本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的具有能接通的液力减速器和电机的传动装置以及一种用于运行具有液力减速器和电机的传动装置的方法。
背景技术：
除了车辆的，尤其是商用车的、通常是经受磨损的摩擦制动器的行车制动器以外，还需要附加的降速装置并且由车辆制造商提供。这种形式为减速器和发动机制动器的无磨损式的附加的降速装置可以被用于降低车辆速度并且尤其是在斜坡中使速度也保持恒定。因此，减速器主要使用在商用车中，以便例如在制动时吸收由高的行驶速度所产生的制动动能并转变成热。而且这些减速器例如在斜坡中在长时间连续的下坡行驶的情况下也良好地适用于所需要的持续制动功率。通过使用持续制动器，特别是在较长的下坡行驶时避免了形成机动车的行车制动器的车轮制动器的热超载，并由此提高了行驶安全性。此外，由此显著减少了车轮制动器的磨损部件的、例如制动衬块、制动盘和制动鼓的损耗，并且因此使有关的机动车的维修成本和运营成本下降。
属于减速器的不仅有附加地布置在传动装置上的液力、静液的或者电动力的制动装置，而且还有以“缓速器(Intarder)”的形式设置在传动装置壳体内部的系统。在液力减速器的情况下，流体的流动能量被用于制动。为此，液力减速器具有位于功率流中的转子和与减速器壳体固定连接的定子。转子和定子具有叶片，叶片共同形成环面状的工作腔。在操纵减速器时，将与期望的制动功率相应的流体量，优选是油或水引入到工作腔内，其中，转动的转子携带流体并且将其转送到定子上，在那里流体受到支撑，由此产生对转子轴的制动作用。
还公知有，在车辆中电机除了其作为电动机来驱动车辆的功能以外，该电机还作为发电机用在使车辆降速的功能中，其中，作为对降速附加地可以从车辆的动能产生电能。
在减速器的布置和驱动连接方面，在主减速器与副减速器之间加以区分。在主减速器的情况下，有关的转子直接地或经由传动级与内燃机的驱动轴或者多级切换传动装置的输入轴处于驱动连接中，然而这伴随有减速器的制动力矩依赖于发动机转速和挡位的缺点。与此相反地，有关的转子在副减速器的情况下直接地或经由传动级与多级切换传动装置的输出轴处于驱动连接中，由此使减速器的制动力矩有利地依赖于速度，也就是说，随着机动车的行驶速度的增加而升高。
在当前，从具有转子叶轮和定子叶轮的液力减速器出发，其转子叶轮经由转子轴和加速驱动部，也就是说具有传动提高到更快的传动级，与切换传动装置的输出轴处于驱动连接中。通过加速驱动部，提高了转子叶轮与定子叶轮之间的转速差，从而相对于直接布置在输出轴上地，在制动功率相同的情况下得到了更小尺寸的且更小重量的减速器。此外，由此能够使减速器相对切换传动装置的输出轴轴线平行地布置，由此使输出轴的从动法兰的位置进而使连在多级切换传动装置后面的从动侧的传动系可以相对于没有减速器的传动装置实施方案保持不变。液力减速器的当前的制动力矩除了由在转子叶轮与定子叶轮之间的转速差确定以外，基本上由包围在两个叶轮的工作腔内部的运行介质的填充量来确定。为了切断减速器，运行介质从工作腔被抽出并被储存在储备容器内，该运行介质由于热负载而大多数是指油或水。因此，在减速器被切断时工作腔被填充以空气。为了激活减速器，将与持续制动要求相应量的运行介质从储备容器泵送到减速器的工作腔内，并且在那里在转子叶轮的叶片与定子叶轮的叶片之间翻转。由于此时运行介质由内部摩擦引起变热，所以必须使该运行介质在所配属的冷却回路中被冷却。因为减速器的单独的冷却回路过于昂贵，并且适用于散热器布置的结构空间在机动车的前部区域受到限制，所以液力减速器的运行介质回路通常联接在内燃机的冷却回路上。
然而，液力减速器在切断的状态下也产生了不期望的牵引力矩，该牵引力矩是由减速器的工作腔内部的换气损失和由转子轴轴承的轴承摩擦而引起的，并且该牵引力矩必须通过内燃机的转矩来补偿并因此产生油耗增高的影响。
附加或替选地，转子可以经由切换装置与其驱动器脱离。
由申请人的DE 10 2009 001 149 A1中公知了一种具有液力减速器和能接通的电机的机动车的传动装置。电机联接在副从动轴上的传动装置输出端上，并且除了用于驱动功能以外，还可以用作为附加的制动装置。
技术实现要素：
本发明的任务在于，改进根据现有技术的传动装置并改善对电机和液力减速器的利用。
该任务是通过一种具有权利要求1的特征的传动装置和一种与其有关的用于对具有权利要求X的特征的这种传动装置进行制动的方法来解决。
根据本发明，传动装置配备有电机和液力减速器。液力减速器在此包括转子，该转子能够经由第一切换元件与传动装置的待制动的从动轴连接。通过该切换元件可以在制动运行中接至转子，并且在非制动运行中为了避免损耗功率而与传动装置的被驱动的从动轴脱开。液力减速器的转子还具有第二切换元件，用该第二切换元件能够使液力减速器的转子与电机的转子连接。通过该连接能够实现的是，一方面能够使两个转子共同地用于得到共同的制动力矩，并且另一方面，还能够使两个转子彼此分离。在两个转子脱开的情况下，可以通过电机在由发动机驱动的运行中驱动传动装置的构件，而无需使液力减速器同时产生制动力矩或者至少是损耗力矩。在脱开的情况下，可以同样利用液力减速器来产生制动力矩，而无需在此同时驱动电机。
根据本发明，在传动装置中设置有第三切换元件，使得电机的转子能够实现与传动装置的输入轴的连接。由此能够实现的是，可以建立起用于产生共同的制动力矩的液力减速器和电机这两个元件的组合不仅用于次要地作用到传动装置的从动轴上的制动力矩而且用于主要地作用到传动装置的驱动轴上的制动力矩。为此，为了形成由液力减速器和电机组成的且作用到从动轴上的副减速器，接合第一切换元件和第二切换元件，而为了形成由液力减速器和电机组成的且作用到输入轴上的主减速器，接合第二切换元件和第三切换元件。
在有利的设计方案中，在接合第二切换元件时通过电机驱动液力减速器的转子。由此可以使电机在第一切换元件的构件上达到转速相等。液力减速器的转子可以通过电机被加速，从而使在第一切换元件的与液力减速器的转子连接的构件上存在的转速与在第一切换元件的与传动装置的从动轴连接的构件上存在的转速相同。由此可以简单地、低噪地且没有附加的同步化辅助器件地接合第一切换元件。
在另外的有利的设计方案中，液力减速器被设置成用于得到作用到传动装置上的制动力矩，而电机被转换成非设置用于得到作用在传动装置上的制动力矩的功能。这具有的优点是，通过切换元件的布置可以使电机至少短暂地从产生制动力矩中解放出来，并且在制动运行中仍仅由液力减速器产生制动力矩。在这些时间间隔中，能够用电机来满足例如同步化任务或者例如即使在内燃机被关断的车辆的滑行之后也能够启动内燃机。电机可以有利地通过如下方式被用于提高机动车的行驶动力，即，在起动和加速过程中通过电机的发动机运行来支持内燃机。
特别有利地，电机设置在传动装置的输入端上，并且电机的转子以能转动的方式布置在传动装置的输入轴上。这例如可以在与传动装置连接的模块中实现或直接在传动装置的内部实现。在该范围中，电机由于现有的结构空间也能够被设计得更大，从而使电机能够在液力减速器在从动轴上转速一致化时当液力减速器被部分填充或者完全被填充时仍对液力减速器加速。这将能够实现的是，使液力减速器在非制动运行中无需再被排空。这样设计的传动装置优选布置在车辆的传动系中。
所基于的任务还通过一种用于对配设有液力减速器和电机的传动装置进行制动的方法来解决。根据本发明，在该方法中，为了形成作用到传动装置的输入轴上的主减速器，将液力减速器的转子和电机的转子与输入轴连接起来。根据该方法还能实现的是，为了形成作用到传动装置的从动轴上的副减速器，将液力减速器的转子和电机的转子与从动轴连接起来。
在方法的有利的设计方案中，在制动运行中，电机至少短暂地作为发动机来运行。为此，将电机的转子和液力减速器的转子连接起来，以便实现液力减速器的转子和从动轴的待连接部分处的转速相等。在转速相等时将液力减速器的转子和从动轴连接起来。
本方法的另外的实施方式表明的是，在制动运行中，至少暂时断开电机的转子与液力减速器的转子之间的连接。这种情况在液力减速器的转子与从动轴之间实现连接时发生。电机则在传动装置中在制动运行期间被用于由发动机驱动地对传动装置的另外的、不参与产生制动力矩的构件进行驱动。当在电机的转子与液力减速器的转子之间的连接在制动运行中保持接合时，电机作为发电机运行。
当在制动运行中电机作为发电机运行时，在此被回收的电能有利地被用于给电储能器充电和/或被用于直接驱动内燃机的电辅助机组和/或被用于给机动车的耗电装置直接供电。
在制动运行中，在对两种持续制动进行驱控时设置的是，在存在有用于产生基本负载制动力矩的制动要求的情况下，首先激活电机的发电机运行，并且液力减速器仅在根据需要时被接通用来产生峰值负载制动力矩。
然而，对两种持续制动的驱控也可以以如下方式进行，即，在存在有制动要求时，在串行激活液力减速器和电机的情况下，按顺序对电机和减速器进行激活，或者在同时激活的情况下，对在电机与液力减速器之间的制动力矩进行分配，这依赖于电储能器的充电状态以及由液力减速器使用的冷却回路的吸热能力。
附图说明
结合附图详细阐述本发明。
图1以示意性的视图示出未详细示出的车辆的传动系。
具体实施方式
唯一的图1以示意性的视图示出了未详细示出的车辆的传动系2，该传动系2包括通常构造为内燃机的驱动发动机4以及传动装置6和与车轮8连接的万向节轴10。在驱动发动机与传动装置6之间可以设置有这里未示出的摩擦离合器，在未以其它方式实现车辆的起动功能以及未以其它方式实现在传动装置内的切换过程中的支持的传动装置中，该摩擦离合器用于执行这些功能。朝传动装置6内导入输入轴12，在该输入轴12上抗相对转动地(drehfest)布置有切换元件14的至少一个构件。以空心轴的形式围绕输入轴12地设置有转子轴16，该转子轴在传动装置6的输入端包围输入轴12。在转子轴16上布置有电机20的转子18。转子18与电机20的定子22共同作用用来在充分利用输送给电机20的电能的情况下产生驱动力矩，或者用于在同时产生制动力矩的情况下产生电能，其中，在此，电机20被机械驱动。所产生的电能能够被储存在这里未示出的储能器中。
同样在转子轴16上抗相对转动地布置有固定齿轮24，该固定齿轮24与在平行于输入轴12的轴28上的另外的固定齿轮26啮合。转子轴16进而是电机20的转子18可以经由切换元件14与输入轴12抗相对转动地连接或者与该输入轴松开。当接合切换元件14时，驱动发动机4可以以驱动的方式作用到电机20上，并且电机20可以作为用于产生电能的发电机起作用。但是当接合切换元件14时，电机20还可以以驱动的方式作用到驱动发动机4上并且例如启动该驱动发动机4。
此外，平行的轴28还承载另外的切换元件30的一部分，该切换元件可以使轴28与另外的转子轴32连接或者使两个轴28和32彼此分离。在转子轴32上固定有液力减速器36的转子34。除了转子34以外，液力减速器36还具有定子38，其中，以公知的方式可以将液力减速器36的运行介质引入到转子34与定子38之间的工作腔中，由此对转子34进而是转子轴32进行制动。
另外的切换元件40的一部分同样布置在转子轴32上。切换元件40可以使转子轴32与齿轮42连接，该齿轮作为空套齿轮以能转动的方式布置在转子轴32上。齿轮42与在传动装置6的从动轴46上的齿轮44啮合，其中，两个齿轮42和44共同形成加速驱动级用来在接合切换元件40时使转子轴32的转速相对于从动轴46的转速提高。
在输入轴12与从动轴46之间的传动装置6的另外的结构对本发明来说无关紧要，因此仅作为未经限定的齿轮机构48来示出。
图1中所示的本发明的传动装置6可以将两个设置在其内的且分别产生制动力矩的装置，即液力减速器36和作为发电机运行的电机20共同地设置成一方面用于形成作用到从动轴46上的副减速器或者另一方面用于形成作用到输入轴12上的主减速器。
为了形成副减速器，首先接合切换元件30，并且通过电机20经由转子轴16、齿轮24和26以及轴28来驱动液力减速器的转子轴32。由于电机20在传动装置输入端上具有较大的结构空间可供使用，所以在此也可以设置功率强劲的电机，该电机也能够使转子34在液力减速器36的已经被部分填充或完全填充的工作腔内进行加速。当不仅在转子轴32上而且在齿轮42上都得到了切换元件的构件之间的转速相等时，可以接合切换元件40。液力减速器36现在经由由齿轮42和44组成的加速驱动级来作用到从动轴46上，并可以当在工作腔内充入了运行介质时对该从动轴进行制动。
如果要断开切换元件30，则液力减速器36可以独自作为副减速器作用到从动轴46上。然而，当接合切换元件30时，电机20可以作为发电机运行，并且与液力减速器36一起作为共同的副减速器起作用。
为了形成主减速器，接合切换元件30。由此，电机20经由转子轴16、齿轮24和26以及轴28与液力减速器的转子轴32连接。附加地，接合切换元件14并使转子轴16与输入轴12连接。为了在接合切换元件14之前在转子轴16与输入轴12之间得到转速相等，转子轴16可以由电机20驱动。在接合切换元件14之后，电机20作为发电机运行。液力减速器36现在经由转子轴32、轴28、由齿轮26和24组成的齿轮级以及转子轴16作用到输入轴12上，并当在工作腔内充入了运行介质时可以与作为发电机起作用的电机20一起对该输入轴进行制动。
如果要断开切换元件30，则电机可以独自作为主减速器作用到输入轴12上。然而，当接合切换元件30时，作为发电机运行的电机20和液力减速器36一起作为共同的主减速器起作用。
附图标记列表
2 传动系
4 驱动发动机
6 传动装置
8 车轮
10 万向节轴
12 输入轴
14 切换元件
16 转子轴
18 转子
20 电机
22 定子
24 固定齿轮
26 固定齿轮
28 轴
30 切换元件
32 转子轴
34 转子
36 液力减速器
38 定子
40 切换元件
42 齿轮
44 齿轮
46 从动轴
48 齿轮机构