DE3740082C2

DE3740082C2 - Drehmomentübertragungseinheit

Info

Publication number: DE3740082C2
Application number: DE3740082A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Baier
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1987-11-26
Filing date: 1987-11-26
Publication date: 1996-04-18
Anticipated expiration: 2007-11-27
Also published as: IT1223935B; IT8868049A0; FR2623868B1; GB2213217A; DE3740082A1; GB8827300D0; FR2623868A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinheit der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.

Der Antrieb der Nebenaggregate eines Kraftfahrzeugmotors, beispielsweise Kühlwasserpumpe, Lüfterrad, Schmierölpumpe, Ölpumpe zur Versorgung hy draulischer Aggregate, Klimaanlage, Kompressor einer Brenn kraftmaschine erfolgt im allgemeinen starr, z. B. über einen Riemenantrieb, mit einem von der Riemenscheibenübersetzung abhängigen festen Drehzahlverhältnis. Da der Drehzahlbereich moderner Brennkraftmaschinen immer größer wird, ergibt sich bei starrem Antrieb der Nebenaggregate auch für diese ein großer Drehzahlbereich, in dem sie operieren müssen. Da die Nebenaggregate im allgemeinen nur in einem bestimmten Aus legungsbereich optimal arbeiten, geben diese im Leerlauf oder bei kleiner Motordrehzahl nicht ihre erwünschte Leistung ab, während sie bei hoher Motordrehzahl an der Berstdrehzahl und jedenfalls absolut im unwirtschaftlichen Bereich laufen.

Es ist bereits bekannt, die Nebenaggregate mit der Brennkraft maschine über Drehmomentübertragungseinheiten zu kuppeln, die eine Änderung des Drehzahlverhältnisses zwischen Brennkraft maschine und Nebenaggregaten erlauben, sei es beispielsweise, um die Höchstdrehzahl der Nebenaggregate zu begrenzen, eine Mindestdrehzahl der Nebenaggregate auch bei kleiner Motor drehzahl sicherzustellen oder ganz allgemein um die Neben aggregate bei unterschiedlichen Motordrehzahlen stets in einem günstigen Drehzahlbereich zu betreiben.

Aus der DE-OS 23 03 562 ist eine Drehmomentübertragungsein heit der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art be kannt. Die Änderung des Drehzahlverhältnisses zwischen dem Eingangsglied und dem Ausgangsglied wird mittels einen Pla netengetriebes bewirkt, in dem der Drehmomentenübertragungs weg vom Eingangsglied über das damit ständig fest verbundene Hohlrad wahlweise über die Blockiervorrichtung direkt auf das Ausgangsglied oder nach Lösen der Blockiervorrichtung über den ins Langsame angetriebenen Planetenradträger auf das mit diesem ständig fest verbundene Ausgangsglied geschal tet wird. Die Blockiervorrichtung ist als mechanische Flieh kraftkupplung ausgebildet, die bei niedriger Drehzahl gekup pelt ist, so daß sie das Ausgangsglied mitnimmt, wobei die zwischen dem Sonnenrad und dem stationären Stützglied ange ordnete Freilaufkupplung eine Mitnahme des gesamten Plane tengetriebes im Block erlaubt. Nach Lösen der Fliehkraft kupplung bleibt das durch die Nebenaggregate belastete Aus gangsglied zurück, so daß der damit fest verbundene Plane tenradträger vom Hohlrad angetrieben wird; dabei stützt sich das Planetenrad auf dem Sonnenrad ab, welches seinerseits durch die Freilaufkupplung an einer ausweichenden Reaktions bewegung gehindert wird.

Mechanische Blockiereinrichtungen der in der DE-OS 23 03 562 beschriebenen Art sind baulich sehr aufwendig. Da die Leistungs aufnahme der Nebenaggregate vor allem bei modernen Kraftfahr zeugen der gehobenen Klasse sehr hoch ist und Spitzen momente von beispielsweise 50 Nm bei niederer Motordreh zahl auftreten können, ist die erforderliche Kupplungsfläche sehr groß, was zu einem großen Baudurchmesser oder bei Verwendung von Mehrscheibenkupplungen zu einer großen Bautiefe führt, so daß die Drehmomentenein heit im allgemeinen nicht mehr an dem üblicherweise dafür vorgesehenen Platz in Verlängerung der Kurbelwelle der Brenn kraftmaschine angeordnet werden kann. Ein anderer Nachteil einer Drehmomentenübertragungseinheit der bekannten Art mit mechanischer Blockiervorrichtung wird darin gesehen, daß mechanische Kupplungsflächen immer einem Verschleiß unter liegen, vor allem dann, wenn die Drehmomentübertragungsein heit längere Zeit im Bereich des Schaltpunktes gefahren wird und deshalb eine große Anzahl von Schaltvorgängen durchfüh ren muß. Deshalb ist für die bekannte Drehmomentübertragungs einheit ein verhältnismäßig großer Wartungsaufwand erforder lich. Außerdem neigen mechanische Kupplungen auch zu einer gewissen Geräuschentwicklung.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dreh momentübertragungseinheit der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu schaffen, die baulich einfacher und bei vorgegebener Übertragungsleistung kompakter als die bekann te Drehmomentübertragungseinheit ist und die im Betrieb ver schleißarm und damit wartungsarm sowie weitgehend geräusch los arbeitet.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 enthaltenen Merkmale gelöst.

Die Blockiervorrichtung wird von einer Pumpeneinheit mit zwei relativ zueinander verdrehbaren Pumpenuntereinheiten sowie mit einem Einlaß und einem Auslaß für das Pumpenmedium ge bildet, wobei die Pumpenuntereinheiten bei Öffnung des Pum penauslasses relativ zueinander verdrehbar sind und bei Ab sperrung des Auslasses zumindest in einer Drehrichtung rela tiv zueinander unverdrehbar sind. Als Blockiervorrichtungen kommen grundsätzlich alle hydrostatischen oder volumetrischen Hydraulik pumpen in Frage. Bei offenem Auslaß ist die Blockiervorrichtung demnach gelöst, bei verschlossenem Aus laß ist die Blockiervorrichtung blockiert. Im Auslaß der Pumpeneinheit sind steuerbare Absperrmittel vorgesehen. Der artige Pumpeneinheiten sind konstruktiv und baulich sehr ein fach. Da die Leistung nicht über mechanisch miteinander in Reibeingriff befindliche Bauteile übertragen wird, sind sie verschleißarm und benötigen deshalb wenig oder keine Wartung; außerdem ist ihre Geräuschentwicklung äußerst gering. Der wesentliche Vorteil einer durch eine Pumpeneinheit gebilde ten Blockiervorrichtung wird darin gesehen, daß diese bei vorgegebenen Leistungsdurchsatz gegenüber der bekannten me chanischen Lösung geringere Bauabmessungen hat, so daß die Drehmomentübertragungseinheit beispielsweise direkt in Ver längerung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine an deren Gehäuse angebaut werden kann.

Durch die DE-OS 29 38 356 ist bereits eine Vorrichtung zur Begrenzung der Antriebsdrehzahl von Nebenaggregaten einer Fahrzeug-Brennkraftmaschine bekannt, bei der eine Zahnrad pumpe als Kupplungspumpe verwendet wird. Dabei ist in einem umlaufenden Gehäuseteil ein durch die Fliehkraft gegen die Kraft einer Feder verschiebbares Schieberventil angeordnet, welches bei kleiner Drehzahl dieses Gehäuseteils den Auslaß der Zahnradpumpe verschließt, so daß ein angetriebenes Ein gangsglied das Ausgangsglied mitnimmt; bei Erreichen einer bestimmten Drehzahl öffnet sich das Schieberventil und gibt den Ausgang der Zahnradpumpe jeweils soweit frei, daß eine bestimmte Maximaldrehzahl nicht überschritten wird. Die Steu erkanten des Schieberventils wirken als Drosselstelle, an der die überschüssige Druckenergie des Pumpenmediums, die nicht zu einer weiteren Erhöhung der Drehzahl des Ausgangsglieds verwendet werden soll, vernichtet wird. Damit kann zwar eine Überdrehzahl der Nebenaggregate vermieden werden, eine Ver ringerung der von der Brennkraftmaschine aufzubringenden Energie bei geringerem Energiebedarf der Nebenaggregate ist damit jedoch nicht zu erreichen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Absperrmittel im Auslaß der Pumpeneinheit in Abhängig keit von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine oder einer mit der Brennkraftmaschine zusammenhängenden Periphe rieeinheit angesteuert sind. Die maßgebenden Betriebszu stände der Brennkraftmaschine sind vorzugsweise ihre Dreh zahl, in zweiter Linie jedoch auch die Drehzahlbeschleuni gung und die von der Brennkraftmaschine gerade abgeforderte Leistung; als maßgebende Betriebszustände der Peripherie einheiten seien beispielsweise der Ladezustand der Batterie und damit die Leistungsaufnahme einer mit der Brennkraft maschine verbundenen Lichtmaschine oder das Erreichen der Berstdrehzahl eines der Nebenaggregate genannt.

In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Konstruktion ist vorgesehen, daß die Absperrmittel in Abhängigkeit von der Drehzahl eines rotierenden Teils der Brennkraftmaschine oder der Drehmomentübertragungseinheit oder eines Nebenaggregats gesteuert sind. Bei der Drehmomentübertragungseinheit besteht dabei die Möglichkeit, die Absperrmittel von einem mit der Eingangsdrehzahl oder von einem mit der Ausgangsdrehzahl ro tierenden Teil anzusteuern, wie anhand der Ausführungsbei spiele genauer erläutert werden wird.

In einer anderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Konstruk tion ist vorgesehen, daß die Absperrmittel von einer außer halb der Drehmomentübertragungseinheit angeordneten Steuer einheit gesteuert sind. Eine derartige Steuereinheit kann beispielsweise ein elektrisch ansteuerbares, im Ausgang der Pumpeneinheit angeordnetes Ventil betätigen, welches in Ab hängigkeit von Signalen gesteuert wird, die von an der Brennkraftmaschine, der Drehmomentübertragungseinheit oder den Nebenaggregaten angeordneten Meßfühlern zur Überwachung unterschiedlicher Betriebszustände ausgegeben werden.

Die Absperrmittel können gemäß der Erfindung auch von einer innerhalb der Drehmomentübertragungseinheit untergebrachten Steuereinheit gesteuert werden. Eine derartige Steuereinheit verwendet vorzugsweise eine fliehkraftbetätigte Ventilan ordnung, welche den Auslaß der Pumpeneinheit wahlweise öff net oder verschließt. Damit läßt sich eine sehr kompakte, vollkommen nach außen abgekapselte Einheit bauen, deren Schaltpunkt von der Eingangsdrehzahl oder der Ausgangsdreh zahl der Drehmomentübertragungseinheit abhängt, oder aber auch einer Zwischendrehzahl.

Die Absperrmittel können gemäß der vorliegenden Erfindung derart gesteuert sein, daß bei niedrigen Drehzahlen des Eingangsglieds das Verhältnis der Drehzahl des Ausgangsglieds zur Drehzahl des Eingangsglieds einen ersten größeren Wert hat, und daß bei höheren Drehzahlen des Eingangsglieds das Verhältnis der Drehzahl des Ausgangsglieds zur Drehzahl des Eingangsglieds einen zweiten kleineren Wert hat. Bei kleinen Motordrehzahlen besteht demnach eine größere Übersetzung zu den Nebenaggre gaten, bei größerer Motordrehzahl eine kleinere Übersetzung. Ohne Berücksichtigung der zusätzlich vorhandenen Riemenschei benübersetzung kann die Auslegung beispielsweise so getroffen werden, daß in der Drehmomentübertragungseinheit bei kleiner Eingangsdrehzahl eine Übersetzung ins Schnelle, bei großer Eingangsdrehzahl eine 1 : 1-Kopplung besteht oder daß bei nie driger Eingangsdrehzahl eine 1 : 1-Kopplung besteht und bei hoher Eingangsdrehzahl eine Untersetzung ins Langsame erfolgt. Die Erfindung ermöglicht auch eine Anordnung, bei der bei niedriger Eingangsdrehzahl eine Übersetzung ins Schnelle, bei mittlerer Drehzahl eine 1 : 1-Kopplung und bei hoher Dreh zahl eine Untersetzung ins Langsame erfolgt, wie anhand der Ausführungsbeispiele erläutert wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Absperrmittel in Abhängigkeit von der Veränderung des Betriebszustands derart gesteuert sind, daß sie bei Verän derung des Betriebszustandes in einer ersten Richtung bei einem ersten Betriebszustandswert ansprechen und bei Verän derung des Betriebszustands in einer zweiten Richtung bei einem zweiten Betriebszustandswert ansprechen. Vorzugsweise sind die Absperrmittel in Abhängigkeit von der Drehzahl eines drehenden Teils derart gesteuert, daß sie bei Erhöhung der Drehzahl des drehenden Teils bei einem ersten Drehzahlwert ansprechen und bei Erniedrigung der Drehzahl dieses drehenden Teils bei einem zweiten Drehzahlwert ansprechen, wobei der zweite Drehzahlwert geringer ist als der erste Drehzahlwert. Durch diesen Hystereseeffekt kann vermieden werden, daß die Drehmomentübertragungseinheit dann, wenn die Drehzahl des drehenden Teils über eine längere Zeitdauer im Bereich einer Schaltdrehzahl bleibt, dauernd hin- und herschaltet.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Ver zögerungseinrichtung vorgesehen, welche den Anlauf der Dreh momentübertragungseinheit gegenüber dem Anlauf der Brenn kraftmaschine verzögert. Auf diese Weise kann erreicht wer den, daß bei einer niedrigen Motordrehzahl die Drehmoment übertragungseinheit überhaupt keine Leistung aufnimmt, so daß beispielsweise beim Anlassen der Brennkraftmaschine die vom Anlasser aufzubringende Leistung geringer ist.

Der Einlaß bzw. die Ansaugmittel und der Auslaß bzw. die Ausflußmittel der Pumpeneinheit sind in bevorzugter Ausge staltung der Erfindung mit einem internen Flüssigkeitsvor rat innerhalb der Drehmomentübertragungseinheit verbunden, welcher von äußerer Flüssigkeitsversorgung unabhängig ist.

Bei einer Anordnung, bei welcher die Blockiervorrichtung bei niedriger Drehzahl blockiert ist, können gemäß vorliegender Erfindung die Ansaugmittel mit einem Flüssigkeitsvorrat der art verbunden sein, daß eine Füllung der Pumpe mit Verzöge rung gegenüber dem Anlauf des Eingangsglieds eintritt. Auch diese Maßnahme dient dazu, die volle Leistungsaufnahme der Drehmomentübertragungseinheit bei Anlaufen der Brennkraft maschine zu verzögern, bis diese eine ausreichende Leistung zur Verfügung stellt.

Die Ansaugmittel und die Abflußmittel sind dazu beispiels weise mit einem internen Flüssigkeitsvorrat innerhalb der Drehmomentübertragungseinheit verbunden, welcher in einem drehenden Behältnis innerhalb der Drehmomentübertragungs einheit untergebracht ist und bei Erreichen einer vorbe stimmten Drehzahl dieses Behältnisses einen Flüssigkeits ring bildet, wobei die Verbindung der Ansaugmittel mit dem Flüssigkeitsvorrat erst nach Ausbildung dieses Flüssigkeits rings zustandekommt. Da sich erst bei einer bestimmten Mindestdrehzahl ein geschlossener, auch im oberen Teil des Behältnisses ausgebildeter Flüssigkeitsring bildet, besteht die Möglichkeit, die Ansaugöffnung einer mit den Ansaugmit teln verbundenen Leitung in diesen oberen Bereich des Be hältnisses zu verlegen, um die erwünschte Verzögerung der Pumpenfüllung zu erreichen.

Um im Falle des Versagens der beschriebenen Steuermittel eine Beschädigung der Nebenaggregate infolge der Überschreitung einer Maximaldrehzahl auf jeden Fall zu verhindern, ist wei terhin erfindungsgemäß in den Ausflußmitteln ein zusätzli ches Sicherheitsventil angeordnet, welches unabhängig von der Steuerung durch andere Steuermittel bei einer vorbestimm ten Maximaldrehzahl die Ausflußmittel öffnet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Absperrmittel in Abhängigkeit von der Beschleunigung der Brennkraftmaschine steuerbar sind. Beim Beschleunigen eines Kraftfahrzeugs soll möglichst die Maximalleistung der Brennkraftmaschine zur Ver fügung stehen. Die beschleunigungsabhängige Steuerung der Absperrmittel soll bewirken, daß bei einer bestimmten Be schleunigung der Brennkraftmaschine die Nebenaggregate auf jeden Fall mit ihrer geringsten Drehzahl angetrieben werden, bei welcher ihre Leistungsaufnahme und damit der Verlust der Motorenleistung am geringsten sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Absperrmittel in Abhängigkeit vom Ladezustand einer Batte rie gesteuert sind, welche durch eine über das Antriebsaggre gat angetriebene Lichtmaschine geladen wird. Damit kann bei spielsweise bei einem schlechten Ladezustand der Batterie die Lichtmaschine unabhängig von der Drehzahl der Brenn kraftmaschine solange mit hoher Drehzahl betrieben werden, bis der Ladezustand der Batterie zufriedenstellend ist.

Erfindungsgemäß ist die Pumpeneinheit beispielsweise eine Zahnradpumpe. Zahnradpumpen sind marktübliche Geräte, die bei geringen Bauabmessungen eine relativ hohe Leistung über tragen können, die darüberhinaus wartungsarm und preiswert sind. Die Zahnradpumpe ist vorzugsweise eine Innenläuferzahn radpumpe mit einem Pumpengehäuse, einem in dem Pumpengehäuse exzentrisch zu der Gehäuse achse drehbar gelagerten innen verzahnten Zahnring und einem zu der Gehäuseachse koaxial um die Zahnradachse umlaufenden, außen verzahnten Zahnrad, dessen Außenverzahnung sich an der Innenverzahnung des Zahnrings abwälzt. Die als Zahnradpumpe ausgebildete Blockiervorrichtung kennt zwei Betriebszustände, nämlich blockiert oder gelöst. Wegen der Inkompressibilität des Pumpenmediums wird bei verschlossenen Abflußmitteln ein Ausschieben des Pumpenmediums verhindert, so daß auch ein Abwälzen der miteinander in Eingriff befindlichen Verzahnun gen nicht möglich ist und die mit den Verzahnungen versehe nen Bauteile im Gehäuse blockieren. Bei geöffneten Absperrmit teln fördert die Zahnradpumpe mehr oder minder leistungslos im Kurzschlußbetrieb.

Das Eingangsglied der Drehmomentübertragungseinheit kann ko axial zu einer Ausgangswelle der Brennkraftmaschine oder zu dieser achsparallel versetzt angeordnet und durch Drehmoment übertragungsmittel mit dieser Ausgangswelle verbunden sein. Damit ist eine große Gestaltungsfreiheit für den Konstrukteur gegeben.

In einem anderen Ausführungsbeispiel umfaßt die Drehmoment übertragungseinheit einen bezüglich der Brennkraftmaschine stationären Rahmen, an welchem eine Mehrzahl von Hilfsaggre gaten fest angeordnet ist, welche mit dem Ausgangsglied in Antriebsverbindung stehen. Diese Lösung ermöglicht es, in einem einzigen Arbeitsgang die Drehmomentübertragungseinheit und alle Nebenaggregate an der Brennkraftmaschine zu montie ren bzw. von dieser zu demontieren.

Für die Anordnung der Freilaufkupplung, der Blockiervorrichtung und der Absperrventilanordnung für den Fall, daß diese flieh kraftgesteuert ist, gibt es verschiedene Möglichkeiten, die an hand verschiedener Ausführungsbeispiele erläutert werden sollen. In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfin dung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zei gen:

Fig. 1 schematisch eine Drehmomentübertragungs einheit, bei der das Eingangsglied mit dem Planetenträger und das Ausgangs glied mit dem Hohlrad verbunden sind und wobei der Antrieb wahlweise vom Eingangs glied über die Freilaufkupplung direkt im Verhältnis 1 : 1 oder über den Planeten träger ins Schnelle übersetzt auf das Ausgangsglied verläuft; im ersten Modus ist die zwischen Sonnenrad und Stütz glied angeordnete Blockiervorrichtung ge löst, im zweiten Modus blockiert; die Absperrmittel für die Blockiervorrichtung sind durch eine außerhalb der Drehmoment übertragungseinheit angeordnete Steuer einheit gesteuert;

Fig. 2 schematisch eine Blockiervorrichtung ge mäß Fig. 1 in einer stirnseitigen An sicht;

Fig. 3 eine Drehmomentübertragungseinheit etwa gemäß Fig. 1 in zur Kurbelwelle der Brenn kraftmaschine achsparallel versetzter Inselanordnung;

Fig. 4 eine Drehmomentübertragungseinheit et wa gemäß Fig. 1 in mit den Nebenaggre gaten über einen gemeinsamen Träger zu einem Modul verbundener Kassettenanord nung;

Fig. 5 eine Drehmomentübertragungseinheit et wa gemäß Fig. 1, wobei jedoch die Ab sperrmittel der Blockiervorrichtung durch eine innerhalb der Drehmomentüber tragungseinheit angeordnete Steuerein heit gesteuert sind;

Fig. 5a in vergrößerter Darstellung eine abgewan delte Steuereinheit zur Verwendung in Fig. 5;

Fig. 6 ein Diagramm des Drehzahlverlaufes des Ausgangsglieds über der Drehzahl des Eingangsglieds, ohne Hysterese;

Fig. 7 ein Diagramm etwa gemäß Fig. 6, jedoch mit Hysterese;

Fig. 8 eine Abwandlung zu Fig. 1, bei der die Blockiervorrichtung zwischen Eingangs glied und Planetenträger angeordnet ist;

Fig. 9 Absperrmittel und Steuereinheit für eine Drehmomentübertragungseinheit gemäß Fig. 8;

Fig. 10 eine Drehmomentübertragungseinheit etwa gemäß Fig. 8, wobei die Absperrmittel durch eine innerhalb der Drehmomentüber tragungseinheit angeordnete Steuerein heit gesteuert sind;

Fig. 11 eine Abwandlung zu Fig. 10, mit einer dieser gegenüber un terschiedlich angeordneten und ausgebil deten Steuereinheit;

Fig. 12 eine Abwandlung zu Fig. 1, bei der die Blockier vorrichtung zwischen Hohlrad und Aus gangsglied angeordnet ist, mit einer außerhalb der Drehmomentübertragungsein heit angeordneten Steuereinheit;

Fig. 13 eine Drehmomentübertragungseinheit etwa gemäß Fig. 12, mit einer innerhalb der selben angeordneten Steuereinheit;

Fig. 14 eine Drehmomentübertragungseinheit, bei der das Eingangsglied mit dem Hohlrad, das Ausgangsglied mit dem Planetenträger verbunden sind und wobei der Antrieb wahlweise vom Eingangsglied über die Blockiervorrichtung direkt im Verhältnis 1 : 1 oder über das Hohlrad und den Pla netenträger ins Langsame untersetzt auf das Ausgangsglied verläuft; im ersten Modus erlaubt die zwischen Sonnenrad und Stützglied angeordnete Freilauf kupplung ein Umlaufen des Sonnenrades, im zweiten Modus wird das Sonnenrad an einer Drehung gehindert;

Fig. 15 eine Drehmomentübertragungseinheit et wa gemäß Fig. 14, wobei die Steuerein heit innerhalb der Drehmomentübertra gungseinheit angeordnet ist;

Fig. 16 eine Drehmomentübertragungseinheit, bei welcher das Eingangsglied mit dem Planetenträger, das Ausgangsglied mit Sonnenrad verbunden sind, wobei der An trieb wahlweise vom Eingangsglied über die Freilaufkupplung direkt im Verhält nis 1 : 1 oder über den Planetenträger ins Schnelle übersetzt auf das Sonnen rad verläuft; im ersten Modus ist die zwischen dem Hohlrad und dem Stützglied angeordnete Blockiervorrichtung gelöst, im zweiten Modus blockiert;

Fig. 17-19 eine Drehmomentübertragungseinheit, bei welcher drei verschiedene Über setzungsverhältnisse möglich sind;

Fig. 20 ein Diagramm für den Drehzahlverlauf des Ausgangsgliedes über der Drehzahl des Eingangsgliedes bei der Drehmoment übertragungseinheit nach Fig. 19;

Fig. 21 einen Längsschnitt durch eine Drehmoment übertragungseinheit etwa gemäß Fig. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte, im Ganzen mit 2 bezeichnete Dreh momentübertragungseinheit umfaßt ein Eingangsglied 4 in Ver bindung mit der Ausgangswelle 6 einer Brennkraftmaschine, ein Ausgangsglied 8, welches mit einem oder mehreren Hilfsaggre gaten verbunden werden kann, und ein Planetengetriebe im Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Eingangsglied 4 und dem Ausgangsglied 8. Das Planetengetriebe umfaßt seinerseits ein Sonnenrad 10, einen Planetenträger 12, auf welchem mindestens ein Planetenrad 14 gelagert ist, und ein Hohlrad 16. Das Hohlrad 16 ist mit einem Getriebegehäuse 18 und dem Ausgangsglied 8 zu einer Baugruppe integriert. Aus Gründen einer besseren Übersicht sind vom Planetenträger 12, vom Hohlrad 16, dem Getriebegehäuse 18 und dem Ausgangsglied 8 jeweils nur die oberhalb der Symmetrielinie 20 angeordneten Teile dargestellt; die nicht dargestellten Teile sind zu diesen symmetrisch und deshalb für die Beschreibung entbehr lich.

Zwischen dem Sonnenrad 10 und einem stationären Stützglied 22 ist eine Blockiervorrichtung 24 angeordnet, die in einem ge lösten Schaltzustand eine freie Drehung des Sonnenrades 10 er laubt, in einem blockierten Schaltzustand jedoch das Sonnenrad 10 mit dem Stützglied 22 drehfest verbindet. Zwischen dem Ein gangsglied 4 und dem Getriebegehäuse 18 ist eine Freilaufkupp lung 26 angeordnet, die eine Relativdrehung des Getriebegehäu ses 18 gegenüber dem Eingangsglied 4 in einer Richtung erlaubt, in der anderen Richtung jedoch sperrt.

Die Funktion der Drehmomentübertragungseinheit 2 ist folgende: Bei blockierter Blockiervorrichtung 24 ist das Sonnenrad 10 drehfest mit dem Stützglied 22 verbunden. Bei Drehung des Ein gangsgliedes 4 wird der mit diesem fest verbundene Planeten träger 12 ebenfalls gedreht. Das am Planetenträger 12 gelager te Planetenrad 14 rollt auf dem Sonnenrad 10 ab und treibt das Hohlrad 16 sowie das damit verbundene Ausgangsglied 8 im Verhältnis zur Drehzahl des Eingangsgliedes 4 schneller an. Die Freilaufkupplung 26 erlaubt, daß das Getriebegehäuse 18, welches ebenfalls ins Schnelle übersetzt umläuft, das Eingangs glied 4 in Antriebsdrehrichtung überholt.

Nach Lösen der Blockiervorrichtung 24 kann sich das Planeten rad 14 am Sonnenrad 10 nicht mehr abstützen und deshalb keine Antriebsleistung mehr auf das Hohlrad 16 übertragen. Wegen der Belastung durch die Nebenaggregate verlangsamt sich die Bau einheit 8, 16, 18, bis sie zum Eingangsglied 4 Gleichlauf hat, wobei die Freilaufkupplung 26 das Getriebegehäuse 18 mit dem Eingangsglied direkt koppelt, so daß das mit dem Getriebege häuse 18 verbundene Ausgangsglied 8 im Verhältnis 1 : 1 mit dem Eingangsglied 4 umläuft. Da das mit dem Getriebegehäuse ver bundene Hohlrad 16 und der mit dem Eingangsglied verbundene Planetenträger 12 mit gleicher Geschwindigkeit in gleicher Drehrichtung umlaufen, rollt das Planetenrad 14 nicht ab, sondern nimmt das Sonnenrad 10 ebenfalls in gleicher Dreh richtung und mit gleicher Drehgeschwindigkeit mit; das Pla netengetriebe läuft im Block um.

Die Blockiervorrichtung 24 ist als umlaufende, hydrostatische Pumpeneinheit ausgebildet, mit einem Einlaß bzw. Ansaugmitteln 28 und einem Auslaß bzw. Ausflußmitteln 30 für das hydrauli sche Pumpenmedium, vorzugsweise Öl. In den Ausflußmitteln, im vorliegenden Beispiel in der Auslaßleitung 32, sind Absperr mittel 34 vorgesehen, mit denen der Auslaß 30 abgesperrt wer den kann. Bei abgesperrtem Auslaß 30 ist die Blockiervorrich tung 24 blockiert und das Sonnenrad 10 drehfest mit dem Stütz glied 22 verbunden, wie bereits ausgeführt wurde.

Die Auslaßleitung 32 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel nach außerhalb der Drehmomentübertragungseinheit geführt, so daß die Absperrmittel 34 ebenfalls außerhalb der Drehmoment übertragungseinheit angeordnet sein können. Wie schematisch dargestellt ist, umfassen die Absperrmittel 34 beispielsweise einen durch einen Solenoidantrieb 36 betätigten Absperrschie ber 38. Der Solenoidantrieb wird durch eine Steuereinheit 40 angesteuert, welcher ihrerseits über Signalleitungen 42, 44 Signale zugeführt werden, die einen Betriebszustand der Brenn kraftmaschine oder einer mit der Brennkraftmaschine zusammen hängenden Peripherieeinheit kennzeichnen.

Eine der Signalleitungen 42 ist an einen Tachogenerator T angeschlossen, welcher die Drehzahl der Kurbelwelle 6 erfaßt. Bei niedriger Drehzahl der Kurbelwelle 6 ist der Absperr schieber 38 geschlossen, so daß das Ausgangsglied 8 ins Schnelle übersetzt angetrieben wird und das anzutreibende Nebenaggregat demzufolge trotz der niedrigen Drehzahl der Kurbelwelle 6 eine ausreichende Leistungszufuhr erhält. Bei hoher Drehzahl der Kurbelwelle 6 ist der Absperrschieber 38 offen, so daß die Blockiervorrichtung 24 gelöst ist und das Ausgangsglied 8 mit der gleichen Drehzahl umläuft wie die Kurbelwelle 6, so daß trotz der hohen Drehzahl der Kur belwelle 6 überhöhte Drehzahlen des Nebenaggregats vermie den sind.

Da die Blockiervorrichtung 24 entweder völlig freiläuft, nämlich bei offenem Absperrschieber 38 oder vollständig ab gesperrt ist, wird in keinem Betriebszustand wesentliche Leistung in der Blockiervorrichtung 24 oder an den Absperr schieber verbraucht.

Die Absperrmittel 34 ebenso wie die anhand der weiteren Aus führungsbeispiele beschriebenen, elektrisch angesteuerten Absperrmittel sind vorzugsweise so ausgebildet, daß bei feh lender Stromversorgung die Nebenaggregate mit einer niedri gen Übersetzung angetrieben werden, so daß sie auch bei hoher Motordrehzahl ihre Berstdrehzahl nicht erreichen. Im Beispiel der Fig. 1 sind demnach die Absperrmittel 34 stromlos offen.

Mit dem Eingangsglied 4 ist eine schematisch dargestellte, im Ganzen mit 46 bezeichnete Einrichtung zur Aufnahme der Dreh beschleunigung dieses Eingangsgliedes 4 verbunden, deren diese Drehbeschleunigung kennzeichnende elektrische Ausgangsgröße über die Signalleitung 44 der Steuereinheit 40 zugeführt wird. Die Einrichtung 46 zur Drehbeschleunigungsaufnahme hat die Aufgabe, die Absperrmittel 34 unabhängig von anderen Betriebs zuständen immer dann zu öffnen, wenn die Brennkraftmaschine eine hohe Beschleunigung aufbringen muß; bei geöffneten Ab sperrmitteln 34 ist die Blockiervorrichtung 24 gelöst, so daß das Ausgangsglied 8 mit dem Eingangsglied 4 in der bereits beschriebenen Weise im Verhältnis 1 : 1 gekoppelt ist, so daß die Nebenaggregate weniger Leistung aufnehmen als bei einer Übersetzung des Ausgangsglieds 8 ins Schnelle. Dabei ist es vorteilhaft, daß die die Blockiervorrichtung bildende Pumpen einheit bei gelöster Blockiervorrichtung weitgehend leistungs los fördert, so daß die höchstmögliche Leistung für die Beschleu nigung der Brennkraftmaschine zur Verfügung steht.

Zwischen dem Eingangsglied 4 und der Ausgangswelle 6 der Brenn kraftmaschine ist eine Fliehkraftkupplung 48 angeordnet, die unterhalb einer bestimmten Kuppeldrehzahl gelöst ist und sich bei dieser Kuppeldrehzahl selbsttätig einkuppelt. Zweck dieser Fliehkraftkupplung ist es, die Brennkraftmaschine von der Dreh momentübertragungseinheit 2 im unteren Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine ganz zu trennen, beispielsweise beim An lassen der Brennkraftmaschine den Anlasser nicht durch die Drehmomentübertragungseinheit und die davon angetriebenen Nebenaggregate zu belasten.

Die zu den Ausflußmitteln 30 gehörende Auslaßleitung 32 hat eine Abzweigung 50, in der ein zu den Absperrmitteln 34 parallel wirkendes Sicherheitsventil 52 angeordnet ist. Die ses Sicherheitsventil 52 umfaßt ein am Planetenträger 12 an geordnetes Ventilgehäuse 54 mit einem Ventilkörper 56, wel cher in Schließrichtung durch eine Feder 58, in Öffnungs richtung gegen die Kraft der Feder 58 durch die Fliehkraft belastet wird, die bei umlaufendem Planetenträger 12 au den Ventilkörper 56 wirkt. Das Sicherheitsventil 52 ist so ausge legt, daß die Blockiervorrichtung 24 unabhängig von einer Steuerung durch andere Steuermittel bei einer vorbestimmten Maximaldrehzahl gelöst wird, so daß die Drehmomentübertragungs einheit in den Modus geschaltet wird, bei dem die Nebenaggre gate ihre geringere Drehzahl haben.

Fig. 2 zeigt in stark schematisierter Darstellung eine als umlaufende hydrostatische Pumpeneinheit ausgebildete Blockier vorrichtung 24. Sie umfaßt im wesentlichen eine durch ein Ge häuse gebildete erste Pumpenuntereinheit 60 und eine dieser gegenüber verdrehbare zweite Pumpenuntereinheit 62, die ihrer seits einen exzentrisch zum Gehäuse angeordneten, in diesem drehbaren, innen verzahnten Ring 64 und ein zum Gehäuse kon zentrisches, außen verzahntes Zahnrad 66 umfaßt. Das Gehäuse 60 ist in Fig. 1 mit dem stationären Stützglied 22 verbunden, während das Zahnrad 66 mit dem Sonnenrad 10 verbunden ist. Bei einer Drehrichtung der zweiten Pumpenuntereinheit 62 in Richtung des Pfeiles 68 und bei geöffneten Einlaßmitteln 28 und Auslaßmitteln 30, d. h. bei geöffnetem Absperrschieber 38, saugt die Pumpe aus einem Flüssigkeitsvorrat 19 (Fig. 1) über die Einlaßmittel 28 eine Flüssigkeit an, transportiert sie zu den Auslaßmitteln 30, von wo sie - bei geöffnetem Absperr schieber 38 - leistungslos dem Flüssigkeitsvorrat 19 wieder zugeführt wird. Durch Absperren der Auslaßmittel 30 vermittels des Absperrschiebers 38 in der vorne beschriebenen Weise kann die Flüssigkeit nicht durch die Auslaßmittel 30 ausgeschoben werden, so daß die Abwälzbewegung des Zahnrades 66 gegenüber dem Zahnring 64 nicht möglich ist und damit die Drehung des Zahnrades 66 gegenüber dem Pumpengehäuse 60 blockiert wird.

Der Flüssigkeitsvorrat 19 ist innerhalb des Getriebegehäuses 18 untergebracht und bildet bei Rotation des Getriebegehäu ses 18 einen Flüssigkeitsring. In diesen Flüssigkeitsring taucht die nach oben gerichtete, an die Einlaßmittel 28 an geschlossene Ansaugleitung 29 ein, so daß die Pumpe 24 erst dann flüssigkeitsgefüllt und damit als Blockiervorrichtung wirksam werden kann, wenn sich der Flüssigkeitsring 19 aus gebildet hat. Dies hat zur Folge, daß die Übersetzung ins Schnelle erst dann eintritt, wenn das Eingangsglied 4 bereits eine gewisse Mindestdrehzahl angenommen hat. Dies sorgt für eine geringe Belastung der Brennkraftmaschine beim Start.

Fig. 3 zeigt die Übertragungseinheit 2 gemäß der Fig. 1 (wobei die nicht obligatorische Einrichtung 46 zur Drehbe schleunigungsaufnahme fortgelassen wurde). Im Gegensatz zur Anordnung gemäß Fig. 1 ist in der Fig. 3 die Drehmomentüber tragungseinheit 2 nicht koaxial zur Ausgangswelle 6 der Brenn kraftmaschine angeordnet, sondern zu dieser achsparallel ver setzt. Die Drehmomentübertragungseinheit 2 weist eine Ein gangswelle 70 auf, die über die Fliehkraftkupplung 48 mit dem Eingangsglied 4 der Drehmomentübertragungseinheit 2 ver bunden ist, wie bereits beschrieben wurde. Auf der Eingangs welle 70 ist eine Riemenscheibe 72 befestigt, die über einen Antriebsriemen 74 mit einer auf der Ausgangswelle 6 angeord neten Riemenscheibe 76 verbunden ist.

In Fig. 4 ist wiederum die Drehmomentübertragungseinheit 2 gemäß den Fig. 1 und 3 dargestellt, wobei das Eingangs glied 4 wiederum koaxial zur Ausgangswelle 6 der Brennkraft maschine angeordnet und mit dieser über eine Fliehkraftkupp lung 48 verbunden ist. Die gesamte Drehmomentübertragungs einheit 2 ist an einem stationären, beispielsweise über Verbindungsmittel 78 mit dem Gehäuse 80 der Brennkraftma schine verbundenen Rahmen 82 angeordnet, welcher auch die verschiedenen Nebenaggregate 84 trägt. Die jeweiligen Ein gangswellen der Nebenaggregate 84 sind beispielsweise über eine Kette 86 mit dem Ausgangsglied 8, welches dann als Ket tenrad ausgebildet ist, verbunden. Der Rahmen 82 kann vor zugsweise als geschlossene Kassette ausgebildet sein. Diese Anordnung gemäß Fig. 4 ermöglicht es, in einem einzigen Ar beitsgang die Drehmomentübertragungseinheit mit allen an geschlossenen Nebenaggregaten an der Brennkraftmaschine zu montieren.

Fig. 5 zeigt eine Drehmomentübertragungseinheit 502, die in ihren wesentlichen Teilen, beispielsweise der Anordnung des Planetengetriebes sowie der Freilaufkupplung 526 und der Blockiervorrichtung 524 den anhand der Fig. 1, 3 und 4 beschriebenen Drehmomentübertragungseinheiten entspricht. Die Absperrmittel 534 umfassen eine auf dem Eingangsglied 504 angeordnete, fliehkraftgesteuerte Ventilanordnung mit einem Ventilgehäuse 553 und einem darin radial verschiebbar angeordneten Ventilkörper 555, welcher in Schließrichtung durch eine Feder 557, in Öffnungsrichtung durch die bei um laufendem Eingangsglied 504 auf den Ventilkörper 555 wirken de Fliehkraft belastet ist. Die die Absperrmittel 534 bil dende Ventilanordnung ist in der Auslaßleitung 532 der Bloc kiervorrichtung 524 angeordnet. Unterhalb einer bestimmten Schaltdrehzahl des Eingangsglieds 504 bzw. der damit gekop pelten Brennkraftmaschine verschließt der Ventilkörper 555 die Auslaßleitung 532 und blockiert die Blockiervorrichtung 524; bei Erreichen der Schaltdrehzahl wird der Ventilkörper 555 gegen die Kraft der Feder 557 radial nach außen gedrückt und gibt die Auslaßleitung 532 frei, so daß die Blockiervor richtung 524 gelöst ist.

Im einfachsten Fall folgt die Drehzahl der Nebenaggregate - unter Berücksichtigung einer eventuellen Über- oder Unter setzung zwischen der Drehmomentübertragungseinheit und den Nebenaggregaten - einem Verlauf, wie er in Fig. 6 mit durch gehenden Linien dargestellt ist. Bei Anlaufen der Brennkraft maschine ist die Blockiervorrichtung blockiert, die Neben aggregate werden ins Schnelle übersetzt angetrieben, so daß das Drehzahlverhältnis zwischen den Nebenaggregaten und der Brennkraftmaschine der Linie A entspricht. Bei einer bestimm ten Schaltdrehzahl n_S der Brennkraftmaschine wird die Bloc kiervorrichtung gelöst, das durch die Nebenaggregate belaste te Ausgangsglied 508 verlangsamt sich mehr oder weniger plötz lich entlang der Kurve B und wird im Punkt C durch den Freilauf 526 mit dem Eingangsglied 504 gekuppelt, so daß-die Drehzahl der Nebenaggregate bei weiterer Beschleunigung der 1 : 1-Linie D folgt. Bei Abnahme der Drehzahl n_MOT der Brennkraftmaschine folgt die Drehzahl n_NA der Nebenaggregate ebenfalls der durchgehenden Linie D, B, A. Wie insbesondere Fig. 1 zeigt, sind die Ansaugmittel 28 über eine Einlaßleitung 29 mit einem im Getriebegehäuse 18 ausgebildeten Ölring 19 verbunden. Da sich dieser Ölring 19 erst bei einer bestimmten Drehzahl des Getriebegehäuses 18 ausbildet, ist die Blockiervorrichtung 24 bei kleinen Motor drehzahlen zunächst außer Funktion, so daß die Drehzahl der Nebenaggregate zunächst der für die gelöste Blockiervorrich tung zutreffenden Linie D bzw. deren gestrichelter Verlänge rung F folgt. Erst nach Ausbildung des Ölringes 19 füllt sich die die Blockiervorrichtung bildende Pumpeneinheit mit dem Öl und blockiert, da die Absperrmittel 534 geschlossen sind, das Sonnenrad 510 gegenüber dem Stützglied 522, so daß die Drehzahl n_NA vom Ursprung O zunächst der für die direkte Kopplung gültigen, gestrichelten Linie E folgt und dann über die strichpunktierte Übergangslinie F in die Linie A über geht. Dieser Effekt ist erwünscht, da dadurch der Anlauf der Nebenaggregate gegenüber dem Anlauf der Brennkraftmaschine verzögert wird, so daß im niedrigen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine von den Nebenaggregaten nicht die höchst mögliche Leistung aufgenommen wird. Die strichpunktierte Linie G beschreibt den Fall, in dem zwischen dem Eingangs glied 4 in Fig. 1 und der Ausgangswelle 6 eine Fliehkraft kupplung 48 angeordnet ist. Diese Fliehkraftkupplung 48 bewirkt, daß unterhalb einer Kuppeldrehzahl n_K die Dreh momentübertragungseinheit und damit die Nebenaggregate über haupt nicht angetrieben werden; erst bei der Drehzahl n_K wird mehr oder weniger plötzlich die Drehmomentübertragungseinheit angetrieben und die Nebenaggregate zunächst auf die die di rekte Kopplung kennzeichnende Linie E beschleunigt, worauf die Drehzahl der Nebenaggregate dann in der bereits beschrie benen Weise der Linie F folgt und in die Linie A übergeht.

Um für den Fall, daß die Brennkraftmaschine längere Zeit im Bereich der Drehzahl n_S läuft, zu verhindern, daß die Dreh momentübertragungseinheit dauernd zwischen den Linien A und D hin- und herschaltet, kommen anstelle der einfachen Ab sperrmittel 534 Absperrmittel gemäß Fig. 5a zur Anwendung. In dem Ventilgehäuse 753 ist ein Ventilkörper 755 in radialer Richtung zum Eingangsglied 504 verschiebbar angeordnet. Der Ventilkörper 755 ist in Schließrichtung durch eine Feder 757, in Öffnungs richtung durch die Fliehkraft belastet. Der Ventilkörper 755 sitzt nicht unmittelbar im Ventilgehäuse 753, sondern in einer Ventilbüchse 759, die radial außen offen, radial innen durch einen Boden 761 abgeschlossen ist. Der Boden 761 ist von einer Ausgleichsbohrung 763 durchsetzt. Die Ventilbüchse 759 ist ebenfalls radial verschiebbar und in Richtung radial nach außen durch eine Feder 765 belastet. Die Einlaßöffnung 767 des Ventilgehäuses 753 hat gegenüber der Auslaßbohrung 769 eine radial nach innen versetzte Unterkante. Die Ven tilbüchse 759 hat ebenfalls eine Einlaßbohrung 771 und eine Auslaßbohrung 773, die in der dargestellten Stellung der Ventilbüchse 759 mit der Einlaßbohrung 767 bzw. der Aus laßbohrung 769 jeweils fluchten. Die Funktion der Absperr mittel 734 ist folgende: bei geringer Drehzahl des Eingangs gliedes 504 nehmen die Absperrmittel 734 die in der Fig. 5a dargestellte gegenseitige Stellung ein. Mit zunehmender Drehzahl wird der Ventilkörper 755 gegen die Kraft der Feder 757 nach außen verschoben, bis die Unterkante des Ventil körpers 755 in Höhe der Unterkanten der Bohrungen 767 bzw. 771 liegt. Dann baut sich unterhalb des Ventilkörpers 755 infolge der Drosselwirkung der Ausgleichsbohrung 763 ein Öldruck auf, welcher eine schnelle und vollständige Verschie bung des Ventilkörpers 755 radial nach außen und eine Ver schiebung der Ventilbüchse 759 radial nach innen zur Folge hat. Die Absperrmittel 734 werden bei der Schaltdrehzahl schlagartig geöffnet, die Blockiervorrichtung 724 ist gelöst. Die Ventilbuchse 759 kehrt dann in ihre Stellung gemäß Fig. 5a zurück, weil der Öldruck bei Öffnen der Bohrungen 773, 769 zusammenbricht.

Bei abnehmender Drehzahl des Eingangsgliedes 504 nimmt die auf den Ventilkörper 755 wirkende Fliehkraft ab, dieser ver schiebt sich radial nach innen, bis seine Unterkante in den Bereich der Unterkante der Auslaßöffnung 773 kommt, so daß der Ausfluß des Drucköls gedrosselt wird. Unterhalb des Ventilkörpers 755 baut sich deshalb ein Druck auf, welcher zur Folge hat, daß sich die Ventilbüchse 759 gegen die Kraft der Feder 765 nach unten verschiebt, bis sie an dem unteren Anschlag 775 aufliegt. Erst danach kann der Ventilkörper 755 durch weitere Bewegung radial nach innen die Verbindung zwischen den Bohrungen 767 und 769 vollständig verschlie ßen und damit die Blockiervorrichtung 724 blockieren.

Fig. 7 zeigt ein Diagramm, welches den Drehzahlverlauf der Nebenaggregate bei Verwendung von Absperrmitteln gemäß Fig. 5a zeigt. Die durchgehende Linie A kennzeichnet wiederum den Zustand bei blockierter Blockiervorrichtung 724, bei wel chem die Nebenaggregate ins Schnelle übersetzt angetrieben werden (die durch die Linien F, G in Fig. 6 gekennzeichneten Ver zögerungseffekte sind in Fig. 7 fortgelassen worden). Beim oberen Schaltpunkt n_S0 wird die Blockiervorrichtung 724 ge löst, das Ausgangsglied 508 direkt mit dem Eingangsglied 504 gekoppelt, so daß die Drehzahl der Nebenaggregate vom Punkt C an der Linie D folgt. Bei Verringerung der Drehzahl des Eingangsgliedes 504 bzw. der damit gekoppelten Brennkraft maschine folgt die Drehzahl der Nebenaggregate der Linie D nach unten über den Punkt C hinaus bis zum Punkt H, welcher einer unteren Schaltdrehzahl n_SU entspricht. Bei dieser Drehzahl n_SU wird die Blockiervorrichtung 724 wieder bloc kiert, das Ausgangsglied 508 gegenüber dem Eingangsglied 504 wieder ins Schnelle übersetzt, so daß die Drehzahl der Nebenaggregate vom Punkt H längs der Linie B′ zur Linie A′ zurückspringt und bei weiterer Dreh zahlverminderung der Brennkraftmaschine der Linie A′ bis zum Ursprung O folgt. Typische Werte für die untere bzw. obere Schaltdrehzahl sind n_SU = = 1875/min bzw. n_S0 = 3000/min, wenn das Übersetzungsverhältnis i = 16. Fig. 8 zeigt eine Drehmomentübertragungseinheit 802, bei der das Eingangsglied 804 über die Blockiervorrichtung 824 mit dem Planetenträger 812 verbunden ist. Die Freilaufkupp lung 826 ist wiederum zwischen dem Eingangsglied 804 und dem Getriebegehäuse 818 angeordnet. Das Sonnenrad 810 ist ständig mit dem Stützglied 822 fest verbunden. Unterhalb einer Schaltdrehzahl ist die Blockiervorrichtung 824 bloc kiert, der Antrieb des Ausgangsgliedes 808 erfolgt über das Eingangsglied 804, den Planetenträger 812 und das Planetenrad 814, welches sich auf dem Sonnenrad 810 abstützt, auf das Hohlrad 816, welches mit dem Ausgangsglied 808 fest verbunden ist. Es findet demnach eine Übersetzung der Drehzahl des Ausgangsgliedes 808 ins Schnelle statt. Bei Erreichen der Schaltdrehzahl wird die Blockiervorrichtung 824 gelöst, das mit dem Ausgangsglied 808 verbundene Ge triebegehäuse 818 verlangsamt sich, bis es vom Eingangs glied 804 eingeholt und über die Fliehkraftkupplung 826 im Drehzahlverhältnis 1 : 1 mitgenommen wird. Die Absperrmittel 834 sind wiederum von einer Steuereinheit 840 gesteuert, die außerhalb der Drehmomentübertragungseinheit 802 angeord net ist. Da die mit dem Eingangsglied 804 umlaufende Blockier vorrichtung 824 durch stationäre Absperrmittel 834 gesteuert werden muß, ist eine besondere Konstruktion erforderlich, die den Übergang vom umlaufenden zum stationären Teil ermög licht.

Fig. 9 zeigt eine derartige Konstruktion. Die Blockiervor richtung 824 umfaßt eine durch ein Gehäuse gebildete erste Pumpenuntereinheit 860, in der eine dieser gegenüber dreh bare zweite Pumpenuntereinheit 862 gelagert ist (entsprechend der Anordnung gemäß Fig. 2). Die erste Pumpenuntereinheit 860 ist mit dem Planetenträger 812, die zweite Pumpenunterein heit 862 mit dem Eingangsglied 804 fest verbunden. Die in den Ölring 819 (siehe Fig. 8) hineinreichende Einlaßleitung 829 führt der Pumpeneinheit das Öl zu, die aus einem axialen und einem radialen Abschnitt bestehende Auslaßleitung 832 führt das Öl wieder ab. Koaxial zur ersten Pumpenunterein heit 860 ist eine quer zum radialen Abschnitt der Auslaßleitung 832 angeordnete Bohrung 833 vorgesehen, in der ein Ventilkörper 855 verschiebbar gelagert ist. Der Ventilkörper 855 wird durch eine Solenoideinrichtung 857 in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine oder mit dieser zusammenhängender Peripherieeinheiten angesteuert. Wenn der Ventilkörper 855 die Auslaßleitung 832 verschließt, ist die zweite Pumpenuntereinheit 862 an einer relativen Dre hung gegenüber der ersten Pumpenuntereinheit 860 gehindert und nimmt diese mit, so daß das Eingangsglied 804 mit dem Planetenträger 812 fest verbunden ist. Wenn der Ventil körper 855 soweit zurückgezogen ist, daß er die Auslaßleitung 832 freigibt, kann sich die zweite Pumpenuntereinheit 862 relativ zur ersten Pumpenuntereinheit 860 drehen, so daß kei ne Kopplung zwischen dem Eingangsglied 804 und dem Planeten träger 812 besteht.

Fig. 10 zeigt eine Drehmomentübertragungseinheit 1002, die bezüglich der Anordnung des Planetengetriebes sowie der Blockiervorrichtung 1024 und der Freilaufkupplung 1026 im wesentlichen der Anordnung gemäß Fig. 8 entspricht. Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 10 sind jedoch die Absperrmittel 1034 wiederum innerhalb der Drehmomentübertragungseinheit 1002 angeordnet und als fliehkraftbetätigtes Ventil ausge bildet. Die Funktion der Absperrmittel 1034 entspricht der der Absperrmittel 534 in Fig. 5. Die Ansteuerung der Absperr mittel 1034 erfolgt in Abhängigkeit von der Drehzahl des Eingangsgliedes 1004 bzw. der damit gekuppelten Ausgangswel le 1008 der Brennkraftmaschine.

Fig. 11 zeigt eine Drehmomentübertragungseinheit 1102, die sich von der Drehmomentübertragungseinheit 1002 gemäß Fig. 10 nur dadurch unterscheidet, daß die Absperrmittel 1134 jetzt mit dem Planetenträger 1112 verbunden sind und nicht mit dem Eingangsglied 1104. Während im Fall der Fig. 10, in dem die Absperrmittel mit dem Eingangsglied um laufen, ein Hystereseeffekt gemäß Fig. 7 erwünscht, nicht jedoch notwendig ist, ist in dem Fall der Fig. 11, in dem die Ab sperrmittel 1134 mit dem Planetenträger 1112 umlaufen, eine Hysterese erforderlich, wie im folgenden erläutert wird. Bei einer Drehzahl unterhalb der Öffnungsschaltdrehzahl der Absperrmittel 1134 ist die Blockiervorrichtung 1124 blockiert, der Planetenträger 1112 ist mit dem Eingangsglied 1104 fest verbunden und läuft mit diesem mit gleicher Drehzahl um. Bei der Öffnungsschaltdrehzahl der Absperrmittel 1134 wird die Blockiervorrichtung 1124 gelöst, der Planetenträger 1112 wird von dem sich verlangsamenden Hohlrad 1116, welches mit dem Ausgangsglied 1108 fest verbun den ist, ins Langsame untersetzt angetrieben. Die Drehzahl der Absperrmittel 1134 wird also verlangsamt. Ohne einen Hysterese effekt würde die Blockiervorrichtung wieder blockieren und so fort, so daß sie in einem großen Drehzahlbereich des Eingangs gliedes dauernd hin- und herschalten würde. Fig. 11 zeigt Ab sperrmittel 1134, die durch zwei bezüglich der Durchlaufrich tung des Pumpenmediums hintereinander geschaltete Fliehkraft ventile 1135, 1137 gebildet werden. Das erste Fliehkraftventil 1135 ist dank der spulenförmigen Ausgestaltung seines Ventil körpers 1135a vom Druck in der Ausgangsleitung 1132 unabhän gig, so daß es sich stets entsprechend einem Gleichgewicht zwischen Fliehkraft und Federkraft 1135b einstellt. Das zwei te Fliehkraftventil 1137 wird zusätzlich zur Fliehkraft und zur Federkraft 1137b bei allen Stellungen, bei denen die Un terkante des Ventilkörpers 1137a oberhalb der Unterkante der Einlaßöffnung 1139 des Ventilgehäuses steht, durch den Druck des Pumpenmediums in Öffnungsrichtung belastet. Beim Erhöhen der Drehzahl des Eingangsgliedes 1104 und des zunächst über die Blockiervorrichtung 1124 damit gekoppelten Planetenträgers 1112 bewegen sich zunächst die Ventilkörper 1135a, 1137a gegen die Wirkung der Federn 1135b, 1137b in die in Fig. 11 darge stellte Stellung, bei der das erste Fliehkraftventil 1135 be reits geöffnet, das zweite Fliehkraftventil 1137 noch ge schlossen ist, d. h. das erste Fliehkraftventil 1135 öffnet bei einer geringeren Drehzahl als das Fliehkraftventil 1137. Bei weiterer Erhöhung der Drehzahl erreicht die Unterkante des Ventilkörpers 1137a des Fliehkraftventils 1137 die Unter kante der Einlaßöffnung 1139, so daß es schlagartig durch den Druck des Pumpenmediums beaufschlagt und in Öffnungsrichtung verstellt wird. Dies ist die Öffnungsschaltdrehzahl des Flieh kraftventils und gleichzeitig die Öffnungsschaltdrehzahl der Absperrmittel 1134. Die Blockiervorrichtung 1124 ist gelöst. Die Drehzahl des Planetenträgers 1112 und damit der Absperr mittel 1134 nimmt also unter die Öffnungsschaltdrehzahl der Absperrmittel 1134 ab, wobei die Ventilkörper 1135a, 1137a sich in Schließrichtung verstellen, wobei aber das Fliehkraft ventil 1135 wegen seiner niedrigeren Öffnungsschaltdrehzahl nicht in die Schließstellung zurückkehrt und das Fliehkraft ventil 1137 wegen der Druckbeaufschlagung durch die Öffnung 1139 nicht in die Schließstellung zurückkehren kann. Erst bei seiner geringeren Öffnungsschaltdrehzahl würde das erste Fliehkraftventil 1135 schließen, so daß das zweite Fliehkraft ventil 1137 nicht mehr beaufschlagt würde und durch die zu geordnete Feder 1137b ebenfalls geschlossen würde. Die Aus legung der Absperrmittel 1134 kann so getroffen werden, daß die Öffnungsschaltdrehzahl des Fliehkraftventils 1135 tiefer liegt als diejenige Drehzahl der Absperrmittel 1134, welche diese nach Lösung der Blockiervorrichtung 1124 unter der Annahme gleichbleibender Drehzahl des Eingangsgliedes 1104 durch den Planetenträger erhält, so daß das vorne be schriebene Hin- und Herschalten vermieden wird.

Bei einer Verringerung der Drehzahl des Eingangsgliedes 1104 sperren die Absperrmittel 1134 erst dann, wenn die Öffnungs schaltdrehzahl des Fliehkraftventils 1135 unterschritten wird. Dann reicht aber die Drehzahlerhöhung durch die erneu te Ankopplung der Absperrmittel 1134 an das Eingangsglied 1104 nicht aus, um das Fliehkraftventil 1137 wieder zu öff nen, so daß auch in dieser Phase ein Pendeln nicht zu befürch ten ist.

Fig. 12 zeigt eine Drehmomentübertragungseinheit, bei der die Blockiervorrichtung 1224 zwischen dem Hohlrad 1216 und dem Getriebegehäuse 1218, welches mit dem Ausgangsglied 1208 fest verbunden ist, angeordnet ist. Die Freilaufkupplung 1226 ist wiederum zwischen dem Getriebegehäuse 1218 und dem Ein gangsglied 1204 angeordnet. Der Planetenträger 1212 ist mit dem Eingangsglied 1204 fest verbunden, das Sonnenrad 1210 mit dem stationären Stutzglied 1222 ständig fest verbunden. Unterhalb einer Schaltdrehzahl ist die Blockiervorrichtung 1224 blockiert, so daß der Antriebsweg vom Eingangsglied 1204 über den Planetenträger 1212, das Planetenrad 1214, das Hohl rad 1216 und das damit über die Blockiervorrichtung 1224 ver bundene Getriebegehäuse 1218 zum Ausgangsglied 1208 verläuft, welches demgemäß ins Schnelle übersetzt angetrieben wird. Bei Erreichen der Schaltdrehzahl wird die Blockiervorrich tung 1224 gelöst und der Antriebsweg verläuft vom Eingangs glied 1204 über die Freilaufkupplung 1226 direkt auf das Getriebegehäuse 1218 und das damit verbundene Ausgangsglied 1208, welches demnach bezüglich des Eingangsgliedes in einem Drehzahlverhältnis 1 : 1 angetrieben wird. Die Absperrmittel 1234 entsprechen wieder den anhand der Fig. 1 beschriebenen Absperrmitteln und brauchen deshalb nicht näher erläutert zu werden.

Fig. 13 zeigt eine Drehmomentübertragungseinheit 1302, die in ihrem wesentlichen Aufbau der Drehmomentübertragungs einheit 1202 gemäß Fig. 12 entspricht. Im Unterschied zu dieser sind jedoch die Absperrmittel 1334 für die Blockier vorrichtung 1324 entsprechend den beispielsweise anhand der Fig. 10 bereits beschriebenen Absperrmitteln 1034 ausgebil det und als innerhalb der Drehmomentübertragungseinheit 1302 angeordnetes Fliehkraftventil gestaltet.

Fig. 14 zeigt eine Drehmomentübertragungseinheit 1402, bei der das Eingangsglied 1404 mit dem Hohlrad 1416 fest ver bunden und die Blockiervorrichtung 1424 zwischen dem Hohl rad 1416 und dem Planetenträger 1412, die Freilaufkupp lung 1426 zwischen dem Sonnenrad 1410 und dem stationären Stützglied 1422 angeordnet sind. Der Planetenträger 1412 ist mit dem Getriebegehäuse 1418 und dem Ausgangsglied 1408 zu einer Baueinheit integriert. Bei einer Drehzahl unterhalb der Schaltdrehzahl ist die Blockiervorrichtung 1424 blockiert und verbindet das Hohlrad 1416 mit dem Pla netenträger 1412, die demnach gemeinsam umlaufen. Die Frei laufkupplung 1426 erlaubt ein Mitdrehen des Sonnenrades 1410 in gleicher Drehrichtung. Das Ausgangsglied 1408 ist demnach im Drehzahlverhältnis 1 : 1 vom Eingangsglied 1404 angetrieben Nach Erreichen der Schaltdrehzahl wird die Blockiervorrich tung 1424 gelöst, der Planetenträger 1412 wird vom Hohlrad 1416 ins Langsame angetrieben, wobei sich das Planetenrad 1414 gegen das Sonnenrad 1410 abstützt, welches an einer Drehung durch die Freilaufkupplung 1426 gehindert wird. In diesem Modus wird das Ausgangsglied 1408 gegenüber dem Ein gangsglied 1404 ins Langsame untersetzt angetrieben. Die Ab sperrmittel 1434 sind wiederum durch eine außerhalb der Dreh momentübertragungseinheit 1402 angeordnete Steuereinheit 1440 gesteuert.

Fig. 15 zeigt eine Drehmomentübertragungseinheit 1502, die in ihrem wesentlichen Aufbau der Drehmomentübertragungsein heit 1402 gemäß Fig. 14 entspricht. Im Unterschied zu dieser sind die Absperrmittel 1534 wiederum durch ein fliehkraftbe tätigtes Ventil gebildet, welches am Eingangsglied 1504 bzw. dem mit diesem fest verbundenen Hohlrad 1516 angeordnet ist.

Fig. 16 zeigt eine Drehmomentübertragungseinheit 1602, bei der das Eingangsglied 1604 mit dem Planetenträger 1612 und das Ausgangsglied 1608 mit dem Sonnenrad 1610 fest verbunden sind. Die Blockiervorrichtung 1624 ist zwischen dem Hohlrad 1616 und dem stationären Stützglied 1622, die Freilaufkupp lung zwischen dem Sonnenrad 1610 und dem Planetenträger 1612 angeordnet. Bei einer Drehzahl unterhalb der Schaltdrehzahl ist die Blockiervorrichtung 1624 blockiert. Der Antriebsweg verläuft vom Eingangsglied 1604 über den Planetenträger 1612, das Planetenrad 1614 zum Sonnenrad 1610, wobei sich das Pla netenrad 1614 gegen das mit dem Stützglied 1622 verbundene Hohlrad 1616 abstützt. In diesem Modus ist das Sonnenrad und das damit verbundene Ausgangsglied 1608 gegenüber dem Ein gangsglied 1604 ins Schnelle übersetzt. Die Freilaufkupplung 1626 erlaubt dabei, daß das Sonnenrad 1610 gegenüber dem Planetenträger 1612 mit schnellerer Drehzahl umläuft. Bei Er reichen der Schaltdrehzahl öffnet die Blockiervorrichtung 1624, die Abstützung für das Planetenrad 1614 und damit der Antrieb des Sonnenrades fallen weg, so daß sich dieses infol ge der Belastung durch die Nebenaggregate verlangsamt, bis es über die Freilaufkupplung 1626 vom Planetenträger 1612 bzw. dem damit fest verbundenen Eingangsglied 1604 im Drehzahlverhältnis 1 : 1 direkt an getrieben wird. Bei dieser Ausführungsform ist der Übersetzungssprung größer als bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen.

Die Fig. 17 bis 19 zeigen eine Drehmomentübertragungsein heit 1702, die eine Übersetzung ins Schnelle, eine direkte Kupplung und eine Untersetzung ins Langsame erlaubt. Das Ein gangsglied 1704 ist einerseits über eine Blockiervorrichtung 1724 mit dem Planetenträger 1712 und über eine Freilaufkupp lung 1726 mit dem Hohlrad 1716 verbindbar. Das zumindest mit einem Teil 1718 des Getriebegehäuses fest verbundene Ausgangs glied kann einerseits über eine Blockiervorrichtung 1725 mit dem Hohlrad 1716 und über eine Freilaufkupplung 1727 mit dem Planetenträger 1712 verbunden werden. Das Sonnenrad 1710 ist ständig fest mit dem stationären Stützglied 1722 verbunden.

Unterhalb einer ersten Schaltdrehzahl n_S1 (Fig. 17) ist die Blockier vorrichtung 1724 blockiert und treibt den Planetenträger 1712 an, welcher über das vom Sonnenrad 1710 abgestützte Planetenrad 1714 das Hohlrad 1716 ins Schnelle übersetzt antreibt. Die Blockiervorrichtung 1725 ist ebenfalls ge schlossen und nimmt das Getriebegehäuse 1718 und damit das Ausgangsglied 1708 mit. Die Freilaufkupplung 1726 erlaubt die schnellere Drehung des Hohlrades 1716 gegenüber dem Ein gangsglied 1704; die Freilaufkupplung 1727 erlaubt die schnel lere Drehung des Getriebegehäuses 1718 gegenüber dem Plane tenträger 1712 (siehe Fig. 17).

Bei Erreichen der ersten Schaltdrehzahl n_S1 (Fig. 18) wird die Blockier vorrichtung 1724 gelöst und dadurch die Antriebsverbindung zum Planetenrad 1712 unterbrochen. Infolge der Belastung durch die Nebenaggregate verlangsamt sich das Ausgangsglied 1708, das Getriebegehäuse 1718 und damit das über die bloc kierte Blockiervorrichtung 1725 mit diesem verbundene Hohl rad 1716, bis es die Drehgeschwindigkeit des Eingangsgliedes 1704 erreicht und über die Freilaufkupplung 1726 von diesem mitgenommen wird. Das Ausgangsglied 1708 dreht sich in die sem Fall mit der gleichen Drehgeschwindigkeit wie das Ein gangsglied 1704. Die Freilaufkupplung 1727 erlaubt ein Schnellerdrehen des Getriebegehäuses 1718 gegenüber dem Pla netenträger 1712 (siehe Fig. 18).

Bei Erreichen einer zweiten, gegenüber der ersten höheren Schaltdrehzahl n_S2 wird auch die zweite Blockiervorrichtung 1725 gelöst (Fig. 19). Das Hohlrad 1716 wird nach wie vor über die Freilaufkupplung 1726 vom Eingangsglied 1704 mitgenommen und treibt über das Planetenrad 1714 den Planetenträger 1712 mit einer ins Langsame untersetzten Drehzahl an. Dieser nimmt über die Freilaufkupplung 1727 das Getriebegehäuse 1718 mit, nachdem sich dieses durch die Belastung vom Nebenaggregat her weiter ver langsamt hat, so daß das Ausgangsglied 1708 gegenüber dem Eingangsglied 1704 ins Langsame untersetzt angetrieben wird (siehe Fig. 19).

Fig. 20 zeigt ein Diagramm, welches die Drehzahl n_NA der Nebenaggregate in Abhängigkeit von der Drehzahl n_MOT der Brennkraftmaschine darstellt. Die steilste Linie K entspricht der in Fig. 17 dargestellten Konstellation der Drehmoment übertragungseinheit 1702, bei der das Ausgangsglied 1708 im Verhältnis 1 × i ins Schnelle angetrieben wird, wobei i das Übersetzungsverhältnis darstellt. Bei der Schaltdrehzahl n_S1 wird die Drehmomentübertragungseinheit 1702 in die in Fig. 18 dargestellte Konstellation geschaltet, dabei folgt die Dreh zahl n_NA der Linie L, bis sie im Punkt M auf die den direkten Antrieb des Ausgangsgliedes 1708 repräsentierende Linie N stößt. Bei weiterer Beschleunigung erreicht die Brennkraft maschine die Schaltdrehzahl n_S2, bei der die Drehmomentüber tragungseinheit 1702 in die in Fig. 19 dargestellte Konstel lation geschaltet wird. Die relative Drehzahl des Ausgangs gliedes 1708 folgt der Linie O bis zum Punkt P, wo die Linie O auf die Linie Q stößt, die eine Untersetzung der Drehzahl des Ausgangsgliedes 1708 ins Langsame im Verhältnis 1/i re präsentiert. Die Drehzahl der Nebenaggregate folgt der Linie Q bis zur höchsten Drehzahl der Brennkraftmaschine. Beim Verlangsamen der Drehzahl der Brennkraftmaschine folgt die Drehzahl des Ausgangsgliedes 1708 dem gleichen Linienzug QONLK in umgekehrter Richtung, wobei selbstverständlich eine Steuerung der Drehmomentübertragungseinheit 1702 verwirklicht werden kann, bei der in der weiter vorne beschriebenen Weise ein Hystereseeffekt erzielt wird.

Fig. 21 zeigt eine konstruktive Ausgestaltung einer Dreh momentübertragungseinheit gemäß Fig. 1. Den einzelnen Bau teilen der Fig. 1 entsprechende Bauteile der Fig. 21 wer den deshalb mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Die Kurbelwelle 6 einer Brennkraftmaschine ist über einen Spannbolzen 5 fest mit dem Eingangsglied 4 verbunden. Die ses Eingangsglied 4 ist einstückig mit einem Flansch 12a ausgeführt, der einen Teil des Planetenträgers 12 bildet. Der Planetenträger 12 trägt mehrere Planetenräder 14. Das mit dem Getriebegehäuse 18 integrierte Ausgangsglied 8, eine Riemenscheibe, ist mit dem Hohlrad 16 fest verbun den, welches mit den Planetenrädern 14 kämmt. Zwischen einem axialen Fortsatz 13 des Planetenträgers 12 und dem Getriebe gehäuse 18 ist eine Freilaufkupplung 26 angeordnet. Da der Planetenträger 12 mit dem Eingangsglied 4 fest verbunden ist, ist es von der Funktion her gleichgültig, ob die Freilauf kupplung 26 zwischen dem Getriebegehäuse 18 und dem Planeten träger 12 (wie in Fig. 21) oder dem Getriebegehäuse 18 und dem Eingangsglied 4 (wie in Fig. 1) angeordnet ist. Das Son nenrad 10, welches ebenfalls mit den Planetenrädern 14 kämmt, ist Teil der Blockiervorrichtung 24, die etwa entsprechend der Fig. 2 aufgebaut ist. Die Blockiervorrichtung 24 ist als umlaufende hydrostatische Pumpeneinheit ausgebildet, mit einer mit einem stationären Stützglied 22 verbundenen ersten Pumpenuntereinheit 60 und einer dieser gegenüber drehbar ge lagerten zweiten Pumpenuntereinheit 62. Die zweite Pumpen untereinheit 62 umfaßt ein Zahnrad 66, welches mit dem Son nenrad 10 fest verbunden ist, und ein dem Zahnrad 66 gegen über exzentrisches Ringrad 64, welches in der gehäuseartig ausgebildeten ersten Pumpenuntereinheit 60 umlaufen kann. Die Pumpenuntereinheit 60 besteht aus zwei Gehäuseteilen 60a und 60b. Die Einlaßleitung 29 greift mit einem radial außen offenen Ende in einen im Getriebegehäuse 18 ausge bildeten Hohlraum 21, in welchem sich bei Umlauf des Getrie begehäuses 18 ein Ölring 19 ausbildet. Über die Einlaßleitung 29 wird der Blockiervorrichtung 29 das Öl zugeführt, welches bei nicht versperrter Auslaßleitung 32 über diese abgeführt und beispielsweise entlang einer Rückführleitung 31 in den unteren Teil des Ringraumes 21 wieder eingeführt wird.

Die Auslaßleitung 32 kann über die Absperreinrichtung 34 in Abhängigkeit von bestimmten Betriebszuständen der Brennkraft maschine oder damit verbundener Peripherieaggregate wahlweise geöffnet oder verschlossen werden. Bei verschlossener Auslaß leitung 32 wird das Pumpenmedium in der Blockiervorrichtung 24 gefangen, so daß sich die zweite Pumpenuntereinheit 62 gegenüber der ersten Pumpenuntereinheit 60 nicht mehr drehen kann; das Sonnenrad 10 ist dann gegenüber dem festen Stütz glied 22 blockiert, wie anhand der Fig. 1 und 2 bereits ausführlich beschrieben wurde. Bei einem Antrieb des Planetenträgers 12 über das Eingangsglied 4 wälzen sich dann die Planetenräder 14 auf dem feststehenden Sonnenrad 10 ab und treiben das Hohlrad 16 sowie das damit verbundene Getriebegehäuse 18 und das Ausgangsglied 8 ins Schnelle übersetzt an. Bei gelöster Blockiervorrichtung 24 wird der Antrieb über den Planeten träger 12 auf das Hohlrad 16 unterbrochen, das Ausgangsglied 8 wird infolge der Belastung durch die Nebenaggregate verlang samt, bis es die Geschwindigkeit des Planetenträgers 12 erreicht. Das Hohlrad 16 wird dann über die Freilaufkupplung 26 vom Plane tenträger 12 direkt im Verhältnis 1 : 1 mitgenommen, wobei das Hohlrad 16, die Planetenräder 14, der Planetenträger 12 und das Sonnenrad 10 im Block mit gleicher Drehzahl und gleicher Dreh richtung umlaufen.

Das Gehäuse 18 ist durch ein Lager 18a auf dem Teil 13 des Planetenradträgers 12 gelagert. Mit 18b und 18c sind Dichtungen bezeichnet. Ein Drehschwingungsdämpfer ist mit 6a bezeichnet.

Claims

1. Drehmomentübertragungseinheit zur Antriebsverbindung min destens eines Nebenaggregats mit einer Brennkraftmaschine, umfassend ein Eingangsglied (4) in Verbindung mit einer Ausgangswelle (6) der Brennkraftmaschine, ein Ausgangs glied (8) in Verbindung mit dem Hilfsaggregat, ein Plane tengetriebe (10 bis 16) im Drehmomentübertragungsweg zwi schen dem Eingangsglied (4) und dem Ausgangsglied (8), die ses Planetengetriebe ausgeführt mit einem Sonnenrad (10), einem Planetenträger (12), einem Hohlrad und mindestens einem auf dem Planetenträger (12) gelagerten, gleichzei tig mit dem Sonnenrad (10) und dem Hohlrad (16) kämmenden Planetenrad (14), wobei von den Teilen Sonnenrad (10), Planetenträger (12) und Hohlrad (16) jeweils einer (12) mit dem Eingangsglied (4) verbunden oder verbindbar ist, ein weiterer (16) mit dem Ausgangsglied (8) verbunden oder verbindbar ist und ein weiterer (10) mit einem stationä ren Stützglied (22) verbunden oder verbindbar ist, wobei weiter der Drehmomentübertragungsweg durch das Planeten getriebe (10 bis 16) unter Veränderung des Übersetzungs verhältnisses zwischen Ausgangsglied (8) und Eingangsglied (4) veränderbar ist, und wobei zwischen den beiden Teilen (4, 16) mindestens eines ersten Paars von Teilen (4, 16) aus der Gruppe von Teilen: Eingangsglied (4), Ausgangs glied (8), Sonnenrad (10), Planetenträger (12), Hohlrad (16) und stationäres Stützglied (22), eine Freilaufkupp lung und zwischen den beiden Teilen (810, 22) mindestens eines weiteren Paars von Teilen (10, 22) aus der Gruppe von Teilen: Eingangsglied (4), Ausgangsglied (8), Sonnen rad (10), Planetenträger (12), Hohlrad (16) und Stützglied (22), eine Blockiervorrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiervorrichtung (24) von einer Pumpeneinheit mit zwei relativ zueinander ver drehbaren Pumpenuntereinheiten (60, 62), mit Ansaug mitteln (28, 29) und Ausflußmitteln (30, 32) gebildet ist, wobei die Pumpenuntereinheiten (60, 62) bei Öffnung der Ausflußmittel (30, 32) relativ zueinander verdrehbar sind, d. h. die Blockiervorrichtung (24) gelöst ist, und bei Absperrung der Ausflußmittel (30, 32) zumindest in einer Drehrichtung relativ zueinander unverdrehbar sind, d. h. die Blockiervorrichtung (24) blockiert ist, und wobei in den Ausflußmitteln (30, 32) Absperrmittel (34) vorgesehen sind.

2. Drehmomentübertragungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrmittel (34) in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine oder einer mit der Brennkraftmaschine zusammenhängenden Peripherieeinheit angesteuert sind.

3. Drehmomentübertragungseinheit nach den Ansprüchen 1 oder und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrmittel (34) in Abhängigkeit von der Dreh zahl eines rotierenden Teils (6) der Brennkraftmaschine oder eines rotierenden Teils (4, 12) der Drehmoment übertragungseinheit (2) oder eines rotierenden Teils des Nebenaggregats gesteuert sind.

4. Drehmomentübertragungseinheit nach einem der Ansprüche bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrmittel (34) von einer außerhalb der Drehmoment übertragungseinheit (2) angeordneten Steuereinheit (40) gesteuert sind.

5. Drehmomentübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrmittel (534) von einer innerhalb der Drehmomentüber tragungseinheit (502) untergebrachten Steuereinheit (534) gesteuert sind.

6. Drehmomentübertragungseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb der Dreh momentübertragungseinheit (502) untergebrachte Steuer einheit (534) eine fliehkraftbetätigte Ventilanordnung (553, 555) umfaßt.

7. Drehmomentübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrmittel (34) derart gesteuert sind, daß bei niedrigen Drehzahlen des Eingangsglieds (4) das Verhält nis der Drehzahl des Ausgangsglieds (8) zur Drehzahl des Eingangsglieds (4) einen ersten größeren Wert hat und bei höheren Drehzahlen des Eingangsglieds (4) das Ver hältnis der Drehzahl des Ausgangsglieds (8) zur Dreh zahl des Eingangsglieds (4) einen zweiten kleineren Wert hat.

8. Drehmomentübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrmittel (34) in Abhängigkeit von der Veränderung des Betriebszustands derart gesteuert sind, daß sie bei Veränderung des Betriebszustands in einer ersten Richtung bei einem ersten Betriebszustandswert (n_S0) ansprechen und bei Veränderung des Betriebszustands in einer zweiten Richtung bei einem zweiten Betriebszustandswert (n_Su) ansprechen.

9. Drehmomentübertragungseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrmittel (534) in Abhängigkeit von der Drehzahl eines drehenden Teils (504) derart gesteuert sind, daß sie bei Erhöhung der Drehzahl des drehenden Teils (504) bei einem ersten Drehzahlwert (n_S0) ansprechen und bei Erniedrigung der Drehzahl dieses drehenden Teils (504) bei einem zweiten Drehzahlwert (n_Su) ansprechen, wobei der zweite Dreh zahlwert (n_Su) geringer ist als der erste Drehzahlwert (n_S0).

10. Drehmomentübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verzögerungseinrichtung (48) vorgesehen ist, welche den Anlauf der Drehmomentübertragungseinheit (2) gegenüber dem Anlauf der Brennkraftmaschine verzögert.

11. Drehmomentübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugmittel (28, 29) und die Ausflußmittel (30, 32) der Pumpeneinheit mit einem internen Flüssigkeits vorrat (19) innerhalb der Drehmomentübertragungseinheit (2) verbunden sind, welcher von äußerer Flüssigkeitsver sorgung unabhängig ist.

12. Drehmomentübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugmittel (28, 29) mit einem Flüssigkeitsvorrat (19) derart verbunden sind, daß eine Füllung der Pumpen einheit mit Verzögerung gegenüber dem Anlauf des Ein gangsglieds (4) eintritt.

13. Drehmomentübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugmittel (28, 29) und die Abflußmittel (30, 32) mit einem internen Flüssigkeitsvorrat innerhalb der Drehmomentübertragungseinheit (2) verbunden sind, welcher in einem drehenden Behältnis (18) innerhalb der Dreh momentübertragungseinheit (2) untergebracht ist und bei Erreichen einer vorbestimmten Drehzahl dieses Behält nisses (18) einen Flüssigkeitsring (19) bildet, wobei die Verbindung der Ansaugmittel (28, 29) mit dem Flüssig keitsvorrat erst nach Ausbildung dieses Flüssigkeits rings (19) zustande kommt.

14. Drehmomentübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ausflußmitteln ein Sicherheitsventil (52) ange ordnet ist, welches unabhängig von der Steuerung durch andere Steuermittel bei einer vorbestimmten Maximal drehzahl die Ausflußmittel (30, 32) öffnet.

15. Drehmomentübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrmittel (34) in Abhängigkeit von der Beschleu nigung der Brennkraftmaschine steuerbar sind.

16. Drehmomentübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrmittel (34) in Abhängigkeit vom Ladezustand einer Batterie gesteuert sind, welche durch eine über die Drehmomentübertragungseinheit (2) angetriebene Lichtmaschine geladen wird.

17. Drehmomentübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeneinheit eine Zahnradpumpe (64, 66) ist.

18. Drehmomentübertragungseinheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen einheit eine Innenläuferzahnradpumpe ist, mit einem Pumpengehäuse (60), einem in dem Pumpengehäuse (60) exzentrisch zu der Gehäuseachse drehbar gelagerten innen verzahnten Zahnring (64) und einem zu der Gehäuseachse koaxial um die Zahnradachse umlaufenden außen verzahnten Zahnrad (66), dessen Außenverzahnung sich an der Innen verzahnung des Zahnrings abwälzt.

19. Drehmomentübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangsglied (4) koaxial zu einer Ausgangswelle (6) der Brennkraftmaschine angeordnet ist.

20. Drehmomentübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangsglied (4) gegenüber einer es treibenden Ausgangswelle (6) der Brennkraftmaschine achsparallel versetzt ist und durch Drehmomentübertragungsmittel (72, 74, 76) mit der Ausgangswelle (6) verbunden ist.

21. Drehmomentübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen bezüglich der Brennkraftmaschine stationären Rahmen (82) umfaßt, an welchem eine Mehrzahl von Neben aggregaten (84) angeordnet ist, welche mit dem Aus gangsglied (8) in Antriebsverbindung stehen.

22. Drehmomentübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad (10) durch die Blockiervorrichtung (24) mit dem stationären Stützglied (22) verbunden ist, daß die Ausgangswelle (6) der Brennkraftmaschine mit dem Eingangsglied (4) und dieses mit dem Planetenträger (12) verbunden ist, daß das Hohl rad (16) mit dem Ausgangsglied (8) verbunden ist und daß die Freilaufkupplung (26) zwischen dem Eingangsglied (4) oder dem Planetenträger (12) einerseits und dem Hohlrad (16) andererseits vorgesehen ist, wobei bei blockierter Blockiervorrichtung (24) die Freilauf kupplung (26) ein Schnellerlaufen des Hohlrads (16) gegenüber dem Planetenträger (12) gestattet und bei gelöster Blockiervorrichtung (24) der Planeten träger (12) über die Freilaufkupplung (26) das Hohlrad (16) mitnimmt.

23. Drehmomentübertragungseinheit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Eingangsglied (504) oder auf dem Planetenträger (512) eine fliehkraftgesteuerte Absperrventilanordnung (534) angeordnet ist.

24. Drehmomentübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad (810) ständig drehfest mit dem stationären Stützglied (822) verbunden ist, daß das Eingangsglied (804) mit dem Planetenträger (812) über die Blockier vorrichtung (824) verbunden ist und daß zwischen dem Eingangsglied (804) und dem Hohlrad (816) die Freilauf kupplung (826) vorgesehen ist, wobei bei blockierter Blockiervorrichtung (824) die Freilaufkupplung (826) ein Schnellerlaufen des Hohlrades (816) gegenüber dem Eingangsglied (804) gestattet und bei gelöster Blockier vorrichtung (824) das Eingangsglied (804) über die Freilaufkupplung (826) des Hohlrad (816) mitnimmt.

25. Drehmomentübertragungseinheit nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine flieh kraftgesteuerte Absperrventilanordnung (1034) auf dem Eingangsglied (1004) angeordnet ist.

26. Drehmomentübertragungseinheit nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine flieh kraftgesteuerte Absperrventilanordnung (1134) auf dem Planetenträger (1112) angeordnet ist.

27. Drehmomentübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad (1210) ständig mit dem stationären Stützglied (1222) verbunden ist, daß die Blockier vorrichtung (1224) zwischen dem Hohlrad (1216) und dem Ausgangsglied (1208) vorgesehen ist und daß das Eingangs glied (1204) ständig mit dem Planetenträger (1212) verbunden ist und daß die Freilaufkupplung (1226) zwischen dem Eingangsglied (1204) oder dem Planeten träger (1212) einerseits und dem Ausgangsglied (1208) andererseits vorgesehen ist, wobei bei blockierter Blockiervorrichtung (1224) die Freilaufkupplung (1226) ein Schnellerlaufen des Ausgangsglieds (1208) gegenüber dem Eingangsglied (1204) gestattet und wobei bei gelöster Blockiervorrichtung (1224) das Eingangsglied (1204) über die Freilaufkupplung (1226) das Ausgangs glied (1208) mitnimmt.

28. Drehmomentübertragungseinheit nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß eine flieh kraftgesteuerte Absperrventilanordnung (1334) auf dem Eingangsglied (1304) oder dem Planetenträger (1312) angeordnet ist.

29. Drehmomentübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Freilaufkupplung (1426) zwischen dem Sonnenrad (1410) und dem stationären Stützglied (1422) angeord net ist, daß das Ausgangsglied (1408) ständig mit dem Planetenträger (1412) verbunden ist, daß das Eingangs glied (1404) ständig mit dem Hohlrad (1416) verbunden ist und daß die Blockiervorrichtung (1424) zwischen dem Hohlrad (1416) und dem Eingangsglied (1404) einer seits und dem Planetenträger (1412) und dem Ausgangs glied (1408) andererseits vorgesehen ist, wobei bei blockierter Blockiervorrichtung (1424) die Freilauf kupplung (1426) ein Drehen des Sonnenrads (1410) gegen über dem stationären Stützglied (1422) gestattet und bei gelöster Blockiervorrichtung (1424) das Sonnenrad (1410) an dem stationären Stützglied (1422) über die Freilaufkupplung (1426) abgestützt ist.

30. Drehmomentübertragungseinheit nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die flieh kraftgesteuerte Absperrventilanordnung (1534) an dem Eingangsglied (1504) oder dem Hohlrad (1516) ange ordnet ist.

31. Drehmomentübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsglied (1608) mit dem Sonnenrad (1610) ständig fest verbunden ist, daß die Freilaufkupplung (1626) zwischen dem Sonnenrad (1610) und dem Planeten träger (1612) angeordnet ist, daß das Eingangsglied (1604) ständig mit dem Planetenträger (1612) verbunden ist und daß das Hohlrad (1616) über die Blockiervor richtung (1624) mit dem stationären Stützglied (1622) verbunden ist, wobei bei blockierter Blockiervorrichtung (1624) die Freilaufkupplung (1626) ein Schnellerlaufen des Sonnenrads (1610) gegenüber dem Planetenträger (1612) gestattet und bei gelöster Blockiervorrichtung (1624) der Planetenträger (1612) über die Freilauf kupplung (1626) das Sonnenrad (1610) mitnimmt.

32. Drehmomentübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad (1710) ständig mit dem stationären Stütz glied (1722) fest verbunden ist, daß das Eingangs glied (1704) über eine erste Blockiervorrichtung (1724) mit dem Planetenträger (1712) verbunden ist, daß eine erste Freilaufkupplung (1726) zwischen dem Eingangsglied (1704) und dem Hohlrad (1716) angeordnet ist, daß eine zweite Blockiervorrichtung (1725) zwischen dem Hohlrad (1716) und dem Ausgangsglied (1708) vorgesehen ist und daß eine zweite Freilaufkupplung (1727) zwischen dem Planetenträger (1712) und dem Ausgangsglied (1708) vorgesehen ist, wobei bei Blockierung beider Blockier vorrichtungen (1724, 1725) das Eingangsglied (1704) den Planetenträger (1712) treibt, das Hohlrad (1716) über die zweite Blockiervorrichtung (1725) das Ausgangsglied (1708) treibt, die erste Freilaufkupplung (1726) ein Schnellerlaufen des Hohlrades (1716) gegenüber dem Eingangsglied (1704) gestattet und die zweite Freilauf kupplung (1727) ein Schnellerlaufen des Ausgangsglieds (1708) gegenüber dem Planetenträger (1712) gestattet,
wobei weiter bei Blockierung der zweiten Blockiervor richtung (1725) und Lösung der ersten Blockiervor richtung (1724) das Eingangsglied (1704) über die erste Freilaufkupplung (1726) das Hohlrad (1716) treibt, das Hohlrad (1716) über die zweite Blockiervorrichtung (1725) das Ausgangsglied (1708) treibt und die zweite Freilauf kupplung (1727) ein Schnellerlaufen des Ausgangsglieds (1708) gegenüber dem Planetenträger (1712) gestattet und
wobei bei Lösung beider Blockiervorrichtungen (1724, 1725) das Eingangsglied (1704) über die erste Freilauf kupplung (1726) das Hohlrad (1716) antreibt und der Plane tenträger (1712) über die zweite Freilaufkupplung (1727) das Ausgangsglied (1708) treibt.

33. Drehmomentübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1-21, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem außerhalb eines Brennkraftmaschinengehäuses gelegenen Endabschnitt einer Ausgangswelle (6) der Brennkraftmaschine eine als Eingangsglied (4) der Drehmomentübertragungseinheit (2) wirkende Eingangswelle (4) drehfest gelagert ist, daß diese Eingangswelle (4) benachbart zu ihrem dem Motor gehäuse zugekehrten Ende einen einen Teil des Planeten trägers (12) bildenden Radialflansch (12a) trägt, daß an diesem Radialflansch (12a) auf dessen von dem Motor gehäuse abgelegenen Seite mindestens ein Planetenrad (14) gelagert ist, daß auf der Eingangswelle (4), angrenzend an die brennkraftmaschinenferne Seite des Radialflansches (12a) das Sonnenrad (10) drehbar gelagert ist, daß dieses Sonnenrad (10) mit einer als Pumpenläufer ausgebildeten Pumpenuntereinheit (62) drehfest verbunden ist, welche auf der vom Radialflansch (12a) abgelegenen Seite des Sonnenrads (10) angeordnet ist, daß auf der Eingangswelle (4) in axialer Richtung neben dem Sonnenrad (10) auf dessen von dem Motorgehäuse abgelegenen Seite eine als Pumpen stator ausgebildete weitere Pumpenuntereinheit (60) drehbar gelagert ist, daß dieser Pumpenstator (60) über eine Dreh momentstütze (22) gegen Verdrehung am Gehäuse der Brenn kraftmaschine abgestützt ist, daß auf der Eingangswelle (4) oder dem Planetenradträger (12) im Axialbereich der Pumpenuntereinheit (60) ein als Ausgangsglied (8) dienender Getriebegehäuseteil (18) drehbar gelagert ist, welcher mit dem Hohlrad (16) drehfest verbunden ist, daß zwischen dem Planetenradträger (12) und dem Getriebegehäuseteil (18) die Freilaufkupplung (26) angeordnet ist, daß auf der von dem Motorgehäuse abgelegenen Seite der Gehäuse teillagerung (18a) ein Ringraum (21) für die Ausbildung eines Ölrings (19) innerhalb des Getriebegehäuseteils (18) ausgebildet ist, daß die Ansaugmittel (28, 29) an dem Pumpenstator (60) angeordnet sind und einen in den Ringraum (21) führenden Leitungsabschnitt (29) aufweisen, und daß die Ausflußmittel (30, 32) ebenfalls an dem Pumpenstator (60) angeordnet sind und über einen weiteren Leitungsabschnitt (32, 31) mit dem Ringraum (21) verbunden sind und daß in diesem weiteren Leitungsabschnitt (32, 31) die Absperrmittel (34) angeordnet sind.

34. Drehmomentübertragungseinheit nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenstator (60) ein Pumpengehäuse (60) umfaßt, in welchem ein innenverzahnter Ring (64) exzentrisch bezüglich der Eingangswelle (4) drehbar gelagert ist, daß der Pumpenrotor (62) ein kon zentrisch zur Eingangswelle (4) angeordnetes außen verzahntes Zahnrad (66) umfaßt, und daß dieses außen verzahnte Zahnrad (66) auf dem Fortsatz (9) des Sonnenrads (10) drehfest angeordnet ist.