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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung der Verlustleistung
hydrodynamischer Retarder, im einzelnen mit den Merkmalen aus dem
Oberbegriff des Anspruchs 1; ferner einen hydrodynamischen Retarder.
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Hydrodynamische
Retarder werden insbesondere beim Einsatz in Kraftfahrzeugen oder
in Anlagen mit stark wechselndem Betrieb durch Füllen und Entleeren des beschaufelten
Arbeitskreislaufes mit einem Fluid ein- oder ausgeschaltet. Bei
völlig entleertem
Retarder ist allerdings immer ein Restmoment vorhanden, das durch
die Lagerreibung und die Dralländerung
der Luftfüllung
bedingt ist, denn auch ein vom Betriebsfluid entleerter Retarder
nimmt durch Luftventilation noch Leistung auf. Das durch das Restmoment
bedingte Bremsmoment ist zwar sehr gering, kann sich jedoch besonders
bei hohen Drehzahlen sehr störend
auswirken und zu einer unzulässig
hohen Erwärmung
des Retarders führen. Zur
Vermeidung der Ventilationsverluste sind bereits eine Reihe von
Lösungen
bekannt. Dazu gehören
u. a. die Verwendung von Statorbolzen sowie die Möglichkeit
einer Kreislaufevakuierung. Diese Lösungen sind jedoch sehr aufwendig
in ihrer Umsetzung und bedingen einen erhöhten Platzbedarf und damit
größere Retarderabmessungen.
Wesentliche Nachteile bei der Verwendung von Statorbolzen sind darin
zu sehen, dass diese aufgrund ihrer Anordnung im Profilgrund des
Stators auch im Bremsbetrieb in den Arbeitskreislauf hineinreichen
und diesen damit stören. Die
Möglichkeit
eine bestimmte Menge Betriebsmittel auch im Leerlaufbetrieb umzuwälzen gestaltet
sich aufwendig in ihrer Umsetzung, da zusätzliche Bauteile benötigt werden.
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Ferner
denkbar sind Möglichkeiten
zur Lageänderung
des Statorschaufelrades gegenüber
dem Rotorschaufelrad. Derartige Lageänderungen sind bereits aus
den folgenden Druckschriften bekannt:
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Die
diesen Ausführungen
zugrundeliegende Aufgabe besteht dabei darin, eine aktive Anpassung an
verschiedene Betriebszustände
vorzunehmen. Die in der erstgenannten Druckschrift aufgezeigte Möglichkeit
einer Statorschaufelradverstellung ist dabei auf das Einsatzgebiet
stationärer
Anlagen beschränkt.
Die Verstellung erfolgt manuell oder mittels entsprechender, hier
im einzelnen nicht aufgeführter Hilfsmittel.
Der Zeitaufwand für
die Realisierung einer Verstellung ist entsprechend hoch, und die
Ausführung
ist demzufolge für
den Einsatz im Fahrzeug nachteilig. Der in der Druckschrift
DE 40 10 970 A1 offenbarte
Retarder weist analog zu der erstgenannten Druckschrift ein Statorschaufelrad
auf, das in seiner Lage veränderbar
ist. Jedoch erfolgt hier eine Lageveränderung durch eine zusätzlich zum
Bremsmoment erzeugte Reaktionskraft, die dem Bremsmoment proportional
ist. Diese Reaktionskraft wird durch eine entsprechende Gestaltung
und Lagerung des Schaufelrades erzeugt. Der Reaktionskraft wird eine
Verstellkraft, die von einer Verstelleinrichtung aufgebracht wird,
entgegengesetzt. Die Größe der Verstellkraft
beeinflusst dabei entscheidend die Wirkung der Reaktionskraft und
damit das Bremsmoment aufgrund der Bedingungen, das die Summe aller
auf ein abgeschlossenes System wirkenden äußeren Kräfte gleich null ist. Beide
Möglichkeiten
dienen zur Einstellung beziehungsweise Steuerung des Bremsmomentes.
Sie zeichnen sich durch einen enormen konstruktiven Aufwand sowie
eine hohe Bauteilanzahl aus.
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Aus
der Druckschrift
DE 44 20 204 ist
eine Ausführung
vorbekannt, bei welcher das Statorschaufelrad derart gelagert ist,
dass es beim Entleeren des Retarders selbsttätig eine zum Rotorschaufelrad
außermittige
Lage anstrebt und bei Füllung
des Retarders wieder selbsttätig
eine in ein hohes Bremsmoment erzeugende Lage gegenüber dem
Rotorschaufelrad, vorzugsweise in eine nahezu koaxiale Lage, zurückgesetzt
wird. Dadurch wird erreicht, dass sozusagen automatisch ein sehr
geringes Verlustmoment im Leerlaufbetrieb erzeugt wird. Eine unzulässig hohe
Erwärmung
des Retarders wird vermieden. Zu diesem Zweck ist das Statorschaufelrad exzentrisch,
bezogen auf die koaxiale Lage beider Schaufelräder, insbesondere exzentrisch
zur Rotorschaufelradachse gelagert. Dieses wird gegenüber dem
Rotorschaufelrad im Leerlaufbetrieb selbsttätig aufgrund der Schwerkraft
in eine Lage gebracht, in der keine oder nur ein geringer Teil an
Luftmassen zwischen dem Rotorschaufelrad und dem Statorschaufelrad
bewegt werden. Das Statorschaufelrad überdeckt im Leerlaufbetrieb
nur einen Teil der Beschaufelung des Rotorschaufelrades. Die exzentrische
Lage von Rotor und Stator führt
zur Behinderung einer Ausbildung einer stabilen Meridianströmung. Proportional
bewirkt dies eine ebenso starke Reduzierung der Leerlaufleistung.
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Diese
Lösung
setzt eine entsprechende Auslegung der entsprechenden Schaufelräder in der
Lagerung voraus. Ferner sind vorher die entsprechenden Reaktionskräfte während des
Betriebes genau auszulegen, um die gewünschte Bremswirkung zu erzielen.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Reduzierung
der Verlustleistung hydrodynamischer Retarder der eingangs genannten
Art und einen hydrodynamischen Retarder derart weiterzuentwickeln,
dass die genannten Nachteile vermieden werden. Im einzelnen ist
dabei auf eine Ausführung
mit geringem konstruktiven und steuerungstechnischen Aufwand abzustellen.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ist
durch die Merkmale der Ansprüche
1 und 4 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den
Unteransprüchen
wiedergegeben.
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Erfindungsgemäß wird die
Verlustleistung hydrodynamischer Retarder im Nichtbremsbetrieb dadurch
reduziert, dass zumindest mit oder nach erfolgter Entleerung des
hydrodynamischen Kreislaufes das Statorschaufelrad entkoppelt wird
und somit frei mitrotieren kann. Die Entkoppelung des Statorschaufelrades
vom ortsfesten Bauteil, beispielsweise Gehäuse oder einem anderen Element
der Lagerumgebung erfolgt dabei je nach gewünschtem Ergebnis vor oder zeitgleich
oder mit geringem zeitlichem Versatz zur Einleitung der Entleerung
des Arbeitsraumes des hydrodynamischen Retarders, vorzugsweise mit Beendigung
des Entleervorganges. Das Signal zur Entkoppelung des Statorschaufelrades
wird dabei entweder
- a) vor oder
- b) zeitgleich mit dem Signal zur Entleerung des hydrodynamischen
Retarders abgegeben oder
- c) nach dem Signal der Entleerung zeitlich versetzt oder
- d) nach Beendigung des Entleervorganges.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt die Deaktivierung
gemäß d).
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Bezüglich der
Ausführung
des hydrodynamischen Retarders zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens
bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten.
Der erfindungsgemäß ausgeführte hydrodynamische
Retarder umfasst dazu ein Rotorschaufelrad und mindestens ein Statorschaufelrad,
die miteinander einen mit Betriebsmittel befüllbaren Arbeitsraum bilden.
Das Statorschaufelrad ist dabei drehbar gelagert und über eine
Einrichtung zur wahlweisen Kopplung oder Entkoppelung des Stators
von einem ortsfesten Bauelement an einem ortsfesten Bauteil, insbesondere
Gehäuse,
festsetzbar. Diesbezüglich bestehen
grundsätzlich
zwei Möglichkeiten.
Gemäß einer
ersten Variante kann das Statorschaufelrad dabei drehfest mit einer
Welle verbunden sein, wobei diese über eine Einrichtung zur ortsfesten
Abstützung
oder Abbremsung an einem Gehäuse
oder ortsfesten Bauteil feststellbar ist. Die zweite Möglichkeit besteht
darin, das Statorschaufelrad am ortsfesten Bauteil zu lagern, wobei
zwischen dem ortsfesten Bauteil und dem Statorschaufelrad Mittel
zur Anbindung des Statorschaufelrades an das ortsfeste Bauteil vorgesehen
sind. Diese Mittel beinhalten Kopplungsmöglichkeiten können je
nach Anbindung des Stators als Kupplungen oder Bremseinrichtungen ausgeführt sein.
Die zwischen dem Statorschaufelrad und dem ortsfesten Bauelement
vorgesehenen Kupplungen können
dabei vielgestaltig ausgeführt sein.
Denkbar sind beispielsweise mechanische, insbesondere kraft- und
reibschlüssige
Bremseinrichtungen sowie hydraulische Bremssysteme, elektrische,
elektromagnetische etc. Dabei umfasst das Statorschaufelrad beziehungsweise
das mit diesem gekoppelte Element entweder wenigstens einen, einen
Außenumfang
bildenden Flächenbereich
und das Gehäuse
einen einen Innenumfang bildenden Flächenbereich, wobei sich die
einzelnen Bremselemente dann an diesem abstützen. Denkbar ist auch eine
Ausführung,
bei welcher die Bremseinrichtung zwischen einem, einen Innenumfang
bildenden Flächenbereich
des Statorschaufelrades und einem einen Außenumfang bildenden Flächenbereich
des Gehäuses
angeordnet ist. Die konkrete Anordnung und Auswahl der Bremseinrichtung
liegt dabei im Ermessen des zuständigen
Fachmannes. Bei dieser Ausführung
wird die Bremseinrichtung immer dann betätigt, wenn die Erzeugung eines
Bremsmomentes mit dem Retarder gewünscht wird. Die Aktivierung
erfolgt dabei bei Vorliegen eines entsprechenden Signales in Abhängigkeit
eines Wunsches nach Erzeugung eines bestimmten Bremsmomentes und/oder einer
gewünschten
Verzögerung.
Aufgrund der dann noch geringen Reaktionskräfte erfolgt die Aktivierung vorzugsweise
zeitgleich mit der Vorgabe beziehungsweise dem Vorliegen eines Signales
nach Einstellung oder Änderung
eines Bremsmomentes und vorzugsweise vor oder zumindest zeitgleich
mit der Befüllung des
Arbeitsraumes des hydrodynamischen Retarders.
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Die
Ausführung
mit Bremseinrichtung ist hauptsächlich
für reine
hydrodynamische Retarder, umfassend ein Rotorschaufelrad, welches
mit dem abzubremsenden Bauelement beziehungsweise Elementen gekoppelt
ist und einem Statorschaufelrad geeignet, wobei diesem hydrodynamischen
Bauelement hauptsächlich,
das heißt
primär
nur die Funktion des hydrodynamischen Retarders zukommt. Das Statorschaufelrad
ist dabei frei von einer Kopplung mit einem in einem Kraftfluss
liegenden Element. Denkbar ist jedoch auch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
bei sogenannten Multifunktionseinheiten, das heißt hydrodynamischen Komponenten,
die mehrere Funktionen übernehmen können. Eine
derartige Komponente ist beispielsweise aus der Druckschrift
DE 196 50 339 A1 vorbekannt.
Bei dieser ist die hydrodynamische Komponente sowohl als hydrodynamische
Kupplung als auch hydrodynamischer Retarders einsetzbar. Derartige
Multifunktionseinheiten werden dabei hauptsächlich in Schaltgetrieben,
insbesondere automatisierten Schaltgetrieben oder Automatgetrieben,
zum Einsatz gelangen. Aus
DE
100 45 337 A1 ist ein Anfahrelement in Form eines zumindest
teilbefüllbaren hydrodynamischen
Bauelementes bekannt, umfassend einen mit dem Eingang des entsprechenden Getriebes
koppelbaren Antrieb und einen mit dem Ausgang koppelbaren Abtrieb
sowie ein Primärrad und
ein Sekundärrad
zwischen diesen. Zwischen dem Abtrieb des Anfahrelementes, das heißt dem Sekundärrad und
dem Ausgang, das heißt
der Kopplung an nachfolgende Einheiten ist dabei eine Kupplung oder
ein Freilauf vorgesehen. Ferner ist eine Einrichtung zur ortsfesten
Abstützung
und Abbremsung des Sekundärrades
an einem ortsfesten Bauelement, insbesondere Gehäuse, vorgesehen, welches mit
dem Sekundärschaufelrad
vor dem Freilauf oder der Kupplung verbindbar ist, wobei der torusförmige Arbeitsraum
des hydrodynamischen Bauelementes entsprechend des gewünschten
Momentes mit Betriebsmittel befüllbar
ist. Bei dieser Ausführung wird
bei Kopplung des Sekundärschaufelrades über den
Freilauf an den Abtrieb beziehungsweise bei Kopplung über die
entsprechende zwischengeschaltete Kupplung ein Drehmoment übertragen,
so dass die hydrodynamische Komponente als hydrodynamische Kupplung
fungiert. Der Abtrieb ist dabei drehbar gelagert und beispielsweise über entsprechende Übertragungsmomente
mit dem Getriebeausgang gekoppelt. Im anderen Fall wird die Einrichtung
zur ortsfesten Abstützung
und Abbremsung des Sekundärrades
zum Zwecke der Wirkung der hydrodynamischen Komponente als hydrodynamischer
Retarder aktiviert. Auch hier erfolgt über die Steuereinrichtung ein
entsprechendes Ansteuersignal, welches im Falle der Aktivierung
der hydrodynamischen Komponente als hydrodynamischer Retarder das
Festsetzen des Sekundärrades
beziehungsweise ein Abbremsen dieses vornimmt und ferner die hydrodynamische Komponente,
insbesondere den Arbeitsraum mit Betriebsmittel befüllt. Die
Deaktivierung des hydrodynamischen Retarders erfolgt dabei durch
Entleerung des Arbeitsraumes und Entkoppelung des Sekundärrades vom
ortsfesten Bauelement beziehungsweise der Deaktivierung der Einrichtung
zur ortsfesten Abstützung
und Abbremsung des Sekundärrades
am Gehäuse.
Die Steuerung der einzelnen Vorgänge
erfolgt dabei zeitlich abgestimmt aufeinander, wobei die Deaktivierung
vorzugsweise gleichzeitig mit der Beendigung des Entleervorgangeseingeleitet
wird.
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Mit
dieser zweiten Variante wird eine kompakte und wirkungsvolle Lösung zur
Reduktion der Verlustleistung bereitgestellt. Im Falle der Aktivierung der
Retarderfunktion wird dabei das Sekundärrad mittels der Einrichtung
zur ortsfesten Abstützung
und Abbremsung des Sekundärrades
an einem Gehäuse bis
zum Stillstand abgebremst und gegen das Gehäuse abgestützt. Damit wird das Sekundärrad zum Stator
und das hydrodynamische Anfahrelement zum hydrodynamischen Retarder.
Wird nun der hydrodynamische Retarder deaktiviert und befindet sich
das Fahrzeug im mechanischen Betrieb, das heißt die hydrodynamische Komponente
ist überbrückt, wird hierzu
der hydrodynamische Kreislauf entleert und die Einrichtung zur Abbremsung
und Abstützung
des Sekundärrades
an einem Gehäuse
gelöst.
Damit kann sich der Stator nunmehr relativ zum Gehäuse drehen
und wird mittels des sich auch in diesem Fall einstellenden aerodynamischen
Kreislaufs mit der um den Schlupfbetrag kleineren Drehzahl als das
Rotorschaufelrad mitgenommen. Da es nunmehr zu keiner Abstützung gegen
ein ortsfestes Element, insbesondere Gehäuse, kommt, beträgt das Reaktionsmoment
und damit die Verlustleistung quasi gleich null. Das Reaktionsmoment
setzt sich in diesem Fall aus der Lagerreibung sowie gegebenenfalls
der Reibung von Wellendichtringen etc. zusammen und ist praktisch
vernachlässigbar.
Die Verlustleistung des deaktivierten Retarderkreislaufs geht gegen
null. Als Einrichtung zur Abbremsung und Abstützung des Sekundärrades kommen
neben kraft- und reibschlüssigen
Lösungen,
beispielsweise in Form von nassen und trockenen Reiblamellen, auch
Synchronvorrichtungen wie in Schaltgetrieben oder auch sogenannte Wellenschalter,
welche Reib- und Formschluss in idealer Weise verbinden, zum Tragen.
Die konkrete Auswahl hängt
dabei von den Erfordernissen des Einzelfalles ab, insbesondere auch
von der Höhe
der abzustützenden
Momente sowie baulichen Gegebenheiten. Die konkrete Auswahl liegt
dabei im Ermessen des zuständigen
Fachmannes. Vorzugsweise werden jedoch Lösungen zum Einsatz gelangen, die
durch geringen Bauraumbedarf sowie geringen konstruktiven und steuerungstechnischen
Aufwand charakterisiert sind.
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Die
erfindungsgemäße Lösung wird
nachfolgend anhand von Figuren erläutert.
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Darin
ist im Einzelnen Folgendes dargestellt:
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1 verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellung das Grundprinzip einer
erfindungsgemäßen Entkoppelung
des Statorschaufelrades;
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2 verdeutlicht
das erfindungsgemäße Verfahren
anhand eines Signalflussbildes;
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3 verdeutlicht
eine weitere Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellung anhand eines hydrodynamischen Retarders 1 das
Grundprinzip der erfindungsgemäßen Entkoppelung
des Statorschaufelrades zur Reduzierung der Verlustleistung. Der
hydrodynamische Retarder 1 umfasst dabei ein als Rotorschaufelrad fungierendes
Primärrad 2,
welches mit einem abzubremsenden Element 3 drehfest verbunden
ist und ein als Stator 4 fungierendes Sekundärrad 5.
Das Sekundärrad 5 ist
dabei über
eine Einrichtung 7, vorzugsweise in Form eines Gehäuses 6,
mit diesem ortsfesten Bauelement koppelbar. Die Einrichtung ist hier
mit 7 bezeichnet. Wird der hydrodynamischen Komponente
nur die Funktion eines hydrodynamischen Retarders 1 zugeordnet,
kann die Einrichtung 7 als schaltbare Bremse 23 ausgeführt werden.
Diese ist dann zwischen dem Stator 4 und einem ortsfesten
Element, vorzugsweise dem Gehäuse 6,
angeordnet. Die Ausführung
als Bremse 23 kann vielgestaltig erfolgen. Vorzugsweise
wird jedoch auf nicht synchron schaltbare Systeme zurückgegriffen.
Die Anordnung der Bremseinrichtung 23 selbst kann dabei
zur Realisierung einer möglichst kompakten
Bauform zwischen einem, einen Außenumfang 24 bildenden
Bereich des ortsfesten Bauelementes oder Gehäuses 6 und einem einen
Innenumfang 8 bildenden Bereich des Stators 4 oder
aber, hier nicht dargestellt, einem, einen Innenumfang bildenden
Bereich am ortsfesten Bauelement beziehungsweise Gehäuse 6 und
einem einen Außenumfang
bildenden Bereich am Stator 4 erfolgen. Vorzugsweise erfolgt
dabei die Anordnung der Bremseinrichtung 23 in axialer Richtung
im Bereich der axialen Erstreckung des Statorschaufelrades 4.
Denkbar ist auch der axiale Versatz, wobei hier jedoch zusätzlicher
Bauraum zu berücksichtigen
ist. Der hydrodynamischen Komponente, insbesondere dem hydrodynamischen
Retarder 1, ist ferner eine Steuer- und/oder Regelvorrichtung 9 zugeordnet,
bei welcher es sich im einfachsten Fall um die dem hydrodynamischen
Retarder 1 ohnehin zugeordneten Steuer- und/oder Regelvorrichtung handelt
oder aber eine die Ansteuerung des hydrodynamischen Retarders 1 mit übernehmende
Steuervorrichtung einer anderen Komponente. Denkbar wäre beim
Einsatz von Fahrzeugen auch die Fahrsteuerung. Diese umfasst eine
Steuer- und/oder Regeleinrichtung 22 in Form eines Steuergerätes. Diese ist
mit einer Stelleineinrichtung 10 zur Betätigung der Einrichtung 7 gekoppelt.
Ferner ist diese mit einer Stelleinrichtung 11 zur Befüllung oder
Entleerung der hydrodynamischen Komponente gekoppelt. Die Ansteuerung
erfolgt dabei in Abhängigkeit
von mindestens einem, eine Vorgabe eines Wunsches nach Einstellung
eines bestimmten Bremsmomentes und/oder einer bestimmten Verzögerung vorliegenden
Signals. Dieses wird ebenfalls in der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 9 als
Eingangsgröße verarbeitet.
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2 verdeutlicht
anhand eines Signalflussbildes das Grundprinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens
für einen
Retarder 1. Im Normalfall, das heißt Betrieb der Einrichtung
oder des Systems in das der Retarder 1 integriert ist,
läuft der
Stator 5 frei, das heißt
ist frei von einer Verbindung zu einem ortsfesten Element oder Gehäuse. Die
Einrichtung 7 zur wahlweisen Kopplung oder Entkoppelung
des Stators von einem ortsfesten Bauelement ist deaktiviert. Bei
Vorliegen eines Wunsches nach Verzögerung oder Stillstand, das
heißt
Erzeugung eines Bremsmomentes sind die Einrichtung 7 aktiviert
und damit der Stator 5 am Gehäuse oder ortsfesten Bauelement
abgestützt.
Gleichzeitig oder zeitlich versetztnach Aktivierung der Einrichtung 7 wird
eine Stelleinrichtung zur Befüllung
des Arbeitsraumes des Retarders angesteuert sowie der Druck im Arbeitsraum entsprechend
des gewünschten
zu erzielenden Bremseffekts eingestellt. Dies kann gesteuert oder aber
auch geregelt erfolgen. Ist die Bremswirkung eingetreten, das heißt der Bremsvorgang
beendet, beispielsweise durch Erreichen einer bestimmten Drehzahl
des abzubremsenden Elementes oder des Stillstandes wird der Retarder
deaktiviert, das heißt entleert.
Gleichzeitig mit Vorliegen eines Signals zur Ansteuerung der Stelleinrichtung
zur Änderung
des Füllungsgrades
erfolgt dabei vorzugsweise die Deaktivierung der Einrichtung 7.
Die Deaktivierung der Einrichtung 7 kann auch zeitlich
versetzt nach Vorliegen des Signals zur Entleerung des Retarders 1 oder aber
erst nach Vorliegens eines Signals für die erfolgte Entleerung erfolgen.
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Die 3 verdeutlicht
in schematisch vereinfachter Darstellung anhand einer Multifunktionseinheit 12 einen
weiteren Anwendungsbereich für das
erfindungsgemäße Verfahren.
Die Multifunktionseinheit 12 ist dabei Bestandteil eines
Getriebes 13, umfassend einen Eingang E und einen Ausgang A.
Dieser umfasst eine Anfahreinheit 14. Die Anfahreinheit 14 umfasst
ein Anfahrelement 15 in Form einer hydrodynamischen Komponente 16.
Die hydrodynamische Komponente 16 umfasst ein mit dem Eingang
E koppelbares Primärrad 2 und
ein mit dem Ausgang A wenigstens mittelbar koppelbares Sekundärrad 5.
Ferner ist der hydrodynamischen Komponente 16 eine Überbrückungseinrichtung 17 zugeordnet,
welche im einfachsten Fall als Überbrückungskupplung 18 ausgeführt ist.
Die Überbrückungskupplung 18 dient
dabei der drehfesten Kopplung zwischen Primärrad 2 und Sekundärrad 5,
insbesondere dem Getriebeeingang E und dem Sekundärrad 5,
so dass die hydrodynamische Komponente bei Leistungsübertragung
zwischen dem Eingang E und dem Ausgang A umgangen werden kann. Die
hydrodynamische Komponente 16 umfasst, in Kraftflussrichtung
zwischen dem Eingang E und dem Ausgang A der Getriebeeinheit 13 betrachtet,
ebenfalls einen Antrieb 19 und einen Abtrieb 20.
Der Antrieb 19 ist dabei wenigstens mittelbar mit dem Eingang
E drehfest verbunden, während
der Abtrieb 20 wenigstens mittelbar mit dem Getriebeausgang
A drehfest verbindbar ist, beispielsweise über einen hier dargestellten
Freilauf 21. Der Antrieb 19 wird dabei vom Primärrad 2 gebildet,
während
der Abtrieb 20 vom Sekundärrad 5 gebildet wird.
Die Kupplung oder der Freilauf 21 ist dabei zwischen dem
Abtrieb 20 und dem Ausgang der Multifunktionseinheit 12 angeordnet.
Ferner ist die Verbindung zwischen dem Sekundärrad 5 und dem Freilauf 21 über die
Einrichtung 7 zur Abstützung
am Gehäuse
an dem ortsfesten Bauteil abgestützt.
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Auch
dieser Multifunktionseinheit 12 ist eine Steuer- und/oder
Regelvorrichtung 9, umfassend eine Steuereinrichtung 22 zugeordnet,
bei welcher es sich entweder um eine dem Anfahrelement 15 zugeordnete
Steuereinrichtung handeln kann oder aber einer der Überbrückungseinrichtung 17 und
dem Anfahrelement 15 gemeinsam zugeordneten Steuereinrichtung
oder aber einer beliebig im Antriebsstrang angeordneten Steuereinrichtung,
die sowohl dem Getriebe als auch mehreren Komponenten zugeordnet
werden kann. Auch hier ist die Steuereinrichtung jeweils mit den
Stelleinrichtungen sowohl der Überbrückungskupplung 18,
der Stelleinrichtung 10, der hydrodynamischen Komponente 16 sowie
der Stelleinrichtung 11 der Einrichtung zur Abbremsung
und Abstützung
von einem ortsfesten Bauelement oder dem Gehäuse verbunden. Die hydrodynamische Komponente 16 arbeitet
dabei jeweils im überbrückten Zustand
als Bremseinrichtung, das heißt
der Leistungsfluss erfolgt zwischen dem Getriebeeingang E und dem
Ausgang A unter Umgehung der hydrodynamischen Komponente, allerdings
ist das Primärrad nach
wie vor mit dem Eingang E drehfest verbunden und bei befüllter hydrodynamischer
Komponente und Festsetzung dieser über die Einrichtung 7 zur
Abbremsung oder Abstützung
an einem ortsfesten Bauelement, insbesondere dem Gehäuse 6,
festgesetzt. Das Sekundärrad 5 fungiert
in diesem Zustand als Statorschaufelrad. Bei dieser Ausführung erfolgt
die Abbremsung quasi motorseitig. Der Retarder fungiert quasi als
Primärretarder.
Soll nun die Bremsfunktion unterbrochen werden, das heißt der hydrodynamische
Retarder deaktiviert und das Fahrzeug befindet sich in mechanischem
Betrieb, wird über
die Steuereinrichtung 9 ein Signal zur Kreislaufentleerung
an die Stelleinrichtung 10 der hydrodynamischen Komponente 16 gelegt.
Ferner wird gleichzeitig oder aber zeitlich vorher die Einrichtung 7 deaktiviert,
das heißt die
Einrichtung zur Abbremsung oder Abstützung gelöst. Damit kann sich der Stator 4,
welcher über
den Freilauf mit einer rotierenden Welle verbunden ist, relativ
frei zum Gehäuse
verdrehen und wird mittels der sich auch in diesem Fall einstellenden
aerodynamischen Kreislaufes bei vollständiger Entleerung mit der um
den Schlupfbetrag kleineren Drehzahl als der Rotor mitgenommen.
Da es zu keiner Abstützung
am Gehäuse
kommt, beträgt
das Reaktionsmoment und damit die Verlustleistung nahezu null.
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Auch
hier ist erfindungsgemäß die zeitliche Abfolge
derart gewählt,
dass die Deaktivierung der Einrichtung 7 gleichzeitig mit
der Beendigung des Entleervorganges erfolgt.
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- 1
- Hydrodynamischer
Retarder
- 2
- Rotorschaufelrad
- 3
- abzubremsendes
Element
- 4
- Stator
- 5
- Sekundärrad
- 6
- Gehäuse
- 7
- Einrichtung
zur Abbremsung oder Abstützung des
Sekundärrades
an einem ortsfesten Bauelement
- 8
- Innenumfang
- 9
- Steuer-
und Regelvorrichtung
- 10
- Stelleinrichtung
- 11
- Stelleinrichtung
- 12
- Multifunktionseinheit
- 13
- Getriebe
- 14
- Anfahreinheit
- 15
- Anfahrelement
- 16
- Hydrodynamische
Komponente
- 17
- Überbrückungseinrichtung
- 18
- Überbrückungskupplung
- 19
- Antrieb
- 20
- Abtrieb
- 21
- Freilauf
- 22
- Steuer-
und/oder Regeleinrichtung
- 23
- schaltbare
Bremse
- 24
- Außenumfang
- E
- Eingang
- A
- Ausgang