DE102013000239A1 - Powertrain with a hydrodynamic retarder and an electric machine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang mit einem hydrodynamischen Retarder und einer elektrischen Maschine, wobei der hydrodynamische Retarder – ein angetriebenes Primärrad, umfassend einen Primärradgrundkörper mit einer Vielzahl von Primärradschaufeln, und – ein stationäres oder gegenläufig zum Primärrad angetriebenes Sekundärrad, umfassend einen Sekundärradgrundkörper mit einer Vielzahl von Sekundärradschaufeln aufweist, und – sich das Primärrad und das Sekundärrad mit ihren Schaufeln in Axialrichtung, welche der Drehachse zumindest des Primärrades entspricht, derart gegenüberstehen, dass ein torusförmiger Arbeitsraum im Bereich der Schaufeln ausgebildet wird, der mit einem Arbeitsmedium befüllbar oder befüllt ist, um durch eine hydrodynamische Kreislaufströmung des Arbeitsmediums im Arbeitsraum Drehmoment hydrodynamisch vom Primärrad auf das Sekundärrad zu übertragen; und – die elektrische Maschine einen angetriebenen Rotor und einen Stator aufweist, die in elektromagnetischer Wirkverbindung miteinander stehen, um in einem ersten Zustand elektromotorisch Antriebsleistung aus elektrischer Energie zu erzeugen und in einem zweiten Zustand generatorisch elektrische Energie aus Antriebsleistung zu erzeugen, wobei – das Primärrad des hydrodynamischen Retarders und der Rotor der elektrischen Maschine eine gemeinsame Antriebswelle als Leistungseingang aufweisen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor der elektrischen Maschine eine Rotorachse aufweist, die der Drehachse des Rotors entspricht, die senkrecht oder winklig zur Axialrichtung des hydrodynamischen Retarders verläuft.The invention relates to a drive train with a hydrodynamic retarder and an electrical machine, wherein the hydrodynamic retarder - a driven primary wheel, comprising a primary wheel base body with a plurality of primary wheel blades, and - a stationary secondary wheel or driven in opposite directions to the primary wheel, comprising a secondary wheel base body with a plurality of Having secondary wheel blades, and - the primary wheel and the secondary wheel with their blades in the axial direction, which corresponds to the axis of rotation at least of the primary wheel, face one another in such a way that a toroidal working space is formed in the area of the blades, which can be filled or is filled with a working medium a hydrodynamic circulatory flow of the working medium in the working space to transfer torque hydrodynamically from the primary wheel to the secondary wheel; and - the electrical machine has a driven rotor and a stator which are in electromagnetic operative connection with one another in order to generate drive power from electrical energy by an electric motor in a first state and to generate electrical energy from drive power in a second state, wherein - the primary wheel of the hydrodynamic retarder and the rotor of the electrical machine have a common drive shaft as a power input. The invention is characterized in that the rotor of the electrical machine has a rotor axis which corresponds to the axis of rotation of the rotor, which runs perpendicular or at an angle to the axial direction of the hydrodynamic retarder.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antriebsstrang mit einem hydrodynamischen Retarder und einer elektrischen Maschine, im Einzelnen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to a drive train with a hydrodynamic retarder and an electric machine, in particular according to the preamble of claim 1.

Während herkömmlich in der Regel entweder ein hydrodynamischer Retarder oder eine elektrische Maschine zum Abbremsen eines Antriebsstrangs, insbesondere eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs, wie ihn die vorliegende Erfindung vorteilhaft betrifft, vorgesehen wurde, sind in jüngerer Zeit Antriebsstränge vorgeschlagen worden, in welchen ein hydrodynamischer Retarder mit einer elektrischen Maschine kombiniert wurde, um den Antriebsstrang einerseits hydrodynamisch und andererseits durch Erzeugen elektrischer Leistung verschleißfrei abbremsen zu können. Das Vorsehen einer elektrischen Maschine zusätzlich zu dem hydrodynamischen Retarder hat dabei den Vorteil, dass die verschleißfreie Bremsleistung über dem gesamten Fahrgeschwindigkeitsbereich optimiert werden kann und ferner die beim Bremsen mit der elektrischen Maschine erzeugte elektrische Leistung zum Antrieb elektrischer Aggregate genutzt oder in einem elektrischen Speicher gespeichert werden kann, um später zum Antrieb von elektrischen Aggregaten oder des Antriebsstrangs, insbesondere Kraftfahrzeugantriebsstrangs, verwendet zu werden.While traditionally either a hydrodynamic retarder or an electric machine for braking a drive train, in particular a motor vehicle drive train, as the present invention advantageously has been provided, has been proposed recently, drive trains in which a hydrodynamic retarder with an electric machine was combined to brake the powertrain on the one hand hydrodynamically and on the other hand by generating electrical power wear. The provision of an electric machine in addition to the hydrodynamic retarder has the advantage that the wear-free braking performance over the entire vehicle speed range can be optimized and also the electrical power generated during braking with the electric machine used to drive electrical units or stored in an electrical storage can, to be used later for driving electric units or the drive train, in particular motor vehicle drive train.

Zum Stand der Technik wird auf die Druckschrift DE 10 2004 055 821 A1 verwiesen, welche eine Kombination eines hydrodynamischen Retarders und einer elektrischen Maschine zu einer Bremseinheit offenbart, wobei das Primärrad des hydrodynamischen Retarders und der Rotor der elektrischen Maschine koaxial zueinander, direkt drehfest aneinander, in axialer Richtung mit Abstand zueinander, exzentrisch zueinander, über ein Getriebe miteinander verbunden oder auf verschiedenen Wellen nebeneinander angeordnet sind.The prior art is on the document DE 10 2004 055 821 A1 referenced, which discloses a combination of a hydrodynamic retarder and an electric machine to a brake unit, wherein the primary wheel of the hydrodynamic retarder and the rotor of the electric machine coaxial with each other, directly rotatably against each other, in the axial direction with distance from each other, eccentric to each other, via a gear together connected or arranged side by side on different waves.

DE 10 2005 052 121 A1 beschreibt einen hydrodynamischen Retarder oder eine hydrodynamische Kupplung mit abbremsbarem Sekundärrad, wobei kraft- und reibschlüssige Bremseinrichtungen, hydraulische Bremssysteme oder elektrische/elektromagnetische Bremssysteme zur Abbremsung vorgeschlagen werden. DE 10 2005 052 121 A1 describes a hydrodynamic retarder or a hydrodynamic clutch with a brakeable secondary wheel, wherein non-positive and frictional braking devices, hydraulic brake systems or electric / electromagnetic brake systems are proposed for braking.

DE 10 2007 038 236 A1 beschreibt eine elektrische Maschine, um die Sekundärseite einer hydrodynamischen Kupplung abzubremsen, wobei die elektrische Maschine auch zum Starten des Verbrennungsmotors oder zum elektrischen Fahren herangezogen wird. DE 10 2007 038 236 A1 describes an electric machine to decelerate the secondary side of a hydrodynamic coupling, wherein the electric machine is also used for starting the internal combustion engine or for electric driving.

DE 10 2005 039 592 A1 beschreibt ein Getriebe mit integrierter elektrischer Maschine und mit einem hydrodynamischen Retarder, wobei die elektrische Maschine den hydrodynamischen Wandler ersetzt. DE 10 2005 039 592 A1 describes a transmission with integrated electric machine and with a hydrodynamic retarder, wherein the electric machine replaces the hydrodynamic converter.

DE 10 2009 001 146 A1 beschreibt einen Sekundärretarder mit koaxial positionierter elektrischer Maschine, wobei der Retarder und die elektrische Maschine insbesondere gemeinsam mittels einer Trennkupplung abgekoppelt werden können. DE 10 2009 001 146 A1 describes a secondary retarder with coaxially positioned electrical machine, wherein the retarder and the electric machine can be decoupled in particular jointly by means of a separating clutch.

DE 10 2009 001 147 A1 beschreibt einen Sekundärretarder auf einem Hochtrieb des Getriebes und zusätzlich eine als Motor und Generator betreibbare elektrische Maschine auf der Sekundarseite des Getriebes koaxial auf einer Nebenabtriebswelle. Optional ist der Retarder mittels einer Trennkupplung abkoppelbar. Für die elektrische Maschine kann eine zweite Trennkupplung vorgesehen sein. DE 10 2009 001 147 A1 describes a secondary retarder on a high drive of the transmission and in addition an operable as a motor and generator electric machine on the secondary side of the transmission coaxially on a power take-off shaft. Optionally, the retarder can be decoupled by means of a separating clutch. For the electric machine, a second separating clutch may be provided.

Obwohl somit bereits verschiedene Kombinationen einer elektrischen Maschine mit einem Retarder oder verschiedene Möglichkeiten zur Integration einer elektrischen Maschine in ein Getriebe vorgeschlagen wurden, verbleibt bei allen Antriebssträngen, insbesondere Kraftfahrzeugantriebssträngen, das Problem, dass für die elektrische Maschine und den Leistungszweig, über welchen die elektrische Maschine angetrieben wird, Bauraum erforderlich ist, der den für den Antriebsstrang insgesamt erforderlichen Bauraum vergrößert.Although various combinations of an electric machine with a retarder or various possibilities for integrating an electric machine into a transmission have already been proposed, the problem remains with all drive trains, in particular motor vehicle drive trains, that the electrical machine and the power branch, via which the electric machine is driven, space is required, which increases the overall space required for the drive train space.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Antriebsstrang mit einem hydrodynamischen Retarder und einer elektrischen Maschine anzugeben, der hinsichtlich der Gestaltung des notwendigen Bauraums optimiert ist.The present invention is therefore based on the object to provide a drive train with a hydrodynamic retarder and an electric machine, which is optimized in terms of the design of the necessary space.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Antriebsstrang mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.The object of the invention is achieved by a drive train with the features of claim 1. In the dependent claims advantageous and particularly expedient embodiments of the invention are given.

Ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang weist einen hydrodynamischen Retarder und eine elektrische Maschine auf. Der hydrodynamische Retarder umfasst ein angetriebenes Primärrad mit einem Primärradgrundkörper, der eine Vielzahl von Primärradschaufeln aufweist, und ein stationäres oder gegenläufig zum Primärrad angetriebenes Sekundärrad mit einem Sekundärradgrundkörper, der eine Vielzahl von Sekundärradschaufeln aufweist. Das Primärrad und das Sekundärrad stehen sich mit ihren Schaufeln in Axialrichtung, welche der Drehachse zumindest des Primärrades entspricht, derart gegenüber, dass ein torusförmiger Arbeitsraum im Bereich der Schaufeln ausgebildet wird.An inventive drive train has a hydrodynamic retarder and an electric machine. The hydrodynamic retarder comprises a driven primary wheel having a primary wheel body having a plurality of primary blades and a stationary or counter-primary driven secondary wheel having a secondary wheel body having a plurality of secondary blades. The primary wheel and the secondary wheel stand with their blades in the axial direction, which corresponds to the axis of rotation of at least the primary wheel, in such a way opposite that a toroidal working space is formed in the region of the blades.

Zum Einleiten des Bremsbetriebes kann der Arbeitsraum mit einem Arbeitsmedium, beispielsweise Öl, Wasser oder einem Wassergemisch, befüllt werden oder permanent befüllt sein, um durch eine hydrodynamische Kreislaufströmung des Arbeitsmediums im Arbeitsraum Drehmoment hydrodynamisch vom Primärrad auf das Sekundärrad zu übertragen und dadurch das Primärrad hydrodynamisch abzubremsen.To initiate the braking operation of the working space with a working medium, For example, oil, water or a water mixture, be filled or permanently filled to hydrodynamically by a hydrodynamic circulation flow of the working fluid in the working space to transfer torque from the primary to the secondary wheel and thereby decelerate the primary hydrodynamically.

Die elektrische Maschine des erfindungsgemäßen Antriebsstranges weist einen angetriebenes Rotor und eine Statur auf, die in elektromagnetischer Wirkverbindung miteinander stehen, um in einem ersten Zustand elektromotorisch Antriebsleistung aus elektrischer Energie zu erzeugen und in einem zweiten Zustand generatorisch elektrische Energie aus Antriebsleistung zu erzeugen.The electric machine of the drive train according to the invention has a driven rotor and a stature, which are in operative operative electromagnetic connection to produce in a first state by electric motor drive power from electrical energy and generate regenerative electrical energy from drive power in a second state.

Das Primärrad des hydrodynamischen Retarders und der Rotor der elektrischen Maschine weisen eine gemeinsame Antriebswelle als Leistungseingang auf. Diese gemeinsame Antriebswelle kann beispielsweise durch einen Nebenabtrieb eines Kraftfahrzeuggetriebes, insbesondere auf der Sekundärseite, jedoch auch auf der Primärseite gebildet werden. Auch eine Nebenabtriebswelle eines Verbrennungsmotors kommt unter anderem in Betracht, auch PTO (Power Take Off) genannt.The primary wheel of the hydrodynamic retarder and the rotor of the electric machine have a common drive shaft as a power input. This common drive shaft can be formed for example by a power take-off of a motor vehicle transmission, in particular on the secondary side, but also on the primary side. A power take-off shaft of an internal combustion engine is also considered, also called PTO (Power Take Off).

Erfindungsgemäß weist der Rotor der elektrischen Maschine eine Rotorachse auf, die der Drehachse des Rotors entspricht und die senkrecht oder winklig zur Axialrichtung des hydrodynamischen Retarders, somit zur Drehachse des Primärrades des hydrodynamischen Retarders verläuft.According to the invention, the rotor of the electric machine has a rotor axis which corresponds to the axis of rotation of the rotor and which runs perpendicular or at an angle to the axial direction of the hydrodynamic retarder, thus to the axis of rotation of the primary wheel of the hydrodynamic retarder.

Beispielsweise kann die gemeinsame Antriebswelle in Richtung der Axialrichtung des hydrodynamischen Retarders, somit in Richtung der Drehachse des Primärrades, insbesondere fluchtend zu dieser verlaufen. Gemäß einer vorteilhaften alternativen Ausgestaltung verläuft die gemeinsame Antriebswelle in Richtung der Rotorachse der elektrischen Maschine, insbesondere ebenfalls fluchtend zu dieser.For example, the common drive shaft can extend in the direction of the axial direction of the hydrodynamic retarder, thus in the direction of the axis of rotation of the primary wheel, in particular in alignment therewith. According to an advantageous alternative embodiment, the common drive shaft extends in the direction of the rotor axis of the electric machine, in particular likewise aligned therewith.

Eine erfindungsgemäße Ausführungsform sieht vor, dass die gemeinsame Antriebswelle oder eine hierzu flüchtend angeordnete Welle das Primärrad des hydrodynamischen Retarders oder den Rotor der elektrischen Maschine trägt.An embodiment according to the invention provides that the common drive shaft or a shaft arranged in a fleeting manner bear the primary wheel of the hydrodynamic retarder or the rotor of the electric machine.

Vorteilhaft trägt die gemeinsame Antriebswelle oder die das Primärrad oder den Rotor tragende Welle ein Zahnrad, das mit einem Ritzel kämmt, das in einer Triebverbindung mit dem Rotor der elektrischen Maschine oder dem Primärrad des hydrodynamischen Retarders steht, je nachdem ob das Primärrad oder der Rotor auf der Welle positioniert ist. Diese Triebverbindung kann beispielsweise eine rein mechanische Triebverbindung sein. Die Triebverbindung kann permanent vorhanden sein oder mittels einer vorgesehenen Trennkupplung abkuppelbar beziehungsweise auftrennbar.Advantageously carries the common drive shaft or the primary wheel or the rotor bearing shaft, a gear which meshes with a pinion, which is in a drive connection with the rotor of the electric machine or the primary wheel of the hydrodynamic retarder, depending on whether the primary wheel or the rotor the shaft is positioned. This drive connection can be for example a purely mechanical drive connection. The drive connection can be permanently present or disconnectable or separable by means of an intended disconnect clutch.

Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das Ritzel, das mit dem Zahnrad auf der gemeinsamen Antriebswelle beziehungsweise der das Primärrad oder den Rotor tragenden Welle kämmt, auf einer Primärradwelle, die das Primärrad trägt, oder einer Rotorwelle, die den Rotor trägt, angeordnet ist.An advantageous embodiment provides that the pinion, which meshes with the gear on the common drive shaft or the primary wheel or the rotor bearing shaft, on a Primärradwelle carrying the primary wheel, or a rotor shaft which carries the rotor is arranged.

Beispielsweise können das Zahnrad und das Ritzel jeweils als Kegelrad ausgeführt sein und gemeinsam ein Winkelgetriebe bilden, um die senkrechte oder winklige Anordnung des Rotors der elektrischen Maschine und des Primärrades des hydrodynamischen Retarders zu erreichen.For example, the gear and the pinion can each be designed as a bevel gear and together form an angular gear in order to achieve the vertical or angular arrangement of the rotor of the electric machine and the primary wheel of the hydrodynamic retarder.

Ferner ist es möglich, dass an der gemeinsamen Antriebswelle oder auf der gemeinsamen Antriebswelle eine Trennkupplung zum Abkuppeln des Rotors der elektrischen Maschine und des Primärrades des hydrodynamischen Retarders von einem Antriebsleistungsfluss im Antriebsstrang vorgesehen ist. Zusätzlich oder alternativ kommt auch eine andere Position für eine Trennkupplung in Betracht, beispielsweise im Leistungsfluss der Antriebsleistung zum hydrodynamischen Retarder/der elektrischen Maschine vor der gemeinsamen Antriebswelle, insbesondere in einer Abzweigung vom Hauptzweig zu dem Nebenzweig, wenn der hydrodynamische Retarder und die elektrische Maschine in einem solchen Nebenzweig des Leistungsflusses, beispielsweise in einem oder an einem Fahrzeuggetriebe positioniert sind.Furthermore, it is possible for a separating clutch to uncouple the rotor of the electric machine and the primary wheel of the hydrodynamic retarder from a drive power flow in the drive train to be provided on the common drive shaft or on the common drive shaft. Additionally or alternatively, another position for a disconnect clutch may also be considered, for example, in the power flow of the drive power to the hydrodynamic retarder / electric machine in front of the common drive shaft, in particular in a branch from the main branch to the secondary branch, when the hydrodynamic retarder and the electric machine Such a secondary branch of the power flow, for example, are positioned in or on a vehicle transmission.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist an der oder auf der Primärradwelle und/oder an der oder auf der Rotorwelle eine Trennkupplung für eine entsprechende Unterbrechung des Leistungsflusses vorgesehen.According to an advantageous embodiment, a separating clutch for a corresponding interruption of the power flow is provided on or on the primary wheel shaft and / or on or on the rotor shaft.

Insgesamt können mehrere Trennkupplungen vorgesehen sein, die in Richtung des Antriebsleistungsflusses hintereinander und/oder parallel zueinander positioniert sein können.Overall, a plurality of separating clutches can be provided which can be positioned one behind the other and / or parallel to one another in the direction of the drive power flow.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen exemplarisch beschrieben werden.The invention will be described by way of example with reference to exemplary embodiments.

Es zeigen:Show it:

1 ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Antriebsstrang, in welchem der hydrodynamische Retarder und die elektrische Maschine in einem Nebenzweig des Antriebsstranges positioniert sind; 1 An embodiment of a drive train according to the invention, in which the hydrodynamic retarder and the electric machine are positioned in a side branch of the drive train;

2 eine mögliche Gestaltung der Kombination aus hydrodynamischem Retarder und elektrischer Maschine in dem Nebenzweig gemäß der 1; 2 a possible design of the combination of hydrodynamic retarder and electric machine in the side branch according to the 1 ;

3 eine gegenüber der 2 abweichende Positionierung des hydrodynamischen Retarders und der elektrischen Maschine sowie der Trennkupplung. 3 one opposite the 2 deviating positioning of the hydrodynamic retarder and the electric machine and the separating clutch.

In der 1 ist ein Antriebsstrang mit einem Antriebsmotor 1 und einem im Antriebsleistungsfluss dem Antriebsmotor 1 nachgeschalteten Getriebe 2 dargestellt. Das Getriebe 2 weist eine Getriebeeingangswelle 3 und eine Getriebeausgangswelle 4 auf. An der Getriebeausgangswelle 4 sind über eine zwischengeschaltete mechanische Verbindung, hier beispielsweise in Form der Gelenkwelle 5 und dem Differential 6 von einer Antriebsachse 8 getragene Antriebsräder 7 mittelbar angeschlossen.In the 1 is a powertrain with a drive motor 1 and one in the drive power flow to the drive motor 1 downstream transmission 2 shown. The gear 2 has a transmission input shaft 3 and a transmission output shaft 4 on. At the transmission output shaft 4 are via an intermediate mechanical connection, here for example in the form of the propeller shaft 5 and the differential 6 from a drive axle 8th worn drive wheels 7 indirectly connected.

Der Weg, den die Antriebsleistung vom Verbrennungsmotor 1 bis zu den Antriebsrädern 7 zurücklegt, wird vorliegend als Hauptzweig 9 bezeichnet.The way the drive power from the internal combustion engine 1 up to the drive wheels 7 is present here as the main branch 9 designated.

Vom Hauptzweig 9 zweigt an der Getriebeabtriebswelle 4 ein Nebenzweig ab, der eine Übersetzung 11 ins Schnelle aufweist. In diesem Nebenzweig 10 ist eine Kombination aus hydrodynamischem Retarder und elektrischer Maschine angeordnet, vorliegend auf einem sogenannten Nebenabtrieb 12 auf der Sekundärseite des Getriebes 2.From the main branch 9 branches to the transmission output shaft 4 a sideline, which is a translation 11 fast. In this side branch 10 is arranged a combination of hydrodynamic retarder and electric machine, in this case on a so-called power take-off 12 on the secondary side of the gearbox 2 ,

In der 2 ist eine mögliche erfindungsgemäße Anordnung des hydrodynamischen Retarders 13 und der elektrischen Maschine 14 auf dem Nebenabtrieb 12 beziehungsweise dem Anschluss beider Maschinen an einer Eingangswelle des Nebenabtriebs 12 schematisch dargestellt. Der hydrodynamische Retarder weist ein Primärrad 13.1 auf, das mit der Eingangswelle des Nebenabtriebs 12 umläuft und vorteilhaft koaxial zu dieser positioniert ist. Ferner weist der hydrodynamische Retarder 13 ein Sekundärrad 13.2 auf, das im vorliegenden Fall als Stator ausgeführt ist und somit nicht umläuft.In the 2 is a possible arrangement of the hydrodynamic retarder according to the invention 13 and the electric machine 14 on the power take-off 12 or the connection of both machines to an input shaft of the power take-off 12 shown schematically. The hydrodynamic retarder has a primary wheel 13.1 on that with the input shaft of the power take-off 12 revolves and advantageous coaxial with this is positioned. Furthermore, the hydrodynamic retarder has 13 a secondary wheel 13.2 on, which is designed in the present case as a stator and thus does not rotate.

Primärrad 13.1 und Sekundärrad 13.2 weisen wie üblich jeweils einen Grundkörper mit einer Vielzahl von Schaufeln auf und stehen sich in Axialrichtung des hydrodynamischen Retarders 13 derart gegenüber, dass im Bereich der Schaufeln ein torusförmiger Arbeitsraum ausgebildet wird, der mit einem Arbeitsmedium befüllt oder befüllbar ist, um das Primärrad 13.1 hydrodynamisch abzubremsen.primary wheel 13.1 and secondary wheel 13.2 As usual, each have a main body with a plurality of blades and are in the axial direction of the hydrodynamic retarder 13 in such a way that in the area of the blades a toroidal working space is formed, which is filled with a working medium or can be filled to the primary wheel 13.1 decelerate hydrodynamically.

Das Primärrad 13.1 ist auf einer Primärradwelle 17 angeordnet, die beispielsweise koaxial zu der Eingangswelle des Nebenabtriebs 12 positioniert ist oder durch diese gebildet wird. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Primärradwelle 17 über eine Trennkupplung 16 an der Eingangswelle des Nebenabtriebs 12 anschließbar oder von dieser trennbar.The primary wheel 13.1 is on a primary wheel shaft 17 arranged, for example, coaxial with the input shaft of the power take-off 12 is positioned or formed by these. In the embodiment shown, the primary wheel shaft 17 via a separating clutch 16 at the input shaft of the power take-off 12 connectable or separable from this.

Die Primärradwelle 17 trägt ferner ein Zahnrad 19, das mit einem Ritzel 20 kämmt, das auf einer Rotorwelle 21 der elektrischen Maschine 14 vorgesehen ist. Die Rotorwelle 21 trägt den Rotor 14.1 der elektrischen Maschine 14, der dem Stator 14.2 zugeordnet ist und im gezeigten Ausführungsbeispiel in Radialrichtung von diesem umschlossen wird. Das Zahnrad 19 und das Ritzel 20 bilden gemeinsam ein Winkelgetriebe, welches gemäß einer Ausführungsform zugleich eine Übersetzung 15 ins Schnelle darstellt.The primary wheel shaft 17 also carries a gear 19 that with a pinion 20 combs that on a rotor shaft 21 the electric machine 14 is provided. The rotor shaft 21 carries the rotor 14.1 the electric machine 14 , the stator 14.2 is assigned and is enclosed in the embodiment shown in the radial direction of this. The gear 19 and the pinion 20 together form an angle gear, which according to one embodiment at the same time a translation 15 in a nutshell.

Die Eingangswelle des Nebenabtriebs 12 stellt somit eine gemeinsame Antriebswelle für den hydrodynamischen Retarder 13 und die elektrische Maschine 14 dar, ebenso die Primärradwelle 17.The input shaft of the power take-off 12 thus provides a common drive shaft for the hydrodynamic retarder 13 and the electric machine 14 as well as the primary wheel shaft 17 ,

Ferner ist ein elektrischer Speicher 18 vorgesehen, der mit dem Stator 14.2 auf geeignete Weise verbunden ist, um die elektrische Maschine 14 in einem motorischen Betrieb zum Antrieb des Antriebsstrangs oder in einem generatorischen Betrieb angetrieben durch den Antriebsstrang zu betreiben.Further, an electric storage 18 provided with the stator 14.2 connected in a suitable way to the electric machine 14 operated in a motor operation to drive the drive train or driven in a regenerative operation by the drive train.

Die Trennkupplung 18 könnte auch eingespart werden oder an einer anderen Stelle positioniert sein, beispielsweise auf der oder an der Primärradwelle 17 oder auf der oder an der Rotorwelle 21. Auch wäre es möglich, mehrere Trennkupplungen parallel zueinander und/oder hintereinander vorzusehen.The separating clutch 18 could also be saved or positioned elsewhere, for example on or at the primary wheel shaft 17 or on or at the rotor shaft 21 , It would also be possible to provide a plurality of separating clutches parallel to one another and / or one behind the other.

In der 3 ist exemplarisch eine Trennkupplung 16 im Bereich der Abzweigung des Nebenzweigs 10 vom Hauptzweig 9, hier auf der Getriebeausgangswelle 4 dargestellt, um den gesamten Nebenzweig 10 wahlweise vom Hauptzweig 9 abzukoppeln oder mit diesem zu verbinden. Auch bei dieser Ausführungsform könnte jedoch die Trennkupplung 16 eingespart werden oder an einer anderen Stelle positioniert werden, insbesondere den mit Bezug auf die 2 dargestellten Positionen. Ferner könnten auch hier mehrere Trennkupplungen parallel und/oder seriell zueinander im Leistungsfluss vorgesehen sein, insbesondere an den genannten Positionen.In the 3 is an example of a separating clutch 16 in the area of the diversion of the secondary branch 10 from the main branch 9 , here on the transmission output shaft 4 represented to the entire minor branch 10 optionally from the main branch 9 disconnect or connect to this. However, in this embodiment, the separating clutch could 16 be saved or positioned elsewhere, in particular with regard to the 2 positions shown. Furthermore, several separating clutches could also be provided parallel to one another and / or serially to one another in the power flow, in particular at the positions mentioned.

Abweichend von der 2 ist ferner bei der Ausgestaltung gemäß der 3 die Rotorwelle 21 koaxial zur Eingangswelle des Nebenabtriebs 12 positioniert oder wird durch diese gebildet und trägt das Zahnrad 19. Demgemäß ist das Ritzel 20 auf der Primärradwelle 17, die senkrecht oder winklig zur Eingangswelle des Nebenabtriebs 12 positioniert ist, angeordnet. Somit stellt die Eingangswelle des Nebenabtriebs 12 und die Rotorwelle 21 eine gemeinsame Antriebswelle für den hydrodynamischen Retarder 13 und die elektrische Maschine 14 dar.Deviating from the 2 is also in the embodiment according to the 3 the rotor shaft 21 coaxial to the input shaft of the power take-off 12 is positioned or formed by this and carries the gear 19 , Accordingly, the pinion 20 on the primary wheel shaft 17 that are perpendicular or angled to the input shaft of the PTO 12 is positioned. Thus, the input shaft of the PTO provides 12 and the rotor shaft 21 a common Drive shaft for the hydrodynamic retarder 13 and the electric machine 14 represents.

Obwohl in den 2 und 3 zwei vorzuziehende Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt worden sind, sind andere Formen möglich. Beispielsweise kann anstelle der rechtwinkligen Anordnung der Primärradwelle 17 und der Rotorwelle 21 zueinander eine von 90 Grad abweichende winklige Anordnung vorgesehen sein.Although in the 2 and 3 two preferred embodiments of the invention have been shown, other shapes are possible. For example, instead of the rectangular arrangement of the Primärradwelle 17 and the rotor shaft 21 to each other a deviating from 90 degrees angular arrangement may be provided.

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Claims (10)

Antriebsstrang mit einem hydrodynamischen Retarder (13) und einer elektrischen Maschine (14), wobei der hydrodynamische Retarder (13) 1.1 ein angetriebenes Primärrad (13.1), umfassend einen Primärradgrundkörper mit einer Vielzahl von Primärradschaufeln, und 1.2 ein stationäres oder gegenläufig zum Primärrad (13.1) angetriebenes Sekundärrad (13.2), umfassend einen Sekundärradgrundkörper mit einer Vielzahl von Sekundärradschaufeln aufweist, und 1.3 sich das Primärrad (13.1) und das Sekundärrad (13.2) mit ihren Schaufeln in Axialrichtung, welche der Drehachse zumindest des Primärrades (13.1) entspricht, derart gegenüberstehen, dass ein torusförmiger Arbeitsraum im Bereich der Schaufeln ausgebildet wird, der mit einem Arbeitsmedium befüllbar oder befüllt ist, um durch eine hydrodynamische Kreislaufströmung des Arbeitsmediums im Arbeitsraum Drehmoment hydrodynamisch vom Primärrad (13.1) auf das Sekundärrad (13.2) zu übertragen; und 1.4 die elektrische Maschine (14) einen angetriebenen Rotor (14.1) und einen Stator (14.2) aufweist, die in elektromagnetischer Wirkverbindung miteinander stehen, um in einem ersten Zustand elektromotorisch Antriebsleistung aus elektrischer Energie zu erzeugen und in einem zweiten Zustand generatorisch elektrische Energie aus Antriebsleistung zu erzeugen, wobei 1.5 das Primärrad (13.1) des hydrodynamischen Retarders (13) und der Rotor (14.1) der elektrischen Maschine (14) eine gemeinsame Antriebswelle als Leistungseingang aufweisen; dadurch gekennzeichnet, dass 1.6 der Rotor (14.1) der elektrischen Maschine (14) eine Rotorachse aufweist, die der Drehachse des Rotors (14.1) entspricht, die senkrecht oder winklig zur Axialrichtung des hydrodynamischen Retarders (13) verlauft.Drive train with a hydrodynamic retarder ( 13 ) and an electric machine ( 14 ), wherein the hydrodynamic retarder ( 13 ) 1.1 a driven primary wheel ( 13.1 ), comprising a primary wheel main body with a plurality of primary wheel blades, and 1.2 a stationary or opposite to the primary wheel ( 13.1 ) driven secondary wheel ( 13.2 ), comprising a Sekundärradgrundkörper with a plurality of Sekundärradschaufeln, and 1.3, the primary ( 13.1 ) and the secondary wheel ( 13.2 ) with their blades in the axial direction, which of the axis of rotation of at least the primary wheel ( 13.1 ), in such a way that a toroidal working space is formed in the region of the blades, which can be filled or filled with a working fluid to hydrodynamically by a hydrodynamic circulation flow of the working medium in the working space torque from the primary wheel ( 13.1 ) on the secondary wheel ( 13.2 ) transferred to; and 1.4 the electric machine ( 14 ) a driven rotor ( 14.1 ) and a stator ( 14.2 ), which are in operative operative electromagnetic connection with one another to generate drive power from electrical energy in a first state by an electric motor and to generate regenerative electrical energy from drive power in a second state, wherein 13.1 ) of the hydrodynamic retarder ( 13 ) and the rotor ( 14.1 ) of the electric machine ( 14 ) have a common drive shaft as a power input; characterized in that 1.6 the rotor ( 14.1 ) of the electric machine ( 14 ) has a rotor axis which is the axis of rotation of the rotor ( 14.1 ) perpendicular or at an angle to the axial direction of the hydrodynamic retarder ( 13 ) proceeds. Antriebsstrang gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Antriebswelle in Richtung der Axialrichtung des hydrodynamischen Retarders (13) oder in Richtung der Rotorachse verläuft.Drive train according to claim 1, characterized in that the common drive shaft in the direction of the axial direction of the hydrodynamic retarder ( 13 ) or in the direction of the rotor axis. Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Antriebswelle das Primärrad (13.1) des hydrodynamischen Retarders (13) oder den Rotor (14.1) der elektrischen Maschine (14) trägt oder koaxial zu diesem positioniert ist.Drive train according to one of claims 1 or 2, characterized in that the common drive shaft, the primary wheel ( 13.1 ) of the hydrodynamic retarder ( 13 ) or the rotor ( 14.1 ) of the electric machine ( 14 ) or coaxially positioned therewith. Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Antriebswelle oder eine hierzu koaxiale Welle ein Zahnrad (19) trägt, das mit einem Ritzel (20) kämmt, das in Triebverbindung, insbesondere in einer permanenten oder mittels einer Trennkupplung (16) abkuppelbaren mechanischen Triebverbindung mit dem Rotor (14.1) der elektrischen Maschine (14) oder dem Primärrad (13.1) des hydrodynamischen Retarders (13) steht.Drive train according to one of claims 1 to 3, characterized in that the common drive shaft or a shaft coaxial therewith a gear ( 19 ) with a pinion ( 20 ) in drive connection, in particular in a permanent or by means of a separating clutch ( 16 ) disconnectable mechanical drive connection with the rotor ( 14.1 ) of the electric machine ( 14 ) or the primary wheel ( 13.1 ) of the hydrodynamic retarder ( 13 ) stands. Antriebsstrang gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel auf einer Primärradwelle (17), die das Primärrad (13.1) trägt, oder einer Rotorwelle (21), die den Rotor (14.1) trägt, angeordnet ist.Drive train according to claim 4, characterized in that the pinion on a Primärradwelle ( 17 ), which is the primary wheel ( 13.1 ), or a rotor shaft ( 21 ), the rotor ( 14.1 ), is arranged. Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (19) und das Ritzel (20) jeweils als Kegelrad ausgeführt sind und ein Winkelgetriebe, insbesondere mit einer Übersetzung (15) ins Schnelle, bilden.Drive train according to one of claims 4 or 5, characterized in that the gear ( 19 ) and the pinion ( 20 ) are each designed as a bevel gear and an angular gear, in particular with a translation ( 15 ) quickly. Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der gemeinsamen Antriebswelle oder auf der gemeinsamen Antriebswelle eine Trennkupplung (16) zum Abkuppeln des Rotors (14.1) und des Primärrades (13.1) von einem Antriebsleistungsfluss im Antriebsstrang vorgesehen ist.Drive train according to one of claims 1 to 6, characterized in that on the common drive shaft or on the common drive shaft, a separating clutch ( 16 ) for uncoupling the rotor ( 14.1 ) and the primary wheel ( 13.1 ) is provided by a drive power flow in the drive train. Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der oder auf der Primärradwelle (17) und/oder an der oder auf der Rotorwelle (21) eine Trennkupplung (16) zur Unterbrechung des Leistungsflusses vorgesehen ist.Drive train according to one of claims 5 to 7, characterized in that on or on the primary wheel shaft ( 17 ) and / or on or on the rotor shaft ( 21 ) a separating clutch ( 16 ) is provided for interrupting the power flow. Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang einen Antriebsmotor (1), ein dem Antriebsmotor (1) im Antriebsleistungsfluss nachgeschaltetes Getriebe (2) und vom Antriebsmotor (1) über das Getriebe (2), insbesondere Automatgetriebe, automatisiertes Schaltgetriebe oder manuelles Schaltgetriebe, angetriebene Antriebsräder (7) aufweist, wobei der Antriebsleistungsfluss vom Antriebsmotor (1) zu den Antriebsrädern (7) über einen Hauptzweig (9) des Antriebsstranges geführt ist, und der Antriebsstrang ferner einen vom Hauptzweig (9) abzweigenden Nebenzweig (10) aufweist, in welchem der hydrodynamische Retarder (13) und die elektrische Maschine (14) positioniert sind, wobei in der Abzweigung des Nebenzweigs (10) vom Hauptzweig (9) eine Trennkupplung (16) vorgesehen ist.Drive train according to one of claims 1 to 7, characterized in that the drive train is a drive motor ( 1 ), a drive motor ( 1 ) in the drive power flow downstream transmission ( 2 ) and the drive motor ( 1 ) via the gearbox ( 2 ), in particular automatic transmissions, automated manual transmissions or manual transmissions, driven drive wheels ( 7 ), wherein the drive power flow from the drive motor ( 1 ) to the drive wheels ( 7 ) over a main branch ( 9 ) of the drive train is guided, and the Powertrain also one of the main branch ( 9 ) branching off side branch ( 10 ), in which the hydrodynamic retarder ( 13 ) and the electric machine ( 14 ), wherein in the branch of the secondary branch ( 10 ) from the main branch ( 9 ) a separating clutch ( 16 ) is provided. Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang einen Antriebsmotor (1), ein dem Antriebsmotor (1) im Antriebsleistungsfluss nachgeschaltetes Getriebe (2) und vom Antriebsmotor (1) über das Getriebe (2), insbesondere Automatgetriebe, automatisiertes Schaltgetriebe oder manuelles Schaltgetriebe, angetriebene Antriebsräder (7) aufweist, wobei der Antriebsleistungsfluss vom Antriebsmotor (1) zu den Antriebsrädern (7) über einen Hauptzweig (9) des Antriebsstranges geführt ist, und der Antriebsstrang ferner einen vom Hauptzweig (9) abzweigenden Nebenzweig (10) aufweist, in welchem der hydrodynamische Retarder (13) und die elektrische Maschine (14) positioniert sind, wobei in der Abzweigung des Nebenzweigs (10) vom Hauptzweig (9) oder im Nebenzweig (10) in Richtung des Antriebsleistungsflusses vor dem Retarder (13) und der elektrischen Maschine (14) insbesondere eine oder mehrere Übersetzungen ins Schnelle (11, 15) vorgesehen ist/sind.Drive train according to one of claims 1 to 9, characterized in that the drive train is a drive motor ( 1 ), a drive motor ( 1 ) in the drive power flow downstream transmission ( 2 ) and the drive motor ( 1 ) via the gearbox ( 2 ), in particular automatic transmissions, automated manual transmissions or manual transmissions, driven drive wheels ( 7 ), wherein the drive power flow from the drive motor ( 1 ) to the drive wheels ( 7 ) over a main branch ( 9 ) of the drive train is guided, and the drive train further from the main branch ( 9 ) branching off side branch ( 10 ), in which the hydrodynamic retarder ( 13 ) and the electric machine ( 14 ), wherein in the branch of the secondary branch ( 10 ) from the main branch ( 9 ) or in the secondary branch ( 10 ) in the direction of the drive power flow in front of the retarder ( 13 ) and the electric machine ( 14 ), in particular one or more translations into the fast ( 11 . 15 ) is / are provided.
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