DE2156002A1 - Automatisches getriebe mit retarder - Google Patents

Automatisches getriebe mit retarder

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DE2156002A1 DE19712156002 DE2156002A DE2156002A1 DE 2156002 A1 DE2156002 A1 DE 2156002A1 DE 19712156002 DE19712156002 DE 19712156002 DE 2156002 A DE2156002 A DE 2156002A DE 2156002 A1 DE2156002 A1 DE 2156002A1
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Description

"Getriebe mit Retarder, insbesondere automatisches Getriebe für Kraftfahrzeuge"
Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit Retarder als zusätzlicher (vorzugsweise dritter) Bremse, insbesondere automatisches Getriebe für Kraftfahrzeuge.
Bei schwereren Fahrzeugen, insbesondere Nutzfahrzeugen, werden mit Rücksicht darauf, daß die Radbremsen überlastet sind und die Motorbremse - neben Fuß- und Handbremse - als dritte Bremse allein nicht ausreicht, zunehmend zusätzlich sogenannte Retarder eingesetzt, die in der Regel als hydraulische oder elektrische Bremse ausgebildet sind. Bei Gasturbinen als Kraftmaschinen kommt noch hinzu, daß eine Bremswirkung der Gasturbinen nur durch zusätzlichen Aufwand zu erreichen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es vor allem, eine Vereinfachung in der Bedienung sowie auch in der Konstruktion zu ermöglichen. Die Erfindung verzichtet demgemäß von vornherein auf die Bremswirkung der Antriebsmaschine und besteht im
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wesentlichen darin, daß bei auf der Abtriebsseite des Getriebes angeordnetem Retarder die Gangstufen des Getriebes über auch bei Betätigung des Retarders ständig in Wirkungsstellung bleibende Freilaufe geschaltet werden. Es können sich also dadurch alle Gänge über Freilaufe abstützen, so daß keine zusätzlichen Schaltorgane für die Überbrückung der Freiläufe benötigt werden. Das Getriebe wird dadurch einfacher im Aufbau sowie auch einfacher und vollkommener in der Bedienung.
Die Erfindung ist insbesondere für solche automatische Getriebe von Vorteil, bei denen in an sich bekannter Weise die Gänge des Getriebes über durch Bremsen schaltbare Planetengetriebe geschaltet werden, wobei die Freiläufe zwischen dem Planetengetriebe und der jeweils zugeordneten Bremse angeordnet sind. Der Retarder selbst ist vorzugsweise als Strömungsbremse oder auch als elektrische Bremse zur Abbremsung des Getriebeabtriebes an einem relativ festen Teil ausgebildet. Das Ein- und Ausschalten eines als Strömungsbremse ausgebildeten Retarders kann durch Füllen und Entleeren der Strömungsbremse erfolgen.
Der Retarder kann durch ein zusätzliches Bedienungsorgan, das z.B. von Hand oder Fuß betätigt wird, oder aber auch durch ein bereits für andere Zwecke vorhandenes, den Fahrzeugantrieb beeinflussendes Bedienungsorgan gesteuert werden. So besteht eine vorteilhafte Möglichkeit der Retarderschal-
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tung darin, daß der Retarder durch ein eine bereits vorhandene Fahrzeugbremse, insbesondere die Fußbremse, betätigendes Bedienungsorgan, z.B. durch das Bremspedal der Radbremse, mitbetätigt wird. Retarder und Fahrzeugbremse können hierbei derart an das Bedienungsorgan angeschlossen sein, daß beim Betätigen desselben zunächst die Betätigung des Retarders und erst hierauf die Betätigung der Fahrzeugbremse einsetzt. Die Fahrzeugbremse, insbesondere Radbremse, kann dadurch - ähnlich wie bei Verwendimg einer Motorbremse - Λ
wirksam entlastet werden, was insbesondere für Bergabfahrten von besonderem Vorteil ist.
Eine andere besonders bevorzugte Art des Anschlusses des Retarders an das übrige Antriebssteuersystem besteht darin, daß der Retarder durch das Beschleunigungsorgan (kurz Gaspedal genannt) des Antriebsmotors mitbetätigt wird. Das Gaspedal kann dadurch zu einer Art Einhebelbedienung für Fahrt und Bremsen werden, weil es in losgelassenem Zustand dem vollen Einsatz der Bremse entsprechen kann.
Insbesondere kann z.B. die Regelvorrichtung des Retarders mit dem Steuerorgan des Antriebsmotors derart verbunden sein, daß beim Unterschreiten der dem Antriebsmoment Null entsprechenden Stellung des Motorsteuerorgans der Retarder zugeschaltet wird. Dieses kann z.B. dadurch erreicht werden, daß das Gaspedal eine mittlere Nullstellung aufweist, von
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der aus ein Betätigen in der einen Richtung (Durchtreten) ein Beschleunigen (Gasgeben), ein Betätigen in der anderen Richtung (Zurücklassen) ein Bremsen durch den Retarder bewirkt.
Eine andere Möglichkeit der Betätigung des Retarders besteht darin, daß dieser dann, wennder Antrieb unterbrochen bzw. die Drehmomentabgabe durch den Motor auf oder nahezu auf Null absinkt, zur Wirkung gebracht wird. Auch kann der ^ Retarder einerseits vom Hub des Beschleunigerorgans (Gaspedals) und andererseits von der Motordrehzahl gesteuert werden. Insbesondere kann die Steuerung auch in Abhängigkeit vom Schub-Zug-Wechsel im Fahrzeugantrieb erfolgen, der beispielsweise durch die Differenzdrehzahl von Pumpen- und Turbinenrad eines hydraulischen Getriebes, durch das Stützmoment im Getriebe od.dgl. erfaßbar ist; z.B. auch dadurch, daß der Retarder durch Drehzahlvergleich zwischen Antrieb und Abtrieb, d.h. in Abhängigkeit von der Differenzdrehzahl, bei durch Freilauf gelöstem Gang bzw. von der Größe der Drehzahldifferenz am Freilauf der geschalteten Gangstufe gesteuert wird.
Zur Steuerung des Retarders können auch in sonstiger Weise beliebig kombinierte, vom Fahrzustand abhängige bzw. den Fahrzustandbeeinflussende Faktoren herangezogen werden. Auch kann z.B. die Steuerung des Retarders durch das Gaspedal nur bis zu einer beschränkten Wirkung bzw. bis zu einem bestimm-
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ten Grenzwert erfolgen. Gegebenenfalls kann jedoch zur vollen Wirkung des Retarders eine weitere Steuerung durch ein weiteres Bedienungsorgan, insbesondere das Bremsbedienungsorgan od.dgl. vorgesehen sein.
Für Sonderbetriebsbedingungen kann des weiteren die Möglichkeit eines zusätzlichen Eingriffes vorgesehen sein, der die Höhe der maximalen Bremsung beim Gaswegnehmen von der Fahrgeschwindigkeit oder einer frei wählbaren Größe abhängig ^ macht. Ein solcher Eingriff könnte durch den Fahrer und/oder auch automatisch erfolgen.
Die Erfindung sei anhand der Zeichnung noch näher erläutert. In dieser zeigen
Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht eines z.B. automatisch arbeitenden Vierganggetriebes mit Retarder,
Fig. 2 ein Schema für die Betätigung des Retarders in Ab-
hägigkeit vom Motordrehmoment und Gaspedalweg, _
Fig. j5 ein Diagramm hierzu,
Fig. 4 eine Schemadarstellung für eine Betätigung des Retarders u.a. in Abhängigkeit von der Differenzdrehzahl zwischen Antrieb und Abtrieb und
Fig. 5 ein Diagramm hierzu.
In Fig. 1 ist mit a, die vom Antriebsmotor angetriebene Antriebswelle, mit VJ ein Wandler mit Pumpenrad P, Turbinenrad T und Leitrad L bezeichnet, ferner mit G-,, Gn und G,,
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Planetengetriebe für einen ersten bis dritten Gang K eine Kupplung für die Vorwärtsgänge, K^ eine Kupplung für den vierten und Rückwärtsgang, B eine Bremse für Rückwärtsgang, Bp und Β-, Bremsen für den zweiten und dritten Gang, hierzugehörige, Frei laufe F-, für den ersten, F0 für den zweiten und F-. für den dritten Gang und ferner mit R der an der Abtriebswelle a? angeordnete Retarder mit einem Pumpenrad P und einem relativ feststehenden Rad S .
Wegen des Retarders können sieh die Freiläufe F,, F0 und F ständig in V/i rkungs stellung befinden, d.h. ohne eine Vorrichtung zur Überbrückung des Freilaufes versehen sein. Das Ein- und Ausschalten des Retarders wird zweckmäßig durch Füllen und Entleeren seines Strömungskreislaufes vorgenommen. Die Betätigung der Kupplungen K und K,,. kann beliebig, z.B. mechanisch oder hydraulisch erfolgen.
Selbstverständlich kann der Retarder auch in Kombination mit einem Getriebe beliebiger Gangzahl sowie mLt einem Getriebe angewandt werden, welches nicht mit pLanetengetrieben arbeitet.
In der Schemadarste Llung nach Fl.:. 2 ist mit M der Antriebsmotor, z.B. eines Kraftfahrzeuges, mit VJ wieder ein Wandler, mit G das Getriebe aui mit R wieder der Rot-ardor bezeichne υ.
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Durch das Bremsventil b wird einerseits die Bremse, z.B. über ein Bremsventil VB, und andererseits der Retarder R über ein Steuerorgan, z.B. ein Steuerventil VR, betätigt. Gleichzeitig kann das Beschleunigerpedal (Gaspedal) g, das die Brennstoffzufuhr zum Motor M regelt, über das Steuerorgan VR ebenfalls auf den Retarder einwirken. Außerdem wird die Betätigung des Retarders R durch einen Drehzahlregler d-, beeinflußt, der in Abhängigkeit von der Motordrehzahl auf die Steuerung des Retarders einwirkt. Motordrehzahl und Gaspedal können hierbei - auch unabhängig von einer Beeinflussung durch das Bremspedal b - den Retarder R derart steuern, daß nach Absinken der Drehmomentabgabe auf Null Bremsung durch den Retarder R einsetzt.
In Fig. 5 ist in Abhängigkeit von der Motordrehzahl n, gegebenenfalls auch von der Drehzahl des Wandler-Turbinenrades, der Gaspedalwe,: sg aufgetragen. Für das Motordrehmoment Null ergibt sich eine Kurve entsprechend Fig. 5· \<iva diese Kurve bei der Zurücknahme des Gaspedals unterschritten, erfolgt, je nach der tiotordrehzahl n, eine Betätigung des Retarders entsprechend dein schraffierten Bremsbereich BR.
Bei dem in einem Schema dargestellten Anwendungsbeispiel der Erfindung nach Fig. -i erfolgt die Steuerung des Retarders R einerseits in Abhängigkeit vom Gaspedal .3 und vom Bremspedal b und andererseits In Abhängigkeit von einem Differenriirchzahlregler D, tier unter Einbeziehung des Gingsprunges:
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BAD
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des jeweils geschalteten Ganges auf die nach dem Abheben des Freilaufs gegenüber dem Passen des Freilaufs entstehende Differenzdrehzahl n, = n^.i - n, anspricht.
In Anwendung auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird der Retarder R im obersten, direkt geschalteten Gang nicht benutzt, es sei denn, daß ein zusätzlicher Freilauf in Reihe mit der Direktgangkupplung K1, eingebaut ist.
Im Diagramm nach Fig. 5 ist über dem Gaspedalweg sg die Bremskraft des Retarders BR aufgetragen. Wie die Geraden BR1,BR2 usw. zeigen, wächst hierbei die vom Retarder ausgeübte Bremskraft mit der Zurücknahme des Gaspedales sg. Die Bremskraft ist hierbei umso größer, je größer die Differenzdrehzahl zwischen Abtrieb und Antrieb ist, wobei die Gerade BR1 für eine relativ große Differenzdrehzahl gilt, während die hierzu parallelen Kurven, die sich dem Nullpunkt O nähern, wie BRp,BR, usw., kleineren Drehzahldifferenzen entsprechen.
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Claims (1)

  1. - 9 - Daim 8567/4
    Ansprüche;
    1. betriebe mit Retarder als zusätzlicher (vorzugsweise dritter) Bremse, insbesondere automatisches Getriebe für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß bei auf der Abtriebsseite des Getriebes angeordnetem Retarder die Gangstufen des Getriebes über auch bei Betätigung des Retarders ständig in Wirkungsstellung bleibende Freilaufe geschaltet werden.
    2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dai3 in an sich bekannter Weise die Gänge des Getriebes über durch Bremsen schaltbare Planetengetriebe geschaltet werden und die Freiläufe zwischen dem Planetengetriebe und der zugeordneten Bremse angeordnet sind.
    3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Retarder als Strömungsbremse zur Abbremsung des Getriebeabtriebes an einem relativ festen Teil ausgebildet ist.
    4. Getriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Retarder durch ein zusätzliches Bedienungsorgan, z.B. von Hand oder Fuß, schaltbar ist.
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    5. Getriebe nach .-.nspruch I, 2 oder '), dadurch gekennzeichnet, daß der Retarder durch ein bereits für andere Zwecke vorhandenes, den Fahrzeuganerleb beeinflussendes Bedienungs- oder Steuerorgan schaltbar Jst.
    o. Getriebe nach .nspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß der Retarder durch ein eine Fahrzeugbremse betätigendes Bedienungsorgan, z.B. durch das Bremspedal der Radbremse, mitbetätigt wird.
    7· Getriebe nach Anspruch o, dadurch gekennzeichnet, daß Retarder und Fahrzeugbremse derart an das Bremsbedienungsorgan angeschlossen sind, daß beim Betätigen desselben zunächst die Betätigung des Retarders und hierauf die Betätigung der Fahrzeugbremse einsetzt.
    8. Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Retarder durch ein Motorsteuerorgan, z.B. das Beschleunigungsorgan (Gaspedal) des antriebsmotors, mitbetätigt wird.
    9· Getriebe mit am Abtriebsstrang desselben angeordnetem Retarder, bei dem 111 Lndestens eine Gangstufe über einen Freilauf ge se; haltet, ist, insbesondere automatisches Getriebe für Kraftfahrzeuge und insbesondere nach Anspruch 1 bis 'ο, dadurch gekennzeichnet, daß die RegeL-
    309820/0459 bad
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    vorrichtung des Retarders mit dem Steuerorgan des Antriebsmotors derart verbunden ist, daß beim Unterschreiten der dem Antriebsmoment Null entsprechenden Stellung des Motorsteuerorgans der Retarder zugeschaltet wird.
    10. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3.» 3 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Motorsteuer- bzw. Beschleunigungsorgan eine mittlere Nullstellung aufweist, von der aus ein Betätigen des Organs in der einen Richtung (Durchtreten) ein Beschleunigen (Gasgeben), ein Betätigen des Organs in der anderen Richtung (Zurücklassen) ein Bremsen durch den Retarder bewirkt.
    11. Getriebe nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsmoment des Retarders beim Unterschreiten einer dem Antriebsmoment Null entsprechenden Stellung des Motorsteuerorgans proportional zum Weg desselben geregelt wird.
    12. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsmoment des Retarders in Abhängigkeit von der Größe der Drehzahldifferenz am Freilauf der geschalteten Gangstufe geregelt wird.
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    - 12 - Daim Ö567/4
    13. Getriebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahldifferenz aus Eingangs- und Ausgangsdrehzahl des Getriebes unter Berücksichtigung der Gangübersetzung bestimmt wird.
    14. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis lj>, dadurch gekennzeichnet,, daß das Bremsmoment des Retarders nur bis zu einem bestimmten Grenzwert regelbar ist.
    15. Getriebe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zuschaltung und Regelung des Retarders durch ein für andere Zwecke vorhandenes Bedienungs- oder Steuerorgan, vorzugsweise ein Bremsbedienungsorgan, das Bremsmoment des Retarders durch dieses Bedienungs oder Steuerorgan über den genannten Grenzwert hinaus regelbar ist.
    16. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 15* dadurch gekennzeichnet, daß der Retarder - gegebenenfalls zusätzlich zur Regelung durch das Bremsbedienungsorgan einerseits vom Hub des Motorsteuerorgans und andererseits von der Motordrehzahl gesteuert wird.
    Yf. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis l6, dadurch gekennzeichnet, daß bei mit dem Getriebe kombinierter StrÖmungseinheit der Retarder - gegebenenfalls zusät,-,-
    309820/0159 WD obqihal
    ~ 1^ - Daim 8567/4
    lieh - durch Drehzahlvergleich in Abhängigkeit von der Differenzdrehzahl zwischen Pumpen- und Turbinenrad gesteuert wird.
    l8. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis Ιό, dadurch gekennzeichnet, daß der Retarder - gegebenenfalls zusätzlich - durch das z.B. nachlassende oder unterbrochene, auf die Lagerung ausgeübte Abstützmoment des Antriebsmotors gesteuert wird.
    19· Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch eine nach diesen Ansprüchen beliebig kombinierte Steuerung des Retarders.
    20, Getriebe nach Anspruch 19* dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Retarders durch das Motorsteueroder Beschleunigerorgan nur bis zu einer beschränkten Wirkung und zur vollen Wirkung des Retarders eine weitere Steuerung durch ein weiteres Bedienungsorgan, insbesondere das Bremsbedienungsorgan od.dgl,, nach Anspruch h bis 18 erfolgt.
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    21. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch eins zusätzliche, einen Eingriff in aie Steuerung des net^vuers ermöfliehende Vorrichtung, durch die die maximale Bremskraft beim (Jaswegnehmen od.dgl. in Abhängigkeit von einer anderen Größe dos Fahrzustandes, insbesondere von der Fahrgeschwindigkeit oder von einer anderen, frei Viählbaren Qröu-e begrenz t wi i'd.
    BAD
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