(57)【要約】  本発明は、特に自動車のドライブトレインに関し、ドライブトレインは、駆動輪または他の任意のユニットは駆動される主出力軸を備える駆動エンジンと、被駆動羽根付き第１ホイールと、固定の、または第１ホイールと反対方向に駆動される羽根付き第２ホイールとを備える流体式リターダであって、ホイールは、共同でトロイダル作動室を形成し、該作動室には、第１ホイールから第２ホイールにトルクを流体力学的に伝えるために作動媒体が充填され、または充填可能である、流体式リターダと、を有し、駆動エンジンは、パワーテイクオフ軸を備え、該パワーテイクオフ軸を介してリターダの第１ホイールが駆動される。本発明は、流体式リターダが、起動状態および停止状態の間で排他的に切替可能である単一ステップの非制御リターダとして構成されていることを特徴としている。
2014500447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に自動車のドライブトレインであって、該ドライブトレインは、
駆動輪（１８）または他の任意のユニットを駆動する主出力軸（２）を備える駆動エンジン（１）と、
被駆動羽根付き第１ホイール（７）と、固定の、または前記第１ホイール（７）と反対方向に駆動される羽根付き第２ホイール（８）とを備える流体式リターダ（６）であって、前記ホイールは、共同でトロイダル作動室（９）を形成し、該作動室には、前記第１ホイール（７）から前記第２ホイール（８）にトルクを流体力学的に伝えるために作動媒体が充填され、または充填可能である、流体式リターダ（６）と、
を有し、
前記駆動エンジン（１）は、パワーテイクオフ軸（１０）を備え、該パワーテイクオフ軸を介して前記リターダ（６）の前記第１ホイール（７）が駆動され、
前記流体式リターダ（６）は、起動状態および停止状態の間で排他的に切替可能である単一ステップの非制御リターダ（６）として構成されていることを特徴とする、ドライブトレイン。
【請求項２】
前記流体式リターダ（６）が、熱交換器（１４）を備え、該熱交換器を介して前記作動媒体、特にオイルから周囲環境または車両冷却回路（２０）に熱が消散され、該車両冷却回路は、熱伝達に関して前記熱交換器（１４）の二次側に接続されるとともに、前記駆動エンジン（１）も特に前記冷却回路によって冷却されることを、特徴とする請求項１に記載のドライブトレイン。
【請求項３】
前記流体式リターダ（６）は、車両冷却回路（２０）内に配置され、該車両冷却回路によって、前記駆動エンジン（１）が特に冷却され、かつ前記リターダ（６）の前記作動媒体は、同時に前記車両冷却回路（２０）の前記冷却媒体、特に水、または水混合物であることを特徴とする、請求項１に記載のドライブトレイン。
【請求項４】
前記リターダ（６）は、前記リターダ（６）のブレーキトルクが前記作動媒体の温度に応じて制限される温度下方制御がないことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のドライブトレイン。
【請求項５】
前記リターダ（６）が、前記駆動エンジン（１）の前記主出力軸（２）側の前記パワーテイクオフ軸（１０）に接続されるよう配置され、駆動力の流れにおいて前記駆動エンジン（１）と直列に接続され、かつトランスミッションを介して前記駆動輪（１８）または前記他のユニットが駆動されるトランスミッション（３）の接続のためにパワーテイクオフ軸が決定されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のドライブトレイン。
【請求項６】
前記リターダ（６）の前記作動室（９）は、常に作動媒体、特に同じ量の作動媒体によって充填され、かつ特に同期クラッチによって前記第１ホイール（７）の駆動が中断される、および／または第２ホイール（８）が前記第１ホイール（７）と反対方向に駆動される場合に、特に同期クラッチによって前記第２ホイール（８）の駆動が中断される、および／または第２ホイール（８）が固定の場合に、特に同期クラッチによって前記第２ホイール（８）の耐ねじれ支持が選択的に中断されるという方法で、前記リターダ（６）が起動および停止可能であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のドライブトレイン。
【請求項７】
前記リターダ（６）が、前記作動室（９）を作動媒体によって選択的に充填するための充填装置に接続され、かつ前記充填装置は、前記作動媒体のための供給ラインを前記作動室（９）に開放し、または所定の作動媒体貯蔵量を前記作動室（９）に移動し、および前記リターダ（６）を停止するために、前記供給ラインを閉鎖し、および／または前記作動室（９）の排出口を開く、または前記作動媒体を前記作動室（９）から抜き取ることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のドライブトレイン。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のドライブトレインにおける流体式リターダ（６）のブレーキトルクを設定する方法であって、前記ブレーキトルクは、ブレーキトルクが生成されない前記リターダ（６）の停止状態と、ブレーキトルクが生成される起動状態との間を排他的に単一の切替ステップで２段階に変化することを特徴とする方法。
【請求項９】
前記リターダ（６）の前記起動状態において、前記ブレーキトルクは、前記作動媒体の前記温度から独立して設定されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、詳しくは請求項１のプリアンブルによる流体式リターダを有するドライブトレイン、特に自動車ドライブトレインに関連する。本発明は、このようなドライブトレインの流体式リターダのブレーキトルクを設定する方法にさらに関連する。
【背景技術】
【０００２】
流体式リターダは、自動車およびまた固定設備において磨耗のない持続動作ブレーキとして長い間使用されてきた。従来は、駆動モーターの速度に応じて作動する第１リターダと、トランスミッション出力軸またはトランスミッションのパワーテイクオフに配置されるため、トランスミッション出力軸の速度に応じて、およびしたがって走行速度に応じて作動する第２リターダとに区別される。
【０００３】
駆動モーターの一次側に配置された第１リターダは、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３および特許文献４に記載されている。
【０００４】
特許文献５は、エンジンの一次側の第１リターダ、および第２のリターダとしてトランスミッションの出力側に配置された第２リターダを示している。
【０００５】
特許文献６は、トランスミッションの入力軸に直接配置された第１リターダを示している。
【０００６】
特許文献７は、トランスミッションの横方向に配置され、およびそのローターが中間歯車を介してトランスミッションの歯車例えばトランスミッションのカウンターシャフトの前端のヘッド歯車と係合する流体式リターダを示している。
【０００７】
特許文献８は、トランスミッションのブースターの二次側に配置されたリターダを示している。
【０００８】
特許文献９は、走行速度に応じて動作するリターダ、すなわち特にウォータポンプと共にトランスミッションの一次側にまた配置されることができる第２リターダを示している。
【０００９】
特許文献１０は、パワーテイクオフ、いわゆる駆動エンジンによって動かされるハウジング内の駆動エンジンのパワーテイクオフに配置され、さらなる補助ユニットに連結するためのフランジを有するリターダ駆動軸を有する流体式リターダを示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】独国特許出願公開第４４０８３４９号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第４４０８３５０号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第４４４０１６２号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１９９３９７２６号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第４４４６２８８号明細書
【特許文献６】独国特許出願公開第１９８４０２８４号明細書
【特許文献７】独国特許出願公開第２０１７６１７号明細書
【特許文献８】独国特許出願公開第４４４５０２４号明細書
【特許文献９】独国特許出願公開第１９６４１５５７号明細書
【特許文献１０】欧州特許発明第１５４８３１５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ドライブトレインへの流体式リターダの配置における多数の可能性は、既に提案されているが、費用効率の良いドライブトレインへのリターダの組み込みが継続的に必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
したがって本発明は、ドライブトレインに流体式リターダを設け、かつこのようなリターダにブレーキトルクを設定する方法を提供するという目的に基づいており、リターダの組み込みおよび特に改造が特に費用効率の良い方法で可能となる。組み込みは、できる限りの範囲でドライブトレインの再配置の必要性を最小にし、リターダの組み込みのために利用可能な空間を最適に利用し、かつ既存の構成要素を効果的に使用する。組み込みのための労力は最小限になるだろう。
【００１３】
本発明による目的は、請求項１の特徴を有するドライブトレインおよび請求項８の特徴を有する方法によって達成されるだろう。従属請求項は、本発明の好都合なおよび特に適切な実施形態を示す。
【００１４】
本発明によるドライブトレイン、特に自動車のドライブトレインには、主出力軸を有する駆動エンジンを備える。駆動輪または他のユニットは、主出力軸によって駆動される。通常、トランスミッションのトランスミッション入力軸は、駆動エンジンと直列に接続され、駆動力の流れは、主出力軸に接続される。トランスミッションは、変速トランスミッション、特にオートマチック・トランスミッション、半自動ギアボックス、またはマニュアルギアボックスとして好都合に配置される。連続可変トランスミッション、または二段クラッチトランスミッションなどの他のタイプのトランスミッションも考えられる。自動車の駆動輪は、通常トランスミッションを介して、通常カルダン軸を介在することによって駆動エンジンによってそれぞれ駆動される
【００１５】
あるいは本発明はまた、トランスミッションを介して駆動エンジンによってユニットが駆動される固定ドライブトレインの場合に適用することができる。また自動車に適用する場合、トランスミッションは、駆動エンジンおよび駆動エンジンによって駆動される自動車のユニットの間の駆動力の流れに配置されることができる。
【００１６】
駆動エンジンは、通常クランクシャフトとして配置される主出力軸とともに内燃機関として配置される。
【００１７】
本発明によるドライブトレインは、ローターとして知られる被駆動羽根付第１ホイールおよび固定の、または第１ホイールと反対方向に駆動される羽根付第２ホイールを備える流体式リターダをさらに備える。第２ホイールは、第１ホイールと反対方向に駆動される場合、反転リターダが形成される。第２ホイールが固定の場合は、固定子として知られている。
【００１８】
第１ホイールおよび第２ホイールは、作動媒体によって充填されることが可能な、または充填された作動室を共同で形成し、そこでブレーキ動作のための作動媒体の巡回流が得られ、トルクを流体力学的に第１ホイールから第２ホイールに伝達し、それにより第１ホイールにブレーキをかける。
【００１９】
駆動エンジンは、パワーテイクオフ軸をさらに備え、それを介して流体式リターダの第１ホイールが駆動される。流体式リターダは、駆動エンジンのパワーテイクオフ軸に接続されたトランスミッションの側に好都合に配置される。
【００２０】
本発明によると、流体式リターダは、単一ステップの非制御リターダとして配置され、起動状態および停止状態の間で排他的に切り替え可能である。したがって、リターダは、様々なブレーキトルクステップの任意の制御またはフィードバック制御を備えず、これらは、通常は設けられ、かつ車両操作員または運転者支援システムによってリターダ運転ハンドルを介して通常回復することができる。したがってむしろリターダは、起動または停止いわば黒か白のみとすることができる。
【００２１】
リターダがその動力伝達能力およびその最大ブレーキトルクに関して形成され、かつ特にいわゆる最大ブレーキトルクの温度下方制御を回避できるような方法で車両冷却回路によって冷却される構成に配置されている場合が特に好都合である。このような温度下方制御は、従来作動媒体および／または冷却媒体の温度の検出、および／または駆動エンジンによって駆動され、かつ冷却媒体を循環する冷却媒体ポンプの速度の制限、または駆動エンジンの速度の直接的な制限を提供し、これらの量に応じて最大の調整可能なリターダブレーキトルクを制限する。他のブレーキトルク下方制御は、下方制御のために作動媒体の温度を直接使用しないが、作動媒体および／または冷却媒体の温度上昇の速度を使用する。
【００２２】
本発明による流体式リターダが、非制御であり、したがって好都合にこのような温度下方制御なしで構成されるという事実により、特に費用効率の良い方法でドライブトレイン内に含めることができる。さらに、本発明によって一体化されたこのようなリターダは、運転において非常に頑丈であることが証明され、かつ単純な起動／停止であるため、特にトリガシステムにおける故障の影響をほとんど受けない。
【００２３】
特に流体式リターダが、作動媒体がオイルであるオイルリターダとして配置される場合、流体式リターダが熱交換器を備え、それを介して熱が作動媒体から消散されることが好都合である。周囲環境に対して消散し、または他の実施形態によると、熱交換器の二次側の熱伝達に対して車両冷却回路が接続され、それを介して特に駆動エンジンも冷却される。このような車両冷却回路は、駆動エンジンまたは他の任意のモーター、特に電気モーターまたは油圧モーターによって駆動されることが可能な冷却媒体ポンプを通常備える。
【００２４】
代替の実施形態によると、流体式リターダは、特に駆動エンジンが冷却回路によって冷却される車両冷却回路に直接組み込まれる。リターダの作動媒体は、同時に車両冷却回路の冷却媒体、特に水または水混合物である。
【００２５】
本発明の特に好都合な実施形態によると、リターダは、従来使用されるトランスミッションから離れた駆動エンジンの一次側に接続されないが、トランスミッション側の駆動エンジンのパワーテイクオフを有する第１リターダとして、したがって駆動エンジンの二次側に接続される。したがってこの配置は、駆動エンジンの主出力軸または駆動エンジンと直列に接続されたトランスミッションのトランスミッション入力軸の領域に空間を必要とせず、リターダの個々の構成要素、特にリターダの第２ホイール、またはリターダ全体を格納することが要求された場合にトランスミッションハウジングをうまく使用することができる。同時に、またＰＴＯとして知られる、駆動エンジンの一次側のパワーテイクオフは、上述したように、さらなる補助ユニットを収容または接続するためのさらなるフランジをリターダ駆動軸に設ける必要性を生じることなく、他の補助ユニットのために自由に残される。これは、本発明による本構成では、このような接続の可能性を駆動エンジンの二次側に設けることができないということを意味するものではない。
【００２６】
リターダの起動および停止は、本発明の第１実施形態によると、第１ホイールの駆動が中断することによって、特に同期クラッチによって発生する。さらに、またはあるいは、第１ホイールと反対方向に駆動される第２ホイールの場合は、特に同期クラッチによって第２ホイールの駆動を中断することがまた可能である。固定の第２ホイールはまた、特に同期クラッチによって回転に対する第２ホイールの選択的な支持の遮断の可能性を提供する。
【００２７】
例えば低すべりまたはすべりなしの２つのクラッチ半の間で係合することができる非同期クラッチなど、同期クラッチ以外のクラッチも考慮することができることが理解できるだろう。
【００２８】
本発明の代替の実施形態によると、記載された駆動または支持の中断に加えて、リターダは、作動室を作動媒体で選択的に充填するための充填装置に関連することができ、およびリターダを起動するための充填装置は、作動媒体の供給ラインを作動室に解放することができる、または所定の作動媒体貯蔵量を作動室に移すことができる。停止のためには、供給ラインは封鎖され、および／または作動室からの作動媒体の排出は、特に充填装置によって開かれることが可能である。あるいは、充填装置または、追加的に設けられた排出装置は、作動媒体を作動室から排出することができる。
【００２９】
充填装置は、充填シリンダーを備えることができ、それは、例えばリターダを起動する場合に、その作動媒体の中身を特に非制御な方法にて作動室に移動し、かつリターダを停止する場合に作動媒体を作動室から吸引する。適宜作動する弾性膜または弾性作動媒体貯蔵空間壁などの装置の他の可能性も考えられる。
【００３０】
本発明によるドライブトレインの流体式リターダのブレーキトルクを設定する方法は、ブレーキトルクがリターダで生成されないリターダの起動状態と、リターダがブレーキトルクを生成する作動状態の間で、単一転移ステップで他の段階なしで、排他的にブレーキトルクが２段階に変化するまたは切り替わる方法を提供する。ブレーキトルクの作動状態において、ブレーキトルクの設定は、作動媒体の温度と独立して、または他の任意の温度下方制御なしで、すなわち過熱を防ぐ外部または内部制御量に応じた最大ブレーキトルクの制限なしで、好都合に発生する。
【００３１】
本発明は、一例として実施形態を参照することにより下記に詳細に説明されるだろう。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１は、エンジンに直接接続されたトランスミッション３を有する駆動エンジン１を示す。駆動エンジン１は、トランスミッション入力軸４に接続された主出力軸２を備える。クラッチ（図示せず）は、トランスミッション入力軸４を駆動エンジン１の主出力軸２から分離するために前記駆動接続に任意に設けることができる。
【００３３】
駆動エンジン１は、エンジンハウジング１３を備え、およびトランスミッション３は、トランスミッションハウジング５を備え、これらはこれらの部品のそれぞれの構成要素を囲む。トランスミッション入力軸４およびトランスミッション出力軸１５の間の様々なギア比は、それぞれのクラッチおよび／またはブレーキを移動することによりトランスミッション３で作られる。トランスミッション出力軸１５は、カルダン軸１６および差動歯車１７を介して自動車の駆動輪１８を駆動する。
【００３４】
流体式リターダ６は、トロイダル作動室９を共同で形成する回転する第１ホイール７および固定の第２ホイール８を備え、駆動エンジン１の二次側のパワーテイクオフ軸１０に接続されている。流体式リターダ６は、第１ホイール７および第２ホイール８を囲むリターダハウジング１２を備え、および第２ホイール８は、ねじれに耐える方法にて支持されている。第１ホイール７は、パワーテイクオフ軸１０に浮動式に取り付けられ、かつ第２ホイール８のみがリターダハウジング１２内に支持されている。あるいは、第１ホイール７は、ＰＴＯ軸１０に直接または間接的に接続されたそれぞれのリターダ入力軸に取り付けられることも可能である。
【００３５】
熱交換器１４がリターダハウジング１２にさらに接続され、前記熱交換器は、リターダハウジング１２によって支持される。リターダ６の作動媒体を冷却するために、熱交換器１４は、車両冷却回路２０内に組み込まれている。駆動エンジン１はまた、車両冷却回路２０によって冷却される。冷却媒体ポンプ２１が車両冷却回路２０に配置され、車両駆動エンジン１によって駆動されるファン２３によって任意に熱を車両冷却回路２０から周囲環境に消散させるためにラジエータ２２が配置されている。冷却媒体ポンプ２１は、駆動エンジン１の一次側のパワーテイクオフに配置され、それに応じてファン２３も同様である。
【００３６】
パワーテイクオフ軸１０は、エンジンハウジング１３内に取り付けられ、かつ介在する歯車ステップを介して、クランクシャフトとして内燃機関に配置された主出力軸２に駆動連結されている。
【００３７】
リターダハウジング１２は、ねじれに対抗するようトランスミッションハウジング５上で支持されることができる（一例としてトルク支持体２４を参照）。あるいは、リターダハウジング１２はまた、トランスミッションハウジング５および／またはエンジンハウジング１３によって完全に支持されることも可能である。
【００３８】
リターダ６は、制御ライン１９．３を介して流体式リターダ６に接続される制御装置に関連している。制御装置１１は、例えば制御ライン１９．１および１９．２を介して前記制御装置によって得られる入力信号に応じて流体式リターダ６を起動および停止する。それは、例えばボタンまたは他の任意の入力ユニットによってリターダ６の起動および停止を命令することができる車両の操作員による制御コマンドを制御ライン１９．１を介して受信する。制御装置１１は、リターダ６の起動および停止を命令することができる例えば自動適応走行制御または速度コントローラなどの運転者支援システムの入力信号を制御ライン１９．２によって受信する。
【００３９】
１  駆動エンジン
２  主出力軸
３  トランスミッション
４  トランスミッション入力軸
５  トランスミッションハウジング
６  リターダ
７  第１ホイール
８  第２ホイール
９  トロイダル作動室
１０  パワーテイクオフ軸
１１  制御装置
１２  リターダハウジング
１３  エンジンハウジング
１４  熱交換器
１５  トランスミッション出力軸
１６  カルダン軸
１７  差動歯車
１８  駆動輪
２０  車両冷却回路
２１  冷却媒体ポンプ
２２  ラジエータ
２３  ファン
２４  トルク支持体
【図１】
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【国際調査報告】
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