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WO2014108309A2 - Antriebsstrang mit einem hydrodynamischen retarder und einer elektrischen maschine - Google Patents

Antriebsstrang mit einem hydrodynamischen retarder und einer elektrischen maschine Download PDF

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WO2014108309A2
WO2014108309A2 PCT/EP2013/077804 EP2013077804W WO2014108309A2 WO 2014108309 A2 WO2014108309 A2 WO 2014108309A2 EP 2013077804 W EP2013077804 W EP 2013077804W WO 2014108309 A2 WO2014108309 A2 WO 2014108309A2
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WO
WIPO (PCT)
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electric machine
wheel
drive
primary wheel
rotor
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2013/077804
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English (en)
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Inventor
Achim Menne
Tilman Huth
Werner Adams
Martin Becke
Dieter Laukemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
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Publication of WO2014108309A3 publication Critical patent/WO2014108309A3/de
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Ceased legal-status Critical Current

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

Definitions

  • the present invention relates to a drive train with a
  • hydrodynamic retarder and an electric machine in detail according to the preamble of claim 1.
  • Braking power can be optimized over the entire vehicle speed range and also the electrical power generated during braking with the electric machine can be used to drive electrical units or stored in an electrical storage to later for driving electric units or the drive train, in particular
  • DE 10 2005 052 121 AI describes a hydrodynamic retarder or a hydrodynamic clutch with decelerable secondary wheel, wherein non-positive and frictional braking devices, hydraulic brake systems or
  • the retarder can be decoupled by means of a separating clutch.
  • a second separating clutch may be provided.
  • the present invention is therefore based on the object, a
  • the object of the invention is achieved by a drive train with the
  • An inventive drive train has a hydrodynamic retarder and an electric machine.
  • the hydrodynamic retarder comprises a driven primary wheel having a primary wheel body having a plurality of primary blades and a stationary or counter-primary driven secondary wheel having a secondary wheel body having a plurality of secondary blades.
  • the primary wheel and the secondary wheel stand with their blades in the axial direction, which corresponds to the axis of rotation of at least the primary wheel, in such a way opposite that a toroidal working space is formed in the region of the blades.
  • Working medium such as oil, water or a water mixture, to be filled or permanently filled to a hydrodynamic
  • Circulation flow of the working medium in the working space Torque to transfer hydrodynamically from the primary wheel to the secondary wheel and thereby decelerate the primary wheel hydrodynamically.
  • the electric machine of the drive train according to the invention has a driven rotor and a stator, which in electromagnetic
  • the rotor and the stator of the electric machine and the primary wheel or the secondary wheel of the hydrodynamic enclose
  • the primary wheel and / or the secondary wheel of the hydrodynamic retarder is positioned radially within the rotor and the stator of the electric machine.
  • the rotor of the electric machine is arranged radially inside the stator.
  • Secondary wheel of the hydrodynamic retarder positioned in the radial direction outside of the rotor and the stator of the electric machine.
  • the rotor of the electric machine is arranged radially outside the stator.
  • An embodiment of the invention provides that the primary wheel of the hydrodynamic retarder and / or the rotor of the electric machine is associated with a separating clutch, with which the primary wheel and / or the rotor can be decoupled from a drive power flow in the drive train. It is also possible for this purpose to provide a plurality of separating clutches connected in series and / or in parallel in the drive power flow.
  • the primary wheel of the hydrodynamic retarder a For example, the primary wheel of the hydrodynamic retarder a
  • Drive shaft, via which it is driven, and the separating clutch may be positioned on or on the drive shaft.
  • a separating clutch for example, a dog clutch and / or a friction clutch comes into consideration.
  • the separating clutch can be synchronized or executed unsynchronized.
  • the drive train comprises a drive motor, a transmission connected downstream of the drive motor in the drive power flow, and the drive motor via the transmission, in particular as
  • Automatic transmission, automatic transmission or designed as a manual transmission has driven drive wheels, wherein the
  • Drive power flow is guided from the drive motor to the drive wheels via a main branch of the drive train.
  • the drive train further has a branch branching off from the main branch, in which the
  • hydrodynamic retarder and the electric machine are positioned.
  • the branch of the secondary branch of the main branch or in the secondary branch in the direction of the drive power flow in front of the retarder and the electric machine can advantageously be provided a translation into the fast, so that the
  • An embodiment of a drive train according to the invention in which the hydrodynamic retarder and the electric machine are positioned in a side branch of the drive train; a possible design of the combination hydrodynamic retarder and electric machine in the secondary branch according to the figure 1; a with respect to the order in the radial direction deviating arrangement of the primary wheel of the hydrodynamic retarder and the rotor of the electric machine than in the figure 2.
  • FIG. 1 shows a drive train with a drive motor 1 and a drive 2 downstream of the drive motor 1 in the drive power flow
  • the transmission 2 has a transmission input shaft 3 and a
  • Transmission output shaft 4 on.
  • an intermediate mechanical connection here for example in the form of the propeller shaft 5 and the differential 6, is supported by a drive axle 8
  • Rear wheels 7, is referred to herein as main branch 9. From the main branch 9 branches off at the transmission output shaft 4 from a secondary branch, which has a translation 11 in the fast. In this side branch 10, a combination of hydrodynamic retarder and electric machine is arranged, in this case on a so-called power take-off 12 on the
  • the hydrodynamic retarder designated here by 13 has a primary wheel 13.1 and a secondary wheel 13.2.
  • the secondary wheel 13.2 is designed as a stator, that is, it does not run around.
  • the primary wheel 13.1 and the secondary wheel 13.2 each have a base body with a plurality of blades, the blades facing in the axial direction of the hydrodynamic retarder 13 such that a working space for a working medium is formed.
  • the primary wheel 13.1 is about a translation into the fast 15 at the
  • the primary wheel 13.1 is connected via two successive translations into fast 11, 15 on the main branch 9. Furthermore, the primary wheel is 13.1 via a
  • Disconnect 16 can be decoupled from the drive power flow. Im shown
  • the separating clutch 16 is provided in the region of a drive shaft 17, via which the primary wheel 13.1 is driven, and which carries the primary wheel 13.1.
  • the separating clutch 16 could also be positioned at a different location, for example in the region of the branch of the
  • the primary wheel 13.1 carries at its radially outer circumference the rotor 14.1 of the electric machine 14. This in turn is enclosed by the stator 14.2 of the electric machine 14 radially on the outside.
  • the primary wheel 13.1, the rotor 14.1 and the stator 14.2 are positioned in a common plane perpendicular to the axial direction of the hydrodynamic retarder 13.
  • coils 14 will only be provided in the stator 14.2 of the electric machine. Deviating from this, however, this is also possible in the rotor 14.1, depending on the configuration of the electric machine 14.
  • FIG. 2 also schematically shows an energy store 18 which, in a first state of the electric machine 14, provides electrical energy stored for the electric machine 14 so that it drives the drive train by an electric motor. In a second state, the electric machine 14 generates generator energy from driving power, which can then be stored in the energy storage 18.
  • FIG. 3 schematically illustrates an embodiment for the integration of the hydrodynamic retarder 13 and the electric machine 14, in which the hydrodynamic retarder 13 is positioned radially outside the electric machine 14.
  • the primary wheel 13.1 of the hydrodynamic retarder 13 encloses the rotor 14.1 of the electric machine 14 on its radial outer side.
  • the rotor 14.1, in turn, encloses the stator 14.2 of the electric machine 14.
  • the stator 14.2 can be positioned inside or on the secondary wheel 13.2 of the hydrodynamic retarder 13 and can be advantageously carried by it.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang mit einem hydrodynamischen Retarder und einer elektrischen Maschine, wobei der hydrodynamische Retarder ein angetriebenes Primärrad, umfassend einen Primärradgrundkörper mit einer Vielzahl von Primärradschaufeln, und ein stationäres oder gegenläufig zum Primärrad angetriebenes Sekundärrad, umfassend einen Sekundärradgrundkörper mit einer Vielzahl von Sekundärradschaufeln aufweist, und sich das Primärrad und das Sekundärrad mit ihren Schaufeln in Axialrichtung, welche der Drehachse zumindest des Primärrades entspricht, derart gegenüberstehen, dass ein torusförmiger Arbeitsraum im Bereich der Schaufeln ausgebildet wird, der mit einem Arbeitsmedium befüllbar oder befüllt ist, um durch eine hydrodynamische Kreislaufströmung des Arbeitsmediums im Arbeitsraum Drehmoment hydrodynamisch vom Primärrad auf das Sekundärrad zu übertragen; und die elektrische Maschine einen angetriebenen Rotor und einen Stator aufweist, die in elektromagnetischer Wirkverbindung miteinander stehen, um in einem ersten Zustand elektromotorisch Antriebsleistung aus elektrischer Energie zu erzeugen und in einem zweiten Zustand generatorisch elektrische Energie aus Antriebsleistung zu erzeugen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich der Rotor und der Stator der elektrischen Maschine und das Primärrad oder das Sekundärrad des hydrodynamischen Retarders in Radialrichtung in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Axialrichtung umschließen.

Description

Antriebsstrang mit einem hydrodynamischen Retarder
und einer elektrischen Maschine
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antriebsstrang mit einem
hydrodynamischen Retarder und einer elektrischen Maschine, im Einzelnen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Während herkömmlich in der Regel entweder ein hydrodynamischer Retarder oder eine elektrische Maschine zum Abbremsen eines Antriebsstrangs, insbesondere eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs, wie ihn die vorliegende Erfindung vorteilhaft betrifft, vorgesehen wurde, sind in jüngerer Zeit Antriebsstränge vorgeschlagen worden, in welchen ein hydrodynamischer Retarder mit einer elektrischen
Maschine kombiniert wurde, um den Antriebsstrang einerseits hydrodynamisch und andererseits durch Erzeugen elektrischer Leistung verschleißfrei abbremsen zu können. Das Vorsehen einer elektrischen Maschine zusätzlich zu dem
hydrodynamischen Retarder hat dabei den Vorteil, dass die verschleißfreie
Bremsleistung über dem gesamten Fahrgeschwindigkeitsbereich optimiert werden kann und ferner die beim Bremsen mit der elektrischen Maschine erzeugte elektrische Leistung zum Antrieb elektrischer Aggregate genutzt oder in einem elektrischen Speicher gespeichert werden kann, um später zum Antrieb von elektrischen Aggregaten oder des Antriebsstrangs, insbesondere
Kraftfahrzeugantriebsstrangs, verwendet zu werden.
Zum Stand der Technik wird auf die Druckschrift DE 10 2004 055 821 AI verwiesen, welche eine Kombination eines hydrodynamischen Retarders und einer elektrischen Maschine zu einer Bremseinheit offenbart, wobei das Primärrad des hydrodynamischen Retarders und der Rotor der elektrischen Maschine koaxial zueinander, direkt drehfest aneinander, in axialer Richtung mit Abstand
zueinander, exzentrisch zueinander, über ein Getriebe miteinander verbunden oder auf verschiedenen Wellen nebeneinander angeordnet sind. DE 10 2005 052 121 AI beschreibt einen hydrodynamischen Retarder oder eine hydrodynamische Kupplung mit abbremsbarem Sekundärrad, wobei kraft- und reibschlüssige Bremseinrichtungen, hydraulische Bremssysteme oder
elektrische/elektromagnetische Bremssysteme zur Abbremsung vorgeschlagen werden.
DE 10 2007 038 236 AI beschreibt eine elektrische Maschine, um die
Sekundärseite einer hydrodynamischen Kupplung abzubremsen, wobei die elektrische Maschine auch zum Starten des Verbrennungsmotors oder zum elektrischen Fahren herangezogen wird.
DE 10 2005 039 592 AI beschreibt ein Getriebe mit integrierter elektrischer Maschine und mit einem hydrodynamischen Retarder, wobei die elektrische Maschine den hydrodynamischen Wandler ersetzt.
DE 10 2009 001 146 AI beschreibt einen Sekundärretarder mit koaxial
positionierter elektrischer Maschine, wobei der Retarder und die elektrische Maschine insbesondere gemeinsam mittels einer Trennkupplung abgekoppelt werden können.
DE 10 2009 001 147 AI beschreibt einen Sekundärretarder auf einem Hochtrieb des Getriebes und zusätzlich eine als Motor und Generator betreibbare elektrische Maschine auf der Sekundärseite des Getriebes koaxial auf einer
Nebenabtriebswelle. Optional ist der Retarder mittels einer Trennkupplung abkoppelbar. Für die elektrische Maschine kann eine zweite Trennkupplung vorgesehen sein.
Obwohl somit bereits verschiedene Kombinationen einer elektrischen Maschine mit einem Retarder oder verschiedene Möglichkeiten zur Integration einer elektrischen Maschine in ein Getriebe vorgeschlagen wurden, verbleibt bei allen Antriebssträngen, insbesondere Kraftfahrzeugantriebssträngen, das Problem, dass für die elektrische Maschine und den Leistungszweig, über welchen die elektrische Maschine angetrieben wird, Bauraum erforderlich ist, der den für den
Antriebsstrang insgesamt erforderlichen Bauraum vergrößert.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen
Antriebsstrang mit einem hydrodynamischen Retarder und einer elektrischen Maschine anzugeben, der hinsichtlich der Gestaltung des notwendigen Bauraums optimiert ist.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Antriebsstrang mit den
Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind
vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
Ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang weist einen hydrodynamischen Retarder und eine elektrische Maschine auf. Der hydrodynamische Retarder umfasst ein angetriebenes Primärrad mit einem Primärradgrundkörper, der eine Vielzahl von Primärradschaufeln aufweist, und ein stationäres oder gegenläufig zum Primärrad angetriebenes Sekundärrad mit einem Sekundärradgrundkörper, der eine Vielzahl von Sekundärradschaufeln aufweist. Das Primärrad und das Sekundärrad stehen sich mit ihren Schaufeln in Axialrichtung, welche der Drehachse zumindest des Primärrades entspricht, derart gegenüber, dass ein torusförmiger Arbeitsraum im Bereich der Schaufeln ausgebildet wird.
Zum Einleiten des Bremsbetriebes kann der Arbeitsraum mit einem
Arbeitsmedium, beispielsweise Öl, Wasser oder einem Wassergemisch, befüllt werden oder permanent befüllt sein, um durch eine hydrodynamische
Kreislaufströmung des Arbeitsmediums im Arbeitsraum Drehmoment hydrodynamisch vom Primärrad auf das Sekundärrad zu übertragen und dadurch das Primärrad hydrodynamisch abzubremsen.
Die elektrische Maschine des erfindungsgemäßen Antriebsstranges weist einen angetriebenen Rotor und eine Stator auf, die in elektromagnetischer
Wirkverbindung miteinander stehen, um in einem ersten Zustand elektromotorisch Antriebsleistung aus elektrischer Energie zu erzeugen und in einem zweiten Zustand generatorisch elektrische Energie aus Antriebsleistung zu erzeugen.
Erfindungsgemäß umschließen sich der Rotor und der Stator der elektrischen Maschine und das Primärrad oder das Sekundärrad des hydrodynamischen
Retarders in Radialrichtung in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur
Axialrichtung des hydrodynamischen Retarders.
Gemäß einer ersten Ausführungsform ist das Primärrad und/oder das Sekundärrad des hydrodynamischen Retarders in Radialrichtung innerhalb des Rotors und des Stators der elektrischen Maschine positioniert. Vorteilhaft ist der Rotor der elektrischen Maschine radial innerhalb des Stators angeordnet.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist das Primärrad und/oder das
Sekundärrad des hydrodynamischen Retarders in Radialrichtung außerhalb des Rotors und des Stators der elektrischen Maschine positioniert. Vorteilhaft ist der Rotor der elektrischen Maschine radial außerhalb des Stators angeordnet.
Selbstverständlich sind andere Verschachtelungen in Radialrichtung der Bauteile des hydrodynamischen Retarders und der elektrischen Maschine möglich, um zu der erfindungsgemäßen weitgehenden Integration von hydrodynamischem
Retarder und elektrischer Maschine zu einer kompakten Bremseinheit zu gelangen. Eine erfindungsgemäße Ausführungsform sieht vor, dass dem Primärrad des hydrodynamischen Retarders und/oder dem Rotor der elektrischen Maschine eine Trennkupplung zugeordnet ist, mit welcher das Primärrad und/oder der Rotor von einem Antriebsleistungsfluss im Antriebsstrang abkoppelbar ist. Es ist auch möglich, hierfür mehrere im Antriebsleistungsfluss hintereinander geschaltete und/oder parallele Trennkupplungen vorzusehen.
Beispielsweise kann das Primärrad des hydrodynamischen Retarders eine
Antriebswelle aufweisen, über welche es antreibbar ist, und die Trennkupplung kann an der oder auf der Antriebswelle positioniert sein.
Als Trennkupplung kommt beispielsweise eine Klauenkupplung und/oder eine Reibkupplung in Betracht. Die Trennkupplung kann je nach Ausgestaltung synchronisiert oder unsynchronisiert ausgeführt sein.
Eine erfindungsgemäße Ausführungsform sieht vor, dass der Antriebsstrang einen Antriebsmotor, ein dem Antriebsmotor im Antriebsleistungsfluss nachgeschaltetes Getriebe und vom Antriebsmotor über das Getriebe, das insbesondere als
Automatgetriebe, automatisiertes Schaltgetriebe oder als manuelles Schaltgetriebe ausgeführt ist, angetriebene Antriebsräder aufweist, wobei der
Antriebsleistungsfluss vom Antriebsmotor zu den Antriebsrädern über einen Hauptzweig des Antriebsstranges geführt ist. Der Antriebsstrang weist ferner einen vom Hauptzweig abzweigenden Nebenzweig auf, in welchem der
hydrodynamische Retarder und die elektrische Maschine positioniert sind. In der Abzweigung des Nebenzweigs vom Hauptzweig oder im Nebenzweig in Richtung des Antriebsleistungsflusses vor dem Retarder und der elektrischen Maschine kann vorteilhaft eine Übersetzung ins Schnelle vorgesehen sein, sodass der
hydrodynamische Retarder und die elektrische Maschine mit einer höheren Drehzahl umlaufen als der Hauptzweig an der Abzweigstelle des Nebenzweigs. Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen exemplarisch beschrieben werden.
ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Antriebsstrang, in welchem der hydrodynamische Retarder und die elektrische Maschine in einem Nebenzweig des Antriebsstranges positioniert sind; eine mögliche Gestaltung der Kombination aus hydrodynamischem Retarder und elektrischer Maschine in dem Nebenzweig gemäß der Figur 1; eine hinsichtlich der Reihenfolge in radialer Richtung abweichende Anordnung des Primärrades des hydrodynamischen Retarders und des Rotors der elektrischen Maschine als in der Figur 2.
In der Figur 1 ist ein Antriebsstrang mit einem Antriebsmotor 1 und einem im Antriebsleistungsfluss dem Antriebsmotor 1 nachgeschalteten Getriebe 2
dargestellt. Das Getriebe 2 weist eine Getriebeeingangswelle 3 und eine
Getriebeausgangswelle 4 auf. An der Getriebeausgangswelle 4 sind über eine zwischengeschaltete mechanische Verbindung, hier beispielsweise in Form der Gelenkwelle 5 und dem Differential 6 von einer Antriebsachse 8 getragene
Antriebsräder 7 mittelbar angeschlossen.
Der Weg, den die Antriebsleistung vom Verbrennungsmotor 1 bis zu den
Antriebsrädern 7 zurücklegt, wird vorliegend als Hauptzweig 9 bezeichnet. Vom Hauptzweig 9 zweigt an der Getriebeabtriebswelle 4 ein Nebenzweig ab, der eine Übersetzung 11 ins Schnelle aufweist. In diesem Nebenzweig 10 ist eine Kombination aus hydrodynamischem Retarder und elektrischer Maschine angeordnet, vorliegend auf einem sogenannten Nebenabtrieb 12 auf der
Sekundärseite des Getriebes 2.
In der Figur 2 sind der Anschluss und die Positionierung des hydrodynamischen Retarders und der elektrischen Maschine auf dem Nebenabtrieb 12 im Einzelnen dargestellt. Der hydrodynamische Retarder, vorliegend mit 13 bezeichnet, weist ein Primärrad 13.1 und ein Sekundärrad 13.2 auf. Vorliegend ist das Sekundärrad 13.2 als Stator ausgeführt, das heißt es läuft nicht um.
Wie schematisch angedeutet ist, weisen das Primärrad 13.1 und das Sekundärrad 13.2 jeweils einen Grundkörper mit einer Vielzahl von Schaufeln auf, wobei sich die Schaufeln in Axialrichtung des hydrodynamischen Retarders 13 derart gegenüberstehen, dass ein Arbeitsraum für ein Arbeitsmedium gebildet wird.
Das Primärrad 13.1 ist über eine Übersetzung ins Schnelle 15 an der
Eingangswelle des Nebenabtriebs 12 angeschlossen. Somit ist das Primärrad 13.1 über zwei hintereinander geschaltete Übersetzungen ins Schnelle 11, 15 am Hauptzweig 9 angeschlossen. Ferner ist das Primärrad 13.1 über eine
Trennkupplung 16 vom Antriebsleistungsfluss abkoppelbar. Im gezeigten
Ausführungsbeispiel ist die Trennkupplung 16 im Bereich einer Antriebswelle 17 vorgesehen, über welche das Primärrad 13.1 angetrieben wird, und die das Primärrad 13.1 trägt. Jedoch könnte die Trennkupplung 16 auch an einer anderen Stelle positioniert sein, beispielsweise im Bereich der Abzweigung des
Nebenzweigs 10 vom Hauptzweig 9 oder im Bereich der Eingangswelle des Nebenabtriebs 12, somit getrennt über eine oder zwei Übersetzungen ins Schnelle 11, 15 vom Primärrad 13.1. Das Primärrad 13.1 trägt an seinem radial äußeren Umfang den Rotor 14.1 der elektrischen Maschine 14. Dieser wiederum wird vom Stator 14.2 der elektrischen Maschine 14 radial außen umschlossen. Somit sind radial von innen nach außen gesehen das Primärrad 13.1, der Rotor 14.1 und der Stator 14.2 in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Axialrichtung des hydrodynamischen Retarders 13 positioniert.
In der Regel werden nur im Stator 14.2 der elektrischen Maschine 14 Spulen vorzusehen sein. Abweichend hiervon ist dies jedoch auch im Rotor 14.1 möglich, je nach Ausgestaltung der elektrischen Maschine 14.
In der Figur 2 ist ferner schematisch ein Energiespeicher 18 dargestellt, der in einem ersten Zustand der elektrischen Maschine 14 gespeicherte elektrische Energie für die elektrische Maschine 14 zur Verfügung gestellt, damit diese den Antriebsstrang elektromotorisch antreibt. In einem zweiten Zustand erzeugt die elektrische Maschine 14 generatorisch aus Antriebsleistung elektrische Energie, die dann in dem Energiespeicher 18 gespeichert werden kann.
Zur besseren Übersichtlichkeit der Darstellung in der Figur 2 ist ein Steuersystem und ein Vorratssystem für das Arbeitsmedium des hydrodynamischen Retarders 13 nicht dargestellt. Dieses kann sich beispielsweise in Axialrichtung an den hydrodynamischen Retarder 13 anschließen und/oder radial zu diesem vorgesehen sein, insbesondere oberhalb von diesem. In der Figur 3 ist schematisch eine Ausführungsform für die Integration des hydrodynamischen Retarders 13 und der elektrischen Maschine 14 dargestellt, bei welcher der hydrodynamische Retarder 13 radial außerhalb der elektrischen Maschine 14 positioniert ist. Sich entsprechende Bauteile sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie in der Figur 2. Bei der in der Figur 3 gezeigten Ausführungsform umschließt das Primärrad 13.1 des hydrodynamischen Retarders 13 den Rotor 14.1 der elektrischen Maschine 14 auf dessen radialen Außenseite. Der Rotor 14.1 wiederum umschließt den Stator 14.2 der elektrischen Maschine 14. Beispielsweise kann der Stator 14.2 innen im oder am Sekundärrad 13.2 des hydrodynamischen Retarders 13 positioniert sein und vorteilhaft von diesem getragen werden.

Claims

Patentansprüche
1. Antriebsstrang mit einem hydrodynamischen Retarder (13) und einer
elektrischen Maschine (14), wobei der hydrodynamische Retarder (13)
1.1 ein angetriebenes Primärrad (13.1), umfassend einen Primärradgrundkörper mit einer Vielzahl von Primärradschaufeln, und
1.2 ein stationäres oder gegenläufig zum Primärrad (13.1) angetriebenes
Sekundärrad (13.2), umfassend einen Sekundärradgrundkörper mit einer Vielzahl von Sekundärradschaufeln aufweist, und
1.3 sich das Primärrad (13.1) und das Sekundärrad (13.2) mit ihren Schaufeln in Axialrichtung, welche der Drehachse zumindest des Primärrades (13.1) entspricht, derart gegenüberstehen, dass ein torusförmiger Arbeitsraum im Bereich der Schaufeln ausgebildet wird, der mit einem Arbeitsmedium befüllbar oder befüllt ist, um durch eine hydrodynamische
Kreislaufströmung des Arbeitsmediums im Arbeitsraum Drehmoment hydrodynamisch vom Primärrad (13.1) auf das Sekundärrad (13.2) zu übertragen; und
1.4 die elektrische Maschine (14) einen angetriebenen Rotor (14.1) und einen Stator (14.2) aufweist, die in elektromagnetischer Wirkverbindung miteinander stehen, um in einem ersten Zustand elektromotorisch
Antriebsleistung aus elektrischer Energie zu erzeugen und in einem zweiten Zustand generatorisch elektrische Energie aus Antriebsleistung zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass
1.5 sich der Rotor (14.1) und der Stator (14.2) der elektrischen Maschine (14) und das Primärrad (13.1) oder das Sekundärrad (13.2) des
hydrodynamischen Retarders (13) in Radialrichtung in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Axialrichtung umschließen.
2. Antriebsstrang gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Primärrad (13.1) und/oder das Sekundärrad (13.2) des hydrodynamischen Retarders (13) in Radialrichtung innerhalb des Rotors (14.1) und des Stators (14.2) der elektrischen Maschine (14) positioniert ist/sind.
3. Antriebsstrang gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (14.1) der elektrischen Maschine (14) radial innerhalb des Stators (14.2) positioniert ist.
4. Antriebsstrang gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Primärrad (13.1) und/oder das Sekundärrad (13.2) des hydrodynamischen Retarders (13) in Radialrichtung außerhalb des Rotors (14.1) und des Stators (14.2) der elektrischen Maschine (14) positioniert ist/sind.
5. Antriebsstrang gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (14.1) der elektrischen Maschine (14) radial außerhalb des Stators (14.2) positioniert ist.
6. Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass dem Primärrad (13.1) und/oder dem Rotor (14.1) eine Trennkupplung (16) zugeordnet ist, mit welcher das Primärrad (13.1) und/oder der Rotor (14.1) von einem Antriebsleistungsfluss im
Antriebsstrang abkoppelbar ist/sind.
7. Antriebsstrang gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das
Primärrad (13.1) eine Antriebswelle (17) aufweist, über welche das
Primärrad (13.1) antreibbar ist, und die Trennkupplung (16) an der oder auf der Antriebswelle (17) positioniert ist.
8. Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang einen Antriebsmotor (1), ein dem Antriebsmotor (1) im Antriebsleistungsfluss nachgeschaltetes Getriebe (2) und vom Antriebsmotor (1) über das Getriebe (2), insbesondere
Automatgetriebe, automatisiertes Schaltgetriebe oder manuelles
Schaltgetriebe, angetriebene Antriebsräder (7) aufweist, wobei der
Antriebsleistungsfluss vom Antriebsmotor (1) zu den Antriebsrädern (7) über einen Hauptzweig (9) des Antriebsstranges geführt ist, und der
Antriebsstrang ferner einen vom Hauptzweig (9) abzweigenden Nebenzweig (10) aufweist, in welchem der hydrodynamische Retarder (13) und die elektrische Maschine (14) positioniert sind, wobei in der Abzweigung des Nebenzweigs (10) vom Hauptzweig (9) oder im Nebenzweig (10) in
Richtung des Antriebsleistungsflusses vor dem Retarder (13) und der elektrischen Maschine (14) insbesondere eine oder mehrere Übersetzungen ins Schnelle (11, 15) vorgesehen ist/sind.
PCT/EP2013/077804 2013-01-10 2013-12-20 Antriebsstrang mit einem hydrodynamischen retarder und einer elektrischen maschine Ceased WO2014108309A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013000241.9 2013-01-10
DE102013000241.9A DE102013000241A1 (de) 2013-01-10 2013-01-10 Antriebsstrang mit einem hydrodynamischen Retarder und einer elektrischen Maschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2014108309A2 true WO2014108309A2 (de) 2014-07-17
WO2014108309A3 WO2014108309A3 (de) 2014-09-18

Family

ID=49880797

Family Applications (1)

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PCT/EP2013/077804 Ceased WO2014108309A2 (de) 2013-01-10 2013-12-20 Antriebsstrang mit einem hydrodynamischen retarder und einer elektrischen maschine

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