DE102009001146A1 - Drive train for motor vehicle, has combustion engine with drive shaft, and step-by-step variable-speed transmission with input shaft that is connected with drive shaft of combustion engine over friction clutch - Google Patents

Drive train for motor vehicle, has combustion engine with drive shaft, and step-by-step variable-speed transmission with input shaft that is connected with drive shaft of combustion engine over friction clutch Download PDF

Info

Publication number
DE102009001146A1
DE102009001146A1 DE102009001146A DE102009001146A DE102009001146A1 DE 102009001146 A1 DE102009001146 A1 DE 102009001146A1 DE 102009001146 A DE102009001146 A DE 102009001146A DE 102009001146 A DE102009001146 A DE 102009001146A DE 102009001146 A1 DE102009001146 A1 DE 102009001146A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
retarder
electric machine
drive
shaft
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102009001146A
Other languages
German (de)
Inventor
Rayk Hoffmann
Johannes Glückler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102009001146A priority Critical patent/DE102009001146A1/en
Publication of DE102009001146A1 publication Critical patent/DE102009001146A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D57/00—Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders
    • F16D57/04—Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders with blades causing a directed flow, e.g. Föttinger type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T10/00—Control or regulation for continuous braking making use of fluid or powdered medium, e.g. for use when descending a long slope
    • B60T10/02—Control or regulation for continuous braking making use of fluid or powdered medium, e.g. for use when descending a long slope with hydrodynamic brake

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

The drive train (1.1) has a combustion engine (2) with a drive shaft (3), and a step-by-step variable-speed transmission (4) with an input shaft (5) that is connected with drive shaft of the combustion engine over a friction clutch (13). A hydrodynamic retarder (7) is arranged at the drive side (14) of the step-by-step variable-speed transmission parallel to an output shaft (6), and stands in drive connection with output shaft over a rotor shaft (15) and a vertical drive (16). An electric machine (10) is provided with a rotor (11) and a stator (12), and is operated as motor and as generator.

Description

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines schweren Nutzfahrzeugs, der einen Verbrennungsmotor mit einer Triebwelle, ein Stufenschaltgetriebe mit einer über eine Reibungskupplung mit der Triebwelle des Verbrennungsmotors verbindbaren Eingangswelle sowie einer mit dem Achsgetriebe einer Antriebsachse in Triebverbindung stehenden Ausgangswelle, und einen an der Abtriebsseite des Stufenschaltgetriebes achsparallel zu der Ausgangswelle angeordneten und über eine Rotorwelle und einen Hochtrieb mit der Ausgangswelle in Triebverbindung stehenden hydrodynamischen Retarder aufweist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Steuerung eines derartigen Antriebsstrangs.The The invention relates to a drive train of a motor vehicle, for example a heavy commercial vehicle that has an internal combustion engine with a Drive shaft, a multi-step transmission with one over one Friction clutch connectable to the drive shaft of the internal combustion engine Input shaft and one with the axle drive a drive axle in drive connection output shaft, and one on the output side the stepped gear arranged axially parallel to the output shaft and a rotor shaft and a high drive with the output shaft having drive connection standing hydrodynamic retarder. The invention also relates to a method of control such a drive train.

Insbesondere schwere Nutzfahrzeuge werden seit geraumer Zeit mit einer allgemein als Retarder bezeichneten verschleißfreien Dauerbremse ausgerüstet. Durch den Einsatz einer Dauerbremse wird besonders bei längeren Bergabfahrten eine thermische Überlastung der die Betriebsbremse eines Kraftfahrzeugs bildenden Radbremsen vermieden und damit die Fahrsicherheit erhöht. Zudem wird dadurch die Abnutzung der Verschleißkomponenten der Radbremsen, wie der Bremsbeläge, der Bremsscheiben und der Bremstrommeln, wesentlich verringert und somit die Wartungs- und Betriebskosten des betreffenden Kraftfahrzeugs gesenkt. Als Bauarten von Dauerbremsen sind der nach dem Wirkprinzip einer Wirbelstrombremse funktionierende elektromagnetische Retarder und der nach dem Wirkprinzip einer hydraulischen Kupplung mit arretiertem Turbinenrad funktionierende hydrodynamische Retarder allgemein bekannt. Der Aufbau und die Wirkungsweise dieser Retarderbauarten sind in Kapitel 7 „Retarder-Systeme” des Fachbuches „Getriebe” von A. Leske/R. Schäffler (Vogel Buchverlag), ISBN 3-8023-1435-2 hinreichend beschrieben und erläutert.Heavy commercial vehicles in particular have been equipped for quite some time with a wear-resistant retarder generally referred to as a retarder. By using a retarder, a thermal overload of the service brake of the motor vehicle forming wheel brakes is avoided and thus increases the driving safety, especially for longer descents. In addition, thereby the wear of the wear components of the wheel brakes, such as the brake pads, the brake discs and the brake drums, substantially reduced, thus reducing the maintenance and operating costs of the relevant motor vehicle. As types of retarder working on the operating principle of an eddy current brake electromagnetic retarder and operating on the operating principle of a hydraulic clutch with locked turbine wheel hydrodynamic retarder are well known. The construction and mode of operation of these types of retarder are in Chapter 7 "Retarder Systems" of the textbook "Transmission" by A. Leske / R. Schäffler (Vogel book publishing house), ISBN 3-8023-1435-2 sufficiently described and explained.

Hinsichtlich der Anordnung und der Triebverbindung eines Retarders wird zwischen einem Primärretarder und einem Sekundärretarder unterschieden. Bei einem Primärretarder steht der betreffende Rotor unmittelbar oder über eine Getriebestufe mit der Triebwelle des Verbrennungsmotors oder der Eingangswelle des Stufenschaltgetriebes in Triebverbindung, was jedoch mit dem Nachteil eines motordrehzahl- und gangabhängigen Bremsmomentes des Retarders verbunden ist. Dagegen steht der betreffende Rotor bei einem Sekundärretarder unmittelbar oder über eine Getriebestufe mit der Ausgangswelle des Stufenschaltgetriebes in Triebverbindung, wodurch das Bremsmoment des Retarders vorteilhaft geschwindigkeitsabhängig ist, d. h. mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ansteigt.Regarding the arrangement and the drive connection of a retarder is between a primary retarder and a secondary retarder distinguished. In a primary retarder stands the rotor in question directly or via a gear stage with the drive shaft the internal combustion engine or the input shaft of the stepped transmission in drive connection, but with the disadvantage of a motor speed and gear-dependent braking torque of the retarder is. In contrast, the rotor in question is at a secondary retarder directly or via a gear stage with the output shaft the stepped transmission in drive connection, whereby the braking torque the retarder is advantageously speed-dependent, d. H. increases with increasing speed of the motor vehicle.

Vorliegend wird von einem hydrodynamischen Retarder mit einem Rotorschaufelrad und einem Statorschaufelrad ausgegangen, dessen Rotorschaufelrad über eine Rotorwelle und einen Hochtrieb, d. h. eine Getriebestufe mit einer Übersetzung ins Schnelle, mit der Ausgangswelle des Schaltgetriebes in Triebverbindung steht. Durch den Hochtrieb wird die Drehzahldifferenz zwischen dem Rotorschaufelrad und dem Statorschaufelrad erhöht, so dass gegenüber einer unmittelbaren Anordnung an der Ausgangswelle bei gleicher Bremsleistung geringere Abmessungen und ein geringeres Gewicht des Retarders erzielt werden. Zudem wird hierdurch eine achsparallele Anordnung des Retarders zu der Ausgangswelle des Stufenschaltgetriebes ermöglicht, wodurch die Position des Abtriebsflansches der Ausgangswelle und damit der dem Stufenschaltgetriebe nachgeschaltete abtriebsseitige Antriebsstrang gegenüber einer Getriebeausführung ohne Retarder unverändert beibehalten werden können. Ein derartiger hydrodynamischer Retarder mit einem als getriebeinternes Stirnradgetriebe ausgebildeten Hochtrieb ist beispielsweise aus der DE 199 42 553 A1 bekannt und wird in ähnlicher Form von der ZF Friedrichshafen AG unter der Bezeichnung ZF-Intarder zur Ausrüstung von handgeschalteten Nutzfahrzeug-Schaltgetrieben, wie z. B. des ZF Ecosplit, und von automatisierten Nutzfahrzeug-Schaltgetrieben, wie z. B. der ZF AS-Tronic, angeboten.In the present case, the starting point is a hydrodynamic retarder with a rotor blade wheel and a stator blade wheel, the rotor blade wheel of which is in driving connection with the output shaft of the gearbox via a rotor shaft and a high drive, ie a gear stage with a gear ratio. The high drive increases the rotational speed difference between the rotor blade wheel and the stator blade wheel, so that smaller dimensions and a lower weight of the retarder are achieved compared with a direct arrangement on the output shaft with the same braking power. In addition, this allows an axially parallel arrangement of the retarder to the output shaft of the stepped transmission, whereby the position of the output flange of the output shaft and thus the stepped transmission downstream driven side driveline can be maintained unchanged with respect to a transmission design without retarder. Such a hydrodynamic retarder with a designed as a gear internal spur gear high-drive is for example from the DE 199 42 553 A1 known and is in a similar form by the ZF Friedrichshafen AG under the name ZF Intarder for equipping hand-operated commercial vehicle manual transmissions, such. As the ZF Ecosplit, and automated commercial vehicle manual transmissions, such. B. the ZF AS-Tronic offered.

Außer von der Drehzahldifferenz zwischen dem Rotorschaufelrad und dem Statorschaufelrad wird das aktuelle Bremsmoment eines hydrodynamischen Retarders im wesentlichen von der Füllmenge des Betriebsmittels innerhalb des die beiden Schaufelräder umschließenden Arbeitsraumes bestimmt. Zum Abschalten des Retarders wird das Betriebsmittel, bei dem es sich aufgrund der thermischen Belastung zumeist um Öl handelt, aus dem Arbeitsraum abgesaugt und in einem Vorratsbehälter gespeichert. Der Arbeitsraum ist bei abgeschaltetem Retarder somit mit Luft gefüllt. Zur Aktivierung des Retarders wird eine der Dauerbremsanforderung entsprechende Menge des Betriebsmittels aus dem Vorratsbehälter in den Arbeitsraum des Retarders gepumpt und dort zwischen den Schaufeln des Rotorschaufelrades und des Statorschaufelrades umgewälzt. Aufgrund der dabei durch innere Reibung verursachten Erwärmung des Betriebsmittels muss dieses in einem zugeordneten Kühlkreislauf abgekühlt werden. Da ein separater Kühlkreislauf des Retarders unverhältnismäßig aufwendig wäre, und der für die Anordnung von Kühlern geeignete Bauraum im Frontbereich eines Kraftfahrzeugs begrenzt ist, ist der Betriebsmittelkreislauf eines hydrodynamischen Retarders üblicherweise an den Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors angeschlossen.Except from the speed difference between the rotor blade wheel and the Stator blade wheel becomes the current braking torque of a hydrodynamic Retarders essentially on the amount of the resource within the enclosing the two paddle wheels Working space determined. To shut down the retarder is the resources, which is mostly oil due to thermal stress act, sucked out of the work space and in a storage container saved. The working space is thus when the retarder is switched off filled with air. To activate the retarder is a the Dauerbremsanforderung corresponding amount of equipment from the reservoir into the working space of the retarder pumped and there between the blades of the rotor blade wheel and the Statorschaufelrades circulated. Because of doing so internal friction caused heating of the equipment this must be cooled in an associated cooling circuit become. Because a separate cooling circuit of the retarder disproportionate would be complicated, and for the arrangement of Coolers suitable space in the front of a motor vehicle is limited, the resource circuit is a hydrodynamic Retarders are usually connected to the cooling circuit of the Internal combustion engine connected.

In der DE 195 09 417 A1 sind verschiedene Ausführungen eines gattungsgemäßen Antriebsstrangs mit einem an der Abtriebsseite des Stufenschaltgetriebes achsparallel zu der Ausgangswelle angeordneten und über eine Rotorwelle und einen getriebeinternen Hochtrieb mit der Ausgangswelle in Triebverbindung stehenden hydrodynamischen Retarder beschrieben. Bei dem Retarder wird entweder Öl als Betriebsmittel verwendet, wobei der Betriebsmittelkreislauf des Retarders über einen Öl/Wasser-Wärmetauscher an den Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors angeschlossen ist, oder das Kühlwasser des Verbrennungsmotors wird als Betriebsmittel verwendet, wobei der Betriebsmittelkreislauf des Retarders dann unmittelbar an den Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors angeschlossen ist.In the DE 195 09 417 A1 are different versions of a generic drive strand with a arranged on the output side of the stepped transmission axially parallel to the output shaft and about a rotor shaft and an internal transmission high-drive with the output shaft in drive connection standing hydrodynamic retarder described. The retarder either oil is used as a resource, wherein the operating fluid circuit of the retarder is connected via an oil / water heat exchanger to the cooling circuit of the internal combustion engine, or the cooling water of the engine is used as a resource, the resource circuit of the retarder then directly to the cooling circuit of the internal combustion engine is connected.

Da die Kühlkapazität des Motor-Kühlkreislaufs von den Fahrzeugherstellers im wesentlichen für die Aufnahme der Verlustleistung des Verbrennungsmotors und gegebenenfalls weiterer Fahrzeugaggregate ausgelegt ist, kann die konstruktiv mögliche maximale Dauerbremsleistung eines hydrodynamischen Retarders häufig nicht in vollem Umfang ausgenutzt werden. Das in dem hydrodynamischen Retarder einstellbare maximale Bremsmoment ist somit durch die Wärmeaufnahmekapazität des Motor-Kühlkreislaufs begrenzt.There the cooling capacity of the engine cooling circuit by the vehicle manufacturer essentially for the admission the power loss of the internal combustion engine and possibly further Vehicle units is designed, the structurally possible Maximum continuous braking power of a hydrodynamic retarder frequently not be fully exploited. That in the hydrodynamic retarder adjustable maximum braking torque is thus due to the heat absorption capacity limited the engine cooling circuit.

Dies wirkt sich besonders negativ bei einer Erhöhung des zulässigen Gesamtgewichts eines Kraftfahrzeugs aus, die eine Steigerung der verfügbaren Dauerbremsleistung erfordert. So ist z. B. im Rahmen der Verkehrszulassung der so genannten Megaliner in der Bundesrepublik Deutschland geplant, das zulässige Gesamtgewicht schwerer LKWs von 40 t auf 60 t zu erhöhen. Für die dafür erforderliche Steigerung der verfügbaren Dauerbremsleistung müsste unter Beibehaltung des vorhandenen Retardersystems sowohl der hydrodynamische Retarder als auch der Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors entsprechend vergrößert werden, was aber einen erheblichen Aufwand darstellen würde und aufgrund des begrenzten Bauraums ohnehin kaum realisierbar ist.This has a particularly negative effect on increasing the allowable Total weight of a motor vehicle, an increase in the available continuous braking power required. So z. B. in the context of the traffic admission of the so-called Megaliner in the Federal Republic of Germany planned the permissible total weight heavy trucks from 40 t to 60 t. For the required increase in the available Retarder performance would have to be maintained while retaining the existing Retarder system both the hydrodynamic retarder and the Cooling circuit of the engine increases accordingly which would be a considerable effort and due to the limited space is hardly feasible anyway.

Ein hydrodynamischer Retarder erzeugt jedoch auch im abgeschalteten Zustand ein unerwünschtes Schleppmoment, das durch Ventilationsverluste innerhalb des Arbeitsraumes des Retarders und durch Lagerreibung der Rotorwellenlager hervorgerufen wird, und welches durch das Drehmoment des Verbrennungsmotors kompensiert werden muss und sich daher verbrauchssteigernd auswirkt. Zur Vermeidung des Leerlauf-Schleppmoments eines hydrodynamischen Retarders ist in einigen Ausführungen des Antriebsstrangs nach der DE 195 09 417 A1 vorgesehen, den Retarder nach dem Abschalten von der Ausgangswelle des Stufenschaltgetriebes abzukoppeln. Hierzu ist entweder das Antriebszahnrad oder das Abtriebszahnrad des Hochtriebs als so genanntes Schiebezahnrad ausgebildet, d. h. axial verschiebbar auf der Ausgangswelle bzw. der Rotorwelle gelagert, und mittels eines zugeordneten Stelltriebs aus- und einrückbar. Dies setzt jedoch nachteilig eine Geradverzahnung der Zahnräder des Hochtriebs voraus, was gegenüber einer Schrägverzahnung bei gleicher Tragfähigkeit breitere und schwerere Zahnräder erfordert sowie stärkere Laufgeräusche verursacht. Des weiteren ist das unsynchronisierte Einrücken des jeweiligen Schiebezahnrades besonders geräusch- und verschleißintensiv.However, a hydrodynamic retarder also generates an undesirable drag torque when switched off, which is caused by ventilation losses within the working space of the retarder and by bearing friction of the rotor shaft bearings, and which must be compensated by the torque of the internal combustion engine and therefore has a consumption-increasing effect. To avoid the idling drag torque of a hydrodynamic retarder is in some embodiments of the powertrain after the DE 195 09 417 A1 provided to decouple the retarder after switching off the output shaft of the stepped transmission. For this purpose, either the drive gear or the output gear of the high drive is designed as a so-called sliding gear, that is axially displaceably mounted on the output shaft and the rotor shaft, and by means of an associated actuator drive and engageable. However, this disadvantageously precedes a straight toothing of the gears of the high drive, which compared to a helical gearing at the same load capacity requires wider and heavier gears and causes greater noise running. Furthermore, the unsynchronized engagement of the respective sliding gear is particularly noisy and wear-intensive.

Andere bekannte Lösungen sehen eine Reduzierung der Ventilationsverluste bei abgeschaltetem Retarder durch eine geeignete Strömungsführung der Luft innerhalb des Arbeitsraumes des Retarders vor, wie z. B. mittels einem in dem oben genannten Fachbuch „Getriebe” von A. Leske/R. Schäffler auf Seite 138 beschriebenen Gitter, das um eine halbe Schaufelteilung umfangsseitig verdrehbar in dem Statorschaufelrad angeordnet ist und eine umlenkungsarme Durchströmung der Statorschaufeln ermöglicht, oder mittels in der DE 198 51 951 A1 beschriebene Ringsegmente, die im Arbeitsraum des Retarders in etwa mittig umfangsseitig versenkt angeordnet sind und durch ein Herausschwenken eine Abschirmung des Statorschaufelrades vor der durch das rotierende Rotorschaufelrad hervorgerufenen Luftströmung bewirkt. Derartige Einrichtungen zur Reduzierung der Ventilationsverluste stellen jedoch einen zusätzlichen apparativen Aufwand dar und erhöhen das Störungspotential des Retarders sowie dessen Herstellkosten.Other known solutions provide for a reduction of the ventilation losses when the retarder is switched off by a suitable flow guidance of the air within the working space of the retarder, such. Example by means of one in the above Textbook "Gears" by A. Leske / R. Schäffler on page 138 described grating, which is arranged circumferentially rotatable by half a blade pitch in the stator and allows a low-deflection flow through the stator blades, or means in the DE 198 51 951 A1 described ring segments, which are arranged circumferentially recessed in the working space of the retarder in approximately the middle and causes by pivoting out a shielding of the Statorschaufelrades before caused by the rotating rotor blade air flow. However, such devices for reducing the ventilation losses represent an additional expenditure on equipment and increase the disturbance potential of the retarder and its production costs.

Ein weiteres Problem besteht darin, dass insbesondere schwere LKWs zunehmend mit so genannten schnellen, d. h. niedriger übersetzten Antriebsachsen ausgerüstet werden. Dies bewirkt im Fahrbetrieb zwar eine im Mittel niedrigere Motordrehzahl und damit einen vergleichsweise geringeren Kraftstoffverbrauch, es hat jedoch den Nachteil eines niedrigeren Leistungsüberschusses des Verbrennungsmotors, wodurch Anfahr- und Beschleunigungsvorgänge weniger dynamisch ausgeführt werden können und selbst bei nur leichten Änderungen des Fahrwiderstandes häufige Schaltungen des Stufenschaltgetriebes erforderlich sind. Hierdurch wird nachteilig nicht nur der Fahrkomfort gemindert, sondern auch der Verschleiß der Reibungskupplung und der getriebeinternen Schaltelemente erhöht.One Another problem is that especially heavy trucks are increasing with so-called fast, d. H. translated lower Drive axles are equipped. This causes while driving Although a mean lower engine speed and thus a comparatively lower fuel consumption, but it has the disadvantage of a lower Power surplus of the internal combustion engine, whereby start-up and acceleration operations are less dynamic can be and even with only slight changes of the Fahrwiderstandes frequent circuits of the stepped gearbox required are. This is disadvantageous not only the ride comfort reduced, but also the wear of the friction clutch and the internal gear shift elements increased.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die verfügbare maximale Dauerbremsleistung eines Antriebsstrangs der eingangs genannten Art mit möglichst geringem technischem Aufwand zu erhöhen. Weitere untergeordnete Aufgaben der vorlegenden Erfindung bestehen darin, den Kraftstoffverbrauch des Antriebsstrangs zu verringern und den Fahrkomfort des Antriebsstrangs zu steigern.In front In this background, the present invention has the object basis, the available maximum continuous braking power of a Powertrain of the type mentioned with as possible to increase low technical effort. Further subordinate Tasks of the present invention are fuel consumption reduce the drivetrain and the drivability of the powertrain to increase.

Des Weiteren sollen Verfahrensabläufe zur Steuerung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs angegeben werden.Of Furthermore, processes for controlling an inventive Drivetrain can be specified.

Die Lösung der den Antriebsstrang betreffenden Aufgabe besteht in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 darin, dass zusätzlich zu den Antriebsstrangkomponenten eine als Motor und als Generator betreibbare Elektromaschine mit einem Stator und einem Rotor vorgesehen ist, die mit einer drehfesten Verbindung des Rotors koaxial auf der Rotorwelle des Retarders und axial benachbart zu dem Retarder angeordnet ist.The Solving the powertrain task in conjunction with the features of the preamble of claim 1 in that in addition to the powertrain components an operable as a motor and as a generator electric machine with a stator and a rotor is provided with a non-rotatable Connection of the rotor coaxial to the rotor shaft of the retarder and is arranged axially adjacent to the retarder.

Die Erfindung geht demnach aus von einem an sich bekannten Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines schweren Nutzfahrzeugs, der einen Verbrennungsmotor mit einer Triebwelle, ein Stufenschaltgetriebe mit einer über eine Reibungskupplung mit der Triebwelle des Verbrennungsmotors verbindbaren Eingangswelle sowie mit einer mit dem Achsgetriebe einer Antriebsachse in Triebverbindung stehenden Ausgangswelle, und einen an der Abtriebsseite des Stufenschaltgetriebes achsparallel zu der Ausgangswelle angeordneten sowie über eine Rotorwelle und einen Hochtrieb mit der Ausgangswelle in Triebverbindung stehenden hydrodynamischen Retarder aufweist. Wie dem Fachmann bekannt ist, steht die Ausgangswelle des Stufenschaltgetriebes bei einem allradgetriebenen Kraftfahrzeug statt mit dem Achsgetriebe einer Antriebsachse ersatzweise mit einem Verteilergetriebe in Triebverbindung.The Invention is therefore based on a known drive train a motor vehicle, for example a heavy commercial vehicle, the one internal combustion engine with a drive shaft, a multi-step transmission with a via a friction clutch with the drive shaft the internal combustion engine connectable input shaft and with a standing in drive connection with the axle drive of a drive axle Output shaft, and an axis-parallel on the output side of the stepped transmission arranged to the output shaft and a rotor shaft and a high drive in drive connection with the output shaft having hydrodynamic retarder. As is known to the person skilled in the art, is the output shaft of the stepped gearbox in a four-wheel drive Motor vehicle instead of with the axle drive a drive axle replacement with a transfer case in drive connection.

Erfindungsgemäß ist die verfügbare maximale Dauerbremsleistung dieses Antriebsstrangs dadurch erhöht, dass zusätzlich zu dem hydrodynamischen Retarder eine als Motor und Generator betreibbare Elektromaschine mit einem Stator und einem Rotor auf der Rotorwelle des Retarders angeordnet ist.According to the invention the available maximum continuous braking power of this drive train increased by that in addition to the hydrodynamic Retarder an operable as a motor and generator electric machine with a stator and a rotor on the rotor shaft of the retarder is arranged.

Die Elektromaschine ist im wesentlichen als zweite Dauerbremse vorgesehen und wird in dieser Funktion als Generator betrieben. Die Elektromaschine kann jedoch außerhalb der Dauerbremsfunktion auch in anderen Funktionen sowohl als Motor als auch als Generator betrieben werden. Durch die Anordnung der Elektromaschine an der Rotorwelle des hydrodynamischen Retarders steht der Rotor der Elektromaschine ebenfalls über den Hochtrieb des Retarders mit der Ausgangswelle des Stufenschaltgetriebes in Triebverbindung. Da hierdurch das an der Ausgangswelle wirksame, von der Elektromaschine erzeugte Antriebs- oder Schleppmoment um den Faktor der Übersetzung des Hochtriebs verstärkt wird, kann die Elektromaschine relativ kompakt und leicht ausgebildet sein.The Electric machine is essentially provided as a second retarder and is operated as a generator in this function. The electric machine However, it can also be used outside of the retarding function in others Functions are operated both as a motor and as a generator. Due to the arrangement of the electric machine on the rotor shaft of the hydrodynamic Retarders, the rotor of the electric machine is also over the high drive of the retarder with the output shaft of the stepped transmission in drive connection. Since this is effective at the output shaft, generated by the electric machine drive or drag torque to the Factor of the translation of the high-powered is amplified, The electric machine can be made relatively compact and lightweight be.

Aufgrund der achsparallelen Anordnung der beiden Dauerbremsen (Retarder und Elektromaschine) bleibt die Position des Abtriebsflansches der Ausgangswelle des Stufenschaltgetriebes erhalten, so dass der diesem nachgeschaltete abtriebsseitige Antriebsstrang gegenüber einer Getriebeausführung ohne Elektromaschine unverändert beibehalten werden kann. Durch die montagefreundliche Anordnung der beiden Dauerbremsen kann das Stufenschaltgetriebe ohne großen Aufwand optional auch nur mit einer Dauerbremse (Retarder oder Elektromaschine) oder auch ohne eine Dauerbremse ausgerüstet werden.by virtue of the paraxial arrangement of the two retarders (Retarder and Electric machine) remains the position of the output flange of the output shaft the stepped transmission, so that the downstream of this output-side drive train compared to a gearbox without Electric machine can be maintained unchanged. By the installation friendly arrangement of the two retarders can Multi-step gearbox optionally also without great effort only with a retarder (retarder or electric machine) or also be equipped without a permanent brake.

In einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs ist die Elektromaschine axial auf der von dem Stufenschaltgetriebe abgewandten Rückseite des Retarders angeordnet, wobei der Rotor der Elektromaschine an einem aus dem Retarder herausragenden Endabschnitt der entsprechend verlängerten Rotorwelle befestigt ist. Hierzu ist außer der Ver wendung einer verlängerten Rotorwelle lediglich eine Änderung des Gehäusedeckels des Retarders zur Durchführung der verlängerten Rotorwelle erforderlich. Bedarfsweise können an dem Gehäusedeckel oder anderen Gehäuseteilen des Retarders Befestigungspunkte zur Befestigung der Elektromaschine vorgesehen sein. Die Einbaulage des Retarders kann dagegen unverändert beibehalten werden.In a first embodiment of the invention Drive train is the electric machine axially on the side facing away from the stepped transmission Rear side of the retarder, wherein the rotor of the Electric machine on a protruding from the retarder end section the correspondingly extended rotor shaft is attached. This is except the use of an extended Rotor shaft only a change of the housing cover of the retarder to carry out the prolonged Rotor shaft required. If necessary, on the housing cover or other housing parts of the retarder attachment points be provided for attachment of the electric machine. The installation position the retarder, however, can be kept unchanged.

Zur Vermeidung des bei abgeschaltetem Retarder wirksamen Schleppmomentes kann die Rotorwelle zweckmäßig mit einer zwischen dem rotorwellenseitigen Triebelement des Hochtriebs und dem Retarder angeordneten aus- und einrückbaren Trennkupplung versehen sein, so dass der Retarder und die Elektromaschine bedarfsweise gemeinsam von der Ausgangswelle des Stufenschaltegetriebes abgekoppelt werden können.to Avoidance of the drag torque effective when the retarder is switched off can the rotor shaft expedient with an intermediate the rotor shaft side drive element of the high-drive and the retarder arranged off and engageable disconnect clutch provided be such that the retarder and the electric machine, if necessary jointly decoupled from the output shaft of the stepped transmission can be.

In einer zweiten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs ist die Elektromaschine axial auf der dem Stufenschaltgetriebe zugewandten Vorderseite des Retarders zwischen dem rotorwellenseitigen Triebelement des Hochtriebs und dem Retarder angeordnet, wobei der Retarder bezüglich des Stufenschaltgetriebes axial nach hinten versetzt und an einem Endabschnitt der entsprechend verlängerten Rotorwelle angeordnet ist. Hierzu ist außer der Verwendung einer verlängerten Rotorwelle nur die nach hinten versetzte Anordnung des Retarders erforderlich. Am Gehäuse des Retarders ist keine Veränderung erforderlich.In a second embodiment of the invention Powertrain is the electric machine axially on the stepped gearbox facing the front of the retarder between the rotor shaft side Drive element of the high-drive and the retarder arranged, wherein the Retarder with respect to the stepped transmission axially to offset at the rear and at one end of the correspondingly extended Rotor shaft is arranged. This is beyond the use an extended rotor shaft only the offset backwards Arrangement of the retarder required. On the housing of the retarder is no change required.

Zur möglichen Abkoppelung der beiden Dauerbremsen von der Ausgangswelle kann die Rotorwelle zweckmäßig mit einer bei dieser Ausführung zwischen dem rotorwellenseitigen Triebelement des Hochtriebs und der Elektromaschine angeordneten aus- und einrückbaren Trennkupplung versehen sein.For possible decoupling of the two continuous brakes of the output shaft, the rotor shaft expediently provided with a in this embodiment between the rotor shaft side drive element of the high-drive and the electric machine arranged off and engageable disconnect clutch be.

Zur Vereinfachung der Montage können die Elektromaschine und die Trennkupplung bei dieser Ausführung in einer vormontierbaren Baugruppe zusammengefasst sein.to Simplification of the assembly can be done by the electric machine and the separating clutch in this embodiment in a pre-assembled Group be summarized.

In beiden Ausführungen des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs ist die Trennkupplung jeweils bevorzugt als eine kostengünstige und robuste unsynchronisierte Klauenkupplung ausgebildet, da diese vor einem Einrücken auf einfache Weise durch einen Motorbetrieb der Elektromaschine synchronisiert werden kann.In both embodiments of the invention Drive train is the separating clutch each preferred as a cost-effective and robust unsynchronized jaw clutch trained, since this before a simple on Manner be synchronized by a motor operation of the electric machine can.

Die Lösung der das Steuerungsverfahren betreffenden Aufgabe besteht in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 8 darin, dass eine als Motor und Generator betreibbare Elektromaschine mit einem Stator und einem Rotor, die mit einer drehfesten Verbindung des Rotors koaxial auf der Rotorwelle und axial benachbart zu dem Retarder angeordnet ist, bei Vorliegen einer Dauerbremsanforderung zur Erzeugung eines auf die Ausgangswelle des Stufenschaltgetriebes wirksamen Bremsmomentes zeitlich seriell oder parallel zu einer Aktivierung des Retarders als Generator betrieben wird.The Solution of the task concerning the control process exists in conjunction with the features of the preamble of the claim 8 in that an operable as a motor and generator electric machine with a stator and a rotor, with a non-rotatable connection of the rotor coaxial with the rotor shaft and axially adjacent to the rotor shaft Retarder is arranged, in the presence of a Dauerbremsanforderung for generating a on the output shaft of the stepped transmission effective braking torque in time serial or parallel to an activation of the retarder is operated as a generator.

Die im Generatorbetrieb der Elektromaschine rekuperierte elektrische Energie wird vorteilhaft zur Ladung eines elektrischen Energiespeichers und/oder zum unmittelbaren Antrieb elektrischer Nebenaggregate des Verbrennungsmotors und/oder zur unmittelbaren Energieversorgung elektrischer Verbraucher des Kraftfahrzeugs verwendet, und wird nicht wie die Bremsenergie des hydrodynamischen Retarders in nutzlose Wärme umgewandelt.The in the generator mode of the electric machine recuperated electrical Energy is advantageous for charging an electrical energy storage and / or for the direct drive of electrical ancillaries of the internal combustion engine and / or for the direct power supply of electrical consumers of the motor vehicle, and does not become like the braking energy the hydrodynamic retarder converted into useless heat.

Bei der Ansteuerung der beiden Dauerbremsen kann vorgesehen sein, dass bei Vorliegen einer Dauerbremsanforderung zur Erzeugung eines Grundlast-Bremsmomentes zunächst der Generatorbetrieb der Elektromaschine aktiviert wird, und dass der Retarder nur bedarfsweise zur Erzeugung eines Spitzenlast-Bremsmomentes zugeschaltet wird.at the control of the two continuous brakes can be provided that in the presence of a Dauerbremsanforderung for generating a base load braking torque first the generator operation of the electric machine activated is, and that the retarder only as needed to generate a peak load braking torque is switched on.

Die Ansteuerung der beiden Dauerbremsen kann jedoch auch derart erfolgen, dass bei Vorliegen einer Dauerbremsanforderung bei serieller Aktivierung beider Dauerbremsen (Retarder und Elektromaschine) die Reihenfolge der Aktivierung des Generatorbetriebs der Elektromaschine und des Retarders sowie bei gleichzeitiger Aktivierung beider Dauerbremsen die Aufteilung des Bremsmomentes zwischen der Elektromaschine und dem Retarder in Abhängigkeit von dem Ladezustand des elektrischen Energiespeichers und der Wärmeaufnahmekapazität eines von dem Retarder genutzten Kühlkreislaufs erfolgt.The However, activation of the two retarders can also take place in such a way that that in the presence of a sustained braking request with serial activation both endurance brakes (retarder and electric machine) the order the activation of the generator operation of the electric machine and the Retarders and simultaneous activation of both endurance brakes the division of the braking torque between the electric machine and the retarder depending on the state of charge of the electrical energy storage and the heat capacity of one of the retarder used cooling circuit takes place.

Hierzu kann insbesondere vorgesehen sein, dass bei Vorliegen einer Dauerbremsanforderung bei weitgehend entladenem elektrischen Energiespeicher und/oder bei geringer Wärmeaufnahmekapazität des Kühlkreislaufs der Generatorbetrieb des Elektromotors bei serieller Aktivierung beider Dauerbremsen zuerst und bei gleichzeitiger Aktivierung beider Dauerbremsen mit anteilig erhöhter Bremsleistung aktiviert wird, wogegen bei weitgehend geladenem elektrischen Energiespeicher und/oder hoher Wärmeaufnahmekapazität des Kühlkreislaufs der Retarder bei serieller Aktivierung beider Dauerbremsen zuerst und bei gleichzeitiger Aktivierung beider Dauerbremsen anteilig mit erhöhter Bremsleistung aktiviert wird.For this can be provided in particular that in the presence of a Dauerbremsanforderung at largely discharged electrical energy storage and / or with low heat absorption capacity of the cooling circuit the generator operation of the electric motor during serial activation both continuous brakes first and with simultaneous activation of both endurance brakes with proportionately increased braking power is activated, whereas at largely charged electrical energy storage and / or high Heat absorption capacity of the cooling circuit the retarder with serial activation of both endurance brakes first and with simultaneous activation of both sustained brakes pro rata is activated with increased braking power.

Die Elektromaschine wird vorteilhaft jedoch auch zur Erhöhung der Fahrdynamik des Kraftfahrzeugs genutzt, indem der Verbrennungsmotor bei Anfahr- und Beschleunigungsvorgängen durch einen Motorbetrieb der Elektromaschine unterstützt wird. Dies wirkt sich besonders vorteilhaft bei einem schweren Nutzfahrzeug aus, bei dem der Verbrennungsmotor aufgrund der Verwendung einer schnellen Antriebsachse einen relativ geringen Leistungsüberschuss aufweist.The Electric machine is advantageous but also to increase the driving dynamics of the motor vehicle used by the internal combustion engine during start-up and acceleration processes by a motor operation the electric machine is supported. This has a special effect advantageous in a heavy commercial vehicle, in which the internal combustion engine due to the use of a fast drive axle a relative has low excess power.

Zur Vermeidung häufiger Pendelschaltungen mit jeweils einer Rückschaltung und einer nachfolgenden Hochschaltung ist vorteilhaft auch vorgesehen, dass der Verbrennungsmotor bei ansteigendem Fahrwiderstand zur Ver meidung oder zumindest zum Hinauszögern einer Zugrückschaltung durch einen Motorbetrieb der Elektromaschine unterstützt wird. Hierdurch wird das Erreichen der Schaltdrehzahl zur Auslösung einer zugeordneten Rückschaltung verhindert oder zumindest verzögert. Beim Befahren einer hügeligen Fahrstrecke mit leichten Änderungen der Fahrbahnneigung und damit des Fahrwiderstands werden dadurch insbesondere bei einem geringen Leistungsüberschuss des Verbrennungsmotors ohne eine Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs viele Rück- und Hochschaltungen vermieden und damit der Fahrkomfort erhöht sowie der Verschleiß der Reibungskupplung und der getriebeinternen Schaltelemente reduziert.to Avoidance of frequent pendulum circuits with one each Downshift and a subsequent upshift is advantageously also provided that the internal combustion engine with increasing driving resistance for the avoidance or at least for the delay of a train downshift supported by a motor operation of the electric machine becomes. As a result, reaching the switching speed for triggering an associated downshift prevents or at least delayed. When driving on a hilly route with slight changes in the roadway inclination and thus of the Travel resistance is characterized in particular at a low power surplus of the internal combustion engine without an increase in fuel consumption many Reverse and upshifts avoided and thus the ride comfort increases as well as the wear of the friction clutch and the internal gear shift elements reduced.

Um eine schaltungsbedingte Zug- oder Schubkraftunterbrechung zu vermeiden oder diese zumindest abzuschwächen ist zudem vorgesehen, dass die Elektromaschine während einer Zughochschaltung oder Zugrückschaltung zur Vermeidung einer Zugkraftunterbrechung als Motor betrieben wird, und dass die Elektromaschine während einer Zughochschaltung oder Schubrückschaltung zur Vermeidung einer Schubkraftunterbrechung als Generator betrieben wird. Hierdurch wird nicht nur der Fahrkomfort sondern auch die Fahrsicherheit erhöht, da mit der Aktivierung der Elektromaschine eine größere Verzögerung oder Beschleunigung des Kraftfahrzeugs während des Schaltvorgangs vermieden wird.In order to avoid a circuit-related train or thrust interruption or at least mitigate this, it is provided that the electric machine is operated during a Zughochschaltung or Zugrückschaltung to avoid traction interruption as a motor, and that the electric machine operated during a Zughochschaltung or push downshift to avoid a shear force interruption as a generator becomes. As a result, not only the ride comfort but also the driving safety is increased because with the activation of the electric machine, a greater delay or acceleration of the motor be avoided during the switching process.

Da aufgrund der Verfügbarkeit der beiden Dauerbremsen (Retarder und Elektromaschine) eine ausreichende Dauerbremsleistung zur Verfügung steht und auf die Bremswirkung des Verbrennungsmotors sowie einer gegebenenfalls vorhandenen Motorbremse verzichtet werden kann, ist zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und des Verschleißes des Verbrennungsmotors gemäß einer anderen Weiterbildung des Verfahrens vorgesehen, dass bei einer Bergabfahrt die Reibungskupplung geöffnet, das Stufenschaltgetriebe in Neutral geschaltet, und der Verbrennungsmotor abgestellt wird.There due to the availability of the two continuous brakes (Retarder and electric machine) a sufficient continuous braking power is available and on the braking effect of the internal combustion engine and an optionally existing engine brake can be dispensed with, is to reduce the fuel consumption and the wear of the internal combustion engine according to another embodiment of the method provided that when a downhill ride, the friction clutch, the stepped gearbox switched to neutral, and the internal combustion engine is turned off.

Das Wiederanlassen des Verbrennungsmotors wird bei Vorliegen einer Antriebsanforderung bevorzugt durch einen Schwungstart vorgenommen, bei dem zunächst die Reibungskupplung geöffnet, dann in dem Stufenschaltgetriebe ein zur aktuellen Fahrgeschwindigkeit passender Gang eingelegt, und schließlich die Reibungskupplung geschlossen wird, wobei die Elektromaschine während des Schließens der Reibungskupplung zum Ausgleich des dem Antriebsstrang entnommenen Anlaufschubmomentes als Motor betrieben wird. Hierdurch wird eine durch die Entnahme von Bewegungsenergie für den Motorstart bedingte ruckartige Verzögerung des Kraftfahrzeugs und die damit verbundene Lastspitze im Antriebsstrang vermieden oder zumindest stark abgeschwächt.The Restarting the internal combustion engine is in the presence of a drive request preferably made by a swing start, in the first the friction clutch is opened, then in the multi-step transmission a gear matching the current driving speed is engaged, and finally the friction clutch is closed, wherein the electric machine during closing of the Friction clutch to compensate for the drivetrain taken Startup thrust torque is operated as a motor. This will be a by the removal of kinetic energy for the engine start conditional jerky deceleration of the motor vehicle and avoided the associated peak load in the drive train or at least strongly weakened.

Zur Vermeidung von unerwünschten Schleppverlusten der abgeschalteten Dauerbremsen ist gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass eine zwischen dem rotorwellenseitigen Triebelement des Hochtriebs und den beiden Dauerbremsen (Retarder und Elektromaschine) an der Rotorwelle angeordnete, bevorzugt als eine unsynchronisierte Klauenkupplung ausgebildete Trennkupplung bei Nichtvorliegen einer Dauerbremsanforderung und Nichtvorliegen einer Anforderung eines geschwindigkeitsabhängigen Betriebs der Elektromaschine zur Abkoppelung des Retarders und der Elektromaschine von der Ausgangswelle ausgerückt wird.to Avoidance of unwanted drag losses of the disconnected Retarder is according to another development the invention provides that one between the rotor shaft side Drive element of the high drive and the two continuous brakes (Retarder and electric machine) arranged on the rotor shaft, preferably as an unsynchronized jaw clutch formed separating clutch in the absence of a Dauerbremsanforderung and absence a request for speed-dependent operation the electric machine to decouple the retarder and the electric machine is disengaged from the output shaft.

Die Wiederherstellung der Triebverbindung zwischen der Ausgangswelle des Stufenschaltgetriebes und den beiden Dauerbremsen erfolgt bevorzugt derart, dass die Trennkupplung bei Vorliegen einer Dauerbremsanforderung oder einer Anforderung eines geschwindigkeitsabhängigen Betriebs der Elektromaschine zur Ankoppelung des Retarders und der Elektromaschine an die Ausgangswelle wieder eingerückt wird, wobei die Trennkupplung vor dem Einrücken bevorzugt durch einen Motorbetrieb der Elektromaschine synchronisiert wird.The Restoration of the drive connection between the output shaft the stepped transmission and the two continuous brakes is preferably such that the disconnect clutch in the presence of a Dauerbremsanforderung or a request for a speed-dependent one Operation of the electric machine for coupling the retarder and the electric machine is reconnected to the output shaft, wherein the Disconnect before engagement preferred by a motor operation the electric machine is synchronized.

Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung mit Ausführungsbeispielen beigefügt. In dieser zeigtto Clarification of the invention, the description is a drawing attached with exemplary embodiments. In this shows

1 eine erste Ausführung des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs in schematischer Form, und 1 a first embodiment of the drive train according to the invention of a motor vehicle in a schematic form, and

2 eine zweite Ausführung des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs in schematischer Form. 2 a second embodiment of the drive train according to the invention of a motor vehicle in a schematic form.

Eine erste Ausführung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs 1.1 eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines schweren Nutzfahrzeugs, nach 1 umfasst einen Verbrennungsmotor 2 mit einer Triebwelle 3, ein Stufenschaltgetriebe 4 mit einer Eingangswelle 5 und einer Ausgangswelle 6, einen hydrodynamischen Retarder 7 mit einem Rotorschaufelrad 8 und einem Statorschaufelrad 9, sowie eine als Motor und als Generator betreibbare Elektromaschine 10 mit einem Rotor 11 und einem Stator 12. Die Eingangswelle 5 des Stufenschaltgetriebes 4 ist über eine Reibungskupplung 13 mit der Triebwelle 3 des Verbrennungsmotors 2 verbindbar.A first embodiment of a drive train according to the invention 1.1 a motor vehicle, in particular a heavy commercial vehicle, according to 1 includes an internal combustion engine 2 with a drive shaft 3 , a stepped gearbox 4 with an input shaft 5 and an output shaft 6 , a hydrodynamic retarder 7 with a rotor blade wheel 8th and a stator blade wheel 9 , As well as an electric motor operated as a generator and as a generator 10 with a rotor 11 and a stator 12 , The input shaft 5 the stepped gearbox 4 is via a friction clutch 13 with the drive shaft 3 of the internal combustion engine 2 connectable.

Der Retarder 7 und die Elektromaschine 10 sind an der Abtriebsseite 14 des Stufenschaltgetriebes 4 mit drehfester Verbindung des Rotorschaufelrades 8 und des Rotors 11 der Elektromaschine 10 auf einer Rotorwelle 15 angeordnet, die achsparallel zu der Ausgangswelle 6 des Stufenschaltgetriebes 4 ausgerichtet ist und über einen Hochtrieb 16 mit der Ausgangswelle 6 des Stufenschaltgetriebes 4 in Triebverbindung steht. Der Hochtrieb 16 ist vorliegend als ein Stirnradgetriebe 17 mit einem ausgangswellenseitigen Antriebszahnrad 18 und einem rotorwellenseitigen Abtriebszahnrad 19 ausgebildet.The retarder 7 and the electric machine 10 are on the output side 14 the stepped gearbox 4 with non-rotatable connection of the rotor blade wheel 8th and the rotor 11 the electric machine 10 on a rotor shaft 15 arranged, which are axially parallel to the output shaft 6 the stepped gearbox 4 is aligned and about a high-powered 16 with the output shaft 6 the stepped gearbox 4 in drive connection stands. The high-powered 16 is present as a spur gear 17 with an output shaft side drive gear 18 and a rotor shaft side output gear 19 educated.

Zur möglichen Abkoppelung des Retarders 7 und der Elektromaschine 10 von der Ausgangswelle 6 ist die Rotorwelle 15 mit einer zwischen dem durch das Abtriebszahnrad 19 gebildeten rotorwellenseitigen Triebelement des Hochtriebs 16 und dem Retarder 7 angeordneten aus- und einrückbaren Trennkupplung 20 versehen. Die Trennkupplung 20 ist bevorzugt als eine unsynchronisier te Klauenkupplung ausgebildet, die mittels einer Stellvorrichtung betätigbar ist. In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel wird auf die Trennkupplung 20 verzichtet. Hierbei wird die fehlende Abkoppelmöglichkeit in Kauf genommen. Dies kann insbesondere bei knappen Bauraumverhältnissen von Vorteil sein.For possible decoupling of the retarder 7 and the electric machine 10 from the output shaft 6 is the rotor shaft 15 with a between through the output gear 19 formed rotorwelle side drive element of the high drive 16 and the retarder 7 arranged off and engageable disconnect clutch 20 Mistake. The separating clutch 20 is preferably formed as a unsynchronisier te jaw clutch which is actuated by means of an actuating device. In an embodiment not shown is on the separating clutch 20 waived. Here, the lack Abkoppelmöglichkeit is accepted. This can be particularly advantageous in tight space conditions.

Mit der als Generator betreibbaren Elektromaschine 10 steht neben dem hydrodynamischen Retarder 7 eine zusätzliche Dauerbremse zur Verfügung. Gegenüber einem nur mit einem Retarder 7 ausgerüsteten Antriebsstrang steht hierdurch eine deutlich erhöhte maximale Dauerbremsleistung zur Verfügung, wodurch das Problem des zumeist durch eine begrenzte Wärmeaufnahmekapazität des von dem Retarder 7 genutzten Kühlkreislaufes beschränkten maximalen Retarder-Bremsmomentes gelöst ist.With the electric machine that can be operated as a generator 10 stands next to the hydrodynamic retarder 7 an additional retarder available. Compared to one with only a retarder 7 equipped powertrain is thus a significantly increased maximum continuous braking power available, whereby the problem of mostly by a limited heat capacity of the retarder 7 used cooling circuit limited maximum retarder braking torque is released.

Bei Vorliegen einer von einem Steuergerät ausgelösten Dauerbremsanforderung können der Retarder 7 und der Generatorbetrieb der Elektromaschine 10 zeitlich seriell oder parallel aktiviert werden, wobei die Reihenfolge der Aktivierung der beiden Dauerbremsen 7, 10 und die Aufteilung des Bremsmomentes auf die beiden Dauerbremsen 7, 10 zweckmäßig in Abhängigkeit von der Wärmeaufnahmekapazität des von dem Retarder 7 genutzten Kühlkreislaufes und/oder des Ladezustands eines von der Elektromaschine 10 aufladbaren elektrischen Energiespeichers bestimmt werden. Die Elektromaschine 10 wird jedoch zweckmäßig auch für weitere Funktionen genutzt.In the presence of a triggered by a control unit Dauerbremsanforderung the retarder 7 and the generator operation of the electric machine 10 be activated serially or in parallel in time, the order of activation of the two continuous brakes 7 . 10 and the distribution of the braking torque on the two continuous brakes 7 . 10 appropriate depending on the heat absorption capacity of the retarder 7 used cooling circuit and / or the state of charge of one of the electric machine 10 rechargeable electric energy storage can be determined. The electric machine 10 However, it is also useful for other functions.

So kann die Fahrdynamik des Kraftfahrzeugs dadurch erhöht werden, dass der Verbrennungsmotor 2 bei Anfahr- und Beschleunigungsvorgängen durch einen Motorbetrieb der Elektromaschine 10 unterstützt wird. Beim Befahren einer leicht bergigen Fahrstrecke mit leichten Änderungen der Fahrbahnsteigung können bei ansteigendem Fahrwiderstand und einer Annäherung an die jeweilige Schaltdrehzahl Rückschaltungen durch einen zugeschalteten Motorbetrieb der Elektromaschine 10 vermieden oder zumindest hinausgezögert werden.Thus, the driving dynamics of the motor vehicle can be increased by the fact that the internal combustion engine 2 during start-up and acceleration processes by a motor operation of the electric machine 10 is supported. When driving on a slightly mountainous route with slight changes in the road gradient downshifts by an activated engine operation of the electric machine can with increasing driving resistance and an approximation to the respective shift speed downshifts 10 avoided or at least delayed.

Schaltungsbedingte Zugkraft- bzw. Schubkraftunterbrechungen werden zweckmäßig durch einen Motor- bzw. Generatorbetrieb der Elektromaschine 10 während der Zughoch- oder Zugrückschaltungen bzw. der Schubhoch- oder Schubrückschaltungen vermieden oder zumindest abgeschwächt.Circuit-related traction or shear interruptions are expedient by a motor or generator operation of the electric machine 10 avoided or at least mitigated during the Zughoch- or Zugrückschaltungen or the Schubhoch- or push-down circuits.

Bei einem Schwungstart des bei einer Bergabfahrt abgestellten Verbrennungsmotors 2 kann eine durch das dem Antriebsstrang 1.1 entnommene Anlaufschubmoment bedingte Fahrzeugverzögerung durch einen Motorbetrieb der Elektromaschine 10 während des Schließens der Reibungskupplung 3 unterdrückt werden.During a swing start of the parked at a downhill engine 2 can one through the drive train 1.1 taken starting thrust torque conditional vehicle deceleration by a motor operation of the electric machine 10 during the closing of the friction clutch 3 be suppressed.

Zur Vermeidung der Schleppverluste des Retarders 7 und der Elektromaschine 10 im abgeschalteten Zustand können diese durch das Ausrücken der Trennkupplung 20 von der Ausgangswelle 6 des Stufenschaltgetriebes 4 abgekoppelt werden. Tritt dann eine Dauerbremsanforderung oder eine Anforderung eines geschwindigkeitsabhängigen Betriebs der Elektromaschine 10 ausgelöst durch das Steuergerät auf, so wird die Trennkupplung 20 nach einer bevorzugt durch einen Motorbetrieb der Elektromaschine 10 erfolgenden Synchronisierung wieder eingerückt.To avoid the drag losses of the retarder 7 and the electric machine 10 in the off state, these can be achieved by disengaging the disconnect clutch 20 from the output shaft 6 the stepped gearbox 4 be decoupled. Then occurs a Dauerbremsanforderung or a request for a speed-dependent operation of the electric machine 10 triggered by the control unit on, so is the disconnect clutch 20 according to a preferred by a motor operation of the electric machine 10 reconnected during synchronization.

In der zweiten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs 1.2 nach 2 ist lediglich die axiale Anordnung des Retarders 7 und der Elektromaschine 10 auf der Rotorwelle 15 vertauscht. Demzufolge ist die Rotorwelle 15 bei dieser Ausführung mit einer zwischen dem rotorwellenseitigen Triebelement 19 des Hochtriebs 16 und der Elektromaschine 10 angeordneten aus- und einrückbaren Trennkupplung 20 versehen, die ebenfalls bevorzugt als eine unsynchronisierte Klauenkupplung ausgebildet ist. Der Funktionsumfang dieser zweiten Ausführung des Antriebstrangs 1.2 entspricht in vollem Umfang demjenigen der ersten Ausführung nach 1.In the second embodiment of the drive train according to the invention 1.2 to 2 is only the axial arrangement of the retarder 7 and the electric machine 10 on the rotor shaft 15 reversed. Consequently, the rotor shaft 15 in this embodiment with a between the rotor shaft side drive element 19 of the high-powered 16 and the electric machine 10 arranged off and engageable disconnect clutch 20 provided, which is also preferably designed as an unsynchronized jaw clutch. The functional scope of this second embodiment of the drive train 1.2 corresponds fully to that of the first embodiment 1 ,

1.11.1
Antriebsstrangpowertrain
1.21.2
Antriebsstrangpowertrain
22
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
33
Triebwelledrive shaft
44
StufenschaltgetriebeMulti-speed transmission
55
Eingangswelleinput shaft
66
Ausgangswelleoutput shaft
77
Hydrodynamischer Retarder, DauerbremseHydrodynamic Retarder, retarder
88th
Rotorschaufelradrotor blade
99
Statorschaufelradstator
1010
Elektromaschine, DauerbremseElectric machine Mountain brake
1111
Rotorrotor
1212
Statorstator
1313
Reibungskupplungfriction clutch
1414
Abtriebsseiteoutput side
1515
Rotorwellerotor shaft
1616
Hochtriebhigh engine
1717
StirnradgetriebeSpur gears
1818
Antriebszahnraddrive gear
1919
Abtriebszahnrad, rotorwellenseitiges TriebelementDriven gear, rotor shaft side drive element
2020
Trennkupplungseparating clutch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 19942553 A1 [0004] - DE 19942553 A1 [0004]
  • - DE 19509417 A1 [0006, 0009] - DE 19509417 A1 [0006, 0009]
  • - DE 19851951 A1 [0010] - DE 19851951 A1 [0010]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - Kapitel 7 „Retarder-Systeme” des Fachbuches „Getriebe” von A. Leske/R. Schäffler (Vogel Buchverlag), ISBN 3-8023-1435-2 [0002] - Chapter 7 "Retarder systems" of the textbook "Transmission" by A. Leske / R. Schäffler (Vogel book publishing house), ISBN 3-8023-1435-2 [0002]
  • - Fachbuch „Getriebe” von A. Leske/R. Schäffler auf Seite 138 [0010] - Textbook "Transmission" by A. Leske / R. Schäffler on page 138 [0010]

Claims (20)

Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, der einen Verbrennungsmotor (2) mit einer Triebwelle (3), ein Stufenschaltgetriebe (4) mit einer über eine Reibungskupplung (13) mit der Triebwelle (3) des Verbrennungsmotors (2) verbindbaren Eingangswelle (5) sowie mit einer mit dem Achsgetriebe einer Antriebsachse in Triebverbindung stehenden Ausgangswelle (6), und einen an der Abtriebsseite (14) des Stufenschaltgetriebes (4) achsparallel zu der Ausgangswelle (6) angeordneten sowie über eine Rotorwelle (15) und einen Hochtrieb (16) mit der Ausgangswelle (6) in Triebverbindung stehenden hydrodynamischen Retarder (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine als Motor und als Generator betreibbare Elektromaschine (10) mit einem Rotor (11) und einem Stator (12) vorgesehen ist, die mit einer drehfesten Verbindung des Rotors (11) koaxial auf der Rotorwelle (15) und axial benachbart zu dem Retarder (7) angeordnet ist.Powertrain of a motor vehicle having an internal combustion engine ( 2 ) with a drive shaft ( 3 ), a stepped transmission ( 4 ) with a via a friction clutch ( 13 ) with the drive shaft ( 3 ) of the internal combustion engine ( 2 ) connectable input shaft ( 5 ) as well as with an output shaft which is in driving connection with the axle drive of a drive axle ( 6 ), and one on the output side ( 14 ) of the stepped transmission ( 4 ) parallel to the output shaft ( 6 ) and via a rotor shaft ( 15 ) and a high-powered ( 16 ) with the output shaft ( 6 ) in drive connection hydrodynamic retarder ( 7 ), characterized in that in addition an operable as a motor and as a generator electric machine ( 10 ) with a rotor ( 11 ) and a stator ( 12 ) provided with a rotationally fixed connection of the rotor ( 11 ) coaxially on the rotor shaft ( 15 ) and axially adjacent to the retarder ( 7 ) is arranged. Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (10) axial auf der von dem Stufenschaltgetriebe (4) abgewandten Rückseite des Retarders (7) angeordnet ist, wobei der Rotor (11) der Elektromaschine (10) an einem aus dem Retarder (7) herausragenden Endabschnitt der entsprechend verlängerten Rotorwelle (15) befestigt ist.Drive train according to claim 1, characterized in that the electric machine ( 10 ) axially on the of the stepped transmission ( 4 ) facing away from the back of the retarder ( 7 ) is arranged, wherein the rotor ( 11 ) of the electric machine ( 10 ) at one of the retarder ( 7 ) outstanding end portion of the correspondingly extended rotor shaft ( 15 ) is attached. Antriebsstrang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (15) mit einer zwischen dem rotorwellenseitigen Triebelement (19) des Hochtriebs (16) und dem Retarder (7) angeordneten aus- und einrückbaren Trennkupplung (20) versehen ist.Drive train according to claim 1 or 2, characterized in that the rotor shaft ( 15 ) with a between the rotor shaft side drive element ( 19 ) of the high-powered ( 16 ) and the retarder ( 7 ) arranged removable and engageable separating clutch ( 20 ) is provided. Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (10) axial auf der dem Stufenschaltgetriebe (4) zugewandten Vorderseite des Retarders (7) zwischen dem rotorwellenseitigen Triebelement (19) des Hochtriebs (16) und dem Retarder (7) angeordnet ist, wobei der Re tarder (7) bezüglich des Stufenschaltgetriebes (4) axial nach hinten versetzt und an einem Endabschnitt der entsprechend verlängerten Rotorwelle (15) angeordnet ist.Drive train according to claim 1, characterized in that the electric machine ( 10 ) axially on the step transmission ( 4 ) facing the front of the retarder ( 7 ) between the rotor shaft side drive element ( 19 ) of the high-powered ( 16 ) and the retarder ( 7 ), the remainder ( 7 ) with respect to the stepped transmission ( 4 ) axially offset to the rear and at one end portion of the correspondingly extended rotor shaft ( 15 ) is arranged. Antriebsstrang nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (15) mit einer zwischen dem rotorwellenseitigen Triebelement (19) des Hochtriebs (16) und der Elektromaschine (10) angeordneten aus- und einrückbaren Trennkupplung (20) versehen ist.Drive train according to claim 1 or 4, characterized in that the rotor shaft ( 15 ) with a between the rotor shaft side drive element ( 19 ) of the high-powered ( 16 ) and the electric machine ( 10 ) arranged removable and engageable separating clutch ( 20 ) is provided. Antriebsstrang nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (10) und die Trennkupplung (20) in einer vormontierbaren Baugruppe zusammengefasst sind.Drive train according to claim 5, characterized in that the electric machine ( 10 ) and the separating clutch ( 20 ) are combined in a preassembled module. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (20) als eine unsynchronisierte Klauenkupplung ausgebildet ist.Drive train according to one of claims 3 to 6, characterized in that the separating clutch ( 20 ) is designed as an unsynchronized jaw clutch. Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, der einen Verbrennungsmotor (2) mit einer Triebwelle (3), ein Stufenschaltgetriebe (4) mit einer über eine Reibungskupplung (13) mit der Triebwelle (3) des Verbrennungsmotors (2) verbindbaren Eingangswelle (5) sowie mit einer mit dem Achsgetriebe einer Antriebsachse in Triebverbindung stehenden Ausgangswelle (6), und einen an der Abtriebsseite (14) des Stufenschaltgetriebes (4) achsparallel zu der Ausgangswelle (6) angeordneten sowie über eine Rotorwelle (15) und einen Hochtrieb (16) mit der Ausgangswelle (6) in Triebverbindung stehenden hydrodynamischen Retarder (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine als Motor und Generator betreibbare Elektromaschine (10) mit einem Rotor (11) und einem Stator (12), die mit einer drehfesten Verbindung des Rotors (11) koaxial auf der Rotorwelle (15) und axial benachbart zu dem Retarder (7) angeordnet ist, bei Vorliegen einer Dauerbremsanforderung zur Erzeugung eines auf die Ausgangswelle (6) des Stufenschaltgetriebes (4) wirksamen Bremsmomentes zeitlich seriell oder parallel zu einer Aktivierung des Retarders (7) als Generator betrieben wird.Method for controlling a drive train of a motor vehicle having an internal combustion engine ( 2 ) with a drive shaft ( 3 ), a stepped transmission ( 4 ) with a via a friction clutch ( 13 ) with the drive shaft ( 3 ) of the internal combustion engine ( 2 ) connectable input shaft ( 5 ) as well as with an output shaft which is in driving connection with the axle drive of a drive axle ( 6 ), and one on the output side ( 14 ) of the stepped transmission ( 4 ) parallel to the output shaft ( 6 ) and via a rotor shaft ( 15 ) and a high-powered ( 16 ) with the output shaft ( 6 ) in drive connection hydrodynamic retarder ( 7 ), characterized in that an electric machine operable as motor and generator ( 10 ) with a rotor ( 11 ) and a stator ( 12 ), which with a rotationally fixed connection of the rotor ( 11 ) coaxially on the rotor shaft ( 15 ) and axially adjacent to the retarder ( 7 ) is arranged, in the presence of a continuous braking request for generating a on the output shaft ( 6 ) of the stepped transmission ( 4 ) effective braking torque in time serially or in parallel to an activation of the retarder ( 7 ) is operated as a generator. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die im Generatorbetrieb der Elektromaschine (10) rekuperierte elektrische Energie zur Ladung eines elektrischen Energiespeichers und/oder zum unmittelbaren Antrieb elektrischer Nebenaggregate des Verbrennungsmotors (2) und/oder zur unmittelbaren Energieversorgung elektrischer Verbraucher des Kraftfahrzeugs verwendet wird.A method according to claim 8, characterized in that in the generator mode of the electric machine ( 10 ) recuperated electrical energy for charging an electrical energy storage and / or for direct drive of electrical ancillaries of the internal combustion engine ( 2 ) and / or used for the direct power supply of electrical consumers of the motor vehicle. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen einer Dauerbremsanforderung zur Erzeugung eines Grundlast-Bremsmomentes zunächst der Generatorbetrieb der Elektromaschine (10) aktiviert wird, und dass der Retarder (7) nur bedarfsweise zur Erzeugung eines Spitzenlast-Bremsmomentes zugeschaltet wird.A method according to claim 8 or 9, characterized in that in the presence of a continuous braking request for generating a base load braking torque, first the generator operation of the electric machine ( 10 ) is activated, and that the retarder ( 7 ) is only connected as needed to generate a peak load braking torque. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen einer Dauerbremsanforderung bei serieller Aktivierung beider Dauerbremsen (Retarder (7) und Elektromaschine (19)) die Reihenfolge der Aktivierung des Generatorbetriebs der Elektromaschine (10) und des Retarders (7) sowie bei gleichzeitiger Aktivierung beider Dauerbremsen die Aufteilung des Bremsmomentes zwischen der Elektromaschine (10) und dem Retarder (7) in Abhängigkeit von dem Ladezustand des elektrischen Energiespeichers und der Wärmeaufnahmekapazität eines von dem Retarder (7) genutzten Kühlkreislaufs erfolgt.A method according to claim 8 or 9, characterized in that in the presence of a Dauerbremsanforderung with serial activation of both continuous brakes (Retarder ( 7 ) and electric machine ( 19 )) the order of activation of the generator operation of the electric machine ( 10 ) and the retarder ( 7 ) as well as simultaneous activation of both continuous brakes the division of the braking torque between the electric machine ( 10 ) and the retarder ( 7 ) depending on the state of charge of the electrical energy storage and the heat absorption capacity of one of the retarder ( 7 ) used cooling circuit takes place. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen einer Dauerbremsanforderung bei weitgehend entladenem elektrischen Energiespeicher und/oder bei geringer Wärmeaufnahmekapazität des Kühlkreislaufs der Generatorbetrieb des Elektromotors (10) bei serieller Aktivierung beider Dauerbremsen (7, 10) zuerst und bei gleichzeitiger Aktivierung beider Dauerbremsen (7, 10) mit anteilig erhöhter Bremsleistung aktiviert wird, wogegen bei weitgehend geladenem elektrischen Energiespeicher und/oder hoher Wärmeaufnahmekapazität des Kühlkreislaufs der Retarder (7) bei serieller Aktivierung beider Dauerbremsen (7, 10) zuerst und bei gleichzeitiger Aktivierung beider Dauerbremsen (7, 10) anteilig mit erhöhter Bremsleistung aktiviert wird.A method according to claim 11, characterized in that in the presence of a Dauerbremsanforderung with largely discharged electrical energy storage and / or low heat absorption capacity of the cooling circuit of the generator operation of the electric motor ( 10 ) with serial activation of both endurance brakes ( 7 . 10 ) first and with simultaneous activation of both sustained brakes ( 7 . 10 ) is activated with proportionately increased braking power, whereas at largely charged electrical energy storage and / or high heat absorption capacity of the cooling circuit of the retarder ( 7 ) with serial activation of both endurance brakes ( 7 . 10 ) first and with simultaneous activation of both sustained brakes ( 7 . 10 ) is proportionally activated with increased braking power. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (2) bei Anfahr- und Beschleunigungsvorgängen zur Erhöhung der Fahrdynamik durch einen Motorbetrieb der Elektromaschine (10) unterstützt wird.Method according to one of claims 8 to 12, characterized in that the internal combustion engine ( 2 ) during start-up and acceleration processes to increase the driving dynamics by a motor operation of the electric machine ( 10 ) is supported. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (2) bei ansteigendem Fahrwiderstand zur Vermeidung oder zumindest zum Hinauszögern einer Zugrückschaltung durch einen Motorbetrieb der Elektromaschine (10) unterstützt wird.Method according to one of claims 8 to 13, characterized in that the internal combustion engine ( 2 ) with increasing driving resistance to avoid or at least to delay a Zugrückschaltung by a motor operation of the electric machine ( 10 ) is supported. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (10) während einer Zughochschaltung oder Zugrückschaltung zur Vermeidung einer Zugkraftunterbrechung als Motor betrieben wird.Method according to one of claims 8 to 14, characterized in that the electric machine ( 10 ) is operated as a motor during an upshift or downshift to avoid traction interruption. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (10) während einer Schubhochschaltung oder Schubrückschaltung zur Vermeidung einer Schubkraftunterbrechung als Generator betrieben wird.Method according to one of claims 8 to 15, characterized in that the electric machine ( 10 ) is operated as a generator during a thrust upshift or thrust downshift to avoid a shear force interruption. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Bergabfahrt die Reibungskupplung (13) geöffnet, das Stufenschaltgetriebe (4) in Neutral geschaltet, und der Verbrennungsmotor (2) abgestellt wird.Method according to one of claims 8 to 16, characterized in that when driving downhill, the friction clutch ( 13 ), the stepped transmission ( 4 ) is switched to neutral, and the internal combustion engine ( 2 ) is turned off. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (2) bei Vorliegen einer Antriebsanforderung durch einen Schwungstart gestartet wird, bei dem zunächst die Reibungskupplung (13) geöffnet, dann in dem Stufenschaltgetriebe (4) ein zur aktuellen Fahrgeschwindigkeit passender Gang eingelegt, und schließlich die Reibungskupplung (13) geschlossen wird, wobei die Elektromaschine (10) während des Schließens der Reibungskupplung (13) zum Ausgleich des Anlaufschubmomentes als Motor betrieben wird.Method according to claim 17, characterized in that the internal combustion engine ( 2 ) is started in the presence of a drive request by a swing start, in which initially the friction clutch ( 13 ), then in the multi-step transmission ( 4 ) a gear matching the current driving speed, and finally the friction clutch ( 13 ) is closed, wherein the electric machine ( 10 ) during closing of the friction clutch ( 13 ) is operated to compensate for the starting thrust torque as a motor. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine zwischen dem rotorwellenseitigen Triebelement (19) des Hochtriebs (16) und den beiden Dauerbremsen (Retarder (7) und Elektromaschine (10)) an der Rotorwelle (15) angeordnete Trennkupplung (20) bei Nichtvorliegen einer Dauerbremsanforderung und Nichtvorliegen einer Anforderung eines geschwindigkeitsabhängigen Betriebs der Elektromaschine (10) zur Abkoppelung des Retarders (7) und der Elektromaschine (10) von der Ausgangswelle (6) ausgerückt wird.Method according to one of claims 8 to 18, characterized in that between the rotor shaft side drive element ( 19 ) of the high-powered ( 16 ) and the two continuous brakes (Retarder ( 7 ) and electric machine ( 10 )) on the rotor shaft ( 15 ) arranged separating clutch ( 20 ) in the absence of a continuous braking request and absence of a request for a speed-dependent operation of the electric machine ( 10 ) for decoupling the retarder ( 7 ) and the electric machine ( 10 ) from the output shaft ( 6 ) is disengaged. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (20) bei Vorliegen einer Dauerbremsanforderung oder einer Anforderung eines geschwindigkeitsabhängigen Betriebs der Elektromaschine (10) zur Ankoppelung des Retarders (7) und der Elektromaschine (10) an die Ausgangswelle (6) wieder eingerückt wird, wobei die Trennkupplung (20) vor dem Einrücken durch einen Motorbetrieb der Elektromaschine (10) synchronisiert wird.A method according to claim 19, characterized in that the separating clutch ( 20 ) in the presence of a continuous braking request or a request for a speed-dependent operation of the electric machine ( 10 ) for coupling the retarder ( 7 ) and the electric machine ( 10 ) to the output shaft ( 6 ) is engaged again, wherein the separating clutch ( 20 ) prior to engagement by engine operation of the electric machine ( 10 ) is synchronized.
DE102009001146A 2009-02-25 2009-02-25 Drive train for motor vehicle, has combustion engine with drive shaft, and step-by-step variable-speed transmission with input shaft that is connected with drive shaft of combustion engine over friction clutch Withdrawn DE102009001146A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009001146A DE102009001146A1 (en) 2009-02-25 2009-02-25 Drive train for motor vehicle, has combustion engine with drive shaft, and step-by-step variable-speed transmission with input shaft that is connected with drive shaft of combustion engine over friction clutch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009001146A DE102009001146A1 (en) 2009-02-25 2009-02-25 Drive train for motor vehicle, has combustion engine with drive shaft, and step-by-step variable-speed transmission with input shaft that is connected with drive shaft of combustion engine over friction clutch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009001146A1 true DE102009001146A1 (en) 2010-08-26

Family

ID=42356495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009001146A Withdrawn DE102009001146A1 (en) 2009-02-25 2009-02-25 Drive train for motor vehicle, has combustion engine with drive shaft, and step-by-step variable-speed transmission with input shaft that is connected with drive shaft of combustion engine over friction clutch

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009001146A1 (en)

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011106444A1 (en) 2011-07-04 2013-01-10 Voith Patent Gmbh Powertrain of motor vehicle e.g. truck, has two rotors that are separately connected via common power interface at separating clutch
DE102011106443A1 (en) 2011-07-04 2013-01-10 Voith Patent Gmbh vehicle transmissions
WO2013079320A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-06 Voith Patent Gmbh Hydrodynamic component
WO2013083422A1 (en) 2011-12-09 2013-06-13 Voith Patent Gmbh Uncouplable hydrodynamic retarder and related control method
WO2013083676A1 (en) 2011-12-09 2013-06-13 Voith Patent Gmbh Drive train comprising a hydrodynamic retarder, and method for controlling actuation of such a hydrodynamic retarder in such a drive train
WO2013083458A1 (en) 2011-12-09 2013-06-13 Voith Patent Gmbh Motor vehicle drive train comprising a hydrodynamic retarder that can be disengaged, and control method therefor
DE102011120622A1 (en) 2011-12-09 2013-06-13 Voith Patent Gmbh Decoupled hydrodynamic retarder and control method therefor
DE102011120614A1 (en) 2011-12-09 2013-06-13 Voith Patent Gmbh Powertrain with a hydrodynamic retarder and control method therefor
DE102012004686A1 (en) 2011-12-09 2013-06-13 Voith Patent Gmbh Powertrain for motor vehicle e.g. truck, has hydrodynamic retarder which is mechanically connected to drive shaft through separation clutch
DE102012004687A1 (en) 2012-03-12 2013-09-12 Voith Patent Gmbh Method for controlling a vehicle drive train with a hydrodynamic retarder
DE102012004689A1 (en) 2012-03-12 2013-09-12 Voith Patent Gmbh Powertrain for a motor vehicle
WO2013083738A3 (en) * 2011-12-09 2013-10-03 Voith Patent Gmbh Motor vehicle drive train comprising a hydrodynamic retarder
DE102013000239A1 (en) 2013-01-10 2014-07-10 Voith Patent Gmbh Powertrain with a hydrodynamic retarder and an electric machine
DE102013000240A1 (en) 2013-01-10 2014-07-10 Voith Patent Gmbh Powertrain with a hydrodynamic retarder and an electric machine
DE102013000241A1 (en) 2013-01-10 2014-07-10 Voith Patent Gmbh Powertrain with a hydrodynamic retarder and an electric machine
WO2014116177A1 (en) * 2013-01-28 2014-07-31 Scania Cv Ab Clutch device for retarder, vehicle including such a clutch device and method for engaging a retarder
WO2014195051A3 (en) * 2013-06-07 2015-07-23 Voith Patent Gmbh Method for controlling a hydrodynamic retarder that can be disengaged by a disconnect clutch
WO2014195050A3 (en) * 2013-06-07 2015-07-23 Voith Patent Gmbh Method for controlling a hydrodynamic retarder that can be mechanically disengaged by a disconnect clutch
CN105848973A (en) * 2013-11-18 2016-08-10 斯堪尼亚商用车有限公司 Clutch device for a retarder
DE102020202659A1 (en) 2020-03-02 2021-09-02 Zf Friedrichshafen Ag Gear arrangement for a hybrid drive of a motor vehicle
CN113994119A (en) * 2019-05-16 2022-01-28 福伊特专利有限公司 Drive train with a detachable hydrodynamic retarder and a displacement sensor
DE102020132715B3 (en) 2020-12-09 2022-03-31 Voith Patent Gmbh Procedure for determining an internal leak
DE102021123805A1 (en) 2021-09-15 2023-03-16 Voith Patent Gmbh Method of braking a powertrain and vehicle
DE102016011336B4 (en) 2016-09-21 2024-01-11 Daimler Truck AG Method for operating a two-stage retarder

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19509417A1 (en) 1994-12-16 1996-06-20 Voith Turbo Kg Drive unit
DE19851951A1 (en) 1998-11-11 2000-05-18 Zahnradfabrik Friedrichshafen Hydrodynamic brake
DE19942553A1 (en) 1999-09-07 2001-05-10 Zahnradfabrik Friedrichshafen Hydrodynamic retarder
DE102004055821A1 (en) * 2004-11-18 2006-05-24 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Power transmission unit for especially rail vehicles has combined braking and functional unit with first brake unit in form of hydrodynamic retarder and second in form of electric machine
DE102005039592A1 (en) * 2005-08-19 2007-02-22 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Transmission unit for hybrid drive, comprises starting unit assembled of electric drive and torque converter
DE102007001841A1 (en) * 2007-01-12 2008-05-21 Voith Patent Gmbh Drive train retrofitting method for e.g. hybrid vehicle, involves demounting retarder from gear box assembly of motor vehicle, and mounting electric motor in place of retarder, where motor is mounted on or at gear of gear box assembly

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19509417A1 (en) 1994-12-16 1996-06-20 Voith Turbo Kg Drive unit
DE19851951A1 (en) 1998-11-11 2000-05-18 Zahnradfabrik Friedrichshafen Hydrodynamic brake
DE19942553A1 (en) 1999-09-07 2001-05-10 Zahnradfabrik Friedrichshafen Hydrodynamic retarder
DE102004055821A1 (en) * 2004-11-18 2006-05-24 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Power transmission unit for especially rail vehicles has combined braking and functional unit with first brake unit in form of hydrodynamic retarder and second in form of electric machine
DE102005039592A1 (en) * 2005-08-19 2007-02-22 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Transmission unit for hybrid drive, comprises starting unit assembled of electric drive and torque converter
DE102007001841A1 (en) * 2007-01-12 2008-05-21 Voith Patent Gmbh Drive train retrofitting method for e.g. hybrid vehicle, involves demounting retarder from gear box assembly of motor vehicle, and mounting electric motor in place of retarder, where motor is mounted on or at gear of gear box assembly

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Fachbuch "Getriebe" von A. Leske/R. Schäffler auf Seite 138
Kapitel 7 "Retarder-Systeme" des Fachbuches "Getriebe" von A. Leske/R. Schäffler (Vogel Buchverlag), ISBN 3-8023-1435-2
LASKE,A.,SCHÄFFLER,R.:Getriebe, Vogel Buchverlag, Kap.7, Retarder-Systeme, ISBN 3-8023-1435-2 *

Cited By (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8881614B2 (en) 2011-07-04 2014-11-11 Voith Patent Gmbh Vehicle transmissions
DE102011106443A1 (en) 2011-07-04 2013-01-10 Voith Patent Gmbh vehicle transmissions
DE102011106443B4 (en) * 2011-07-04 2013-10-31 Voith Patent Gmbh vehicle transmissions
DE102011106444A1 (en) 2011-07-04 2013-01-10 Voith Patent Gmbh Powertrain of motor vehicle e.g. truck, has two rotors that are separately connected via common power interface at separating clutch
WO2013079320A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-06 Voith Patent Gmbh Hydrodynamic component
DE102011119990B4 (en) * 2011-12-02 2015-10-29 Voith Patent Gmbh Hydrodynamic component
DE102011120615A1 (en) 2011-12-09 2013-06-13 Voith Patent Gmbh Drive train with a hydrodynamic retarder and method for controlling the operation of a hydrodynamic retarder in such a drive train
DE102011120644A1 (en) * 2011-12-09 2013-06-13 Voith Patent Gmbh Motor vehicle drive train with a decoupled hydrodynamic retarder and control method therefor
DE102011120622A1 (en) 2011-12-09 2013-06-13 Voith Patent Gmbh Decoupled hydrodynamic retarder and control method therefor
DE102011120614A1 (en) 2011-12-09 2013-06-13 Voith Patent Gmbh Powertrain with a hydrodynamic retarder and control method therefor
WO2013083427A1 (en) 2011-12-09 2013-06-13 Voith Patent Gmbh Disconnectable hydrodynamic retarder and method for controlling same
DE102012004686A1 (en) 2011-12-09 2013-06-13 Voith Patent Gmbh Powertrain for motor vehicle e.g. truck, has hydrodynamic retarder which is mechanically connected to drive shaft through separation clutch
DE102011120626A1 (en) 2011-12-09 2013-06-13 Voith Patent Gmbh Decoupled hydrodynamic retarder and control method therefor
WO2013083322A1 (en) 2011-12-09 2013-06-13 Voith Patent Gmbh Motor vehicle drive train comprising a hydrodynamic retarder
WO2013083458A1 (en) 2011-12-09 2013-06-13 Voith Patent Gmbh Motor vehicle drive train comprising a hydrodynamic retarder that can be disengaged, and control method therefor
CN103987592B (en) * 2011-12-09 2016-10-19 福伊特专利有限公司 Motor vehicles drivetrain with hydraulic retarder
WO2013083676A1 (en) 2011-12-09 2013-06-13 Voith Patent Gmbh Drive train comprising a hydrodynamic retarder, and method for controlling actuation of such a hydrodynamic retarder in such a drive train
US9291220B2 (en) 2011-12-09 2016-03-22 Voith Patent Gmbh Motor vehicle drive train comprising a hydrodynamic retarder that can be disengaged, and control method therefor
WO2013083738A3 (en) * 2011-12-09 2013-10-03 Voith Patent Gmbh Motor vehicle drive train comprising a hydrodynamic retarder
WO2013083422A1 (en) 2011-12-09 2013-06-13 Voith Patent Gmbh Uncouplable hydrodynamic retarder and related control method
US9340189B2 (en) 2011-12-09 2016-05-17 Voith Patent Gmbh Disconnectable hydrodynamic retarder and method for controlling same
DE102012004687A1 (en) 2012-03-12 2013-09-12 Voith Patent Gmbh Method for controlling a vehicle drive train with a hydrodynamic retarder
CN103534155B (en) * 2012-03-12 2017-07-21 福伊特专利有限公司 The method for controlling vehicle transmission system for the decelerator using fluid power
DE102012004687B4 (en) 2012-03-12 2022-07-21 Voith Patent Gmbh Method for controlling a vehicle drive train with a hydrodynamic retarder
CN103534155A (en) * 2012-03-12 2014-01-22 沃依特专利有限责任公司 Method for controlling a vehicle power train with a hydrodynamic retarder
WO2013135484A1 (en) 2012-03-12 2013-09-19 Voith Patent Gmbh Power train for a motor vehicle
WO2013135423A1 (en) * 2012-03-12 2013-09-19 Voith Patent Gmbh Method for controlling a vehicle power train with a hydrodynamic retarder
DE102012004689A1 (en) 2012-03-12 2013-09-12 Voith Patent Gmbh Powertrain for a motor vehicle
WO2014108309A3 (en) * 2013-01-10 2014-09-18 Voith Patent Gmbh Drivetrain with a hydrodynamic retarder and an electric machine
WO2014108513A1 (en) 2013-01-10 2014-07-17 Voith Patent Gmbh Drive train having a hydrodynamic retarder and an electric machine
DE102013000239B4 (en) 2013-01-10 2023-02-23 Voith Patent Gmbh Drive train with a hydrodynamic retarder and an electric machine
DE102013000240B4 (en) 2013-01-10 2023-02-02 Voith Patent Gmbh Drive train with a hydrodynamic retarder and an electric machine
DE102013000239A1 (en) 2013-01-10 2014-07-10 Voith Patent Gmbh Powertrain with a hydrodynamic retarder and an electric machine
DE102013000240A1 (en) 2013-01-10 2014-07-10 Voith Patent Gmbh Powertrain with a hydrodynamic retarder and an electric machine
DE102013000241A1 (en) 2013-01-10 2014-07-10 Voith Patent Gmbh Powertrain with a hydrodynamic retarder and an electric machine
WO2014108309A2 (en) 2013-01-10 2014-07-17 Voith Patent Gmbh Drivetrain with a hydrodynamic retarder and an electric machine
CN104955687B (en) * 2013-01-28 2018-04-13 斯堪尼亚商用车有限公司 Method for the arrangement of clutch of retarder including the vehicle of the arrangement of clutch and for engaging retarder
EP2948348B1 (en) 2013-01-28 2019-08-14 Scania CV AB Retarder comprising a clutch device, vehicle comprising such a retarder and method for connection of a retarder
CN104955687A (en) * 2013-01-28 2015-09-30 斯堪尼亚商用车有限公司 Clutch device for retarder, vehicle including such a clutch device and method for engaging a retarder
WO2014116177A1 (en) * 2013-01-28 2014-07-31 Scania Cv Ab Clutch device for retarder, vehicle including such a clutch device and method for engaging a retarder
KR101770360B1 (en) * 2013-01-28 2017-08-22 스카니아 씨브이 악티에볼라그 Clutch device for retarder, vehicle including such a clutch device and method for engaging a retarder
EP3815999A1 (en) 2013-06-07 2021-05-05 Voith Patent GmbH Method for controlling a hydrodynamic retarder which can be mechanically decoupled via a separation coupling
CN105263767A (en) * 2013-06-07 2016-01-20 福伊特专利有限公司 Method for controlling a hydrodynamic retarder that can be disengaged by a disconnect clutch
WO2014195051A3 (en) * 2013-06-07 2015-07-23 Voith Patent Gmbh Method for controlling a hydrodynamic retarder that can be disengaged by a disconnect clutch
WO2014195050A3 (en) * 2013-06-07 2015-07-23 Voith Patent Gmbh Method for controlling a hydrodynamic retarder that can be mechanically disengaged by a disconnect clutch
US10280997B2 (en) 2013-06-07 2019-05-07 Voith Patent Gmbh Method for controlling a hydrodynamic retarder that can be mechanically disengaged by a disconnect clutch
CN105263771B (en) * 2013-06-07 2017-10-13 福伊特专利有限公司 For the method for the hydraulic retarder for controlling via separation clutch mechanism to depart from
CN105263771A (en) * 2013-06-07 2016-01-20 福伊特专利有限公司 Method for controlling a hydrodynamic retarder that can be mechanically disengaged by a disconnect clutch
CN105263767B (en) * 2013-06-07 2017-12-29 福伊特专利有限公司 For control can be via separation clutch to depart from the method for hydraulic retarder
CN105848973A (en) * 2013-11-18 2016-08-10 斯堪尼亚商用车有限公司 Clutch device for a retarder
CN105848973B (en) * 2013-11-18 2018-09-25 斯堪尼亚商用车有限公司 Clutch apparatus for retarder
DE102016011336B4 (en) 2016-09-21 2024-01-11 Daimler Truck AG Method for operating a two-stage retarder
CN113994119A (en) * 2019-05-16 2022-01-28 福伊特专利有限公司 Drive train with a detachable hydrodynamic retarder and a displacement sensor
DE102020202659A1 (en) 2020-03-02 2021-09-02 Zf Friedrichshafen Ag Gear arrangement for a hybrid drive of a motor vehicle
US11511616B2 (en) 2020-03-02 2022-11-29 Zf Friedrichshafen Ag Transmission arrangement for a vehicle hybrid drive
DE102020132715B3 (en) 2020-12-09 2022-03-31 Voith Patent Gmbh Procedure for determining an internal leak
DE102021123805A1 (en) 2021-09-15 2023-03-16 Voith Patent Gmbh Method of braking a powertrain and vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009001146A1 (en) Drive train for motor vehicle, has combustion engine with drive shaft, and step-by-step variable-speed transmission with input shaft that is connected with drive shaft of combustion engine over friction clutch
DE102009001149B4 (en) Drive train of a motor vehicle with a retarder and a switchable electric machine and method for its control
DE102009001147A1 (en) Drivetrain for heavy-duty commercial vehicle, has electrical machine coaxially arranged at output side of multi-step shift transmission with torque proof connection of rotor on auxiliary drive shaft of auxiliary drive
EP2419294B1 (en) Drivetrain for a motor vehicle
WO2000020242A2 (en) Motor vehicle
DE102008041887A1 (en) Hybrid powertrain of a motor vehicle
EP2655113A2 (en) Hybrid module for a drive train of a vehicle
DE102009022272A1 (en) Switchable clutch device, in particular friction wet clutch, drive train for a hybrid system and method for operating such a drive train and vehicle with such a drive train
EP2836403B1 (en) Starter and retarder element, and method for operating a starter and retarder element
DE102011017762A1 (en) Drive train for motor vehicle, has combustion engine with drive shaft, step-by-step variable speed transmission with input shaft and output shaft, and gear level
DE102007032946A1 (en) Method for controlling an automated separating clutch
DE102009043243A1 (en) Method for controlling operating mode of drive train as hybrid system, particularly for mobile applications, involves coupling clutch portion with electric machine which is controlled by indexing temperature of operating medium
DE102011014703A1 (en) Drive unit for drive train of motor vehicle, particularly hybrid vehicle, has internal combustion engine, electric machine with rotor, and planetary gear having hollow wheel, sun wheel and planetary carrier
DE102009000725A1 (en) Dual-clutch power shift transmission for use in e.g. passenger car, has input shaft detachably connected to output shaft of engine, and electrical machine arranged behind starting clutch in power flow direction during traction mode
DE102010031026A1 (en) Drive arrangement for vehicle, has combustion engine, electric machine, braking unit, shift gearbox and electrodynamic starting element that is formed as planetary gear
WO2006053630A1 (en) Motor vehicle equipped with a service brake and with a parking brake
WO2009047162A1 (en) Method for generating braking torque in motor vehicles with a double clutch transmission
DE102014201355B4 (en) Drive arrangement for a motor vehicle
DE102011079392A1 (en) Method for shift controlling of automatic standard transmission, involves arranging upstream torque converter clutch, where load reduction is operated on input shaft, while maintaining output of engine torque delivered from drive engine
DE102010031029A1 (en) Drive assembly for vehicle e.g. wheeler loader, has brake device coupled with element of planetary gears connected with electrical machine, and claw shift member provided to bypass starting element
EP2508402A1 (en) Hybrid drive for a vehicle
DE102007003922A1 (en) Automatic gear for vehicle, has hydraulically operated switching elements for switching gears where switching elements have sliding switching element piston which are assigned pressure compensating units
DE102007029809A1 (en) Method for controlling a drive train for a hybrid vehicle
DE10053084C1 (en) Drive and braking unit for commercial vehicle has single hydrodynamic brake acting as primary retarder or secondary retarder for switched drive transmission
DE102015211485A1 (en) Gearbox with electric machine and switchable retarder

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R012 Request for examination validly filed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee