DE102014226217A1

DE102014226217A1 - Motor vehicle drive train with switchable retarder

Info

Publication number: DE102014226217A1
Application number: DE102014226217.8A
Authority: DE
Inventors: Werner Adams
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2016-06-16
Also published as: CN205503909U

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugantriebsstrang – mit einem Antriebsmotor und einem diesem im Antriebsleistungsfluss nachgeschalteten Getriebe, über welches Antriebsleistung vom Antriebsmotor auf Fahrzeugräder übertragbar ist; – mit einem hydrodynamische Retarder, der einen Rotor aufweist, welcher mittels einer unsynchronisierten ersten Schaltkupplung an eine Getriebewelle ankoppelbar und von dieser abkoppelbar ist; wobei – die Getriebewelle vom Antriebsmotor und den Fahrzeugrädern abkoppelbar ist. Der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugantriebsstrang ist dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebewelle eine Bremsvorrichtung zugeordnet ist, mittels welcher die Getriebewelle im vom Antriebsmotor und den Fahrzeugrädern abgekoppelten Zustand abbremsbar ist.The invention relates to a motor vehicle drive train - with a drive motor and a downstream in the drive power flow transmission, via which drive power from the drive motor to vehicle wheels is transferable; - With a hydrodynamic retarder having a rotor which can be coupled by means of an unsynchronized first clutch to a transmission shaft and decoupled from this; wherein - the transmission shaft from the drive motor and the vehicle wheels can be decoupled. The motor vehicle drive train according to the invention is characterized in that the transmission shaft is associated with a braking device, by means of which the transmission shaft can be braked in the decoupled from the drive motor and the vehicle wheels state.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem zuschaltbaren, das heißt wahlweise in den Antriebsleistungsfluss des Kraftfahrzeugantriebsstrangs schaltbaren hydrodynamischen Retarder, im Einzelnen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to a motor vehicle drive train with a shiftable, that is selectively switchable in the drive power flow of the motor vehicle drive train hydrodynamic retarder, in detail according to the preamble of claim 1.

Hydrodynamische Retarder werden seit vielen Jahrzehnten zusätzlich zu den Betriebsbremsen in Kraftfahrzeugantriebssträngen zur Abbremsung des Kraftfahrzeugs, insbesondere Nutzfahrzeugs, vorgesehen. Solche hydrodynamischen Retarder bieten den Vorteil, dass sie verschleißfrei arbeiten. Hydrodynamic retarders are provided for many decades in addition to the service brakes in motor vehicle drive trains to decelerate the motor vehicle, in particular commercial vehicle. Such hydrodynamic retarders offer the advantage that they work wear-free.

Ein Nachteil bekannter hydrodynamischer Retarder, deren Rotor stets in Triebverbindung mit dem übrigen Kraftfahrzeugantriebsstrang steht, das heißt deren Rotor stets umlaufend angetrieben wird, auch wenn gerade keine Bremsanforderung an den hydrodynamischen Retarder gerichtet wird, liegt darin, dass diese auch in diesem sogenannten Nichtbremsbetriebszustand ein Restbremsmoment erzeugen, das zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch des im Kraftfahrzeugantriebsstrang vorgesehenen Antriebsmotors führt. So erfolgt das Ausschalten des hydrodynamischen Retarders bei solchen Retardern mit stets angetriebenem Rotor nämlich dadurch, dass in einem Übergang vom Bremsbetrieb zum Nichtbremsbetrieb der Arbeitsraum des hydrodynamischen Retarders vollständig oder bis auf eine vorgegebene Restarbeitsmediummenge vom Arbeitsmedium entleert wird und somit die Drehmomentübertragung vom angetriebenen Rotor, auch als Primärrad bezeichnet, auf den Stator oder im Falle eines Gegenlaufretarders auf den entgegengesetzt zum Rotor angetriebenen Gegenlaufrotor, auch Sekundärrad genannt, im Wesentlichen unterbrochen wird. Jedoch bewirkt eine Verwirbelung von Luft und/oder Restarbeitsmedium im Arbeitsraum auch im Nichtbremsbetrieb eine verbleibende Abbremsung des Rotors.A disadvantage of known hydrodynamic retarder, the rotor is always in drive connection with the rest of the motor vehicle drive train, that is, the rotor is always driven circumferentially, even if no braking request is directed to the hydrodynamic retarder, is that this also in this so-called non-braking operating condition a residual braking torque generate, which leads to an increased fuel consumption of the motor drive train provided in the drive motor. Thus, the deactivation of the hydrodynamic retarder in such retarders with always driven rotor namely namely that is emptied in a transition from braking to non-braking operation of the working space of the hydrodynamic retarder completely or up to a predetermined residual working fluid from the working fluid and thus the torque transmission from the driven rotor, too referred to as the primary wheel, on the stator or in the case of a Gegenlaufretarders on the opposite to the rotor driven counter rotating rotor, also called secondary, is substantially interrupted. However, a turbulence of air and / or residual working fluid in the working space, even in non-braking operation causes a residual deceleration of the rotor.

Gemäß einer Ausführungsform von Kraftfahrzeugantriebssträngen mit hydrodynamischen Retardern, wie sie die vorliegenden Erfindung betrifft, wird daher beim Übergang vom Bremsbetrieb zum Nichtbremsbetrieb der Rotor des hydrodynamischen Retarders mechanisch vom Antriebsleistungsfluss des Kraftfahrzeugantriebsstrangs abgekuppelt. Umgekehrt, wenn eine Bremsanforderung zum Einschalten des hydrodynamischen Retarders vom Fahrzeugführer oder einem Fahrerassistenzsystem vorgegeben wird, wird der Rotor des hydrodynamischen Retarders, in der Regel vor dem Befüllen des Arbeitsraums mit Arbeitsmedium, wieder an den Antriebsleistungsfluss im Kraftfahrzeugantriebsstrang angekuppelt und dadurch beschleunigt. Aufgrund des Drehzahlunterschieds zwischen der den Rotor antreibenden Welle auf der einen Seite der den Rotor zuschaltenden Schaltkupplung und dem zu Beginn noch stillstehenden Rotor auf der anderen Seite der Schaltkupplung ist eine Synchronisation der Drehzahlen der beiden Kupplungshälften erforderlich, bevor die Schaltkupplung durchgeschaltet werden kann. Dazu ist beispielsweise eine Synchronisiereinrichtung in Konusbauweise oder insbesondere in Lamellenbauweise erforderlich, die aufwändig und teuer ist.According to one embodiment of motor vehicle drive trains with hydrodynamic retarders, as it relates to the present invention, therefore, the transition from braking operation to non-braking operation of the rotor of the hydrodynamic retarder is mechanically disconnected from the drive power flow of the motor vehicle drive train. Conversely, when a braking request for switching on the hydrodynamic retarder is given by the driver or a driver assistance system, the rotor of the hydrodynamic retarder, usually before filling the working space with working fluid, again coupled to the drive power flow in the motor vehicle drive train and thereby accelerated. Due to the difference in rotational speed between the shaft driving the rotor on one side of the clutch engaging the rotor and the still stationary rotor on the other side of the clutch synchronization of the rotational speeds of the two coupling halves is required before the clutch can be switched through. For this purpose, for example, a synchronizer in cone construction or in particular in lamellar construction is required, which is complicated and expensive.

EP 1 590 220 B1 schlägt bei einem Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem abkoppelbaren hydrodynamischen Retarder vor, auf die aufwändige und teure Synchronisiereinrichtung zu verzichten, indem der Rotor des hydrodynamischen Retarders erst dann an eine Getriebewelle eines dem Antriebsmotor im Leistungsfluss nachgeschalteten Getriebes mittels einer unsynchronisierten Klauenkupplung angekuppelt wird, wenn die Getriebewelle von alleine die notwendige Synchrondrehzahl erreicht hat. Hierzu wird nach Anforderung einer Zuschaltung des hydrodynamischen Retarders die Getriebewelle antriebsseitig und abtriebsseitig vom Antriebsleistungsfluss im Kraftfahrzeugantriebsstrang abgekoppelt, sodass die Getriebewelle langsam austrudelt und die unsynchronisierte Klauenkupplung zum Rotor des Retarders wird erst dann durchgeschaltet, wenn sich die Drehzahl der Getriebewelle in Abhängigkeit ihrer Trägheit und von Reibungskräften selbsttätig auf die notwendige kleinere Drehzahl abgebremst hat. Im Extremfall kann dies bedeuten, dass vor einem Ankoppeln des Rotors des Retarders zunächst gewartet wird, bis die Getriebewelle die Drehzahl Null erreicht hat, das heißt stillsteht oder nahezu stillsteht, bevor die Klauenkupplung geschlossen wird. EP 1 590 220 B1 suggests in a motor vehicle drive train with a decoupled hydrodynamic retarder to dispense with the complex and expensive synchronizer by the rotor of the hydrodynamic retarder is coupled to a transmission shaft of the drive motor downstream in power flow transmission by means of an unsynchronized claw coupling only when the transmission shaft by itself has reached the necessary synchronous speed. For this purpose, after requesting a connection of the hydrodynamic retarder, the transmission shaft on the drive side and output side decoupled from the drive power flow in the motor vehicle drive train, so that the transmission shaft slows down and the unsynchronisierten claw coupling to the rotor of the retarder is only turned on when the speed of the gear shaft depending on their inertia and of Friction forces automatically slowed down to the necessary lower speed. In extreme cases, this may mean that, before the rotor of the retarder is coupled in, it is first waited until the transmission shaft has reached zero speed, that is to say it is stationary or nearly stationary, before the dog clutch is closed.

Wenn man bedenkt, dass nach dem Schließen der Klauenkupplung in der Regel noch eine gewisse Zeitspanne zum Befüllen des Arbeitsraumes des Retarders mit dem Arbeitsmedium erforderlich ist, bevor der hydrodynamische Retarder das gewünschte Bremsmoment zur Verfügung stellt, so führt der in der EP 1 590 220 B1 vorgeschlagene Aufbau eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs in der Praxis dazu, dass die Wirkung des hydrodynamischen Retarders nach Ausgabe des Einschaltbefehls erst stark verzögert eintritt.If one considers that after closing the jaw clutch usually still a certain amount of time for filling the working space of the retarder with the working fluid is required before the hydrodynamic retarder provides the desired braking torque, so leads in the EP 1 590 220 B1 proposed construction of a motor vehicle drive train in practice to the fact that the effect of the hydrodynamic retarder after issuance of the switch-on only greatly delayed occurs.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftfahrzeugantriebsstrang der eingangs dargestellten Art mit abkoppelbarem hydrodynamischen Retarder anzugeben, der zwar die Vorteile der Abkoppelbarkeit und der Vermeidung einer Synchronisiereinrichtung der genannten Art nutzt, jedoch zugleich den Nachteil der Einschaltverzögerung des Bremsmomentes vermeidet.The present invention has for its object to provide a motor vehicle drive train of the type described with decoupled hydrodynamic retarder, although the advantages of decoupling and avoiding a synchronizer of the type mentioned, but at the same time avoids the disadvantage of the on-delay of the braking torque.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Kraftfahrzeugantriebsstrang 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 motor vehicle drive train with the features of claim 1. In the dependent claims advantageous and particularly expedient embodiments of the invention are given.

Ein erfindungsgemäßer Kraftfahrzeugantriebsstrang weist einen Antriebsmotor und einen diesem im Antriebsleistungsfluss nachgeschaltetes Getriebe auf. Über das Getriebe ist Antriebsleistung vom Antriebsmotor auf Fahrzeugräder des Kraftfahrzeugs, das mit dem Kraftfahrzeugantriebsstrang angetrieben wird, übertragbar.An inventive motor vehicle drive train has a drive motor and a transmission downstream of it in the drive power flow. Drive power from the drive motor to vehicle wheels of the motor vehicle, which is driven by the motor vehicle drive train, can be transmitted via the transmission.

Ferner ist ein hydrodynamischer Retarder vorgesehen, der einen Rotor aufweist, welcher mittels einer unsynchronisierten Schaltkupplung an eine Getriebewelle ankoppelbar und mittels dieser Schaltkupplung auch von der Getriebewelle abkoppelbar ist. Die Schaltkupplung wird vorliegend als erste Schaltkupplung bezeichnet, wenngleich diese, wie nachfolgend noch beschrieben werden wird, auch mit anderen Schaltkupplungen integrierbar ist.Further, a hydrodynamic retarder is provided which has a rotor which can be coupled by means of an unsynchronized clutch to a transmission shaft and by means of this clutch also from the transmission shaft can be decoupled. The clutch is referred to herein as the first clutch, although these, as will be described below, also with other clutches can be integrated.

Selbstverständlich weist der hydrodynamische Retarder neben dem Rotor einen Stator oder einen Gegenlaufrotor auf, um gemeinsam mit dem Rotor einen mit einem Arbeitsmedium, beispielsweise Öl oder Wasser oder einem Wassergemisch, befüllbaren Arbeitsraum auszubilden, in welchem über eine hydrodynamische Kreislaufströmung des Arbeitsmediums Antriebsleistung beziehungsweise Bremsmoment vom Rotor auf den Stator beziehungsweise vom Rotor auf den Gegenlaufrotor übertragbar ist, um dadurch den Rotor hydrodynamisch abzubremsen.Of course, the hydrodynamic retarder next to the rotor on a stator or a counter rotor to form together with the rotor filled with a working fluid, such as oil or water or a water mixture, working space in which a hydrodynamic circulation flow of the working fluid drive power or braking torque from the rotor can be transferred to the stator or from the rotor to the counter rotor to thereby brake the rotor hydrodynamically.

Erfindungsgemäß ist die Getriebewelle in einem Betriebszustand sowohl von dem Antriebsmotor als auch von den Fahrzeugrädern abkoppelbar, damit sich die Drehzahl der Getriebewelle unabhängig von der Drehzahl des Antriebsmotors und der Fahrzeugräder reduzieren kann, um durch Schließen der unsynchronisierten ersten Schaltkupplung den Rotor des Retarders an diese Getriebewelle anzukoppeln.According to the transmission shaft in an operating state can be decoupled from both the drive motor and the vehicle wheels, so that the speed of the transmission shaft can reduce independently of the speed of the drive motor and the vehicle wheels, by closing the unsynchronized first clutch, the rotor of the retarder to this transmission shaft to dock.

Um nun den Zeitraum zwischen der Bremsmomentanforderung, das heißt zwischen dem Einschaltbefehl des hydrodynamischen Retarders durch einen Fahrzeugführer oder ein Fahrerassistenzsystem, und dem Vorliegen des angeordneten Bremsmomentes erheblich zu reduzieren, ist der Getriebewelle, an welche der hydrodynamische Retarder mittels der ersten unsynchronisierten Schaltkupplung zumindest mittelbar ankoppelbar ist, eine Bremsvorrichtung zugeordnet, mittels welcher diese Getriebewelle im vom Antriebsmotor und den Fahrzeugrädern abgekoppelten Zustand abbremsbar ist. Durch diese kostengünstig herstellbare und effektive Maßnahme, die ohne aufwändige und teure Synchronelemente auskommt, kann die Getriebewelle gezielt schnell auf die gewünschte Synchrondrehzahl zum Schließen der ersten Schaltkupplung gebracht werden, wobei diese Synchrondrehzahl den Wert Null oder einen Wert größer als Null aufweisen kann.In order to significantly reduce the period between the braking torque request, ie between the switch-on command of the hydrodynamic retarder by a driver or a driver assistance system, and the presence of the arranged braking torque, the transmission shaft to which the hydrodynamic retarder by means of the first unsynchronized clutch at least indirectly coupled is associated with a braking device by means of which this transmission shaft is decelerated in the decoupled from the drive motor and the vehicle wheels state. By this cost-effectively producible and effective measure that does not require expensive and expensive synchronous elements, the transmission shaft can be targeted quickly brought to the desired synchronous speed to close the first clutch, said synchronous speed may have the value zero or a value greater than zero.

Die Bremseinrichtung kann als einfache Reibbremse, beispielsweise Scheibenbremse, Lamellenbremse, elektromagnetische oder elektrodynamische Bremse, ausgeführt sein. Diese Aufzählung ist nur beispielhaft zu verstehen.The braking device may be designed as a simple friction brake, for example disc brake, multi-disc brake, electromagnetic or electrodynamic brake. This list is only to be understood as an example.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Getriebewelle, an welche der Rotor des hydrodynamischen Retarders mittels der unsynchronisierten ersten Schaltkupplung ankoppelbar ist, eine Getriebeeingangswelle, die mittels einer zweiten Schaltkupplung unmittelbar oder mittels wenigstens einer Schaltstufe mit einer Getriebehauptwelle und/oder mit einer Getriebeabtriebswelle verbindbar ist. Durch diese zweite Schaltkupplung oder die wenigstens eine Schaltstufe kann nun die Abkopplung der Getriebewelle von den Fahrzeugrädern bewirkt werden.According to one embodiment of the invention, the transmission shaft to which the rotor of the hydrodynamic retarder can be coupled by means of the unsynchronized first clutch, a transmission input shaft which is connectable by means of a second clutch directly or by means of at least one switching stage with a transmission main shaft and / or with a transmission output shaft. By this second clutch or the at least one switching stage, the decoupling of the transmission shaft can now be effected by the vehicle wheels.

Wenn vorliegend von Schaltstufe die Rede ist, so soll dieser Begriff jegliche Einrichtung umfassen, mittels welcher das Drehzahlverhältnis zwischen einem Eingang der Schaltstufe und einem Ausgang der Schaltstufe veränderbar ist, um so verschiedene Gänge im Getriebe darzustellen. Eine solche Schaltstufe muss nicht die einzige Schaltstufe im Getriebe sein, sondern kann mit anderen Schaltstufen beziehungsweise Gangwechseleinrichtungen zusammenarbeiten. Neben dem Verändern des Drehzahlverhältnisses zwischen dem Eingang und dem Ausgang in einzelnen diskreten Stufen kann gemäß einer Ausführungsform auch eine kontinuierliche Veränderung erfolgen. In the present case of switching stage, so this term is intended to include any means by which the speed ratio between an input of the switching stage and an output of the switching stage is variable, so as to represent different gears in the transmission. Such a shift stage need not be the only shift stage in the transmission, but may cooperate with other shift stages or gear change devices. In addition to changing the speed ratio between the input and the output in individual discrete stages, according to one embodiment, a continuous change can also take place.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Getriebewelle hingegen eine Getriebehauptwelle, die mittels einer dritten Schaltkupplung unmittelbar oder mittels wenigstens einer Schaltstufe mit einer Getriebeabtriebswelle verbindbar ist, und die Abkopplung der Getriebewelle von den Fahrzeugrädern wird durch die dritte Schaltkupplung oder die genannte wenigstens eine Schaltstufe bewirkt. Wenn vorliegend von dritter Schaltkupplung die Rede ist, so dient diese Bezeichnung der exakten Identifizierung der Kupplungsfunktion der dritten Schaltkupplung. Dies bedeutet jedoch nicht zwingend, dass neben der dritten Schaltkupplung auch die zweite Schaltkupplung vorgesehen sein muss. Vielmehr kann die dritte Schaltkupplung auch ohne die zweite Schaltkupplung allein zusammen mit der ersten Schaltkupplung vorgesehen sein, wobei gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die zweite Schaltkupplung oder die dritte Schaltkupplung mit der ersten Schaltkupplung zu einer gemeinsamen Schaltkupplung integriert sind, das heißt, dass diese gemeinsame Schaltkupplung die Funktionen der beiden integrierten Kupplungen aufweist.According to another embodiment of the invention, however, the transmission shaft is a transmission main shaft which is connectable by means of a third clutch directly or by means of at least one switching stage with a transmission output shaft, and the decoupling of the transmission shaft of the vehicle wheels is effected by the third clutch or said at least one switching stage , If in the present case of third clutch is mentioned, so this name is the exact identification of the coupling function of the third clutch. However, this does not necessarily mean that in addition to the third clutch and the second clutch must be provided. Rather, the third clutch can be provided alone without the second clutch together with the first clutch, wherein according to an advantageous embodiment of the invention, the second clutch or the third clutch are integrated with the first clutch to a common clutch, that is, this common clutch has the functions of the two integrated clutches.

Eine solche gemeinsame Schaltkupplung kann vorteilhaft wenigstens drei Schaltstellungen aufweisen, nämlich eine erste Schaltstellung, in welcher die Getriebewelle an die Fahrzeugräder gekoppelt ist und der Rotor des hydrodynamischen Retarders von der Getriebewelle abgekoppelt ist, ferner eine zweite Schaltstellung, in welcher die Getriebewelle von den Fahrzeugrädern abgekoppelt ist und der Rotor des hydrodynamischen Retarders von der Getriebewelle abgekoppelt ist, und eine dritte Schaltstellung, in welcher die Getriebewelle von den Fahrzeugrädern abgekoppelt ist und der Rotor des hydrodynamischen Retarders an die Getriebewelle angekoppelt ist. In der ersten Schaltstellung kann somit Antriebsleistung von der Getriebewelle auf die Fahrzeugräder übertragen werden, im sogenannten Traktionsbetrieb des Kraftfahrzeugs, oder in einem sogenannten Schubbetrieb, in welchem der Antriebsmotor als Bremse wirkt und vom Kraftfahrzeugantriebsstrang mitgeschleppt mit, von den Fahrzeugrädern auf die Getriebewelle. Such a common clutch can advantageously have at least three shift positions, namely a first shift position, in which the transmission shaft is coupled to the vehicle wheels and the rotor of the hydrodynamic retarder is decoupled from the transmission shaft, also a second shift position, in which the transmission shaft decoupled from the vehicle wheels is and the rotor of the hydrodynamic retarder is decoupled from the transmission shaft, and a third shift position in which the transmission shaft is decoupled from the vehicle wheels and the rotor of the hydrodynamic retarder is coupled to the transmission shaft. In the first switching position thus driving power can be transmitted from the transmission shaft to the vehicle wheels, in the so-called traction mode of the motor vehicle, or in a so-called push operation, in which the drive motor acts as a brake and entrained by the motor vehicle drive train, from the vehicle wheels to the transmission shaft.

Die zweite Schaltstellung ist eine Neutralstellung, in der die Antriebsleistungsübertragung zwischen der Getriebewelle und den Fahrzeugrädern unterbrochen ist, bevor der hydrodynamische Retarder zugeschaltet wurde, sodass in Kombination mit einer Unterbrechung der Antriebsleistungsübertragung zwischen dem Antriebsmotor und der Getriebewelle die Drehzahl der Getriebewelle auf die Synchrondrehzahl zum Zuschalten des hydrodynamischen Retarders beziehungsweise zum Schließen der ersten Schaltkupplung reduziert werden kann.The second shift position is a neutral position in which the drive power transmission between the transmission shaft and the vehicle wheels is interrupted before the hydrodynamic retarder has been engaged, so that in combination with an interruption of the drive power transmission between the drive motor and the transmission shaft, the speed of the transmission shaft to the synchronous speed for connection of the hydrodynamic retarder or to close the first clutch can be reduced.

Wenn die Synchrondrehzahl erreicht wurde, kann in die dritte Schaltstellung geschaltet werden und damit der hydrodynamische Retarder an die Getriebewelle angekoppelt werden. When the synchronous speed has been reached, it is possible to shift into the third switching position and thus couple the hydrodynamic retarder to the transmission shaft.

Vorteilhaft weist die gemeinsame Schaltkupplung nun eine vierte Schaltstellung auf, in welcher die Getriebewelle sowohl an die Fahrzeugräder angekoppelt ist als auch der hydrodynamische Retarder an die Getriebewelle angekoppelt ist, sodass mit dem hydrodynamischen Retarder über die Getriebewelle das Fahrzeug abgebremst werden kann, insbesondere in einem Schubbetrieb des Antriebsmotors.Advantageously, the common clutch now has a fourth shift position, in which the transmission shaft is coupled to both the vehicle wheels and the hydrodynamic retarder is coupled to the transmission shaft, so that the vehicle can be braked with the hydrodynamic retarder via the transmission shaft, especially in a coasting operation of the drive motor.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Bremsvorrichtung, mittels welcher die Getriebewelle abgebremst werden kann, unmittelbar auf der Getriebewelle vorgesehen. Beispielsweise trägt die Getriebewelle die Primärseite der Bremsvorrichtung, wobei die Primärseite beispielsweise eine Bremsscheibe oder Bremslamellen oder bei einer elektromagnetischen oder elektrodynamischen Bremsvorrichtung Magnete und/oder Wicklungen beziehungsweise Spulen umfassen kann.According to one embodiment of the invention, the braking device, by means of which the transmission shaft can be braked, provided directly on the transmission shaft. For example, the gear shaft carries the primary side of the brake device, wherein the primary side may include, for example, a brake disc or brake discs or in an electromagnetic or electrodynamic braking device magnets and / or windings or coils.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Bremsvorrichtung auf einer mit der abzubremsenden Getriebewelle in Triebverbindung stehenden Welle, insbesondere auf einer Vorgelegewelle des Getriebes, vorgesehen. Zur Ausgestaltung der Bremsvorrichtung gilt das zuvor Gesagte.According to an alternative embodiment of the invention, the brake device is provided on a standing with the braked gear shaft drive connection shaft, in particular on a countershaft of the transmission. For the embodiment of the braking device, the above applies.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Sekundärseite der Bremsvorrichtung an einem ortsfesten Bauteil, insbesondere dem Getriebegehäuse, abgestützt ist, um Drehmoment, das als Reaktionsmoment aus der Abbremsung der Getriebewelle resultiert, in das Getriebegehäuse ableiten zu können. Demnach ist wenigstens eine sogenannte Drehmomentstütze vorgesehen. Alternativ kann die Sekundärseite der Bremsvorrichtung auch im Getriebegehäuse gelagert, das heißt von diesem getragen werden.One embodiment provides that the secondary side of the brake device is supported on a stationary component, in particular the transmission housing, in order to be able to derive torque, which results as a reaction torque from the deceleration of the transmission shaft, into the transmission housing. Accordingly, at least one so-called torque arm is provided. Alternatively, the secondary side of the brake device can also be mounted in the transmission housing, that is, be carried by this.

Die erste Schaltkupplung zum Ankoppeln und Abkoppeln des Rotors des hydrodynamischen Retarders, die als unsynchronisierte Schaltkupplung ausgeführt ist, kann insbesondere als Klauenkupplung ausgeführt sein. The first clutch for coupling and uncoupling of the rotor of the hydrodynamic retarder, which is designed as an unsynchronized clutch, can be designed in particular as a dog clutch.

Wenn zwischen dem Antriebsmotor und der Getriebewelle, an welche der Rotor des hydrodynamischen Retarders mittels der ersten Schaltkupplung zumindest mittelbar ankuppelbar ist, eine Trennkupplung vorgesehen ist, so kann diese Trennkupplung beispielsweise als automatisierte Reibkupplung ausgeführt sein. If a separating clutch is provided between the drive motor and the transmission shaft, to which the rotor of the hydrodynamic retarder can be coupled at least indirectly by means of the first clutch, then this separating clutch can be designed, for example, as an automated friction clutch.

Der hydrodynamische Retarder kann ein von der Getriebeeingangsdrehzahl, das heißt von der Drehzahl der Getriebeeingangswelle, abhängiger Primärretarder sein. Da die Getriebeeingangswelle vom Antriebsmotor angetrieben wird und in der Regel mit derselben Drehzahl wie die Abtriebswelle, insbesondere Kurbelwelle des Antriebsmotors, wenn dieser als Verbrennungsmotor ausgeführt ist, umläuft, wird bei einer solchen Ausführungsform der Rotor des hydrodynamischen Retarders auch in Abhängigkeit der Drehzahl des Antriebsmotors angetrieben.The hydrodynamic retarder may be a primary retarder dependent on the transmission input speed, that is, the speed of the transmission input shaft. Since the transmission input shaft is driven by the drive motor and generally rotates at the same speed as the output shaft, in particular the crankshaft of the drive motor, if this is designed as an internal combustion engine, in such an embodiment, the rotor of the hydrodynamic retarder is also driven in dependence on the rotational speed of the drive motor ,

Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann der hydrodynamische Retarder als sogenannter Sekundärretarder ausgeführt sein, das heißt sein Rotor läuft in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs beziehungsweise in Abhängigkeit der Drehzahl einer Getriebeabtriebswelle um.According to an alternative embodiment, the hydrodynamic retarder can be designed as a so-called secondary retarder, that is to say its rotor rotates as a function of the travel speed of the motor vehicle or as a function of the rotational speed of a transmission output shaft.

Gemäß einer besonders günstigen Ausführungsform der Erfindung ist der Rotor des hydrodynamischen Retarders gegenüber der Getriebeeingangswelle, der Getriebehauptwelle und/oder der Getriebeabtriebswelle ins Schnelle übersetzt. Hierfür kann eine sogenannte Hochtreiberstufe vorgesehen sein, insbesondere wenn der hydrodynamische Retarder auf einem Nebenabtrieb des Getriebes angeordnet ist.According to a particularly favorable embodiment of the invention, the rotor of the hydrodynamic retarder with respect to the transmission input shaft, the transmission main shaft and / or the Transmission output shaft translated quickly. For this purpose, a so-called Hochtreiberstufe be provided, in particular when the hydrodynamic retarder is arranged on a power take-off of the transmission.

Durch die Erfindung ist es möglich, bei einer Ausgestaltung, wie sie grundsätzlich hinsichtlich des Grundaufbaus der EP 1 590 220 B1 entspricht, durch gezieltes Abbremsen der Getriebewelle, anstelle des Abwartens, bis die Getriebewelle von selbst durch Austrudeln die gewünschte Synchrondrehzahl für die Schaltkupplung zum Ankoppeln des Rotors des hydrodynamischen Retarders erreicht hat, die Ansprechzeit des hydrodynamischen Retarders erheblich zu verkürzen. By the invention it is possible, in an embodiment, as they basically with respect to the basic structure of EP 1 590 220 B1 corresponds, by deliberately slowing down the transmission shaft, instead of waiting until the transmission shaft has reached the desired synchronous speed for the clutch for coupling the rotor of the hydrodynamic retarder by itself by tumbling, to shorten the response time of the hydrodynamic retarder considerably.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren exemplarisch erläutert werden.The invention will be explained by way of example with reference to exemplary embodiments and the figures.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Getriebes im Fahrzeug; 1 a schematic representation of a transmission in the vehicle;

2 eine erste Anordnung eines Primärretarders; 2 a first arrangement of a primary retarder;

3 eine zweite Anordnung eines Primärretarders; 3 a second arrangement of a primary retarder;

4 eine erste Anordnung eines Sekundärretarders; 4 a first arrangement of a secondary retarder;

5 eine erste Anordnung eines Sekundärretarders; 5 a first arrangement of a secondary retarder;

6 eine Schaltkupplung nach 4 und 5; und 6 a clutch after 4 and 5 ; and

7 eine Anordnung mit Bereichsgruppengetriebe 7 an arrangement with range group transmission

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 2 mit einem Antriebsmotor 4, der über eine Trennkupplung 6 mit einem Getriebe 8 verbunden ist und bei geschlossener Trennkupplung 6 Antriebsleistung auf der Primärseite über eine hier nicht näher dargestellte Getriebeeingangswelle in das Getriebe einspeist. Das Getriebe 8 ist über eine Abtriebswelle 10, insbesondere in Form einer Gelenkwelle, mit einem Differenzial 12 verbunden, das über je eine Halbachse 14 ein Fahrzeugrad 16 antreibt. Die Trennkupplung 6, die in der Regel als Reibkupplung, insbesondere automatisierte Reibkupplung ausgeführt ist, wird von einem Aktuator 18 betätigt, der über eine Signalleitung 20 mit einer Steuerung 22 verbunden ist. Das Getriebe 8 wird von einem Getriebesteller 24 betätigt, der auf dem Gehäuse 60 des Getriebes 8 angeordnet ist und der über eine Leitung 28 mit der Steuerung 22 verbunden ist.The 1 shows a schematic representation of a vehicle 2 with a drive motor 4 that has a disconnect clutch 6 with a gear 8th is connected and closed disconnect 6 Drive power feeds on the primary side via a transmission input shaft, not shown here in the transmission. The gear 8th is via an output shaft 10 , in particular in the form of a propeller shaft, with a differential 12 connected, which each have a semi-axis 14 a vehicle wheel 16 drives. The separating clutch 6 , which is usually designed as a friction clutch, in particular automated friction clutch, is powered by an actuator 18 operated, via a signal line 20 with a controller 22 connected is. The gear 8th is from a transmission actuator 24 pressed on the case 60 of the transmission 8th is arranged and the over a line 28 with the controller 22 connected is.

Die 2 erlaubt einen Blick in das Getriebe 8 mit einer ersten erfindungsgemäßen Anordnung. Mit der Trennkupplung 6 verbunden ist eine Getriebeeingangswelle 30 des Getriebes 8, auf der ein Zahnrad 32 drehbar angeordnet ist, das mit einer ersten Schaltkupplung 34, die als Klauenkupplung ausgebildet ist, mit der Getriebeeingangswelle 30 verbindbar ist. Eine zweite Schaltkupplung 36 kann eine Getriebehauptwelle 38 des Getriebes 8 entweder mit einem Zahnrad 40 oder mit einem Zahnrad 42 drehfest verbinden. Das Zahnrad 40 ist fest an der Getriebeeingangswelle 30 angeordnet oder mit der Getriebeeingangswelle 30 aus einem Stück ausgebildet. Das Zahnrad 42 ist drehbar auf der Getriebehauptwelle 38 angeordnet. Beide Zahnräder 40 und 42 kämmen mit fest auf einer Vorgelegewelle 44 angeordneten Zahnrädern 46 und 48.The 2 allows a look into the transmission 8th with a first arrangement according to the invention. With the separating clutch 6 connected is a transmission input shaft 30 of the transmission 8th on which a gear 32 is rotatably arranged, with a first clutch 34 , which is designed as a dog clutch, with the transmission input shaft 30 is connectable. A second clutch 36 can a transmission main shaft 38 of the transmission 8th either with a gear 40 or with a gear 42 rotatably connect. The gear 40 is fixed to the transmission input shaft 30 arranged or with the transmission input shaft 30 formed from one piece. The gear 42 is rotatable on the transmission main shaft 38 arranged. Both gears 40 and 42 comb firmly on a countershaft 44 arranged gears 46 and 48 ,

Auf der Getriebeeingangswelle 30 ist ferner eine Bremsvorrichtung 77 angeordnet, mittels welcher die Getriebeeingangswelle 30 abbremsbar ist. Hierzu wird beispielsweise die Primärseite 79 der Bremsvorrichtung 77 von der Getriebeeingangswelle 30 getragen, wohingegen die Sekundärseite 81 ortsfest, beispielsweise am Getriebegehäuse 60 abgestützt oder von diesem getragen ist.On the transmission input shaft 30 is also a braking device 77 arranged, by means of which the transmission input shaft 30 can be braked. For this example, the primary page 79 the brake device 77 from the transmission input shaft 30 worn, whereas the secondary side 81 stationary, for example on the gear housing 60 supported or supported by this.

Das auf der Getriebeeingangswelle 30 angeordnete Zahnrad 32 kämmt mit einem Zahnrad 50, das auf einer Welle 52 angeordnet ist. Diese Welle 52 trägt auch den Rotor 54 des Retarders 56. Der Stator 58 des Retarders 56 ist am Getriebegehäuse 60 oder einem anderen stationären Bauteil drehfest abgestützt oder getragen.That on the transmission input shaft 30 arranged gear 32 combs with a gear 50 that on a wave 52 is arranged. This wave 52 also carries the rotor 54 of the retarder 56 , The stator 58 of the retarder 56 is on the gearbox 60 or another stationary component rotatably supported or supported.

Im nicht aktivierten Zustand des Retarders 56 ist die erste Schaltkupplung 34 offen. Die Welle 52 wird nicht angetrieben und der Rotor 54 des Retarder 56 steht still und erzeugt im ausgeschalteten Zustand keine Verluste. Bei der Aktivierung des Retarders 56 wird zunächst die Trennkupplung 6 zwischen dem Antriebsmotor 4 und dem Getriebe 8 geöffnet. Im Getriebe 8 wird die Drehmomentübertragung unterbrochen, was beispielsweise durch Öffnen der zweiten Schaltkupplung 36 geschieht, so dass das Getriebe in Neutral steht. Die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 30, die mit der Welle 52 und darüber mit dem Retarder 56 zu verbinden ist, reduziert sich aufgrund des mangelnden Antriebs der Getriebeeingangswelle 30 in Abhängigkeit der Trägheits- sowie Reibungskräfte. Erfindungsgemäß wird die Getriebeeingangswelle 30 nun, damit die Drehzahlreduzierung sehr rasch bis zur Synchrondrehzahl erfolgt, mittels der Bremsvorrichtung 77 abgebremst. Nach Erreichen einer für die Schaltung der ersten Schaltkupplung 34 zulässigen Drehzahl wird die erste Schaltkupplung 34 geschlossen und der Retarder 56, genauer dessen Rotor 54 mit der Getriebeeingangswelle 30 verbunden.In the non-activated state of the retarder 56 is the first clutch 34 open. The wave 52 is not driven and the rotor 54 of the retarder 56 stands still and generates no losses when switched off. When activating the retarder 56 First, the disconnect clutch 6 between the drive motor 4 and the transmission 8th open. In the transmission 8th the torque transmission is interrupted, which for example by opening the second clutch 36 happens so that the transmission is in neutral. The speed of the transmission input shaft 30 that with the shaft 52 and above with the retarder 56 to connect is reduced due to the lack of drive of the transmission input shaft 30 depending on inertia and friction forces. According to the invention, the transmission input shaft 30 now, so that the speed reduction takes place very quickly up to the synchronous speed, by means of the braking device 77 braked. After reaching one for the circuit of the first clutch 34 permissible speed becomes the first clutch 34 closed and the retarder 56 , more precisely its rotor 54 with the transmission input shaft 30 connected.

Die Trennkupplung 6 wird geschlossen und mit Hilfe der Trennkupplung 6 wird die Drehzahl des Retarders 56 und der mit ihm verbundenen Getriebeteile an die Drehzahl angepasst, die zu der aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit beziehungsweise zu den Fahrzeugzustandsbedingungen passt, wenn die Unterbrechung der Drehmomentübertragung wieder aufgehoben wird. Im Getriebe 8 wird anschließend der zur Fahrzeuggeschwindigkeit beziehungsweise zu den Fahrzeugzustandsbedingungen passende Gang, beispielsweise durch Schließen der zweiten Schaltkupplung 36, geschaltet und damit die Drehmomentübertragung und der Kraftfluss im Getriebe 8 wieder hergestellt.The separating clutch 6 is closed and with the help of the separating clutch 6 is the speed of the retarder 56 and the transmission parts connected to it are adapted to the speed that matches the current vehicle speed or to the vehicle state conditions when the interruption of the torque transmission is canceled again. In the transmission 8th is then the appropriate for vehicle speed or to the vehicle condition conditions gear, for example by closing the second clutch 36 , and thus the torque transmission and the power flow in the transmission 8th restored.

In der 3 ist eine Anordnung des Retarder 56 gezeigt, der unmittelbar auf der Getriebeeingangswelle 30 angeordnet ist. Hier wird über die erste Schaltkupplung 34 die Getriebeeingangswelle 30 direkt mit dem Rotor 54 des Retarders 56 verbunden.In the 3 is an arrangement of the retarder 56 shown directly on the transmission input shaft 30 is arranged. This is about the first clutch 34 the transmission input shaft 30 directly with the rotor 54 of the retarder 56 connected.

Ferner ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Bremsvorrichtung 77 nicht unmittelbar auf der abzubremsenden Getriebewelle, hier der Getriebeeingangswelle 30 angeordnet, sondern auf einer mit der Getriebeeingangswelle 30 in Triebverbindung stehenden Welle, hier der Vorgelegewelle 44. Die Primärseite 79 der Bremsvorrichtung 77 wird von der Vorgelegewelle 44 getragen, wohingegen die Sekundärseite 81 ortsfest, beispielsweise am Getriebegehäuse 60 abgestützt oder von diesem getragen ist. Somit kann die Getriebeeingangswelle 30, wenn die Bremsvorrichtung 77 betätigt wird, über die Vorgelegewelle 44 abgebremst werden. Gegebenenfalls ist hierfür die zweite Schaltkupplung 36 zu öffnen.Further, in this embodiment, the brake device 77 not directly on the gear shaft to be braked, here the transmission input shaft 30 arranged but on one with the transmission input shaft 30 in drive connection standing wave, here the countershaft 44 , The primary side 79 the brake device 77 gets off the countershaft 44 worn, whereas the secondary side 81 stationary, for example on the gear housing 60 supported or supported by this. Thus, the transmission input shaft 30 when the braking device 77 is actuated, via the countershaft 44 be slowed down. Optionally, this is the second clutch 36 to open.

Die in den 2 und 3 gezeigten Retarder sind Primärretarder, die sich in Abhängigkeit von der Drehzahl des Antriebsmotors 4 drehen. Demgegenüber zeigen die 4 und 5 Sekundärretarder, die in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit betrieben werden, da sie mit der Getriebeabtriebswelle 62 des Getriebes 8, der Abtriebswelle 10 und über das Differenzial 12 und die Halbachsen mit den Fahrzeugrädern 16 verbunden sind. Auf der Getriebeabtriebswelle 62 des Getriebes 8 ist eine dritte Schaltkupplung 64 angeordnet, die in 6 näher beschrieben wird. Auf der Getriebehauptwelle 38 des Getriebes 8 ist beim Ausführungsbeispiel gemäß der 4 ein Zahnrad 32 drehbar angeordnet, das mit einem Zahnrad 50 auf einer Welle 52 drehfest verbunden ist. Mit der Welle 52 ist der Rotor 54 des Retarders 56 verbunden, dem der am Getriebegehäuse 60 angeordnete Stator 58 zugeordnet ist.The in the 2 and 3 Retarders shown are Primärretarder, which depends on the speed of the drive motor 4 rotate. In contrast, the show 4 and 5 Secondary retarders, which operate as a function of vehicle speed, as they are with the transmission output shaft 62 of the transmission 8th , the output shaft 10 and about the differential 12 and the half-axles with the vehicle wheels 16 are connected. On the transmission output shaft 62 of the transmission 8th is a third clutch 64 arranged in 6 will be described in more detail. On the transmission main shaft 38 of the transmission 8th is in the embodiment according to the 4 a gear 32 rotatably arranged with a gear 50 on a wave 52 rotatably connected. With the wave 52 is the rotor 54 of the retarder 56 connected to that of the transmission housing 60 arranged stator 58 assigned.

Gemäß der 5 wird der Rotor 54 des Retarders 56 über die dritte Schaltkupplung 64 direkt von der Getriebehauptwelle 38 getragen.According to the 5 becomes the rotor 54 of the retarder 56 over the third clutch 64 directly from the transmission main shaft 38 carried.

Bei beiden in den 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispielen trägt die Getriebehauptwelle 38 die Bremsvorrichtung 77, mittels welcher die Drehzahl der Getriebehauptwelle 38 abbremsbar ist, um die dritte Schaltkupplung 64, in welche die erste Schaltkupplung 90 zum Ankoppeln des Retarders 56 integriert ist, in die Schaltstellung mit angekuppeltem Rotor 54 des Retarders 56 in eine Triebverbindung mit der Getriebehauptwelle 38 zu schalten.Both in the 4 and 5 The embodiments shown wear the transmission main shaft 38 the brake device 77 , By means of which the speed of the transmission main shaft 38 can be braked to the third clutch 64 , in which the first clutch 90 for coupling the retarder 56 is integrated, in the switching position with coupled rotor 54 of the retarder 56 in a drive connection with the transmission main shaft 38 to switch.

Mit der Trennkupplung 6 verbunden ist eine Getriebeeingangswelle 30 des Getriebes 8. Eine zweite Schaltkupplung 36 kann eine Getriebehauptwelle 38 des Getriebes 8 entweder mit einem Zahnrad 40 oder mit einem Zahnrad 42 drehfest verbinden. Das Zahnrad 40 ist fest an der Getriebeeingangswelle 30 angeordnet oder mit der Getriebeeingangswelle 30 aus einem Stück ausgebildet. Das Zahnrad 42 ist drehbar auf der Getriebehauptwelle 38 angeordnet. Beide Zahnräder 40 und 42 kämmen mit fest auf einer Vorgelegewelle 44 angeordneten Zahnrädern 46 und 48.With the separating clutch 6 connected is a transmission input shaft 30 of the transmission 8th , A second clutch 36 can a transmission main shaft 38 of the transmission 8th either with a gear 40 or with a gear 42 rotatably connect. The gear 40 is fixed to the transmission input shaft 30 arranged or with the transmission input shaft 30 formed from one piece. The gear 42 is rotatable on the transmission main shaft 38 arranged. Both gears 40 and 42 comb firmly on a countershaft 44 arranged gears 46 and 48 ,

In der 6 ist die dritte Schaltkupplung 64 näher beschrieben. Die Getriebeabtriebswelle 62 ist mit einer Kuppelverzahnung 66 versehen, ebenso weist die Getriebehauptwelle 38 eine Kuppelverzahnung 68 und das Zahnrad 32 eine Kuppelverzahnung 70 auf. Eine Schiebemuffe 72 ist mit einem Aktuator 74 verbunden und kann von diesem Aktuator 74 in vier unterschiedliche Position verstellt werden. Die Schiebemuffe weist eine unterbrochene Kuppelverzahnung 76 auf, die mit den Kuppelverzahnungen 66, 68 und 70 in Eingriff gebracht werden kann. In the 6 is the third clutch 64 described in more detail. The transmission output shaft 62 is with a dome toothing 66 provided, as well as the transmission main shaft 38 a dome toothing 68 and the gear 32 a dome toothing 70 on. A sliding sleeve 72 is with an actuator 74 connected and can by this actuator 74 be adjusted in four different position. The sliding sleeve has an interrupted coupling toothing 76 on top, with the dome gears 66 . 68 and 70 can be engaged.

In der 6 sind die vier Positionen nur zum besseren Verständnis übereinander dargestellt. Die Pos. 1 zeigt die Schiebemuffe 72 in einer Neutralposition, in der nur die Kuppelverzahnung 76 an der Schiebemuffe 72 und die Kuppelverzahnung 68 an der Getriebehauptwelle 38 in Eingriff steht. Die dritte Schaltkupplung 64 ist offen und der Retarder 56 befindet sich im nicht aktivierten Zustand. Die Welle 52 wird nicht angetrieben und der Rotor 54 des Retarder 56 steht still und erzeugt im ausgeschalteten Zustand keine Verluste. Bei der Aktivierung des Retarders 56 wird zunächst die Trennkupplung 6 zwischen dem Antriebsmotor 4 und dem Getriebe 8 geöffnet. Im Getriebe 8 wird die Drehmomentübertragung unterbrochen, was in dieser Anordnung durch die Neutralstellung der dritten Schaltkupplung 64 geschieht, sodass das Getriebe in Neutral steht. Die Drehzahl der Getriebehauptwelle 38, die mit der Welle 52 und darüber mit dem Retarder 56 zu verbinden ist, wird mit der Bremsvorrichtung 77 reduziert. Nach Erreichen einer für die Schaltung der dritten Schaltkupplung 64 zulässigen Drehzahl, was aufgrund der Bremsvorrichtung 77 schlagartig möglich ist, wird die dritte Schaltkupplung 64 geschlossen und der Retarder 56 mit der Getriebehauptwelle 38 verbunden. Dazu wird die Schiebemuffe 72 vom Aktuator 74 in der Zeichnungsebene der 6 nach links verschoben in die Position 2, sodass die Kuppelverzahnung 76 der Schiebemuffe 72 sowohl mit der Kuppelverzahnung 68 an der Getriebehauptwelle 38 als auch mit der Kuppelverzahnung 70 am Zahnrad 32 in Eingriff steht.In the 6 the four positions are shown on top of each other just for a better understanding. Pos. 1 shows the sliding sleeve 72 in a neutral position, in which only the dome gearing 76 on the sliding sleeve 72 and the dome toothing 68 at the transmission main shaft 38 engaged. The third clutch 64 is open and the retarder 56 is in the non-activated state. The wave 52 is not driven and the rotor 54 of the retarder 56 stands still and generates no losses when switched off. When activating the retarder 56 First, the disconnect clutch 6 between the drive motor 4 and the transmission 8th open. In the transmission 8th the torque transmission is interrupted, which in this arrangement by the neutral position of the third clutch 64 happens so that the transmission is in neutral. The speed of the transmission mainshaft 38 that with the shaft 52 and above with the retarder 56 To connect is with the brake device 77 reduced. After reaching one for the circuit of the third clutch 64 permissible speed, which due to the braking device 77 abruptly possible, is the third clutch 64 closed and the retarder 56 with the transmission main shaft 38 connected. This is the sliding sleeve 72 from the actuator 74 in the plane of the drawing 6 moved to the left in position 2, so the dome gearing 76 the sliding sleeve 72 both with the dome gearing 68 at the transmission main shaft 38 as well as with the dome toothing 70 on the gear 32 engaged.

Die Trennkupplung 6 wird geschlossen und mit Hilfe der Trennkupplung 6 wird die Drehzahl des Retarders 56 und der mit ihm verbundenen Getriebeteile an die Drehzahl angepasst, die zu der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit beziehungsweise zu den Fahrzeugzustandsbedingungen passt, wenn die Unterbrechung der Drehmomentübertragung wieder aufgehoben wird. Im Getriebe 8 ist dazu die Drehmomentübertragung zwischen Trennkupplung 6 und der dritten Schaltkupplung 64 gegeben. Im Getriebe 8 wird anschließend der zur Fahrzeuggeschwindigkeit beziehungsweise zu den Fahrzeugzustandsbedingungen passende Gang, beispielsweise durch die zweite Schaltkupplung 36, geschaltet oder beibehalten. Um die Drehmomentübertragung und den Kraftfluss im Getriebe 8 wieder durchgängig herzustellen, wird die Schiebemuffe 72 noch weiter nach links verschoben in die Pos. 3, sodass die Kuppelverzahnung 76 an der Schiebemuffe 72 mit allen Kuppelverzahnungen 66, 68 und 70 in Eingriff kommt und dadurch die Getriebehauptwelle 38, die Getriebeabtriebswelle 62 und über das Zahnrad 32 der Retarder 56 drehfest miteinander verbunden sind.The separating clutch 6 is closed and with the help of the separating clutch 6 is the speed of the retarder 56 and the transmission parts connected to it adapted to the speed that matches the current vehicle speed or to the vehicle state conditions when the interruption of the torque transmission is canceled. In the transmission 8th is the torque transmission between the clutch 6 and the third clutch 64 given. In the transmission 8th is then the appropriate for the vehicle speed or to the vehicle condition conditions gear, for example by the second clutch 36 , switched or maintained. To the torque transmission and the power flow in the transmission 8th again consistently produce, the sliding sleeve 72 even further moved to the left in the Pos. 3, so that the dome toothing 76 on the sliding sleeve 72 with all dome gears 66 . 68 and 70 engages and thereby the transmission main shaft 38 , the transmission output shaft 62 and about the gear 32 the retarder 56 rotatably connected to each other.

Nach dem Einsatz des Retarders 56 wird durch Entleeren des Retarders 56 das Bremsmoment abgebaut. Durch Öffnen der dritten Schaltkupplung 64 zwischen der Getriebehauptwelle 38 und dem Zahnrad 32 wird der Retarder nicht weiter angetrieben, bleibt stehen und erzeugt keine weiteren Verluste. Dazu wird die Schiebemuffe 72 nach rechts verschoben in die Pos. 4, in der die Kuppelverzahnung 76 an der Schiebemuffe 72 mit der Kuppelverzahnung 68 an der Getriebehauptwelle 38 und der Kuppelverzahnung 66 an der Getriebeabtriebswelle 62 in Eingriff kommt und dadurch das Drehmoment von der Getriebehauptwelle 38 auf die Getriebeabtriebswelle 62 übertragen werden kann.After using the retarder 56 is by emptying the retarder 56 the braking torque is reduced. By opening the third clutch 64 between the transmission main shaft 38 and the gear 32 If the retarder is not driven further, it stops and does not generate any further losses. This is the sliding sleeve 72 moved to the right in the Pos. 4, in which the coupling teeth 76 on the sliding sleeve 72 with the dome toothing 68 at the transmission main shaft 38 and the dome toothing 66 on the transmission output shaft 62 engages and thereby the torque from the transmission main shaft 38 on the transmission output shaft 62 can be transferred.

In der 5 ist eine Anordnung des Retarder 56 gezeigt, der unmittelbar auf der Getriebehauptwelle 38 angeordnet ist. Hier wird über die dritte Schaltkupplung 64 die Getriebehauptwelle 38 direkt mit dem Rotor 54 des Retarders 56 verbunden. Die Funktionsweise der dritten Schaltkupplung 64 entspricht jener der 4.In the 5 is an arrangement of the retarder 56 shown directly on the transmission mainshaft 38 is arranged. This is about the third clutch 64 the transmission main shaft 38 directly with the rotor 54 of the retarder 56 connected. The operation of the third clutch 64 corresponds to that of 4 ,

In der 7 ist auf der Getriebehauptwelle 38 des Getriebes 8 ein Zahnrad 32 drehbar angeordnet, das mit einem Zahnrad 50 auf einer Welle 52 drehfest verbunden ist. Mit der Welle 52 ist der Rotor 54 des Retarders 56 verbunden, dem der am Getriebegehäuse 60 angeordnete Stator 58 zugeordnet ist. Das Zahnrad 32 kann mit einer ersten Schaltkupplung 90 drehfest mit der Getriebehauptwelle 38 verbunden werden. Am Ende der Getriebehauptwelle 38 ist ein Sonnenrad 78 angeordnet, das mit einem hier gezeigten Planetenrad 80 kämmt, von denen üblicherweise drei oder fünf Planetenräder in einem Planetengetriebe 82 um das Sonnenrad 78 herum angeordnet sind. Die Planetenräder 80 werden außen von einem Hohlrad 84 umschlossen, das mit einer Schaltkupplung 86 drehfest verbunden ist. Mit Hilfe der Schaltkupplung 86 ist mit dem Hohlrad 84 einerseits das Gehäuse 60 drehfest verbindbar, so dass das Hohlrad stillsteht, und andererseits ein Planetenträger 88 drehfest verbindbar, der seinerseits fest an der Getriebeabtriebswelle 62 des Getriebes 8 angeordnet ist. Hierdurch können in dem Planetengetriebe 82 zwei unterschiedliche Schaltstufen geschaltet werden. In einer Neutralstellung der Schaltkupplung 86 kann die Drehmomentübertragung zwischen der Getriebehauptwelle 38 und der Getriebeabtriebswelle 62 unterbrochen werden.In the 7 is on the transmission main shaft 38 of the transmission 8th a gear 32 rotatably arranged with a gear 50 on a wave 52 rotatably connected. With the wave 52 is the rotor 54 of the retarder 56 connected to that of the transmission housing 60 arranged stator 58 assigned. The gear 32 can with a first clutch 90 rotatably with the transmission main shaft 38 get connected. At the end of the transmission main shaft 38 is a sun wheel 78 arranged with a planetary gear shown here 80 Combs, of which usually three or five planet gears in a planetary gear 82 around the sun wheel 78 are arranged around. The planet wheels 80 be outside of a ring gear 84 enclosed, with a clutch 86 rotatably connected. With the help of the clutch 86 is with the ring gear 84 on the one hand, the housing 60 rotatably connected, so that the ring gear is stationary, and on the other hand, a planet carrier 88 rotatably connected, in turn, fixed to the transmission output shaft 62 of the transmission 8th is arranged. This can be done in the planetary gear 82 two different switching stages are switched. In a neutral position of the clutch 86 can be the torque transmission between the transmission main shaft 38 and the transmission output shaft 62 to be interrupted.

Auch beim Ausführungsbeispiel gemäß der 7 ist die Bremsvorrichtung 77 unmittelbar auf der Getriebehauptwelle 38 positioniert, jedoch könnte dies auch anders sein.Also in the embodiment according to the 7 is the brake device 77 directly on the transmission main shaft 38 However, this could be different.

Mit der Trennkupplung 6 verbunden ist eine Getriebeeingangswelle 30 des Getriebes 8. Eine zweite Schaltkupplung 36 kann die Getriebehauptwelle 38 des Getriebes 8 entweder mit einem Zahnrad 40 oder mit einem Zahnrad 42 drehfest verbinden. Das Zahnrad 40 ist fest an der Getriebeeingangswelle 30 angeordnet oder mit der Getriebeeingangswelle 30 aus einem Stück ausgebildet. Das Zahnrad 42 ist drehbar auf der Getriebehauptwelle 38 angeordnet. Beide Zahnräder 40 und 42 kämmen mit fest auf einer Vorgelegewelle 44 angeordneten Zahnrädern 46 und 48.With the separating clutch 6 connected is a transmission input shaft 30 of the transmission 8th , A second clutch 36 can the transmission main shaft 38 of the transmission 8th either with a gear 40 or with a gear 42 rotatably connect. The gear 40 is fixed to the transmission input shaft 30 arranged or with the transmission input shaft 30 formed from one piece. The gear 42 is rotatable on the transmission main shaft 38 arranged. Both gears 40 and 42 comb firmly on a countershaft 44 arranged gears 46 and 48 ,

Bei der Aktivierung des Retarders 56 wird zunächst die Trennkupplung 6 zwischen dem Antriebsmotor 4 und dem Getriebe 8 geöffnet. Im Getriebe 8 wird die Drehmomentübertragung unterbrochen, was in dieser Anordnung durch die Neutralstellung der Schaltkupplung 86 geschieht, sodass das Getriebe in Neutral steht. Die Drehzahl der Getriebehauptwelle 38, die mit der Welle 52 und darüber mit dem Retarder 56 zu verbinden ist, wird mit der Bremsvorrichtung 77 reduziert. Nach Erreichen einer für die Schaltung der ersten Schaltkupplung 90 zulässigen Drehzahl, was durch die Bremsvorrichtung 77 sofort erfolgt, wird die erste Schaltkupplung 90 geschlossen und der Retarder 56 mit der Getriebehauptwelle 38 verbunden.When activating the retarder 56 First, the disconnect clutch 6 between the drive motor 4 and the transmission 8th open. In the transmission 8th the torque transmission is interrupted, which in this arrangement by the neutral position of the clutch 86 happens so that the transmission is in neutral. The speed of the transmission mainshaft 38 that with the shaft 52 and above with the retarder 56 To connect is with the brake device 77 reduced. After reaching one for the circuit of the first clutch 90 permissible speed, which is due to the braking device 77 Immediately, the first clutch becomes 90 closed and the retarder 56 with the transmission main shaft 38 connected.

Die Trennkupplung 6 wird geschlossen und mit Hilfe der Trennkupplung 6 wird die Drehzahl des Retarders 56 und der mit ihm verbundenen Getriebeteile an die Drehzahl angepasst, die zu der aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit beziehungsweise zu den Fahrzeugzustandsbedingungen passt, wenn die Unterbrechung der Drehmomentübertragung wieder aufgehoben wird. Im Getriebe 8 ist dazu die Drehmomentübertragung zwischen Trennkupplung 6 und ersten Schaltkupplung 90 gegeben. Im Getriebe 8 wird anschließend der zur Fahrzeuggeschwindigkeit beziehungsweise zu den Fahrzeugzustandsbedingungen passende Gang, beispielsweise durch die zweite Schaltkupplung 36, geschaltet oder beibehalten. Um die Drehmomentübertragung und den Kraftfluss im Getriebe 8 wieder durchgängig herzustellen, wird die Schaltkupplung 86 wieder geschlossen und dadurch die Getriebehauptwelle 38, die Getriebeabtriebswelle 62 und über das Zahnrad 32 der Retarder 56 drehfest miteinander verbunden. The separating clutch 6 is closed and with the help of the separating clutch 6 is the speed of the retarder 56 and the transmission parts associated therewith adapted to the speed that matches the current vehicle speed or vehicle condition conditions when the suspension of torque transmission is canceled. In the transmission 8th is the torque transmission between the clutch 6 and first clutch 90 given. In the transmission 8th is then the appropriate for the vehicle speed or to the vehicle condition conditions gear, for example by the second clutch 36 , switched or maintained. To the torque transmission and the power flow in the transmission 8th again consistently produce, the clutch is 86 closed again and thus the transmission main shaft 38 , the transmission output shaft 62 and about the gear 32 the retarder 56 rotatably connected.

Nach dem Einsatz des Retarders 56 wird durch Entleeren des Retarders 56 das Bremsmoment abgebaut. Durch Öffnen der ersten Schaltkupplung 90 zwischen der Getriebehauptwelle 38 und dem Zahnrad 32 wird der Retarder nicht weiter angetrieben, bleibt stehen und erzeugt keine weiteren Verluste.After using the retarder 56 is by emptying the retarder 56 the braking torque is reduced. By opening the first clutch 90 between the transmission main shaft 38 and the gear 32 If the retarder is not driven further, it stops and does not generate any further losses.

Wenn zuvor die verschiedenen Schaltkupplungen 34, 36, 64 und 90 als erste, zweite oder dritte Schaltkupplung bezeichnet wurden, so ist hieraus kein Rückschluss auf die tatsächliche Anzahl der notwendigen Schaltkupplungen zu ziehen. Vielmehr wurden die Schaltkupplungen hinsichtlich ihrer Funktion durch die verschiedenen Nummerierungen identifiziert und unterschieden.If before the various clutches 34 . 36 . 64 and 90 were referred to as the first, second or third clutch, it is not possible to draw any conclusions about the actual number of clutches required. Rather, the clutches were identified and distinguished in terms of their function by the different numbering.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

2 2: Fahrzeugvehicle
4 4: Antriebsmotordrive motor
6 6: Trennkupplungseparating clutch
8 8th: Getriebetransmission
10 10: Abtriebswelleoutput shaft
12 12: Differenzialdifferential
14 14: Halbachsesemiaxis
16 16: Fahrzeugradvehicle
18 18: Aktuatoractuator
20 20: Signalleitungsignal line
22 22: Steuerungcontrol
24 24: Getriebestellertransmission actuator
28 28: Leitungmanagement
30 30: GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
32 32: Zahnradgear
34 34: erste Schaltkupplungfirst clutch
36 36: zweite Schaltkupplungsecond clutch
38 38: GetriebehauptwelleTransmission main shaft
40 40: Zahnradgear
42 42: Zahnradgear
44 44: VorgelegewelleCountershaft
46 46: Zahnradgear
48 48: Zahnradgear
50 50: Zahnradgear
52 52: Wellewave
54 54: Rotorrotor
56 56: Retarderretarder
58 58: Statorstator
60 60: Getriebegehäusegearbox
62 62: GetriebeabtriebswelleGearbox output shaft
64 64: dritte Schaltkupplungthird clutch
66 66: Kuppelverzahnungclutch teeth
68 68: Kuppelverzahnungclutch teeth
70 70: Kuppelverzahnungclutch teeth
72 72: Schiebemuffesliding sleeve
74 74: Aktuatoractuator
76 76: Kuppelverzahnungclutch teeth
7777: Bremsvorrichtung braking device
78 78: Sonnenradsun
7979: Primärseite primary
8080: Planetenrad planet
8181: Sekundärseite secondary side
82 82: Planetengetriebeplanetary gear
84 84: Hohlradring gear
86 86: Schaltkupplungclutch
88 88: Planetenträgerplanet carrier
90 90: erste Schaltkupplungfirst clutch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES 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 of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1590220 B1 [0005, 0006, 0030]

Claims

Motor vehicle drive train 1.1 with a drive motor ( 4 ) and a downstream in the drive power flow transmission ( 8th ), via which drive power from the drive motor ( 4 ) on vehicle wheels ( 16 ) is transferable; 1.2 with a hydrodynamic retarder ( 56 ), which has a rotor ( 54 ), which by means of an unsynchronized first clutch ( 34 . 90 ) to a gear shaft ( 30 . 38 ) can be coupled and decoupled from this; where 1.3 is the gear shaft ( 30 . 38 ) from the drive motor ( 4 ) and the vehicle wheels ( 16 ) can be decoupled; characterized in that 1.4 of the transmission shaft ( 30 . 38 ) a braking device ( 77 ) is assigned, by means of which the transmission shaft ( 30 . 38 ) in the drive motor ( 4 ) and the vehicle wheels ( 16 ) decoupled state can be braked.

Motor vehicle drive train according to claim 1, characterized in that the transmission shaft ( 30 . 38 ) a transmission input shaft ( 30 ), which by means of a second clutch ( 36 ) directly or by means of at least one switching stage with a transmission main shaft ( 38 ) and / or a transmission output shaft ( 62 ) is connectable, and the decoupling of the transmission shaft ( 30 ) of the vehicle wheels ( 16 ) through the second clutch ( 36 ) or the at least one switching stage can be effected.

Motor vehicle drive train according to claim 1, characterized in that the transmission shaft ( 30 . 38 ) a transmission main shaft ( 38 ), which by means of a third clutch ( 64 ) directly or by means of at least one switching stage with a transmission output shaft ( 62 ) is connectable, and the decoupling of the transmission shaft ( 38 ) of the vehicle wheels ( 16 ) through the third clutch ( 64 ) or the at least one switching stage can be effected.

Motor vehicle drive train according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the drive motor ( 4 ) and the transmission shaft ( 30 . 38 ) a separating clutch ( 6 ) is provided, by means of which the transmission shaft ( 30 . 38 ) from the drive motor ( 4 ) can be decoupled.

Motor vehicle drive train according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first clutch ( 34 . 90 ) and the second clutch ( 36 ) or the first clutch ( 34 . 90 ) and the third clutch ( 64 ) are integrated into a common clutch with at least three shift positions, namely a first shift position, in which the transmission shaft ( 30 . 38 ) to the vehicle wheels ( 16 ) and the rotor ( 54 ) of the hydrodynamic retarder ( 56 ) from the gear shaft ( 30 . 38 ) is decoupled, a second switching position in which the transmission shaft ( 30 . 38 ) of the vehicle wheels ( 16 ) is decoupled and the rotor ( 54 ) of the hydrodynamic retarder ( 56 ) from the gear shaft ( 30 . 38 ) is disconnected, and a third shift position in which the transmission shaft ( 30 . 38 ) of the vehicle wheels ( 16 ) is decoupled and the rotor ( 54 ) of the hydrodynamic retarder ( 56 ) to the gear shaft ( 30 . 38 ) is coupled.

Motor vehicle drive train according to claim 5, characterized in that the common clutch has a fourth shift position, in which the transmission shaft ( 30 . 38 ) to the vehicle wheels ( 16 ) and the rotor ( 54 ) of the hydrodynamic retarder ( 56 ) to the gear shaft ( 30 . 38 ) is coupled.

Motor vehicle drive train according to one of claims 1 to 6, characterized in that the braking device ( 77 ) directly on the transmission shaft ( 30 . 38 ) is provided.

Motor vehicle drive train according to one of claims 1 to 6, characterized in that the braking device ( 77 ) on one with the transmission shaft ( 30 . 38 ) in drive connection standing wave, in particular on a countershaft ( 44 ) of the transmission ( 8th ) is provided.

Motor vehicle drive train according to one of claims 1 to 8, characterized in that the braking device ( 77 ) a primary page ( 79 ) and a secondary side ( 81 ), wherein the primary side ( 79 ) directly or indirectly with the transmission shaft ( 30 . 38 ) is in rotationally fixed connection or rotationally fixed on this is positioned, and the secondary side ( 81 ) on a stationary component, in particular a transmission housing ( 60 ) is supported or worn by this.

Motor vehicle drive train according to one of claims 1 to 9, characterized in that the first clutch ( 34 . 90 ) is designed as a dog clutch.