DE3013024C2 - Hydrodynamisches Getriebe mit einer Einrichtung zum Rückgewinnen und Wieder-Nutzbarmachen von Bremsenenergie, insbesondere für Fahrzeuge - Google Patents

Description

a) eine Antriebswelle (10/14), an die eine Antriebsmaschine anschließbar ist, ist über ein erstes hydrodynamisches Kraftübertragungsglied (12 oder 13) an eine Abtriebswelle (16) kuppelbar,

b) ein Schwungrad (23) als Energiespeicher, das über ein zweites hydrodynamisches Kraftübertragungsglied (21) in Form einer hydrodynamischen Stellkupplung mit veränderbarem Füllungsgrad und über ein mechanisches Getriebeteil (2«/37) mit der Abtriebswelle (16) kuppelbar iii. ist über ein drittes aus- und einschaltbares hydrodynamisches Kraftübertragungsglied (22) und ein weiteres mechanisches Getriebeteil (40/41) mit der Antriebswelle (10/14) in Verbindung setzbar.

gekennzeichnet durcti
ren Merkmale:

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung (60, 49) auf einen Bremsbefehl (b) das Einschalten der Ladekupp-'.ung (21) auslöst.

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung (60,50) auf einen Beschleunigungsbefehl (a) das Einschalten der Entladekupplung (22) nur oberhalb einer bestimmten Mindestdrehzahl der Abtriebswelle (16). z. B. nur oberhalb von 50% der maximalen Antriebsdrehzahl, auslöst.

4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die kleinste nutzbare Drehzahl des Schwungrades (23), die vorzugsweise der Nenndrehzahl der Antriebsmaschine zugeordnet ist, nur etwa 20 bis 40% unterhalb der Höchst-

die folgenden weite-

c) das dritte hydrodynamische Kraftübertragungsgüed (22) ist als eine beim Entladen des vom Scnwungrad (23) gebildeten Energiespeichers eingeschaltete hydrodynamische Kupplung ausgebildet und dient ausschließlich als Entladekupplung,

d) das erste hydrodynamische Kraftübertragungsglied (12, 13) ist in an sich bekannter Weise als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildet,

e) das erste (12 oder 13) oder das dritte hydrodynamische Kraftübertragungsglied (22) ist hinsichtlich der übertragbaren Leistung verstellbar,

f) die Schaufeln (25,26) des zweiten hydrodynamischen Kraftübertragungsgliedes (21), das ausschließlich als Ladekupplung zum Aufladen des vom Schwungrad (23) gebildeten Energiespeichers dient, sind zur Erhöhung des in Richtung zum Schwungrad (23) übertragbaren Drehmoments in bekannter Weise gegen die Achsrich- sj tung schräggestellt.

drehzahl des Schwungrades liegt.

5. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (60,49) der Ladekupplung (21) das Einschalten derselben nur in einem oberen Drehzahlbereich der Abtriebswelle (16) auslöst, der etwa zwischen 50 und 100% der Höchstdrehzahl liegt.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladekupp"iing (21), wie an sich bekannt, ein beide Schaufelräder (25,26) umhüllendes, freistehendes und die Füll- und Entleerleitungen (30, 31) aufnehmendes Gehäuse (29) aufweist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (29) der Ladekup'plung (21) in an sich bekannter Weise Organe (49,51, 54) zur Steuerung der Füllung und/oder der Entleerung der Ladekupplung (21) angeordnet sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (29) der Ladekupplung (21). wie an sich bei hydrodynamischen Bremsen bekannt, bewegliche Strömungshindernisse (32) angeordnet sind zwecks Verringerung der Ventilationsverluste im ausgeschalteten Zustand der Ladekupplung (21).

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekeriK seichnet, daß das dem Schwungrad (23) zugeordnete Schaufelrad (26) der Ladekupplung (21) vom Schwungrad abkuppelbar und festbremsbarist

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladekupplung (21) — wie an sich bei hydrodynamischen Bremsen bekannt — eine Regeleinrichtung (51 bis 54) aufweist, die den Füllungsgrad der Ladekupplung derart steuert, daß das erzeugte Bremsmoment auf einen Wert eingeregelt wird, der einem veränderbaren Sollwert entspricht.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daö das erste hydrodynamische Kraftübertragungsglied (12, ΐ3) und das die Antriebswelle (10/14) mit dem Schwungrad (23) verbindende mechanische Getriebeteil (40/41) innerhalb eines ersten Gehäuseteiles (19) zusammengefaßt sind, und daß ferner die Ladekupplung (21), die Entladekupplung (22) und das die Ladekupplung (21) mit dem Schwungrad (23) verbindende mechanische Getriebeteil (28,37) in einem zweiten Gehäuseteil (20) zusammengefaßt sind, das vorzugsweise unmittelbar an das erste Gehäuseteil (19) angeflanscht ist.

55 Die Erfindung betrifft ein hydrodynamisches Getriebe mit einer Einrichtung zum Rückgewinnen und Wieder-Nutzbarmachen von Bremsenergie nach dem Oberbegriff des Anspruches I. Ein solches Getriebe umfaßt außer dem zur Kraftübertragung über An- und Abtriebswellen dienenden hydrodynamischen Kreislauf auch ein Schwungrad als Energiespeicher, der jeweils über mechanische Getriebeteile und weitere hydrodynamische Kraftübertragungsglieder wahlweise entwe-

b5 der mit der Antriebswelle oder mit der Abtriebswelle kuppelbar ist.

Schon seit langer Zeit ist es aus der Literatur bekannt (DE-PS 629 771 und 660 !86V ein hydrodynamische

Getriebe für Fahrzeuge mit einem Schwungrad-Energiespeicher zu kombinieren. Es war dort beabsichtigt, daß das Laden des Energiespeichers wie auch das Entladen mittels hydrodynamischer Kraftübertragungsglieder (Wandler oder Kupplungen) erfolgt.

Die unter dem derzeitigen Zwang zum Energiesparen stehenden Überlegungen der Fachwelt gehen zum Teil ebenfalls in die Richtung, daPi ein Schwungrad-Energiespeicher vorgesehen wird, der beim Aufladen eine Bremswirkung ausübt und beim Entladen zum Beschleunigen beiträgt. Dabei gehört folgendes zu den Grundlagen einer solchen Einrichtung: Die Energiezufuhr zu dem Schv/ungrad (beim Bremsen) ist stets mit einer Zunahme seiner Drehzahl verbunden, während umgekehrt die Energieabgabe unter einer Verringerung der Drehzahl stattfindet Aus diesen Gründen sind stufenlose Getriebe zum Laden und Entladen des Schwungrad-Energiespeichers erforderlich. Bisher sind jedoch hydrodynamische Getriebe für diesen Zweck nicht angewandt worden.

Hiergegen bestehen seitens der Fachwelt Bedenken, wie aus dem Aufsatz »Schwungrad-Energiespeicher für Straßenfahrzeuge« (VDI-Nachrichten vom Os. 09. 77, Seite 18) hervorgeht Man glaubt, hydrodynamische Getriebe seien wegen zu schlechten Wirkungsgrades nicht geeignet. Diese Bedenken werden durch die vorliegende Erfindung überwunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Kraftübertragung und zur Rückgewinnung von Bremsenergie, die einen Schwungrad-Energiespeicher und hydrodynamische Kraftübertragungsglieder zum Laden und Entladen des Energiespeichers aufweist, dahingehend weiterzuentwickeln, daß das Laden und Entladen des Energiespeichers mit möglichst geringen Verlusten erfolgt und daß die Herstellung der gesamten Einrichtung mit möglichst geringem Aufwand erfolgen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von der bekannten Einrichtung nach Fig. 5 der DE-PS 6 29 771. Dort ist eine Antriebswelle (2) über ein erstes hydrodynamisches Kraftübertragungsglied (Kupplung 17) an eine Abtriebswelle (16) kuppelbar. Ein Schwungrad-Energiespeicher (13) ist dort einerseits über ein zweites hydrodynamisches Kraftübertragungsglied (Kupplung K mit veränderbarem Füllungsgrad) und über ein mechanisches Getriebe (3a, 4a) an die Abtriebswelle (16) gekuppelt und steht andererseits über ein drittes hydrodynamisches Kraftübertragungsglied (Wandler W) und über ein weiteres mechanisches Getriebe (3, 4) mit der Antriebswelle (2) in Verbindung. Dabei kann das Laden des hnergiespeichers auf zweierlei Art erfolgen: entweder von der Antriebsmaschine (1) aus über das mechanische Getriebe (3, 4) und über den hydrodynamischen Drehmomentwandler (W) oder — zum Zwecke des Abbremsens der Abtriebswelle (16) — von der Abtriebswelle aus über das mechanische Getriebe (3a, Aa) und über die hydrodynamische Kupplung (K). Das Entladen des Energiespeichers, d. h. das Einspeisen der gespeicherten Energie in die Abtriebswelle (16) kann dort nur über das zweite hydrodynamische Kraftübertragungsglied, also über die vorgenannte Kupplung (K) stattfinden. Denn der zwischen dem Schwungrad (13) und der Antriebswelle (2) angeordnete hydrodynamische Drehmomentwandler (W) kann grundsätzlich nur in einer Richtung Drehmoment übertragen. Er kann also picht zum Entladen des Energiespeichers benutzt werden, sondern nur zum Aufladen von der Antriebsmaschine (i) her.

In der bekannten Einrichtung muß die zuletztgenannte hydrodynamische Kupplung (K), wenn Bremsenergie rückgevvonren und danach wieder nutzbar gemac'ra werden soll, in beiden Kraftrichtung Drehmoment übertragen. Dies hat zur Folge, daß diese Kupplung mit einer normalen achsparallelen Beschaufelung ausgeführt werden muß; somit kann sie nur eine geringe spezifische Leistung, d. h. eine geringe Leistungsdichte, aufweisen. Außerdem arbeitet sie in großen Teilen ihres Betriebsbereiches mit hohen Verlusten.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch Anwendung der kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. Danach wird abweichend von der bekannten Einrichtung folgendes vorgesehen:

Das Entladen des Energiespeichers findet nicht mehr (über das zweite hydrodynamische Kraftübertragungsglied) direkt auf die Abtriebswelie statt, sondern zunächst auf die Antriebswelle, und zwa;" über das dritte hydrodynamische Kraftübertragungsglied, das als hydrodynamische Kupplung (»Entladekupplung«) ausgebildet ist. Von der Antriebsweile aus >iolgt dann das Wieder-Einspeisen der gespeicherten Energie über das erste hydrodynamische Kraftübertragungsglied, das wie an sich bekannt als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildet ist, auf die Abtriebswelle. Dieser Drehmomentwandler ist ein wesentlicher Bestandteil des in vielen Antriebsanlagen ohnehin vorhandenen hydrodynamischen Getriebes. Gemäß der Erfindung sind beim Entladen des Energiespeichers in ungewöhnlicher Weise zwei hydrodynamische Kraftübertragungsglieder hintereinander geschaltet. Dabei erfolgt die notwendige stufenlose Wandlung des Drehzahlverhältnisses zwischen dem Schwungrad und der Abtriebswelle zum größten Teil im Drehmomentwandler, so daß die Entladekupplung mit relativ kleinen Schlupfwerten arbeiten kann. Im Vergleich zu der bekannten Einrichtung findet somit das Entladen im Durchschnitt mit besserem Wirkungsgrad statt, trotz der Hintereinander-Schaltung zweier hydrodynamischer Kraftübertragungsgliede r.

Während der Energiespeicher entladen wird, kann man die Antriebsmaschine auf verringerte Leistung einstellen; vorzugsweise wird man jedoch die Antriebsmaschine mit ihrer vollen Leistung arbeiten lassen, so daß die dem Energiespeicher entnommene Leistung zusätzlieh zur Verfugung steht. In jedem Falle muß die vom Energiespeicher abgegebene Leistung einstellbar sein, und zwar vor allem deshalb, weil die vom Getriebe, insbesondere vom Drehmomentwandler, übertragbare Gesamtleistung in der Regel nicht beliebig erhöht werden kann. Dieses Teilproblem wird gemäß dem Merkmal e) des Anspruches 1 dadurch gelöst, daß entweder der Drehmomentwandler als Stellwandler (z. B. Leitschaufeln verstellbar) oder die Entladekupplung als StsUku,"plung (z. B Füllungsgrad veränderbar) ausgebildet ist. Hierdurch kann — im Falle eines Schienenfahrzeuges — zugleich dafür gesorgt werden, daß das gesamte Abtriebsdrehmoment die sogenannte Reibgrenze zwischen den Treibrädern und der Schiene nicht überschreitet. Wenn eir. Stellwandler verwendet wird, kann die Entladekupplung mit besonders kleinem Schlupf, also mit besonders gutem Wirkungsgrad arbeiten.

Dadurch daß das Entladen des Energiespeicher auf die Antriebswelle des Getriebes erfolgt, ist die Voraussetzung dafür geschaffen, daß das zweite hydrodynamisehe Kraftübertragunpsglied, die »Ladekupplung«, nur noch die eine Funktion hat, den Energiespeicher aufzuladen. Das heißt, sie hat allein die Aufgabe, Bremsenergie zurück zu gewinnen. Im Gegensatz zu der oben

erwähnten bekannten Einrichtung wird die Ladekupplung nicht mehr zum Entladen des Energiespeichers eingesetzt. Mit anderen Worten: Die Ladekupplung braucht immer nur in einer Kraftrichtung Drehmoment zu übertragen. Dadurch kann man diese Kupplung nach Art einer hydrodynamischen Bremse mit einer gegen die Achsrichtung schräggestelltcn Beschaufelung versehen, so daß die Abmessungen dieser Kupplung relativ klein werden; d. h. die Kupplung kann eine hohe spezifische Leistung (hohe Leistungsdichte) aufweisen. Sie ist zugleich kostengünstig herstellbar.

Ein wichtiger weiterführender Gedanke der Erfindung ist im Anspruch 3 beschrieben. Danach wird der Entladevorgang erst oberhalb einer bestimmten Mindestdrehzahl der Abtriebswelle (etwa 50% der maximalen Abtriebsdrehzahl) in Gang gesetzt. Dadurch werden mehrere Vorteile erzielt: Einmal wird der Drehzahlverhältnisbereich zwischen Schwungrad und Abtricbswelle verhältnismäßig klein "chslier,. Zum anderen arbei**** der Drehmomentwandler beim Entladevorgang im Bereich besonders hohen Wirkungsgrades. Schließlich wird dabei berücksichtigt, daß im Falle von Schienenfahrzeugen (wofür das erfindungsgemäße Getriebe in erster Linie gedacht ist) das abgegebene Drehmoment im unteren Fahrgeschwindigkeitsbereich — mit Rücksicht auf die schon genannte Reibgrenze zwischen Treibrädern und Schiene — ohnehin begrenzt werden muß. Die gespeicherte Energie wird somit bevorzugt für das Beschleunigen im oberen Fahrgeschwindigkeitsbereich genutzt, wo eine Ergänzung der Leistung der Antriebsmaschine durch Leistung aus dem Energiespeicher weit nützlicher ist als im Anfahrbereich.

Durch die Begrenzung des Drehzahlbereichs der Schwungmasse gemäß Anspruch 4 kann der benötigte Stellbereich des ersten bzw. des dritten hydrodynamischen Kraftübertragungsgliedes (Merkmal e) des Anspruchs 1 verhältnismäßig klein gehalten werden. Dementsprechend wird das Rückgewinnen von Bremsenergie begrenzt auf den Bereich zwischen 100 und etwa 50% der maximalen Abtriebsdrehzahl (Anspruch 5). Dadurch arbeitet die Ladekupplung im Bereich verhältnismäßig günstiger Wirkungsgrade; sie kann z. B. im Bereich zwischen den Schlupf werten 65% und 10% betrieben werden. Im übrigen sind, beispielsweise beim Abbremsen eines Fahrzeuges von 100 auf 50% der Höchstgeschwindigkeit, den Fahrzeugmassen schon 75% der Bewegungsenergie entzogen. Ein Rückgewinnen der Bremsenergie im Bereich unterhalb 50% der Höchstgeschwindigkeit lohnt sich daher kaum.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Ladekupplung sind in den Ansprüchen 6 bis 10 beschrieben. Durch die im Anspruch 9 angegebene Maßnahme kann die Ladekupplung bei Bedarf in eine hydrodynamische Bremse umgewandelt werden. Dadurch wird ein hydrodynamisches Bremsen bis hinunter zu verhältnismäßig kleinen Fahrgeschwindigkeiten ermöglicht. Die in den Ansprüchen 6 und 7 angegebenen Merkmale sind bekannt aus der DE-AS 11 40 595. Die Merkmale der Ansprüche 8 und 10 sind bei hydrodynamischen Bremsen bekannt aus DE-AS 11 44 317 bzw. DE-AS 24 08 876.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 11 beschrieben. Danach kann das gesamte Getriebe zusammengesetzt werden aus einem handelsüblichen hydrodynamischen Getriebe, das normalerweise nur für den Traktionsbetrieb benutzt wird, und aus einem zweiten Getriebeteil, in dem die Ladekupplung, die Entladekupplung und das die Abtriebswelle mit dem Schwungrad verbindende mechanische Getriebe untergebracht sind. Diesem Getriebeteil ist dann auch der Energiespeicher zugeordnet.

Eiin Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt
■, F-" ig. I eine schematische Darstellung eines hydrodynamischen Getriebes mit Schwungrad-Energiespeicher:

!■' i g. 2 einen Teilschnitt nach Linie Il der Fig. I.

Das dargestellte Getriebe weist eine Eingangswelle 10, die zusammen mit einer später erläuterten Pumpen-ίο radwcllc 14 als Antriebswelle 10/14 aufzufassen ist, mit einem Zahnrad 11 auf, ferner zwei hydrodynamische Drehmomentwandler 12 und 13. nämlich einen Anfahrwandler 12 und einen Marschwandler 13. Die Schaufelräder dieser beiden Wandler sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Die Wandler haben eine gemeinsame hohle Pumpenradwelle 14 mit einem Zahnrad 15, das mit dem Zahnrad 11 kämmt, und eine gemeinsame zentrale Turbinenradwelle 16, die zugleich die Abtriebswelle des Getriebes ist. Die

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nicht dargestellte Antriebsmaschine angetrieben werden; sie weist einen Drehzahlgeber 17 auf. Die dort gemessene Drehzahl ist mit n\ bezeichnet. An der Antriebswelle 16 ist ebenfalls ein Drehzahlgeber 18 angeordnet. Die dort gemessene Drehzahl ist mit n> bezeichnet.

Da das Getriebe vorzugsweise zum Antrieb eines Fahrzeuges dient, wird an die Abtriebswelle 16 ein (in der Zeir^ung nicht dargestelltes) Wendegetriebe angeschlossen, dessen Ausgang mit den Treibrädern des Fahrzeuges in Verbindung steht.

Der bis hierhin beschriebene G^triebeteil ist bekannt. Er ist in einem Gehäuse 19 angeordnet. In einem daran anschließenden Gehäuse 20 sind im wesentlichen zwei hydrodynamische Kupplungen 21 und 22 untergebracht, die zum Laden bzw. zum Entladen eines Schwungrad-Energiespeichers 23 dienen. Der letztere ist in einem weiteren Gehäuseteil 24 angeordnet.

Die Ladekupplung 21 hat ein Primärschaufelrad 25, das auf einer Verlängerung der Antriebswelle 16 befestigt ist, und ein Sekundärschaufelrad 26. Das letztere ruht auf einer Welle 27, auf dem ein Zahnrad 28 befestigt ist. Die Ladekupplung 21 hat ferner ein feststehendes Gehäuse 29, eine Füli-Leitung 30 und eine Entleerleitung 31. Zwischen die beiden Schaufelräder 25 und 26 kann ein Blendenschieber 32 eingeschoben werden, und zwar mittels eines Stellzylinders 33. Wenn diesem über die Leitung 34 Druckmittel zugeführt wird, dann werden die Blendenschieber 32 ausgerückt, andernfalls sind sie durch Federkraft eingerückt. Alle diese Teile sind, wie das gesamte Getriebe, in der Zeichnung nur schematisch dargestellt.

Neben der Ladekupplung 21 ist koaxial zum Schwungrad 23 die Entladekupplung 22 angeordnet. Ihr Primärschaufelrad 35 ist über eine Welle 36 mit einem Zahnrad 37, das mit dem Zahnrad 28 kämmt, und dem Schwungrad 23 verbunden. Das Sekundärrad 38 befindet sich dagegen auf einer Welle 39 mit einem Zahnrad 40, das mit einem auf der Pumpenradwelle 14 befestigten Zahnrad 41 kämmt. Am Sekundärrad 38 ist eine Schale 42 befestigt, die das Primärschaufelrad 35 umhüllt und die Entleerdüsen 43 aufweist. Das Füllen der Entladekuppiung 22 erfolgt über eine Füll-Leitung 44.

Zur Versorgung der hydrodynamischen Kraftübertragungsglieder 12, 13, 21 und 22 ist eine aus einem Sumpf 9 ansaugende Füllpumpe 45 vorgesehen; diese fördert Arbeitsfiüssigkeit in eine Druckleitung 46. Von hier kann Arbeitsflüssigkeit entweder über ein Ventil 47 in den Aniahrwandler 12 gelangen oder über ein Ventil

48 in den Marschwandler 13 oder über ein Ventil 49 und die Fiill-Leitung 30 in die Ladekupplung 21, schließlich auch noch über ein verstellbares Drosselventil 50 und die Füll-Leitunp 44 in die Entladekupplung 22. Durch Verstellen des Drosselventils 50 wird der Füllungsgrad ^r, der Entladekupplung 22 eingestellt. Hierdurch kann die vom Schwungrad 23 an die Pumpenradwelle 14 abgegebene Antriebsleistung verändert werden.

Au die Entleerleitung 31 der Ladekupplung 21 ist ein Überströmventil 51 angeschlossen. Auf den bewegli- κι ehen Ventilkörper dieses Ventils wirkt der Druck in der Entleerleitung 31 in Richtung öffnen, wie symbolisch durch die Steuerleitung 52 dargestellt ist. Dem entgegen wirkt der Druck in einer weiteren Steuerleitung 53, dessen Höhe durch ein verstellbares Drosselventil 54 einstellbar ist. Hierdurch kann das durch die Ladekupplung 21 von der Abtriebswelle 16 über die Getriebeteile 27, 28 und 37 auf das Schwungrad 32 übertragene Drehmoment auf verschiedene Werte eingestellt werden. Der Druck in der Entleerleitung 31 ist nämlich zumindest angenähert ein Maß für das von der Ladekupplung 21 übertragene Drehmoment.

Die Fig.2 zeigt einen teilweisen Zylinderschnitt durch die Beschaufelung der Ladekupplung 21. Man erkennt, daß die Schaufeln schräggestellt sind, wodurch sich in der Umlaufrichtung A*das übertragbare Drehmoment gegenüber achsparallel angeordneten Schaufeln erhöht.

Zur Steuerung des gesamten Getriebes ist eine bei 60 symbolisch dargestellte Steuereinheit vorgesehen. In die^re münden zwei Signalleitungen a und b. Die Signalleitung a kann einen Befehl zum Beschleunigen und die Signalleitung b einen Befehl zum Bremsen zuführen. Ferner erhält die Steuereinheit 60 Meßsignale über die Höhe der Drehzahlen r>\, /72 und ns- Die zuletztgenannte Drehzahl ns ist die Drehzahl des Speichers 23, gemessen mit einem Drehzahlfühler 59. Auf einen Befehl zum Beschleunigen wird zunächst über eine der StcücficSiungen 57 oder 58 das öffnen eines der Absperrventile 47 oder 48 ausgelöst und hierdurch einer der Drehmomentwandler 12 oder 13 gefüllt. Welcher der beiden Wandler gefüllt wird, hängt — wie in bekannten hydrodynamischen Getrieben — von der augenblicklichen Höhe des Drehzahlverhältnisses /J2//J1 ab.

Wenn ein Bremsbefehl erteilt wird und solange die Abtriebsdrehzahl n? oberhalb eines bestimmten Grenzwertes, z. 3. oberhalb 50% der maximalen Abtriebsdrehzahl liegt, wird die Leitung 34 mit Druck beaufschlagt. Dadurch geschieht folgendes: In der Ladekupplung 21 werden die Blendenschieber 32 ausgerückt. Gleichzeitig öffnet sich das Absperrventil 49, so daß Arbeitsflüssigkeit in die Ladekupplung 21 gelangt. Außerdem gelangt Druck in die Steuerleitung 53. Die Ladekupplung 21 wirkt nun im Sinne einer Angleichung der Drehzahlen der Wellen 16 und 27; d. h. die Abtriebswelle 16 wird abgebremst und das Schwungrad 23 wird beschleunigt Um hierbei möglichst viel Energie im Schwungrad 23 speichern zu können, wird das Übersetzungsverhältnis zwischen den Zahnrädern 28 und 37 möglichst groß gewählt. Wenn der Bremsvorgang been- bo det ist, oder wenn die Abtriebsdrehzahl /72 den vorgenannten Grenzwert unterschreitet, wird die Ladekupplung wieder entleert. Auch kann das Entleeren der Ladekupplung 21 dadurch ausgelöst werden, daß das Schwungrad eine zulässige Maximai-Drehzahl erreicht. Gegebenenfalls muß sodann mechanisch gebremst werden.

Die im Schwungrad 23 gespeicherte Energie kann wie folgt wieder nutzbar gemacht werden: Wenn die Abtriebsdrehzahl ii; oberhalb eines bestimmten Wertes liegt, beispielsweise wieder oberhalb des vorgenannten Grenzwertes, und wenn mit besonders hoher Leistung beschleunigt werden soll, dann wird über die Steuerlei-Uiiig 61 das Drosselventil 50 mehr oder weniger geöffnet, so daß sich die Entladekupplung 22 bis zu einem gewissen Grade füllt. Dadurch wird die Drehzahl der Pumpenradwelle 14 auf einen Wert gesteigert, der von scitcn der Antriebsmaschine normalerweise nicht erreichbar ist. Es findet also eine überhöhte Leistungsübertragung durch den jeweils eingeschalteten Wandler 12 oder 13 statt. In der Regel wird hierbei der Marschwandler 13 eingeschaltet sein. Während dieses Vorganges kann es zweckmäßig sein, die Stellung des Drosselventils 50 und damit den Füllungsgrad in der Entladekupplung 22 vom Verhältnis zwischen den Drehzahlen ns und n\ abhängig zu machen. Je kleiner dieses Verhältnis wird, um so weiter kann die Entladekupplung 22 gefüllt werden. Wenn das vorgenannte Drehzahlverhältnis einen vorbestimmten Wert unterschreitet oder wenn der Beschleunigungsvorgang beendet ist, wird das Drosselventil 50 wieder geschlossen, wodurch sich die Entladekupplung 22 entleert. Beim nächsten Bremsvorgang kann dann der beschriebene Zyklus erneut beginnen.

Das erfindungsgemäße Getriebe ist besonders geeignet im Zusammenwirken mit einem Elektromotor als Antriebsmaschine. Das Getriebe kann daher bevorzugt in elektrischen Schienentriebfahrzeugen angewandt werden, vor allem in solchen, die für den Nahverkehr bestimmt sind, weil hier besonders häufig beschleunigt und verzögert werden muß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Hydrodynamisches Getriebe mit einer Einrichtung zum Rückgewinnen und Wieder-Nutzbarmachen von Bremsenergie, insbesondere für Fahrzeuge, vorzugsweise für Nahverkehrsfahrzeuge, mit den folgenden Merkmaien: