DE2935361A1

DE2935361A1 - Automatisches gangwechselgetriebe mit einer dauer- und gangschaltbremse

Info

Publication number: DE2935361A1
Application number: DE19792935361
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Fritz 7053 Kernen Grabow
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1979-09-01
Filing date: 1979-09-01
Publication date: 1981-03-12
Also published as: DE2935361C2

Description

Automatisches Gangwechselgetriebe mit einer Dauer- und
Cangschaltbremse Die Erfindung bezieht sich auf ein Gangwechselgetriebe nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Derartige Gangwechselgetriebe sind insbesondere für Omnibusse und schwere Nutzfahrzeuge vorteilhaft, weil ihre Dauer- und Gangschaltbremse eine zusätzliche Dauerbremse (Retarder) entbehrlich macht. Solche Dauerbremsen sind zum Verzögern der Fahrzeuge beim Befahren von längeren Gefällstrecken erforderlich, um die eigentliche Betriebsbremsanlage des Fahrzeuges zu schonen.
Bei einem bekannten Gangwechselgetriebe dieser Art (DE-OS 27 57 799) arbeitet die Dauer- und Gangschaltbremse auf das im Rückwärtsgang als Reaktion festzubremsende Getriebeglied, das an der Bildung der Vorwärtsgänge nicht beteiligt ist. Für die Anfahrwandlung ist bei dieses bekannten Gangwechselgetriebe die Vorschaltung einer hydrodynamischen Kupplung vorgesehen.
Bei einem bekannten automatischen Gangwechselgetriebe anderer Art (DE-OS 25 54 548, Fig. 4) ist ehe auch als Dauerbremse zur Wirkung bringbare Gangschaltbremse nicht vorhanden. Bei diesem bekannten Gangwechselgetriebe eines Elektrofahrzeuges erfolgt die Anfahrwandlung durch ein vorgeschaltetes Planetenrädergetriebe mit einem untersetzten Gang, der allen Gängen des Gangwechselgetriebes multiplikativ überlagert ist. Die Anfahrwandlung wird durch Schlupfbetrieb der Gangschaltbremse für den untersetzten Gang des vorgeschalteten Planetenrädergetriebes erzielt - als Dauerbremse ist diese Gangschaltbremse jedoch nicht verwendbar.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentlichen darin, ein automatishes Gangwechselgetriebe der eingangs genannten Art zu schaff,en, bei dem zum Anfahren die Vorschaltung eines hydrodynamischen Kreislaufes nicht erforderlich ist, weil solche Kreisläufe bekanntlich auch gewichtige Nachteile wie drehzahlabhängige Kennlinien, keine oder nur geringe Drehmomentübertragung bei Schubbetrieb u. dgl. aufweisen.
Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in wrteilhafter Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Bei dem Gangwechselgetriebe nach der Erfindung wird in vorteilhafter Weise ein und dieselbe Gangschaltbremse zum Anfahren, zur Bildung eines untersetzten Ganges als auch als Dauerbremse venzendet, wodurch allch der bei schweren Fahrzeugen oft notwendige schwer und aufwendige hydrodynamische Drehmomentwandler entfallen kann.
Bei dem Gangwechselgetriebe nach der Erfindung kann eine vorteilhafte Anfahrsteuerung so getroffen sein, daß in einem Vorwärtsgang zunächst die übrigen Gangschaltstelglieder (Gangschaltbremse und Vorwärtsgangkupplung im ersten Gang bzw. Gangschaltkupplung und Vorwärtsgangkupplung im zweiten Gang) in ihre zugehörige Gangstellung gebracht sind und anschließend die Dauer- und Gangschaltbremse betätigt wird.
Bei dem Gagwahselgetriebe nach der Erfindung ist eine Dauerbremsung auch im direkten Gang dadurch erzielbar, daß das durch die Dauer- und Cangschaltbremse festbremsbare Getriebeglied im direkten Gang in die Drehmomentübertragung zwischen Ein- und Ausgangswelle eingeschaltet ist.
Bei dem Gangwechselgetriebe nach der Erfindung ist eine Dauerbremsung in einen höheren untersetzten Vorwärtsgang dadurch erreicht, daß das durch die Dauer- und Gangschaltbremse festbremsbare Getriebeglied in einem untersetzten Vorwärtsgang in einem in seine Übersetzung 1 : 1 geschalteten Planetenrädergetriebe liegt.
Bei dem Gangwechselgetriebe nach der Erfindung ist eine Dauerbremsung in einem niedrigeren untersetzten Vorwärtsgang dadurch erreicht, daß das durch die Dauer- und Gangschaltbremse festbremsbare Getriebeglied in einem untersetzten Vorwärtsgang in einem an der Bildung dieses Vorwärtsganges unbeteiligten Planetenrädergetriebe liegt.
Bei dem Gangwechselgetriebe nach der Erfindung ist eine Dauerbremsung mit abgekoppeltem Antriebsmotor in einem niedrigen untersetzten Vorwärtsgang dadurch ermöglicht, daß bei Schubbetrieb die Eingangswelle von den Planetenrädergetrieben entkoppelbar und ein zweites Getriebeglied des das durch die Dauer- und Gangschaltbremse festbremsbare Getriebeglied aufweisenden Planetenrädergetriebes festbremsbar und dessen drittes Getriebeglied mit der Ausgangswelle verbindbar ist.
Bei dem Gangwechselgetriebe nach der Erfindung ist eine Dauerbremsung mit abgekoppeltem Antriebsmotor in einem höheren VorwärtsEang dadurch ermöglicht, daß bei Schubbetrieb die Eingangswelle von den Planetenrädergetrieben entkoppelbar und des das durch die Dauer- und Gangschaltbremse festbremsbare Getriebeglied aufweisende Planetenrädergetriebe sowohl in die Übersetzung 1:1 schaltbar als auch durch ein anderes seiner Getriebeglieder mit der Ausgangswelle verbindbar ist.
Bei dem Gangwechselgetriebe nach der Erfindung ist eine vorteilhafte Druckölversorgung für eireDauer- und Gangschaltbremse durch die Merkmale von mindestens einem der Ansprüche 8 bis 1o geschaffen.
Bei dem Gangwechselgetriebe nach der Erfindung ist das Durchdrehen der angetriebenen Fahrzeugräder bei unbeladenem Fahrzeug und glatter Straßenoberfläche durch eine Drehmomentbegrenzung vermeidbar. Diese Drehmomentbegrenzung könnte insbesondere durch Teilölführung der Dauer- und Gangschaltbremse realisiert sein. Eine solche Drehmomentbegrenzung ist in vorteilhafter Weise auch dadurch erreichbar, daß die Abstände zwischen drehbaren und feststehenden Lamellen der Dauer- und Gangschaltbremse durch Anpreßklben und Gegenhaltefedern wahlweise veränderbar sind.
Wie ein Gangwechselgetriebe nach der Erfindung beispielsweise im einzelnen ausgebildet sein kann, ist im folgenden anhand einer in der Zeichnung dargestellten vorteilhaften Ausführungsform beschrieben. In der Zeichnung bedeuten Fig. 1 eine schematische Darstellung des Getriebeeines aufbaues und der Druckölversorgung76-gängigen automatischen Gangwechselgetriebes nach der Erfindung, Fig. 2 einen Gangschaltplan des Gangwechselgetriebes der Fig. 1 für den normalen Zugbetrieb, und Fig. 3 einen Gangschaltplan des -Gangwechselgetriebes der Fig. 1 für Schubbetrieb.
Mit Bezug auf Fig. 1 sind zwischen eine von einem Antriebsmotor antreibbare Eingangswelle 4 und eine mit Fahrzeugrädern koppelbare Ausgangswelle 5 in Reihe ein zweistufiges Vorschaltgetriebe 6 und ein dreistufiges Hauptgetriebe 7 eingeschaltet. Das mittels einer Gangschaltbremse 8 in seine unterste Gangstufe und mittels einer Gangschaltkupplung 9 in seine direkte Hauptstufe schaltbare Vorschaltgetriebe ist durch eine Zwischenwelle lo sowohl mit einer Vorwärtsgangkupplung 11 als auch mit einer Rückwärtsgangkupplung 12 verbunden.
Das Hauptgetriebe 7 ist ein bekannter Simpsonsatz aus zwei zweifach gekoppelten Planetenrädergetrieben 13 und 14, bei dem die Koppelwelle 15 der Sonnenräder 19 zur Bildung von untersetzten Vorwärtsgängen III und IV (Fig. 2) durch eine Gangschaltbremse 16 festbremsbar oder über die Rückwärtsgangkupplung 12 von der Eingangswelle 4 her zur Bildung des Rückwärtsganges antreibbar ist. Die zweite Koppelung des Simpsonsatzes ergibt sich aus Antriebsstegen 17 und 18, die jeweils ein zweites Getriebeglied 20 bzw. 21 der Planetenrädergetriebe 13 und 14 mit der Ausgangswelle 5 drehfest koppeln. Von den dritten Getriebegliedern 22 und 23 der Pla-letenrädergetriebe 13 und 14 ist eines mit der Vorwärtsgangkupplung 11 und das andere mit einer Dauer- und Gangschaltbremse 24 verbunden. Die Dauer- und Gangschaltbremse 24 ist als öldurchflutete Viskosebremse ausgelegt, deren Lamellen im Schlupfbetrieb mit hoher Leistungsübertragung nicht in metallische Berührung kommen und somit verschki irm sind. Derartige Viskosebremsen sind in den DE-OS'en 18 o4 o33 und 23 59 942 beschrieben. Im Schlupfbereich solcher Viskosebremsen erfolgt die Momentenübertragung durch Viskosereibwirkung (Newton'sche Schubspannungen).
Eine von der Eingangswelle 4 angetriebene Druckpumpe 25 und eine von der Ausgangswelle 5 angetriebene Druckpumpe 26 fördern aus einem ölsumpf 27 des Gangwechselgetriebes Drucköl über ein Wechselsperrventil 28 in eine Arbeitsdruckleitung 29, die zu der nicht mehr dargestellten Steuervorrichtung für die automatische Gangschaltung führt. Von der Arbeitsdruckleitung 29 ist über ein Druckhalte.ventil 30 eine Vorlaufleitung 31 abgezweigt, die zu den Lamellen 32 und 33 der Dauer- und Gangschaltbremse 24 führt. Die mit dem Getriebeglied 23 verbundenen Lamellen 32 sind in der bei 36 angedeuteten Weise genutet, um einen Eigenölstrom durch die Bremse zu erzeugen. Von den Lamellen 32, 33 führt eine Rücklaufleitung 34, die einen Olkahler 35 enthält, zum ölsumpf 27 zurück. Die ölnuten 36 saugen bei umlaufendem Getriebeglied 23 Drucköl aus dem ölsumpf 27 über eine Saugleitung 37 an. In die Leitungen 31 und 37 sind 3/2-Wegeventile 38 und 39 eingeschaltet, an denen eine zweite ölversorgungsleitung 40 anliegt. Über eine Steuervorrichtung 41 kann die Dauer- und Gangschaltbremse 24 auf die Leitung 40 umgeschaltet werden.
Mit Bezug auf Fig. 2 sind im ersten Gang I durch die nicht gezeigte Steuervorrichtung die Gangschaltbremsen 8 und 24 sowie die Vorwärtsgangkupplung 11 eingerückt. Dadurch befinden sich das Vorschaltgetriebe in seiner untersetzten Gangstufe und das Hauptgetriebe 7 in der niedrigeren seiner beiden untersetzten Gangstufen. Im Leerlauf des Antriebsmotores ist die Dauer- und Gangschaltbremse 24 jedoch ausgerückt, beim Anfahren arbeitet sie mit Schlupf.
Beim Bremsen im ersten Gang I (Fig. 3) wird die Eingangswelle 4 und damit der Antriebsmotor von den Planetenrädergetrieben 6, 13 und 14 abgekoppelt, indem die Gangschaltbremse 8 gelöst wird. Gleichzeitig werden durch Einrücken der Rückwärtsgangkupplung 12 alle Getriebeglieder des Hauptgetriebes 7 gegeneinander verblockt, wodurch die Dauer- und Gangschaltkupplung 24 im Schlupfbetrieb auf den umlaufenden Block zurl.rzidung einer Dauerbremswirkung arbeiten kann.
Im zweiten Gang II sind die Dauer- und Gangschaltbremse 24, die Vorwärtsgangkupplung 11 und die Gangschaltkupplung 9 eingerückt. Hierdurch befinden sich das Vorschaltgetriebe 6 in seiner direkten Gangstufe und das Hauptgetriebe 7 in derselben niedrigeren untersetzten Gangstufe wie im ersten Gang I. Infolgedessen kann auch im zweiten Gang II mit der Dauer- und Gangschaltbremse 24 im Schlupfbetrieb angefahren werden. Zum Bremsen wird auch in diesem Gang die Eingangswelle 4 abgekoppelt, indem hier die Gangschaltkupplung 9 gelöst wird. Eine flauerbremswirkung auf die Ausgangswelle 5 wird dadurch erhalten, daß die Gangschaltbremse 16 eingerückt und damit das onnenrad des hintersten Planetenrädergetriebes 14 festgebremst wird, dessen Hohlrad 21 mit der Ausgangswelle 5 verbunden ist.
Durch Schlupfbetrieb der Dauer- und Gangschaltbremse 24 - die auf den Planetenräderträger 23 dieses Planetenrädergetriebes 14 arbeitet - wird Bremswirkung erzielt, da zwei Getriebeglieder 19 und 23 eine Reaktion nach Gehäuse aufweisen.
Im dritten Gang III sind die Gangschaltbremsen 8 und 16 sowie die Vorwärtsgangkupplung 11 eingerückt. Dadurch befinden sich das Vorschaltgetriebe^6 in seiner untersetzten Gangstufe und das Hauptgetriebe 7 in der höheren seiner beiden untersetzten Gangstufen. Das Planetenrädergetriebe 14 mit der Dauer- und Gangschaltbremse 24 sind an der Bildung dieses Ganges III nicht beteiligt, so daß in diesem Gang nicht angefahren werden kann. Eine Dauerbremswirkung ist jedoch durch Schupfbetrieb der Dauer- und Gangschaltbremse 24 erzielbar, weil dann die beiden Getriebeglieder 19 und 23 eine Reaktion nach Gehäuse aufweisen und das dritte Getriebeglied 21 dieses Planetenrädergetriebes 14 mit der Ausgangswelle 5 verbunden ist.
Im vierten Gang IV sind die Gangschaltbremse 16, die Vorwärtsgangkupplung 11 sowie die Gangschaltkupplung 9 eingerückt. Damit liegen in bezug auf Anfahren und Bremsen die gleichen Verhältnisse wie im dritten Gang III vor, für die es unerheblich ist, daß sich das Vorschaltgetriebe 6 nun in seiner direkten Gangstufe befindet.
Im fünften Gang V sind die Gangschaltbremse 8 sowie Vorwärts- und Rückwärtsgangkupplung 11 und 52 eingerückt.
Hierdurch befinden sich das Vorschalltgetriebe 6 in seiner untersetzten und das Hauptgetriebe 7 seiner direkten Gangstufe In diesem Gang kann durch durch Schlupfbetrieb der Dauer- und Gangschaltbremse 24 gebremst werden, Dieselben Verhältnisse für das Bremsen im fünften Gang V gelten auch für den sechsten nS V- bei bei sith alle Planetenrädergetriebe 6, 13 und 4 £ er jeweiligen dirakden Gangstufe befinden , also anstelle der Gangschaltbremse 8 die angschaltkupplung 9 eingerückt ist

Claims

Ansprüche 1. Automatisches Gangwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, mit einer sowohl mit Schlupf zur Erzielung einer Dauerbremswirkung als auch in eine Einrückstellung zum Festbremsen eines als ReaktiogS ç indem untersetzten Gang dienenden Getriebegliedes steuerbaren Dauer- und Gangschaltbremse, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dauer- und Gangschaltbremse (24) auf das als Reaktion in einem Vorwärtsgang (I bzw. II) festbremsbare Getriebeglied (23) und beim Anfahren mit Schlupf arbeitet 2. Gangwechselgetriebe nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t 9 daß in einem Vorwärtsgang (1 bzw. II) zunächst die übrigen Gangschaltstellglieder (Gangschaltbremse 8 und Vorwärtsgangkupplung ii im ersten Gang I bzw. Gangschaltkupplung 9 und Vorwärtsgangkupplung 19 im zweiten Gang II) in ihre zugehörige Gangstellung gebracht sind und anschließend die Dauer- und Gangschaltbremse (24) betätigt wird.

3. Gangwechselgetriebe nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, d a d u z c h g e k e n n z e i c h n e t daß das durch die Dauer- und Gangschaltbremse (24) festbremsbare Getriebeglied (23) im direkten Gang (VI) in die Drehmomentübertragung zwischen Lin- und Ausgangswelle (4 und 5) eingeschaltet ist.

4. Gangwechselgetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß das durch die Dauer- und Gangschaltbremse (24) festbremsbare Getriebeglied (23) in einem untersetzten Vorwärtsgang (V) in einem in seine Übersetzung 1 : 1 geschalteten Planetenrädergetriebe (7) liegt.

5. Gangwechselgetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß das durch die Dauer- und Gangschaltbremse (24) festbremsbare Getriebeglied (23) in einem untersetzten Vorwärtsgang (III bzw. IV) in einem an der Bildung dieses Vorwärtsganges unbeteiligten Planetenrädergetriebe (14) liegt.

6. Gangwechselgetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß bei Schubbetrieb die Eingangswelle (4) von den Plaetenrädergetrieben (4 und 7) entkoppelbar und ein zweites Getriebeglied (19) des das durch die Dauer- und Gangschaltbremse (24) testbremsbare Getriebeglid (23) aufweisenden Planetenrädergetriebes (14) festbremsbar und dessen drittes Getriebeglied (21) mit der Ausgangswelle (5) verbindbar ist.

7. Gangwechselgetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß bei Schubbetrieb die Eingangswelle (4) von den Planetenrädergetrieben (4 und 7) entkoppelbar und das das durch die Dauer- und Gangschaltbremse (24) festbremsbare Getriebeglied (23) aufweisende Planetenrädergetriebe (14) sowohl in die Obersetzung 1 : 1 schaltbar als auch durch ein anderes (21) seiner Getriebeglieder (19, 21, 23) mit der Ausgangswelle (5) verbindbar ist.

8. Gangwechselgetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Dauer- und Gangschaltbremse (24) durch eine von der Eingangswelle (4) angetriebene Druckölpumpe (25) mit öl versorgbar ist.

9. Gangwechselgetriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Dauer- und Gangschaltbremse (24) durch eine von der Ausgangswelle (5) angetriebene Druckölpumpe (26) mit öl versorgbar ist.

10. Gangwechselgetriebe nach mindestens einer der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r C h g e k e n n z e i c h n e X, daß die Dauer- und Gangschaitbremse (24) durch genutete Lamellen (323 einen Eigenölstrom erzeugt.

11. Gangwechselgetriebe nach mindetens einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Abstände zwischen drehbaren und feststehenden Lamellen (32 und 33) der Dauer- und Gangschaltbremse (24) durch Anpreßkolhen und Gegenhaltefedern wahlweise verEnderbar sind.