DE19925830A1

DE19925830A1 - Getriebe mit Retarder

Info

Publication number: DE19925830A1
Application number: DE1999125830
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Neitz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1999-06-07
Filing date: 1999-06-07
Publication date: 2000-12-14

Abstract

Ein Getriebe (12) für ein Kraftfahrzeug weist einen hydrodynamischen Trilok-Wandler (2) mit Turbinenrad (T), Pumpenrad (P) und Leitrad (L) in einem Gehäuse (4) des Getriebes (12) auf, das über eine Antriebswelle (6) mit einer Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges verbunden ist. Zum Abbremsen des Kraftfahrzeuges ist das Pumpenrad (P) über eine Bremse (B) mit dem Getriebegehäuse (4) und das Turbinenrad (T) über eine Kupplung (K2) mit der Antriebswelle (6) drehfest verbindbar.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für Nutzfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Neben den Betriebsbremsen eines Fahrzeugs, insbesonde re eines Nutzfahrzeugs, die im Regelfall einem Verschleiß unterliegende Reibungsbremsen sind, werden zusätzliche Ver zögerungseinrichtungen wie Retarder mehr und mehr auch vom Gesetzgeber gefordert und von den Fahrzeugherstellern ange boten. Speziell in Stadtbussen, aber auch in anderen Fahr zeugen, wird eine verschleißlose Bremse gefordert, um Be triebskosten und Betriebssicherheit zu verbessern.

Zu den Retardern werden sowohl zusätzlich am Getriebe oder Motor angeordnete hydrodynamische, hydrostatische oder elektrodynamische Bremseinrichtungen gezählt, als auch sol che Systeme, die innerhalb des Getriebegehäuses vorgesehen sind.

Retarder werden desweiteren unterschieden in Primärretar der, die in Abhängigkeit von der Motordrehzahl arbeiten, und in Sekundärretarder, die in Abhängigkeit von der Fahr zeuggeschwindigkeit arbeiten. Retarder für automatische Nutzfahrzeuggetriebe mit Planetenradsätzen werden überwie gend als Primärretarder betrieben.

Für die Betätigung des Retarders werden verschiedene Arten unterschieden. Die Bremswirkung kann im Rahmen der maximalen Leistungsfähigkeit des Retarders in Stufen oder stufenlos gesteuert werden.

Das Anfahren in Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor er folgt im Augenblick durch verschiedene Verfahren:

- mit einem reinen Drehzahlwandler (Anfahrkupplung troc ken oder naß);
- mit einem Drehzahl- und Drehmomentwandler (Trilok- Wandler) verschiedener Ausführungen;
- geared-neutral durch Getriebe mit unendlicher Überset zung oder
- durch Hydrostaten oder Elektromotorische Getriebe.

In Bussen mit Automatgetrieben sind augenblicklich fast ausnahmslos hydrodynamische Wandler im Einsatz.

In der Vergangenheit wurde des öfteren versucht, einen als Anfahrelement verwendeten Drehmomentwandler auch als verschleißlose Bremse (Retarder) zu verwenden. So ist bei spielsweise auf Seite 310 von Johannes Looman, "Zahnradge triebe", 3. Auflage 1996, Springer-Verlag, beschrieben, das Leitrad eines Drehmomentwandlers eines Automatgetriebes für Omnibusse festzuhalten und damit den Wandlers als Retarder wirken zu lassen. Ähnlich wird dies im gleichen Buch auf Seite 305 auch für ein anderes Automatgetriebe für Nutz fahrzeug beschrieben, wo ebenfalls der Wandler zugleich als hydrodynamische Bremse verwendet wird. Erstgenanntes Ge triebe ist auch aus der Zeitschrift ATZ, Automobiltechni sche Zeitschrift 79 (1977), S. 269 ff. bekannt.

Diese Bremsen haben jedoch den Nachteil der schwieri gen Bremskraftbeeinflussung und der unter Umständen zu ge ringen Bremsleistung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Automatgetriebe den konstruktiven Aufbau zu vereinfachen und Bauteile einzusparen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Eine Ausge staltungen ist Gegenstand eines Unteranspruchs.

Erfindungsgemäß wird ein Getriebe für ein Kraftfahr zeug mit einem hydrodynamischen Trilok-Wandler mit Turbi nenrad, Pumpenrad und Leitrad in einem Getriebegehäuse vor geschlagen. Das Getriebe ist über eine Antriebswelle mit einer Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges verbunden. Zum Abbremsen des Kraftfahrzeuges ist das Pumpenrad über eine Bremse mit dem Getriebegehäuse und das Turbinenrad über eine Kupplung mit der Antriebswelle drehfest verbindbar.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung zeigt das Pumpenrad über eine lösbare Kupplung mit der Antriebswelle verbunden. In der geöffneten Stellung ist bei gleichzeitig geöffneter Bremse eine Neutralstellung des Getriebes erzielbar.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher be schrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 den Wandler in Neutralstellung;

Fig. 2 den Betrieb des Wandlers beim Anfahren;

Fig. 3 den Wandler überbrückt und

Fig. 4 den Wandler in Bremsstellung.

Die Anfahr- und Bremsfunktion lassen sich durch die erfindungsgemäße Anordnung in einer einzigen Strömungsma schine realisieren. Der Drehmomentwandler ist nach dem be kannten Trilok-Prinzip aufgebaut. Die Fig. 1 zeigt den Drehmomentwandler 2 in einem Getriebegehäuse 4 des Getrie bes 12, von dem hier nur der Teil gezeigt ist, der den Drehmomentwandler 2 beinhaltet. Über eine Antriebswelle 6 ist der Drehmomentwandler 2 mit einer hier nicht gezeigten Antriebsmaschine verbunden. Die Antriebswelle 6 bildet den Primärteil für zwei Kupplungen K1 und K2. Die Kupplung K1 ist auf ihrer Sekundärseite mit dem Pumpenrad P des Drehmo mentwandlers 2 verbunden. Die Kupplung K2 ist auf ihrer Sekundärseite mit dem Turbinenrad T verbunden. Das Pumpen rad P bildet gleichzeitig die Primärseite einer Bremse B, deren Sekundärseite am Getriebegehäuse 4 angeordnet ist. Durch die Bremse B kann das Pumpenrad P drehfest mit dem Getriebegehäuse 4 verbunden werden. Durch die Kupplung K1 kann das Pumpenrad P drehfest mit der Antriebswelle 6 ver bunden werden. Das Turbinenrad T kann über die Kupplung K2 ebenfalls mechanisch drehfest mit der Antriebswelle 6 ver bunden werden. Zwischen Turbinenrad T und Pumpenrad P ist das Leitrad L angeordnet, das auf einem Freilauf 8 vorgese hen ist, dessen Sperrichtung entgegen der Antriebsdrehrich tung der Antriebswelle 6 liegt. Über die Welle 10 ist das Turbinenrad drehfest mit den weiteren Wellen des hier nicht näher gezeigten Getriebes 12 verbunden.

In der in Fig. 1 gezeigten Neutralstellung sind die Bremse B und die Kupplungen K1 und K2 geöffnet. Der Kraft fluß von der Antriebsmaschine des Fahrzeuges ist deshalb bereits vor dem Pumpenrad P des Drehmomentwandlers 2 unter brochen. Eine separate Neutralstellung innerhalb des dem Drehmomentwandler 2 nachgeordneten Teils des Getriebes 12 ist deshalb nicht erforderlich. Hierdurch kann je nach Aus führung des Getriebes 12 eine Kupplung eingespart werden.

In der Fig. 2 ist der Betrieb des Drehmomentwandlers beim Anfahren dargestellt. Die Kupplung K1 ist geschlossen. Das Pumpenrad P wird von der Antriebsmaschine angetrieben. Das Turbinenrad T treibt über die Welle 10 und das nachfol gende Getriebe die Antriebsräder des Fahrzeuges. Das am Leitrad L wirkende Reaktionsmoment als Differenz aus dem Turbinen- und Pumpenmoment stützt sich über den Freilauf 8 am Getriebegehäuse 4 ab.

Sobald das Verhältnis aus Turbinenrad- und Pumpenraddreh zahl einen bestimmten Wert erreicht hat, den Kupplungs punkt, fällt die Momentabstützung über das Leitrad L weg und das Leitrad L trudelt momentfrei in der Strömung mit. Das Pumpenmoment und das Turbinenmoment sind dann gleich.

In der Fig. 3 ist die mechanische Fahrstellung bei überbrücktem Drehmomentwandler dargestellt. Die Kupplung K2 ist geschlossen, während die Kupplung K1 und die Bremse B geöffnet sind. Die Antriebsmaschine treibt direkt über die Antriebswelle 6, die Kupplung K2, das Turbinenrad T, die Welle 10 und das nachfolgende Getriebe die Antriebsräder des Kraftfahrzeugs an.

In der Fig. 4 ist die Bremsstellung dargestellt. Hier bei sind die Kupplung K2 und die Bremse B geschlossen, wäh rend die Kupplung K1 geöffnet ist. Die Antriebsräder des schiebenden Kraftfahrzeuges treiben über das nachfolgende Getriebe und die Welle 10 das Turbinenrad T an. Dieses wirkt nun im Wandlerkreislauf als eine Pumpe und bremst dadurch die Antriebsräder ab. Über das Pumpenrad P und die geschlossene Bremse B wird das Bremsmoment am Getriebege häuse 4 abgestützt. Über die geschlossene Kupplung K2 sind die Antriebsräder des Kraftfahrzeuges direkt mit der An triebsmaschine verbunden. Somit wird beim Abbremsen das Schleppmoment der Antriebsmaschine des Fahrzeugs mitbe nutzt. Das Leitrad L trudelt dabei momentfrei in der Strö mung mit.

Die erfindungsgemäße Anordnung enthält im Vergleich zu einem konventionellen Getriebe mit Drehmomentwandler in Trilok-Ausbildung, Wandler-Überbrückungskupplung und pri märseitigem Retarder eine zusätzliche Bremse B und eine zusätzliche Kupplung K1. Der gesamte bisher zusätzliche Retarder mit Rotor, Stator, Ölversorgung, Schnellbefüllung etc. entfällt. Es entstehen keine Ventilationsverluste bei ausgeschalteter Bremsfunktion. Eine geringe Ansprechverzö gerung der Bremseinrichtung wird stets erfüllt. Gegebenen falls kann das Erfordernis einer Kupplung zur Erzielung einer Neutralstellung des Getriebes eingespart werden.

Bezugszeichen

2

Drehmomentwandler

4

Getriebegehäuse

6

Antriebswelle

8

Freilauf

10

Welle

12

Getriebe
B Bremse
L Leitrad
K1 Kupplung
K2 Kupplung
P Pumpenrad
T Turbinenrad

Claims

1. Getriebe (12) für ein Kraftfahrzeug mit einem hy drodynamischen Trilok-Wandler (2) mit Turbinenrad (T), Pum penrad (P) und Leitrad (L) in einem Gehäuse (4) des Getrie bes (12), das über eine Antriebswelle (6) mit einer An triebsmaschine des Kraftfahrzeuges verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abbremsen des Kraftfahrzeuges das Pumpenrad (P) über eine Bremse (B) mit dem Getriebegehäuse (4) und das Turbinenrad (T) über eine Kupplung (K2) mit der Antriebswelle (6) drehfest verbindbar ist.

2. Getriebe (12) für ein Kraftfahrzeug nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenrad (P) über eine lösbare Kupplung (K1) mit der An triebswelle (6) verbunden ist, in deren geöffneter Stellung und gleichzeitig geöffneter Bremse eine Neutralstellung des Getriebes (12) erzielbar ist.