DE102015203386A1

DE102015203386A1 - Starting unit for a drive train of a motor vehicle

Info

Publication number: DE102015203386A1
Application number: DE102015203386.4A
Authority: DE
Inventors: Bernd Wölfle
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-02-25
Filing date: 2015-02-25
Publication date: 2016-08-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anfahreinheit (1) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine Planetenstufe (2), von deren Komponenten eine erste Komponente mit einer Antriebsseite (4) und eine zweite Komponente mit einer Abtriebsseite (5) verbunden ist. Dabei dient die Antriebsseite (4) innerhalb des Antriebsstranges der Koppelung mit einer Antriebsmaschine, während die Abtriebsseite (5) für die Verbindung mit einem im Antriebsstrang nachgeschalteten Kraftfahrzeuggetriebe vorgesehen ist. Des Weiteren ist eine dritte Komponente der Planetenstufe (2) mit einem Retarder gekoppelt, über welchen die ansonsten frei rotierbare, dritte Komponente abgebremst werden kann, um einen Kraftfluss von der Antriebsseite (4) zu der Abtriebsseite (5) zu ermöglichen. Um nun eine kompakte Anfahreinheit (1) auszubilden, die innerhalb des Antriebsstranges eine geeignete Koppelung der Antriebsmaschine mit dem Kraftfahrzeuggetriebe ermöglicht, ist der Retarder als hydrostatischer Retarder (3) ausgeführt.The invention relates to a starting unit (1) for a drive train of a motor vehicle, comprising a planetary stage (2), of the components of which a first component with a drive side (4) and a second component with a driven side (5) is connected. In this case, the drive side (4) within the drive train of the coupling with a drive machine, while the output side (5) is provided for connection to a drive train in the downstream motor vehicle transmission. Furthermore, a third component of the planetary stage (2) is coupled to a retarder, via which the otherwise freely rotatable, third component can be braked to allow a power flow from the drive side (4) to the output side (5). In order now to form a compact starting unit (1), which allows a suitable coupling of the drive machine with the motor vehicle transmission within the drive train, the retarder is designed as a hydrostatic retarder (3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anfahreinheit für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine Planetenstufe, von deren Komponenten eine erste Komponente mit einer Antriebsseite und eine zweite Komponente mit einer Abtriebsseite verbunden ist, wobei die Antriebsseite innerhalb des Antriebsstranges der Koppelung mit einer Antriebsmaschine dient und die Abtriebsseite für die Verbindung mit einem im Antriebsstrang nachgeschalteten Kraftfahrzeuggetriebe vorgesehen ist, und wobei eine dritte Komponente der Planetenstufe mit einem Retarder gekoppelt ist, über welchen die ansonsten frei rotierbare, dritte Komponente abbremsbar ist, um einen Kraftfluss von der Antriebsseite zu der Abtriebsseite zu ermöglichen. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen eine derartige Anfahreinheit aufweisenden Antriebsstrang. The invention relates to a starting unit for a drive train of a motor vehicle, comprising a planetary stage, whose components a first component with a drive side and a second component is connected to an output side, wherein the drive side within the drive train of the coupling with a prime mover and the output side for the connection is provided with a motor vehicle transmission connected downstream in the drive train, and wherein a third component of the planetary stage is coupled to a retarder over which the otherwise freely rotatable, third component can be braked, in order to allow a power flow from the drive side to the output side. Furthermore, the invention relates to a drive train having such a starting unit.

Anfahreinheiten kommen in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen zur Anwendung, um bei Kraftfahrzeugen mit einer als Brennkraftmaschine ausgestalteten Antriebsmaschine ein Anfahren aus dem Stillstand heraus darstellen zu können. Dabei ist die jeweilige Anfahreinheit dann zwischen der Antriebsmaschine und einem nachgeschalteten Kraftfahrzeuggetriebe vorgesehen. Neben den klassischen Ausführungen von Anfahreinheiten in Form von Trennkupplungen, hydrodynamischen Kupplungen oder hydrodynamischen Drehmomentwandlern sind zudem auch Varianten mit Planetenstufen bekannt, bei welchen erst durch gezieltes Abbremsen einer ansonsten frei rotierbaren Komponente der jeweiligen Planetenstufe ein Durchtrieb und damit eine mechanische Koppelung der Brennkraftmaschine mit dem Kraftfahrzeuggetriebe realisiert wird. Rotiert die Komponente hingegen frei, so erfolgt kein Kraftfluss über die Planetenstufe, so dass Schaltungen in dem Kraftfahrzeuggetriebe durchgeführt werden können. Das Abbremsen wird dabei beispielsweise über einen Retarder vollzogen. Starting units are used in powertrains of motor vehicles in order to be able to represent a start from a standstill in motor vehicles with a drive machine designed as an internal combustion engine. The respective starting unit is then provided between the drive machine and a downstream motor vehicle transmission. In addition to the classic designs of starting units in the form of separating clutches, hydrodynamic clutches or hydrodynamic torque converters, variants with planetary stages are also known, in which only through deliberate braking of an otherwise freely rotatable component of the respective planetary stage through-drive and thus mechanical coupling of the internal combustion engine with the motor vehicle transmission is realized. On the other hand, if the component rotates freely, no power flow takes place via the planetary stage, so that circuits in the motor vehicle transmission can be carried out. The braking is accomplished, for example, via a retarder.

Aus der DE 198 17 865 A1 geht eine Anfahreinheit für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges hervor, wobei sich diese Anfahreinheit aus einer Planetenstufe und einem hydrodynamischen Retarder zusammensetzt. Von Komponenten der Planetenstufe ist dabei eine erste Komponente in Form des Hohlrades mit einer Antriebsseite der Anfahreinheit gekoppelt, an welcher innerhalb eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges eine Antriebsmaschine angebunden ist, während eine zweite Komponente der Planetenstufe in Form eines Planetenträgers innerhalb des Antriebsstranges mit einem nachgeschalteten Kraftfahrzeuggetriebe verbunden ist. Dabei führt der Planetenträger mehrere Planetenräder, die neben dem umliegenden Hohlrad auch noch mit einer dritten Komponente der Planetenstufe in Form eines Sonnenrades kämmen. Dieses Sonnenrad ist dabei drehfest mit einem Rotor des hydrodynamischen Retarders verbunden. Der Planetenträger kann zudem mittels einer Überbrückungskupplung ebenfalls drehfest mit dem Rotor des hydrodynamischen Retarders verbunden werden, um die Planetenstufe zu verblocken und über den Retarder antriebsseitig des Kraftfahrzeuggetriebes ein Bremsmoment einspeisen zu können. Daneben fungiert der hydrodynamische Retarder aber auch als Anfahrelement der Anfahreinheit, indem das ansonsten frei drehbare Sonnenrad gezielt durch den hydrodynamischen Retarder abgebremst und damit ein Kraftfluss von der Antriebsseite der Anfahreinheit hin zum Kraftfahrzeuggetriebe dargestellt werden kann. Kann das Sonnenrad hingegen frei rotieren, so findet kein Kraftfluss statt, wodurch in dem Kraftfahrzeuggetriebe problemlos Schaltungen durchgeführt werden können. From the DE 198 17 865 A1 shows a starting unit for a drive train of a motor vehicle, this starting unit is composed of a planetary stage and a hydrodynamic retarder. Of components of the planetary stage while a first component in the form of the ring gear is coupled to a drive side of the starting unit, to which a drive machine is connected within a drive train of a motor vehicle, while a second component of the planetary stage connected in the form of a planet carrier within the drive train with a downstream motor vehicle transmission is. In this case, the planet carrier carries a plurality of planet wheels, which also mesh with a third component of the planetary stage in the form of a sun gear in addition to the surrounding ring gear. This sun gear is rotatably connected to a rotor of the hydrodynamic retarder. The planet carrier can also be rotatably connected by means of a lockup clutch also with the rotor of the hydrodynamic retarder to lock the planetary stage and to be able to feed a braking torque on the drive side of the motor vehicle transmission via the retarder can. In addition, however, the hydrodynamic retarder also acts as a starting element of the starting unit by the otherwise freely rotatable sun gear selectively braked by the hydrodynamic retarder and thus a power flow can be represented from the drive side of the starting unit to the motor vehicle transmission. On the other hand, if the sun gear can rotate freely, no force flow takes place, as a result of which circuits can be carried out without problems in the motor vehicle transmission.

Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anfahreinheit für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, wobei sich diese Anfahreinheit durch einen kompakten Aufbau auszeichnet und zudem innerhalb des Antriebsstranges eine geeignete Koppelung einer Antriebsmaschine mit einem Kraftfahrzeuggetriebe ermöglicht. Based on the above-described prior art, it is now the object of the present invention to provide a starting unit for a drive train of a motor vehicle, this starter unit is characterized by a compact design and also allows within the drive train a suitable coupling of a drive machine with a motor vehicle transmission.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, welcher eine erfindungsgemäße Anfahreinheit aufweist, geht ferner aus Anspruch 10 hervor. This object is achieved on the basis of the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The following dependent claims give each advantageous embodiments of the invention. A drive train of a motor vehicle, which has a starting unit according to the invention, furthermore emerges from claim 10.

Gemäß der Erfindung umfasst eine Anfahreinheit eine Planetenstufe, von deren Komponenten eine erste Komponente mit einer Antriebsseite und eine zweite Komponente mit einer Abtriebsseite verbunden ist. Dabei dient die Antriebsseite innerhalb des Antriebsstranges der Koppelung mit einer Antriebsmaschine, wohingegen die Abtriebsseite für die Verbindung mit einem im Antriebsstrang nachgeschalteten Kraftfahrzeuggetriebe vorgesehen ist. Eine dritte Komponente der Planetenstufe ist mit einem Retarder gekoppelt, über welchen die ansonsten frei rotierbare, dritte Komponente abgebremst werden kann, um einen Kraftfluss von der Antriebsseite zu der Abtriebsseite zu ermöglichen. According to the invention, a starting unit comprises a planetary stage, of the components of which a first component is connected to a drive side and a second component is connected to an output side. The drive side is used within the drive train of the coupling with a prime mover, whereas the output side is provided for connection to a drive train in the downstream motor vehicle transmission. A third component of the planetary stage is coupled to a retarder over which the otherwise freely rotatable, third component can be braked to allow a power flow from the drive side to the output side.

Innerhalb eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges ist die Anfahreinheit dann zwischen einem Kraftfahrzeuggetriebe und einer Antriebsmaschine angeordnet, wobei es sich bei der Antriebsmaschine bevorzugt um eine Brennkraftmaschine handelt. Die aus Planetenstufe und Retarder gebildete Anfahreinheit zeichnet sich dabei generell im Vergleich zu klassischen Varianten, wie einem hydrodynamischen Drehmomentwandler, durch einen kompakten Aufbau aus, wobei eine mechanische Entkoppelung des Kraftfahrzeuggetriebes von der Antriebsmaschine für die Durchführung von Schaltungen im Kraftfahrzeuggetriebe vollzogen werden kann, indem das freie Rotieren der mit dem Retarder verbundenen Komponente der Planetenstufe zugelassen wird. Wird die dritte, mit dem Retarder verbundene Komponente hingegen abgebremst, so findet eine Kraftflussführung von der Antriebsseite zur Abtriebsseite statt, so dass auch eine entsprechende mechanische Koppelung von Antriebsmaschine und nachgeschaltetem Kraftfahrzeuggetriebe stattfindet. Within a drive train of a motor vehicle, the starting unit is then arranged between a motor vehicle transmission and a drive machine, the drive machine preferably being an internal combustion engine. The starting unit formed by the planetary stage and retarder is generally characterized by Compared to classical variants, such as a hydrodynamic torque converter, by a compact design, wherein a mechanical decoupling of the motor vehicle transmission from the drive machine for the implementation of circuits in the motor vehicle transmission can be accomplished by the free rotation of the associated with the retarder component of the planetary stage is allowed , If, on the other hand, the third component connected to the retarder is braked, a force flow guidance takes place from the drive side to the output side, so that a corresponding mechanical coupling of the drive machine and the downstream motor vehicle transmission also takes place.

Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass der Retarder als hydrostatischer Retarder ausgeführt ist. Mit anderen Worten liegt der Retarder also als hydrostatischer Retarder vor. The invention now includes the technical teaching that the retarder is designed as a hydrostatic retarder. In other words, the retarder is thus available as a hydrostatic retarder.

Eine derartige Ausgestaltung einer Anfahreinheit hat dabei den Vorteil, dass mit Hilfe eines hydrostatischen Retarders im Vergleich zu hydrodynamischen Varianten schon bei niedrigen Drehzahlen hohe Bremsleistungen dargestellt werden können. Dabei kann sogar bei Förderung des hydrostatischen Retarders gegen einen entsprechenden Widerstand ein vollständiges Abbremsen eines Rotors des Retarders und damit auch der dritten Komponente der Planetenstufe erreicht werden. Im Sinne der Erfindung wird dies dann auch bevorzugt bei der gewünschten mechanischen Koppelung des Kraftfahrzeuggetriebes mit der Antriebsmaschine im Antriebsstrang vollzogen. Such a design of a starting unit has the advantage that with the help of a hydrostatic retarder compared to hydrodynamic variants even at low speeds high braking performance can be displayed. In this case, a complete deceleration of a rotor of the retarder and thus also the third component of the planetary stage can be achieved even when promoting the hydrostatic retarder against a corresponding resistance. For the purposes of the invention, this is then preferably carried out in the desired mechanical coupling of the motor vehicle transmission with the prime mover in the drive train.

Hingegen findet im Falle der DE 198 17 865 A1 als Retarder ein hydrodynamischer Retarder Anwendung, dessen erzeugbares Bremsmoment von der Drehzahl des Rotors abhängig ist. So kann in diesem Fall auch kein vollständiges Abbremsen der dritten Komponente der Planetenstufe erreicht werden, da der hydrodynamische Retarder im Stillstand überhaupt kein Bremsmoment erzeugt. Zudem reduziert sich das mit zunehmender Abbremsung der Komponente über den Retarder darstellbare Bremsmoment, so dass ein Abbremsen der dritten Komponente nur bis auf eine gewisse Restdrehzahl darstellbar ist. Insofern muss bei der DE 198 17 865 A1 noch die zusätzliche Überbrückungskupplung vorgesehen werden, um einen geeigneten Durchtrieb verwirklichen zu können. On the other hand, in the case of DE 198 17 865 A1 as a retarder, a hydrodynamic retarder application whose brake torque can be generated depends on the speed of the rotor. Thus, in this case, no complete braking of the third component of the planetary stage can be achieved because the hydrodynamic retarder generates no braking torque at standstill. In addition, the brake torque which can be represented by the retarder with increasing deceleration of the component is reduced, so that braking of the third component can only be achieved up to a certain residual rotational speed. In this respect, must at the DE 198 17 865 A1 nor the additional lock-up clutch can be provided in order to realize a suitable drive through can.

Im Sinne der Erfindung fördert der hydrostatische Retarder Fluid, insbesondere Öl, zur Erzeugung eines ausreichenden Bremsmoments gegen einen Widerstand, bei welchem es sich um einen Druckspeicher handeln kann, aus welchem das Fluid über eine Drosselstelle zurück in einen Vorratsbehälter für Fluid entweichen kann. Ggf. kann das in den Druckspeicher geförderte Fluid aber auch von anderen Systemen des Kraftfahrzeuges genutzt werden, so dass eine Nutzung des unter Druck im Speicher stehenden Fluids stattfindet. For the purposes of the invention, the hydrostatic retarder promotes fluid, in particular oil, for generating a sufficient braking torque against a resistance, which may be a pressure accumulator, from which the fluid can escape via a throttle point back into a reservoir for fluid. Possibly. However, the pumped into the pressure accumulator fluid can also be used by other systems of the motor vehicle, so that a use of the fluid under pressure in the storage takes place.

Erfindungsgemäß ist es zudem denkbar, auch im Falle der erfindungsgemäßen Anfahreinheit eine Überbrückungskupplung zur Überbrückung des hydrostatischen Retarders vorzusehen, so dass dieser für die mechanische Koppelung von Antriebsseite und Abtriebsseite nicht permanent ein Bremsmoment erzeugen muss. Eine derartige Überbrückungskupplung kann dabei zwischen der dritten Komponente und der ersten oder der zweiten Komponente vorgesehen sein, so dass die Planetenstufe bei deren Betätigung verblockt wird. So ist es denkbar, als Überbrückungskupplung ein entsprechendes form- oder kraftschlüssiges Schaltelement vorzusehen. According to the invention, it is also conceivable to provide a bridging clutch for bridging the hydrostatic retarder, even in the case of the starting unit according to the invention, so that it does not have to permanently generate a braking torque for the mechanical coupling of the drive side and output side. Such a bridging clutch can be provided between the third component and the first or the second component, so that the planetary stage is blocked when actuated. Thus, it is conceivable to provide a corresponding positive or non-positive switching element as a lockup clutch.

Des Weiteren ist es unter Umständen auch denkbar, als hydrostatischen Retarder auf eine im Betrieb des Kraftfahrzeuges für eine sonstige Komponente sowieso zu betreibende Pumpe zurückzugreifen, über welche im Betrieb des Kraftfahrzeuges eine Versorgung von Verbrauchern mit Fluid stattfindet. Diese Verbraucher können dann aus dem Druckspeicher gespeist werden, so dass auch im Zuge der freien Rotation der dritten Komponente und des dementsprechend fehlenden Antriebs des Retarders stets eine Versorgung sichergestellt ist. Furthermore, under certain circumstances, it is also conceivable to resort as a hydrostatic retarder to a pump to be operated anyway for another component during operation of the motor vehicle, via which a supply of consumers with fluid takes place during operation of the motor vehicle. These consumers can then be fed from the accumulator, so that even in the course of the free rotation of the third component and the corresponding missing drive of the retarder a supply is always ensured.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung ist der hydrostatische Retarder koaxial zu der Planetenstufe vorgesehen. Dabei ist der Retarder dann insbesondere drehfest mit der dritten Komponente verbunden, es ist im Rahmen der Erfindung aber auch denkbar, dass ggf. noch eine oder mehrere weitere Planetenstufen zwischengeschaltet sind. Besonders bevorzugt erfolgt ein Antrieb des Retarders dabei über eine Hohlwelle, welche umliegend zu einer zur Antriebs- oder zur Abtriebsseite führenden Welle vorgesehen ist. According to one embodiment of the invention, the hydrostatic retarder is provided coaxially with the planetary stage. In this case, the retarder is then in particular non-rotatably connected to the third component, but it is also conceivable within the scope of the invention that possibly one or more further planetary stages are interposed. Particularly preferably, a drive of the retarder takes place via a hollow shaft, which is provided surrounding a shaft leading to the drive or output side.

Entsprechend einer hierzu alternativen Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist der hydrostatische Retarder achsversetzt zu der Planetenstufe vorgesehen und mit der dritten Komponente über mindestens eine zwischenliegende Übersetzungsstufe gekoppelt. Diese mindestens eine Übersetzungsstufe ist dabei dann insbesondere als Stirnradstufe ausgeführt, wobei das planetenstufenseitige Stirnrad dabei dann insbesondere wiederum auf einer mit der dritten Komponente verbundenen Hohlwelle angeordnet ist, die umliegend zu einer zur Antriebs- oder Abtriebsseite führenden Welle verläuft. According to an alternative embodiment of the invention, the hydrostatic retarder is provided offset in axial direction to the planetary stage and coupled to the third component via at least one intermediate translation stage. This at least one gear ratio is then carried out in particular as a spur gear, wherein the planetary stage side spur gear is then in turn arranged in turn on a connected to the third component hollow shaft which extends circumferentially to a shaft leading to the drive or output side.

In Weiterbildung der Erfindung ist die erste Komponente ein erstes Sonnenrad, die zweite Komponente ein koaxial zum ersten Sonnenrad liegendes, zweites Sonnenrad und die dritte Komponente ein Planetenträger, welcher zumindest ein Planetenrad drehbar gelagert führt, das sowohl mit dem ersten, als auch mit dem zweiten Sonnenrad kämmt. Im Rahmen der Erfindung kommen jedoch auch anderweitige Gestaltungen der Planetenstufe in Betracht, beispielsweise Komponenten in Form eines Sonnenrades, eines Hohlrades und eines Planetenträgers, die dann entsprechend mit der Antriebsseite, der Abtriebsseite und dem Retarder gekoppelt sind. In a further development of the invention, the first component is a first sun gear, the second component is a second sun gear lying coaxially with the first sun gear and the third component is a planet carrier, which has at least one Planet wheel rotatably mounted leads, which meshes with both the first, and with the second sun gear. In the context of the invention, however, other configurations of the planetary stage come into consideration, for example, components in the form of a sun gear, a ring gear and a planet carrier, which are then coupled in accordance with the drive side, the output side and the retarder.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Komponente mit einer Abtriebswelle verbunden, die der Anbindung an das nachgeschaltete Kraftfahrzeuggetriebe dient und welche mit einem weiteren Retarder verbunden ist. Alternativ dazu ist die Abtriebswelle über ein Schaltelement mit dem weiteren Retarder drehfest koppelbar, der weitere Retarder wird also nur für einen Bremsbetrieb drehfest mit der Abtriebswelle verbunden und fungiert dann als Primärretarder. According to a further embodiment of the invention, the second component is connected to an output shaft which serves to connect to the downstream motor vehicle transmission and which is connected to a further retarder. Alternatively, the output shaft via a switching element with the other retarder rotatably coupled, the other retarder is thus rotatably connected only for a braking operation with the output shaft and then acts as a primary retarder.

In einer jeweiligen Weiterbildung beider vorgenannten Varianten ist der weitere Retarder als hydrodynamischer oder als hydrostatischer Retarder ausgestaltet. Im erstgenannten Fall setzt sich der weitere Retarder dann auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise aus einem Rotor und einem Stator zusammen, die auf einander zugewandten Seiten mit Beschaufelungen ausgestattet sind und einen zwischenliegenden, torusförmigen Arbeitsraum begrenzen. In diesen Arbeitsraum kann dann ein Fluid, insbesondere in Form einer Flüssigkeit, wie Öl oder Wasser, eingebracht werden, wobei dieses Fluid dann über die Beschaufelung des drehenden Rotors mitgenommen und in Richtung der Beschaufelung des Stators gefördert wird, wo sie sich abstützt und wiederum zurück zum Rotor strömt. Dies wirkt entsprechend verzögernd auf den Rotor, so dass an diesem ein Bremsmoment hervorgerufen wird. Im Falle der Ausgestaltung des weiteren Retarders als hydrostatischer Retarder kann dieser als Pendelschieberpumpe oder auch als eine anderweitige Pumpe realisiert sein. In a respective development of both aforementioned variants, the further retarder is configured as a hydrodynamic or as a hydrostatic retarder. In the former case, the further retarder is then composed in a manner known in principle to a person skilled in the art, comprising a rotor and a stator, which are provided with blades on mutually facing sides and delimit an intermediate, toroidal working space. In this working space then a fluid, in particular in the form of a liquid, such as oil or water, are introduced, this fluid is then taken over the blading of the rotating rotor and conveyed in the direction of blading of the stator, where it is supported and in turn back flows to the rotor. This has a corresponding delay on the rotor, so that a braking torque is caused at this. In the case of the embodiment of the further retarder as a hydrostatic retarder this can be realized as a pendulum slide pump or as another pump.

Es ist eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, dass der hydrostatische Retarder, über welchen die dritte Komponente der Planetenstufe abbremsbar ist, als Pendelschieberpumpe ausgeführt ist. Dabei können durch entsprechende Auslenkungen verschiedene Fördervolumina dargestellt werden, wobei aber im Rahmen der Erfindung prinzipiell auch anderweitige Gestaltungen eines hydrostatischen Retarders in Form anderweitiger Pumpen in Frage kommen. It is a further embodiment of the invention that the hydrostatic retarder, over which the third component of the planetary stage can be braked, is designed as a pendulum slide pump. In this case, different delivery volumes can be represented by appropriate deflections, but in the context of the invention, in principle, other designs of a hydrostatic retarder come in the form of other pumps in question.

In Weiterbildung der Erfindung ist über die Planetenstufe eine Drehbewegung der Antriebsseite in eine Drehbewegung der Abtriebsseite übersetzbar. Es erfolgt also über die Planetenstufe kein starrer Durchtrieb beim Abbremsen der dritten Komponente, sondern es wird eine entsprechende Übersetzung verwirklicht. Hierdurch können geeignete Anfahrübersetzungen im Bereich der Anfahreinheit realisiert werden. Beispielsweise können im Falle der bereits im Vorfeld beschriebenen Variante einer Planetenstufe mit zwei Sonnenrädern und einem Planetenträger die beiden Sonnenräder mit voneinander abweichenden Zähnezahlen ausgeführt werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass über die Planetenstufe beim vollständigen Abbremsen der dritten Komponente nur ein starrer Durchtrieb verwirklicht wird. In a further development of the invention, a rotational movement of the drive side in a rotational movement of the output side can be translated via the planetary stage. So there is no rigid drive through the planetary stage when braking the third component, but it is realized a corresponding translation. This makes it possible to realize suitable starting ratios in the area of the starting unit. For example, in the case of the previously described variant of a planetary stage with two sun gears and a planet carrier, the two sun gears are executed with divergent numbers of teeth. However, it is also conceivable that only a rigid through drive is realized via the planetary stage during complete braking of the third component.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken. The invention is not limited to the specified combination of the features of the main claim or the claims dependent thereon. It also results in ways to combine individual features, even if they emerge from the claims, the following description of preferred embodiments of the invention or directly from the drawings. The reference of the claims to the drawings by use of reference numerals is not intended to limit the scope of the claims.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt: Advantageous embodiments of the invention, which are explained below, are shown in the drawings. It shows:

1 eine schematische Darstellung einer Anfahreinheit entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung; 1 a schematic representation of a starting unit according to a first embodiment of the invention;

2 eine schematische Ansicht einer Anfahreinheit gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung; 2 a schematic view of a starting unit according to a second embodiment of the invention;

3 eine schematische Darstellung einer Anfahreinheit entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung; 3 a schematic representation of a starting unit according to a third embodiment of the invention;

4 eine schematische Ansicht einer Anfahreinheit gemäß einer vierten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung; und 4 a schematic view of a starting unit according to a fourth embodiment of the invention; and

5 eine schematische Darstellung einer Anfahreinheit entsprechend einer fünften Ausführungsform der Erfindung. 5 a schematic representation of a starting unit according to a fifth embodiment of the invention.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Anfahreinheit 1, entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei diese Anfahreinheit 1 in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen einer Antriebsmaschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine, und einem Kraftfahrzeuggetriebe zur Anwendung kommt. 1 shows a schematic representation of a starting unit 1 , According to a first embodiment of the invention, wherein this starting unit 1 in a drive train of a motor vehicle between a prime mover, in particular an internal combustion engine, and a motor vehicle transmission is used.

Wie aus 1 ersichtlich ist, setzt sich die Anfahreinheit 1 vorliegend aus einer Planetenstufe 2 und einem hydrostatischen Retarder 3 zusammen, welche zwischen einer Antriebsseite 4 und einer Abtriebsseite 5 der Anfahreinheit 1 angeordnet sind. Die Antriebsseite 4 ist dabei an einem Ende einer Antriebswelle 6 der Anfahreinheit 1 definiert und dient innerhalb des Antriebsstranges der Anbindung an die vorgeschaltete Antriebsmaschine, während die Abtriebsseite 5 an einem Ende einer Abtriebswelle 7 ausgestaltet und für die Verbindung mit dem nachgeschalteten Kraftfahrzeuggetriebe vorgesehen ist. Die Antriebswelle 6 und die Abtriebswelle 7 sind dabei koaxial zueinanderliegend angeordnet. How out 1 can be seen, is the starting unit 1 in this case from a planetary stage 2 and a hydrostatic retarder 3 together, which between a drive side 4 and one output side 5 the starting unit 1 are arranged. The drive side 4 is at one end of a drive shaft 6 the starting unit 1 defined and serves within the drive train of the connection to the upstream drive machine, while the output side 5 at one end of an output shaft 7 configured and provided for connection to the downstream motor vehicle transmission. The drive shaft 6 and the output shaft 7 are arranged coaxially with each other.

Die Planetenstufe 2 setzt sich aus zwei Sonnenrädern 8 und 9 und einem Planetenträger 10 zusammen, welcher mehrere Planetenräder 11 drehbar gelagert führt, wobei jedes Planetenrad 11 sowohl mit dem ersten Sonnenrad 8, als auch mit dem zweiten Sonnenrad 9 kämmt. Das erste Sonnenrad 8 ist drehfest mit der Antriebswelle 6 verbunden, während das zweite Sonnenrad 9 drehfest auf der Abtriebswelle 7 vorgesehen ist. Hingegen ist der Planetenträger 10 lediglich mit dem hydrostatischen Retarder 3 über eine Hohlwelle 12 verbunden, durch welche sich die Abtriebswelle 7 hindurch erstreckt. The planetary stage 2 is made up of two sun wheels 8th and 9 and a planet carrier 10 together, which has multiple planet gears 11 rotatably mounted, each planetary gear 11 both with the first sun gear 8th , as well as with the second sun gear 9 combs. The first sun wheel 8th is non-rotatable with the drive shaft 6 connected while the second sun gear 9 rotatably on the output shaft 7 is provided. On the other hand is the planet carrier 10 only with the hydrostatic retarder 3 over a hollow shaft 12 connected, through which the output shaft 7 extends through.

Der hydrostatische Retarder 3 liegt koaxial zu der Planetenstufe 2 und ist im vorliegenden Fall als Pendelschieberpumpe 13 ausgeführt, deren Rotor drehfest mit der Hohlwelle 12 verbunden ist. Über die Pendelschieberpumpe 13 kann dabei Fluid in einen – vorliegend nicht weiter dargestellten – Druckspeicher gefördert werden, wobei im Zuge dieser Förderung und in Abhängigkeit des Fördervolumens und des sich im Druckspeicher aufbauenden Drucks ein entsprechendes Bremsmoment an der Hohlwelle 12 hervorgerufen wird, so dass der Planetenträger 10 entsprechend abgebremst wird. Die Pendelschieberpumpe 13 kann aber auch mit Nullförderung betrieben werden, wodurch kein oder kein nennenswertes Bremsmoment an der Hohlwelle 12 erzeugt wird und der Planetenträger 10 im Wesentlichen frei rotiert werden kann. In diesem Fall wird dann auch keine Drehbewegung von der Antriebswelle 6 über die Planetenstufe 2 auf die Abtriebswelle 7 übertragen, so dass innerhalb des Antriebsstranges die Antriebsmaschine und das Kraftfahrzeuggetriebe voneinander entkoppelt sind. In diesem Fall können dann problemlos Schaltungen in dem Kraftfahrzeuggetriebe durchgeführt werden. The hydrostatic retarder 3 is coaxial with the planetary stage 2 and is in the present case as pendulum slide pump 13 executed, the rotor rotatably with the hollow shaft 12 connected is. About the pendulum vane pump 13 In this case, fluid can be conveyed into a pressure accumulator (not shown here) in the course of this delivery and as a function of the delivery volume and the pressure building up in the accumulator, a corresponding braking torque on the hollow shaft 12 is caused so that the planet carrier 10 slowed down accordingly. The pendulum vane pump 13 but can also be operated with zero promotion, creating no or no significant braking torque on the hollow shaft 12 is generated and the planet carrier 10 essentially free to rotate. In this case, then no rotational movement from the drive shaft 6 about the planetary stage 2 on the output shaft 7 transferred so that within the drive train, the prime mover and the motor vehicle transmission are decoupled from each other. In that case, it is then possible to easily carry out circuits in the motor vehicle transmission.

Für einen Anfahrvorgang des Kraftfahrzeuges nach erfolgter Gangschaltung im Kraftfahrzeuggetriebe wird dann aber seitens der Pendelschieberpumpe 13 von der Nullförderung in eine Förderung von Fluid übergegangen, wobei das hierbei über der Pendelschieberpumpe 13 abfallende Moment ein Abbremsen der Hohlwelle 12 und damit auch des Planetenträgers 10 zur Folge hat. Aufgrund der dann nicht mehr freien Rotierbarkeit des Planetenträgers 10 wird der Kraftfluss von der Antriebsseite 4 über die Antriebswelle 6 hin zu der Abtriebswelle 7 und der Abtriebsseite 5 geführt. For a starting process of the motor vehicle after the gear shift in the motor vehicle transmission is then on the part of the pendulum slide pump 13 passed from the zero promotion in a promotion of fluid, in this case on the pendulum slide pump 13 declining moment a braking of the hollow shaft 12 and thus also of the planet carrier 10 entails. Due to the then no longer free rotation of the planet carrier 10 becomes the power flow from the drive side 4 over the drive shaft 6 towards the output shaft 7 and the output side 5 guided.

Das Zusammenspiel von Pendelschieberpumpe 13 und Druckspeicher ist dabei so konzipiert, dass für die Pendelschieberpumpe 13 ein so hoher Gegendruck dargestellt werden kann, dass es zu einem vollständigen Abbremsen der Hohlwelle 12 und damit auch einem Stillsetzen des Planetenträgers 10 kommt. In diesem Fall fungiert die Planetenstufe 2 dann als Standgetriebe, bei welchem eine Drehbewegung der Antriebswelle 6 von dem ersten Sonnenrad 8 auf die dann ortsfest rotierenden Planetenräder und hiervon ausgehend wieder auf das zweite Sonnenrad 9 und damit die Abtriebswelle 7 übersetzt wird. Die Sonnenräder 8 und 9 sind dabei mit voneinander abweichenden Zähnezahlen ausgeführt, so dass eine Anfahrübersetzung dargestellt wird, die ungleich 1 ist. Die Planetenräder 11 können dabei entsprechend als Stufenplaneten ausgeführt sein. The interaction of pendulum vane pump 13 and accumulator is designed so that for the pendulum slide pump 13 Such a high back pressure can be represented, that it leads to a complete deceleration of the hollow shaft 12 and thus also a shutdown of the planet carrier 10 comes. In this case, the planetary stage functions 2 then as a stationary transmission, in which a rotational movement of the drive shaft 6 from the first sun wheel 8th on the then stationary rotating planetary gears and then starting again on the second sun gear 9 and thus the output shaft 7 is translated. The sun wheels 8th and 9 are executed with divergent numbers of teeth, so that a starting ratio is displayed, which is not equal to 1. The planet wheels 11 can be designed accordingly as a stepped planet.

2 zeigt eine schematische Ansicht einer Anfahreinheit 14 gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung. Dabei entspricht die Anfahreinheit 14 im Wesentlichen der Anfahreinheit 1 aus 1, wobei als einziger Unterschied ein hydrostatischer Retarder 15 in Form einer Pendelschieberpumpe 16 nicht koaxial zu der Planetenstufe 2, sondern achsversetzt hierzu angeordnet ist. Dabei ist auf der Hohlwelle 12 ein Stirnrad 17 einer Übersetzungsstufe 18 platziert, welches mit einem weiteren Stirnrad 19 im Zahneingriff steht. Das Stirnrad 19 wiederum ist auf einer Antriebswelle 20 der Pendelschieberpumpe 16 vorgesehen. Im Übrigen entspricht die Ausgestaltung nach 2 der Variante nach 1, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird. 2 shows a schematic view of a starting unit 14 according to a second embodiment of the invention. The starting unit corresponds to this 14 essentially the starting point 1 out 1 , the only difference being a hydrostatic retarder 15 in the form of a pendulum slider pump 16 not coaxial with the planetary stage 2 , but is arranged offset to the axis. It is on the hollow shaft 12 a spur gear 17 a translation level 18 placed, which with another spur gear 19 is in meshing. The spur gear 19 in turn is on a drive shaft 20 the pendulum slide pump 16 intended. Incidentally, the embodiment corresponds to 2 according to the variant 1 so that reference is made to what has been described.

Ferner geht aus 3 eine schematische Darstellung einer Anfahreinheit 21 entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung hervor, welche wiederum weitestgehend der Variante nach 1 entspricht. Im Unterschied zu der Anfahreinheit 1 aus 1 ist an einer zu der Abtriebsseite 5 führenden Abtriebswelle 22 noch ein weiterer Retarder 23 angebunden, der hierbei als hydrodynamischer Retarder 24 ausgeführt ist. Dabei ist ein Rotor 25 dieses hydrodynamischen Retarders 24 drehfest mit der Abtriebswelle 22 verbunden und definiert gemeinsam mit einem Stator 26 einen zwischenliegenden, torusförmigen Arbeitsraum 27. Mit Hilfe des hydrodynamischen Retarders 24, welcher innerhalb des Antriebsstranges des Kraftfahrzeuges dann als Primärretarder angeordnet ist, kann ein Bremsmoment auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise erzeugt und an der Abtriebswelle 22 dargestellt werden. Im Übrigen entspricht die Ausgestaltung nach 3 sonst der Variante nach 1, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird. Further, go out 3 a schematic representation of a starting unit 21 according to a third embodiment of the invention, which in turn largely according to the variant 1 equivalent. Unlike the starting unit 1 out 1 is on one of the output side 5 leading output shaft 22 yet another retarder 23 connected here as the hydrodynamic retarder 24 is executed. There is a rotor 25 this hydrodynamic retarder 24 rotatably with the output shaft 22 connected and defined together with a stator 26 an intermediate, toroidal working space 27 , With the help of the hydrodynamic retarder 24 , which is then arranged as Primärretarder within the drive train of the motor vehicle, a braking torque generated in a manner known to those skilled in the art and on the output shaft 22 being represented. Incidentally, the embodiment corresponds to 3 otherwise the variant 1 so that reference is made to what has been described.

Des Weiteren zeigt 4 eine schematische Ansicht einer Anfahreinheit 28 entsprechend einer vierten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, die dabei gegenüber der vorhergehenden Variante nach 3 geringfügig abgewandelt ist. Denn einziger Unterschied ist, dass die Abtriebswelle 22 nicht permanent mit dem Rotor 25 des hydrodynamischen Retarders 24 verbunden ist, sondern eine drehfeste Koppelung der Abtriebswelle 22 mit dem Rotor 25 über ein zwischenliegendes Schaltelement 29 hergestellt werden kann, bei welchem es sich um ein kraftschlüssiges oder ein formschlüssiges Schaltelement handeln kann. Im Übrigen entspricht die Variante nach 4 sonst der Ausführungsform nach 3, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird. Further shows 4 a schematic view of a starting unit 28 according to a fourth embodiment of the invention, the case compared to the previous variant 3 is slightly modified. Because only difference is that the output shaft 22 not permanently with the rotor 25 of the hydrodynamic retarder 24 is connected, but a rotationally fixed coupling of the output shaft 22 with the rotor 25 via an intermediate switching element 29 can be made, which may be a non-positive or a positive switching element. Otherwise, the variant corresponds to 4 otherwise according to the embodiment 3 so that reference is made to what has been described.

Schließlich geht noch aus 5 eine schematische Darstellung einer Anfahreinheit 30 gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung hervor. Auch diese Variante entspricht dabei im Wesentlichen der Ausführungsform nach 3, wobei als einziger Unterschied als weiterer Retarder 31 ein hydrostatischer Retarder 32 in Form einer Pendelschieberpumpe zur Anwendung kommt. Dabei ist auch dieser hydrostatische Retarder 32 drehfest mit der Abtriebswelle 22 verbunden und fungiert innerhalb des Antriebsstranges des Kraftfahrzeuges als Primärretarder. Unter Umständen wird dabei über den hydrostatischen Retarder 32 in denselben Druckspeicher gefördert, wie über den hydrostatischen Retarder 3. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform gemäß 5 sonst der Variante nach 3, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird. Finally, go out 5 a schematic representation of a starting unit 30 according to a fifth embodiment of the invention. This variant corresponds essentially to the embodiment according to 3 , being the only difference as another retarder 31 a hydrostatic retarder 32 comes in the form of a pendulum slide pump used. This is also this hydrostatic retarder 32 rotatably with the output shaft 22 connected and acts within the drive train of the motor vehicle as Primärretarder. Under certain circumstances, this is via the hydrostatic retarder 32 conveyed into the same pressure accumulator as via the hydrostatic retarder 3 , Incidentally, the embodiment according to 5 otherwise the variant 3 so that reference is made to what has been described.

Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen einer Anfahreinheit kann ein kompakter Aufbau verwirklicht werden. By means of the embodiments of a starting unit according to the invention, a compact construction can be realized.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Anfahreinheit starter
2 2: Planetenstufe planetary stage
3 3: hydrostatischer Retarder hydrostatic retarder
4 4: Antriebsseite driving side
5 5: Abtriebsseite output side
6 6: Antriebswelle drive shaft
7 7: Abtriebswelle output shaft
8 8th: Sonnenrad sun
9 9: Sonnenrad sun
10 10: Planetenträger planet carrier
11 11: Planetenrad planet
12 12: Hohlwelle hollow shaft
13 13: Pendelschieberpumpe Reciprocating vacuum pump
14 14: Anfahreinheit starter
15 15: hydrostatischer Retarder hydrostatic retarder
16 16: Pendelschieberpumpe Reciprocating vacuum pump
17 17: Stirnrad spur gear
18 18: Übersetzungsstufe translation stage
19 19: Stirnrad spur gear
20 20: Antriebswelle drive shaft
21 21: Anfahreinheit starter
22 22: Abtriebswelle output shaft
23 23: Retarder retarder
24 24: hydrodynamischer Retarder hydrodynamic retarder
25 25: Rotor rotor
26 26: Stator stator
27 27: Arbeitsraum working space
28 28: Anfahreinheit starter
29 29: Schaltelement switching element
30 30: Anfahreinheit starter
31 31: Retarder retarder
32 32: hydrostatischer Retarder hydrostatic retarder

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19817865 A1 [0003, 0010, 0010]

Claims

Starting unit ( 1 ; 14 ; 21 ; 28 ; 30 ) for a drive train of a motor vehicle, comprising a planetary stage ( 2 ), of which components a first component with a drive side ( 4 ) and a second component with a driven side ( 5 ), the drive side ( 4 ) within the drive train of the coupling with a prime mover and the output side ( 5 ) is provided for the connection with a drive train in the downstream motor vehicle transmission, and wherein a third component of the planetary stage ( 2 ) is coupled to a retarder over which the otherwise freely rotatable, third component is braked to a power flow from the drive side ( 4 ) to the output side ( 5 ), characterized in that the retarder is used as hydrostatic retarder ( 3 ; 15 ) is executed.

Starting unit ( 1 ; 21 ; 28 ; 30 ) according to claim 1, characterized in that the hydrostatic retarder ( 3 ) coaxial with the planetary stage ( 2 ) is provided.

Starting unit ( 14 ) according to claim 1, characterized in that the hydrostatic retarder ( 15 ) off-axis to the planetary stage ( 2 ) and with the third component via at least one intermediate translation stage ( 18 ) is coupled.

Starting unit ( 1 ; 14 ; 21 ; 28 ; 30 ) according to claim 1, characterized in that the first component is a first sun gear ( 8th ), the second component coaxial with the first sun gear ( 8th ), second sun gear ( 9 ) and the third component is a planet carrier ( 10 ), which is at least one planetary gear ( 11 ) rotatably mounted, which both with the first ( 8th ), as well as with the second sun gear ( 9 ) combs.

Starting unit ( 21 ; 30 ) according to claim 1, characterized in that the second component with an output shaft ( 22 ), which serves the connection to the downstream motor vehicle transmission and which with another retarder ( 23 ; 31 ) connected is.

Starting unit ( 28 ) according to claim 1, characterized in that the second component with an output shaft ( 22 ), which serves the connection to the downstream motor vehicle transmission and which via a switching element ( 29 ) with another retarder ( 23 ) is rotatably coupled.

Starting unit ( 21 ; 28 ; 30 ) according to claim 5 or 6, characterized in that the further retarder ( 23 ; 31 ) as hydrodynamic ( 24 ) or as a hydrostatic retarder ( 32 ) is configured.

Starting unit ( 1 ; 14 ; 21 ; 28 ; 30 ) according to claim 1, characterized in that the hydrostatic retarder ( 3 ; 15 ) as pendulum slide pump ( 13 ) is executed.

Starting unit ( 1 ; 14 ; 21 ; 28 ; 30 ) according to claim 1, characterized in that via the planetary stage ( 2 ) a rotational movement of the drive side ( 4 ) in a rotary motion of the output side ( 5 ) is translatable, wherein the translation is not equal to 1.

Drive train for a motor vehicle, comprising a starting unit ( 1 ; 14 ; 21 ; 28 ; 30 ) according to one or more of claims 1 to 9.