DE2557585B2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Strömungsmittelkreislauf eines Retarders nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Der Anschluß des Relarders an den bereits vorhandenen Versorgungskreislauf des Lastschaltgetriebes erfolgt damit auf eine Weise, daß keine besondere Förderpumpe für den Retarder erforderlich ist und außerdem der für die hydrodynamische Einheit bereits vorhandene Wärmetauscher auch für den Retarderbetrieb benutzt werden kann.

Bei einer bekannten hydraulischen Retardersteuerung (US-PS 29 46 416) sind das die Füllung des Retarders bestimmende Steuerventil und das dem Wärmetauscher zugeordnete Umschaltventil baulich vereinigt mit einem gemeinsamen Steuerkolben für beide Ventilfunktionen. Dabei läßt es sich nicht vermeiden, daß ein solches Ventil, das mehr als zwei Schaltstellungen aufweist, eine mittlere Stellung einnehmen kann, die weder dem Brems- noch dem Zugbetrieb eindeutig zuzuordnen ist. In dieser Stellung ist die Zufuhr von Strömungsmittel unterbrochen. Dies ist für die Versorgung der nachgeschalteten Verbraucher (z. B. Schmierung) nachteilig. Ferner wird zum Füllen des Retarders das an der hydrodynamischen Einheit abströmende Strömungsmittel benutzt. Hierdurch ist eine relativ kurze Ansprechzeit des Retarders nicht

hi möglich, da der Druck hinter der hydrodynamischen Einheit verhältnismäßig niedrig ist. Ferner ist eine genaue Regelung des Retarder-Bremsmomentes nicht möglich, da eine Rückwirkung des Retarderdruckes auf

das Steuerventil für die Retarderfüllung nicht vorhanden ist. Somit besteht die Gefahr, daCI bei höheren Fahrgeschwindigkeiten das Retardermoment unkontrolliert auf überhöhte Werte anwachsen kann, was meist schwerwiegende Folgen hat. Schließlich ist eine exakte Regelung des Retarderbremsmonientes zusätzlich dadurch erschwert, daß das Schmiersystem ständig an den Retarder angeschlossen ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Strömungsmittelkreislauf eines Retarders nach dem Oberbegriff von Anspruch I so zu gestalten, daß der im Retarder wirkende Druck rasch aufgebaut und exakt geregelt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs I aufgeführten Merkmale gelöst.

An einem vor der hydrodynamischen Einheit liegenden Abschnitt der Versorgungsleitung ist eine verhältnismäßig große Menge Strömungsmittel vorhanden, die unter hohem Druck steht und den Retarder in sehr kurzer Zeit füllt, so daß sich der Retarderdruck rasch aufbaut und die Retarderwirkung entsprechend schnell einsetzt.

Dadurch, daß der Retarderdruck auf das Steuerventil zurückwirkt, ist eine von der Fahrgeschwindigkeit unabhängige Regelung des Retarderdruckes möglich, wobei sich bei Ausbildung des Kühlerumschaltventils mit nur zwei Schaltstellungen relativ große, ungedrosselte Strömungswege verwirklichen lassen, durch die der im Retarder wirkende Druck in der Befüllung bis zum Steuerdruck praktisch ohne Abweichungen zurückwirken kann. Große, ungedrosselte Strömungswege sind ferner auch für die Aufrechterhaltung des Kühlkreislaufs des Retarders, der allein durch die Pumpwirkung des Retarders unterhalten werden muß, von Vorteil. Wenn in der Bremsstellung nur der Wärmetauscher am Retarder angeschlossen ist und das Schmiersystem das erforderliche Strömungsmittel direkt von der hydrodynamischen Einheit erhält, entfällt somit ein weiterer Störeinfluß, der bisher für eine exakte Regelung des Retarderdruckes von Nachteil war. Weiterhin ist es zweckmäßig, das Umschaltventil durch einen Steuerdruck zu betätigen, welcher von einem Steuerkolben geschaltet wird, der mit dem Regelkolben über eine Feder in Verbindung steht. Damit erfolgt die Umschaltung des Umschaltventils in Abhängigkeit vom Retarderdruck und gleichzeitig werden Voraussetzungen dazu geschaffen, den Retarderdruck und die Funktion des Umschaltventils in Abhängigkeit vom Druck in der Fahrzeug-Betriebsbremse selbsttätig steuern zu können.

Durch die DE-AS 11 26 909 ist eine Steuerung für hydrodynamische Bremsen bekannt, die einen Strömungsmittelkreislauf mit einem Umschaltventil aufweist, das ebenfalls nur zwei Schaltstellungen aufweist und durch einen Steuerdruck betätigbair ist. Dieser Druckschrift sind jedoch keine näheren Angaben zu entnehmen, wo das zur Füllung des Retarders erforderliche Strömungsmittel entnommen wird wie es in den Retarder gelangt und wie das Ventil zur Füllungsregelung des Retarders arbeitet. Ferner soll das Getriebeöl in Abhängigkeit vom Druck in einer Bremssteuerleitung entweder den hydrodynamischen Getrieben oder dem Bremskreislauf zugeführt werden. Eine solche Betriebsweise ist jedoch bei Lastschaltgetrieben nicht anwendbar, da die Druckversorgung der Kupplungen sowie des Schmiersystems auch im Bremsbetrieb aufrechterhalten werden muß.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. Die Betätigung des Umschaltventils kann vorteilhafter Weise gemäß Anspruch 2 erfolgen. Hierdurch ist es möglich, eine manuelle Einschaltung des Retarders (über ein besonderes Bedienungsorgan) oder auch selbsttätige Einschaltung des Retarders mit einem von bestimmten Betriebsparamentern abhängigen ersten Steuerdruck vorzunehmen.

Eine selbsttätige Einschaltung des Retarders ist

ic gemäß Anspruch 3, z.B. dadurch möglich, daß dem Steuerkolben als zweiter Steuerdruck ein der Bremskraft der Fahrzeug-Betriebsbrem.se etwa proportionaler Steuerdruck zugeführt wird, beispielsweise der Luftdruck in der Bremsleitung einer Luftdruckbremse.

Damit wird nicht nur die Bedienung erleichtert, sondern auch die Betriebsbremse weitgehender entlastet, da die Retarderwirkung sofort mit der Betätigung der Betriebsbremse einsetzt.

In Anspruch 4 sind zweckmäßige Maßnahmen zur Ausbildung des Steuerventils angegeben, um den Retarderdruck feinfühlig und unabhängig von Drehzahleinflüssen regeln zu können.

Diese Anordnung ermöglicht einen wichtigen Vorteil mit einem weiteren Merkmal, nach dem das Umschaltventil bei entlüfteter zugeordneter Steuerleitung, die den ersten Steuerdruck führt, die dem Bremsbetrieb zugeordnete Schaltstellung einnimmt, so daß der ebenfalls vom ersten Steuerdruck beaufschlagte Regelkolben bei Schaltung des Umschaltventils in den Retarderbetrieb gleichzeitig die in den Arbeitsraum des Retarders führende Leitung freigibt, bzw. bei Schaltung des Umschaltventils in den Zugbetrieb gleichzeitig die Entleerung des Retarders bewirkt. Durch die auf diese Weise zum gleichen Zeitpunkt erfolgende Füllung bzw. Entlüftung des Retarders und Umschaltung des Wärmetauschers werden unkontrollierte Übergangserscheinungen in der Retardersteuerung beim Wechsel von Zug- in den Retarderbetrieb (und umgekehrt) mit Sicherheit vermieden.

Im Interesse eines frühzeitig einsetzenden Retarderbetriebes zur Schonung der Betriebsbremse kann eine selbsttätige Retardersteuerung, die in Abhängigkeit von der Betriebsbremse arbeitet, vorteilhaft so ausgelegt werden, daß der Retarderdruck schon bei relativ geringer Bremskraft der Betriebsbremse seinen Höchstwert erreicht. Der Weg des Steuerkolbens kann dabei durch einen Anschlag begrenzt werden, um bei weiterem Ansteigen der Bremskraft der Betriebsbremse den Retarderdruck nicht zusätzlich ansteigen zu lassen.

Ein Aiisführungsbeispiel der Erfindung wird schematisch anhand der Zeichnung erläutert, die ein Ölversorgungsschema eines Lastschaltgetriebes mit vorgeschaltetem hydrodynamischen Wandler und einem eingebauten Retarder darstellt. Die gezeichneten Schaltstellungen der dargestellten Ventile beziehen sich auf den drucklosen Zustand des Versorgungskreislaufs.

Der Versorgungskreislauf fördert aus einem Behälter 10 über einen Filter 11 mit Hilfe einer Speisepumpe 12 Strömungsmittel in eine Hauptdruckleitung 13, in der

W) ein konstanter Druck durch ein Hauptdruckventil 14 eingestellt wird. Von der Hauptdruckleitung führt eine Druckleitung 15 zu den nicht gezeigten Schaltventilen der Schaltkupplungen des Lastschaltgetriebes. Das vom Hauptdruckventil 14 abströmende überschüssige Strö-

(>-. mungsmittel, das zum Schließen der Kupplungen nicht benötigt wird, wird in einer Speiseleitung 16 dem Wandler 17 zugeführt. Ein Wandlerdruckbegrenzungsventil 18 begrenzt den in der Speiseleitung 16 möglichen

Druck auf einen Wert, der etwas höher liegt als der im normalen Betrieb auftretende Druck, indem es die Speiseleitung 16 bei Überschreiten dieses Druckes gegenüber dem Abfluß öffnet. Ein Wandlergegendruckventil 19 steuert den am Ausgang des Wandlers 17 in der Wandlerausgangsleitung 20 herrschenden Druck auf einen für den Wandlerbetrieb geeigneten Wert und bestimmt so gleichzeitig den Druck in der Speiseleitung 16. Das vom Wandlergegendruckventil in einer Leitung 21 abfließende Strömungsmittel soll im Zugbetrieb (Normalbetrieb ohne Retarder) durch einen Wärmetauscher 22 fließen und über eine Schmierdruckleitung 23 Schmierstellen 24 des Getriebes zugeführt werden. Bis hierher entspricht die beschriebene Anordnungen den bekannten Versorgungskreisläufen von Lastschaltgetrieben.

Ein im (nicht gezeigten) Lastschaltgetriebe angeordneter Retarder 25 wird aus dem vorstehend beschriebenen Versorgungskreislauf mit Strömungsmittel gespeist. Von der vor dem Wandler 17 liegenden Speiseleitung 16 führt eine Druckleitung 26 zu einem Steuerventil 27. Das Füllen bzw. Entleeren des Retarders erfolgt durch das Steuerventil 27 in Verbindung mit dem Umschaltventil 30.

Beim Befüllen strömt das Druckmittel von Steuerventil 27 über den Leitungsstrang 29a, 296 zum Umschaltventil und von dort über die Leitung 28 zum Retarder. Die Leitung 28 mündet im radial inneren Bereich des torusförmigen Arbeitsraumes in den Retarder. Am äußeren Durchmesser des Retarderarbeitsraumes, an dem das Druckmittel im Retarderbetrieb gegenüber dem inneren Durchmesser einen höheren Druck hat, ist eine Retarderrücklaufleitung 29 vorgesehen, die zu den Leitungssträngen 29a und 296 führen und im Bremsbetrieb das Druckmittel über das Umschaltventil 30 dem Wärmetauscher zuführt, zum Entleeren aber über den Leitungsstrang 29a am Ventil 27 dem Sumpf bzw. Vorratsbehälter zuführt.

Das Umschaltventil 30 ist ein Schaltventil mit sieben gesteuerten Anschlüssen und zwei Schaltstellungen, wobei eine Schaltstellung dem Zugbetrieb und die andere dem Bremsbetrieb zugeordnet ist. Die im drucklosen Zustand eingenommene (und in der Zeichnung dargestellte) Schaltstellung des Umschaltventils 30 ist dem Bremsbetrieb zugeordnet.

Das Umschaltventil 30 steuert die Anschlußleitungen 31 und 32 des Wärmetauschers 22, die vom Wandler kommende Leitung 21, die Schmierdruckleitung 23, die zum Retarder führende Leitung 28 und die Rücklaufleitung 29 in einer Weise, daß in der dem Zugbetrieb zugeordneten Schaltstellung die Leitung 28 abgeschlossen, die Anschlußleitung 32 des Wärmetauschers mit der Schmierdrucklcitung 23 und die vom Wandler kommende Leitung 21 mit der Anschlußleitung 31 des Wärmetauschers verbunden und die Rücklaufleitung 29 des Retarders abgeschlossen ist.

In der dem Bremsbetrieb zugeordneten Schaltstellung des Umschallvcntils 30 ist die zum Retarder führende Leitung 28 mit der Anschlußleitung 32 des Wärmetauschers, die Anschlußleitung 31 des Wärmetauschers mit der Rücklaufleitung 29 und die vom Wandler kommende Leitung 21 mit der Schmierdruckleitung 23 verbunden.

Auf diese Weise leitet das Umschaltventil in der dem Zugbetrieb zugeordneten Schaltstellung das von der hydrodynamischen Einheil 17 abfließende Strömungsmittel in den Wärmetauscher 22 und von dort dem Schmiersystem zu, während der Zufluß 28 und Abfluß 29 des Retarders abgeschlossen sind; und leitet in der dem Bremsbetrieb zugeordneten Schallstellung allein das vom Retarder 25 abfließende Strömungsmittel in den Wärmetauscher 22 und in einem geschlossenen Kreislauf wieder zurück in den Retarder, während das vom Wandler abfließende Strömungsmittel unter Umgehung des Wärmetauschers direkt dem Schmiersystem 24 zugeführt wird.

Das Umschaltventil 30 wird durch einen im Steuerventil 27 angeordneten Steuerkolben 33 gesteuert. In Abhängigkeit vom Luftdruck in der Bremse der mit der Bremskraft der Betriebskammer in einem etwa proportionalen Zusammenhang steht und als ein erster Steuerdruck über eine Leitung 34 auf den Steuerkolben wirkt, wird ein zweiler Steuerdruck geschaltet, der über eine Steucrlcitung 35 das Umschaltventil 30 umsteuert. Der Steuerkolben 33 verbindet hierbei die Steuerleitung 35, die zu einem Steuerraum des Umschaltventils 30 führt, entweder über eine Steuerleitung 36 mit dem unter Druck stehenden Abschnitt 13 (Hauptdruckleitung) des Versorgungskreislaufes oder mit dem Abfluß. Wenn der Druck in der Bremsleitung, der über die Leitung 34 auf den Steuerkolben 33 wirkt, einen bestimmten Wert erreicht wird die Steuerleitung 35 mit dem Abfluß verbunden, so daß der Druck in der Steuerleitung 35 zusammenbricht Damit schaltet das Umschaltventil 30 in die dem Retarderbetrieb zugeordnete Schallstellung. Wenn die Bremsleitung und damit Leitung 34 drucklos wird, dann verbindet der Steuerkolben 33 die Steuerleitung 35 mit der Hauptdruckleitung 13, so daß der zweite Steuerdruck in der Steucrleitung 35 ansteigt und das Umschaltventil 30 in die dem Zugbetrieb zugeordnete Schallstellurig schaltet.

J5 Weiterhin enthält das Steuerventil 27 — außer dem Steuerkolben 33 — einen Regelkolben 37, der über eine erste Feder 38 mit dem Steuerkolben 33 in Verbindung steht und die Füllung des Retarders und damit das Retardermoment regelt, indem er in Abhängigkeit von Steuerkräften die Leitung 29, die zum Retarderraum führt, mit dem Abschnitt 16 des Versorgungskreislaufs bzw. dem Abfluß verbindet. Die den Regelkolben 37 beeinflussenden Steuerkräfte sind die Kraft aus dem ersten Steuerdruck (Druckluft der Betriebsbremse), der auf den Steuerkolben 33 wirkt und über die Feder 38 auf den Regelkolben 33 übertragen wird, ferner hierzu enlgegengerichtete hydraulische Kräfte des Retarderdruckes (Leitung 29) und des zweiten Steuerdruckes (Leitung 35) und die Kraft einer zweiten Feder 39, die gegen die erste Feder 38 wirkt. Die zweite Feder 39 kann unter bestimmten Voraussetzungen jedoch entbehrlich sein.

Im Zugbetrieb (d. h. Normalbetrieb ohne Retarder) ist das Steuerventil 27 in der Schahstellung, die in der

v, Zeichnung dargestellt ist. Das Umschaltventil dagegen hat infolge des in der Leitung 35 wirkenden zweiten Steuerdruckes die andere, d. h. die nicht dargestellte Schaltstellung eingenommen. Damit sind die Retarderuiihchlußleitungen 28 und 29 verschlossen, während das

Mi vom Wandler abströmende Strömungsmittel über die Leitung 21, Umschaltventil 30, Leitung 31, Wärmetauscher 22, Leitung 32 und wiederum das Umschaltventil 30 der Schmierdrucklcitung 23 und dem Schmiersystem 24 zugeführt wird.

ι · Bei Betätigung der Fahrzeugbetriebsbremse steigt der Druck in der Leitung 34. Der Stcucrkolben 33 wird in die andere Schaustellung verschoben und öffnet die Steucrlcitung 35 gegenüber dem Abfluß, so daß der in

der Steuerleitung 35 enthaltene zweite Steuerdruck auf Null abfällt. Da der zweite Steuerdruck gleichzeitig auf der Regelkolben 37 und das Umschaltventil 30 wirkt, wird in diesem Moment der Regelkolben 37 im Sinne einer Füllung des Retarders über die Leitung 29 verschoben und zugleich exakt mit dem Füllungsbeginn das Umschaltventil 30 auf die Stellung »Retarderbetrieb« umgeschaltet. Durch das Umschaltventil 30 wird ein Kurzschlußkreislauf über die Ansehlußleitungen 31 und 32 und die Leitungen 28 ur i 29 zwischen dem Retarder und dem Wärmetauscher freigegeben, der von

dem als Pumpe wirkenden Retardcraufrechlerhalten wird und infolge relativ großer Leitungsquerschnitte das Strömungsmittel rasch zirkulieren läßt. Der Druck im Retarder wird dabei durch den Regelkolben 37 in Abhängigkeit vom Luftdruck in der Bremsleitung 34 gesteuert.

Anstelle eines von der Bctriebsbrcnisc abhängigen Steuerdruckes kann dem Steuerventil 27 auch ein manuell einstellbarer Steuerdruck, z. B. über ein Bedienungsorgan, zugeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Strömungsmittelkreislauf eines Retarders, der aus einem Versorgungskreislauf eines Lastschaltgetriebes bzw. einer diesem zugeordneten hydrodynamischen Einheit (Strömungskupplung, Wandler) gespeist wird und bei dem ein gemeinsamer Wärmetauscher für das Lastschaltgetriebe, die hydrodynamische Einheit und den Retarder vorgesehen ist, während ein Steuerventil zu veränderlichen Füllung bzw. Entleerung des Retarders im Brems- bzw. Zugbetrieb vorgesehen ist und die Anschlußleitungen des Wärmetauschers und des Retarders an ein Umschaltventil angeschlossen sind, das in einer ersten, dem Zugbetrieb zugeordneten Schqltstellung das von der hydrodynamischen Einheit abfließende Strömungsmittel in den Wärmetauscher leitet und von dort nachgesrhalteten Verbrauchern (wie dem Schmiersystem) bzw. dem Abfluß zuleitet, während der Zufluß des Retarders abgeschlossen ist und wobei das Umschaltventil in einer zweiten, dem Bremsbetrieb zugeordneten Schaltstellung das vom Retarder abfließende Strömungsmittel in den Wärmetauscher und wieder zurück in den Retarder leitet, während das von der hydrodynamischen Einheit abfließende Strömungsmittel mindestens teilweise den nachgeschalteten Verbrauchern bzw. dem Abfluß zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das zum Füllen des Retarders (25) erforderliche Strömungsmittel dem Versorgungskreislauf an einem vor der hydrodynamischen Einheit (17) liegenden Abschnitt (16, 13) entnommen und über ein die Füllung des Retarders regelndes Steuerventil (27), auf dessen Regelkolben (37) der Retarderdruck (Leitung 29a) zurückwirkt, dem Retarder zugeführt ist,

b) das Umschaltventil (30) für den Wärmetauscher (22) ausschließlich zwei Schaltstellungen — die erste und zweite Schaltstellung — aufweist und in der zweiten Schaltstellung den Retarder außer mit dem Steuerventil (27) nur mit dem Wärmetauscher verbindet und das von der hydrodynamischen Einheit abfließende Strömungsmittel (Leitung 21) direkt den nachgeschal teten Verbrauchern bzw. dem Abfluß zuführt,

c) das Umschaltventil (30) durch einen ersten Steuerdruck (Leitung 35) betätigbar ist, welcher von einem Steuerkolben (33) geschaltet wird, der mit dem Regelkolben (37) über eine Feder (38) in Verbindung steht.

2. Strömungsmittelkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Steuerventil (27) angeordnete Steuerkolben (33) von einem zweiten Steuerdruck beaufschlagt wird.

3. Strömungsmittelkreislauf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Steuerkolben (33) als zweiten Steuerdruck ein der Bremskraft der Fahrzeugbetriebsbremse etwa proportionaler Steuerdruck zugeführt ist, mit dem das Umschaltventil bei Erreichen einer bestimmten Bremskraft der Betriebsbremse selbsttätig in die zweite Schaltstellung umschaltbar ist.

4. Strömungsmittelkreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die auf den Regelkolben (37) einwirkenden und damit die Retarderfüllung beeinflussenden Steuerkräfte aus dem zweiten, auf den Steuerkolben (33)

wirkenden, über die erste Feder (38) auf den Regelkolben übertragbaren Steuerdruck sowie hierzu entgegengerichteten hydraulischen Kräften des zurückwirkenden Retarderdnicks (Leitung 28) und dem ersten Steuerdruck zur Betätigung des Umschaliventils (Leitung 35), die auf Kolbenflächen des Regelkolbens wirken, und ggf. der Kraft einer zweiten Feder (39), deren Kraft gegen die erste Feder (38) gerichtet ist, zusammengesetzt sind.

5. Strömungsmitlelkrcislauf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (30) bei entlüfteter zugeordneter Steuerleitung (35), die den ersten Steuerdruck führt, die dem Bremsbetrieb zugeordnete Schaltstellung einnimmt, so daß der ebenfalls vom ersten Steuerdruck beaufschlagte Regelkolben (37) bei Schaltung des Umschaltventils (30) in den Retarderbetrieb gleichzeitig die in den Arbeitsraum des Retarders führende Leitung (29) freigibt, bzw. bei Schaltung des Umschaltventils in den Zugbetrieb gleichzeitig die Entleerung des Retarders bewirkt.

6. Strömungsmittelkreislauf nach Anspruch 4, bei dem als zweiter Steuerdruck ein der Bremskraft der Betriebsbremse etwa proportionaler Steuerdruck vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstimmung der Kolbenflächen am Steuer- und Regelkolben (33, 38), den Federn (38, 39) und der Steuerdrücke so vorgenommen isi, daß der RetarderdriiCk bereits bei einer relativ geringen Bremskraft der Betriebsbremse einen Höchstwert erreicht, und daß ein Anschlag für den Steuerkolben (33) vorgesehen ist, um bei weiterem Ansteigen des der Bremskraft der Betriebsbremse etwa proportionalen Steuerdruckes ein zusätzliches Ansteigen des Retarderdruckes zu verhindern.