DE102012216229A1 - Power train installed in drive assembly of e.g. rail vehicle, has main transmission that is switched in response to selection of respective direction of rail vehicle so as to provide no reversal or reversal of rotation respectively - Google Patents

Power train installed in drive assembly of e.g. rail vehicle, has main transmission that is switched in response to selection of respective direction of rail vehicle so as to provide no reversal or reversal of rotation respectively Download PDF

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Martin Fellmann
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    • F16H37/04—Combinations of toothed gearings only
    • F16H2037/049—Forward-reverse units with forward and reverse gears for achieving multiple forward and reverse gears, e.g. for working machines

Abstract

The power train has main transmission that provides several gear ratios in switching states, and connected in series with reversing gear for transmitting torque from gearbox input shaft (112) to gearbox output shaft (114). The main transmission is switched in response to selection of respective direction of rail vehicle (100) so as to provide no reversal or reversal of rotation between transmission input shaft and the transmission output shaft respectively. The main transmission is provided with amount differing ratios in switching states. Independent claims are included for the following: (1) a drive assembly of rail vehicle; and (2) a method for operating drive assembly of rail vehicle.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Antriebsstrang und auf ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs mit zwei entgegengesetzten Fahrtrichtungen, beispielsweise ein Schienenfahrzeug. The present invention relates to a powertrain and to a method of operating a powertrain of a vehicle having two opposite directions of travel, such as a rail vehicle.

Bei Sonderanwendungen im Off-Highway-Bereich, wie z. B. Bahn- oder Sonderfahrzeugen werden teilweise Antriebssysteme von Straßenfahrzeugen eingesetzt, um die Kosten durch Stückzahleffekte zu minimieren. Für Anwendungen im hohen Leistungsbereich werden bei Bahn- und Sonderfahrzeuganwendungen Busgetriebe eingesetzt. Da diese Seriengetriebe speziell an die Busanforderungen angepasst sind, weisen sie meist nur einen Rückwärtsgang auf und haben für manche Sonderfahrzeuge eine zu geringe Spreizung. Für die Bahn ist vorwärts wie rückwärts die gleiche Anzahl an Gängen erforderlich. In diesem Zusammenhang können Wendegetriebe eingesetzt werden. For special applications in the off-highway area, such. As railway or special vehicles partially drive systems of road vehicles are used to minimize the cost of unit-cost effects. For applications in the high power range, bus transmissions are used in rail and special vehicle applications. Since these standard transmissions are specially adapted to the bus requirements, they usually only have a reverse gear and have too little spread for some special vehicles. The same number of aisles is required for the course, both forwards and backwards. In this context, reverse gear can be used.

Die EP 0 965 773 A1 beschreibt ein Wendegetriebe in Vorgelegebauweise. Ein solches Wendegetriebe ist meist schwer und benötigt viel Bauraum. The EP 0 965 773 A1 describes a reverse gear in countershaft design. Such a reverse gear is usually heavy and requires a lot of space.

Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung einen verbesserten Antriebsstrang und ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs mit zwei entgegengesetzten Fahrtrichtungen gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Against this background, the present invention provides an improved powertrain and method for operating a drivetrain of a vehicle having two opposite directions according to the main claims. Advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims and the description below.

Bei einem Wendegetriebe ist die Übersetzung i = 1 einfach zu realisieren, beispielsweise durch direkte Kopplung zwischen Antrieb und Abtrieb. Die Übersetzung i = –1 ist häufig jedoch nur mit hohem Aufwand zu realisieren. Daher bietet sich ein Wendegetriebe an, das in einem ersten Schaltzustand, in dem die Drehrichtung beibehalten wird, die Übersetzung i = 1 aufweist, für einen zweiten Schaltzustand, in dem die Drehrichtung umgekehrt wird, jedoch eine Übersetzung aufweist, die sich von der Übersetzung i = –1 unterscheidet. Je nachdem ob eine Drehrichtungsumkehr stattfindet oder nicht, weist ein solches Wendegetriebe demnach betragsmäßig unterschiedliche Übersetzungen, auch Übersetzungsverhältnisse genannt, auf. Die unterschiedlichen Übersetzungen können ausgeglichen werden, indem der Antrieb je nach Schaltzustand des Wendegetriebes mit unterschiedlichen Drehzahlen oder unterschiedlichen Drehmomenten beaufschlagt wird. Dadurch kann unabhängig von den Schaltzuständen des Wendegetriebes am Abtrieb jeweils die gleiche Drehzahl oder das gleiche Drehmoment bereitgestellt werden. Ein solches Wendegetriebe kann für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs verwendet werden. In a reverse gear ratio i = 1 is easy to implement, for example, by direct coupling between the drive and output. However, the translation i = -1 is often only possible with great effort. Therefore, there is a reversing gear, which has the translation i = 1 in a first switching state in which the direction of rotation is maintained, for a second switching state in which the direction of rotation is reversed, but has a translation which is different from the translation i = -1 is different. Depending on whether a reversal of direction takes place or not, such a gearbox therefore has different amounts of translations, also called ratios, on. The different ratios can be compensated by the drive is acted upon depending on the switching state of the reversing gear with different speeds or different torques. As a result, the same speed or the same torque can be provided regardless of the switching states of the reversing gear on the output. Such a reverse gear may be used for a powertrain of a vehicle.

Ein Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit zwei entgegengesetzten gleichwertigen Fahrtrichtungen weist ein, ein Hauptgetriebe zum Bereitstellen einer Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen und ein mit dem Hauptgetriebe in Reihe geschaltetes Wendegetriebe zum Bereitstellen einer Drehrichtungsumkehr umfassendes Getriebe zum Übertragen eines Drehmoments von einer Getriebeantriebwelle zu einer Getriebeabtriebwelle auf, wobei das Wendegetriebe ansprechend auf eine Auswahl eines einer ersten Fahrtrichtung des Fahrzeugs zugeordneten ersten Schaltzustands ausgebildet ist, um keine Drehrichtungsumkehr zwischen der Getriebeantriebwelle und der Getriebeabtriebwelle bereitzustellen und ansprechend auf eine Auswahl eines einer zweiten Fahrtrichtung des Fahrzeugs zugeordneten zweiten Schaltzustands ausgebildet ist, um eine Drehrichtungsumkehr zwischen der Getriebeantriebwelle und der Getriebeabtriebwelle bereitzustellen. Der Antriebsstrang ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wendegetriebe in dem ersten Schaltzustand und in dem zweiten Schaltzustand sich betragsmäßig unterscheidende Übersetzungsverhältnisse aufweist. A powertrain for a vehicle having two opposite equivalent directions of travel includes a transmission including a main gearbox for providing a plurality of gear ratios and a main gearbox-reversing gearbox for providing reverse rotation for transmitting torque from a transmission input shaft to a transmission output shaft Reverse gear is configured in response to a selection of a first switching state associated with a first direction of travel of the vehicle to provide direction of rotation between the Getriebeantriebwelle and the transmission output shaft and in response to a selection of a second direction of travel of the vehicle associated second switching state is formed, a reversal of direction between the transmission input shaft and to provide the transmission output shaft. The drive train is characterized in that the reverse gear in the first switching state and in the second switching state has different magnitude gear ratios.

Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug, beispielsweise um ein Schienenfahrzeug, wie eine Lokomotive oder ein Triebfahrzeug, ein Motorschiff, ein Gerät zur landwirtschaftlichen Hangbearbeitung, ein Förderzeug oder eine Sonderanwendung im hoch geländegängigen Bereich handeln. Das Getriebe kann somit auch für Bahnanwendungen verwendet werden. Unter gleichwertigen Fahrtrichtungen kann verstanden werden, das für die Fahrtrichtung vorwärts und für die Fahrtrichtung rückwärts die gleiche Anzahl an Gängen zur Verfügung stehen. Die Anzahl an Gängen kann durch die Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen des Hauptgetriebes realisiert sein. Aufgrund der von dem Wendegetriebe bereitgestellten Funktionalität der Drehrichtungsumkehr, die aufgrund der Reihenschaltung des Hauptgetriebes und des Wendegetriebes auf alle von dem Hauptgetriebe zur Verfügung gestellten Gänge wirken kann, kann die von dem Hauptgetriebe zur Verfügung gestellte Anzahl der Gänge für beide Fahrtrichtungen bereitgestellt werden. Ferner kann unter gleichwertigen Fahrtrichtungen verstanden werden, dass in beiden Fahrtrichtungen die gleiche maximale Fahrgeschwindigkeit und zusätzlich oder alternativ in beiden Fahrtrichtungen das gleiche minimale Antriebsmoment erreicht werden kann. Beispielsweise kann es sich bei der ersten Fahrtrichtung um eine Vorwärtsrichtung und bei der zweiten Fahrtrichtung um eine Rückwärtsrichtung handeln, oder umgekehrt. Die Getriebeantriebwelle kann eine Schnittstelle zu einem Motor oder Antrieb des Fahrzeugs repräsentieren. Die Getriebeabtriebwelle kann eine Schnittstelle, beispielsweise zu einer Antriebsachse, zu einem Achsgetriebe oder zu einem Antriebsrad des Fahrzeugs repräsentieren. Das Wendegetriebe kann ausschließlich für die Drehrichtungsumkehr eingesetzt werden und kein weiteres einstellbares oder auswählbares Übersetzungsverhältnis aufweisen. Das Hauptgetriebe kann abgesehen von der Drehrichtungsumkehr alle Übersetzungsverhältnisse bereitstellen, die für die Anzahl von Gängen des Getriebes erforderlich sind. Das Hauptgetriebe kann die Funktionalität eines Schaltgetriebes, Automatgetriebes oder stufenlosen Getriebes umfassen. Durch die Kombination aus Hauptgetriebe und Wendegetriebe kann die von dem Hauptgetriebe bereitgestellte Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen für beide Fahrtrichtungen des Fahrzeugs verwendet werden. In Reihe geschaltet kann dabei so verstanden werden, dass das Hauptgetriebe und das Wendegetriebe so angeordnet sind, dass sie sich im Kraftfluss zwischen der Getriebeantriebwelle und der Getriebeabtriebwelle befinden. Die Getriebeantriebwelle und die Getriebeabtriebwelle können über das Getriebe miteinander gekoppelt sein. Das Getriebe kann eine Mehrzahl von Schaltelementen aufweisen. Unter einem Schaltelement kann beispielsweise eine Kupplung oder eine Bremse verstanden werden. Ein Schaltelement kann auch die Funktionalität einer Kupplung und einer Bremse vereinen. Ein Schaltelement kann als ein kraftschlüssiges, als ein reibschlüssiges oder als ein formschlüssiges Schaltelement ausgeführt sein. Für die Mehrzahl von Schaltelementen können Schaltelemente unterschiedlicher Art eingesetzt werden. Ein Schaltelement kann beispielsweise hydraulisch, elektro-magnetisch, elektro-mechanisch oder pneumatisch angesteuert werden. Neben Schaltelementen kann das Getriebe eine Mehrzahl von Getriebeelementen, beispielsweise Wellen, Zahnräder und Stege aufweisen, die gesteuert durch die Schaltelemente in unterschiedlichen Verschaltungen miteinander verschaltet werden können. Durch den ersten Schaltzustand des Getriebes kann eine erste Kombination von Schaltzuständen der Mehrzahl von Schaltelementen definiert sein, durch die zum einen eine einem ausgewählten Gang entsprechende Übersetzung des Hauptgetriebes realisiert wird und zum anderen die Drehrichtung der Getriebeantriebwelle als Drehrichtung für die Getriebeabtriebwelle übernommen wird. Durch den zweiten Schaltzustand des Getriebes kann eine zweite Kombination von Schaltzuständen der Mehrzahl von Schaltelementen definiert sein, durch die zum einen die dem ausgewählten Gang entsprechende Übersetzung des Hauptgetriebes und zum anderen die Drehrichtungsumkehr zwischen Getriebeantriebwelle und Getriebeabtriebwelle realisiert wird. Die Drehrichtung der Getriebeabtriebwelle ist in diesem Fall entgegengesetzt zu der Drehrichtung der Getriebeantriebwelle. Aufgrund der sich betragsmäßig unterscheidenden Übersetzungsverhältnisse des Wendegetriebes weist das Getriebe im ersten Schaltzustand eine erste Übersetzung und im zweiten Schaltzustand eine sich von der ersten Übersetzung unterscheidende zweite Übersetzung auf. Beispielsweise können sich die erste Übersetzung und die zweite Übersetzung betragsmäßig um einen Wert von mehr als 0,1, mehr als 0,2, mehr als 0,3 mehr als 0,4 oder mehr als 0,5 unterscheiden. Beispielsweise können sich die erste Übersetzung und die zweite Übersetzung betragsmäßig um mehr als 5%, mehr als 10%, mehr als 20% oder mehr als 30% in Bezug auf einen betragsmäßigen Wert der ersten Übersetzung oder einen betragsmäßigen Wert der zweiten Übersetzung unterscheiden. Durch die Drehrichtungsumkehr im zweiten Schaltzustand des Getriebes kann bewirkt werden, dass sich die Drehrichtung der Getriebeabtriebwelle umkehrt, während die Drehrichtung der Getriebeantriebwelle unverändert bleibt. Das Wendegetriebe kann auch als Wendestufe, Wendeeinheit oder Wendesatz bezeichnet werden. Die Drehrichtungsumkehr kann zur Umsteuerung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs dienen, beispielsweise um bei gleich drehendem Motor sowohl eine Vorwärtsfahrt als auch eine Rückwärtsfahrt ermöglichen zu können. The vehicle can be a motor vehicle, for example a rail vehicle, such as a locomotive or a locomotive, a motor vessel, an agricultural slope processing device, a production vehicle or a special application in the high-terrain area. The gear can thus also be used for railway applications. Under equivalent directions of travel can be understood that for the direction of travel forward and for the direction of travel backwards the same number of courses are available. The number of gears can be realized by the plurality of gear ratios of the main transmission. Due to the reverse rotation functionality provided by the reverse gear, which can act on all gears provided by the main transmission due to the series connection of the main transmission and the reverse gear, the number of gears provided by the main transmission can be provided for both directions of travel. Furthermore, by equivalent directions of travel can be understood that the same maximum driving speed and additionally or alternatively in both directions of travel the same minimum drive torque can be achieved in both directions. For example, the first direction of travel may be a forward direction and the second direction of travel may be a backward direction, or vice versa. The transmission input shaft may represent an interface to a motor or drive of the vehicle. The transmission output shaft may represent an interface to, for example, a drive axle, a transaxle, or a drive wheel of the vehicle. The reversing gear can exclusively for the Direction of rotation reversal be used and have no further adjustable or selectable gear ratio. The main transmission can provide all the gear ratios required for the number of gears in the transmission, apart from reversing the direction of rotation. The main transmission may include the functionality of a manual, automatic or continuously variable transmission. The combination of the main gearbox and the reverse gearbox allows the plurality of gear ratios provided by the main gearbox to be used for both directions of travel of the vehicle. Connected in series can be understood to mean that the main transmission and the reverse gear are arranged so that they are in the power flow between the transmission input shaft and the transmission output shaft. The transmission input shaft and the transmission output shaft may be coupled together via the transmission. The transmission may have a plurality of switching elements. Under a switching element, for example, a clutch or a brake can be understood. A switching element can also combine the functionality of a clutch and a brake. A switching element can be designed as a frictional, as a frictional or as a form-locking switching element. For the plurality of switching elements switching elements of different types can be used. A switching element can be controlled, for example, hydraulically, electro-magnetically, electro-mechanically or pneumatically. In addition to switching elements, the transmission may have a plurality of transmission elements, such as shafts, gears and webs, which can be interconnected controlled by the switching elements in different interconnections. By the first switching state of the transmission, a first combination of switching states of the plurality of switching elements may be defined, on the one hand, a transmission of a corresponding gear ratio of the main transmission is realized and on the other hand, the direction of rotation of the transmission input shaft is taken as the direction of rotation for the transmission output shaft. By the second switching state of the transmission, a second combination of switching states of the plurality of switching elements may be defined, on the one hand, the transmission of the main gear corresponding to the selected gear and on the other the rotational direction reversal between the gear drive shaft and transmission output shaft is realized. The direction of rotation of the transmission output shaft is in this case opposite to the direction of rotation of the transmission input shaft. Due to the differing transmission ratios of the reversing gear, the transmission in the first switching state, a first translation and in the second switching state, a second translation differing from the first translation. For example, the first translation and the second translation may differ in magnitude by more than 0.1, more than 0.2, more than 0.3, more than 0.4, or more than 0.5. For example, the first translation and the second translation may differ in amount by more than 5%, more than 10%, more than 20% or more than 30% with respect to a magnitude value of the first translation or a magnitude value of the second translation. The direction of rotation reversal in the second switching state of the transmission can cause the direction of rotation of the transmission output shaft to be reversed while the direction of rotation of the transmission input shaft remains unchanged. The reversing gear can also be referred to as a turning stage, turning unit or turning kit. The direction reversal can be used to redirect the direction of travel of the vehicle, for example, to allow for the same rotating engine both a forward and a reverse.

Der Antriebsstrang kann einen Antrieb aufweisen, der ausgebildet ist, um ansprechend auf eine Auswahl eines der ersten Fahrtrichtung zugeordneten ersten Antriebszustands die Getriebeantriebwelle mit einer ersten Drehzahl anzutreiben und ansprechend auf eine Auswahl eines der zweiten Fahrtrichtung zugeordneten zweiten Antriebszustand die Getriebeantriebwelle mit einer sich von der ersten Drehzahl unterscheidenden zweiten Drehzahl anzutreiben. Bei dem Antrieb kann es sich um eine Antriebswelle oder einen Motor handeln. Bei einem Motor kann es sich um einen Verbrennungsmotor oder um einen Elektromotor handeln. Der Antrieb kann ausgebildet sein, um im ersten Antriebszustand und im zweiten Antriebszustand die Getriebeantriebwelle in derselben Drehrichtung anzutreiben. Die erste Drehzahl und die zweite Drehzahl können in Abhängigkeit von den sich betragsmäßig unterscheidenden Übersetzungsverhältnissen des Wendegetriebes gewählt sein. Beispielsweise können die erste Drehzahl und die zweite Drehzahl so gewählt sein, dass sich die Getriebeabtriebwelle bei dem ersten Antriebszustand und dem ersten Schaltzustand mit derselben Drehzahl dreht, wie bei dem zweiten Antriebszustand und dem zweiten Schaltzustand. Vorteilhafterweise können über den Antrieb die sich betragsmäßig unterscheidenden Übersetzungsverhältnisse ausgeglichen werden. The powertrain may include a drive configured to drive the transmission input shaft at a first speed in response to a selection of the first direction of travel associated with the first direction of travel and the transmission input shaft to a first input direction in response to a selection of the second drive direction associated with the second direction of travel To drive speed differing second speed. The drive may be a drive shaft or a motor. An engine may be an internal combustion engine or an electric motor. The drive can be designed to drive the gear drive shaft in the same direction of rotation in the first drive state and in the second drive state. The first rotational speed and the second rotational speed may be selected as a function of the gear ratios of the reversing gear, which differ in magnitude. For example, the first speed and the second speed may be selected such that the transmission output shaft rotates at the same speed in the first drive state and the first switching state as in the second drive state and the second switching state. Advantageously, the amount differing transmission ratios can be compensated via the drive.

Dazu kann beispielsweise ein Verhältnis zwischen der ersten Drehzahl und der zweiten Drehzahl einem Verhältnis zwischen der ersten Übersetzung des Getriebes in dem ersten Schaltzustand und einer zweiten Übersetzung des Getriebes in dem zweiten Schaltzustand entsprechen. Dadurch können die unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse über die unterschiedlichen Drehzahlen ausgeglichen werden. For this purpose, for example, a ratio between the first speed and the second speed correspond to a ratio between the first ratio of the transmission in the first switching state and a second ratio of the transmission in the second switching state. As a result, the different gear ratios can be compensated for the different speeds.

Alternativ oder zusätzlich kann der Antrieb ausgebildet sein, um ansprechend auf die Auswahl des ersten Antriebszustands die Getriebeantriebwelle mit einem ersten Drehmoment anzutreiben und ansprechend auf die Auswahl des zweiten Antriebszustands die Getriebeantriebwelle mit einem sich von dem ersten Drehmoment unterscheidenden zweiten Drehmoment anzutreiben. Das erste Drehmoment und das zweite Drehmoment können in Abhängigkeit von der ersten Übersetzung und der zweiten Übersetzung gewählt sein. Beispielsweise können das erste Drehmoment und das zweite Drehmoment so gewählt sein, dass auf die Getriebeabtriebwelle bei dem ersten Antriebszustand und dem ersten Schaltzustand dasselbe Drehmoment wirkt, wie bei dem zweiten Antriebszustand und dem zweiten Schaltzustand. Alternatively or additionally, the drive may be configured to respond to the selection of the first drive state to drive the transmission input shaft with a first torque and, in response to the selection of the second drive state, drive the transmission input shaft with a second torque different from the first torque. The first torque and the second torque may be selected depending on the first gear ratio and the second gear ratio. For example, the first torque and the second torque may be selected such that the same torque acts on the transmission output shaft in the first drive state and the first shift state as in the second drive state and the second shift state.

Somit lassen sich trotz der für die beiden Fahrtrichtungen unterschiedlichen Übersetzungen des Getriebes gleichwertige Fahrtrichtungen für das Fahrzeug erreichen. Somit können der erste Schaltzustand und der zweite Schaltzustand der gleichen auswählbaren Gangstufe des Fahrzeugs zugeordnet sein. Beispielsweise können jeweils ein Vorwärtsgang und ein dem Vorwärtsgang gleichwertiger Rückwärtsgang realisiert werden, mit denen jeweils eine geforderte Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs erzielt werden kann. Beispielsweise können ferner ein weiterer Vorwärtsgang und ein dem weiteren Vorwärtsgang gleichwertiger weiterer Rückwärtsgang realisiert werden, mit denen jeweils ein gefordertes Mindestantriebsmoment für das Fahrzeug erzielt werden kann. Thus, despite the different transmissions of the transmission for the two directions of travel equivalent directions for the vehicle can be achieved. Thus, the first switching state and the second switching state may be assigned to the same selectable gear stage of the vehicle. For example, a forward gear and a reverse gear equivalent to the forward gear can be realized in each case, with each of which a required maximum speed of the vehicle can be achieved. For example, a further forward gear and a further forward gear equivalent further reverse gear can also be realized, with each of which a required minimum drive torque for the vehicle can be achieved.

Das Getriebe umfasst das Hauptgetriebe und das mit dem Hauptgetriebe gekoppelte Wendegetriebe. Das Hauptgetriebe kann beispielsweise als Schaltgetriebe, Automatgetriebe oder stufenloses Getriebe realisiert sein. Beispielsweise kann es sich um ein Getriebe aus einer Busanwendung handeln. Das Hauptgetriebe kann ausgebildet sein, um ohne der Auswahlmöglichkeit einer Drehrichtungsumkehr eine Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen und somit Drehzahlverhältnissen zwischen der Getriebeantriebwelle und der Getriebeabtriebwelle bereitzustellen. Die Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen kann unterschiedlichen Gangstufen des Getriebes entsprechen. Das Hauptgetriebe kann in dem ersten Schaltzustand und in dem zweiten Schaltzustand jeweils das gleiche der Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen aufweisen. Aufgrund des Wendegetriebes können die Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen des Hauptgetriebes für beide Fahrtrichtungen des Fahrzeugs genutzt werden. Das Wendegetriebe, auch Wechselgetriebe oder Wendestufe genannt, kann dem Hautgetriebe vorgeschaltet oder nachgeschaltet sein. Das Hauptgetriebe und das Wendegetriebe können in einem gemeinsamen Getriebegehäuse angeordnet sein. Beispielsweise kann das Wendegetriebe in dem ersten Schaltzustand eine Übersetzung mit dem Wert 1 aufweisen. In dem zweiten Schaltzustand kann das Wendegetriebe eine betragsmäßig von 1 abweichende Übersetzung, beispielsweise eine Übersetzung zwischen –2 und –1,1 oder zwischen –0,5 und –0,9 aufweisen. Die Übersetzungen des Wendegetriebes in dem ersten und zweiten Schaltzustand können sich beispielsweise betragsmäßig um einen Wert von mehr als 0,1, mehr als 0,2, mehr als 0,3 mehr als 0,4 oder mehr als 0,5 unterscheiden. Das Wendegetriebe kann mit einem Planetenradsatz realisiert werden. Indem eine Realisierung der Übersetzung i = –1 für das Wendegetriebe nicht erforderlich ist, kann das Wendegetriebe mit geringem Aufwand in Bezug auf den Planetenradsatz realisiert werden. Beispielsweise kann das Wendegetriebe unter Verwendung eines einzigen Planetenradsatzes realisiert werden. Dies ist vorteilhaft ein einfacher Minus-Planetenradsatz, weil der im Vergleich zu mehrstufigen Planetengetrieben oder einem Planetenradsatz in Stufenbauweise den geringsten Bauraum und die niedrigsten Kosten erfordert und trotzdem die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe löst. The transmission includes the main gearbox and the reverse gearbox coupled to the main gearbox. The main transmission can be realized for example as a manual transmission, automatic transmission or continuously variable transmission. For example, it may be a transmission from a bus application. The main transmission may be configured to provide a plurality of gear ratios and thus speed ratios between the transmission input shaft and the transmission output shaft without the possibility of selecting a direction of rotation reversal. The plurality of gear ratios may correspond to different gear ratios of the transmission. The main transmission may each have the same of the plurality of transmission ratios in the first switching state and in the second switching state. Due to the reversing gear, the plurality of gear ratios of the main gearbox can be used for both directions of travel of the vehicle. The reverse gear, also called change gear or turning stage, may be upstream or downstream of the skin gear. The main transmission and the reverse gear can be arranged in a common transmission housing. For example, in the first switching state, the reversing gear can have a ratio of 1. In the second switching state, the reversing gear may have a different amount from 1 translation, for example, a translation between -2 and -1,1 or between -0.5 and -0.9. The ratios of the reverse gear in the first and second switching state may differ, for example, in terms of magnitude by a value of more than 0.1, more than 0.2, more than 0.3 more than 0.4 or more than 0.5. The reversing gear can be realized with a planetary gear set. By not realizing the translation i = -1 for the reversing gear is required, the reversing gear can be realized with little effort in relation to the planetary gear. For example, the reverse gear can be realized using a single planetary gear set. This is advantageous a simple minus planetary gear set, because in comparison to multi-stage planetary gears or a planetary gearset in stepped construction requires the least space and the lowest cost and still solves the problem underlying the invention.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Getriebe eine Mehrzahl der ersten Fahrtrichtung des Fahrzeugs zugeordnete erste Schaltzustände aufweisen. Ferner kann das Getriebe eine Mehrzahl der zweiten Fahrtrichtung des Fahrzeugs zugeordnete zweite Schaltzustände aufweisen. Dabei kann das Wendegetriebe ausgebildet sein, um in der Mehrzahl erster Schaltzustände jeweils keine Drehrichtungsumkehr und in der Mehrzahl zweiter Schaltzustände jeweils eine Drehrichtungsumkehr zwischen der Getriebeantriebwelle und der Getriebeabtriebwelle bereitzustellen. In der Mehrzahl erster Schaltzustände und in der Mehrzahl zweiter Schaltzustände kann das Wechselgetriebe jeweils die sich betragsmäßig unterscheidenden Übersetzungsverhältnisse aufweisen. Das Hauptgetriebe kann ausgebildet sein, um in der Mehrzahl erster Schaltzustände und der Mehrzahl zweiter Schaltzustände jeweils die Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen bereitzustellen Die Anzahl erster Schaltzustände kann der Anzahl zweiter Schaltzustände und beispielsweise einer Anzahl von auswählbaren Gängen des Getriebes entsprechen. Die Werte der den ersten Schaltzuständen zugeordneten Übersetzungen des Getriebes können sich jeweils um den gleichen Differenzwert von den entsprechenden Werten der den zweiten Schaltzuständen zugeordneten Übersetzungen des Getriebes unterscheiden. Der Differenzwert kann durch die unterschiedlichen Übersetzungen des Wendegetriebes hervorgerufen sein. Beispielsweise kann die Mehrzahl erster Schaltzustände für die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs eine erste Fahrstufe, eine zweite Fahrstufe und zumindest eine weitere Fahrstufe repräsentieren und die Mehrzahl zweiter Schaltzustände kann für die Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs die erste Fahrstufe, die zweite Fahrstufe und die zumindest eine weitere Fahrstufe repräsentieren. Durch eine geeignete Abstimmung aus Antrieb und Getriebe können sowohl für die Vorwärtsrichtung als auch für die Rückwärtsrichtung gleichwertige erste Fahrstufen, gleichwertige zweite Fahrstufen und eine oder mehrere gleichwertige weitere Fahrstufen bereitgestellt werden. According to one embodiment, the transmission may have a plurality of first switching states associated with the first direction of travel of the vehicle. Further, the transmission may have a plurality of the second direction of travel of the vehicle associated second switching states. In this case, the reversing gear can be designed to provide in each case in the plurality of first switching states no direction of rotation reversal and in the plurality of second switching states in each case a reversal of direction between the gear drive shaft and the transmission output shaft. In the majority of first switching states and in the plurality of second switching states, the change gear can each have the gear ratios differing in absolute value. The number of first switching states may correspond to the number of second switching states and, for example, to a number of selectable gears of the transmission. The values of the gear ratios of the gearbox associated with the first switching states may each differ by the same difference value from the corresponding values of the gearbox ratios associated with the second gearshift states. The difference value can be caused by the different ratios of the reversing gear. For example, the plurality of first switching states for the forward direction of the vehicle may represent a first driving step, a second driving step and at least one further driving step, and the plurality of second switching states may represent the first driving step, the second driving step and the at least one further driving step for the reverse direction of the vehicle. By an appropriate drive and transmission tuning may be provided for both the forward and reverse directions of equivalent first speed levels, equivalent second speed levels, and one or more equivalent other speed levels.

Die Erfindung umfasst des Weiteren eine Antriebsanordnung mit einem oben beschriebenen Antriebsstrang, wobei die Antriebsanordnung einen weiteren Antriebsstrang umfasst, der ein, ein weiteres Hauptgetriebe zum Bereitstellen einer Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen und ein mit dem Hauptgetriebe in Reihe geschaltetes weiteres Wendegetriebe zum Bereitstellen einer Drehrichtungsumkehr umfassendes weiteres Getriebe zum Übertragen eines weiteren Drehmoments von einer weiteren Getriebeantriebwelle zu einer weiteren Getriebeabtriebwelle aufweist. Dabei kann das weitere Wendegetriebe ansprechend auf eine Auswahl eines der zweiten Fahrtrichtung zugeordneten ersten Schaltzustands ausgebildet sein, um keine Drehrichtungsumkehr zwischen der weiteren Getriebeantriebwelle und der weiteren Getriebeabtriebwelle bereitzustellen. Ferner kann das weitere Getriebe ausgebildet sein, um ansprechend auf eine Auswahl eines der ersten Fahrtrichtung zugeordneten zweiten Schaltzustands eine Drehrichtungsumkehr zwischen der weiteren Getriebeantriebwelle und der weiteren Getriebeabtriebwelle bereitzustellen. Dabei kann das weitere Wendegetriebe in dem ersten Schaltzustand und in dem zweiten Schaltzustand die sich betragsmäßig unterscheidenden Übersetzungsverhältnisse aufweisen. Das Getriebe und das weitere Getriebe können baugleich ausgeführt sein. Im Betrieb der Getriebe können eine Drehrichtung der Getriebeantriebwelle und eine Drehrichtung der weiteren Getriebeantriebwelle einander entgegengesetzt sein. Bei gleicher Fahrtrichtung drehen sich die Getriebeantriebwellen somit einander entgegengesetzt. Ferner weisen die beiden Getriebe bei einer Fahrtrichtung jeweils unterschiedliche Übersetzungen auf. Eine solche Antriebsanordnung kann beispielsweise in einer Bahnanwendung zum Einsatz kommen. The invention further comprises a drive assembly having a powertrain as described above, wherein the drive assembly comprises a further driveline, the further transmission comprising a further main gear for providing a plurality of gear ratios and a further gearbox connected in series with the main gearbox for providing direction reversal for transmitting another torque from another transmission input shaft to another transmission output shaft. In this case, the further reversing gear may be designed in response to a selection of the first switching state associated with the second direction of travel in order to provide no direction of rotation reversal between the further transmission input shaft and the further transmission output shaft. Further, the further transmission may be configured to provide a direction of rotation reversal between the further transmission input shaft and the further transmission output shaft in response to a selection of the second switching state associated with the first direction of travel. In this case, the further reversing gear in the first switching state and in the second switching state having differing in magnitude gear ratios. The gearbox and the further gear can be designed identical. During operation of the transmission, one direction of rotation of the gear drive shaft and one direction of rotation of the other gear drive shaft may be opposite to each other. With the same direction of travel, the gear drive shafts thus rotate opposite each other. Furthermore, the two transmissions each have different translations in one direction of travel. Such a drive arrangement can be used, for example, in a railway application.

Eine solche Antriebsanordnung kann einen weiteren Antrieb aufweisen. Der weitere Antrieb kann ausgebildet sein, um ansprechend auf eine Auswahl eines der zweiten Fahrtrichtung zugeordneten ersten Antriebszustand die weitere Getriebeantriebwelle mit der ersten Drehzahl anzutreiben und ansprechend auf eine Auswahl eines der ersten Fahrtrichtung zugeordneten zweiten Antriebszustand die weitere Getriebeantriebwelle mit der zweiten Drehzahl anzutreiben. Der Antrieb und der weitere Antrieb können baugleich ausgeführt sein. Obwohl sich die Drehzahlen des Antriebs und des weiteren Antriebs im Betrieb voneinander unterscheiden können, können die Getriebeabtriebwelle und die weitere Getriebeabtriebwelle über das Getriebe und das weitere Getriebe mit der gleichen Drehzahl angetrieben werden. Somit können die Getriebeabtriebwelle und die weitere Getriebeabtriebwelle parallel zum Antrieb des Fahrzeugs eingesetzt werden, ohne das ein Drehzahlausgleich zwischen der Getriebeabtriebwelle und der weiteren Getriebeabtriebwelle erforderlich ist. Such a drive arrangement may have a further drive. The further drive may be configured to drive the further transmission input shaft at the first speed in response to a selection of the first direction of travel associated with the second direction of travel and to drive the further transmission input shaft at the second speed in response to a selection of the second drive state associated with the first direction of travel. The drive and the further drive can be designed identical. Although the rotational speeds of the drive and the further drive may differ during operation, the transmission output shaft and the further transmission output shaft can be driven at the same speed via the transmission and the further transmission. Thus, the transmission output shaft and the other transmission output shaft can be used in parallel to the drive of the vehicle, without a speed compensation between the transmission output shaft and the other transmission output shaft is required.

Ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs mit zwei entgegengesetzten gleichwertigen Fahrtrichtungen umfasst die folgenden Schritte:
Antreiben einer Getriebeantriebwelle mit einer ersten Drehzahl, ansprechend auf eine Auswahl einer ersten Fahrtrichtung des Fahrzeugs und Antreiben der Getriebeantriebwelle mit einer zweiten Drehzahl, ansprechend auf eine Auswahl einer zweiten Fahrtrichtung des Fahrzeugs; und
Übersetzen der ersten Drehzahl ohne Drehrichtungsumkehr mit einer ersten Übersetzung auf eine Getriebeabtriebwelle, ansprechend auf die Auswahl der ersten Fahrtrichtung und Übersetzen der zweiten Drehzahl mit einer sich von der ersten Übersetzung unterscheidenden zweiten Übersetzung und ferner mit einer Drehrichtungsumkehr auf die Getriebeabtriebwelle, ansprechend auf die Auswahl der zweiten Fahrtrichtung um eine der ersten Fahrtrichtung gleichwertige zweite Fahrtrichtung zu erhalten. A method of operating a powertrain of a vehicle having two opposite equivalent directions of travel includes the following steps:
Driving a transmission input shaft at a first speed in response to a selection of a first direction of travel of the vehicle and driving the transmission input shaft at a second speed in response to a selection of a second direction of travel of the vehicle; and
Translating the first rotational speed without reversing the direction of rotation with a first ratio to a transmission output shaft, in response to the selection of the first direction and translating the second speed with a second translation different from the first ratio and further with a reversal of direction to the transmission output shaft, in response to the selection of second direction of travel to obtain a second direction of travel equivalent to the first direction of travel.

Das Verfahren kann beispielsweise im Zusammenhang mit dem genannten Antriebsstrang ausgeführt werden. Die Auswahl der jeweiligen Fahrtrichtung kann beispielsweise durch ein entsprechendes Auswahlsignal angezeigt werden. Beispielsweise kann im Schritt des Antreibens ein Steuersignal an einen mit der Getriebeantriebswelle gekoppelten Antrieb bereitgestellt werden, wobei das erste Steuersignal ausgebildet ist, um den Antrieb auf die erste Drehzahl oder die zweite Drehzahl einzustellen. Im Schritt des Übersetzens kann ein Einstellsignal an ein zwischen die Getriebeantriebwelle und die Getriebeabtriebwelle geschaltetes Getriebe bereitgestellt werden, wobei das Einstellsignal ausgebildet ist, um das Getriebe auf die erste Übersetzung oder auf die zweite Übersetzung mit Drehrichtungsumkehr einzustellen. Zum Bereitstellen des Steuersignals und des Einstellsignals kann ein Steuergerät vorgesehen sein, das Einrichtungen aufweist, die ausgebildet sind, um das Steuersignal und das Einstellsignal basierend auf der Auswahl der Fahrtrichtung bereitzustellen. The method can be carried out, for example, in connection with said drive train. The selection of the respective direction of travel can be indicated for example by a corresponding selection signal. For example, in the step of driving, a control signal may be provided to a drive coupled to the transmission input shaft, wherein the first control signal is configured to set the drive to the first speed or the second speed. In the step of translating, an adjustment signal may be provided to a transmission connected between the transmission input shaft and the transmission output shaft, the adjustment signal being adapted to set the transmission to the first gear or to the second gear with reverse rotation. To provide the control signal and the adjustment signal, a control device may be provided which has means configured to provide the control signal and the adjustment signal based on the selection of the direction of travel.

Das Verfahren kann ferner einen Schritt des Antreibens einer weiteren Getriebeantriebwelle eines weiteren Antriebsstranges mit der ersten Drehzahl, ansprechend auf die Auswahl der zweiten Fahrtrichtung und des Antreibens der weiteren Getriebeantriebwelle mit der zweiten Drehzahl, ansprechend auf die Auswahl der ersten Fahrtrichtung umfassen. Ferner kann das Verfahren einen Schritt des Übersetzens der ersten Drehzahl ohne Drehrichtungsumkehr mit der ersten Übersetzung auf eine weitere Getriebeabtriebwelle, ansprechend auf die Auswahl der zweiten Fahrtrichtung und des Übersetzens der zweiten Drehzahl mit der zweiten Übersetzung und ferner mit der Drehrichtungsumkehr auf die weitere Getriebeabtriebwelle, ansprechend auf die Auswahl der ersten Fahrtrichtung umfassen. Somit eignet sich das Verfahren für zwei getrennte Antriebe und Antriebsstränge aufweisende Anwendungen. The method may further include a step of driving a further transmission input shaft of another drive train at the first speed, responsive to the selection of the second direction of travel and driving the further transmission input shaft at the second speed, in response to the selection of the first direction of travel. Further, the method may include a step of translating the first rotational speed without reversing the direction of rotation with the first translation to another one Transmission output shaft, in response to the selection of the second direction of travel and the translation of the second speed with the second gear ratio and further comprising the reversal direction to the other transmission output shaft, in response to the selection of the first direction of travel. Thus, the method is suitable for two separate drives and powertrains applications.

Das Verfahren für die Antriebsanordnung mit zwei Antriebssträngen kann einen Schritt des Entkoppelns der Getriebeabtriebwelle von der Getriebeantriebwelle umfassen, wenn die Getriebeabtriebwelle und die weitere Getriebeabtriebwelle eine Zieldrehzahl aufweisen und die Getriebeabtriebwelle und die Getriebeantriebwelle mit einer kleineren Übersetzung als die weitere Getriebeabtriebwelle und die weitere Getriebeantriebwelle gekoppelt sind. Die Zieldrehzahl kann eine Endgeschwindigkeit des Fahrzeugs darstellen. Beispielsweise kann bei Erreichen der Zieldrehzahl keine weitere Beschleunigung des Fahrzeugs erwünscht sein. In diesem Fall kann zum Aufrechterhalten der Geschwindigkeit des Fahrzeugs einer von zwei Antrieben des Fahrzeugs ausreichend sein. Der andere der Antriebe kann ausgekoppelt werden, was auch als Segeln bezeichnet wird. Vorteilhafterweise kann derjenige Antrieb ausgekoppelt werden, der bei Erreichen der Zieldrehzahl einen größeren Energieverbrauch aufweist, beispielsweise weiter von der Nenndrehzahl entfernt betrieben wird. Gemäß dieser Ausführungsform wird derjenige Antrieb entkoppelt, dessen zugeordnetes Getriebe das kleinere Übersetzungsverhältnis aufweist. The method for the dual driveline drive assembly may include a step of decoupling the transmission output shaft from the transmission input shaft when the transmission output shaft and the further transmission output shaft have a target speed and the transmission output shaft and the transmission input shaft are coupled with a smaller ratio than the further transmission output shaft and the further transmission input shaft , The target speed may represent a final speed of the vehicle. For example, upon reaching the target speed no further acceleration of the vehicle may be desired. In this case, to maintain the speed of the vehicle, one of two drives of the vehicle may be sufficient. The other of the drives can be decoupled, which is also referred to as sailing. Advantageously, that drive can be coupled, which has a greater energy consumption when reaching the target speed, for example, is further operated away from the rated speed. According to this embodiment, that drive is decoupled, whose associated transmission has the smaller transmission ratio.

Entsprechend dazu kann das Verfahren einen Schritt des Entkoppelns des weiteren Getriebeabtriebs von dem weiteren Getriebeantrieb umfassen, wenn der Getriebeabtrieb und der weitere Getriebeabtrieb die Zieldrehzahl aufweisen und der weitere Getriebeabtrieb und der weitere Getriebeantrieb mit einer kleineren Übersetzung als der Getriebeabtrieb und der Getriebeantrieb gekoppelt sind. Accordingly, the method may include a step of decoupling the further transmission output from the further transmission input when the transmission output and the further transmission output have the target speed and the further transmission output and the further transmission input are coupled with a smaller ratio than the transmission output and the transmission input.

Entgegen der zuletzt beschriebenen beiden Ausführungsformen des Verfahrens kann gemäß einer anderen Ausführungsform aber auch vorgesehen werden, dass derjenige Antrieb entkoppelt wird, dessen zugeordnetes Getriebe das größere Übersetzungsverhältnis aufweist. Diese Ausführung wird man wählen, wenn aufgrund der Lastanforderung der alleinige Antrieb durch den Antriebsstrang mit dem kleineren Übersetzungsverhältnis vorteilhaft erscheint, weil der Antriebsmotor in dem entsprechend höheren Drehzahlbereich ein angefordertes höheres Drehmoment entwickelt. Contrary to the last described two embodiments of the method, according to another embodiment, however, it can also be provided that the one drive is decoupled whose associated transmission has the larger transmission ratio. This embodiment will be chosen if, due to the load requirement, the sole drive by the drive train with the smaller gear ratio appears advantageous, because the drive motor develops a requested higher torque in the correspondingly higher speed range.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen: The invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Antriebsstrang gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 a schematic representation of a vehicle with a drive train according to an embodiment of the present invention;

2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Antriebsstrangs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 2 a flowchart of a method for operating a drive train according to an embodiment of the present invention;

3 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Antriebsstrang gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3 a schematic representation of a vehicle with a drive train according to an embodiment of the present invention;

4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Antriebsstrangs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 4 a flowchart of a method for operating a drive train according to an embodiment of the present invention;

5 eine schematische Darstellung eines eine erste Fahrtrichtung aufweisenden Fahrzeugs mit einem Antriebsstrang gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 5 a schematic representation of a vehicle having a first direction of travel with a drive train according to an embodiment of the present invention;

6 eine schematische Darstellung eines eine zweite Fahrtrichtung aufweisenden Fahrzeugs mit einem Antriebsstrang gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 6 a schematic representation of a vehicle having a second direction of travel with a drive train according to an embodiment of the present invention; and

7 eine Darstellung eines Wendegetriebes gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 7 a representation of a reversing gear according to an embodiment of the present invention.

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. In the following description of preferred embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similarly acting, wherein a repeated description of these elements is omitted.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einem Antriebsstrang gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 100 weist einen Antrieb in Form eines Motors 102, ein Getriebe 104 und eine Antriebsachse 106 auf. Der Motor 102 ist über eine Getriebeantriebwelle 112 mit dem Getriebe 104 gekoppelt. Das Getriebe 104 ist über eine Getriebeabtriebwelle 114 mit der Antriebsachse 106 gekoppelt. Über die Antriebsachse 106 können Antriebsräder des Fahrzeugs 100 angetrieben werden. Das Fahrzeug 100 weist ferner eine Bedieneinrichtung 120 und eine Steuereinrichtung 122 auf. 1 shows a schematic representation of a vehicle 100 with a drive train according to an embodiment of the present invention. The vehicle 100 has a drive in the form of a motor 102 , a gearbox 104 and a drive axle 106 on. The motor 102 is via a transmission input shaft 112 with the gearbox 104 coupled. The gear 104 is via a transmission output shaft 114 with the drive axle 106 coupled. About the drive axle 106 can drive wheels of the vehicle 100 are driven. The vehicle 100 also has an operating device 120 and a controller 122 on.

Über die Bedieneinrichtung 120 kann eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 ausgewählt werden. Bei der Bedieneinrichtung 120 kann es sich um eine Mensch-Maschine-Schnittstelle handeln, über die ein Fahrer des Fahrzeugs 100 die Fahrtrichtung auswählen kann. Alternativ kann die Bedieneinrichtung 120 eine Schnittstelle zu einer automatisierten Betriebssteuerung des Fahrzeugs 100 sein. Die Bedieneinrichtung 120 ist ausgebildet, um ansprechend auf ein erfolgtes Auswählen einer Fahrtrichtung ein die ausgewählte Fahrtrichtung definierendes Auswahlsignal an die Steuereinrichtung 122 bereitzustellen. Die Steuereinrichtung 122 ist ausgebildet, um ansprechend auf das Auswahlsignal ein Steuersignal an den Motor 102 und ein Einstellsignal an das Getriebe bereitzustellen. Insbesondere ist die Steuereinrichtung 122 ausgebildet, um ein erstes Steuersignal an den Motor 102 und ein erstes Einstellsignal an das Getriebe 104 bereitzustellen, wenn das Auswahlsignal eine erste Fahrtrichtung anzeigt und ausgebildet, um ein zweites Steuersignal an den Motor 102 und ein zweites Einstellsignal an das Getriebe 104 bereitzustellen, wenn das Auswahlsignal eine zweite Fahrtrichtung anzeigt. About the operating device 120 can be a direction of travel of the vehicle 100 to be selected. At the operating device 120 it can be a human-machine interface that a driver of the vehicle uses 100 can select the direction of travel. Alternatively, the operating device 120 an interface to an automated operation control of the vehicle 100 be. The operating device 120 is configured, in response to a successful selection of a direction of travel, a selection signal defining the selected direction of travel to the control device 122 provide. The control device 122 is configured to provide a control signal to the motor in response to the selection signal 102 and provide an adjustment signal to the transmission. In particular, the control device 122 designed to provide a first control signal to the motor 102 and a first adjustment signal to the transmission 104 when the selection signal indicates a first direction of travel and configured to provide a second control signal to the motor 102 and a second adjustment signal to the transmission 104 provide when the selection signal indicates a second direction of travel.

Das erste Steuersignal ist ausgebildet, um den Motor 102 auf ein gewünschtes Drehmoment bei einer ersten Drehzahleinzustellen. Der Motor 102 ist in diesem Fall ausgebildet, um die Getriebeantriebwelle 112 mit dem gewünschten Drehmoment bei der ersten Drehzahl anzutreiben. Dazu kann der Motor 102 über ein Anfahrelement mit der Getriebeantriebwelle 112 gekoppelt sein. Das erste Einstellsignal ist ausgebildet, um das Getriebe 104 in einen ersten Schaltzustand zu versetzen. Beispielsweise kann mittels des ersten Schaltsignals eine der ersten Fahrtrichtung zugeordnete Schaltstellung zumindest eines Schaltelements des Getriebes 104 eingestellt werden. Dazu ist das erste Einstellsignal ausgebildet, um das Getriebe 104 so einzustellen, dass ein Drehmoment der Getriebeantriebwelle 112 auf die Getriebeabtriebwelle 114 übertragen wird und sich die Getriebeantriebwelle 112 und die Getriebeabtriebwelle 114 in dieselbe Richtung drehen. Es findet also keine Drehrichtungsumkehr zwischen der Getriebeantriebwelle 112 und der Getriebeabtriebwelle 114 statt. In dem ersten Schaltzustand weist das Getriebe ein erstes Übersetzungsverhältnis zwischen der Getriebeantriebwelle 112 und der Getriebeabtriebwelle 114 auf. The first control signal is configured to the motor 102 to set a desired torque at a first speed. The motor 102 is formed in this case, the transmission input shaft 112 to drive with the desired torque at the first speed. This can be done by the engine 102 via a starting element with the gear drive shaft 112 be coupled. The first adjustment signal is formed around the transmission 104 to put in a first switching state. For example, by means of the first switching signal one of the first direction of travel associated switching position of at least one switching element of the transmission 104 be set. For this purpose, the first adjustment signal is formed to the transmission 104 to adjust so that a torque of the transmission input shaft 112 on the transmission output shaft 114 is transmitted and the transmission input shaft 112 and the transmission output shaft 114 turn in the same direction. So there is no reversal of direction between the transmission input shaft 112 and the transmission output shaft 114 instead of. In the first switching state, the transmission has a first gear ratio between the transmission input shaft 112 and the transmission output shaft 114 on.

Das zweite Steuersignal ist ausgebildet, um den Motor 102 auf ein gewünschtes Drehmoment bei einer zweiten Drehzahl einzustellen, die sich von der ersten Drehzahl unterscheidet. Die Motordrehzahleinstellung ergibt sich durch die unterschiedliche Übersetzung der Wendestufen. Der Motor 102 ist in diesem Fall ausgebildet, um die Getriebeantriebwelle 112 mit dem gewünschten Drehmoment bei der zweiten Drehzahl anzutreiben. Somit wird der Motor 102 abhängig von der ausgewählten Fahrtrichtung mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben. Das zweite Einstellsignal ist ausgebildet, um das Getriebe 104 in einen zweiten Schaltzustand zu versetzen. Dazu ist das zweite Einstellsignal ausgebildet, um das Getriebe 104 so einzustellen, dass ein Drehmoment der Getriebeantriebwelle 112 auf die Getriebeabtriebwelle 114 übertragen wird und sich die Getriebeantriebwelle 112 und die Getriebeabtriebwelle 114 in entgegengesetzte Richtung drehen. Es findet also eine Drehrichtungsumkehr zwischen der Getriebeantriebwelle 112 und der Getriebeabtriebwelle 114 statt. In dem zweiten Schaltzustand weist das Getriebe ein zweites Übersetzungsverhältnis zwischen der Getriebeantriebwelle 112 und der Getriebeabtriebwelle 114 auf, das sich von dem ersten Übersetzungsverhältnis unterscheidet. The second control signal is configured to the motor 102 to set a desired torque at a second speed, which is different from the first speed. The engine speed setting results from the different translation of the turning stages. The motor 102 is formed in this case, the transmission input shaft 112 to drive with the desired torque at the second speed. Thus, the engine 102 operated at different speeds depending on the selected direction of travel. The second adjustment signal is formed around the transmission 104 to put in a second switching state. For this purpose, the second adjustment signal is formed to the transmission 104 to adjust so that a torque of the transmission input shaft 112 on the transmission output shaft 114 is transmitted and the transmission input shaft 112 and the transmission output shaft 114 turn in the opposite direction. So there is a reversal of direction between the transmission input shaft 112 and the transmission output shaft 114 instead of. In the second switching state, the transmission has a second gear ratio between the transmission input shaft 112 and the transmission output shaft 114 on, which differs from the first gear ratio.

Die Drehzahlen, mit denen der Motor 102 in den beiden Fahrrichtungen betrieben wird, sind durch die unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse des Getriebes 104 so aufeinander abgestimmt, dass sich die Getriebeabtriebwelle 114 unabhängig von der ausgewählten Fahrtrichtung mit derselben oder annähernd derselben Drehzahl dreht, allerdings je nach Fahrtrichtung in entgegengesetzten Richtungen. Unter annähernd derselben Drehzahl kann eine Drehzahlabweichung verstanden werden, die innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs hinsichtlich der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 liegt. Beispielsweise kann die erste Drehzahl größer als die zweite Drehzahl gewählt werden, wenn im ersten Schaltzustand die Drehzahl der Getriebeantriebswelle um einen größeren Faktor reduziert wird, als im zweiten Schaltzustand. The speeds with which the engine 102 operated in the two directions of travel are due to the different gear ratios of the transmission 104 matched so that the transmission output shaft 114 regardless of the selected direction of travel at the same or approximately the same speed rotates, but depending on the direction of travel in opposite directions. Under approximately the same speed can be understood a speed deviation, which is within a predetermined tolerance range with respect to the driving speed of the vehicle 100 lies. For example, the first speed greater than the second speed can be selected when the speed of the transmission input shaft is reduced by a larger factor in the first switching state, as in the second switching state.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Bedieneinrichtung 120 ausgebildet, um neben der Auswahl der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 auch eine Auswahl einer Fahrstufe, die beispielsweise eine Geschwindigkeit oder einen Gang des Fahrzeugs 100 definiert, zu ermöglichen. Die Auswahl der Fahrstufe kann unabhängig von der ausgewählten Fahrtrichtung erfolgen. Somit kann das Fahrzeug 100 in beide Fahrtrichtungen jeweils mit denselben Fahrstufen betrieben werden. Die beiden Fahrtrichtungen des Fahrzeugs 100 können somit als gleichwertig angesehen werden. Die Bedieneinrichtung 120 ist ausgebildet, um ansprechend auf ein erfolgtes Auswählen einer Fahrstufe ein die ausgewählte Fahrstufe definierendes weiteres Auswahlsignal an die Steuereinrichtung 122 bereitzustellen. Die Steuereinrichtung 122 ist ausgebildet, um ansprechend auf das weitere Auswahlsignal ein weiteres Einstellsignal an das Getriebe 104 bereitzustellen, das ausgebildet ist, um eines einer Mehrzahl von einstellbaren Übersetzungsverhältnissen des Getriebes 104 einzustellen. Jeder Fahrstufe kann dabei ein einstellbares Übersetzungsverhältnis zugeordnet sein. Beispielsweise kann mittels des weiteren Einstellsignals unabhängig von der ausgewählten Fahrtrichtung eine Schaltstellung zumindest eines der jeweiligen Fahrstufe zugeordneten Schaltelements des Getriebes 104 eingestellt werden. According to one embodiment, the operating device 120 designed to be next to the selection of the direction of travel of the vehicle 100 Also, a selection of a gear, for example, a speed or a gear of the vehicle 100 defined to allow. The selection of the drive level can be made independently of the selected direction of travel. Thus, the vehicle can 100 be operated in both directions with the same speed levels. The two directions of the vehicle 100 can therefore be considered as equivalent. The operating device 120 is configured, in response to a successful selection of a driving stage, a further selection signal defining the selected driving position to the control device 122 provide. The control device 122 is configured to, in response to the further selection signal, a further adjustment signal to the transmission 104 adapted to be one of a plurality of adjustable transmission ratios of the transmission 104 adjust. Each gear can be assigned an adjustable gear ratio. For example, by means of the further adjustment signal, regardless of the selected direction of travel, a shift position of at least one shift element of the transmission associated with the respective drive step 104 be set.

Somit kann über das erste und zweite Einstellsignal eine Drehrichtungsumkehr zwischen Getriebeantriebwelle 112 und Getriebeabtriebwelle 114 bewirkt werden, wodurch sich aufgrund der Bauart des Getriebes 104 zusätzlich unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zwischen der Getriebeantriebwelle 112 und Getriebeabtriebwelle 114 einstellen. Beispielsweise können dazu über das erste und zweite Einstellsignal Schaltelemente des Getriebes 104 angesteuert werden, die der Getriebefunktion der Drehrichtungsumkehr zugeordnet sind. Durch das weitere Einstellsignal kann unabhängig von dem ersten und dem zweiten Einstellsignal das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 104 weiter verändert werden. Über das weitere Einstellsignal können weitere Schaltelemente des Getriebes 104 angesteuert werden, die der Getriebefunktion der Bereitstellung einer Mehrzahl von einstellbaren Übersetzungsverhältnissen, beispielsweise von sechs oder mehr als sechs einstellbaren Übersetzungsverhältnissen zugeordnet sind. Thus, via the first and second adjustment signal, a direction of rotation reversal between transmission input shaft 112 and transmission output shaft 114 causes, which is due to the design of the transmission 104 additionally different gear ratios between the gear drive shaft 112 and transmission output shaft 114 to adjust. For example, via the first and second setting signal switching elements of the transmission 104 can be controlled, which are assigned to the transmission function of the direction of rotation reversal. Due to the further adjustment signal, the transmission ratio of the transmission can be independent of the first and the second adjustment signal 104 be further changed. About the further adjustment signal can further switching elements of the transmission 104 are controlled, which are associated with the transmission function of providing a plurality of adjustable ratios, for example, six or more than six adjustable ratios.

Somit kann das Getriebe 104 für die erste Fahrtrichtung dieselbe Anzahl an Übersetzungsverhältnissen aufweisen, wie für die zweite Fahrtrichtung. Jedoch unterscheiden sich die Werte der Übersetzungsverhältnisse für die erste Fahrtrichtung von den Werten der Übersetzungsverhältnisse für die zweite Fahrtrichtung. Dies ist dadurch bedingt, das mit der Getriebefunktion der Drehrichtungsumkehr bauartbedingt, je nachdem ob eine Drehrichtungsumkehr erfolgt oder nicht erfolgt, unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse einhergehen. Die unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse werden durch die den beiden Fahrtrichtungen zugeordneten unterschiedlichen Drehzahlen ausgeglichen. Thus, the transmission can 104 have the same number of gear ratios for the first direction of travel, as for the second direction of travel. However, the values of the gear ratios for the first direction of travel differ from the values of the gear ratios for the second direction of travel. This is due to the fact that with the transmission function of the direction of rotation reversal design-related, depending on whether a reversal of direction occurs or not, different transmission ratios go hand in hand. The different gear ratios are compensated by the two directions of travel associated different speeds.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Fahrzeug 100 um ein Schienenfahrzeug. Der Motor 102 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als ein Verbrennungsmotor ausgeführt. In this embodiment, the vehicle is 100 around a rail vehicle. The motor 102 is designed according to this embodiment as an internal combustion engine.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Antriebsstrangs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei kann es sich um den anhand von 1 beschriebenen Antriebsstrang handeln. 2 FIG. 12 is a flowchart of a method of operating a powertrain according to one embodiment of the present invention. This can be the basis of 1 act described powertrain.

In einem Schritt 231 wird eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs, beispielsweise durch eine Betätigung der anhand von 1 beschriebenen Bedieneinrichtung ausgewählt. In einem Schritt 232 wird ein Antrieb des Fahrzeugs, beispielsweise der anhand von 1 beschriebene Motor, auf ein gewünschtes Drehmoment bei einer durch das Übersetzungsverhältnis vorgegebenen Drehzahl eingestellt, die der im Schritt 231 ausgewählten Fahrtrichtung zugeordnet ist. In einem Schritt 233 wird abhängig von der im Schritt 231 ausgewählten Fahrtrichtung eine Drehrichtungsumkehr einer von dem Antrieb angetriebenen Welle, beispielsweise der in 1 gezeigten Getriebeabtriebwelle bewirkt oder nicht bewirkt, wobei sich dabei je nach Fahrtrichtung sich unterscheidende Übersetzungen ergeben. Je nachdem ob im Schritt 232 die erste oder die zweite Fahrtrichtung ausgewählt wird, wird im Schritt 233 entweder eine erste Drehzahl oder eine zweite Drehzahl eingestellt. Dennoch wird der Antriebsstrang aufgrund der sich bei den Fahrtrichtungen unterscheidenden Übersetzungen so betrieben, dass sich zwei gleichwertige Fahrtrichtungen ergeben. Die Schritte 232, 233 können in umgekehrter Reihenfolge oder zeitgleich ausgeführt werden. In one step 231 is a direction of travel of the vehicle, for example by an actuation of the basis of 1 selected operating device selected. In one step 232 is a drive of the vehicle, for example, based on 1 described motor, set to a desired torque at a predetermined speed by the gear ratio, the in step 231 is assigned to selected direction of travel. In one step 233 will depend on the one in the step 231 selected direction of rotation a reversal of direction of a drive shaft driven by the drive, for example, in 1 shown transmission output shaft causes or does not cause, resulting in depending on the direction of travel differing translations. Depending on whether in the step 232 the first or the second direction of travel is selected, in step 233 set either a first speed or a second speed. Nevertheless, the powertrain is operated due to the different in the directions of travel translations so that there are two equivalent directions. The steps 232 . 233 can be done in reverse order or at the same time.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einem Antriebsstrang gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 100 weist, wie bereits anhand von 1 beschrieben, einen Motor 102, ein Getriebe 104 und eine Antriebsachse 106 auf, wobei der Motor 102 über eine Getriebeantriebwelle 112 mit dem Getriebe 104 und das Getriebe 104 über eine Getriebeabtriebwelle 114 mit der Antriebsachse 106 gekoppelt ist. Entsprechend zu dem anhand von 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel weist das Fahrzeug 100 eine Bedieneinrichtung 120 und eine Steuereinrichtung 122 auf. 3 shows a schematic representation of a vehicle 100 with a drive train according to an embodiment of the present invention. The vehicle 100 As already indicated by 1 described a motor 102 , a gearbox 104 and a drive axle 106 on, with the engine 102 via a gear drive shaft 112 with the gearbox 104 and the gearbox 104 via a transmission output shaft 114 with the drive axle 106 is coupled. According to the basis of 1 described embodiment, the vehicle 100 an operating device 120 and a controller 122 on.

Abweichend von dem anhand von 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel weist das Fahrzeug einen weiteren Antrieb in Form eines weiteren Motors 302, ein weiteres Getriebe 304 und eine weitere Antriebsachse 306 auf. Der weitere Motor 302 ist über eine weitere Getriebeantriebwelle 312 mit dem weiteren Getriebe 304 gekoppelt. Das weitere Getriebe 304 ist über eine weitere Getriebeabtriebwelle 314 mit der weiteren Antriebsachse 306 gekoppelt. Über die weitere Antriebsachse 306 können weitere Antriebsräder des Fahrzeugs 300 angetrieben werden. Die Steuereinrichtung 122 ist ausgebildet, um weitere Steuersignale an den weiteren Motor 302 und weitere Einstellsignale an das weitere Getriebe 304 bereitzustellen. Deviating from the basis of 1 described embodiment, the vehicle has a further drive in the form of another motor 302 another gear 304 and another drive axle 306 on. The further engine 302 is about another gear drive shaft 312 with the further gear 304 coupled. The further gear 304 is via another transmission output shaft 314 with the further drive axle 306 coupled. About the further drive axle 306 can drive the vehicle further 300 are driven. The control device 122 is designed to provide further control signals to the further motor 302 and further adjustment signals to the other transmission 304 provide.

Ein erster Teil des Antriebsstrangs des Fahrzeugs 100 wird durch den Motor 102 und das Getriebe 104 realisiert. Ein zweiter Teil des Antriebsstrangs des Fahrzeugs 100 wird durch den weiteren Motor 302 und das weitere Getriebe 304 realisiert. Der Antriebsstrang besteht somit aus zwei eigenständigen Teilsträngen, die jedoch über die gemeinsame Steuereinrichtung 122 gesteuert werden. Der erste und der zweite Teil des Antriebsstrangs, insbesondere die Motoren 102, 302 und die Getriebe 104, 304 können baugleich ausgeführt sein. Der erste und der zweite Teil des Antriebsstrangs sind entlang einer Längsachse des Fahrzeugs 100 einander gegenüberliegend angeordnet. Dabei sind die Getriebe 104, 304 zwischen den Motoren 102, 302 angeordnet. Die Motoren 102, 302 laufen im Betrieb gegenläufig, sodass sich die Getriebeantriebwellen 112, 312 unabhängig von der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 ebenfalls gegenläufig drehen. A first part of the drive train of the vehicle 100 is by the engine 102 and the gearbox 104 realized. A second part of the drive train of the vehicle 100 is by the further engine 302 and the other gear 304 realized. The drive train thus consists of two independent sub-strands, but via the common control device 122 to be controlled. The first and second parts of the powertrain, especially the engines 102 . 302 and the gears 104 . 304 can be designed identical. The first and second parts of the powertrain are along a longitudinal axis of the vehicle 100 arranged opposite each other. Here are the gears 104 . 304 between the engines 102 . 302 arranged. The motors 102 . 302 run in opposite directions during operation, so that the transmission input shafts 112 . 312 regardless of the direction of travel of the vehicle 100 also turn in opposite directions.

Aus diesem Grund ist die Steuereinrichtung 122 ausgebildet, um die Getriebe 104, 304 so anzusteuern, dass bei einem der Getriebe 104, 304 eine Drehrichtungsumkehr und bei dem anderen der Getriebe 104, 304 keine Drehrichtungsumkehr erfolgt. Auf diese Weise weisen die Antriebsachsen 106, 306 jeweils die gleichen Drehrichtungen auf. For this reason, the control device 122 trained to the gears 104 . 304 to drive so that one of the gearbox 104 . 304 a reversal of rotation and the other of the transmission 104 . 304 no reversal of rotation occurs. This is how the drive axles point 106 . 306 in each case the same directions of rotation.

Nachdem unabhängig von der ausgewählten Fahrtrichtung des Fahzeugs 100 jeweils eines der Getriebe 104, 304 eine Drehrichtungsumkehr durchführt und das andere der Getriebe 104, 304 keine Drehrichtungsumkehr durchführt, weisen die Getriebe 104, 304 betragsmäßig unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse auf. Um die unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse auszugleichen, ist die Steuereinrichtung 112 ausgebildet, um die Motoren 102, 302 so anzusteuern, dass die Motoren 102, 302 das gewünschte Drehmoment bei unterschiedlichen Drehzahlen zur Verfügung stellen. After regardless of the selected direction of travel of the vehicle 100 each one of the gearbox 104 . 304 reversing the direction of rotation and the other of the gears 104 . 304 does not reverse the direction of rotation, have the gearbox 104 . 304 in terms of magnitude different gear ratios. To compensate for the different gear ratios, the controller is 112 trained to the engines 102 . 302 to drive so that the engines 102 . 302 provide the desired torque at different speeds available.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung 112 ausgebildet, um bei der Auswahl der ersten Fahrtrichtung das die erste Drehzahl bewirkende erste Steuersignal an den Motor 102 und das die zweite Drehzahl bewirkende zweite Steuersignal an den Motor 304 auszugeben. Ferner ist die Steuereinrichtung 112 ausgebildet, um bei der Auswahl der ersten Fahrtrichtung das erste Einstellsignal, das keine Drehrichtungsumkehr bewirk, an das Getriebe 104 und das zweite Einstellsignal, das die Drehrichtungsumkehr bewirkt, and das Getriebe 304 bereitzustellen. Entsprechend ist die Steuereinrichtung 112 ausgebildet, um bei der Auswahl der zweiten Fahrtrichtung das die erste Drehzahl bewirkende erste Steuersignal an den Motor 302 und das die zweite Drehzahl bewirkende zweite Steuersignal an den Motor 104 auszugeben. Ferner ist die Steuereinrichtung 112 ausgebildet, um bei der Auswahl der ersten Fahrtrichtung das erste Einstellsignal, das keine Drehrichtungsumkehr bewirk, an das Getriebe 304 und das zweite Einstellsignal, das die Drehrichtungsumkehr bewirkt, and das Getriebe 104 bereitzustellen. Ferner kann die Steuereinrichtung 112 ausgebildet sein, um abhängig von einer ausgewählten Fahrstufe ein weiteres Einstellsignal an die Getriebe 104, 304 bereitzustellen, um bei den Getrieben 104, 304 ein der ausgewählten Fahrstufe zugeordnetes Übersetzungsverhältnis einzustellen. Die beschriebenen Signale sind lediglich beispielhaft gewählt und können durch andere geeignete Signale oder Signalkombinationen ersetzt werden. According to one embodiment, the control device 112 designed in order to select the first direction of travel, the first speed causing the first control signal to the motor 102 and the second speed signal causing the second speed to the motor 304 issue. Furthermore, the control device 112 designed in order to select the first direction of travel, the first setting signal, which causes no reversal of direction, to the transmission 104 and the second adjustment signal, which causes the reversal of the direction of rotation, and the transmission 304 provide. Accordingly, the control device 112 designed in order to select the second direction of travel, the first speed causing the first control signal to the motor 302 and the second speed signal causing the second speed to the motor 104 issue. Furthermore, the control device 112 designed in order to select the first direction of travel, the first setting signal, which causes no reversal of direction, to the transmission 304 and the second adjustment signal, which causes the reversal of the direction of rotation, and the transmission 104 provide. Furthermore, the control device 112 be formed to a further setting signal to the transmission depending on a selected gear 104 . 304 to provide to the gears 104 . 304 to set a gear ratio associated with the selected gear. The described signals are chosen only as examples and can be replaced by other suitable signals or signal combinations.

4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines zwei Antriebe aufweisenden Antriebsstrangs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei kann es sich um den anhand von 3 beschriebenen Antriebsstrang handeln. 4 FIG. 12 shows a flow chart of a method of operating a two-driveline powertrain according to one embodiment of the present invention. This can be the basis of 3 act described powertrain.

In einem Schritt 231 wird eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs, beispielsweise durch eine Betätigung der anhand von 1 beschriebenen Bedieneinrichtung ausgewählt. In einem Schritt 432 werden ein erster Antrieb des Fahrzeugs auf ein gewünschtes Drehmoment bei einer ersten Drehzahl und ein zweiter Antrieb des Fahrzeugs auf ein gewünschtes Drehmoment bei einer zweiten Drehzahl eingestellt. In einem Schritt 433 wird abhängig von der im Schritt 231 ausgewählten Fahrtrichtung entweder eine Drehrichtungsumkehr einer von dem ersten Antrieb angetriebenen Welle und keine Drehrichtungsumkehr einer von dem zweiten Antrieb angetriebenen Welle bewirkt oder eine Drehrichtungsumkehr der von dem zweiten Antrieb angetriebenen Welle und keine Drehrichtungsumkehr der von dem ersten Antrieb angetriebenen Welle bewirkt. In one step 231 is a direction of travel of the vehicle, for example by an actuation of the basis of 1 selected operating device selected. In one step 432 For example, a first drive of the vehicle is set to a desired torque at a first speed and a second drive of the vehicle to a desired torque at a second speed. In one step 433 will depend on the one in the step 231 selected direction of travel either reversing the direction of a shaft driven by the first drive and not reversing the direction of rotation driven by the second drive shaft or causes a reversal of the drive shaft driven by the second drive and no reversal of the direction of the first drive driven shaft.

5 zeigt eine schematische Darstellung eines eine erste Fahrtrichtung 541 aufweisenden Fahrzeugs 100 mit einem Antriebsstrang gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 100 weist, wie anhand von 3 beschrieben, einen zweigeteilten Antriebsstrang auf. 5 shows a schematic representation of a first direction of travel 541 vehicle 100 with a drive train according to an embodiment of the present invention. The vehicle 100 indicates how based on 3 described, a two-part powertrain.

Ein erster Teil des Antriebsstrangs weist einen ersten Motor 102 in Form einer Verbrennungskraftmaschine VKM1, ein Getriebe 104, das ein Hauptgetriebe 551 und ein Wendegetriebe 553 umfasst, ein Achsgetriebe 555 und ein weiteres Achsgetriebe 557 auf. Der erste Motor 102 ist über eine Getriebeantriebwelle mit dem Hauptgetriebe 551 gekoppelt. Das Hauptgetriebe 551 ist über eine Zwischenwelle mit dem Wendegetriebe 553 gekoppelt. Das Wendegetriebe 553 ist über eine Welle mit dem Achsgetriebe 555 und das Achsgetriebe 555 über eine weitere Welle mit dem weiteren Achsgetriebe 557 gekoppelt. Über das Getriebe 104 und das Achsgetriebe 555 kann somit ein Drehmoment des ersten Motors 102 auf das weitere Achsgetriebe 557 übertragen werden. Das weitere Achsgetriebe 557 kann wiederum mit einer Antriebsachse des Fahrzeugs 100 gekoppelt sein. A first part of the powertrain has a first motor 102 in the form of a combustion engine VKM1, a transmission 104 , which is a main gearbox 551 and a gearbox 553 includes a final drive 555 and another axle drive 557 on. The first engine 102 is via a transmission input shaft with the main gearbox 551 coupled. The main gearbox 551 is via an intermediate shaft with the reversing gear 553 coupled. The reversing gear 553 is about a shaft with the axle drive 555 and the axle drive 555 via another shaft with the other axle drive 557 coupled. About the transmission 104 and the axle drive 555 can thus be a torque of the first motor 102 on the other axle drive 557 be transmitted. The additional axle drive 557 can in turn with a drive axle of the vehicle 100 be coupled.

Ein zweiter Teil des Antriebsstrangs weist einen zweiten Motor 302 in Form einer Verbrennungskraftmaschine VKM2, ein zweites Getriebe 304, das ein Hauptgetriebe 561 und ein Wendegetriebe 563 umfasst, ein Achsgetriebe 565 und ein weiteres Achsgetriebe 567 auf. Der zweite Motor 302 ist über eine Getriebeantriebwelle mit dem Hauptgetriebe 561 gekoppelt. Das Hauptgetriebe 561 ist über eine Zwischenwelle mit dem Wendegetriebe 563 gekoppelt. Das Wendegetriebe 563 ist über eine Welle mit dem Achsgetriebe 565 und das Achsgetriebe 565 über eine weitere Welle mit dem weiteren Achsgetriebe 567 gekoppelt. Über das Getriebe 304 und das Achsgetriebe 565 kann somit ein Drehmoment des zweiten Motors 302 auf das weitere Achsgetriebe 567 übertragen werden. Das weitere Achsgetriebe 567 kann wiederum mit einer Antriebsachse des Fahrzeugs 100 gekoppelt sein. A second part of the drive train has a second motor 302 in the form of a combustion engine VKM2, a second gearbox 304 , which is a main gearbox 561 and a gearbox 563 includes a final drive 565 and another axle drive 567 on. The second engine 302 is via a transmission input shaft with the main gearbox 561 coupled. The main gearbox 561 is via an intermediate shaft with the reversing gear 563 coupled. The reversing gear 563 is about a shaft with the axle drive 565 and the axle drive 565 via another shaft with the other axle drive 567 coupled. About the transmission 304 and the axle drive 565 can thus be a torque of the second motor 302 on the other axle drive 567 be transmitted. The additional axle drive 567 in turn, with a drive axle of the vehicle 100 be coupled.

Die Hauptgetriebe 551, 561 können baugleich ausgeführt sein, und beispielsweise als Automatgetriebe ausgeführt sein. Die Hauptgetriebe 551, 561 weisen jeweils eine Mehrzahl von einstellbaren Übersetzungen auf. Beispielsweise können die Hauptgetriebe 551 Schaltelemente aufweisen, die sechs unterschiedliche Gangstufen oder Übersetzungen ermöglichen. Aufgrund der Wendegetriebe 553, 563 können die Gangstufen oder Übersetzungen jeweils für beide Fahrtrichtungen des Fahrzeugs 100 genutzt werden. Gemäß dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Hauptgetriebe 551, 561 jeweils auf eine Übersetzung von i = 0,615 eingestellt. The main transmission 551 . 561 can be designed identical, and be designed for example as an automatic transmission. The main transmission 551 . 561 each have a plurality of adjustable translations. For example, the main transmission 551 Have switching elements that allow six different gear ratios or translations. Due to the reversing gears 553 . 563 The gear ratios or gear ratios can each be for both directions of travel of the vehicle 100 be used. According to the in 5 embodiment shown are the main transmission 551 . 561 each set to a ratio of i = 0.615.

Die Wendegetriebe 553, 563 können baugleich ausgeführt sein, und beispielsweise jeweils als Wendesatz ausgeführt sein. Um die Fahrtrichtung 541 zu realisieren, ist das Wendegetriebe 553 auf einen Zustand Rückwärtsgang eingestellt und weist dabei eine Übersetzung i = –1,5 auf. Dagegen ist das Wendegetriebe 563 auf einen Zustand Vorwärtsgang eingestellt und weist dabei eine Übersetzung i = 1 auf. Somit weisen die Wendegetriebe 553, 563 zur Realisierung der Fahrtrichtung 541 unterschiedliche Übersetzungen auf. The reversing gears 553 . 563 may be of identical design, and be executed, for example, each as a reversible sentence. To the direction of travel 541 to realize, is the reversing gear 553 set to a reverse state and thereby has a translation i = -1.5. In contrast, the reversing gear 563 set to a forward state and thereby has a translation i = 1. Thus, the reversing gear 553 . 563 to realize the direction of travel 541 different translations.

Die Achsgetriebe 555, 565 können baugleich ausgeführt sein. Gemäß dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Achsgetriebe 555, 565 jeweils die Übersetzung i = 2,59 auf. Die Achsgetriebe 557, 567 können ebenfalls baugleich ausgeführt sein und dieselbe Übersetzung aufweisen. The axle drive 555 . 565 can be designed identical. According to the in 5 embodiment shown, the axle drive 555 . 565 each translation i = 2.59. The axle drive 557 . 567 may also be of identical design and have the same translation.

Um die betragsmäßig unterschiedlichen Übersetzungen der Wendegetriebe 553, 563 und somit der Getriebe 104, 304 zu kompensieren, werden der erste Motor 102 und der zweite Motor 302 mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben. Es werden somit unterschiedliche Motordrehzahlen für beide Motoren 102, 302 verwendet. To the amount of different translations of the gearbox 553 . 563 and thus the transmission 104 . 304 to compensate, become the first engine 102 and the second engine 302 operated at different speeds. There are thus different engine speeds for both engines 102 . 302 used.

Gemäß dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel wird der erste Motor 102 mit einer Drehzahl von 1950U/min betrieben. Aufgrund der Übersetzung des Hauptgetriebes 551 weist die Zwischenwelle zwischen dem Hauptgetriebe 551 und dem Wendegetriebe 553 die Drehzahl 3172U/min auf. Aufgrund der Übersetzung des Wendegetriebes 553 weist die Abtriebwelle des Wendegetriebes 553 die Drehzahl –2115U/min auf. Aufgrund der Übersetzung des Achsgetriebes 555 weist die Abtriebwelle des Achsgetriebes 555 die Drehzahl –816U/min auf. Der zweite Motor 302 wird mit einer Drehzahl von 1300U/min betrieben. Aufgrund der Übersetzung des Hauptgetriebes 561 weist die Zwischenwelle zwischen dem Hauptgetriebe 561 und dem Wendegetriebe 563 die Drehzahl 2115U/min auf. Aufgrund der Übersetzung des Wendegetriebes 563 weist die Abtriebwelle des Wendegetriebes 563 die Drehzahl 2115U/min auf. Aufgrund der Übersetzung des Achsgetriebes 565 weist die Abtriebwelle des Achsgetriebes 565 die Drehzahl 816U/min auf. According to the in 5 shown embodiment, the first motor 102 operated at a speed of 1950rpm. Due to the translation of the main gearbox 551 has the intermediate shaft between the main gearbox 551 and the gearbox 553 the speed is 3172rpm. Due to the translation of the reversing gear 553 indicates the output shaft of the reversing gear 553 the speed is -2115rpm. Due to the translation of the axle drive 555 has the output shaft of the transaxle 555 the speed -816rpm. The second engine 302 is operated at a speed of 1300rpm. Due to the translation of the main gearbox 561 has the intermediate shaft between the main gearbox 561 and the gearbox 563 the speed is 2115rpm. Due to the translation of the reversing gear 563 indicates the output shaft of the reversing gear 563 the speed is 2115rpm. Due to the translation of the axle drive 565 has the output shaft of the transaxle 565 the speed is 816rpm.

Wenn das Fahrzeug 100 seine aktuell vorgesehene Endgeschwindigkeit erreicht hat, kann einer der Motoren 102, 302 ausgekuppelt werden und die komplette Antriebsleistung kann von dem verbleibenden eingekuppelten Motor 102, 302 übernommen werden. Vorteilhafterweise kann derjenige der Motoren ausgekuppelt werden, der mit einer Drehzahl betrieben wird, die weiter vom Nenndrehzahlbereich des Motors 102, 302 entfernt liegt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird der Motor 302 mit der höheren Drehzahl ausgekoppelt. If the vehicle 100 One of the engines can reach its currently intended final speed 102 . 302 be disengaged and the complete drive power can from the remaining engaged motor 102 . 302 be taken over. Advantageously, that of the engines can be disengaged, which is operated at a speed which is further from the rated speed range of the engine 102 . 302 away. According to this embodiment, the engine 302 decoupled with the higher speed.

Eine entsprechende Schaltstrategie kann beispielsweise vorsehen, dass nur bei hoher Lastanforderung und erreichter Endgeschwindigkeit der niedriger drehende Motor ausgekuppelt wird, wohingegen bei allen anderen Lastanforderungen und erreichter Endgeschwindigkeit der höher drehende Motor ausgekuppelt wird, um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren. For example, a corresponding shift strategy may provide that the low-revving engine is disengaged only at high load demand and final speed, whereas at all other load requests and final speed, the higher-revving engine is disengaged to reduce fuel consumption.

Die Motoren 102, 302 und die Getriebe 104, 304 können durch ein oder durch mehrere Steuergeräte gesteuert oder geschaltet werden. Ein Steuergerät kann entsprechend der anhand der 3 beschriebenen Steuereinrichtung ausgeführt sein. The motors 102 . 302 and the gears 104 . 304 can be controlled or switched by one or more controllers. A control unit can according to the basis of 3 be executed described control device.

6 zeigt eine schematische Darstellung des in 5 gezeigten Fahrzeugs 100, das sich nun in eine der ersten Fahrtrichtung entgegengesetzten zweiten Fahrtrichtung 641 bewegt. Dabei sind die Geschwindigkeiten der in den 5 und 6 gezeigten Fahrzeuge 100, abgesehen von der entgegengesetzten Richtung identisch. 6 shows a schematic representation of the in 5 shown vehicle 100 , which is now in a second direction opposite to the first direction of travel 641 emotional. Here are the speeds of the in the 5 and 6 shown vehicles 100 identical except for the opposite direction.

Um die zweite Fahrtrichtung 641 zu realisieren, ist abweichend von dem in 5 gezeigten Fahrzeug das Wendegetriebe 563 auf den Zustand Rückwärtsgang eingestellt und weist dabei die Übersetzung i = –1,5 auf. Dagegen ist das Wendegetriebe 553 auf den Zustand Vorwärtsgang eingestellt und weist dabei die Übersetzung i = 1 auf. To the second direction of travel 641 to realize is different from that in 5 shown vehicle the reversing gear 563 set to the state reverse gear and has the translation i = -1.5. In contrast, the reversing gear 553 set to the forward state and thereby has the translation i = 1.

Gemäß dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel wird nun der zweite Motor 302 mit der Drehzahl von 1950U/min betrieben. Aufgrund der Übersetzung des Hauptgetriebes 561 weist die Zwischenwelle zwischen dem Hauptgetriebe 561 und dem Wendegetriebe 563 die Drehzahl 3172U/min auf. Aufgrund der Übersetzung des Wendegetriebes 563 weist die Abtriebwelle des Wendegetriebes 563 die Drehzahl –2115U/min auf. Aufgrund der Übersetzung des Achsgetriebes 565 weist die Abtriebwelle des Achsgetriebes 565 die Drehzahl –816U/min auf. Der erste Motor 102 wird dagegen mit der Drehzahl von 1300U/min betrieben. Aufgrund der Übersetzung des Hauptgetriebes 551 weist die Zwischenwelle zwischen dem Hauptgetriebe 551 und dem Wendegetriebe 553 die Drehzahl 2115U/min auf. Aufgrund der Übersetzung des Wendegetriebes 553 weist die Abtriebwelle des Wendegetriebes 553 die Drehzahl 2115U/min auf. Aufgrund der Übersetzung des Achsgetriebes 555 weist die Abtriebwelle des Achsgetriebes 555 die Drehzahl 816U/min auf. According to the in 6 embodiment shown will now be the second motor 302 operated at the speed of 1950rpm. Due to the translation of the main gearbox 561 has the intermediate shaft between the main gearbox 561 and the gearbox 563 the speed is 3172rpm. Due to the translation of the reversing gear 563 indicates the output shaft of the reversing gear 563 the speed is -2115rpm. Due to the translation of the axle drive 565 has the output shaft of the transaxle 565 the speed -816rpm. The first engine 102 On the other hand, it operates at a speed of 1300rpm. Due to the translation of the main gearbox 551 has the intermediate shaft between the main gearbox 551 and the gearbox 553 the speed is 2115rpm. Due to the translation of the reversing gear 553 indicates the output shaft of the reversing gear 553 the speed is 2115rpm. Due to the translation of the axle drive 555 has the output shaft of the transaxle 555 the speed is 816rpm.

Bei dem in den 5 und 6 gezeigten Fahrzeug 100 kann es sich um ein Fahrzeug 100 einer Bahnanwendung handeln. Beispielsweise kann es sich um einen zwei- oder dreiteiligen dieselhydraulischen oder dieselmechanischen Triebzug handeln. Bei Bahnanwendungen kommen mehrere Antriebsstränge zum Einsatz, wobei diese entgegengesetzt zueinander laufen. Dies bedeutet ein Antriebsstrang dreht „vorwärts“ und der andere „rückwärts“, während sich das Fahrzeug 100 nach vorn bewegt. Unterschiedliche Übersetzungen im Antriebsstrang können durch verschiedene Drehzahlen an den Motoren 102, 302 realisiert werden, wie es anhand der 5 und 6 beschrieben ist. In the in the 5 and 6 shown vehicle 100 it can be a vehicle 100 to act a railway application. For example, it may be a two- or three-piece diesel-hydraulic or diesel-mechanical train. In railway applications, several drive trains are used, these running opposite to each other. This means one powertrain turns "forward" and the other "backwards" while the vehicle is moving 100 moved forward. Different transmissions in the powertrain can be due to different speeds on the engines 102 . 302 be realized, as it is based on the 5 and 6 is described.

Im Unterschied zu einem Fahrzeug mit identischen Übersetzungen im Antriebsstrang wird dabei die Fahrstrategie im Fahrzeugregler entsprechend geändert. Es ist eine entsprechende Betriebsstrategie zur Nutzung eines Wendegetriebes 553, 563 bei Schienenfahrzeugen mit unterschiedlichen Übersetzungen für vorwärts und rückwärts erforderlich. Dafür kann für die Wendegetriebe 553, 563 der Einsatz eines Planetenradsatzes mit der Übersetzung ungleich i = –1 vorgesehen werden, wodurch einfache Planetenradsätze eingesetzt werden können. Für die Vorwärtsfahrt kann der Direktgang durch Kopplung von An- und Abtrieb realisiert werden. Für den Rückwärtsgang durch die Übersetzung vom Planetensatz. In contrast to a vehicle with identical ratios in the drive train, the driving strategy in the vehicle controller is changed accordingly. It is a corresponding operating strategy for using a reversing gear 553 . 563 For rail vehicles with different translations for forward and backward required. This can be for the reverse gear 553 . 563 the use of a planetary gear set with the translation not equal to i = -1 are provided, whereby simple planetary gear sets can be used. For forward travel, the direct gear can be realized by coupling input and output. For the reverse gear by the gear ratio of the planetary gear set.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Hauptgetrieben 551, 561 um Standard Automatgetriebe. Solche Automatgetriebe weisen beim Einsatz in Bahnfahrzeugen 100 eine vergleichsweise große Spreizung auf. According to one embodiment, the main gears are 551 . 561 to standard automatic transmission. Such automatic transmissions have when used in railway vehicles 100 a comparatively large spread on.

Beispielhaft kann als ein solches Automatgetriebe ein vom Anmelder bekanntes, so genanntes EcoLife Standardgetriebe eingesetzt werden. Ein solches Automatgetriebe kann eine Gesamtspreizung, die sich aus der Summe von Anfahrelement, auch Wandler genannt und Hauptgetriebe 551, 561, auch Schaltgetriebe genannt, von ca. i = 12 darstellen. Dies kann mit einem geeigneten Wandler und bei entsprechend modifiziertem Hauptdruck erreicht werden. Bahngetriebe benötigen im Durchschnitt eine Gesamtspreizung von maximal i = 8 (maximale Steigung ca. 3% + sehr geringer Rollwiderstandskoeffizient von ca. 0,001 auf der Schiene zu 0.01 auf der Straße). By way of example, as such an automatic transmission known from the Applicant, so-called EcoLife standard gear can be used. Such an automatic transmission can be a total spread, resulting from the sum of starting element, also called converter and main transmission 551 . 561 , also called manual transmission, represent of about i = 12. This can be achieved with a suitable converter and with a correspondingly modified main pressure. Railway transmissions require on average a total spread of a maximum of i = 8 (maximum gradient approx. 3% + very low rolling resistance coefficient of approx. 0.001 on the rail to 0.01 on the road).

Würde nun die Gesamtspreizung erhöht, würde dies nur zu einer Erhöhung der Endgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 führen da sich, bedingt durch den Rad-Schiene-Kontakt (Reibwert 0,2 zu Straße 0,9) nicht mehr Drehmoment auf die Schiene übertragen lässt. Bei Verwendung einer Planetenradstufe mit beispielsweise i = –1,5 Wendegetriebe 553, 563 kann nun ein Antrieb mit vergleichsweise höherer Zugkraft und damit höherer Motordrehzahl für mehr Drehmoment bei höherer und niedrigerer Geschwindigkeit sorgen. Bei Erreichen der Endgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100, die im Normalfall, bei gleicher Übersetzung der Antriebsanlagen, nie bei Motornenndrehzahl erreicht wird, wird dann die geringer übersetzte Antriebsanlage nach Neutral ausgruppiert (Segeln). Die verbleibende aktive Anlage wird nun unter höherer Last in einem effektiveren Kennfeldbereich arbeiten und die Last der ausgruppierten Anlage übernehmen müssen. Dabei weisen Bahnantriebe in der Ebene oft einen Leistungsüberschuss von ca. 25–50% bei Auslegungsgeschwindigkeit auf. Hier gilt die Forderung nach einer hohen Beschleunigung. If now the total spread increased, this would only increase the final speed of the vehicle 100 cause, due to the wheel-rail contact (coefficient of friction 0.2 to road 0.9) no more torque can be transferred to the rail. When using a planetary gear with, for example, i = -1.5 reversing gear 553 . 563 Now can provide a drive with relatively higher traction and thus higher engine speed for more torque at higher and lower speed. When reaching the final speed of the vehicle 100 , which is usually reached at the same translation of the drive systems, never at rated motor speed, then the less translated drive system is neutralized to neutral (sailing). The remaining active plant will now have to work under higher load in a more effective map area and have to take over the load of the disassembled plant. In this case, rail drives in the plane often have a power surplus of about 25-50% at design speed. Here is the demand for a high acceleration.

Generell wird das Fahrzeug 100 bei Anwendung dieser Strategie so ausgelegt, dass mit der geringer übersetzten Antriebsanlage die geforderte Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs zuzüglich eines Puffers, beispielsweise 10% Puffer (bahnüblich) bei Motornenndrehzahl der Motoren 102, 302 erreicht wird. Dies wird im Folgenden anhand eines Beispiels erläutert:
Dabei wird als Übertragungsgrenze Rad-Schiene bei vier angetriebenen Rädern, i_Achse = 2.59 und rdyn = 0,47 im 1. Gang ein Drehmoment M_Ab Schaltgetriebe 551, 561 von 12000Nm (als Referenz dient ein zwei- oder dreiteiliger dieselhydraulischer/dieselmechanischer Triebzug) und eine maximale Umdrehungszahl n_Mot max von 2100U/min angesetzt. Generally, the vehicle 100 When using this strategy designed so that the lower translated propulsion system, the required maximum speed of the vehicle plus a buffer, for example, 10% buffer (standard) at engine nominal speed of the engines 102 . 302 is reached. This is explained below using an example:
Here is the transmission limit wheel-rail with four driven wheels, i_Achse = 2.59 and rdyn = 0.47 in 1st gear, a torque M_Ab manual transmission 551 . 561 of 12000Nm (reference is a two- or three-piece diesel-hydraulic / diesel-mechanical multiple units) and a maximum number of revolutions n_Mot max of 2100U / min is used.

Für die erste Anlage, hier den in 5 dargestellten linken Teil des Antriebsstrangs gilt nun:
Standard Übersetzung i_1.Gang = 3,36·2,25 (W410-TP1) = 7,56
Drehmoment max. 1. Gang bei 2500Nm M_Mot = 18900Nm
Überschuss: 18900 Nm – 12000 Nm = 6900 Nm
Standard Übersetzung i_6 .Gang = 0,615
Drehzahl Motor 6. Gang bei 176km/h (maximale Auslegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100): n_Mot = 176[km/h]/3,6[m/s]/(0,47 × 2pi)[1/s]·2,59·0,615·60[1/min] = 1582min–1
Überschuss: 2100 min–1 – 1582 min–1= 518 min–1 For the first plant, here the in 5 The left-hand part of the drivetrain shown now applies:
Standard translation i_1.Gang = 3.36 x 2.25 (W410-TP1) = 7.56
Torque max. 1st gear at 2500Nm M_Mot = 18900Nm
Excess: 18,900 Nm - 12,000 Nm = 6900 Nm
Standard translation i_6. Gear = 0.615
6th speed engine at 176km / h (maximum design speed of vehicle 100): n_Mot = 176 [km / h] /3.6 [m / s] / (0.47x2pi) [1 / s] * 2, 59 x 0.615 x 60 [1 / min] = 1582 min -1
Excess: 2100 min -1 - 1582 min -1 = 518 min -1

Für die zweite Anlage, hier den in 5 dargestellten rechten Teil des Antriebsstrangs gilt nun:
Standard Übersetzung U_Gang = –1.5·3,36·2,25 (W410-TP1) = 11,34
Drehmoment max. 1. Gang bei 2500Nm M_Mot = 28350Nm
Überschuss: 28350Nm – 12000Nm = 16350Nm
Standard Übersetzung i_6_Gang = –1.5·0,615 = 0,92
Drehzahl Motor 6. Gang bei 176km/h (maximale Auslegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100):
n_Mot = 176[km/h]/3,6[m/s]/(0,47 × 2pi)[1/s]·2,59·0,92·60[1/min] = 2367min–1
Überschuss: 2100min–1 – 2367min–1 = –267min–1 For the second plant, here the in 5 shown right part of the powertrain now applies:
Standard translation U_Gang = -1.5 x 3.36 x 2.25 (W410-TP1) = 11.34
Torque max. 1st gear at 2500Nm M_Mot = 28350Nm
Excess: 28350Nm - 12000Nm = 16350Nm
Standard translation i_6_Gang = -1.5 · 0.615 = 0.92
Engine speed 6th gear at 176km / h (maximum design speed of vehicle 100):
n_Mot = 176 [km / h] / 3.6 [m / s] / (0.47 × 2pi) [1 / s] * 2.59 × 0.92 × 60 [1 / min] = 2367min -1
Excess: 2100min -1 - 2367min -1 = -267min -1

Daraus folgt, dass die Achsübersetzung bei Anwendung dieser Strategie so ausgelegt wird, dass der Drehmomentüberschuss in der ersten Anlage so weit reduziert wird, dass die Drehzahl in der zweiten Anlage um 267U/min gesenkt wird. Dies kann beispielsweise durch eine längere Achse, z. B. i = 2 erreicht werden. It follows that, using this strategy, the axle ratio is designed to reduce the torque surplus in the first system to the point where the speed in the second system is reduced by 267rpm. This can be done for example by a longer axis, z. B. i = 2 can be achieved.

Vorteilhafterweise ist so die Verwendung eines einfachen Planetensatz möglich, wodurch sich Bauraum und Kosten einsparen lassen. Mit i = –1,5 lässt sich auch ohne Bauteiländerung eine R2 Lösung für hoch geländegängige Sonderfahrzeuge umsetzten (i_1 Gg = –4,235 (i_Schaltgetriebe) × –1,5 (i_Wendegetriebe) = 6,35). So lässt sich durch die Verwendung eines einfachen Planetensatzes eine hohe Anzahl an gleichwertigen Vorwärts- und Rückwärtsgängen realisieren. Eine entsprechende Antriebsstrategie kann in Zusammenarbeit mit dem Fahrzeughersteller realisiert werden, wobei zwei Anlagen mit unterschiedlichen Drehzahlen und unterschiedlichem Zugkraftangebot eingesetzt werden. Advantageously, as the use of a simple planetary gear set is possible, which can save space and cost. With i = -1.5, an R 2 solution for high-terrain special vehicles can be implemented even without component changes (i_1 Gg = -4.235 (i_Schaltgetriebe) × -1.5 (i_Wendegetriebe) = 6.35). Thus, by using a simple planetary gear set, a high number of equivalent forward and reverse gears can be realized. A corresponding drive strategy can be realized in cooperation with the vehicle manufacturer, whereby two systems with different speeds and different traction power supply are used.

7 zeigt eine Darstellung eines Wendegetriebes 553 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Wendegetriebe 553 kann beispielsweise bei dem in 5 gezeigten Fahrzeug eingesetzt werden. 7 shows a representation of a reversing gear 553 according to an embodiment of the present invention. The reversing gear 553 For example, at the in 5 shown vehicle can be used.

Das Wendegetriebe 553 ist als ein einfacher Planetenradsatz realisiert, der sich durch eine einfache Bauweise, einen sehr guten Verzahnungswirkungsgrad im Direktgang (Schaltelement links, d. h. für Bahn der Vorwärtsgang und bei Sonderfahrzeugen der Normalgang) und einem koaxialen Abtrieb auszeichnet. Der Wendesatz 553 kann in ein Automatgetriebe integriert oder separat als eigene Getriebeeinheit ausgeführt sein. The reversing gear 553 is realized as a simple planetary gear set, which is characterized by a simple design, a very good gear efficiency in direct gear (switching element left, ie for rail forward and special vehicles normal gear) and a coaxial output. The reversible kit 553 can be integrated into an automatic transmission or be designed separately as a separate gear unit.

Das Wendegetriebe 553 weist einen Antrieb 761, einen Abtrieb 762, einen Planetenradsatz, ein erstes Schaltelement 764 und ein zweites Schaltelement 766 auf. In einem ersten Zustand ist der Antrieb 761 über das zweite Schaltelement 766 direkt mit dem Abtrieb 762 verbunden. In diesem Fall entspricht die Drehrichtung des Abtriebs 762 der Drehrichtung des Antriebs 761 und die Übersetzung des Wendegetriebes 553 ist i = 1. In einem zweiten Zustand sind der Antrieb 761 und der Abtrieb 762 über das zweite Schaltelement 766 voneinander entkoppelt. Der Antrieb 761 ist verdrehfest mit dem Sonnenrad des Planetenradsatzes und der Abtrieb 762 ist verdrehfest mit dem Hohlrad des Planetenradsatzes verbunden. Der Steg der zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad angeordneten Planeten ist über das erste Schaltelement 764 an einem Gehäuse des Wendegetriebes 553 fixiert. In diesem Fall entspricht die Drehrichtung des Abtriebs 762 der entgegengesetzten Drehrichtung des Antriebs 761 und die Übersetzung des Wendegetriebes 553 ist i ≠ 1. The reversing gear 553 has a drive 761 , an output 762 , a planetary gear set, a first switching element 764 and a second switching element 766 on. In a first state is the drive 761 over the second switching element 766 directly with the downforce 762 connected. In this case, the direction of rotation corresponds to the output 762 the direction of rotation of the drive 761 and the translation of the reversing gear 553 i = 1. In a second state are the drive 761 and the downforce 762 over the second switching element 766 decoupled from each other. The drive 761 is rotationally fixed with the sun gear of the planetary gear and the output 762 is rotationally connected to the ring gear of the planetary gear set. The web of the arranged between the sun and the ring gear planet is on the first switching element 764 on a housing of the reversing gear 553 fixed. In this case, the direction of rotation corresponds to the output 762 the opposite direction of rotation of the drive 761 and the translation of the reversing gear 553 i is ≠ 1.

Die Schaltelemente 764, 766 können entweder formschlüssig oder reibschlüssig sein und beispielsweise als Klaue, Synchronisierung oder Lamellenkupplung ausgeführt sein. Die mögliche Standübersetzung des Planetenradsatzes ist abhängig von der möglichen Drehzahlreserve der Verbrennungsmotoren, wie sie beispielsweise in 5 gezeigt sind. The switching elements 764 . 766 can be either positive or frictional and be executed for example as a claw, synchronization or multi-plate clutch. The possible stationary gear ratio of the planetary gear set is dependent on the possible speed reserve of internal combustion engines, such as those in 5 are shown.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. The embodiments described and shown in the figures are chosen only by way of example. Different embodiments may be combined together or in relation to individual features. Also, an embodiment can be supplemented by features of another embodiment. Furthermore, method steps according to the invention can be repeated as well as carried out in a sequence other than that described.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100 100
Fahrzeug vehicle
102 102
Motor engine
104 104
Getriebe transmission
106 106
Antriebsachse drive axle
112 112
Getriebeantriebwelle Transmission input shaft
114 114
Getriebeabtriebwelle Gearbox output shaft
120 120
Bedieneinrichtung operating device
122 122
Steuereinrichtung control device
231 231
erster Verfahrensschritt first process step
232 232
zweiter Verfahrensschritt second process step
233 233
dritter Verfahrensschritt third process step
302 302
Motor engine
304 304
Getriebe transmission
306 306
Antriebsachse drive axle
312 312
Getriebeantriebwelle Transmission input shaft
314 314
Getriebeabtriebwelle Gearbox output shaft
432 432
zweiter Verfahrensschritt second process step
433 433
dritter Verfahrensschritt third process step
541 541
erste Fahrtrichtung first direction of travel
551 551
Hauptgetriebe main gearbox
553 553
Wechselgetriebe change gear
555 555
Achsgetriebe transaxles
557 557
weiteres Achsgetriebe another axle drive
561 561
Hauptgetriebe main gearbox
563 563
Wechselgetriebe change gear
565 565
Achsgetriebe transaxles
567 567
weiteres Achsgetriebe another axle drive
641 641
zweite Fahrtrichtung second direction of travel
761 761
Antrieb drive
762 762
Abtrieb output
764 764
erstes Schaltelement first switching element
766 766
zweites Schaltelement second switching element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 0965773 A1 [0003] EP 0965773 A1 [0003]

Claims (11)

Antriebsstrang für ein Fahrzeug (100) mit zwei entgegengesetzten gleichwertigen Fahrtrichtungen (541; 641), wobei der Antriebsstrang ein, ein Hauptgetriebe (551) zum Bereitstellen einer Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen und ein mit dem Hauptgetriebe (551) in Reihe geschaltetes Wendegetriebe (553) zum Bereitstellen einer Drehrichtungsumkehr umfassendes Getriebe (104) zum Übertragen eines Drehmoments von einer Getriebeantriebwelle (112) zu einer Getriebeabtriebwelle (114) aufweist, wobei das Wendegetriebe (551) ansprechend auf eine Auswahl eines einer ersten Fahrtrichtung (541) des Fahrzeugs (100) zugeordneten ersten Schaltzustands ausgebildet ist, um keine Drehrichtungsumkehr zwischen der Getriebeantriebwelle (112) und der Getriebeabtriebwelle (114) bereitzustellen und ansprechend auf eine Auswahl eines einer zweiten Fahrtrichtung (641) des Fahrzeugs (100) zugeordneten zweiten Schaltzustands ausgebildet ist, um eine Drehrichtungsumkehr zwischen der Getriebeantriebwelle (112) und der Getriebeabtriebwelle (114) bereitzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass das Wendegetriebe (551) in dem ersten Schaltzustand und in dem zweiten Schaltzustand sich betragsmäßig unterscheidende Übersetzungsverhältnisse aufweist. Drive train for a vehicle ( 100 ) with two opposite equivalent directions of travel ( 541 ; 641 ), with the powertrain on, a main transmission ( 551 ) for providing a plurality of gear ratios and one with the main gear ( 551 ) in series switched gearbox ( 553 ) for providing a reversal of rotation comprehensive gear ( 104 ) for transmitting a torque from a transmission input shaft (10) 112 ) to a transmission output shaft ( 114 ), wherein the reverse gear ( 551 ) in response to a selection of a first direction of travel ( 541 ) of the vehicle ( 100 ) associated with the first switching state, in order to prevent reversal of rotation between the transmission drive shaft ( 112 ) and the transmission output shaft ( 114 ) and in response to a selection of a second heading ( 641 ) of the vehicle ( 100 ) associated with the second switching state is adapted to a direction of rotation reversal between the transmission input shaft ( 112 ) and the transmission output shaft ( 114 ), characterized in that the reversing gear ( 551 ) in the first switching state and in the second switching state has different magnitude gear ratios. Antriebsstrang gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang einen Antrieb (102) aufweist, der ausgebildet ist, um ansprechend auf eine Auswahl eines der ersten Fahrtrichtung (541) zugeordneten ersten Antriebszustand die Getriebeantriebwelle (112) mit einer ersten Drehzahl anzutreiben und ansprechend auf eine Auswahl eines der zweiten Fahrtrichtung (641) zugeordneten zweiten Antriebszustand die Getriebeantriebwelle (112) mit einer sich von der ersten Drehzahl unterscheidenden zweiten Drehzahl anzutreiben. Drive train according to claim 1, characterized in that the drive train is a drive ( 102 ) configured to respond to a selection of one of the first directions of travel ( 541 ) associated with the first drive state, the transmission input shaft ( 112 ) at a first speed and in response to a selection of one of the second direction ( 641 ) associated second drive state the transmission input shaft ( 112 ) to drive at a second speed different from the first speed. Antriebsstrang gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis zwischen der ersten Drehzahl und der zweiten Drehzahl einem Verhältnis zwischen einer ersten Übersetzung des Getriebes (104) in dem ersten Schaltzustand und einer zweiten Übersetzung des Getriebes (104) in dem zweiten Schaltzustand entspricht. Drive train according to claim 2, characterized in that a ratio between the first speed and the second speed a ratio between a first ratio of the transmission ( 104 ) in the first switching state and a second ratio of the transmission ( 104 ) in the second switching state. Antriebsstrang gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptgetriebe (551) in dem ersten Schaltzustand und in dem zweiten Schaltzustand jeweils das gleiche Übersetzungsverhältnis aus der Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen aufweist. Drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the main transmission ( 551 ) in the first switching state and in the second switching state in each case has the same transmission ratio of the plurality of transmission ratios. Antriebsanordnung mit einem Antriebsstrang gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsanordnung einen weiteren Antriebsstrang umfasst, der ein, ein weiteres Hauptgetriebe (551) zum Bereitstellen einer Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen und ein mit dem Hauptgetriebe (551) in Reihe geschaltetes weiteres Wendegetriebe zum Bereitstellen einer Drehrichtungsumkehr umfassendes weiteres Getriebe (304) zum Übertragen eines weiteren Drehmoments von einer weiteren Getriebeantriebwelle (312) zu einer weiteren Getriebeabtriebwelle (314) aufweist, wobei das weitere Wendegetriebe (561) ansprechend auf eine Auswahl eines der zweiten Fahrtrichtung (641) zugeordneten ersten Schaltzustands ausgebildet ist, um keine Drehrichtungsumkehr zwischen der weiteren Getriebeantriebwelle (312) und der weiteren Getriebeabtriebwelle (314) bereitzustellen und ansprechend auf eine Auswahl eines der ersten Fahrtrichtung (541) zugeordneten zweiten Schaltzustands ausgebildet ist, um eine Drehrichtungsumkehr zwischen der weiteren Getriebeantriebwelle (312) und der weiteren Getriebeabtriebwelle (314) bereitzustellen, wobei das weitere Wendegetriebe (561) in dem ersten Schaltzustand und in dem zweiten Schaltzustand die sich betragsmäßig unterscheidenden Übersetzungsverhältnisse aufweist. Drive arrangement with a drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the drive arrangement comprises a further drive train, the one, another main transmission ( 551 ) for providing a plurality of gear ratios and one with the main gear ( 551 ) in series switched further reversing gear for providing a reversal of rotation comprehensive further transmission ( 304 ) for transmitting another torque from another transmission input shaft (10) 312 ) to another transmission output shaft ( 314 ), wherein the further reverse gear ( 561 ) in response to a selection of one of the second direction of travel ( 641 ) associated with the first switching state, in order to prevent a reversal of the direction of rotation between the further transmission input shaft ( 312 ) and the further transmission output shaft ( 314 ) and in response to a selection of one of the first directions of travel ( 541 ) is assigned to a reversal of direction of rotation between the further transmission input shaft ( 312 ) and the further transmission output shaft ( 314 ), wherein the further reverse gear ( 561 ) in the first switching state and in the second switching state which has different magnitude gear ratios. Antriebsanordnung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Antriebsstrang einen weiteren Antrieb (302) aufweist, der ausgebildet ist, um ansprechend auf eine Auswahl eines der zweiten Fahrtrichtung (641) zugeordneten ersten Antriebszustand die weitere Getriebeantriebwelle (312) mit der ersten Drehzahl anzutreiben und ansprechend auf eine Auswahl eines der ersten Fahrtrichtung (541) zugeordneten zweiten Antriebszustand die weitere Getriebeantriebwelle (312) mit der zweiten Drehzahl anzutreiben. Drive arrangement according to Claim 5, characterized in that the further drive train has a further drive ( 302 ) configured to respond to a selection of one of the second direction of travel (FIG. 641 ) associated with the first drive state, the further transmission input shaft ( 312 ) at the first rotational speed and in response to a selection of the first direction of travel ( 541 ) associated with the second drive state, the further transmission input shaft ( 312 ) to drive at the second speed. Antriebsanordnung gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis zwischen der ersten Drehzahl und der zweiten Drehzahl einem Verhältnis zwischen einer ersten Übersetzung des weiteren Getriebes (304) in dem ersten Schaltzustand und einer zweiten Übersetzung des weiteren Getriebes (304) in dem zweiten Schaltzustand entspricht. Drive arrangement according to Claim 5 or 6, characterized in that a ratio between the first rotational speed and the second rotational speed corresponds to a ratio between a first gear ratio of the further gearing ( 304 ) in the first switching state and a second translation of the further transmission ( 304 ) in the second switching state. Antriebsanordnung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wendegetriebe und/oder das weitere Wendegetriebe aus nur einem Minus-Planetenradsatz gebildet ist. Drive arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the reversing gear and / or the further reversing gear is formed from only one minus planetary gear set. Verfahren zum Betreiben einer Antriebsanordnung eines Fahrzeugs (100) mit zwei entgegengesetzten gleichwertigen Fahrtrichtungen (541; 641), das die folgenden Schritte umfasst: Antreiben (232) einer Getriebeantriebwelle (312) mit einer ersten Drehzahl, ansprechend auf eine Auswahl (231) einer ersten Fahrtrichtung (541) des Fahrzeugs (100) und Antreiben der Getriebeantriebwelle (112) mit einer zweiten Drehzahl, ansprechend auf eine Auswahl (231) einer zweiten Fahrtrichtung (641) des Fahrzeugs (100); und Übersetzen (233) der ersten Drehzahl ohne Drehrichtungsumkehr mit einer ersten Übersetzung auf eine Getriebeabtriebwelle (114), ansprechend auf die Auswahl (231) der ersten Fahrtrichtung (541) und Übersetzen der zweiten Drehzahl mit einer sich von der ersten Übersetzung betragsmäßig unterscheidenden zweiten Übersetzung und ferner mit einer Drehrichtungsumkehr auf die Getriebeabtriebwelle (114), ansprechend auf die Auswahl (231) der zweiten Fahrtrichtung (641), um eine der ersten Fahrtrichtung (541) gleichwertige zweite Fahrtrichtung (641) zu erhalten. Method for operating a drive arrangement of a vehicle ( 100 ) with two opposite equivalent directions of travel ( 541 ; 641 ), which includes the following steps: driving ( 232 ) of a transmission input shaft ( 312 ) at a first speed, responsive a selection ( 231 ) of a first direction of travel ( 541 ) of the vehicle ( 100 ) and driving the transmission input shaft ( 112 ) at a second speed, in response to a selection ( 231 ) a second direction of travel ( 641 ) of the vehicle ( 100 ); and translate ( 233 ) of the first rotational speed without reversing the direction of rotation with a first gear ratio to a transmission output shaft ( 114 ), in response to the selection ( 231 ) of the first direction of travel ( 541 ) and translating the second rotational speed with a second translation differing in absolute magnitude from the first translation and also with a reversal of the rotational direction on the transmission output shaft ( 114 ), in response to the selection ( 231 ) of the second direction of travel ( 641 ) to one of the first direction ( 541 ) equivalent second direction of travel ( 641 ) to obtain. Verfahren gemäß Anspruch 9, mit einem Schritt des Antreibens (432) einer weiteren Getriebeantriebwelle (312) mit der ersten Drehzahl, ansprechend auf die Auswahl (231) der zweiten Fahrtrichtung (641) und des Antreibens (432) der weiteren Getriebeantriebwelle (312) mit der zweiten Drehzahl, ansprechend auf die Auswahl (231) der ersten Fahrtrichtung (541), und mit einem Schritt des Übersetzens (433) der ersten Drehzahl ohne Drehrichtungsumkehr mit der ersten Übersetzung auf eine weitere Getriebeabtriebwelle (314), ansprechend auf die Auswahl (231) der zweiten Fahrtrichtung (641) und des Übersetzens (433) der zweiten Drehzahl mit der zweiten Übersetzung und ferner mit der Drehrichtungsumkehr auf die weitere Getriebeabtriebwelle (314), ansprechend auf die Auswahl (231) der ersten Fahrtrichtung (541). Method according to claim 9, comprising a step of driving ( 432 ) of another transmission input shaft ( 312 ) at the first speed, in response to the selection ( 231 ) of the second direction of travel ( 641 ) and driving ( 432 ) of the further transmission input shaft ( 312 ) at the second speed, in response to the selection ( 231 ) of the first direction of travel ( 541 ), and with a step of translation ( 433 ) of the first rotational speed without reversing the direction of rotation with the first gear ratio to a further transmission output shaft ( 314 ), in response to the selection ( 231 ) of the second direction of travel ( 641 ) and translation ( 433 ) of the second speed with the second ratio and further with the direction of rotation reversal to the further transmission output shaft ( 314 ), in response to the selection ( 231 ) of the first direction of travel ( 541 ). Verfahren gemäß Anspruch 10, mit einem Schritt des Entkoppelns der Getriebeabtriebwelle (114) von der Getriebeantriebwelle (112), wenn die Getriebeabtriebwelle (114) und die weitere Getriebeabtriebwelle (314) eine Zieldrehzahl aufweisen und die Getriebeabtriebwelle (114) und die Getriebeantriebwelle (112) mit einer kleineren Übersetzung als die weitere Getriebeabtriebwelle (114) und die weitere Getriebeantriebwelle (312) gekoppelt sind. The method of claim 10, further comprising a step of decoupling the transmission output shaft (10). 114 ) from the transmission input shaft ( 112 ), when the transmission output shaft ( 114 ) and the further transmission output shaft ( 314 ) have a target speed and the transmission output shaft ( 114 ) and the transmission input shaft ( 112 ) with a smaller ratio than the further transmission output shaft ( 114 ) and the further transmission input shaft ( 312 ) are coupled.
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