelement des Kraftfahrzeuggetriebes handelt. Zudem kann das Kraftfahrzeuggetriebe dabei als Doppelkupplungsgetriebe gestaltet sein, wobei das Lastschaltelement dann Teil einer Kupplungseinheit, insbesondere einer Doppelkupplung, ist.
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Bei einem derartigen Aufbau kann eine Drehzahlangleichung der Antriebswelle des Retarders und des antriebsseitigen Teils des Anfahrelements vor Schließen des unsynchronisierten Schaltelements problemlos vollzogen werden. Dazu wird zunächst die Antriebswelle des Retarders über das weitere Schaltelement mit der Welle, also ggf. der Getriebeeingangswelle, gekoppelt und anschließend eine drehfeste Verbindung der Welle mit dem antriebsseitigen Teil des Anfahrelements vorgenommen. Im Anschluss daran kann dann das formschlüssige, unsynchronisierte Schaltelement aufgrund der nunmehr vorherrschenden Drehzahlgleichheit zwischen dem antriebsseitigen Teil des Anfahrelements und der Antriebswelle des Retarders geschlossen werden.
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Eine Ausgestaltung des Kraftfahrzeuggetriebes als Doppelkupplungsgetriebe hat zudem den Vorteil, dass Gangwechsel innerhalb des Doppelkupplungsgetriebes unter Last und damit auch während eines Bremsbetriebes des Retarders vollzogen werden können, sofern hierbei zwischen unterschiedlichen Teilgetrieben zugeordneten Gängen gewechselt wird. In der Folge kann während des Bremsbetriebes von einem aktuellen Gang in einen anderen Gang gewechselt werden, bei welchem eine für den aktuellen Fahrzustand geeignetere Übersetzung eines Bremsmoments des Retarders stattfindet.
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Es ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung, dass der Retarder in das Kraftfahrzeuggetriebe integriert ist. Hierdurch kann der Retarder besonders kompakt angeordnet werden, zumal unter Umständen gewisse Gehäuseteile und Zuleitungen zum Retarder mit durch das Getriebegehäuse gebildet werden können. Alternativ dazu ist es jedoch auch denkbar, dass die Antriebswelle des Retarders, sowie weitere Komponenten der Anbindung derselbigen innerhalb des Kraftfahrzeuggetriebes verlaufen, während der Retarder selbst außen auf das Getriebegehäuse aufgesetzt ist.
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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.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
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1 eine schematische Ansicht eines Teils eines Kraftfahrzeugantriebsstranges, umfassend eine Dauerbremseinrichtung entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine schematische Darstellung eines Teils eines Kraftfahrzeugantriebsstranges mit einer Dauerbremseinrichtung gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung;
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3 eine schematische Ansicht eines Teils eines Kraftfahrzeugantriebsstranges, umfassend eine Dauerbremseinrichtung entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung; und
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4 eine schematische Darstellung eines Teils eines Kraftfahrzeugantriebsstranges mit einer Dauerbremseinrichtung gemäß einer vierten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung.
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Aus 1 geht eine schematische Ansicht eines Teils eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges hervor, bei welchem es sich insbesondere um ein Nutzfahrzeug, wie beispielsweise einen Lastkraftwagen, handelt. Dabei ist in diesem Kraftfahrzeugantriebsstrang eine Antriebsmaschine 1 vorgesehen, welche vorliegend nur teilweise dargestellt und als Brennkraftmaschine ausgestaltet ist. Innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges ist der Antriebsmaschine 1 dann ein Kraftfahrzeuggetriebe 2 nachgeschaltet, welches über ein Anfahrelement 3 mit einer Abtriebsseite 4 einer Kurbelwelle 5 der Antriebsmaschine 1 verbunden werden kann.
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Das Kraftfahrzeuggetriebe 2 ist vorliegend in Gruppenbauweise ausgeführt und setzt sich aus einer Hauptgruppe 6 und einer nachgeschalteten Bereichsgruppe 7 zusammen. Während die Bereichsgruppe 7 in Planetenbauweise gestaltet ist, liegt die Hauptgruppe 6 als Getriebe in Vorgelegebauweise vor, bei welcher eine Getriebeeingangswelle 8 und eine gleichzeitig den Eingang der Bereichsgruppe 7 bildende Getriebeausgangswelle 9 koaxial zueinander verlaufen. Die Getriebeeingangswelle 8 und die Getriebeausgangswelle 9 können nun einerseits direkt drehfest miteinander verbunden werden, um einen direkten Durchtrieb zu definieren, und sind andererseits über mehrere Stirnradstufen 10 bis 14 miteinander koppelbar. Im letztgenannten Fall wird ein Kraftfluss dabei jeweils über eine achsparallel zur Getriebeeingangswelle 8 und zur Getriebeausgangswelle 9 verlaufende Vorgelegewelle 15 geführt.
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Wie ferner aus 1 zu erkennen ist, steht die Getriebeeingangswelle 8 zudem mit einem abtriebsseitigen Teil 16 des Anfahrelements 3 in Verbindung, dessen antriebsseitiger Teil 17 drehfest mit der Abtriebsseite 4 der Antriebsmaschine 1 gekoppelt ist. Das Anfahrelement 3 ist vorliegend dabei als Lastschaltelement in Form einer nasslaufenden Trennkupplung gestaltet, welche bei Betätigung die Abtriebsseite 4 drehfest mit der Getriebeeingangswelle 8 verbindet.
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Innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges ist zudem eine Dauerbremseinrichtung 18 vorgesehen, welche entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung gestaltet ist und einen Retarder 19 in Form eines hydrodynamischen Retarders aufweist. Infolgedessen setzt sich der Retarder 19 auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise aus einem Stator 20 und einem Rotor 21 zusammen, welche – vorliegend nicht weiter dargestellt – mit je einer Beschaufelung versehen sind und zwischen sich einen torusförmig gestalteten Arbeitsraum definieren. In diesen Arbeitsraum kann nun eine Flüssigkeitsmenge eingebracht werden, wobei es sich bei der Flüssigkeit um Öl oder auch um Wasser handeln kann. Die jeweils in den Arbeitsraum eingebrachte Flüssigkeitsmenge wird dann über die Beschaufelung des sich drehenden Rotors 21 mitgenommen und in Richtung der Beschaufelung des Stators 20 beschleunigt, wo sie sich abstützt und wiederum zurück zu der Beschaufelung des Rotors 21 geleitet wird. Hierbei wird ein verzögerndes Moment auf den Rotor 21 ausgeübt, wobei die Größe dieses Bremsmoments durch die eingebrachte Flüssigkeitsmenge definiert werden kann. Der Retarder 19 ist dabei mit in ein – vorliegend nicht weiter dargestelltes – Getriebegehäuse des Kraftfahrzeuggetriebes 2 integriert.
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Der Rotor 21 ist drehfest auf einer Antriebswelle 22 des Retarders 19 angeordnet, welche als Hohlwelle koaxial auf der Getriebeeingangswelle 8 verläuft. Diese Antriebswelle 22 kann nun über ein Schaltelement 23 ebenfalls drehfest mit der Abtriebsseite 4 der Antriebsmaschine 1 verbunden werden, wobei das Schaltelement 23 dabei als Lastschaltelement ausgeführt und mit dem Anfahrelement 3 zu einer Kupplungseinheit 24 in Form einer Doppelkupplung zusammengefasst ist. Hierzu ist eine erste Hälfte 25 des Schaltelements 23 drehfest auf der Antriebswelle 22 vorgesehen, wohingegen eine zweite Hälfte 26 gemeinsam mit dem antriebsseitigen Teil 17 des Anfahrelements 3 mit der Abtriebsseite 4 in Verbindung steht. Insofern kann der koaxial angeordnete Retarder 19 mit Hilfe des Lastschaltelements 23 auch unter Last zugeschaltet werden, wodurch ein Bremsbetrieb des Retarders 19 mit geringer Zeitverzögerung eingeleitet werden kann. Eine Betätigung des Anfahrelements 3 und auch des Schaltelements 23 kann dabei jeweils über je ein zugehöriges Ausrückelement vorgenommen werden, wobei die Ausrückelemente dabei konzentrisch zueinander liegend zu einer Ausrückeinheit 27 zusammengefasst sind.
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Soll nun über den Retarder 19 ein Bremsmoment in den Kraftfahrzeugantriebsstrang eingeleitet werden, so wird der Arbeitsraum des Retarders 19 mit der entsprechenden Flüssigkeitsmenge befüllt und zeitgleich dazu oder auch zeitlich versetzt eine Betätigung des Schaltelements 23 vorgenommen. Um das entsprechende Bremsmoment dann zudem zu Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges zu übertragen, ist zudem sowohl in der Hauptgruppe 6, als auch in der Bereichsgruppe 7 je ein Gang zu schalten und das Anfahrelement 3 zu schließen. Durch geeignete Wahl einer Gesamtübersetzung des Kraftfahrzeuggetriebes 2 kann das durch den Retarder 19 erzeugte Bremsmoment entsprechend geeignet für eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit übersetzt werden.
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Aus 2 geht eine schematische Ansicht eines Teils eines Kraftfahrzeugantriebsstranges hervor, welcher dabei im Wesentlichen der Variante aus 1 entspricht. Einziger Unterschied ist dabei, dass ein Retarder 28 nicht koaxial, sondern achsversetzt angeordnet ist, indem eine Antriebswelle 29 des Retarders 28 über eine Hochtreiberstufe 30 mit einer Hohlwelle 31 gekoppelt ist, welche wiederum über das Schaltelement 23 drehfest mit der Abtriebsseite 4 der Antriebsmaschine 1 verbunden werden kann. Insofern kann über die Hochtreiberstufe 30 eine Drehbewegung der Hohlwelle 31 ins Schnelle auf die Antriebswelle 29 übersetzt werden, so dass eine höhere Antriebsdrehzahl des Retarders 28 darstellbar ist. Im Übrigen entspricht die Ausgestaltung einer den Retarder 28 aufweisenden Dauerbremseinrichtung 32 und auch die sonstige Gestaltung des Kraftfahrzeugantriebsstranges der Variante nach 1, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
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Ferner geht aus 3 eine schematische Teilansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges hervor, welcher eine entsprechend einer dritten Ausführungsform gestaltete Dauerbremseinrichtung 33 umfasst. Unterschiedlich zu den vorhergehenden Varianten nach 1 und 2 ist dabei außerdem, dass ein der Antriebsmaschine 1 innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges nachgeschaltetes Kraftfahrzeuggetriebe 34 als Doppelkupplungsgetriebe gestaltet ist. Dementsprechend verfügt dieses – vorliegend nur teilweise dargestellte – Kraftfahrzeuggetriebe über zwei koaxial zueinander verlaufende Getriebeeingangswellen 35 und 36, von welchen die Getriebeeingangswelle 36 als Hohlwelle radial umliegend zu der sich axial hindurch erstreckenden Getriebeeingangswelle 35 verläuft. Beide Getriebeeingangswellen 35 und 36 können jeweils über je ein zugehöriges Lastschaltelement 37 bzw. 38 drehfest mit der Abtriebsseite 4 verbunden werden. Die Lastschaltelemente 37 und 38 sind dabei zu einer Kupplungseinheit 39 in Form einer Doppelkupplung zusammengefasst, welche ein Anfahrelement 40 des Kraftfahrzeuggetriebes 34 bildet.
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Die Dauerbremseinrichtung 33 verfügt wiederum über einen Retarder 41, der in Übereinstimmung mit den Varianten nach 1 und 2 als hydrodynamischer Retarder gestaltet ist. Eine Antriebswelle 42 des Retarders 41 steht dann über eine zwischenliegende Hochtreiberstufe 43 mit einer Hohlwelle 44 in Verbindung, die koaxial zu den Getriebeeingangswellen 35 und 36 verläuft.
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Eine Einspeisung eines Bremsmoments des Retarders 41 kann nun antriebsseitig des Kraftfahrzeuggetriebes 34 stattfinden, indem die Hohlwelle 44 über ein Schaltelement 45 drehfest mit der Abtriebsseite 4 der Antriebsmaschine 1 gekoppelt wird. Das Schaltelement 45 ist dabei als formschlüssiges, unsynchronisiertes Schaltelement in Form einer Klauenkupplung ausgeführt, dessen erste Hälfte 46 drehfest auf der Hohlwelle 44 vorgesehen ist, wohingegen eine zweite Hälfte 47 des Schaltelements 45 mit einem antriebsseitigen Teil 48 des Anfahrelements 40 verbunden ist.
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Da es sich bei dem Schaltelement 45 um ein unsynchronisiertes Schaltelement handelt, muss vor dessen Betätigung zumindest annähernd eine Drehzahlgleichheit zwischen den Hälften 46 und 47 vorherrschen. Um diese nun vor einer Einbindung des Retarders 41 darzustellen, ist die Hohlwelle 44 und damit auch die Antriebswelle 42 des Retarders 41 mit einem weiteren Schaltelement 49 gekoppelt, das als Sperrsynchronisation ausgeführt ist und bei Betätigung die Hohlwelle 44 drehfest mit der Getriebeeingangswelle 36 verbindet. Vorliegend ist das Schaltelement 49 dabei mit einem Schaltelement einer Stirnradstufe 50 des Kraftfahrzeuggetriebes 34 zu einer Schalteinrichtung 51 zusammengefasst.
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Konkret erfolgt die Einbindung des Retarders 41 nun dadurch, dass zunächst die Hohlwelle 44 über das Schaltelement 49 mit der Getriebeeingangswelle 36 verbunden und anschließend eine Betätigung des Lastschaltelements 38 vorgenommen wird. Dies hat dann zur Folge, dass der antriebsseitige Teil 48 des Anfahrelements 40 und die Hohlwelle 44 mit gleicher Drehzahl laufen, wodurch das unsynchronisierte Schaltelement 45 problemlos betätigt werden kann. Ist dies dann erfolgt, so wird das Schaltelement 49 wiederum geöffnet und der jeweils passende Gang im Kraftfahrzeuggetriebe 34 geschaltet. Im Zuge des Bremsbetriebes kann zudem über die Lastschaltelemente 37 und 38 ein Gangwechsel unter Last vollzogen werden, so dass auch während eines Bremsbetriebes des Retarders 41 in einen, für den aktuellen Fahrzustand des Kraftfahrzeuges geeigneteren Gang übergegangen werden kann.
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Schließlich geht noch aus 4 eine schematische Darstellung eines Teils eines Kraftfahrzeugantriebsstranges hervor, welcher eine Dauerbremseinrichtung 52 gemäß einer vierten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung umfasst. Der Kraftfahrzeugantriebsstrang und auch die Dauerbremseinrichtung 52 entsprechen dabei im Wesentlichen den Ausgestaltungen der Variante nach 3, wobei als einziger Unterschied ein Retarder 53 koaxial zu den Getriebeeingangswellen 35 und 36 des Kraftfahrzeuggetriebes 34 angeordnet ist. Insofern ist eine Antriebswelle 54 des Retarders 53 als Hohlwelle auf den Getriebeeingangswellen 35 und 36 vorgesehen und wird ohne zwischenliegende Hochtreiberstufe beim Bremsbetrieb des Retarders 53 an die Abtriebsseite 4 der Antriebsmaschine 1 angebunden. Damit ist diese Antriebswelle 54 auch direkt mit einer Hälfte 55 eines unsynchronisierten Schaltelements 56 und einem weiteren Schaltelement 57 gekoppelt. Die weitere Anbindung der Schaltelemente 56 und 57 und auch die Art und Weise der Einbindung des Retarders 53 im Bremsbetrieb entspricht dann der Variante nach 3, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
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Mittels den erfindungsgemäßen Ausgestaltungen einer Dauerbremseinrichtung kann eine Einbindung eines Retarders auf kompakte Art und Weise vollzogen werden, wobei abseits eines Bremsbetriebes des Retarders geringe Verlustleistungen auftreten und damit ein hoher Wirkungsgrad realisierbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebsmaschine
- 2
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 3
- Anfahrelement
- 4
- Abtriebsseite
- 5
- Kurbelwelle
- 6
- Hauptgruppe
- 7
- Bereichsgruppe
- 8
- Getriebeeingangswelle
- 9
- Getriebeausgangswelle
- 10
- Stirnradstufe
- 11
- Stirnradstufe
- 12
- Stirnradstufe
- 13
- Stirnradstufe
- 14
- Stirnradstufe
- 15
- Vorgelegewelle
- 16
- Teil
- 17
- Teil
- 18
- Dauerbremseinrichtung
- 19
- Retarder
- 20
- Stator
- 21
- Rotor
- 22
- Antriebswelle
- 23
- Schaltelement
- 24
- Kupplungseinheit
- 25
- Hälfte
- 26
- Hälfte
- 27
- Ausrückeinheit
- 28
- Retarder
- 29
- Antriebswelle
- 30
- Hochtreiberstufe
- 31
- Hohlwelle
- 32
- Dauerbremseinrichtung
- 33
- Dauerbremseinrichtung
- 34
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 35
- Getriebeeingangswelle
- 36
- Getriebeeingangswelle
- 37
- Lastschaltelement
- 38
- Lastschaltelement
- 39
- Kupplungseinheit
- 40
- Anfahrelement
- 41
- Retarder
- 42
- Antriebswelle
- 43
- Hochtreiberstufe
- 44
- Hohlwelle
- 45
- Schaltelement
- 46
- Hälfte
- 47
- Hälfte
- 48
- Teil
- 49
- Schaltelement
- 50
- Stirnradstufe
- 51
- Schalteinrichtung
- 52
- Dauerbremseinrichtung
- 53
- Retarder
- 54
- Antriebswelle
- 55
- Hälfte
- 56
- Schaltelement
- 57
- Schaltelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4122628 A1 [0003, 0012]
