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Patent Searching and Data


Title:
DRIVE TRAIN COMPRISING A HYDRODYNAMIC RETARDER, AND METHOD FOR CONTROLLING ACTUATION OF SUCH A HYDRODYNAMIC RETARDER IN SUCH A DRIVE TRAIN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/083676
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a drive train, in particular a motor vehicle drive train, including a hydrodynamic retarder that comprises a bladed revolving rotor and a bladed stator or a bladed revolving rotor and a counter-rotating bladed twin rotor which jointly form a working chamber that can be filled with a working medium. The rotor can be driven via a power branch of the drive train in order to create a circulation flow of the working medium in the working chamber in a decelerating mode of the hydrodynamic retarder and can be disengaged from the power transmission in the drive train in order to interrupt the circulation flow in a non-decelerating mode. Two disengagement mechanisms are provided in the power branch that drives the rotor of the hydrodynamic retarder, i.e. a first disengagement mechanism and a second disengagement mechanism connected in series in the power flow. The invention is characterized in that the power branch includes a main branch and a boosting mechanism that operates at a speed increasing ratio relative to the main branch, the first disengagement mechanism being provided in the main branch or within the area of the main branch, and the second disengagement mechanism being provided in the boosting mechanism or within the area of the boosting mechanism.

Inventors:
MENNE ACHIM (DE)
HUTH TILMAN (DE)
LAUKEMANN DIETER (DE)
KOCH WERNER (DE)
KLEMENT WERNER (DE)
BECKE MARTIN (DE)
Application Number:
EP2012/074606
Publication Date:
June 13, 2013
Filing Date:
December 06, 2012
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (St. Pöltener Str. 43, Heidenheim, 89522, DE)
International Classes:
B60T1/087; B60T10/02; F16D57/02
Foreign References:
DE19822528A1
DE19650380C1
DE102009005504A1
EP2024209B1
DE19927397A1
DE102005052121A1
DE102009001146A1
DE10305239A1
Attorney, Agent or Firm:
DR. WEITZEL & PARTNER (Friedenstraße 10, Heidenheim, 89522, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Antriebsstrang, insbesondere Kraftfahrzeugantriebsstrang,

1.1 mit einem hydrodynamischen Retarder (1), umfassend einen beschaufelten umlaufenden Rotor (2) und einen beschaufelten Stator (3) oder einen beschaufelten umlaufenden Rotor (2) und einen entgegengesetzt zu dem Rotor (2) umlaufenden beschaufelten Gegen lauf rotor, die gemeinsam einen mit Arbeitsmedium befüllbaren Arbeitsraum (4) ausbilden; wobei

1.2 der Rotor (2) zur Ausbildung einer Kreislaufströmung des Arbeitsmediums im Arbeitsraum (4) in einem Bremsbetrieb des hydrodynamischen Retarders (1) über einen Leistungszweig (5) des Antriebsstrangs antreibbar ist und zur Unterbrechung der Kreislaufströmung in einem Nichtbremsbetrieb von der Leistungsübertragung in dem Antriebsstrang abkoppelbar ist; wobei

1.3 in dem Leistungszweig (5) zum Antreiben des Rotors (2) des

hydrodynamischen Retarders (1) eine zweifache Entkopplung (8, 9) vorgesehen ist, umfassend eine erste (8) und eine seriell hierzu im

Leistungsfluss vorgesehene zweite Entkopplung (9),

dadurch gekennzeichnet, dass

1.4 der Leistungszweig (5) einen Hauptzweig (6) und einen gegenüber dem Hauptzweig (6) ins Schnelle übersetzten Hochtrieb (7) aufweist, wobei die erste Entkopplung (8) im oder im Bereich des Hauptzweigs (6) und die zweite Entkopplung (9) im oder im Bereich des Hochtriebs (7) vorgesehen ist.

2. Antriebsstrang gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Entkopplung (8) und/oder die zweite Entkopplung (9) durch ein

Synchronelement oder durch eine Lamellenkupplung gebildet wird/werden.

3. Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, dass eine der beiden Entkopplungen (8, 9) durch ein Planetengetriebe (14) mit einem Hohlrad (15), einem Sonnenrad (17) und mit einem wahlweise abbremsbaren Planetenträger (18), der wenigstens ein Planetenrad (16) trägt, gebildet wird.

4. Antriebsstrang gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Entkopplung (8) und die zweite Entkopplung (9) jeweils durch eine

Schaltkupplung, insbesondere reibende Schaltkupplung gebildet wird.

5. Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch

gekennzeichnet, dass, die zweite Entkopplung (9) im hydrodynamischen Retarder (1) integriert ist.

6. Antriebsstrang gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Entkopplung (9) im Rotor (2) vorgesehen ist, insbesondere in einer Welle (10) des Rotors (2) oder zwischen einer Welle (10) des Rotors (2) und einem durch die Welle (10) angetriebenen Schaufelrad (11) des Rotors (2).

7. Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch

gekennzeichnet, dass die beiden Entkopplungen (8, 9) getrennt

voneinander betätigbar sind.

8. Antriebsstrang gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der

Retarder (1) ein Füllungssteuerungssystem aufweist, das eingerichtet ist, einen Retardersteuerdruck zu erzeugen, in Abhängigkeit von welchem sich ein Füllungsgrad des Arbeitsraumes (4) mit Arbeitsmedium einstellt, oder der Retarder (1) eine über einen Retardersteuerdruck ansteuerbare im Arbeitsraum (4) bewegliche Drosselblende zur Variation des

Retarderbremsmomentes aufweist, wobei die zweite Entkopplung (9) zu deren Betätigung zumindest mittelbar über den Retardersteuerdruck angesteuert oder beaufschlagt wird.

9. Antriebsstrang gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Entkopplung (8) insbesondere unabhängig von der zweiten Entkopplung (9) mit einem zum Retardersteuerdruck getrennten Kopplungssteuerdruck angesteuert oder beaufschlagt wird.

10. Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch

gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang einen Antriebsmotor (20), insbesondere Verbrennungsmotor, und ein dem Antriebsmotor (20) im Leistungsfluss nachgeordnetes Getriebe (21), insbesondere Schaltgetriebe, automatisiertes Schaltgetriebe oder Automatgetriebe aufweist, wobei eine Getriebeeingangswelle (22) mit dem Antriebsmotor (20) zumindest mittelbar verbunden oder verbindbar ist und eine Getriebeausgangswelle (23) mit Antriebsrädern (24) zumindest mittelbar verbunden oder verbindbar ist, und der Hauptzweig (6) eine Triebverbindung zwischen dem Antriebsmotor (20) und der Getriebeeingangswelle (22) oder zwischen der Getriebeeingangswelle (22) und der Getriebeausgangswelle (23) oder zwischen der Getriebeausgangswelle (23) und den Antriebsrädern (24) herstellt und der Hochtrieb (7) hinsichtlich des Antriebsleistungsflusses hiervon abzweigt.

11. Verfahren zum Steuern der Betätigung eines hydrodynamischen Retarders (1) in einem Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei im Bremsbetrieb des hydrodynamischen Retarders (1) der Rotor (2) mittels des Leistungszweigs (5) umlaufend angetrieben und im Arbeitsraum (4) eine hydrodynamische Kreislaufströmung zur Übertragung von Antriebsleistung auf den Stator (3) oder den Gegenlaufrotor aufgebaut wird und im

Nichtbremsbetrieb des hydrodynamischen Retarders (1) die

hydrodynamische Kreislaufströmung im Arbeitsraum (4) unterbrochen wird; dadurch gekennzeichnet, dass beim Umschalten vom Bremsbetrieb zum Nichtbremsbetrieb der

Leistungsfluss vom Antriebsstrang über den Leistungszweig (5) auf den Rotor (2) und vom Rotor (2) auf den Stator (3) oder Gegenlaufrotor durch eine Leistungsentkopplung mittels beider Entkopplungen (8, 9)

unterbrochen wird.

12. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der ersten Entkopplung (8) der Leistungsfluss vom Antriebsstrang auf den Rotor (2) und mittels der zweiten Entkopplung (9) die Leistungsübertragung vom Rotor (2) auf den Stator (3) oder Gegenlaufrotor unterbrochen wird, wobei die zweite Entkopplung (9) zur Unterbrechung des Leistungsflusses insbesondere zeitlich verzögert gegenüber der ersten Entkopplung (8) geschaltet wird. 13. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mit beiden Entkopplungen (8, 9) der Leistungsfluss vom Antriebsstrang auf den Rotor (2) unterbrochen wird.

14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umschalten vom Nichtbremsbetrieb zum Bremsbetrieb die

Leistungsübertragung durch Schalten beider Entkopplungen (8, 9) zeitlich hintereinander mit teilweiser Überschneidung des Zuschaltvorganges oder ohne Überschneidung des Zuschaltvorganges hergestellt wird. 15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umschalten vom Nichtbremsbetrieb zum Bremsbetrieb die Leistungsübertragung durch gleichzeitiges Schalten beider Entkopplungen (8, 9) hergestellt wird.

Description:
Antriebsstrang mit einem hydrodynamischen Retarder und Verfahren zum Steuern der Betätigung eines hydrodynamischen Retarders in einem solchen

Antriebsstrang Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antriebsstrang, insbesondere

Kraftfahrzeugantriebsstrang, mit einem hydrodynamischen Retarder, im Einzelnen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Steuern der Betätigung eines hydrodynamischen Retarders in einem solchen Antriebsstrang. Hydrodynamische Retarder werden seit vielen Jahren als verschleißfreie

Dauerbremsen in Kraftfahrzeugen sowohl auf der Schiene als auch auf der Straße, letzteres insbesondere in Lastkraftwagen, eingesetzt. Obwohl solche

verschleißfreien Dauerbremsen bezüglich der Sicherheit beim Bremsen des Fahrzeugs und bezüglich eines geringeren Verschleißes der reibend arbeitenden Betriebsbremsen unbestritten erhebliche Vorteile mit sich bringen, sind die

Leerlaufverluste im Nichtbremsbetrieb des hydrodynamischen Retarders ein Kritikpunkt. So konnten diese Leerlaufverluste zwar durch Vorsehen von

sogenannten Ventilationsblenden oder durch Vorsehen eines im Nichtbremsbetrieb vom Stator (Sekundärrad) abfahrenden Rotors (Primärrad) reduziert werden, besonders die letztere Maßnahme reicht dabei jedoch in der Regel nicht aus, um die Leerlaufverluste auf nahezu Null abzusenken.

Eine Möglichkeit, die Leerlaufverluste eines solchen hydrodynamischen Retarders auf Null abzusenken, besteht darin, den hydrodynamischen Retarder mittels einer Trennkupplung vom Antriebsstrang abkoppelbar zu gestalten. Hierbei ergeben sich jedoch die folgenden Nachteile: Zum einen addiert sich die Zeit zum Schließen der Trennkupplung auf die Zeit zum Befüllen des hydrodynamischen Retarders auf, was die Ansprechzeit zwischen der Aktivierungsanforderung für den

hydrodynamischen Retarder und dem Zurverfügungstellen des geforderten Bremsmomentes durch den hydrodynamischen Retarder verlängert. Zum anderen kann die Trennkupplung, die insbesondere als Reibkupplung ausgebildet ist, durch die hohen Belastungen, insbesondere beim Einschalten des hydrodynamischen Retarders, zu einem frühzeitigeren Servicebedarf oder Austausch von

Komponenten im Vergleich zu Antriebssträngen mit hydrodynamischen Retardern, die ohne Trennkupplung am Antriebsstrang angebunden sind, führen.

Die europäische Patentschrift EP 2 024 209 Bl schlägt zur Verkürzung der

Ansprechzeit eines über eine Trennkupplung am Antriebsstrang angeschlossenen hydrodynamischen Retarders vor, die Trennkupplung immer dann, wenn kein Traktionsbetrieb des Kraftfahrzeugs vorliegt, präventiv zu schließen und den Retarder im entleerten Zustand anzukoppeln.

Die Offenlegungsschrift DE 199 27 397 AI schlägt eine selbstverstärkende

Reibkupplung zum Ankoppeln des hydrodynamischen Retarders vor, die ein Ankoppeln des hydrodynamischen Retarders auch im befüllten Zustand

ermöglicht.

Die Offenlegungsschrift DE 10 2005 052 121 AI schlägt ein Ausschalten eines hydrodynamischen Retarders durch Entleeren seines Arbeitsraumes und

gleichzeitiges Loslassen des Stators, sodass dieser mit dem Rotor trudeln kann, vor.

Die Offenlegungsschrift DE 10 2009 001 146 AI schlägt eine koaxiale Anordnung des Rotors des Retarders und des Rotors einer elektrischen Maschine vor, die gemeinsam über eine Trennkupplung, insbesondere unsynchronisierte

Trennkupplung, vom Antriebsstrang abschaltbar sind.

Die Offenlegungsschrift DE 103 05 239 AI beschreibt die Verwendung einer unsynchronisierten Klauenkupplung zum Anschluss eines hydrodynamischen Retarders. Um die beiden Kupplungshälften auf Synchrondrehzahl zu bringen, wird zunächst die üblicherweise vorgesehene Trennkupplung zwischen Motor und Getriebe geöffnet und anschließend wird die Klauenkupplung geschlossen. Danach wird die Drehzahl des Retarders durch Schließen der Trennkupplung an die Drehzahl des abzubremsenden Teils des Antriebstrangs angepasst und schließlich wird der Retarder zum Bremsbetrieb sozusagen durchgeschaltet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem mittels einer Trennkupplung mechanisch vom Antriebsstrang abkoppelbaren hydrodynamischen Retarder sowie ein

Steuerungsverfahren hierfür anzugeben, mit welchen die oben dargestellten Nachteile reduziert oder vermieden werden können. Die erfindungsgemäße Lösung soll sich durch eine einfache konstruktive und kostengünstige

Bereitstellung auszeichnen. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Antriebsstrang mit den

Merkmalen von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Steuern der Betätigung eines hydrodynamischen Retarders mit den Merkmalen von Anspruch 11 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und besonders zweckmäßige

Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang, insbesondere Kraftfahrzeugantriebsstrang, weist einen hydrodynamischen Retarder auf, umfassend einen beschaufelten umlaufenden Rotor und einen beschaufelten Stator oder einen beschaufelten in Gegenrichtung zum Rotor umlaufenden Gegen lauf rotor, wobei Rotor und Stator oder Rotor und Gegen lauf rotor gemeinsam einen mit Arbeitsmedium befüllbaren Arbeitsraum ausbilden. Erfindungsgemäß ist der Rotor zur Ausbildung einer Kreislaufströmung des Arbeitsmediums im Arbeitsraum in einem Bremsbetrieb des hydrodynamischen Retarders über einen Leistungszweig des Antriebsstrangs antreibbar und zur Unterbrechung der Kreislaufströmung in einem Nichtbremsbetrieb des hydrodynamischen Retarders von der Leistungsübertragung in dem Antriebsstrang abkoppelbar.

Erfindungsgemäß ist nun in dem Leistungszweig zum Antreiben des Rotors des hydrodynamischen Retarders eine zweifache Entkopplung vorgesehen, umfassend eine erste und eine seriell im Leistungsfluss hierzu vorgesehene zweite

Entkopplung. Jede Entkopplung allein ist in der Lage, die Leistungsübertragung zum Antrieb des Rotors und/oder zum Aufbau beziehungsweise zum

Aufrechterhalten der Kreislaufströmung im Arbeitsraum zu unterbrechen.

Hierdurch ist es möglich, die von den beiden Entkopplungen beim Zuschalten des Retarders, das heißt beim Schalten vom Nichtbremsbetrieb in den Bremsbetrieb aufzubringende Schaltarbeit geeignet aufzuteilen, wohingegen bei

Ausführungsformen gemäß dem Stand der Technik, in dem maximal ein

Schaltelement zum Ankoppeln und Abkoppeln des Retarders vorgesehen ist, die gesamte Schaltarbeit von diesem Schaltelement aufgebracht werden muss.

Unterschiedliche Ausführungen der beiden Entkopplungen sind denkbar, ebenso eine gemeinsame oder eine getrennte Betätigung der Entkopplungen. Bei getrennter Betätigung können zusätzliche Freiheitsgrade hinsichtlich der

Steuerlogik beim Zuschalten des hydrodynamischen Retarders erreicht und damit schnellere Zuschaltzeiten des hydrodynamischen Retarders dargestellt werden.

Insbesondere kommt in Betracht, eine der beiden Kopplungen mit derselben Hilfsenergie zu schalten, wie diese zur Betätigung des Retarders, das heißt zum Befüllen des Arbeitsraums mit Arbeitsmedium herangezogen wird. Eine solche Betätigung kann beispielsweise als Zwangssteuerung beschrieben werden, das heißt immer dann, wenn mittels eines Füllungssteuerungssystems des Retarders ein Retardersteuerdruck erzeugt wird, in Abhängigkeit von welchem sich ein Füllungsgrad des Arbeitsraums mit Arbeitsmedium einstellt beziehungsweise in Abhängigkeit von welchem der Arbeitsraum mit Arbeitsmedium befüllt wird, wird auch die zweite Entkopplung im Sinne eines Aufbaus der Leistungsübertragung beziehungsweise eines Herstellens der hydrodynamischen Kreislaufströmung im Arbeitsraum betätigt. Ein solcher Retardersteuerdruck kann insbesondere durch einen Luftdruck oder einen Öldruck zur Verfügung gestellt werden. Alternativ ist es möglich, das vom Retarder abgegebene Bremselement mittels einer mehr oder minder in die Kreislaufströmung im Arbeitsraum eingebrachten Drosselblende zu variieren, wobei die Position der Drosselblende vorteilhaft mittels des

Retardersteuerdruckes eingestellt oder bestimmt wird. Die andere Entkopplung kann gemäß einer Ausführungsform unabhängig vom Retardersteuerdruck im Sinne eines Aufbaus der Leistungsübertragung betätigt werden, beispielsweise mittels eines Getriebesteuerungssystems, das dem

Stufenschaltgetriebe oder auch stufenlosen Getriebe eines

Kraftfahrzeugantriebsstrangs zugeordnet ist, mittels welchem Antriebsleistung von einem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs auf dessen Antriebsräder in

verschiedenen Übersetzungen übertragen wird.

Wenn mittels einer der beiden Entkopplungen nicht die Leistungsübertragung vom Leistungszweig auf den Rotor des hydrodynamischen Retarders unmittelbar unterbrochen werden kann, so bewirkt diese Entkopplung eine Unterbrechung der hydrodynamischen Kreislaufströmung im Arbeitsraum des hydrodynamischen Retarders. Günstig ist es jedoch, wenn beide Entkopplungen die

Leistungsübertragung von dem Leistungszweig des Antriebsstrangs, über welchen der Rotor des hydrodynamischen Retarders im Bremsbetrieb umlaufend

angetrieben wird (bei einem Gegenlaufretarder insbesondere auch der

Gegenlaufrotor), auf den Rotor unterbrechen. Hierzu können beide Entkopplungen beispielsweise als Schaltkupplung ausgeführt sein, insbesondere als reibende Schaltkupplung mit Schlupfüberbrückung. Als Schaltkupplung ist beispielsweise ein Synchronelement geeignet, wie es herkömmlich in Schaltgetrieben oder automatisierten Schaltgetrieben von

Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommt. Auch das Vorsehen einer Lamellenkupplung, insbesondere mit mehreren parallelen Lamellen, die Reibflächen tragen, kommt in Betracht. Andere Ausführungsformen sind möglich.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist eine der beiden

Entkopplungen durch ein Planetengetriebe mit einem Hohlrad, einem Sonnenrad und einem oder mehreren durch einen Planetenträger getragenen Planetenrad gebildet, wobei dem Planetenträger eine Bremse zugeordnet ist, mittels welchem der Planetenträger zur Unterbrechung der Leistungsübertragung auf den Rotor des hydrodynamischen Retarders freigebbar ist, sodass er frei umläuft, und zum Einschalten der Leistungsübertragung auf den Rotor des hydrodynamischen Retarders abbremsbar ist, sodass im letztern Fall Antriebsleistung vom Hohlrad über das wenigstens eine Planetenrad auf das Sonnenrad und weiter auf den Rotor des hydrodynamischen Retarders übertragen wird. In der Regel wird die andere Entkopplung im Antriebsleistungsfluss dem Planetengetriebe vorgeordnet sein. Eine Ausführungsform sieht vor, dass die zweite Entkopplung im

hydrodynamischen Retarder integriert ist, wohingegen die erste Entkopplung außerhalb des hydrodynamischen Retarders positioniert ist. Beispielsweise kann die zweite Entkopplung im Rotor vorgesehen sein, insbesondere in einer Welle des Rotors oder zwischen einer Welle des Rotors und einem durch die Welle angetriebenen Schaufelrad des Rotors.

Der Leistungszweig weist einen ersten Hauptzweig und einen zweiten, gegenüber dem Hauptzweig ins Schnelle übersetzten Hochtrieb auf, wobei die

Antriebsleistung vom Hauptzweig auf den Hochtrieb und weiter auf den Rotor des hydrodynamischen Retarders übertragen wird, wobei die erste Entkopplung im oder im Bereich des Hauptzweigs und die zweite Entkopplung im oder im Bereich des Hochtriebs vorgesehen ist. Insbesondere kommt eine erste Schaltkupplung auf der Hauptwelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, insbesondere

Stufenschaltgetriebes, in Betracht und eine zweite Schaltkupplung auf dem

Hochtrieb, der insbesondere als Nebenabtrieb, beispielsweise auf der

Sekundärseite des Getriebes ausgeführt sein kann.

Besonders vorteilhaft weißt der Antriebsstrang einen Antriebsmotor, insbesondere Verbrennungsmotor, und ein dem Antriebsmotor im Leistungsfluss

nachgeordnetes Getriebe auf. Das Getriebe kann beispielsweise als Schaltgetriebe (Handschaltgetriebe), automatisiertes Schaltgetriebe oder Automatgetriebe ausgeführt sein. Das Getriebe weist eine Getriebeeingangswelle und eine

Getriebeausgangswelle auf, wobei die Getriebeeingangswelle zumindest mittelbar oder auch unmittelbar mit dem Antriebsmotor verbunden oder verbindbar ist und die Getriebeausgangswelle zumindest mittelbar oder auch unmittelbar mit

Antriebsrädern verbunden oder verbindbar ist. Der Hauptzweig, in welchem oder in dem Bereich von welchem die erste Entkopplung vorgesehen ist, kann nun die Triebverbindung zwischen dem Antriebsmotor und der Getriebeeingangswelle oder die Triebverbindung zwischen der Getriebeeingangswelle und der

Getriebeausgangswelle oder die Triebverbindung zwischen der

Getriebeausgangswelle und den Antriebsrädern oder jeweils einen Teil dieser Triebverbindungen herstellen und der Hochtrieb, in welchem oder im Bereich von welchem die zweite Entkopplung vorgesehen ist, zweigt hinsichtlich des

Antriebsleistungsflusses von diesem Hauptzweig ab.

Alternativ ist es natürlich möglich, dass der Hauptzweig an einer anderen Stelle des Antriebstrangs vorgesehen ist, beispielsweise als ein Nebenabtrieb (Power- Take-Off) des Antriebsmotors. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird im Bremsbetrieb des

hydrodynamischen Retarders der Rotor mittels des Leistungszweigs umlaufend angetrieben und im Arbeitsraum des hydrodynamischen Retarders wird eine Kreislaufströmung zur Übertragung von Antriebsleistung auf den Stator oder den Gegen lauf rotor aufgebaut, und im Nichtbremsbetrieb des hydrodynamischen Retarders wird die Kreislaufströmung im Arbeitsraum unterbrochen, wobei beim Umschalten vom Bremsbetrieb zum Nichtbremsbetrieb des hydrodynamischen Retarders der Leistungsfluss vom Antriebsstrang über den Leistungszweig auf den Rotor und weiter vom Rotor auf den Stator oder Gegenlaufrotor durch eine Leistungsentkopplung mittels beider Entkopplungen unterbrochen wird. Eine

Ausführungsform sieht vor, dass mittels der ersten Entkopplung der Leistungsfluss vom Antriebsstrang auf den Rotor und mittels der zweiten Entkopplung die Leistungsübertragung vom Rotor auf den Stator oder Gegenlaufrotor unterbrochen wird, wobei die erste Entkopplung zur Unterbrechung des Leistungsflusses insbesondere zeitlich verzögert gegenüber der zweiten Entkopplung geschaltet wird. Beim Umschalten vom Nichtbremsbetrieb zum Bremsbetrieb kann dann wiederum die Schaltung der zweiten Entkopplung zeitlich verzögert gegenüber der Schaltung der ersten Entkopplung erfolgen, um den Leistungsfluss wieder herzustellen.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass beide Entkopplungen den Leistungsfluss vom Antriebsstrang auf den Rotor unterbrechen. Auch hier ist es günstig, wenn beim Umschalten vom Nichtbremsbetrieb zum Bremsbetrieb die zweite

Entkopplung zeitlich verzögert gegenüber der ersten Entkopplung geschaltet wird.

Eine solche zeitliche Verzögerung kann entweder ein Schalten mit einer zeitlichen Überlappung des Zuschaltvorgangs beider Entkopplungen oder ein serielles Zuschalten ohne Überschneidung des Zuschaltvorgangs umfassen. Alternativ ist es möglich, beide Entkopplungen gleichzeitig zu schalten, um die Leistungsübertragung beim Umschalten vom Nichtbremsbetrieb zum Bremsbetrieb des hydrodynamischen Retarders wieder herzustellen.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen exemplarisch beschrieben werden.

Es zeigen:

Figur 1 eine beispielhafte erfindungsgemäße Ausführungsform mit zwei getrennt betätigbaren Synchronelementen;

Figur 2 eine Ausführungsform gemäß der Figur 1, jedoch mit Ausführung der zweiten Entkopplung als Lamellenkupplung;

Figur 3 eine Ausführungsform entsprechend der Figur 2 mit einer

abweichenden Anordnung der Lamellenkupplung;

Figur 4 eine Ausführungsform gemäß der Figur 1, jedoch mit achsparalleler

Anordnung beider Synchronelemente, die eine gleichzeitige

Betätigung mit nur einer einzigen Betätigungseinrichtung ermöglicht;

Figur 5 eine erfindungsgemäße Lösung mit einem Planetengetriebe als

Zwischengetriebe, wodurch die zweite Entkopplung mittels einer Bremse realisiert werden kann; eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs mit einem Antriebsmotor und einem Getriebe.

In der Figur 1 ist ein Ausschnitt aus einem Antriebsstrang, insbesondere

Kraftfahrzeugantriebsstrang, mit einem hydrodynamischen Retarder 1 dargestellt. Der hydrodynamische Retarder 1 weist einen Rotor 2 und einen Stator 3 auf, die gemeinsam einen torusförmigen Arbeitsraum 4 ausbilden.

Der Rotor 2 ist über einen Leistungszweig 5 in Umlauf versetzbar, wobei der Leistungszweig 5 vorliegend einen Hauptzweig 6, gebildet durch eine Welle, beispielsweise die Hauptgetriebewelle oder eine Nebenabtriebswelle des

Getriebes, und einen Hochtrieb 7, gebildet durch eine gegenüber dem Hauptzweig 6 ins Schnelle übersetzten Welle, die insbesondere den Rotor 2 trägt, umfasst. Beispielsweise weist der Hauptzweig 6 ein Stirnrad und der Hochtrieb 7 ein Ritzel auf, wobei Stirnrad und Ritzel miteinander kämmen.

Im Hauptzweig 6 ist eine erste Entkopplung 8 in Form eines Synchronelements, beispielsweise mit kegelförmiger Reibfläche vorgesehen, und im Hochtrieb 7 ist eine zweite Entkopplung 9 in Form eines Synchronelements, insbesondere mit einer kegelförmigen Reibfläche vorgesehen. Beide Entkopplungen 8, 9 können gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform getrennt voneinander angesteuert werden, um die Leistungsübertragung mittels der ersten Entkopplung 6 vom Hauptzweig 6 auf den Hochtrieb 7 und mittels der zweiten Entkopplung 9 vom Hochtrieb 7 auf den Rotor 2 des hydrodynamischen Retarders 1 zu unterbrechen oder herzustellen.

Wenn nun zuerst mittels der ersten Entkopplung 8 die Leistungsübertragung vom Hauptzweig 6 auf den Hochtrieb 7 hergestellt wird, so werden alle Massen bis zur zweiten Entkopplung beschleunigt. Die Schaltarbeit der ersten Entkopplung 8 ergibt sich aus den zu überwindenden Massenträgheitsmomenten der Massen. Da die Elemente im Antriebsleistungsfluss jenseits der zweiten Entkopplung 9 und somit auch der Rotor 2 des hydrodynamischen Retarders 1 noch nicht

beschleunigt werden, ist die Schaltarbeit, die die erste Entkopplung 8 aufbringen muss, begrenzt. Wenn nun anschließend, das heißet nach dem vollständigen Schließen der ersten Entkopplung 8, oder zeitlich zumindest etwas versetzt die zweite Entkopplung 9 im Sinne einer Leistungsübertragung auf den Rotor 2 des hydrodynamischen Retarders 1 geschlossen wird, so wird die Schaltarbeit der zweiten Entkopplung 9 durch die Trägheit beziehungsweise den Widerstand der Elemente im Antriebsleistungsfluss jenseits der zweiten Entkopplung 9 und somit vorwiegend durch das Trägheitsmoment des Rotors 2 des hydrodynamischen

Retarders 1 bestimmt. Auch diese Schaltarbeit ist im Vergleich zu herkömmlichen Ausführungsformen mit nur einer Entkopplung geringer. Somit werden beide Entkopplungen 8, 9 beim Zuschalten des hydrodynamischen Retarders 1 weniger belastet.

Alternativ zu der Darstellung in der Figur 1 könnte die zweite Entkopplung 9 auch innerhalb des hydrodynamischen Retarders 1 vorgesehen sein, beispielsweise im Antriebsleistungsfluss zwischen der Rotorwelle 10 und dem Rotorschaufelrad 11. Eine solche Entkopplung könnte beispielsweise dadurch hergestellt werden, dass das Rotorschaufelrad 11 drehelastisch oder eine vorgegebene Zeitspanne drehbeweglich auf der Rotorwelle 10 gelagert ist, letzteres beispielsweise über ein Gewinde mit einem Anschlag für das Rotorschaufelrad 11.

Die Ausführungsform gemäß der Figur 2 entspricht weitgehend jener der Figur 1, wobei hier jedoch die zweite Entkopplung 9 als Lamellenkupplung,

trockenlaufende oder nasslaufende Lamellenkupplung mit einer oder mehreren parallelen Lamellen 12 ausgeführt ist.

Während bei der Ausführungsform der Figur 2 die eine oder mehreren Lamellen 12 der Lamellenkupplung der zweiten Entkopplung 9 zentral auf dem Hochtrieb 7, das heißt zwischen dem Ritzel und dem Rotor 2 des hydrodynamischen Retarders 1 angeordnet ist, ist die Lamellenkupplung, um die zweite Entkopplung 9 auszubilden, bei der Ausführungsform gemäß der Figur 3 am entgegengesetzten Ende des Hochtriebs 7 zu dem hydrodynamischen Retarder 1 positioniert. Somit kann die Rotorwelle 10 an ihrem einen Ende eine oder mehrere Lamellen 12 und an ihrem anderen Ende das Rotorschaufelrad 11 des hydrodynamischen Retarders 1 tragen.

Bei der Ausführungsform gemäß der Figur 4 können die erste Entkopplung 8 und die zweite Entkopplung 9 gleichzeitig mit nur einer einzigen

Betätigungseinrichtung 13 betätigt werden, beispielsweise durch Verschieben einer Hälfte der Entkopplungen 8, 9. Auch hier ist exemplarisch die zweite Entkopplung 9 auf dem axial anderen Ende der Rotorwelle 10, die durch den Hochtrieb 7 gebildet wird, angeordnet, wie der Rotor 2 des hydrodynamischen Retarders 1.

Bei der Ausführungsform gemäß der Figur 5 wird die zweite Entkopplung 9 durch ein Planetengetriebe 14 dargestellt, umfassend ein Hohlrad 15, ein oder mehrere Planetenräder 16 und ein Sonnenrad 17. Das Hohlrad 15 wird durch den

Hauptzweig 6 angetrieben, beispielsweise wiederum durch ein Stirnrad auf dem Hauptzweig 6. Der Antriebsleistungsfluss vom Hohlrad 15 auf das Sonnenrad 17 erfolgt über das wenigstens eine Planetenrad 16 und vom Sonnenrad 17 weiter auf die Rotorwelle 10, die das Rotorschaufelrad 11 des hydrodynamischen

Retarders 1 antreibt. Im Bremsbetrieb des hydrodynamischen Retarders 1 ist der Planetenträger 18, welcher das wenigstens eine Planetenrad 16 trägt, mittels einer Bremse 19 gegen Umlauf gesichert. Wenn hingegen im Nichtbremsbetrieb des hydrodynamischen Retarders 1 die Bremse 19 geöffnet wird, kann der

Planetenträger 18, angetrieben durch das Hohlrad 15 über das wenigstens eine Planetenrad 16 umlaufen, wobei das Sonnenrad 17 stehenbleibt.

Auch durch das Planetengetriebe 9 wird ein Hochtrieb 7 geschaffen, sodass der Rotor 2 des hydrodynamischen Retarders 1 schneller umläuft als die Welle des Hauptzweigs 6, beispielsweise mit einer Übersetzung zwischen 3 und 4. Günstig bei der Ausgestaltung gemäß der Figur 5 ist, dass mittels der Bremse 19 eine erhebliche Schaltarbeit ohne die Gefahr einer Überlastung geleistet werden kann. In der Figur 6 ist eine erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Antriebsstrangs mit einem Antriebsmotor 20 und einem Getriebe 21 dargestellt. Der Antriebsmotor 20 treibt über das Getriebe 21, in welchem verschiedene Übersetzungen zwischen einer Getriebeeingangswelle 22 und einer Getriebeausgangswelle 23 durch entsprechende Schaltvorgänge hergestellt werden können, die Antriebsräder 24 des hier nicht näher gezeigten Kraftfahrzeugs an.

Gestrichelt und in ausgezogenen Linien sind beispielhaft zwei mögliche

Positionierungen für den hydrodynamischen Retarder 1 dargestellt, nämlich entweder primärseitig am Getriebe 21 oder sekundärseitig am Getriebe 21 angeschlossen. Selbstverständlich käme auch ein Anschluss innerhalb des

Getriebes 21 bzw. eine vollständige Integration des Retarders innerhalb des Getriebes 21 oder eine Positionierung außerhalb des Getriebes 21 mit einem Anschluss außerhalb des Getriebes 21 in Betracht. In dem in der Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Hauptzweig 6 durch die Antriebsleistungsübertragung bzw. die Triebverbindung zwischen der Getriebeeingangswelle 22 und der Getriebeausgangswelle 23 gebildet. Der Hochtrieb 7 zweigt hinsichtlich des Leistungsflusses hiervon ab, so dass der Leistungsfluss vom Antriebsmotor 20 über den Hauptzweig 6 zu den

Antriebsrädern 24 erfolgt, wohingegen der Leistungsfluss zum Retarder 1 sozusagen als Blindzweig oder„Sackgasse" vom Hauptzweig 6 abzweigt.