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Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung
für Kraftfahrzeuge
mit einem Retarder an einem Getriebe nach dem Oberbegriff von Anspruch
1.
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Neben den Betriebsbremsen eines Fahrzeuges,
insbesondere eines Nutzfahrzeuges, die im Regelfall einem Verschleiß unterliegende
Reibungsbremsen sind, werden zusätzliche,
verschleißfreie Verzögerungseinrichtungen,
wie Retarder, mehr und mehr auch vom Gesetzgeber gefordert und von
den Fahrzeugherstellern angeboten.
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Zu den Retardern werden sowohl zusätzlich am
Getriebe oder Motor angeordnete hydrodynamische, hydrostatische
oder elektrodynamische Bremseinrichtungen gezählt, als auch solche Systeme,
die in Form eines "Intarders" innerhalb des Getriebegehäuses vorgesehen
sind.
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Retarder werden des weiteren unterschieden
in Primärretarder,
die in Abhängigkeit
von der Motordrehzahl arbeiten, und in Sekundärretarder, die in Abhängigkeit
von der Fahrzeuggeschwindigkeit arbeiten.
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Bei den hydrodynamischen Retardern
kann als Mittel, das den Retarder durchströmt und das Wärmeenergie
aufnimmt und zu einer Kühleinrichtung
hin abführt, Öl oder Wasser
verwendet werden. Obwohl in der überwiegenden
Zahl der Anwendungsfälle Öl als Mittel
verwendet wird, ist es bereits aus der
GB
330671 bekannt, auch Wasser für hydrodynamische Bremseinrichtungen
in schweren Kraftfahrzeugen zu verwenden.
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Bei hydrodynamischen Retardern ist
im Allgemeinen der Rotor zum Abbremsen des Fahrzeugs direkt mit
einer Getrie bewelle verbunden. Bei Primärretardern ist dies die Antriebswelle
bzw. Getriebeeingangswelle, und bei Sekundärretardern ist dies die Getriebeabtriebswelle.
Der Stator ist in der Regel gehäusefest.
Die Bremswirkung wird dadurch erzielt, dass der Retarder mehr oder
weniger mit dem durchströmenden
Mittel befüllt
wird. Der Retarder ist üblicherweise
nicht aktiviert, wenn Rotor und Stator nicht mit Flüssigkeit
gefüllt
sind. Dadurch, dass sich der Rotor auch im nicht aktivierten Zustand
dreht, entsteht Reibung in Form von Lagerreibung und insbesondere
in Form von Luftzirkulation. Es gibt Einrichtungen, um die Zirkulation
von Luft zwischen Rotor und Stator zu reduzieren und dadurch die
Leerlaufleistung zu verringern. Die Reduzierung gelingt jedoch nur
in beschränktem
Maße.
Die Reibung im Retarder im nicht aktivierten Zustand führt abhängig von der
Drehzahl zu Verlustleistung und somit zu erhöhtem Kraftstoffverbrauch.
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Aus der WO 86/02608 ist eine Antriebanordnung
bekannt, bei der ein hydrodynamischer Retarder direkt von der Abtriebswelle
des Wechselgetriebes aus angetrieben wird. Der Retarder ist unabhängig von
der Drehzahl des Motors und von der Eingangswellendrehzahl des Getriebes.
Dadurch wird erreicht, dass beim Schalten des Wechselgetriebes keine
Zugkraftunterbrechung und keine Momentänderung auftritt. Gleichzeitig
bietet der Antrieb des Retarders durch eine Hochtreiberstufe die
Möglichkeit, die
Drehzahl der Abtriebswelle des Wechselgetriebes zu erhöhen und
damit die Wirkung des Retarders zu verbessern. Durch eine zwischen
dem Antrieb des Retarders und dem Retarder selbst angeordnete Trennkupplung
ist der Retarder im normalen Fahrbetrieb abschaltbar. Dadurch werden
zwar die Verluste verringert, die auch bei einem entleerten hydrodynamischen
Retarder auftreten können,
aber es ist immer eine aufwendige Trennkupplung erforderlich. Um den
stillstehenden Retarder mit der mit hoher Drehzahl rotierenden Getriebewelle
zu verbinden, muss die Trennkupplung eine Synchronisiereinrichtung aufweisen,
die in bekannter Weise der Drehzahlangleichung der Bauteile dient.
Dazu ist beispielsweise eine Synchronisiereinrichtung in Konusbauweise oder
insbesondere in Lamellenbauweise erforderlich, die aufwendig und
teuer ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Antriebsanordnung mit zuschaltbarem Retarder aufzuzeigen, die einfacher
und kostengünstiger
aufgebaut ist und ein Verfahren zum Betreiben dieser Anordnung anzugeben.
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Die Aufgabe wird gelöst durch
einen Retarder mit den Merkmalen des Anspruch 1 und eine Verfahren
nach Anspruch 8. Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Eine Antriebsanordnung für Kraftfahrzeuge umfasst
eine Antriebsmaschine, ein Getriebe, eine zwischen der Antriebsmaschine
und dem Getriebe angeordnete Trennkupplung und einen als Dauerbremseinrichtung
ausgebildeten Retarder. Der Retarder ist an eine Getriebewelle zuschaltbar.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen,
dass zur Zuschaltung des Retarders eine unsynchronisierte Klauenkupplung
vorgesehen ist und dass die Drehzahlanpassung von Retarder und angetriebener
Getriebewelle durch die Trennkupplung zwischen der Antriebsmaschine
und dem Getriebe erfolgt.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben
dieser Anordnung und zur Zuschaltung eines Retarders in einer Antriebsanordnung
für Kraftfahrzeuge
mit einer Antriebsma schine, einem Getriebe, einer zwischen der Antriebsmaschine
und dem Getriebe angeordneten Trennkupplung und mit einem als Dauerbremseinrichtung
ausgebildeten Retarder, der von einer Getriebewelle angetrieben
wird, umfasst die Verfahrensschritte, dass zur Zuschaltung des Retarders
zunächst
die Drehmomentübertragung
im Getriebe unterbrochen wird, anschließend eine drehfeste Verbindung
zwischen der Trennkupplung und dem Retarder hergestellt wird und
dass dann mit der Trennkupplung die Drehzahl des Retarders an die
Getriebebauteildrehzahl angepasst wird, die der Retarder nach Beendigung
der Drehmomentunterbrechung im Getriebe erreichen soll. Anschließend wird
die Drehmomentunterbrechung im Getriebe beendet.
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Vorzugsweise ist die Trennkupplung
zwischen der Antriebsmaschine und dem Getriebe eine automatisierte
Reibungskupplung, deren Öffnungs- und
Schließvorgänge nach
vorgegebenen Regeln bzw. aktuellen Berechnungen automatisch ablaufen. In
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Retarder ein von der Getriebeeingangsdrehzahl
abhängiger Primärretarder,
und in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Retarder
ein von der Getriebeausgangsdrehzahl abhängiger Sekundärretarder.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung
der Erfindung ist eine Schaltkupplung mit mehreren Schaltstellungen
vorgesehen, die in einer ersten Schaltstellung eine drehfeste Verbindung
zwischen einer über die
Trennkupplung angetriebenen Welle des Getriebes und einer Abtriebswelle
des Getriebes ermöglicht.
Das ist der normale Fahrzustand ohne zugeschalteten Retarder. In
einer zweiten Schaltstellung ist eine drehfeste Verbindung zwischen
der über
die Trennkupplung angetriebenen Welle des Getriebes und dem Retarder
ermög licht.
In dieser Schaltstellung ist die Abtriebswelle des Getriebes von
den sonstigen Wellen des Getriebes getrennt und der Retarder kann über die
Trennkupplung in seiner Drehzahl angepasst werden. In der dritten
Schaltstellung ist eine drehfeste Verbindung zwischen der über die Trennkupplung
angetriebenen Welle des Getriebes, der Abtriebswelle des Getriebes
und dem Retarder ermöglicht.
In dieser Schaltstellung ist der Zustand erreicht, dass bei eingeschaltetem
Retarder der Durchtrieb zwischen der über die Trennkupplung angetriebenen
Welle des Getriebes und der Abtriebswelle erreicht ist und gleichzeitig
der Retarder zugeschaltet ist.
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Eine bevorzugte Ausführungsform
zeigt einen über
eine Hochtreiberstufe angetriebenen Retarder. In einer besonders
vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist in der Antriebsanordnung
getriebeabtriebsseitig ein Bereichsgruppengetriebe vorgesehen, das
eine Schaltkupplung mit einer Neutralstellung aufweist. In der Neutralstellung
befindet sich die Schaltkupplung während der Synchronisierung
und der Zuschaltung des Retarders.
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Im nicht aktivierten Zustand steht
der Retarder still und erzeugt im ausgeschalteten Zustand keine
Verluste. Bei der Aktivierung des Retarders, entweder durch eine
manuelle Betätigung
eines Schalters, insbesondere eines Stufenschalters für verschiedene
Bremsstufen, oder eines ebenfalls gestuften Bremspedals, wird zunächst die
Trennkupplung zwischen der Antriebsmaschine und dem Getriebe, die
in der Regel auch die Anfahrkupplung des Fahrzeuges darstellt, geöffnet. Im
Getriebe wird die Drehmomentübertragung
unterbrochen. Dies geschieht beispielsweise indem das Getriebe nach
Neutral geschaltet wird oder in einem angeschlossenen Bereichsgruppengetriebe
die Schaltkupplung öffnet
und die Drehmomentübertragung
unterbricht. Die Drehzahl der Getriebewelle, die mit dem Retarder
zu verbinden ist, reduziert sich, wobei diese Reduzierung gegebenenfalls
durch zusätzliche
Bremseinrichtungen, wie beispielsweise eine Getriebebremse, unterstützt werden
kann. Nach Erreichen einer für
die Schaltung der Klauenkupplung zulässigen Drehzahl, die bei Null
oder einer geringen Differenzdrehzahl liegen kann, wird die Klauenkupplung
geschlossen und der Retarder mit der Getriebewelle verbunden.
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Die Trennkupplung wird geschlossen
und mit Hilfe der Trennkupplung wird die Drehzahl des Retarders
und der mit ihm verbundenen Getriebeteile an die Drehzahl angepasst,
die zu der aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. zu den Fahrzeugzustandsbedingungen
passt, wenn die Unterbrechung der Drehmomentübertragung wieder aufgehoben wird.
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Im Getriebe wird anschließend der
zur Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. zu den Fahrzeugzustandsbedingungen
passende Gang geschaltet und damit die Drehmomentübertragung
und der Kraftfluss im Getriebe wieder hergestellt.
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Das vom Retarder erzeugte Bremsmoment kann
während
oder nach der Zuschaltung des Retarders durch eine Variation des
Befüllungsgrades
des Retarders mit dem Arbeitsmittel durchgeführt werden. Während der
Zugkraftunterbrechung bei der Öffnung
der Trennkupplung und der Drehmomentübertragungsunterbrechung kann
bei Bedarf mit der Betriebsbremse das Fahrzeuggesamtbremsmoment gleich
gehalten und die Zugkraftunterbrechung überbrückt werden. Dies kann auch
durch einen automatischen Eingriff über ein Bremsenmanagement erfolgen.
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Durch Entleeren des Retarders wird
das Bremsmoment abgebaut. Durch Öffnen
der Klauenkupplung zwischen der Getriebewelle und dem Retarder wird
der Retarder nicht weiter angetrieben, bleibt stehen und erzeugt
keine weiteren Verluste.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird
das Erzeugen von Leerlaufverlusten des Retarders weitestgehend vermieden.
Ein ansonsten hervorgerufener Kraftstoffmehrverbrauch entfällt. Die Befüllung des
Retarders mit Arbeitsmittel kann auch im ausgeschalteten Zustand
ganz oder teilweise erhalten bleiben. Die Einrichtung zum Befüllen und
Entleeren des Retarders mit dem Arbeitsmittel kann dadurch gegebenenfalls
einfacher gestaltet werden. Dazu kann beispielsweise auf einen Druckspeicher verzichtet
werden, für
die hydraulische Steuerung kann eine kleinere Pumpe vorgesehen sein,
oder es ist, bei einem Retarder mit pneumatischer Steuerung, ein
geringeres Luftvolumen vorzusehen.
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In Verbindung mit einem automatisierten Schaltgetriebe,
das auch über
eine automatisierte Kupplung verfügt, können alle Funktion automatisiert ablaufen.
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Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Getriebes im Fahrzeug;
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2 eine
erste Anordnung eines Primärretarders;
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3 eine
zweite Anordnung eines Primärretarders;
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4 eine
erste Anordnung eines Sekundärretarders;
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5 eine
erste Anordnung eines Sekundärretarders;
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6 eine
Schaltkupplung nach 4 und 5 und
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7 eine
Anordnung mit Bereichsgruppengetriebe.
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Die 1 zeigt
eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges 2 mit einem
Antriebsmotor 4, der über
eine Trennkupplung 6 auf ein Getriebe 8 einwirkt.
Das Getriebe 8 ist über
eine Abtriebswelle 10 mit einem Differenzial 12 verbunden,
das über
je eine Halbachse 14 ein Fahrzeugrad 16 antreibt.
Die Reibungskupplung 6 wird von einem Aktuator 18 betätigt, der über eine
Signalleitung 20 mit einer Steuerung 22 verbunden
ist. Das Getriebe 8 wird von einem Getriebesteller 24 betätigt, der
auf dem Gehäuse 60 des
Getriebes 8 angeordnet ist und der über eine Leitung 28 mit
der Steuerung 22 verbunden ist.
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Die 2 erlaubt
einen Blick in das Getriebe 8 mit einer ersten erfindungsgemäßen Anordnung. Mit
der Trennkupplung 6 verbunden ist eine Eingangswelle 30 des
Getriebes 8, auf der ein Zahnrad 32 drehbar angeordnet
ist, das mit einer Schaltkupplung 34, die als Klauenkupplung
ausgebildet ist, mit der Eingangswelle 30 verbindbar ist.
Eine weitere Schaltkupplung 36 kann eine Hauptwelle 38 des
Getriebes 8 entweder mit einem Zahnrad 40 oder
mit einem Zahnrad 42 drehfest verbinden. Das Zahnrad 40 ist
fest an der Eingangswelle 30 angeordnet oder mit der Eingangswelle 30 aus
einem Stück
ausgebildet. Das Zahnrad 42 ist drehbar auf der Hauptwelle 38 angeordnet.
Beide Zahnräder 40 und 42 kämmen mit fest
auf einer Vorgelegewelle 44 angeordneten Zahnrädern 46 und 48.
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Das auf der Eingangswelle 30 angeordnete Zahnrad 32 kämmt mit
einem Zahnrad 50, das auf einer Welle 52 angeordnet ist.
Diese Welle 52 trägt auch
den Rotor 54 des Retarders 56. Der Stator 58 des
Retarders 56 ist am Getriebegehäuse 60 drehfest vorgesehen.
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Im nicht aktivierten Zustand des
Retarders 56 ist die Schaltkupplung 34 offen.
Die Welle 52 wird nicht angetrieben und der Rotor 54 des
Retarder 56 steht still und erzeugt im ausgeschalteten
Zustand keine Verluste. Bei der Aktivierung des Retarders 56 wird
zunächst
die Trennkupplung 6 zwischen dem Antriebsmotor 4 und
dem Getriebe 8 geöffnet.
Im Getriebe 8 wird die Drehmomentübertragung unterbrochen, was
beispielsweise durch Öffnen
der Schaltkupplung 36 geschieht, so dass das Getriebe in
Neutral steht. Die Drehzahl der Eingangswelle 30, die mit der
Welle 52 und darüber
mit dem Retarder 56 zu verbinden ist, reduziert sich. Nach
Erreichen einer für die
Schaltung der Schaltkupplung 34 zulässigen Drehzahl wird die Schaltkupplung 34 geschlossen und
der Retarder 56 mit der Eingangswelle 30 verbunden.
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Die Trennkupplung 6 wird
geschlossen und mit Hilfe der Trennkupplung 6 wird die
Drehzahl des Retarders 56 und der mit ihm verbundenen Getriebeteile
an die Drehzahl angepasst, die zu der aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit
bzw. zu den Fahrzeugzustandsbedingungen passt, wenn die Unterbrechung der
Drehmomentübertragung
wieder aufgehoben wird. Im Getriebe 8 wird anschließend der
zur Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. zu den Fahrzeugzustandsbedingungen
passende Gang, beispielsweise durch Schließen der Schaltkupplung 36,
geschaltet und damit die Drehmomentübertragung und der Kraftfluss
im Getriebe 8 wieder hergestellt.
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In der 3 ist
eine Anordnung des Retarder 56 gezeigt, der unmittelbar
auf der Eingangswelle 30 angeordnet ist. Hier wird über die
Schaltkupplung 34 die Eingangswelle 30 direkt
mit dem Rotor 54 des Retarders 56 verbunden.
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Die in den 2 und 3 gezeigten
Retarder sind Primärretarder,
die sich in Abhängigkeit
von der Drehzahl des Antriebsmotors 4 drehen. Demgegenüber zeigen
die 4 und 5 Sekundärretarder, die in Abhängigkeit
von der Fahrzeuggeschwindigkeit betrieben werden, da sie mit der
Abtriebswelle 62 des Getriebes 8, der Abtriebswelle 10 und über das
Differenzial 12 und die Halbachsen mit den Fahrzeugrädern 16 verbunden
sind. Auf der Abtriebswelle 62 des Getriebes 8 ist
eine Schaltkupplung 64 angeordnet, die in 6 näher
beschrieben wird. Auf der Hauptwelle 38 des Getriebes 8 ist
ein Zahnrad 32 drehbar angeordnet, dass mit einem Zahnrad 50 auf
einer Welle 52 drehfest verbunden ist. Mit der Welle 52 ist der
Rotor 54 des Retarders 56 verbunden, dem der am
Getriebegehäuse 60 angeordnete
Stator 58 zugeordnet ist.
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Mit der Trennkupplung 6 verbunden
ist eine Eingangswelle 30 des Getriebes 8. Eine
Schaltkupplung 36 kann eine Hauptwelle 38 des
Getriebes 8 entweder mit einem Zahnrad 40 oder
mit einem Zahnrad 42 drehfest verbinden. Das Zahnrad 40 ist
fest an der Eingangswelle 30 angeordnet oder mit der Eingangswelle 30 aus
einem Stück
ausgebildet. Das Zahnrad 42 ist drehbar auf der Hauptwelle 38 angeordnet.
Beide Zahnräder 40 und 42 kämmen mit
fest auf einer Vorgelegewelle 44 angeordneten Zahnrädern 46 und 48.
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In der 6 ist
die Schaltkupplung 64 näher beschrieben.
Die Abtriebswelle 64 ist mit einer Kuppelverzah nung 66 versehen,
ebenso weist die Hauptwelle 38 eine Kuppelverzahnung 68 und
das Zahnrad 32 eine Kuppelverzahnung 70 auf. Eine
Schiebemuffe 72 ist mit einem Aktuator 74 verbunden
und kann von diesem Aktuator 74 in vier unterschiedliche
Position verstellt werden. Die Schiebemuffe weist eine unterbrochene
Kuppelverzahnung 76 auf, die mit den Kuppelverzahnungen 66, 68 und 70 in
Eingriff gebracht werden kann. In der 6 sind
die vier Positionen nur zum besseren Verständnis übereinander dargestellt. Die
Pos. 1 zeigt die Schiebemuffe 72 in einer Neutralposition,
in der nur die Kuppelverzahnung 76 an der Schiebemuffe 72 und
die Kuppelverzahnung 68 an der Hauptwelle 38 in
Eingriff. Die Schaltkupplung 64 ist offen und der Retarder 56 befindet
sich im nicht aktivierten Zustand. Die Welle 52 wird nicht
angetrieben und der Rotor 54 des Retarder 56 steht
still und erzeugt im ausgeschalteten Zustand keine Verluste. Bei
der Aktivierung des Retarders 56 wird zunächst die
Trennkupplung 6 zwischen dem Antriebsmotor 4 und
dem Getriebe 8 geöffnet.
Im Getriebe 8 wird die Drehmomentübertragung unterbrochen, was
in dieser Anordnung durch die Neutralstellung der Schaltkupplung 64 geschieht,
so dass das Getriebe in Neutral steht. Die Drehzahl der Hauptwelle 38,
die mit der Welle 52 und darüber mit dem Retarder 56 zu
verbinden ist, reduziert sich. Nach Erreichen einer für die Schaltung
der Schaltkupplung 64 zulässigen Drehzahl wird die Schaltkupplung 64 geschlossen
und der Retarder 56 mit der Hauptwelle 38 verbunden.
Dazu wird die Schiebemuffe 72 vom Aktuator 74 in
der Zeichnungsebene der 6 nach links
verschoben in die Pos. 2, so dass die Kuppelverzahnung 76 der
Schiebemuffe 72 sowohl mit der Kuppelverzahnung 68 an
der Hauptwelle 38 als auch mit der Kuppelverzahnung 70 am
Zahnrad 32 in Eingriff steht.
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Die Trennkupplung 6 wird
geschlossen und mit Hilfe der Trennkupplung 6 wird die
Drehzahl des Retarders 56 und der mit ihm verbundenen Getriebeteile
an die Drehzahl angepasst, die zu der aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit
bzw. zu den Fahrzeugzustandsbedingungen passt, wenn die Unterbrechung der
Drehmomentübertragung
wieder aufgehoben wird. Im Getriebe 8 ist dazu die Drehmomentübertragung
zwischen Trennkupplung 6 und Schaltkupplung 64 gegeben.
Im Getriebe 8 wird anschließend der zur Fahrzeuggeschwindigkeit
bzw. zu den Fahrzeugzustandsbedingungen passende Gang, beispielsweise durch
die Schaltkupplung 36, geschaltet oder beibehalten. Um
die Drehmomentübertragung
und den Kraftfluss im Getriebe 8 wieder durchgängig herzustellen,
wird die Schiebemuffe 72 noch weiter nach links verschoben
in die Pos. 3, so dass die Kuppelverzahnung 76 an der Schiebemuffe 72 mit
allen Kuppelverzahnungen 66, 68 und 70 in
Eingriff kommt und dadurch die Hauptwelle 38, die Abtriebswelle 62 und über das
Zahnrad 32 der Retarder 56 drehfest miteinander
verbunden sind.
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Nach dem Einsatz des Retarders 56 wird durch
Entleeren des Retarders 56 das Bremsmoment abgebaut. Durch Öffnen der
Schaltkupplung 64 zwischen der Hauptwelle 38 und
dem Zahnrad 32 wird der Retarder nicht weiter angetrieben,
bleibt stehen und erzeugt keine weiteren Verluste. Dazu wird die
Schiebemuffe 72 nach rechts verschoben in die Pos. 4, in
der die Kuppelverzahnung 76 an der Schiebemuffe 72 mit
der Kuppelverzahnung 68 an der Hauptwelle 38 und
der Kuppelverzahnung 66 an der Abtriebswelle 62 in
Eingriff kommt und dadurch das Drehmoment von der Hauptwelle 38 auf
die Abtriebswelle 62 übertragen
werden kann.
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In der 5 ist
eine Anordnung des Retarder 56 gezeigt, der unmittelbar
auf der Hauptwelle 38 angeordnet ist. Hier wird über die
Schaltkupplung 64 die Hauptwelle 38 direkt mit
dem Rotor 54 des Retarders 56 verbunden. Die Funktionsweise
der Schaltkupplung 64 entspricht der 4.
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In der 7 ist
auf der Hauptwelle 38 des Getriebes 8 ein Zahnrad 32 drehbar
angeordnet, dass mit einem Zahnrad 50 auf einer Welle 52 drehfest
verbunden ist. Mit der Welle 52 ist der Rotor 54 des
Retarders 56 verbunden, dem der am Getriebegehäuse 60 angeordnete
Stator 58 zugeordnet ist. Das Zahnrad 32 kann
mit einer Schaltkupplung 90 drehfest mit der Hauptwelle 38 verbunden
werden. Am Ende der Hauptwelle 38 ist ein Sonnenrad 78 angeordnet,
das mit einem hier gezeigten Planetenrad 80 kämmt, von
denen üblicherweise
drei oder fünf Planetenräder in einem
Planetengetriebe 82 um das Sonnenrad 78 herum
angeordnet sind. Die Planetenräder 80 werden
außen
von einem Holrad 84 umschlossen, das mit einer Schaltkupplung 86 drehfest verbunden
ist. Mit Hilfe der Schaltkupplung 86 ist mit dem Holrad 84 einerseits
das Gehäuse 60 drehfest verbindbar,
so dass das Holrad stillsteht, und andererseits ein Planetenträger 88 drehfest
verbindbar, der seinerseits fest an der Abtriebswelle 62 des
Getriebes 8 angeordnet ist. Hierdurch können in dem Planetengetriebe 82 zwei
unterschiedliche Schaltstufen geschaltet werden. In einer Neutralstellung
der Schaltkupplung 86 kann die Drehmomentübertragung
zwischen der Hauptwelle 38 und der Abtriebswelle 62 unterbrochen
werden.
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Mit der Trennkupplung 6 verbunden
ist eine Eingangswelle 30 des Getriebes 8. Eine
Schaltkupplung 36 kann die Hauptwelle 38 des Getriebes 8 entweder
mit einem Zahnrad 40 oder mit einem Zahnrad 42 drehfest
verbinden. Das Zahn rad 40 ist fest an der Eingangswelle 30 angeordnet
oder mit der Eingangswelle 30 aus einem Stück ausgebildet.
Das Zahnrad 42 ist drehbar auf der Hauptwelle 38 angeordnet.
Beide Zahnräder 40 und 42 kämmen mit
fest auf einer Vorgelegewelle 44 angeordneten Zahnrädern 46 und 48.
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Bei der Aktivierung des Retarders 56 wird
zunächst
die Trennkupplung 6 zwischen dem Antriebsmotor 4 und
dem Getriebe 8 geöffnet.
Im Getriebe 8 wird die Drehmomentübertragung unterbrochen, was in
dieser Anordnung durch die Neutralstellung der Schaltkupplung 86 geschieht,
so dass das Getriebe in Neutral steht. Die Drehzahl der Hauptwelle 38,
die mit der Welle 52 und darüber mit dem Retarder 56 zu verbinden
ist, reduziert sich. Nach Erreichen einer für die Schaltung der Schaltkupplung 90 zulässigen Drehzahl
wird die Schaltkupplung 90 geschlossen und der Retarder 56 mit
der Hauptwelle 38 verbunden.
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Die Trennkupplung 6 wird
geschlossen und mit Hilfe der Trennkupplung 6 wird die
Drehzahl des Retarders 56 und der mit ihm verbundenen Getriebeteile
an die Drehzahl angepasst, die zu der aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit
bzw. zu den Fahrzeugzustandsbedingungen passt, wenn die Unterbrechung der
Drehmomentübertragung
wieder aufgehoben wird. Im Getriebe 8 ist dazu die Drehmomentübertragung
zwischen Trennkupplung 6 und Schaltkupplung 90 gegeben.
Im Getriebe 8 wird anschließend der zur Fahrzeuggeschwindigkeit
bzw. zu den Fahrzeugzustandsbedingungen passende Gang, beispielsweise durch
die Schaltkupplung 36, geschaltet oder beibehalten. Um
die Drehmomentübertragung
und den Kraftfluss im Getriebe 8 wieder durchgängig herzustellen,
wird die Schaltkupplung 86 wieder geschlossen und dadurch
die Hauptwelle 38, die Abtriebswelle 62 und über das
Zahnrad 32 der Retarder 56 drehfest miteinander
verbunden sind.
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Nach dem Einsatz des Retarders 56 wird durch
Entleeren des Retarders 56 das Bremsmoment abgebaut. Durch Öffnen der
Schaltkupplung 90 zwischen der Hauptwelle 38 und
dem Zahnrad 32 wird der Retarder nicht weiter angetrieben,
bleibt stehen und erzeugt keine weiteren Verluste.
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- 2
- Fahrzeug
- 4
- Antriebsmotor
- 6
- Trennkupplung
- 8
- Getriebe
- 10
- Abtriebswelle
- 12
- Differenzial
- 14
- Halbachse
- 16
- Fahrzeugrad
- 18
- Aktuator
- 20
- Signalleitung
- 22
- Steuerung
- 24
- Getriebesteller
- 28
- Leitung
- 30
- Eingangswelle
- 32
- Zahnrad
- 34
- Schaltkupplung
- 36
- Schaltkupplung
- 38
- Hauptwelle
- 40
- Zahnrad
- 42
- Zahnrad
- 44
- Vorgelegewelle
- 46
- Zahnrad
- 48
- Zahnrad
- 50
- Zahnrad
- 52
- Welle
- 54
- Rotor
- 56
- Retarder
- 58
- Stator
- 60
- Getriebegehäuse
- 62
- Abtriebswelle
- 64
- Schaltkupplung
- 66
- Kuppelverzahnung
- 68
- Kuppelverzahnung
- 70
- Kuppelverzahnung
- 72
- Schiebemuffe
- 74
- Aktuator
- 76
- Kuppelverzahnung
- 78
- Sonnenrad
- 80
- Planetenrad
- 82
- Planetengetriebe
- 84
- Holrad
- 86
- Schaltkupplung
- 88
- Planetenträger
- 90
- Schaltkupplung