DE102008061476B4

DE102008061476B4 - Drive device, in particular for a vehicle, and method of operation

Info

Publication number: DE102008061476B4
Application number: DE102008061476.9A
Authority: DE
Inventors: Dr. Demmelbauer-Ebner Wolfgang
Original assignee: Audi Hungaria Motor Kft
Current assignee: Audi Hungaria Kft
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2008-12-10
Publication date: 2016-11-03
Anticipated expiration: 2028-12-11
Also published as: DE102008061476A1

Abstract

Antriebsvorrichtung (1), insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem eine Ausgangswelle (4) aufweisenden Antriebsaggregat (2), einem mittels des Antriebsaggregats (2) antreibbaren Antriebsstrang (11) und mindestens einer zwischen dem Antriebsaggregat (2) und dem Antriebsstrang (11) vorgesehenen, eine Eingangswelle (7) aufweisenden Kupplungsvorrichtung (6), wobei die Kupplungsvorrichtung (6) ein Differentialgetriebe (12) ist, das ein dem Antriebsaggregat (2) zugeordnetes Antriebsrad (8), ein dem Antriebsstrang (11) zugeordnetes Abtriebsrad (9) sowie mindestens ein sowohl mit dem Antriebsrad (8) als auch mit dem Abtriebsrad (9) in Eingriff stehendes Planetenrad (13), das drehbar an einem bremsbaren Planetenträger (15) gelagert ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an die Ausgangswelle (4) eine Kupplung (5) angeschlossen ist, mit der eine Verbindung zwischen der Ausgangswelle (4) und der Eingangswelle (7) herstellbar ist.Drive device (1), in particular for a vehicle, with a drive unit (2) having an output shaft (4), a drive train (11) drivable by means of the drive unit (2) and at least one between the drive unit (2) and the drive train (11) provided, an input shaft (7) having a coupling device (6), wherein the coupling device (6) is a differential gear (12), the drive unit (2) associated drive wheel (8), a drive train (11) associated with output gear (9) and at least one planetary gear (13) which is engaged with both the drive wheel (8) and the output gear (9) and is rotatably mounted on a braked planet carrier (15), characterized in that the output shaft (4) a coupling (5) is connected, with which a connection between the output shaft (4) and the input shaft (7) can be produced.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem eine Ausganswelle aufweisenden Antriebsaggregat, einem mittels des Antriebsaggregats antreibbaren Antriebsstrang und mindestens einer zwischen dem Antriebsaggregat und dem Antriebsstrang vorgesehenen, eine Eingangswelle aufweisenden Kupplungsvorrichtung, wobei die Kupplungsvorrichtung ein Differentialgetriebe ist, dass ein dem Antriebsaggregat zugeordnetes Antriebsrad, ein dem Antriebsstrang zugeordnetes Abtriebsrad sowie mindestens ein sowohl mit dem Antriebsrad als auch mit dem Abtriebsrad in Eingiff stehendes Planetenrad, das drehbar an einem bremsbaren Planetenträger gelagert ist, aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben der Antriebsvorrichtung.The invention relates to a drive device, in particular for a vehicle, having a drive shaft having a Ausganswelle, a drivable by means of the drive unit drive train and at least one provided between the drive unit and the drive train, an input shaft having coupling device, wherein the coupling device is a differential gear that a Drive unit associated drive wheel, a drive train associated with the output gear and at least one both with the drive wheel and with the driven gear in engagement planetary gear, which is rotatably mounted on a braked planet carrier has. The invention further relates to a method for operating the drive device.

Antriebsvorrichtungen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sind aus dem Stand der Technik bekannt. Vor einem Anfahren oder bei einem Wechseln eines Ganges eines Getriebes, welches in dem Antriebsstrang vorgesehen ist, ist es notwendig, die Krafteinleitung von dem Antriebsaggregat in den Antriebsstrang zu unterbrechen. Die Kupplung stellt also eine lösbare Verbindung zwischen Antriebsaggregat und dem Antriebsstrang her, das heißt eine Verbindung zwischen zwei sich drehenden Bauteilen. In Kraftfahrzeugen kommen häufig Trockenkupplungen zum Einsatz, die für trockene Reibung zwischen Kupplungsscheiben ausgelegt sind. Das Drehmoment, das zwischen Antriebsaggregat und Antriebsstrang mittels der Kupplungsvorrichtung übertragen werden kann, hängt dabei insbesondere von dem Reibwert der Kupplungsscheiben und der Anpresskraft ab. Solche Reibkupplungen sind jedoch nachteilig, wenn nur kurzzeitig hohe Drehmomente übertragen werden sollen – beispielsweise beim Anfahren – und anschließend ein dauerhafter Betrieb in einem Nenndrehmomentbereich durchgeführt wird, da der Verschleiß der Kupplung dabei sehr hoch ist.Drive devices with the features of the preamble of claim 1 are known from the prior art. Before starting or when changing a gear of a transmission, which is provided in the drive train, it is necessary to interrupt the introduction of force from the drive unit in the drive train. Thus, the coupling establishes a detachable connection between the drive unit and the drive train, that is, a connection between two rotating components. In motor vehicles, dry clutches are often used which are designed for dry friction between clutch disks. The torque that can be transmitted between the drive unit and the drive train by means of the coupling device depends in particular on the coefficient of friction of the clutch discs and the contact pressure. However, such friction clutches are disadvantageous if only for a short time high torques are to be transmitted - for example when starting - and then a permanent operation is carried out in a nominal torque range, since the wear of the clutch is very high.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Antriebsvorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben der Antriebsvorrichtung bereitzustellen, welche die eingangs genannten Nachteile nicht aufweisen, sondern auch bei kurzzeitigen hohen Belastungen einen geringen Verschleiß und außerdem eine Beschleunigung im Nennleistungsgebiet des Antriebsaggregats ermöglichen.It is therefore an object of the invention to provide a drive device and a method for operating the drive device, which do not have the disadvantages mentioned above, but also allow for short-term high loads low wear and also acceleration in the rated power range of the drive unit.

Dies wird erfindungsgemäß mit einer Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass an die Ausgangswelle eine Kupplung angeschlossen ist, mit der eine Verbindung zwischen der Ausgangswelle und der Eingangswelle herstellbar ist. Grundsätzlich ist vorgesehen, dass die Kupplungsvorrichtung ein Differenzialgetriebe ist. Auf diese Weise ist es möglich, das Antriebsaggregat in einem Nennleistungsgebiet zu betreiben – also beispielsweise einem Gebiet, in welchem das höchste Drehmoment und/oder die höchste Leistung vorliegt – und in diesem Zustand mittels der Kupplungsvorrichtung den Beschleunigungsvorgang des Fahrzeugs durchzuführen. Auf diese Weise kann während des Beschleunigungsvorgangs stets die maximale Leistung beziehungsweise das maximale Drehmoment zur Verfügung gestellt werden. Das Fahrzeug kann beispielsweise ein Wasserskiboot oder ein Formula Student-Rennfahrzeug sein. Bei ersterem liegt lediglich ein hoher Leistungsbedarf vor, um einen Wasserskifahrer aus dem Wasser zu heben, während nach einem solchen Beschleunigungsvorgang lediglich eine geringe Leistung zum Erhalten der Geschwindigkeit benötigt wird. Bei Formula Student-Rennfahrzeugen erfolgt üblicherweise zu Beginn eines Renndurchgangs ein Beschleunigungsvorgang, an den sich ein Abfahren eines Pylonenkurses anschließt, während welchem die Geschwindigkeit des Rennfahrzeugs im Wesentlichen konstant bleibt, so dass kein erneuter Beschleunigungsvorgang durchgeführt werden muss. Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung ist, dass kein Getriebe vorgesehen sein muss. Da die maximale Leistung beziehungsweise das maximale Drehmoment bereits bei geringen Geschwindigkeiten des Fahrzeugs zur Verfügung steht, muss keine Drehzahlumsetzung erfolgen. Das Getriebe kann jedoch durchaus zusätzlich vorgesehen sein. Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung ist somit besonders vorteilhaft in Verbindung mit einer sogenannten Launch Control verwendbar, also einer Steuerung und/oder Regelung zum maximalen Beschleunigen des Fahrzeugs. Im Vergleich zu einer normalen Kupplung – beispielsweise der eingangs angeführten Trockenkupplung – weist die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung beziehungsweise Kupplungsvorrichtung einen deutlich verringerten Verschleiß auf. Mittels der Kupplungsvorrichtung beziehungsweise des Differentialgetriebes kann also das Antriebsaggregat wahlweise, beispielsweise nach Vorgabe eines Fahrers des Fahrzeugs, mit dem Antriebsstrang gekuppelt werden. Dabei kann das Kuppeln mit einem beliebigen beziehungsweise einstellbaren Kupplungsgrad erfolgen, das heißt, das von dem Antriebsaggregat an den Antriebsstrang übertragene Drehmoment kann mittels der Kupplungsvorrichtung beliebig eingestellt werden.This is achieved according to the invention with a drive device having the features of claim 1. It is provided that a coupling is connected to the output shaft, with which a connection between the output shaft and the input shaft can be produced. In principle, it is provided that the coupling device is a differential gear. In this way it is possible to operate the drive unit in a nominal power range - for example, a region in which the highest torque and / or the highest power is present - and perform the acceleration process of the vehicle in this state by means of the coupling device. In this way, the maximum power or the maximum torque can always be made available during the acceleration process. The vehicle may be, for example, a water ski boat or a Formula Student racing car. In the former, there is only a high power requirement to lift a water skier out of the water, while after such an acceleration process only a small power is needed to maintain the speed. In the case of Formula Student racing cars, usually at the beginning of a race, an acceleration process takes place followed by a pylon course departure, during which the speed of the racing vehicle remains substantially constant, so that no renewed acceleration process has to be performed. An advantage of the drive device according to the invention is that no transmission must be provided. Since the maximum power or the maximum torque is already available at low speeds of the vehicle, no speed conversion must be done. However, the transmission may well be provided in addition. The drive device according to the invention is thus particularly advantageous in conjunction with a so-called launch control usable, so a control and / or regulation for maximum acceleration of the vehicle. Compared to a normal clutch - for example, the dry clutch mentioned above - the drive device or coupling device according to the invention has a significantly reduced wear. By means of the coupling device or the differential gear so the drive unit can optionally be coupled with the drive train, for example, according to the specification of a driver of the vehicle. In this case, the coupling can be done with any desired or adjustable coupling degree, that is, the torque transmitted from the drive unit to the drive train can be set arbitrarily by means of the coupling device.

Weiterhin ist vorgesehen, dass das Differentialgetriebe ein dem Antriebsaggregat zugeordnetes Antriebsrad, ein dem Antriebsstrang zugeordnetes Abtriebsrad sowie mindestens ein sowohl mit dem Antriebsrad als auch mit dem Abtriebsrad in Eingriff stehendes Planetenrad, das drehbar an einem bremsbaren Planetenträger gelagert ist, aufweist. Die Kupplungsvorrichtung ist hier als Differenzialgetriebe ausgeführt. Dabei ist das Antriebsrad dem Antriebsaggregat und das Abtriebsrad dem Antriebsstrang zugeordnet. Das mindestens eine Planetenrad dient als Verbindung zwischen An- und Abtriebsrad, indem es mit beiden in Eingriff steht. Das Differenzialgetriebe kann also in einer Sonderform ein Planetengetriebe sein. Antriebsrad, Abtriebsrad sowie Planetenrad weisen vorteilhafter Weise eine Zahnung auf, um das Drehmoment des Antriebsaggregats schlupffrei auf den Antriebsstrang des Fahrzeugs übertragen zu können. Das mindestens eine Planetenrad ist drehbar an einem Planetenträger gelagert, der bremsbar ist. Zu diesem Zweck ist eine Bremsvorrichtung vorgesehen, die den Planetenträger steuernd oder regelnd bremst, wobei dies vorteilhafter Weise derart erfolgt, dass das Antriebsaggregat stets in seinem Nennleistungsgebiet – also einem Drehzahlgebiet des Antriebsaggregats, in welchem dieses seine höchste Leistung beziehungsweise sein höchstes Drehmoment aufweist – betrieben wird. Wird der Planetenträger nicht gebremst, so kann dieser beispielsweise frei rotieren, und es wird kein Drehmoment von dem Antriebsaggregat auf den Antriebsstrang übertragen. Wird dagegen der Planetenträger gebremst, so wird das Drehmoment zumindest teilweise – in Abhängigkeit von der verbleibenden Drehgeschwindigkeit des Planetenträgers – weitergeleitet. Somit ist die Antriebsvorrichtung besonders vorteilhaft einsetzbar für Fahrzeuge, die maximal beschleunigen sollen und anschließend in einem engen Betriebsbereich des Antriebsaggregats betrieben werden, der über Drehzahl-Variation des Antriebsaggregats abgebildet ist. Der Planetenträger kann ein Differentialkorb sein. Die Erfindung ist jedoch nicht auf reine Planetengetriebe beschränkt, sondern es kann prinzipiell jede Ausführungsform eines Differentialgetriebes die Kupplungsvorrichtung bilden.It is further provided that the differential gear has a drive unit associated with the drive wheel, a drive train associated with the output gear and at least one both with the drive wheel and with the output gear engaged planetary gear, which is rotatably mounted on a braked planet carrier. The coupling device is here as a differential gear executed. The drive wheel is assigned to the drive unit and the output gear to the drive train. The at least one planetary gear serves as a connection between the drive and driven by being in engagement with both. The differential gear can thus be a planetary gear in a special form. Drive wheel, driven gear and planet gear advantageously have a toothing in order to transmit the torque of the drive unit slip-free on the drive train of the vehicle can. The at least one planet gear is rotatably mounted on a planet carrier, which is braked. For this purpose, a braking device is provided, which controls or controls the planet carrier, wherein this advantageously takes place such that the drive unit always in its rated power area - ie a speed range of the drive unit, in which this has its highest power or its highest torque - operated becomes. If the planet carrier is not braked, it can, for example, rotate freely, and no torque is transmitted from the drive unit to the drive train. If, however, the planet carrier is braked, the torque is at least partially - depending on the remaining rotational speed of the planet carrier - forwarded. Thus, the drive device is particularly advantageously used for vehicles that are to accelerate maximally and are then operated in a narrow operating range of the drive unit, which is mapped via speed variation of the drive unit. The planet carrier may be a differential carrier. However, the invention is not limited to pure planetary gear, but it can in principle form each embodiment of a differential gear, the coupling device.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Antriebsaggregat eine Brennkraftmaschine und/oder einen Elektromotor aufweist. Das Antriebsaggregat kann somit entweder eine Brennkraftmaschine oder ein Elektromotor sein oder eine(n) solche(n) aufweisen. Es kann also auch vorgesehen sein, dass das Antriebsaggregat ein Hybrid-Antriebsaggregat ist und mindestens eine Brennkraftmaschine und/oder mindestens einen Elektromotor enthält.A development of the invention provides that the drive unit has an internal combustion engine and / or an electric motor. The drive unit may thus be either an internal combustion engine or an electric motor or have one (s) such. It can therefore also be provided that the drive unit is a hybrid drive unit and contains at least one internal combustion engine and / or at least one electric motor.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Planetenträger zum Übertragen eines Drehmoments von dem Antriebsaggregat an den Antriebsstrang bremsbar ist. Das Drehmoment soll somit durch Bremsen des Planetenträgers von dem Antriebsaggregat an den Antriebsstrang übertragen werden. Dabei ist das übertragene Drehmoment über die Bremskraft, die auf den Planetenträger aufgebracht wird, steuer- beziehungsweise regelbar.A development of the invention provides that the planet carrier for transmitting torque from the drive unit to the drive train is braked. The torque should thus be transmitted by braking the planet carrier from the drive unit to the drive train. In this case, the transmitted torque via the braking force which is applied to the planet carrier, taxable or regulated.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Antriebsaggregat bei einem Bremsen des Planetenträgers mit einer Nenndrehzahl betreibbar ist, die insbesondere im Wesentlichen konstant ist. Das Bremsen des Planetenträgers soll also derart erfolgen, dass das Antriebsaggregat auf seiner Nenndrehzahl beziehungsweise in seinem Nenndrehzahlbereich bleibt. Die maximal erreichbare Beschleunigung des Fahrzeugs ist also über die Leistung beziehungsweise das Drehmoment des Antriebsaggregats bei seiner Nenndrehzahl beziehungsweise in seinem Nenndrehzahlbereich festgelegt. Es kann dabei vorgesehen sein, dass die Drehzahl des Antriebsaggregats während des Beschleunigungsvorgangs des Fahrzeugs, also dem Bremsen des Planetenträgers, im Wesentlichen konstant bleibt. Es ist also vorgesehen, dass sich die Drehzahl des Antriebsaggregats nicht beziehungsweise nur geringfügig ändert, so dass das Antriebsaggregat nicht von seiner Nenndrehzahl abweicht beziehungsweise nicht aus seinem Nenndrehzahlbereich heraus gelangt.A development of the invention provides that the drive unit is operable at a nominal speed when braking the planet carrier, which is in particular substantially constant. The braking of the planet carrier should therefore be such that the drive unit remains at its rated speed or in its rated speed range. The maximum achievable acceleration of the vehicle is thus determined by the power or the torque of the drive unit at its rated speed or in its rated speed range. It may be provided that the rotational speed of the drive unit during the acceleration process of the vehicle, so the braking of the planet carrier, remains substantially constant. It is therefore envisaged that the speed of the drive unit does not change or only slightly, so that the drive unit does not deviate from its rated speed or does not get out of its rated speed range.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Planetenträger eine Bremsscheibe aufweist oder drehfest mit einer solchen verbunden ist, welche mittels einer Bremse mit einem Bremsmoment beaufschlagbar ist. Die Bremsscheibe sowie die Bremse können somit Bestandteil der Bremsvorrichtung sein, die zum Bremsen des Planetenrads vorgesehen ist. Der Planetenträger weist die Bremsscheibe entweder auf oder ist drehfest mit ihr verbunden. Auf die Bremsscheibe kann das Bremsmoment mittels der Bremse aufgebracht werden. Vorzugsweise wirkt die Bremse dabei mit einer Reibwirkung auf die Bremsscheibe. Sowohl die Bremse als auch die Bremsscheibe sind dabei so auszulegen, dass eine Steuerung und/oder Regelung der auf den Planetenträger aufzubringenden Bremskraft möglich ist.A development of the invention provides that the planet carrier has a brake disc or is rotatably connected to such, which can be acted upon by a brake with a braking torque. The brake disk and the brake can thus be part of the braking device, which is provided for braking the planetary gear. The planet carrier has the brake disc either on or rotatably connected to it. On the brake disc, the braking torque can be applied by means of the brake. Preferably, the brake acts with a friction effect on the brake disc. Both the brake and the brake disc are designed so that a control and / or regulation of the applied to the planet carrier braking force is possible.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Bremse eine mechanische, hydraulische und/oder elektrische Bremse ist. Prinzipiell kann die Bremse auf jedem beliebigen Wirkmechanismus aufgebaut sein. Besonders bevorzugt ist jedoch eine mechanische, hydraulische und/oder elektrische Funktionsweise. Die mechanische Bremse kann beispielsweise auf trockener Reibung zwischen der Bremsscheibe und der Bremse basieren, während die elektrische Bremse beispielsweise als Wirbelstrombremse ausgelegt sein kann. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Bremse lediglich mechanisch, hydraulisch und/oder elektrisch betätigbar ist, also die Bremswirkung mittels eines mechanischen, hydraulischen und/oder elektrischen Signals verursacht wird. Dabei ist auch ein Steuern beziehungsweise Regeln der Bremskraft der Bremse vorgesehen, um das zu übertragende Drehmoment einzustellen.A development of the invention provides that the brake is a mechanical, hydraulic and / or electric brake. In principle, the brake can be built on any mechanism of action. However, particularly preferred is a mechanical, hydraulic and / or electrical operation. The mechanical brake may for example be based on dry friction between the brake disk and the brake, while the electric brake may be designed, for example, as an eddy current brake. However, it can also be provided that the brake is only mechanically, hydraulically and / or electrically actuated, that is, the braking effect is caused by means of a mechanical, hydraulic and / or electrical signal. In this case, a control or regulating the braking force of the brake is provided to adjust the torque to be transmitted.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigt die einzigeThe invention will be explained in more detail below with reference to the embodiment shown in the drawing, without any limitation of the invention. It shows the only one

Figur eine schematische Darstellung einer Antriebsvorrichtung mit einem Antriebsaggregat, einem Antriebsstrang und einer zwischen dem Antriebsaggregat und dem Antriebsstrang vorgesehen Kupplungsvorrichtung. Figure a schematic representation of a drive device with a drive unit, a drive train and a coupling device provided between the drive unit and the drive train.

Die Figur zeigt eine Antriebsvorrichtung 1 mit einem bereichsweise dargestellten Antriebsaggregat 2, das in dem dargestellten Beispiel als Brennkraftmaschine 3 ausgebildet ist. An eine Ausgangswelle 4 der Brennkraftmaschine 3 ist eine Kupplung 5 angeschlossen, über welche eine Drehmomenteinleitung in eine Kupplungsvorrichtung 6 kuppelbar ist. Die Kupplung 5 kann beispielsweise eine Trockenkupplung, insbesondere Einscheiben-Trockenkupplung, sein. Mit der Kupplung 5 ist eine Verbindung zwischen der Ausgangswelle 4 und einer Eingangswelle 7 der Kupplungsvorrichtung 6 herstellbar. An der Eingangswelle 7 ist ein Antriebsrad 8 drehfest angeschlossen, während ein Abtriebsrad 9 drehfest auf einer Ausgangswelle 10 der Kupplungsvorrichtung 6 vorgesehen ist. Die Ausgangswelle 10 stellt einen Antriebsstrang 11 eines nicht-dargestellten Fahrzeugs dar beziehungsweise ist mit diesem wirkverbunden. Die Kupplungsvorrichtung 6 ist als Differenzialgetriebe 12 ausgeführt, das heißt, das Antriebsrad 8 ist über ein Planetenrad 13 mit dem Abtriebsrad 9 wirkverbunden. Es können auch mehrere Planetenräder 13 vorgesehen sein. Das Planetenrad 13 ist mittels einer an ihm vorgesehenen Achse 14 drehbeweglich in einem Planetenträger 15 angeordnet. Der Planetenträger 15 ist in dem dargestellten Beispiel beidseitig mit Lagern 16 und 16' abgestützt, wobei das Lager 16 auf der Eingangswelle 7 und das Lager 16' auf der Ausgangswelle 10 drehbeweglich gelagert ist. Die Lager 16 und 16' können beispielsweise als Wälzlager, insbesondere Kugel- oder Nadellager, ausgebildet sein. Mittels der Lager 16 und 16' ist eine koaxiale Rotation des Planetenträgers 15 um die Eingangswelle 7 beziehungsweise die Ausgangswelle 10 vorgesehen. Ein Planetenträger 15 weist eine Bremsscheibe 17 auf, die in dem dargestellten Fall mittels des Lagers 16 auf der Eingangswelle 7 abgestützt ist. Die Bremsscheibe 17 ist mittels einer Bremsvorrichtung 18 bremsbar, das heißt, die Bremsscheibe 17 kann durch eine Bremse 19 beaufschlagt werden. Die Bremse 19 kann eine mechanische, hydraulische und/oder elektrische Bremse 19 sein beziehungsweise mechanisch, hydraulisch und/oder elektrisch betätigbar sein. In dem dargestellten Beispiel ist die Bremse 19 eine mechanische Bremse, weist also Bremsbacken 20, die mit der Bremsscheibe 17 in Berührkontakt gebracht werden können und somit eine Bremswirkung auf diese ausüben. Diese Beaufschlagung erfolgt in Richtung der Pfeile 21. Wird die Bremsscheibe 17 nicht mit einer Bremskraft durch die Bremsbacken 20 beaufschlagt, so kann der Planetenträger 15 frei koaxial zu der Eingangswelle 7 und der Ausgangswelle 10 rotieren. Wird dagegen eine Bremskraft auf die Bremsscheibe 17 aufgebracht, so wird diese Rotationsbewegung verzögert und entsprechend Drehmoment von der Eingangswelle 7 auf die Ausgangswelle 10 übertragen. Das übertragbare Drehmoment ist beispielhaft durch den Pfeil 22 gekennzeichnet.The figure shows a drive device 1 with a drive unit shown in some areas 2 in the example shown, as an internal combustion engine 3 is trained. To an output shaft 4 the internal combustion engine 3 is a clutch 5 connected via which a torque introduction in a coupling device 6 is detachable. The coupling 5 For example, it may be a dry clutch, in particular a single-disc dry clutch. With the clutch 5 is a connection between the output shaft 4 and an input shaft 7 the coupling device 6 produced. At the input shaft 7 is a drive wheel 8th rotatably connected while a driven wheel 9 rotatably on an output shaft 10 the coupling device 6 is provided. The output shaft 10 puts a powertrain 11 a non-illustrated vehicle is or is operatively connected to this. The coupling device 6 is as a differential gear 12 executed, that is, the drive wheel 8th is about a planetary gear 13 with the driven wheel 9 operatively connected. There can also be several planet gears 13 be provided. The planet wheel 13 is by means of an axis provided on it 14 rotatable in a planet carrier 15 arranged. The planet carrier 15 is in the example shown on both sides with bearings 16 and 16 ' supported, the bearing 16 on the input shaft 7 and the camp 16 ' on the output shaft 10 is mounted rotatably. Camps 16 and 16 ' For example, can be designed as a rolling bearing, in particular ball or needle roller bearings. By means of bearings 16 and 16 ' is a coaxial rotation of the planet carrier 15 around the input shaft 7 or the output shaft 10 intended. A planet carrier 15 has a brake disc 17 on, in the case shown by means of the camp 16 on the input shaft 7 is supported. The brake disc 17 is by means of a braking device 18 brakable, that is, the brake disc 17 can through a brake 19 be charged. The brake 19 can be a mechanical, hydraulic and / or electric brake 19 be or be mechanically, hydraulically and / or electrically operable. In the example shown, the brake is 19 a mechanical brake, so has brake shoes 20 that with the brake disc 17 can be brought into touching contact and thus exert a braking effect on this. This admission takes place in the direction of the arrows 21 , Will the brake disc 17 not with a braking force through the brake shoes 20 acted upon, the planetary carrier can 15 freely coaxial with the input shaft 7 and the output shaft 10 rotate. In contrast, a braking force on the brake disc 17 applied, this rotational movement is delayed and corresponding torque from the input shaft 7 on the output shaft 10 transfer. The transmissible torque is exemplified by the arrow 22 characterized.

Es ergibt sich also folgende Funktion: Soll das Fahrzeug, in welchem die Antriebsvorrichtung 1 vorgesehen ist, beispielsweise ein Wasserfahrzeug, insbesondere Wasserskiboot, oder Kraftfahrzeug, insbesondere Formula Student-Rennfahrzeug, beschleunigt werden, so wird die Bremse 19 gelöst, die Kupplung 5 geschlossen und die Brennkraftmaschine 3 auf eine Nenndrehzahl gebracht. Bei dieser Nenndrehzahl liefert die Brennkraftmaschine 3 beispielsweise ihre maximale Leistung und/oder ihr maximales Drehmoment. Somit rotieren sowohl die Ausgangswelle 4 und die Eingangswelle 7 als auch der Planetenträger 15 und die Bremsscheibe 17 mit der Nenndrehzahl der Brennkraftmaschine 3. Nun wird mittels der Bremsvorrichtung 18, das heißt der Bremsbacken 20 eine Bremskraft auf die Bremsscheibe 17 aufgeprägt. Dabei wird dieses Aufprägen derart gesteuert und/oder geregelt, dass die Brennkraftmaschine 3 stets bei ihrer Nenndrehzahl beziehungsweise in ihrem Nenndrehzahlbereich arbeitet. Durch das Bremsen der Bremsscheibe 17 wird die Rotationsbewegung des Planetenträgers 15 gebremst, womit sich das Planetenrad 13 gemäß der Funktionsweise eines Planetengetriebes, das Abtriebsrad 9 antreibend dreht. Somit wird das Drehmoment der Brennkraftmaschine 3 auf die Ausgangswelle 10 beziehungsweise den Antriebsstrang 11 übertragen, womit das Moment in Richtung des Pfeils 22 wirkt. Die Übertragung des Moments kann unterbrochen werden, indem entweder die Bremswirkung der Bremsvorrichtung 18 aufgehoben oder die Kupplung 5 geöffnet wird. Dabei ist zu sagen, dass die Kupplung 5 lediglich ein optionales Element ist und weggelassen werden kann. Optional kann sich nachfolgend der Kupplungsvorrichtung 6, das heißt in dem Antriebsstrang 11, ein Getriebe (nicht dargestellt) befinden, mit welchem die Drehzahl der Brennkraftmaschine 3 auf eine alternative Drehzahl übersetzt beziehungsweise untersetzt werden kann.This results in the following function: Should the vehicle in which the drive device 1 is provided, for example, a watercraft, especially water boat, or motor vehicle, in particular Formula Student racing car, are accelerated, so will the brake 19 solved, the clutch 5 closed and the internal combustion engine 3 brought to a rated speed. At this rated speed, the internal combustion engine delivers 3 for example, their maximum power and / or their maximum torque. Thus both the output shaft rotate 4 and the input shaft 7 as well as the planet carrier 15 and the brake disc 17 with the rated speed of the internal combustion engine 3 , Now, by means of the braking device 18 that is the brake shoe 20 a braking force on the brake disc 17 impressed. In this case, this imprinting is controlled and / or regulated such that the internal combustion engine 3 always works at its rated speed or in its rated speed range. By braking the brake disc 17 becomes the rotational movement of the planetary carrier 15 braked, bringing the planetary gear 13 according to the operation of a planetary gear, the output gear 9 driving turns. Thus, the torque of the internal combustion engine becomes 3 on the output shaft 10 or the powertrain 11 transmitted, bringing the moment in the direction of the arrow 22 acts. The transmission of the moment can be interrupted by either the braking effect of the braking device 18 lifted or the clutch 5 is opened. It has to be said that the clutch 5 is just an optional element and can be omitted. Optionally, subsequently, the coupling device 6 that is in the drive train 11 , a transmission (not shown) are located, with which the speed of the internal combustion engine 3 can be translated or reduced to an alternative speed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Antriebsvorrichtungdriving device
22: Antriebsaggregatpower unit
33: BrennkraftmaschineInternal combustion engine
44: Ausgangswelleoutput shaft
55: Kupplungclutch
66: Kupplungsvorrichtungcoupling device
77: Eingangswelleinput shaft
88th: Antriebsraddrive wheel
99: Abtriebsradoutput gear
1010: Ausgangswelleoutput shaft
1111: Antriebsstrangpowertrain
1212: Differentialgetriebedifferential gear
1313: Planetenradplanet
1414: Achseaxis
1515: Planetenträgerplanet carrier
1616: Lagercamp
16'16 ': Lagercamp
1717: Bremsscheibebrake disc
1818: Bremsvorrichtungbraking device
1919: Bremsebrake
2020: Bremsbackenbrake shoes
2121: Pfeilarrow
2222: Pfeilarrow

Claims

Drive device ( 1 ), in particular for a vehicle, with an output shaft ( 4 ) having drive unit ( 2 ), one by means of the drive unit ( 2 ) drivable drive train ( 11 ) and at least one between the drive unit ( 2 ) and the drive train ( 11 ), an input shaft ( 7 ) having coupling device ( 6 ), wherein the coupling device ( 6 ) a differential gear ( 12 ), the one the drive unit ( 2 ) associated drive wheel ( 8th ), the powertrain ( 11 ) associated output wheel ( 9 ) and at least one both with the drive wheel ( 8th ) as well as with the driven wheel ( 9 ) in meshing planetary gear ( 13 ) rotatably mounted on a braked planetary carrier ( 15 ), characterized in that to the output shaft ( 4 ) a coupling ( 5 ), with which a connection between the output shaft ( 4 ) and the input shaft ( 7 ) can be produced.

Drive device according to claim 1, characterized in that the drive unit ( 2 ) an internal combustion engine ( 3 ) and / or has an electric motor.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the planet carrier ( 15 ) for transmitting a torque from the drive unit ( 2 ) to the drive train ( 11 ) is brakable.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive unit ( 2 ) when braking the planet carrier ( 15 ) is operable at a rated speed, which in particular is substantially constant.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the planet carrier ( 15 ) a brake disc ( 17 ) or non-rotatably connected to such, which by means of a brake ( 19 ) can be acted upon by a braking torque.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the brake ( 19 ) a mechanical, hydraulic and / or electric brake ( 19 ).

Method for operating a drive device ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that for accelerating a drive device ( 1 ) having a vehicle for braking the planet carrier ( 15 ) used brake ( 19 ), the clutch ( 5 ) and the drive unit ( 2 ) brought to its rated speed and then the planet carrier ( 15 ) is controlled to the maximum acceleration of the vehicle and / or controlled so braked that the drive unit operates at its rated speed.