DE19840287A1 - Automatisches Schaltgetriebe, insbesondere für Fahrzeuge - Google Patents
Automatisches Schaltgetriebe, insbesondere für FahrzeugeInfo
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- F16H2061/0407—Synchronisation before shifting by control of clutch in parallel torque path
Description
Die Erfindung betrifft ein automatisiertes Schaltgetriebe, insbesondere für
Fahrzeuge, wie es beispielsweise in "W. Härdtle, Ein neues automatisiertes
Schaltgetriebe für schwere Nutzfahrzeuge, Automobiltechnische Zeitschrift, 99
(1997) S. 598-604" ausführlich beschrieben wird, wobei der
Offenbarungsgehalt dieser Schrift in vorliegende Anmeldung vollumfänglich
mitaufgenommen wird.
Automatisierte Schaltgetriebe, wie in oben zitierter Schrift beschrieben,
können u. a. Vorgelegewellen, vorzugsweise zwei Vorgelegewellen sowie
Zahnradvorgelege, beispielsweise Vorschaltsplitter- und Nachschaltgruppen
umfassen.
Des weiteren sind Automatgetriebe mit mehreren Vorgelegewellen
bekanntgeworden, die füll- und entleerbare Wandler umfassen.
So weist das Getriebe gemäß der DE-PS 11 37 754 zwei zueinander parallele
Kraftwege auf. Im einen der beiden Kraftwege befindet sich ein
hydrodynamischer Drehmomentwandler, der über primär- und sekundärseitige
Zahnradvorgelege mit der Antriebswelle bzw. mit der Abtriebswelle verbunden
und durch Füllen und Entleeren schaltbar ist. Im zweiten Kraftweg findet eine
hydrodynamische Kupplung, die ebenfalls über Zahnradvorgelege mit der
Antriebswelle und der Abtriebswelle verbunden und durch Füllen und
Entleeren schaltbar ist. Die Kupplung ist einem zweiten
Geschwindigkeitsbereich zugeordnet. Dabei ist die Umschaltung vom ersten
auf den zweiten Kraftweg, somit von einem ersten in einen zweiten
Geschwindigkeitsbereich, unter Last möglich. Zum Umschalten vom zweiten
in einen dritten Geschwindigkeitsbereich ist eine Klauenkupplung vorgesehen,
der eine Synchronisiereinrichtung zur Drehzahlanpassung zugeordnet ist.
DE-AS 12 25 221 beschreibt ebenfalls ein Schaltgetriebe mit einer
hydrodynamischen Kupplung. Zur Überbrückung der hydrodynamischen
Kupplung dient eine Lamellen- oder Scheibenkupplung. Diese muß bei einem
relativ hohen Schlupf die Leistungsübertragung bei voller Last übernehmen.
Dies führt bei Hochleistungs-Fahrzeuggetrieben zu Problemen bezüglich der
Erwärmung und des Verschleißes.
Aus GB-PS 793 263 ist ein Fahrzeuggetriebe mit Zwei Kraftwegen bekannt
geworden. In dem ersten Kraftweg ist auf einer Vorgelegewelle ein über
Zahnradvorgelege angetriebener hydrodynamischer Drehmomentwandler
angeordnet, dem sich zwei über Lamellenkupplungen schaltbare Gangstufen
anschließen. Im zweiten Kraftweg ist auf einer zweiten Vorgelegewelle eine
Kupplung angeordnet, welcher ebenfalls zwei schaltbare Gangstufen
nachgeordnet sind. Die Kupplung kann als hydrodynamische Kupplung
ausgebildet sein. Das Umschalten von dem einen auf den anderen Kraftweg
kann durch Füllen und Entleeren der beiden hydrodynamischen Elemente
Drehmomentwandler und Kupplung stoßfrei unter Last erfolgen. Die einzelnen
Gangstufen werden über Lamellenkupplungen geschaltet, die jeweils unter
Schlupf eine Synchronisierung herbeiführen. Ist eine Gangstufe gewählt, so ist
das jeweilige hydrodynamische Element Drehmomentwandler oder
Strömungskupplung dauernd in Betrieb.
Eine weitere Bauart eines Stirnradgetriebes in Vorgelegebauweise zeigt die
DE-AS 10 76 461. Dort dient als Anfahrglied ein Drehmomentwandler, dem
zwei oder mehrere Gangstufen nachgeordnet sind. Letztere werden über
Lamellen- bzw. Reibkegelkupplungen geschaltet bzw. synchronisiert.
Den bisher beschriebenen Bauarten der Synchronisiereinrichtungen haftet der
Nachteil an, daß an den Schaltvorgängen immer Reibkörper beteiligt sind.
Dies können Lamellen, Reibkegel oder sonstige mit Kraftaufwand einrückbare
oder eventuell ratschende Abweisklauen sein, die der Erwärmung, dem
Verschleiß und der erhöhten Bruchgefahr unterliegen mit den sich
ergebenden Folgen wie Stör- und Reparaturanfälligkeit, geringe Lebensdauer
und kurze Standzeit des Schmieröles, insbesondere dann, wenn auch die
Hauptkupplung als Reibungskupplung ausgebildet ist.
Diesen Nachteilen begegnet zwar teilweise eine aus der DE-PS 12 46 010
bekannte Getriebebauart, bei der ein mechanisches Stufengetriebe über zwei
Drehmomentenwandler angetrieben wird, wobei das Synchronisieren
entweder über das Füllen und Entleeren der Wandler oder einer ebenfalls
integrierten hydrodynamischen Bremse erfolgt. Der Kraftfluß geht dort aber
immer über eine hydrodynamische Einheit. Des weiteren ratschen die
Abweisklauen immer, solange der Synchronisiervorgang noch nicht
abgeschlossen ist.
Nachteilig an den zwar bewährten hydromechanischen Getrieben obiger
Bauart oder sonstigen verschleißfreien vollhydraulischen Getrieben ist, daß in
allen Gangstufen der Kraftfluß über einen hydrodynamischen Kreislauf erfolgt,
also einen Drehmomentwandler oder eine Strömungskupplung. Der
Getriebewirkungsgrad ist vor allem außerhalb des Anfahrbereichs wesentlich
tiefer als bei rein mechanischen Fahrzeuggetrieben.
DE 34 15 909 C2 beschreibt ein Automatgetriebe mit zwei Kraftwegen, die
beide hydrodynamische Kreisläufe aufweisen. Im ersten Kraftweg befindet
sich ein hydrodynamischer Wandler, und im zweiten eine hydrodynamische
Kupplung, die mittels einer mechanischen Kupplung überbrückbar ist. Die
hydrodynamische Kupplung dient dabei als Synchronisiereinrichtung.
Die Erfindung geht aus von einem automatisierten Schaltgetriebe, wie
beispielsweise in "W. Härdtle, Ein neues automatisiertes Schaltgetriebe für
schwere Nutzfahrzeuge, Automobiltechnische Zeitschrift, 99 (1997) S. 598-604"
beschrieben, wobei der Offenbarungsgehalt dieser Schrift vollumfänglich
in den der vorliegenden Anmeldung mitaufgenommen wird. Das Getriebe
umfaßt u. a. Vorgelegewellen, Vorschaltsplitter- und Nachschaltgruppen. Die
Synchronisierung der rotierenden Massen kann in einem solchen Getriebe
durch die EDC-Motorführung in Kombination mit einer separaten
Getriebebremse oder einem Wandler vorgenommen werden.
Der Erfindung liegt die folgende Aufgabe zugrunde: es soll ein automatisiertes
Getriebe geschaffen werden, das als solches ohne aufwendige Wandler
auskommt, das einen hohen Wirkungsgrad aufweist, das im Augenblick des
Schaltens eine minimierte Zugkraftunterbrechung hat, und bei dem das
Problem des Ratschens der Kupplung nicht auftritt.
Des weiteren soll sich das unter Last ohne merkenswerte
Zugkraftunterbrechung schaltbare Wechselgetriebe durch hohe
Zuverlässigkeit, Verschleißfreiheit der an Schaltvorgängen beteiligten
Elemente, guten Wirkungsgrad und geringen Bauaufwand auszeichnen.
Außerdem soll es wahlweise mit verschiedener Anzahl von Gängen
ausgerüstet werden können und automatisch schaltbar sein.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Gemäß der Erfindung liegen somit zwei Kraftwege vor. Der Haupt-Kraftweg ist
frei von Strömungskreisläufen und weist somit einen optimalen
Übertragungswirkungsgrad auf. Der zweite Kraftweg enthält eine
hydrodynamische Maschine, vorzugsweise einen Retarder. Die
hydrodynamische Maschine, die vorzugsweise ein Retarder ist, dient dem
Synchronisieren im Zugbetrieb beim Hochschalten sowie im Schubbetrieb
beim Herunterschalten. Im Speziellen kann die hydrodynamische Maschine
von jeglicher Bauart sein.
Die hydrodynamische Maschine, vorzugsweise der Retarder, kann in einer
weitergebildeten Ausführungsform auch außer zum Synchronisieren zum
Bremsen des Fahrzeuges verwendet werden.
Die hydrodynamische Maschine ist durch eine Vielzahl von Möglichkeiten
aktivierbar bzw. deaktivierbar, beispielsweise durch Schalten, Füllen und
Entleeren, durch Trennen von Antriebsrad und Abtriebsrad der
hydrodynamischen Maschine, vorzugsweise von Rotor und Stator bei einem
Retarder, oder durch Überbrücken mittels einer Kupplung.
Um einen Gleichlauf der an der Schaltung beteiligten Klauenkupplungen zu
gewährleisten, ist mit Vorteil eine Steuereinrichtung vorgesehen, mit der nach
einem aus Momentanwerten der Einflußgrößen (z. B. Motorleistung,
Getriebeeingangsdrehzahl, Getriebeausgangsdrehzahl) gebildeten
Umschaltsignal programmiert oder frei wählbar die Umschaltung ausgelöst
wird.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann mit Vorteil vorgesehen sein, daß die
Steuereinrichtung nicht nur die Synchronisierung bzw. Herstellung des
Gleichlaufes der an der Schaltung beteiligten Klauenkupplungen übernimmt
sondern auch die hydrodynamische Maschine, vorzugsweise den Retarder,
ansteuert und das Maß der Aktivierung desselben dem erforderlichen bzw.
vorgewählten Bremsmoment anpaßt.
In einer fortgebildeten Ausführungsform wird das Antriebsrad der
hydrodynamischen Maschine, vorzugsweise das Primärschaufelrad des
Retarders, von der Antriebswelle aus angetrieben, und das Abtriebsrad des
hydrodynamischen Maschine, vorzugsweise das Sekundärschaufelrad des
Retarders, wirkt auf die Abtriebswelle.
Vorteilhafterweise weist die hydrodynamische Maschine ein auf der
Vorgelegewelle befestigtes Antriebsrad, vorzugsweise den Rotor eines
Retarders, und ein im Gehäuse abgestütztes Abtriebsrad, vorzugsweise einen
Stator eines Retarders, auf.
In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß
die Übersetzung des Abtriebsrades, vorzugsweise des
Sekundärschaufelrades, zur Getriebeabtriebswelle derart gewählt ist, daß die
hydrodynamische Maschine, vorzugsweise der Retarder, bei Kraftfluß durch
die Nabenwelle eine bis zu 15% höhere Abtriebsdrehzahl bewirken kann als
der Höchstgeschwindigkeit entspricht.
In einer sehr kompakten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das
Schmieren des Getriebes wie auch das Befüllen der hydrodynamischen
Maschine mittels ein und derselben Pumpe vorgenommen wird, wobei deren
Förderleistung entweder motordrehzahl- oder fahrgeschwindigkeitsabhängig
sein kann.
In einem derartigen Fall ist es von besonderem Vorteil, wenn
hydrodynamische Maschine und die übrigen Getriebeelemente ein und
dasselbe Betriebsmittel, beispielsweise Öl verwenden.
Mit Vorteil kann vorgesehen sein, daß für die hydrodynamische Maschine
und die übrigen Getriebeelemente getrennte Betriebsmittel verwendet werden,
beispielsweise ist vorstellbar, daß die Getriebeelemente mit Öl geschmiert
werden und das Arbeitsmedium der hydrodynamischen Maschine das
Kühlmedium des Fahrzeuges ist.
Insbesondere dann, wenn das Betriebsmittel beispielsweise das Kühlmedium
ist, können weitere Funktionen übernommen werden, wie die Motorkühlung
oder aber auch das Erwärmen des Fahrgastraumes.
Eine besonders energiesparende Variante der Erfindung ergibt sich, wenn
einer der Kraftwege des Getriebes vollständig von hydrodynamischen
Kreisläufen frei ist, da dann eine praktisch verlustfreie Kraftübertragung erfolgt.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Figuren beispielhaft beschrieben
werden.
Es zeigen:
Fig. 1: eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes in
Neutralstellung;
Fig. 2: eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes
in Neutralstellung;
Fig. 3: das Getriebe gemäß Fig. 1 mit Kraftweg im ersten Gang;
Fig. 4: das Getriebe gemäß Fig. 1 mit Kraftweg im zweiten Gang;
Fig. 5: das Getriebe gemäß Fig. 1 mit Kraftweg im dritten Gang;
Fig. 6: das Getriebe gemäß Fig. 1 mit Kraftweg im vierten Gang;
Fig. 7: das Getriebe gemäß Fig. 1 mit Kraftweg im fünften Gang;
Fig. 8: das Getriebe gemäß Fig. 1 mit Kraftweg im sechsten Gang;
Fig. 9: das Getriebe gemäß Fig. 1 mit Kraftweg im ersten
Rückwärtsgang;
Fig. 10: das Getriebe gemäß Fig. 1 mit Kraftweg im zweiten
Rückwärtsgang.
Fig. 1 zeigt das erfindungsgemäße Getriebe mit einer Eingangswelle 1,
wobei sich der Kraftweg der Eingangswelle 1 in vorliegender Ausführungsform
in insgesamt drei Kraftwege 3, 5, 7 aufspaltet, wobei im Kraftweg 3 als
hydrodynamische Maschine ein Retarder 10 angeordnet ist, der ein
Primärschaufelrad 12 und ein Sekundärschaufelrad 14 umfaßt und beim
Gangwechsel als Synchronisiereinrichtung des automatisierten Getriebes
dient. Die spezielle Ausgestaltung der hydrodynamischen Maschine in Form
eines Retarders ist in der nachfolgenden Beschreibung nur als beispielhaft
anzusehen, ohne daß dies eine Beschränkung sein soll. Jede dem Fachmann
geläufige hydrodynamische Maschine soll vom Offenbarungsgehalt der
Anmeldung mitumfaßt werden.
Das automatisierte Getriebe, wie vorliegend dargestellt, zeichnet sich
insbesondere dadurch aus, daß außer dem Retarder keine weiteren
Synchronisiereinrichtungen vorhanden sein müssen. Der Schlupf des
Retarders ist ausreichend, um bei einem Gangwechsel für eine ausreichende
Synchronisierung im vorliegenden automatisierten Getriebe zu dienen, so daß
kein Ratschen von Kupplungselementen auftritt. Weitere Einrichtungen für die
Synchronisierung sind nicht erforderlich, können aber vorteilhafterweise
Bestandteil des vorliegenden Getriebes sein. Hierbei ist insbesondere an den
Einbau von Getriebebremsen zu denken.
Neben der Verwendung als Synchronisiereinrichtung ist es möglich, den
Retarder 10 auch als Bremseinrichtung für das Fahrzeug zu nutzen. In der
dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei dem Retarder 10 um einen
hydrodynamischen Retarder, der durch Schalten, Füllen und Entleeren,
Trennen von Primär- und Sekundärschaufelrad oder Überbrücken mittels einer
Kupplung aktivierbar bzw. deaktivierbar ist.
Neben dem Retarder als Synchronisiereinrichtung weist das Getriebe eine
Vielzahl von Klauenkupplungen 20, 22, 24, 26 auf, mit denen die
verschiedenen Getriebestufen eingestellt werden können. Besonders
vorteilhaft ist es, wenn zur Herstellung des Gleichlaufes der beim jeweiligen
Schaltvorgang beteiligten Klauenkupplungen 20, 22, 24 eine Steuereinrichtung
vorgesehen ist, mit welcher nach einem aus Momentanwerten der
Einflußgrößen gebildeten Umschaltsignal programmiert oder frei wählbar eine
Umschaltung ausgelöst wird. Hierdurch kann das Ratschen der Klauen des
jeweiligen Kupplungsgliedes vermindert, jedoch nicht völlig vermieden
werden. Der weiteren Vermeidung des Ratschens dient die
Zwischenschaltung der Synchronisiereinrichtung in Form des
erfindungsgemäßen Retarders 10. Durch den Retarder 10 wird aber nicht nur
ein komfortables Schaltverhalten des automatisierten Getriebe erreicht,
sondern auch eine minimale Zugkraftunterbrechung beim Schaltvorgang.
Wie aus der Zeichnung deutlich zu erkennen, weist alleine der Kraftweg 3
eine hydrodynamische Einrichtung auf. In den Marschgängen des
erfindungsgemäßen Getriebes, in denen wie in den Fig. 3 ff. die Kraft vom
Antrieb 1 zum Abtrieb 30 über den zweiten Kraftweg 5 geführt wird, ist kein
hydrodynamisches Bauelement zwischengeschaltet, so daß hier die Verluste
und damit der Kraftstoffverbrauch minimiert sind.
Neben den zuvor beschriebenen Bauteilen umfaßt das erfindungsgemäße
Getriebe für die Rückwärtsfahrt ein Planetengetriebe 40, das über Kupplung
26 zuschaltbar ist, und ein weiteres direkt vor dem Abtrieb angeordnetes
Planetengetriebe 42 zum Einlegen unterschiedlicher Marschgänge.
Um die jeweils erforderliche Bremsleistung im Bremsbetrieb zur Verfügung zu
stellen, ist es von Vorteil, wenn der Retarder 10 mit Hilfe einer
Steuereinrichtung betreffend die Höhe des einzustellenden Bremsmomentes
angesteuert wird.
Wie dargestellt, treibt die Antriebswelle 1 das Primärschaufelrad 12 und die
Abtriebswelle 30 das Sekundärschaufelrad 14 des Retarders 10 an.
In Fig. 2 ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 1
dargestellt. Gleiche Bauteile wie in Fig. 1 sind auch in Fig. 2 mit denselben
Bezugsziffern gekennzeichnet. Im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß
Fig. 1 ist in Fig. 2 der Retarder 10 mit einem feststehenden Stator 14 und
einem sich drehenden Rotor 12 ausgerüstet. Der Retarder ist über die
zusätzliche Kupplung 50 zu- und abschaltbar. Dies hat den Vorteil, daß in all
den Fällen, in denen Marschfahrt vorliegt, der Retarder auf sehr einfache Art
und Weise aus dem Kraftweg herausgenommen und bei Bedarf aber sogleich
wieder hineingeschaltet werden kann.
Der Stator des feststehenden Retarders gemäß Fig. 2 ist vorteilhafterweise
im Getriebegehäuse abgestützt.
In den Fig. 3 bis 10 sind für die Ausführung der Erfindung gemäß Fig. 1
die Kraftwege in den unterschiedlichen Fahrgängen dargestellt.
Der Kraftweg 100 im ersten Fahrgang wird von der Antriebswelle 1 über
Kupplung 22 und die Getriebegruppe 42 in der eingezeichneten Art und
Weise auf die Abtriebswelle 30 geführt. Wie deutlich zu erkennen, befindet
sich der Retarder 10 im ersten Fahrgang nicht im Kraftweg.
Der Kraftweg des zweiten Fahrganges 102 ist in Fig. 4 dargestellt. Wie aus
Fig. 4 zu entnehmen, wird die Kraft bereits vor Kupplung 22 zur
Getriebegruppe 42 und von dort auf den Abtrieb geleitet. Auch in diesem
Fahrgang befindet sich keine hydrodynamische Maschine im Kraftweg vom
Antrieb zum Abtrieb.
Fig. 5 zeigt den Kraftweg 103 im dritten Fahrgang. Der Kraftweg wird über
Kupplung 20 zur Getriebegruppe 42 und von dort auf den Abtrieb 30 geführt.
Der in Fig. 6 dargestellte Kraftweg 104 der vierten Fahrganges entspricht im
wesentlichen dem Kraftweg des ersten Fahrganges, mit der Ausnahme, daß in
diesem Fall Kupplung 24 in den Kraftweg geschaltet ist, die der
Getriebegruppe 42 nachgeordnet ist.
Fig. 7 zeigt den Kraftweg 105 im fünften Fahrgang, der im wesentlichen dem
Kraftweg im zweiten Fahrgang entspricht, wobei analog zum Kraftweg im
vierten Fahrgang dieser über die der Getriebegruppe 42 nachgeordnete
Kupplung 24 geführt wird.
Fig. 8 zeigt den Kraftweg 106 im sechsten Fahrgang, der im wesentlichen
dem Kraftweg im dritten Fahrgang entspricht, wobei in diesem Fahrgang
zusätzlich in den Kraftweg die der Getriebegruppe 42 nachgeordnete
Kupplung 24 hineingeschaltet ist.
Fig. 9 und 10 zeigen die Kraftwege im Falle von Rückwärtsfahrt, und zwar
Fig. 9 für den Fall des eingelegten Rückwärtsganges 1 und Fig. 10 für den
Fall des eingelegten Rückwärtsganges 2. In beiden Fällen wird der Kraftweg
über Kupplung 22 und Kupplung 26 sowie das Planetengetriebe 40 für
Rückwärtsfahrt geführt. Im Falle des ersten Rückwärtsganges geht der
Kraftweg von der Getriebegruppe 42 direkt auf die Abtriebswelle 30. Im Falle
des zweiten Rückwärtsganges wird zusätzlich noch Kupplung 24
zwischengeschaltet. Auch im Falle der Rückwärtsfahrt werden die Kraftwege
107, 108 nicht über den Retarder als Synchronisiereinrichtung 10, sondern an
ihm vorbei geführt.
In sämtlichen Abbildungen nicht dargestellt ist der Schmiermittelkreislauf für
das Getriebe sowie der Arbeitsmittelkreislauf für den Retarder 10. Besonders
bevorzugt ist es, wenn Schmiermittel und Arbeitsmedium des Retarders
übereinstimmen, d. h. es sich bei dem Retarder 10 beispielsweise um einen
Ölretarder handelt. Die Umwälzung des Schmier- bzw. Arbeitsmittels kann
mittels ein und derselben Pumpe, die ebenfalls in den vorliegenden
Abbildungen nicht dargestellt ist, vorgenommen werden. Diese Pumpe kann
sowohl fahrgeschwindigkeitsabhängig, beispielsweise durch Kupplung an die
Abtriebswelle 30, oder motordrehzahlabhäng durch Kupplung an die
Antriebswelle 1 betrieben werden. Auch diese Varianten sind in vorliegender
Abbildung nicht dargestellt.
In einer alternativen Ausführungsform ist es möglich, das Arbeitsmedium des
hydrodynamischen Retarders 10 verschieden von dem des Getriebes zu
wählen. Beispielsweise könnte der hydrodynamische Retarder 10, der in
vorliegendem Getriebe als Synchronisiereinrichtung wirkt, als Wasserretarder
ausgestaltet sein, d. h. als Arbeitsmedium fände in einem solchen Fall
dasselbe Medium, wie es zur Fahrzeugkühlung eingesetzt wird, Verwendung.
Mit der vorliegenden Erfindung wird erstmals ein automatisiertes Getriebe zur
Verfügung gestellt, das einen Retarder als Synchronisiereinrichtung
verwendet, wodurch ein schaltbares Wechselgetriebe geschaffen wurde, das
sich dadurch auszeichnet, daß keine nennenswerte Zugkraftunterbrechung
eintritt, sich des weiteren durch eine hohe Zuverlässigkeit und eine hohe
Verschleißfreiheit der an den Schaltvorgängen beteiligten Elemente,
insbesondere Kupplungen, bei gutem Wirkungsgrad in den Fahrgängen
auszeichnet.
Claims (14)
1. Automatisches Schaltgetriebe, insbesondere für Fahrzeuge;
- 1.1 mit wenigstens zwei Kraftwegen;
- 1.2 mit einem Zahnradvorgelege;
- 1.3 mit einer hydrodynamischen Maschine, die in einem der Kraftwege angeordnet ist;
- 1.4 die hydrodynamische Maschine ist derart gestaltet und angeordnet, daß sie als Synchronisiereinrichtung dient.
2. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
hydrodynamische Maschine auch als Bremseinrichtung für das
Fahrzeug dient.
3. Schaltgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die hydrodynamische Maschine durch Schalten oder Füllen und
Entleeren oder durch Trennen von Antriebsrad und Abtriebsrad oder
durch Überbrücken mittels einer Kupplung aktivierbar bzw.
deaktivierbar ist.
4. Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Herstellen des Gleichlaufes der an der
Schaltung jeweils beteiligten Klauenkupplung eine Steuereinrichtung
vorgesehen ist, mit welcher nach einem aus Momentanwerten der
Einflußgrößen (z. B. Motorleistung, Getriebeeingangsdrehzahl,
Getriebeausgangsdrehzahl) gebildeten Umschaltsignal programmiert
oder frei wählbar eine Umschaltung ausgelöst wird.
5. Retarder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß durch eine Steuereinrichtung das Maß der Aktivierung der
hydrodynamischen Maschine dem erforderlichen bzw. vorgewählten
Bremsmoment angepaßt wird.
6. Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Antriebsrad der hydrodynamischen Maschine
von der Antriebswelle aus angetrieben ist, und daß das Abtriebsrad der
hydrodynamischen Maschine auf die Abtriebswelle wirkt.
7. Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die hydrodynamische Maschine ein auf der
Vorgelegewelle befestigtes Antriebsrad und ein im Gehäuse
abgestütztes Abtriebsrad aufweist.
8. Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Übersetzung vom Abtriebsrad des Retarders
zur Getriebeabtriebswelle derart gewählt ist, daß der Retarder bei
Kraftfluß durch die Nabenwellen eine bis zu 15% höhere
Abtriebsdrehzahl bewirken kann, als der Höchstgeschwindigkeit
entspricht.
9. Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Pumpe vorgesehen ist, die sowohl das
Schmieren des Getriebes als auch das Befüllen der hydrodynamischen
Maschine besorgt, und deren Förderleistung motordrehzahl- oder
fahrgeschwindigkeitsabhängig ist.
10. Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die hydrodynamische Maschine sowie die übrigen
Getriebeelemente ein und dasselbe Betriebsmittel verwenden.
11. Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die hydrodynamische Maschine und die übrigen
Getriebeelemente getrennte Betriebsmittel verwenden.
12. Schaltgetriebe nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das Betriebsmittel weitere Funktionen erfüllt, beispielsweise das
Kühlen des Motors oder das Erwärmen des Fahrgastraumes.
13. Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der eine der Kraftwege frei von
hydrodynamischen Kreisläufen ist.
14. Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die hydrodynamische Maschine ein Retarder ist,
der als Antriebsrad einen Rotor und als Abtriebsrad einen Stator
umfaßt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19840287A DE19840287A1 (de) | 1998-02-05 | 1998-09-04 | Automatisches Schaltgetriebe, insbesondere für Fahrzeuge |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19804530 | 1998-02-05 | ||
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WO2004069624A2 (de) * | 2003-02-08 | 2004-08-19 | Zf Friedrichshafen Ag | Antriebsanordnung mit zuschaltbarem retarder |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003033319A3 (de) * | 2001-10-17 | 2003-11-20 | Voith Turbo Kg | Hydrodynamisches bremssystem mit einem retarder |
WO2004069624A2 (de) * | 2003-02-08 | 2004-08-19 | Zf Friedrichshafen Ag | Antriebsanordnung mit zuschaltbarem retarder |
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WO2005040640A1 (de) * | 2003-09-19 | 2005-05-06 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Getriebebaueinheit |
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