DE102018220895A1

DE102018220895A1 - Drive arrangement for a vehicle with two equivalent directions of travel and method

Info

Publication number: DE102018220895A1
Application number: DE102018220895.6A
Authority: DE
Inventors: Simon Probst; Martin Städele
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-12-04
Filing date: 2018-12-04
Publication date: 2020-06-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung (1) für ein Fahrzeug mit zwei gleichwertigen Fahrtrichtungen. Die Antriebsanordnung (1) umfasst ein Wechselgetriebe (2) zur Bereitstellung verschiedener Übersetzungsverhältnisse und eine Wendegetriebestufe (3) zur Drehrichtungsumkehr. Die Wendegetriebestufe (3) umfasst eine Eingangswelle (4), ein Wendeplanetenradsatz (IV) und eine Abtriebswelle (6).Die Wendegetriebestufe (3) weist eine Bremse (H) auf, mit der ein Planetenträger (8) des Wendeplanetenradsatzes (IV) gegenüber einem Getriebegehäuse (11) feststellbar ist. Ferner weist die Wendegetriebestufe (3) eine schaltbare Kupplung (G) auf, die den Wendeplanetenradsatz (IV) im geschlossenen Zustand blockiert, sodass die Abtriebswelle (6) mit derselben Drehzahl und in derselben Drehrichtung umläuft wie die Eingangswelle (4).Des Weiteren wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit zwei gleichwertigen Fahrtrichtungen angegeben.The invention relates to a drive arrangement (1) for a vehicle with two equivalent directions of travel. The drive arrangement (1) comprises a change gear (2) for providing different transmission ratios and a reversing gear stage (3) for reversing the direction of rotation. The reversing gear stage (3) comprises an input shaft (4), a turning planetary gear set (IV) and an output shaft (6). The reversing gear stage (3) has a brake (H) with which a planet carrier (8) of the reversing planetary gear set (IV) faces a gear housing (11) can be determined. Furthermore, the reversing gear stage (3) has a switchable clutch (G) which blocks the reversing planetary gear set (IV) in the closed state, so that the output shaft (6) rotates at the same speed and in the same direction of rotation as the input shaft (4) specified a method for operating a vehicle with two equivalent directions of travel.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Fahrzeug mit zwei gleichwertigen Fahrtrichtungen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit zwei gleichwertigen Fahrtrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 18.The invention relates to a drive arrangement for a vehicle with two equivalent directions of travel according to the preamble of claim 1 and a method for operating a vehicle with two equivalent directions of travel according to the preamble of claim 18.

Insbesondere Schienenfahrzeuge weisen häufig zwei gleichwertige Fahrtrichtungen auf. Das heißt, dass sie in einer ersten Fahrtrichtung in den gleichen Geschwindigkeitsbereichen bzw. Gängen betrieben werden können wie in einer dazu entgegengesetzten zweiten Fahrtrichtung. Die erste Fahrtrichtung und die zweite Fahrrichtung können auch als Vorwärtsfahrtrichtung und Rückwärtsfahrtrichtung bezeichnet werden. Die zwei gleichwertigen Fahrtrichtungen werden beispielsweise dadurch bewirkt, dass im Antriebstrang zwischen einem Wechselgetriebe und einem Radsatzgetriebe ein Wendegetriebe oder eine Wendegetriebestufe angeordnet wird. Durch die im Wendegetriebe bewirkte Drehrichtungsumkehr können alle von dem Wechselgetriebe bereitgestellten Gänge in beiden Fahrtrichtungen genutzt werden.Rail vehicles in particular often have two equivalent directions of travel. This means that they can be operated in a first direction of travel in the same speed ranges or gears as in an opposite second direction of travel. The first direction of travel and the second direction of travel can also be referred to as the forward direction and the reverse direction. The two equivalent directions of travel are caused, for example, by arranging a reversing gear or a reversing gear stage in the drive train between a change gear and a wheelset gear. Due to the reversal of the direction of rotation caused in the reversing gear, all gears provided by the change gear can be used in both directions of travel.

In der EP 2 098 432 A1 ist ein Antriebsstrang für ein Schienenfahrzeug mit zwei gleichwertigen Fahrtrichtungen beschrieben. Als Teil des Antriebsstrangs ist eine Anordnung mit einem separaten Umkehrgetriebe beschrieben, welches mit einem Wechselgetriebe an einem gemeinsamen Rahmen des Fahrzeugs aufgehängt ist. Das dort beschriebene Umkehrgetriebe dient der Drehrichtungsumkehr und damit der Bereitstellung zweier gleichwertiger Fahrtrichtungen. Solche Getriebe werden auch Wendegetriebe genannt. Zum Umkehren der Drehrichtung umfasst das Umkehrgetriebe eine formschlüssige Schalteinrichtung, die eine erste Schaltstellung für eine erste Fahrtrichtung, eine zweite Schaltstellung für eine zweite Fahrtrichtung und eine dritte Schaltstellung, nämlich eine Neutralstellung aufweist. In der Neutralstellung ist die mechanische Triebverbindung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle des Umkehrgetriebes unterbrochen.In the EP 2 098 432 A1 describes a drive train for a rail vehicle with two equivalent directions of travel. As part of the drive train, an arrangement is described with a separate reversing gear, which is suspended with a change gear on a common frame of the vehicle. The reverse gear described there serves to reverse the direction of rotation and thus to provide two equivalent directions of travel. Such transmissions are also called reversing transmissions. To reverse the direction of rotation, the reversing gear comprises a positive shifting device which has a first shift position for a first direction of travel, a second shift position for a second direction of travel and a third shift position, namely a neutral position. In the neutral position, the mechanical drive connection between the input shaft and the output shaft of the reversing gear is interrupted.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Antriebsanordnung für ein Fahrzeug mit zwei gleichwertigen Fahrtrichtungen bereitzustellen. Ferner soll ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs zwei gleichwertigen Fahrtrichtungen angegeben werden.It is the object of the present invention to provide an improved drive arrangement for a vehicle with two equivalent directions of travel. Furthermore, a method for operating a vehicle with two equivalent directions of travel is to be specified.

Diese Aufgaben werden gelöst durch eine Antriebsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 18. Vorteilhafte Ausführungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.These objects are achieved by a drive arrangement with the features of claim 1 and by a method with the features of claim 18. Advantageous embodiments are specified in the respective dependent claims.

Demnach wird eine Antriebsanordnung für ein Fahrzeug mit zwei gleichwertigen Fahrtrichtungen beansprucht, die ein Wechselgetriebe zur Bereitstellung verschiedener Übersetzungsverhältnisse und eine im Leistungsfluss vor oder nach dem Wechselgetriebe angeordnete Wendegetriebestufe zur Drehrichtungsumkehr umfasst. Dabei umfasst die Wendegetriebestufe eine Eingangswelle, ein Wendeplanetenradsatz und eine Abtriebswelle. Der Wendeplanetenradsatz weist ein Sonnenrad und einen Planetenträger mit mehreren rotierbar darauf gelagerten Planetenrädern auf. Die Wendegetriebestufe weist ferner eine Bremse und eine schaltbare Kupplung auf. Die Wendegetriebestufe weist also zwei Schaltelemente auf, nämlich die schaltbare Kupplung und die Bremse, welche unabhängig voneinander betätigt werden können und die getrennt voneinander angeordnet sein können.Accordingly, a drive arrangement for a vehicle with two equivalent directions of travel is claimed, which comprises a change gear for providing different transmission ratios and a reversing gear stage arranged in the power flow before or after the change gear for reversing the direction of rotation. The reversing gear stage includes an input shaft, a reversing planetary gear set and an output shaft. The reversible planetary gear set has a sun gear and a planet carrier with a plurality of planet gears rotatably mounted thereon. The reverse gear stage also has a brake and a switchable clutch. The reversing gear stage thus has two switching elements, namely the switchable clutch and the brake, which can be actuated independently of one another and which can be arranged separately from one another.

Mit der Bremse ist der Planetenträger gegenüber einem Getriebegehäuse feststellbar. Feststellbar bedeutet, dass der Planetenträger bei geschlossener Bremse verdrehfest mit dem Getriebegehäuse verbunden ist, während er bei geöffneter Bremse rotierbar in dem Getriebegehäuse gelagert ist. Die schaltbare Kupplung ist so angeordnet, dass die Antriebsdrehbewegung bei geschlossener schaltbarer Kupplung direkt von der Eingangswelle auf die Abtriebswelle übertragen wird, weil der Wendeplanetenradsatz verblockt bzw. blockiert ist. Mit anderen Worten ist in dem Wendeplanetenradsatz ein Direktgang eingelegt, wenn die schaltbare Kupplung geschlossen, das heißt eingekuppelt ist. Im geschlossenen Zustand der schaltbaren Kupplung läuft daher die Abtriebswelle mit derselben Drehzahl und in derselben Drehrichtung um wie die Eingangswelle. Dazu verbindet die schaltbare Kupplung zwei Elemente des Wendeplanetenradsatzes verdrehfest miteinander, wenn sie geschlossen ist. Ist dagegen die schaltbare Kupplung geöffnet und die Bremse geschlossen, so wird die Antriebsdrehbewegung von der Eingangswelle über das Sonnenrad und die rotierenden Planetenräder beispielsweise auf ein Hohlrad übertragen. Dabei wird die Drehrichtung umgekehrt. Das Hohlrad kann vorteilhaft starr mit der Abtriebswelle verbunden sein. Sind die Bremse und die schaltbare Kupplung geöffnet, so ist eine Neutralstellung eingelegt, in der der Antriebsstrang unterbrochen ist und kein Drehmoment über die Wendegetriebestufe übertragbar ist. Die Neutralstellung kann beispielsweise zum Segeln oder Abschleppen des Fahrzeugs genutzt werden.With the brake, the planet carrier can be locked in relation to a gearbox. Ascertainable means that the planet carrier is connected to the gear housing in a rotationally fixed manner when the brake is closed, while it is rotatably mounted in the gear housing when the brake is open. The switchable clutch is arranged so that the drive rotary motion is transmitted directly from the input shaft to the output shaft when the switchable clutch is closed, because the reversible planetary gear set is blocked or blocked. In other words, a direct gear is engaged in the reversing planetary gear set when the switchable clutch is closed, that is to say engaged. In the closed state of the switchable clutch, the output shaft therefore rotates at the same speed and in the same direction of rotation as the input shaft. For this purpose, the switchable coupling rotatably connects two elements of the reversing planetary gear set when it is closed. If, on the other hand, the switchable clutch is open and the brake is closed, the drive rotary motion is transmitted from the input shaft via the sun gear and the rotating planet gears to a ring gear, for example. The direction of rotation is reversed. The ring gear can advantageously be rigidly connected to the output shaft. If the brake and the switchable clutch are released, a neutral position is engaged, in which the drive train is interrupted and no torque can be transmitted via the reverse gear stage. The neutral position can be used, for example, for sailing or towing the vehicle.

In dem Wechselgetriebe können verschiedene Drehzahlübersetzungen bzw. Gänge geschaltet werden. Das Wechselgetriebe kann beispielsweise als Automatgetriebe mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler und mehreren Planetenradsätzen zur Bereitstellung mehrerer Gänge, das heißt mehrerer Übersetzungsverhältnisse, ausgeführt sein. Zur Bereitstellung der verschiedenen Übersetzungsverhältnisse können einzelne Elemente der Planetenradsätze mithilfe von Lastschaltelementen miteinander verbunden oder getrennt werden. Als Lastschaltelemente können reibschlüssige Kupplungen und Bremsen eingesetzt werden, insbesondere in Form von Lamellenkupplungen bzw. Lamellenbremsen. Ein solches Getriebe wird auch häufig bei Stadtbussen eingesetzt und verwendet zum Anfahren den hydrodynamischen Drehmomentwandler.Different speed ratios or gears can be switched in the change gearbox. The change gearbox can, for example, be an automatic transmission with a hydrodynamic torque converter and several planetary gear sets for the provision of several gears, that is to say several gear ratios. be executed. To provide the different transmission ratios, individual elements of the planetary gear sets can be connected or separated with the aid of load switching elements. Frictional clutches and brakes can be used as load switching elements, in particular in the form of multi-plate clutches or multi-plate brakes. Such a transmission is also often used on city buses and uses the hydrodynamic torque converter to start.

Die Antriebsanordnung ist Teil eines gesamten Antriebsstranges. Eine Wechselgetriebeeingangswelle kann mit einer Motorwelle eines Antriebsmotors des Antriebsstrangs verbunden werden. Die Motorwelle des Hauptantriebsmotors überträgt im Betrieb eine Antriebsleistung in Form von Drehmoment und Drehbewegung auf die Wechselgetriebeeingangswelle. Der Hauptantriebsmotor kann als Verbrennungsmotor, insbesondere als Dieselmotor ausgebildet sein. Die Wechselgetriebeeingangswelle leitet die Antriebsleistung in das Wechselgetriebe ein, wo mithilfe von zumindest einem Lastschaltelement jeweils ein ausgewählter Gang einstellbar ist. Mit Lastschaltelementen können Schaltungen ohne Zugkraftunterbrechung durchgeführt werden.The drive arrangement is part of an entire drive train. An automatic transmission input shaft can be connected to a motor shaft of a drive motor of the drive train. The motor shaft of the main drive motor transmits drive power in the form of torque and rotary movement to the gearbox input shaft during operation. The main drive motor can be designed as an internal combustion engine, in particular as a diesel engine. The gearbox input shaft introduces the drive power into the gearbox, where a selected gear can be set with the help of at least one power shift element. With load switching elements, switching can be carried out without interrupting the tractive force.

Eine besonders kompakte Anordnung ergibt sich, wenn der Wendeplanetenradsatz in radialer Richtung zumindest teilweise innerhalb der Bremse angeordnet ist. Mit anderen Worten ist die Bremse so angeordnet, dass sich ihre axialen Abmessungen mit den axialen Abmessungen des Wendeplanetenradsatzes überdecken oder zumindest überlappen. Dadurch kann der benötigte axiale Bauraum verkürzt werden. Die Richtungsangaben axial und radial beziehen sich auf eine Mittelachse, die im Folgenden noch näher erläutert wird.A particularly compact arrangement results if the turning planetary gear set is at least partially arranged in the radial direction within the brake. In other words, the brake is arranged so that its axial dimensions overlap or at least overlap with the axial dimensions of the reversible planetary gear set. As a result, the required axial installation space can be shortened. The axial and radial directions relate to a central axis, which is explained in more detail below.

Die Bremse kann in alternativen Ausführungsformen der Erfindung entweder als formschlüssige oder als reibschlüssige Bremse ausgeführt sein. Eine formschlüssige Bremse kann kompakter gebaut werden um die gleiche Leistung zu übertragen wie eine reibschlüssige Bremse. Daher kann eine formschlüssige Bremse vorteilhaft bei Anwendungen eingesetzt werden, bei denen ein geringer Platzbedarf eine primäre Anforderung ist.In alternative embodiments of the invention, the brake can be designed either as a form-fitting or as a friction-type brake. A positive brake can be built more compact to transmit the same power as a friction brake. A positive-locking brake can therefore be used advantageously in applications in which a small space requirement is a primary requirement.

Eine reibschlüssige Bremse erfordert weniger exakt gesteuerte Synchronsierungen beim Schließen der Bremse und eignet sich als Lastschaltelement. Ein Bremsvorgang einer reibschlüssigen Bremse erfordert daher weniger Steuerungsaufwand und kann schneller abgeschlossen werden als bei einer formschlüssigen Bremse, die zunächst synchronisiert und dann geschlossen wird. So kann mit dem Schließen einer reibschlüssigen Bremse beim Reversieren in die zweite Fahrtrichtung bereits begonnen werden, während das Fahrzeug noch in die erste Fahrtrichtung rollt. Eine reibschlüssige Bremse kann insbesondere als Lamellenbremse ausgeführt sein wie sie in großem Umfang in Automatgetrieben von Fahrzeugen eingesetzt werden. Die Bremse kann mittels eines ersten Druckzylinders betätigt werden. Zur Betätigung von formschlüssigen und reibschlüssigen Bremsen haben sich beispielsweise pneumatische oder hydraulische Druckzylinder bewährt als zuverlässige und langlebige Aktuatoren.A friction brake requires less precisely controlled synchronization when the brake is closed and is suitable as a load switching element. Braking a friction brake therefore requires less control effort and can be completed faster than a positive brake that is first synchronized and then closed. This means that you can start to apply a friction brake when reversing in the second direction of travel while the vehicle is still rolling in the first direction of travel. A frictional brake can be designed, in particular, as a multi-disc brake, as is widely used in automatic transmissions of vehicles. The brake can be actuated by means of a first pressure cylinder. Pneumatic or hydraulic pressure cylinders, for example, have proven themselves as reliable and durable actuators for actuating positive and frictional brakes.

Auch die schaltbare Kupplung kann formschlüssig oder reibschlüssig ausgeführt sein, mit den jeweils gleichen Vorteilen wie sie oben zu der formschlüssigen bzw. reibschlüssigen Bremse erwähnt sind. Vorzugsweise weist die schaltbare Kupplung dabei nur eine erste Schaltstellung und eine zweite Schaltstellung auf, ohne eine Zwischenschaltstellung, wodurch sie einfach ansteuerbar ist. Zur Betätigung der schaltbaren Kupplung kann ein zweiter Druckzylinder vorgesehen sein. Gemäß einer Ausführungsform kann die schaltbare Kupplung formschlüssig ausgeführt sein und eine Schiebemuffe umfassen, die zur Kupplungsbetätigung mittels des zweiten Druckzylinders axial verschiebbar ist. Dabei kann der zweite Druckzylinder als Zweistellungszylinder ausgeführt sein. Ein Zweistellungszylinder ist gegenüber einem Dreistellungszylinder kompakter aufgebaut und einfacher ansteuerbar.The switchable clutch can also be designed to be positive or frictional, with the same advantages as those mentioned above for the positive or frictional brake. The switchable clutch preferably has only a first switching position and a second switching position, without an intermediate switching position, as a result of which it can be controlled easily. A second pressure cylinder can be provided to actuate the switchable clutch. According to one embodiment, the switchable clutch can be designed in a form-fitting manner and comprise a sliding sleeve which can be axially displaced by means of the second pressure cylinder for actuating the clutch. The second pressure cylinder can be designed as a two-position cylinder. A two-position cylinder is more compact than a three-position cylinder and is easier to control.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Bremse und die schaltbare Kupplung reibschlüssig ausgeführt sind, beispielsweise in Lamellenbauweise. Dadurch ist es möglich, die Bremse und die schaltbare Kupplung zum Reversieren in die zweite Fahrtrichtung bereits auf die für die zweite Fahrtrichtung erforderlichen Schaltstellungen umzuschalten, während das Fahrzeug noch in die erste Fahrtrichtung rollt und umgekehrt. Wenn die reibschlüssige Bremse und die reibschlüssige schaltbare Kupplung als druckbetätigte Schaltelemente ausgeführt sind, dann ist bei einem Energieausfall im Betätigungssystem eine aktive Rückstellung in einen Neutralzustand nicht erforderlich, weil reibschlüssigen Schaltelemente die jeweilige Verbindung bei Ausfall der Betätigungsenergie selbständig entkoppeln. So kann beispielsweise auf Rückstellfedern verzichtet werden, wie sie bei formschlüssigen Schaltelementen erforderlich wären. Ferner können die reibschlüssigen Schaltelemente als Rutschkupplung fungieren und ein maximal übertragbares Drehmoment gezielt begrenzen. Beispielsweise kann der Antriebsstrang vor Überlastung geschützt werden, wenn die Bremse reibschlüssig ausgeführt und so eingestellt ist, dass sie ab einem vorbestimmten maximalen Drehmoment durchrutscht.In another embodiment of the invention it can be provided that the brake and the switchable clutch are designed to be frictionally engaged, for example in a multi-plate design. This makes it possible to switch the brake and the switchable clutch for reversing in the second direction of travel to the switch positions required for the second direction of travel while the vehicle is still rolling in the first direction of travel and vice versa. If the frictional brake and the frictional switchable clutch are designed as pressure-actuated switching elements, then an active reset to a neutral state is not necessary in the event of a power failure in the actuation system, because frictional switching elements automatically decouple the respective connection if the actuation energy fails. For example, return springs can be dispensed with, as would be required with positive-locking switching elements. Furthermore, the frictional shift elements can act as a slip clutch and limit a maximum transferable torque. For example, the drive train can be protected against overload if the brake is designed to be frictionally engaged and set so that it slips from a predetermined maximum torque.

Wie oben bereits erläutert können mithilfe der schaltbaren Kupplung zwei Elemente des Wendeplanetenradsatzes verdrehfest miteinander verbunden werden, um eine direkte Verbindung bzw. eine 1:1-Übersetzung bei blockiertem Wendeplanetenradsatz zu erreichen. Dabei sind mehrere alternative Positionierungen der schaltbaren Kupplung in der Wendegetriebestufe möglich. Beispielsweise kann die schaltbare Kupplung zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle angeordnet sein, sodass die Eingangswelle mittels der schaltbaren Kupplung verdrehfest mit der Abtriebswelle verbindbar ist. Mittels der schaltbaren Kupplung kann die Eingangswelle somit wahlweise unmittelbar mit der Abtriebswelle verdrehfest verbunden oder von ihr getrennt werden.As already explained above, two elements of the Reversible planetary gear set are connected to one another in a torsion-proof manner in order to achieve a direct connection or a 1: 1 ratio when the reversible planetary gear set is blocked. Several alternative positions of the switchable clutch are possible in the reverse gear stage. For example, the switchable clutch can be arranged between the input shaft and the output shaft, so that the input shaft can be connected in a rotationally fixed manner to the output shaft by means of the switchable clutch. By means of the switchable coupling, the input shaft can thus either be directly connected to the output shaft in a rotationally fixed manner or be separated from it.

Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die schaltbare Kupplung zwischen der Eingangswelle und dem Planetenträger angeordnet, sodass die Eingangswelle mittels der schaltbaren Kupplung verdrehfest mit dem Planetenträger verbindbar ist. Mit der schaltbaren Kupplung können somit die Eingangswelle und der Planetenträger verdrehfest miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden. Bei verdrehfester Verbindung zwischen Eingangswelle und Planetenträger ist die Wendegetriebestufe bzw. der Wendeplanetenradsatz verblockt und rotiert als Ganzes mit der Drehzahl der Eingangswelle.According to another embodiment, the switchable clutch is arranged between the input shaft and the planet carrier, so that the input shaft can be connected in a rotationally fixed manner to the planet carrier by means of the switchable clutch. With the switchable clutch, the input shaft and the planet carrier can thus be connected to one another in a rotationally fixed manner or separated from one another. If the connection between the input shaft and the planet carrier is twist-proof, the reversing gear stage or the reversing planetary gear set is blocked and rotates as a whole at the speed of the input shaft.

Die Eingangswelle der Wendegetriebestufe ist vorzugsweise verdrehfest mit dem Sonnenrad des Wendeplanetenradsatzes verbunden oder einstückig mit dem Sonnenrad hergestellt worden. Diese unmittelbare Verbindung der Eingangswelle mit dem Sonnenrad dient dem kompakten Aufbau der Antriebsanordnung.The input shaft of the reversing gear stage is preferably connected to the sun gear of the reversing planetary gear set in a rotationally fixed manner or has been produced in one piece with the sun gear. This direct connection of the input shaft to the sun gear serves to compactly design the drive arrangement.

Abtriebsseitig weist der Wendeplanetenradsatz bevorzugt ein Hohlrad auf, welches permanent verdrehfest mit der Abtriebswelle der Wendegetriebestufe verbunden ist. Alternativ zu dem Hohlrad kann der Wendeplanetenradsatz ein weiteres Sonnenrad aufweisen, das permanent verdrehfest mit der Abtriebswelle verbunden ist. In diesem Fall umfasst der Wendeplanetenradsatz also ein Sonnenrad, den Planetenträger mit darauf gelagerten Planetenrädern und ein weiteres Sonnenrad. Das weitere Sonnenrad ist dabei axial versetzt zu dem erstgenannten Sonnenrad angeordnet und dient als Abtriebselement des Wendeplanetenradsatzes.On the output side, the reversible planetary gear set preferably has a ring gear which is permanently non-rotatably connected to the output shaft of the reversing gear stage. As an alternative to the ring gear, the reversible planetary gear set can have a further sun gear which is permanently connected to the output shaft in a rotationally fixed manner. In this case, the reversing planetary gear set thus comprises a sun gear, the planet carrier with planet gears mounted thereon and a further sun gear. The further sun gear is axially offset from the first-mentioned sun gear and serves as an output element of the turning planetary gear set.

Vorzugsweise sind die Planetenräder als Stufenplanetenräder ausgebildet, sodass jeweils eine erste Verzahnung mit dem Sonnenrad und eine zweite Verzahnung mit dem Hohlrad im Eingriff sind. Ein Stufenplanet ist Planetenrad mit zwei axial nebeneinander angeordneten Verzahnungen unterschiedlicher Zähnezahl. Durch eine gezielte Auswahl der Zähnezahlen beider Verzahnungen lässt sich eine gewünschte Übersetzung in der Wendegetriebestufe erzielen. Beispielsweise können die Zähnezahlen so gewählt werden, dass bei einer Drehmomentübertragung über die Planetenräder in der Wendegetriebestufe dieselbe Übersetzung ergibt, als wenn der Drehmomentfluss bei geschlossener schaltbarer Kupplung direkt von der Eingangswelle auf die Abtriebswelle geleitet wird. Das bedeutet, dass die Drehzahl in beiden Fahrtrichtungen gleich groß ist. In der Wendegetriebestufe wird dann lediglich die Drehrichtung umgekehrt, sodass das Fahrzeug in beiden Fahrtrichtungen in genau den gleichen Geschwindigkeitsbereichen betreibbar ist und zwei gleichwertige Fahrtrichtungen vorhanden sind.The planet gears are preferably designed as stepped planet gears, so that in each case a first toothing meshes with the sun gear and a second toothing with the ring gear. A stepped planet is a planetary gear with two teeth of different teeth arranged axially next to each other. Through a targeted selection of the number of teeth of both gears, a desired gear ratio can be achieved in the reverse gear stage. For example, the number of teeth can be selected so that when the torque is transmitted via the planetary gears in the reverse gear stage, the transmission ratio is the same as when the torque flow is conducted directly from the input shaft to the output shaft when the clutch is engaged. This means that the speed is the same in both directions. In the reverse gear stage, only the direction of rotation is then reversed, so that the vehicle can be operated in exactly the same speed ranges in both directions of travel and there are two equivalent directions of travel.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Antriebsanordnung eine Steuereinrichtung umfassen, die dazu eingerichtet ist, die Schaltelemente der Antriebsanordnung zu steuern. Unter Schaltelementen werden insbesondere schaltbare Kupplungen, Bremsen und Lastschaltelemente verstanden. Die Steuereinrichtung ist demnach dazu eingerichtet, die Betätigung der schaltbaren Kupplung und der Bremse zu steuern. Die Steuereinrichtung ist demnach auch dazu eingerichtet sowohl den genannten ersten Druckzylinder, als auch den genannten zweiten Druckzylinder zu steuern. Das Wechselgetriebe kann zur Bereitstellung verschiedener Übersetzungsverhältnisse mehrere Lastschaltelemente in Form von Lamellenbremsen und Lamellenkupplungen aufweisen. Gemäß einer Ausführung der Erfindung kann die Steuereinrichtung die Betätigung aller Schaltelemente der Antriebsanordnung steuern. Es ist demnach lediglich eine Steuereinrichtung erforderlich für die Schaltelemente des Wechselgetriebes und der Wendegetriebestufe. Dies gilt unabhängig davon, ob das Wechselgetriebe und die Wendegetriebestufe baulich getrennt oder als eine bauliche Einheit ausgebildet sind.According to a further aspect of the invention, the drive arrangement can comprise a control device which is set up to control the switching elements of the drive arrangement. Switching elements are understood in particular to be switchable clutches, brakes and load switching elements. The control device is accordingly set up to control the actuation of the switchable clutch and the brake. The control device is accordingly also set up to control both the first pressure cylinder and the second pressure cylinder. To provide different transmission ratios, the change gearbox can have a plurality of power shift elements in the form of multi-plate brakes and multi-plate clutches. According to one embodiment of the invention, the control device can control the actuation of all switching elements of the drive arrangement. Accordingly, only one control device is required for the switching elements of the change gear and the reverse gear stage. This applies regardless of whether the change gear and the reverse gear stage are structurally separate or designed as a structural unit.

Zur Gewährleistung eines sicheren und energiesparenden Zustands kann die Steuereinrichtung vorteilhaft so eingerichtet sein, dass alle schaltbaren Kupplungen und Bremsen geöffnet sind, wenn ein Antriebsmotor der Antriebsanordnung still steht. Beispielsweise kann damit ein so genannter Segelbetrieb eingestellt werden, bei dem das Fahrzeug ohne Antriebsleistung und mit unterbrochenem Antriebsstrang rollt. Durch die geöffnete schaltbare Kupplung und die geöffnete Bremse der Wendegetriebestufe ist gewährleistet, dass der Antriebsstrang unterbrochen ist und sich nur wenige abtriebsseitige Elemente des Antriebsstrangs mit der rotierenden Radsatzachse mitdrehen. Die geöffneten Lastschaltelemente in dem Wechselgetriebe gewährleisten ferner, dass auch dort keine unerwünschte Reibungswärme auftritt.To ensure a safe and energy-saving state, the control device can advantageously be set up in such a way that all switchable clutches and brakes are open when a drive motor of the drive arrangement is at a standstill. For example, a so-called sailing mode can be set in which the vehicle rolls without drive power and with an interrupted drive train. The open switchable clutch and the open brake of the reversing gear stage ensure that the drive train is interrupted and that only a few drive-side elements of the drive train rotate with the rotating axle. The open power shift elements in the change gearbox also ensure that there is no undesirable frictional heat.

Eine für diesen Zweck geeignete Steuereinrichtung umfasst elektronische Elemente wie zumindest einen Prozessor und zumindest einen Datenspeicher. Die Steuereinrichtung kann über entsprechende Schnittstellen mit einer zentralen Fahrzeugsteuerung und mit einer mechatronischen Schaltsteuerung der Antriebsanordnung verbunden sein. Mithilfe der elektronischen Elemente der Steuereinrichtung können beispielsweise hydraulische Ventile in der Schaltsteuerung angesteuert werden, mit deren Hilfe die hydraulische Betätigung der Lastschaltelemente in dem Wechselgetriebe sowie der schaltbaren Kupplung und der Bremse in der Wendegetriebestufe bewirkt werden. Die elektronischen Elemente der Steuereinrichtung und die mechatronische Schaltsteuerung sind vorzugsweise unmittelbar an oder in einem Gehäuse der Antriebsanordnung angeordnet. Dies kann beispielsweise ein gemeinsames Getriebegehäuse sein, in dem das Wechselgetriebe und der Wendegetriebesatz angeordnet sind.A control device suitable for this purpose comprises electronic elements such as at least one processor and at least one data memory. The control device can Corresponding interfaces can be connected to a central vehicle control and to a mechatronic switching control of the drive arrangement. The electronic elements of the control device can be used, for example, to control hydraulic valves in the shift control, with the aid of which the hydraulic actuation of the load shifting elements in the change-speed gearbox as well as the switchable clutch and the brake in the reverse gear stage are effected. The electronic elements of the control device and the mechatronic switching control are preferably arranged directly on or in a housing of the drive arrangement. This can be, for example, a common gear housing in which the change gear and the reversing gear set are arranged.

Grundsätzlich können das Wechselgetriebe und die Wendegetriebestufe unabhängig voneinander gebaut und räumlich getrennt voneinander in der Antriebsanordnung angeordnet sein. In diesem Fall werden die beiden Komponenten zur Übertragung der Antriebsleistung durch eine geeignete Verbindungswelle miteinander verbunden. Das Wechselgetriebe und die Wendegetriebestufe können dazu jeweils ein separates Gehäuse aufweisen. Im Hinblick auf eine kompakte und leichte Ausführung der Antriebsanordnung ist es vorteilhaft, wenn das Wechselgetriebe und die Wendegetriebestufe in einem gemeinsamen Getriebegehäuse angeordnet sind. Das gemeinsame Getriebegehäuse kann auch mehrere Gehäuseteile aufweisen, die starr miteinander verbunden sind zu dem gemeinsamen Getriebegehäuse. In dem gemeinsamen Getriebegehäuse lässt sich vorteilhaft eine gemeinsame Ölversorgung zur Schmierung, Kühlung und zur hydraulischen Betätigung der Schaltelemente des Wechselgetriebes und der Wendegetriebestufe realisieren, wodurch Bauraum und Aufwand für separate Pumpen, Filter, Kühler etc. gespart werden kann.In principle, the change gear and the reverse gear stage can be built independently of one another and can be arranged spatially separated from one another in the drive arrangement. In this case, the two components for transmitting the drive power are connected to one another by a suitable connecting shaft. For this purpose, the change gear and the reverse gear stage can each have a separate housing. With regard to a compact and light design of the drive arrangement, it is advantageous if the change gear and the reversing gear stage are arranged in a common gear housing. The common gear housing can also have a plurality of housing parts which are rigidly connected to one another to form the common gear housing. In the common gear housing, a common oil supply for lubrication, cooling and for hydraulic actuation of the switching elements of the change gear and the reversing gear stage can advantageously be realized, as a result of which space and effort for separate pumps, filters, coolers etc. can be saved.

Im Hinblick auf eine kompakte und schwingungsarme Anbringung der Antriebsanordnung in einem Schienenfahrzeug kann vorgesehen sein, dass die Antriebsanordnung einen Antriebsmotor, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, mehrere in dem Wechselgetriebe angeordnete Planetenradsätze und ein auf einer Radsatzwelle eines Schienenfahrzeugs angeordnetes Radsatzgetriebe umfasst, wobei der Antriebsmotor, der hydrodynamische Drehmomentwandler, die in dem Wechselgetriebe angeordneten Planetenradsätze und der Planetenradsatz der Wendegetriebestufe koaxial zueinander auf einer gemeinsamen Mittelachse angeordnet sind, und wobei eine Rotationsachse der Radsatzwelle mit einem Achsabstand zu der Mittelachse angeordnet ist. Die Mittelachse ist vorzugsweise in Fahrtrichtung ausgerichtet, während die Rotationsachse der Radsatzwelle rechtwinklig zur Fahrtrichtung verläuft. Die koaxiale Anordnung der genannten Elemente erleichtert deren gemeinsame Befestigung an einem gefederten Fahrzeugrahmen oder Drehgestell, während die Radsatzwelle und das Radsatzgetriebe ungefederte Massen des Schienenfahrzeugs bilden. Die ungefederten Massen sollten zur Minimierung von Schwingungsbelastungen möglichst klein gehalten werden. Die Abtriebswelle der Wendegetriebestufe kann insbesondere mittels einer Gelenkwelle mit einer Antriebswelle des Radsatzgetriebes verbunden sein. Auf der Radsatzwelle sind die beiden Treibräder des zugehörigen Radsatzes befestigt.With regard to a compact and low-vibration mounting of the drive arrangement in a rail vehicle, it can be provided that the drive arrangement comprises a drive motor, a hydrodynamic torque converter, a plurality of planetary gear sets arranged in the change gear and a gear set arranged on a wheel set shaft of a rail vehicle, the drive motor, the hydrodynamic Torque converters, which are arranged in the change-speed transmission planetary gear sets and the planetary gear set of the reversing gear stage are arranged coaxially to one another on a common central axis, and wherein an axis of rotation of the gear set shaft is arranged with a center distance to the central axis. The central axis is preferably aligned in the direction of travel, while the axis of rotation of the wheelset shaft is perpendicular to the direction of travel. The coaxial arrangement of the elements mentioned facilitates their common fastening to a sprung vehicle frame or bogie, while the wheelset shaft and the wheelset gear form unsprung masses of the rail vehicle. The unsprung masses should be kept as small as possible to minimize vibration loads. The output shaft of the reversing gear stage can be connected in particular by means of a cardan shaft to a drive shaft of the gear set. The two drive wheels of the associated wheel set are attached to the wheel set shaft.

Schließlich umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit zwei gleichwertigen Fahrtrichtungen. Ein solches Fahrzeug umfasst eine Antriebsanordnung mit einem Antriebsmotor, einem Wechselgetriebe und einer im Leistungsfluss vor oder nach dem Wechselgetriebe angeordneten Wendegetriebestufe zur Drehrichtungsumkehr. Das Wechselgetriebe umfasst seinerseits einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, mehrere Planetenradsätze und Lastschaltelemente zum Einlegen verschiedener Gangstufen. Die Wendegetriebestufe umfasst eine Eingangswelle, ein Wendeplanetenradsatz und eine Abtriebswelle. Dabei weist der Wendeplanetenradsatz ein Sonnenrad, einen Planetenträger mit mehreren rotierbar darauf gelagerten Planetenrädern und ein Hohlrad oder ein weiteres Sonnenrad auf. Jedes Planetenrad ist jeweils mit dem Sonnenrad und mit dem Hohlrad oder mit dem weiteren Sonnenrad im Eingriff. Das Sonnenrad und das weitere Sonnenrad sind gegebenenfalls axial versetzt zueinander angeordnet.Finally, the present invention comprises a method for operating a vehicle with two equivalent directions of travel. Such a vehicle comprises a drive arrangement with a drive motor, a change gear and a reversing gear stage arranged in the power flow before or after the change gear for reversing the direction of rotation. The change gearbox in turn comprises a hydrodynamic torque converter, several planetary gear sets and power shift elements for engaging different gear stages. The reversing gear stage includes an input shaft, a reversing planetary gear set and an output shaft. The reversible planetary gear set has a sun gear, a planet carrier with a plurality of planet gears rotatably mounted thereon, and a ring gear or a further sun gear. Each planet gear is in engagement with the sun gear and with the ring gear or with the further sun gear. The sun gear and the further sun gear are optionally axially offset from one another.

Die Wendegetriebestufe weist eine schaltbare Kupplung und eine Bremse auf. Mit der schaltbaren Kupplung kann der Wendeplanetenradsatz blockiert werden, sodass die Abtriebswelle mit derselben Drehzahl und in derselben Drehrichtung umläuft wie die Eingangswelle. Mit der Bremse ist der Planetenträger gegenüber einem Getriebegehäuse feststellbar. Das heißt, der Planetenträger, der bei geöffneter Bremse rotierbar angeordnet ist, kann durch Schließen der Bremse gehäusefest eingestellt werden.The reverse gear stage has a switchable clutch and a brake. The reversible planetary gear set can be blocked with the switchable clutch so that the output shaft rotates at the same speed and in the same direction of rotation as the input shaft. With the brake, the planet carrier can be locked in relation to a gearbox. This means that the planet carrier, which is rotatably arranged when the brake is open, can be adjusted in a housing-fixed manner by closing the brake.

Gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren ist nun vorgesehen, dass zum Anfahren in eine erste Fahrtrichtung zunächst ein Zustand eingestellt wird, bei dem der Antriebsmotor läuft, die schaltbare Kupplung geschlossen und die Bremse offen ist. Durch entsprechende Betätigung der Lastschaltelemente in dem Wechselgetriebe wird dann ein Anfahrgang eingelegt und danach wird ein Anfahrdrehmoment in dem hydrodynamischen Drehmomentwandler aufgebaut, sodass das Fahrzeug in die erste Fahrtrichtung anfährt.According to the proposed method, it is now provided that for starting in a first direction of travel, a state is first set in which the drive motor is running, the switchable clutch is closed and the brake is open. Appropriate actuation of the power shift elements in the change-speed transmission then engages a starting gear and then starting torque is built up in the hydrodynamic torque converter, so that the vehicle starts in the first direction of travel.

Zum Anfahren in eine zweite Fahrtrichtung wird zunächst ein Zustand eingestellt, bei dem der Antriebsmotor läuft, die schaltbare Kupplung geöffnet und die Bremse geschlossen ist. Danach wird durch entsprechende Betätigung der Lastschaltelemente in dem Wechselgetriebe ein Anfahrgang eingelegt. Dann wird ein Anfahrdrehmoment über den hydrodynamischen Drehmomentwandler aufgebaut, sodass das Fahrzeug in die zweite Fahrtrichtung anfährt.To start in a second direction of travel, a state is first set in which the The drive motor is running, the switchable clutch is open and the brake is closed. Then a starting gear is engaged by corresponding actuation of the power shift elements in the change gear. A starting torque is then built up via the hydrodynamic torque converter so that the vehicle starts in the second direction of travel.

Der Anfahrgang in dem Wechselgetriebe ist in beiden Fahrtrichtungen vorzugsweise derselbe Gang, das heißt, dass in dem Wechselgetriebe dieselben Lastschaltelemente zum Anfahren in beiden Fahrtrichtungen geschlossen bzw. geöffnet sind.The starting gear in the change gearbox is preferably the same gear in both directions of travel, that is to say that in the change gearbox the same power shift elements for starting in both directions of travel are closed or opened.

Wenn der Antriebsmotor still steht, d.h. wenn der Antriebsmotor nicht läuft, dann werden vorzugsweise alle Lastschaltelemente in dem Wechselgetriebe, die schaltbare Kupplung und die Bremse geöffnet. Wie oben bereits erwähnt können dadurch beispielsweise beim Segeln oder beim Abschleppen eines Fahrzeugs Schleppverluste und unerwünschte Erwärmung in der Antriebsanordnung vermieden.When the drive motor is stopped, i.e. if the drive motor is not running, then preferably all power shift elements in the change gearbox, the switchable clutch and the brake are opened. As already mentioned above, this can prevent drag losses and undesired heating in the drive arrangement, for example when sailing or towing a vehicle.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand des in der nachfolgenden Figur abgebildeten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of the exemplary embodiment shown in the following figure.

Dabei zeigen die

1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs;
2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs und
3 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs.

The show

1 a schematic representation of a first embodiment of the drive arrangement according to the invention in a drive train of a vehicle;
2nd a schematic representation of a second embodiment of the drive arrangement according to the invention in a drive train of a vehicle and
3rd is a schematic representation of a third embodiment of the drive arrangement according to the invention in a drive train of a vehicle.

Die Antriebsanordnung 1 ist zum Antrieb eines Fahrzeugs mit zwei gleichwertigen Fahrtrichtungen in einem Antriebsstrang eines solchen Fahrzeugs angeordnet. Die Antriebsanordnung 1 umfasst ein Wechselgetriebe 2 und eine im Leistungsfluss nach dem Wechselgetriebe 2 angeordnete Wendegetriebestufe 3 zur Drehrichtungsumkehr.The drive arrangement 1 is arranged to drive a vehicle with two equivalent directions of travel in a drive train of such a vehicle. The drive arrangement 1 includes a change gear 2nd and one in the power flow after the change gear 2nd arranged reverse gear stage 3rd for reversing the direction of rotation.

Das Wechselgetriebe 2 ist als Automatgetriebe mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler 14 und drei Planetenradsätzen I, II, III zur Bereitstellung mehrerer Gänge ausgeführt. Zusätzlich umfasst das Wechselgetriebe 2 eine hydrodynamische Bremse 20, auch Retarder genannt. Das Wechselgetriebe 2 ist durch einen Antriebsmotor 13 über eine Wechselgetriebeeingangswelle 5 antreibbar. Der Antriebsmotor 13 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Dieselmotor, der nur in einer Drehrichtung betreibbar ist.The change gear 2nd is an automatic transmission with a hydrodynamic torque converter 14 and three planetary gear sets I. , II , III designed to provide multiple gears. In addition, the change gear includes 2nd a hydrodynamic brake 20th , also called retarder. The change gear 2nd is by a drive motor 13 via a gearbox input shaft 5 drivable. The drive motor 13 is a diesel engine in this embodiment, which can only be operated in one direction of rotation.

Das Wechselgetriebe 2 weist ferner mehrere Lastschaltelemente A, B, D, E, F in Form von Lamellenkupplungen bzw. Lamellenbremsen auf. In der schematischen Darstellung der 1 ist der Übersichtlichkeit halber jeweils nur die obere Hälfte der Planetenradsätze I, II, III, IV und der Schaltelemente A, B, D, E, F, G, H dargestellt. Mithilfe der Lastschaltelemente A, B, D, E, F können die Wechselgetriebeeingangswelle 5, die einzelnen Elemente der Planetenradsätze I, II, III und ein in dem Fahrzeug feststehendes Getriebegehäuse 11 gemäß einem vorgegebenen Schaltplan miteinander verbunden und getrennt werden, sodass von dem Wechselgetriebe 2 eine Mehrzahl an Gängen, d.h. Übersetzungen zur Verfügung gestellt werden kann.The change gear 2nd also has several power switching elements A , B , D , E , F in the form of multi-plate clutches or multi-plate brakes. In the schematic representation of the 1 is only the upper half of the planetary gear sets for the sake of clarity I. , II , III , IV and the switching elements A , B , D , E , F , G , H shown. Using the load switching elements A , B , D , E , F can the gearbox input shaft 5 , The individual elements of the planetary gear sets I. , II , III and a gear housing fixed in the vehicle 11 are connected and disconnected according to a predetermined circuit diagram, so that from the change gear 2nd a plurality of courses, ie translations can be provided.

Die Wendegetriebestufe 3 umfasst eine Eingangswelle 4, den Wendeplanetenradsatz IV und eine Abtriebswelle 6, wobei der Wendeplanetenradsatz IV aus einem Sonnenrad 7, einem Planetenträger 8 mit mehreren Planetenrädern 9 und einem Hohlrad 10 besteht. Das Sonnenrad 7 ist verdrehfest verbunden mit der Eingangswelle 4. Das Hohlrad 10 ist verdrehfest verbunden mit der Abtriebswelle 6.The reverse gear stage 3rd includes an input shaft 4th , the reversible planetary gear set IV and an output shaft 6 , the turning planetary gear set IV from a sun gear 7 , a planet carrier 8th with multiple planet gears 9 and a ring gear 10th consists. The sun gear 7 is non-rotatably connected to the input shaft 4th . The ring gear 10th is non-rotatably connected to the output shaft 6 .

Der Planetenträger des dritten Planetenradsatzes III ist starr verbunden mit der Eingangswelle 4 des Wendeplanetenradsatzes IV. Die Planetenräder 9, von denen in der 1 nur eines dargestellt ist, sind auf dem Planetenträger 8 rotierbar gelagert. Die Planetenräder 9 sind jeweils als Stufenplanet ausgebildet. Jedes der Planetenräder 9 weist daher eine erste Verzahnung 21 auf, die mit der Verzahnung des Sonnenrads 7 im Eingriff steht, und eine zweite Verzahnung 22, die mit der Innenverzahnung des Hohlrads 10 im Eingriff steht. Die zweite Verzahnung 22 weist einen größeren Durchmesser und eine größerer Zähnezahl auf als die erste Verzahnung 21. Mittels der unterschiedlichen Zähnezahlen der Stufenplaneten ist eine Übersetzung des Wendeplanetenradsatzes IV von 1,0 realisiert worden, wodurch die Abtriebsdrehzahl an der Abtriebswelle 6 gleich hoch ist, wie die Antriebsdrehzahl an der Eingangswelle 4.The planet carrier of the third planetary gear set III is rigidly connected to the input shaft 4th of the reversible planetary gear set IV . The planet gears 9 , of which in the 1 only one is shown are on the planet carrier 8th rotatably mounted. The planet gears 9 are each designed as a step planet. Each of the planet gears 9 therefore has a first toothing 21st on that with the teeth of the sun gear 7 is engaged, and a second toothing 22 that with the internal teeth of the ring gear 10th is engaged. The second interlocking 22 has a larger diameter and a larger number of teeth than the first toothing 21st . By means of the different number of teeth of the stepped planet is a translation of the turning planetary gear IV of 1.0 has been realized, which means the output speed on the output shaft 6 is the same as the drive speed on the input shaft 4th .

Durch das Schließen der schaltbaren Kupplung G wird die Eingangswelle 4 verdrehfest mit der Abtriebswelle 6 verbunden. In diesem Zustand wird eine Drehbewegung der Eingangswelle 4 ohne Übersetzung und ohne Drehrichtungsumkehr auf die Abtriebswelle 6 übertragen, sofern die Bremse H geöffnet ist. Das Fahrzeug wird in einer ersten Fahrtrichtung angetrieben.By closing the switchable clutch G becomes the input shaft 4th torsion-proof with the output shaft 6 connected. In this state, the input shaft rotates 4th without translation and without reversing the direction of rotation on the output shaft 6 provided the brake H is open. The vehicle is driven in a first direction of travel.

Ist dagegen die schaltbare Kupplung G geöffnet und die Bremse H geschlossen, so wird eine Drehbewegung der Eingangswelle 4 über die auf dem feststehenden Planetenträger 8 rotierenden Planetenräder 9 auf das Hohlrad 10 und die Abtriebswelle 6 übertragen. Dabei ergibt sich eine Drehrichtungsumkehr, sodass das Fahrzeug in der zur ersten Fahrtrichtung entgegengesetzten zweiten Fahrtrichtung angetrieben wird.In contrast, is the switchable clutch G opened and the brake H closed, so a rotary movement of the input shaft 4th about the on the fixed planet carrier 8th rotating Planet gears 9 on the ring gear 10th and the output shaft 6 transfer. This results in a reversal of the direction of rotation, so that the vehicle is driven in the second direction of travel opposite to the first direction of travel.

Die Wendegetriebestufe 3 ist in dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel zusammen mit dem Wechselgetriebe 2 in einem gemeinsamen Getriebegehäuse 11 untergebracht. Somit können diese Bauteile als eine Baueinheit in Form eines kompakten Wechselwendegetriebes bauraumsparend im Unterbau eines Schienenfahrzeugs untergebracht werden. Das Wechselwendegetriebe kann zusammen mit dem Antriebsmotor 13 an einem tragenden Bauteil des Fahrzeugs insbesondere einem Fahrzeugrahmen oder an einem Drehgestell befestigt sein.The reverse gear stage 3rd is in the in the 1 shown embodiment together with the change gear 2nd in a common gearbox 11 housed. Thus, these components can be accommodated as a structural unit in the form of a compact reversing gearbox in a space-saving manner in the substructure of a rail vehicle. The reversing gearbox can be used together with the drive motor 13 be fastened to a load-bearing component of the vehicle, in particular to a vehicle frame or to a bogie.

Über die Abtriebswelle 6 der Wendegetriebestufe 3 und eine Gelenkwelle 15 wird die Antriebsleistung weitergeleitet zu einem Radsatzgetriebe 16, von wo die Antriebsleistung über eine Radsatzwelle 17 auf zwei Antriebsräder 18, 19 geleitet wird.Via the output shaft 6 the reverse gear stage 3rd and a propeller shaft 15 the drive power is transferred to a wheelset transmission 16 , from where the drive power via a wheelset shaft 17th on two drive wheels 18th , 19th is directed.

Der Antriebsmotor 13, der hydrodynamische Drehmomentwandler 14, die in dem Wechselgetriebe 2 angeordneten Planetenradsätze I, II, III und der Wendeplanetenradsatz IV sind koaxial zueinander auf einer gemeinsamen Mittelachse 23 angeordnet. Die Mittelachse 23 verläuft in Fahrzeuglängsrichtung. Die Rotationsachse 24 der Radsatzwelle 17 verläuft in Fahrzeugquerrichtung und ist mit einem Achsabstand zu der Mittelachse 23 angeordnet. Dieser Achsabstand wird mittels einer Gelenkwelle 15 überbrückt, welche die Abtriebswelle 6 der Wendegetriebestufe 3 mit einer Antriebswelle 25 des Radsatzgetriebes 16 verbindet. Da die Antriebswelle 25 an dem Radsatzgetriebe 16 zu den ungefederten Massen und die Abtriebswelle 6 zu den gefederten Massen des Fahrzeugs gehören, gleicht die Gelenkwelle 15 gleichzeitig auch Relativbewegungen zwischen der Abtriebswelle 6 und der Antriebswelle 25 aus, die aufgrund der Federbewegungen entstehen. Dazu ist die Gelenkwelle 15 mit einem Längenausgleich ausgestattet.The drive motor 13 , the hydrodynamic torque converter 14 that in the change gear 2nd arranged planetary gear sets I. , II , III and the turning planetary gear set IV are coaxial to each other on a common central axis 23 arranged. The central axis 23 runs in the longitudinal direction of the vehicle. The axis of rotation 24th the wheelset shaft 17th runs in the transverse direction of the vehicle and is at an axial distance from the central axis 23 arranged. This center distance is determined by means of a cardan shaft 15 bridges the output shaft 6 the reverse gear stage 3rd with a drive shaft 25th of the gear set 16 connects. Because the drive shaft 25th on the wheelset gear 16 to the unsprung masses and the output shaft 6 the PTO shaft is one of the sprung masses of the vehicle 15 at the same time also relative movements between the output shaft 6 and the drive shaft 25th from that arise due to the spring movements. This is the PTO shaft 15 equipped with a length compensation.

Die Antriebsanordnung umfasst eine Steuereinrichtung 12, mit der Schaltungen in dem Wechselgetriebe 2 und in der Wendegetriebestufe 3 gesteuert werden. Die Steuereinrichtung 12 ist an dem Getriebegehäuse 11 angeordnet und dazu eingerichtet, sowohl die Schaltvorgänge der Lastschaltelemente A, B, D, E, F als auch die Schaltvorgänge der schaltbaren Kupplung G und der Bremse H zu steuern. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung 12 so eingerichtet, dass die Lastschaltelemente A, B, D, E, F, die schaltbare Kupplung G und die Bremse H geöffnet sind, wenn der Antriebsmotor 13 nicht läuft, also still steht. Dies kann beispielsweise im Segelbetrieb so eingestellt werden, bei dem das Fahrzeug ohne Antriebsleistung rollt. Durch die geöffnete schaltbare Kupplung und die geöffnete Bremse sorgen dafür, dass im Segelbetrieb nur wenige abtriebsseitige Elemente des Antriebsstrangs mit der Radsatzachse rotieren, wodurch Energie gespart wird.The drive arrangement comprises a control device 12 , with the circuits in the change gear 2nd and in the reverse gear stage 3rd to be controlled. The control device 12 is on the gearbox 11 arranged and set up both the switching operations of the load switching elements A , B , D , E , F as well as the switching operations of the switchable clutch G and the brake H to control. In the present embodiment, the control device 12 set up so that the load switching elements A , B , D , E , F , the switchable clutch G and the brake H are open when the drive motor 13 not running, so it stands still. This can be set, for example, in sailing mode, in which the vehicle rolls without drive power. The open switchable clutch and the open brake ensure that only a few output-side elements of the drive train rotate with the axle in the sailing mode, thereby saving energy.

Die Steuereinrichtung 12 kann auch dazu eingerichtet sein, eine antriebsseitige Drehzahl und eine abtriebsseitige Drehzahl an der Bremse H oder an der schaltbaren Kupplung G zu synchronisieren, insbesondere dann, wenn diese jeweils formschlüssig ausgeführt sind. Dazu kann die antriebsseitige Drehzahl, welche von der Drehzahl des Antriebsmotors 13 generiert bzw. vorgegeben wird, durch teilweises Schlie-ßen eines Lastschaltelements A, B, D, E, F in dem Wechselgetriebe 1 an die abtriebsseitige Drehzahl angeglichen werden. Die Synchronisierung kann so genau gesteuert werden, dass die jeweilige formschlüssige Bremse H bzw. schaltbare Kupplung G anschließend schnell und geräuschlos geschlossen werden kann.The control device 12 can also be set up a drive-side speed and an output-side speed on the brake H or on the switchable clutch G to synchronize, especially if they are each form-fitting. This can be the drive speed, which is the speed of the drive motor 13 is generated or specified by partially closing a load switching element A , B , D , E , F in the change gear 1 be matched to the output speed. The synchronization can be controlled so precisely that the respective positive brake H or switchable clutch G can then be closed quickly and silently.

Das in der 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel durch eine andere Position und Anbindung der schaltbaren Kupplung G in der Wendegetriebestufe 3. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die schaltbare Kupplung G zwischen der Eingangswelle 4 und dem Planetenträger 8 angeordnet. Die Eingangswelle 4 ist starr verbunden mit dem Sonnenrad 7 des Wendeplanetenradsatzes IV. Durch das Schließen der schaltbaren Kupplung G wird also das Sonnenrad 7 verdrehfest mit dem Planetenträger 8 verbunden, wodurch der Wendeplanetenradsatz IV verblockt ist. In diesem Zustand wird eine Drehbewegung der Eingangswelle 4 ohne Übersetzung und ohne Drehrichtungsumkehr auf die Abtriebswelle 6 übertragen, sofern die Bremse H geöffnet ist. Das Fahrzeug wird so in einer ersten Fahrtrichtung angetrieben.That in the 2nd The second exemplary embodiment shown differs from the first exemplary embodiment in a different position and connection of the switchable clutch G in the reverse gear stage 3rd . In the second embodiment, the switchable clutch G between the input shaft 4th and the planet carrier 8th arranged. The input shaft 4th is rigidly connected to the sun gear 7 of the reversible planetary gear set IV . By closing the switchable clutch G so becomes the sun gear 7 torsion-proof with the planet carrier 8th connected, causing the turning planetary gear set IV is blocked. In this state, the input shaft rotates 4th without translation and without reversing the direction of rotation on the output shaft 6 provided the brake H is open. The vehicle is driven in a first direction of travel.

Das in der 3 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom zweiten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Wendeplanetenradsatz IV anstatt eines Hohlrades 10 ein weiteres Sonnenrad 26 aufweist. Die zweite Verzahnung 22 der Planetenräder 9 ist also mit dem weiteren Sonnenrad 26 im Eingriff. Das weitere Sonnenrad 26 ist axial versetzt zu dem Sonnenrad 7 angeordnet und permanent verdrehfest mit der Abtriebswelle 6 verbunden. Es dient deshalb als Abtriebselement des Wendeplanetenradsatzes IV. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass sie in radialer Richtung weniger Bauraum benötigt.That in the 3rd The third exemplary embodiment shown differs from the second exemplary embodiment in that the reversible planetary gear set IV instead of a ring gear 10th another sun gear 26 having. The second interlocking 22 the planet gears 9 is with the further sun gear 26 engaged. The further sun gear 26 is axially offset from the sun gear 7 arranged and permanently twist-proof with the output shaft 6 connected. It therefore serves as the output element of the reversible planetary gear set IV . This design has the advantage that it requires less installation space in the radial direction.

Durch das Schließen der schaltbaren Kupplung G wird auch bei diesem Ausführungsbeispiel das Sonnenrad 7 verdrehfest mit dem Planetenträger 8 verbunden, wodurch der Wendeplanetenradsatz IV verblockt ist. Die Drehbewegung der Eingangswelle 4 wird ohne Übersetzung und ohne Drehrichtungsumkehr auf die Abtriebswelle 6 übertragen, sofern die Bremse H geöffnet ist. Das Fahrzeug wird in einer ersten Fahrtrichtung angetrieben.By closing the switchable clutch G also in this embodiment, the sun gear 7 torsion-proof with the planet carrier 8th connected, causing the turning planetary gear set IV is blocked. The rotation of the input shaft 4th is on the output shaft without translation and without reversing the direction of rotation 6 provided the brake H is open. The vehicle is driven in a first direction of travel.

Ist dagegen die schaltbare Kupplung G geöffnet und die Bremse H geschlossen, so wird eine Drehbewegung der Eingangswelle 4 über die auf dem feststehenden Planetenträger 8 rotierenden Planetenräder 9 auf das weitere Sonnenrad 26 und die Abtriebswelle 6 übertragen. Dabei ergibt sich eine Drehrichtungsumkehr, sodass das Fahrzeug in der der ersten Fahrtrichtung entgegengesetzten zweiten Fahrtrichtung angetrieben wird.In contrast, is the switchable clutch G opened and the brake H closed, so a rotary movement of the input shaft 4th about the on the fixed planet carrier 8th rotating planet gears 9 on the further sun gear 26 and the output shaft 6 transfer. This results in a reversal of the direction of rotation, so that the vehicle is driven in the second direction of travel opposite to the first direction of travel.

Bei allen drei Ausführungsbeispielen kann durch Öffnen der schaltbaren Kupplung G und der Bremse H eine Neutralstellung eingestellt werden, in der der Antriebsstrang unterbrochen ist, sodass kein Antriebsdrehmoment von dem Antriebsmotor 13 auf die Abtriebswelle 6 übertragbar ist. Die Neutralstellung wird vorteilhaft auch zum Segeln und zum Abschleppen des Fahrzeugs eingestellt, sodass nur die im Antriebsstrang nach der Wendegetriebestufe 3 angeordneten Bauteile mitgeschleppt werden. Dadurch kann Energie gespart werden und die Lastschaltelemente A, B, D, E, F in dem Wechselgetriebe 1 werden in diesen Betriebsphasen nicht beansprucht oder thermisch belastet.In all three embodiments, by opening the switchable clutch G and the brake H a neutral position can be set in which the drive train is interrupted, so that no drive torque from the drive motor 13 on the output shaft 6 is transferable. The neutral position is also advantageously set for sailing and towing the vehicle, so that only in the drive train after the reverse gear stage 3rd arranged components are dragged along. This can save energy and the load switching elements A , B , D , E , F in the change gear 1 are not stressed or thermally stressed in these operating phases.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: AntriebsanordnungDrive arrangement
22nd: WechselgetriebeChange gearbox
33rd: WendegetriebestufeReverse gear stage
44th: EingangswelleInput shaft
55: WechselgetriebeeingangswelleGearbox input shaft
66: AbtriebswelleOutput shaft
77: SonnenradSun gear
88th: PlanetenträgerPlanet carrier
99: PlanetenräderPlanet gears
1010th: HohlradRing gear
1111: GetriebegehäuseGear housing
1212: SteuereinrichtungControl device
1313: AntriebsmotorDrive motor
1414: hydrodynamischer Drehmomentwandlerhydrodynamic torque converter
1515: GelenkwellePTO shaft
1616: RadsatzgetriebeWheelset gear
1717th: RadsatzwelleWheelset shaft
1818th: Antriebsraddrive wheel
1919th: Antriebsraddrive wheel
2020th: hydrodynamische Bremsehydrodynamic brake
2121st: erste Verzahnungfirst interlocking
2222: zweite Verzahnungsecond toothing
2323: MittelachseCentral axis
2424th: RotationsachseAxis of rotation
2525th: Antriebswelledrive shaft
2626: weiteres Sonnenradanother sun gear
A, B, D, E, FA, B, D, E, F: LastschaltelementeLoad switching elements
GG: schaltbare Kupplungswitchable clutch
HH: Bremsebrake
I, II, IIII, II, III: PlanetenradsätzePlanetary gear sets
IVIV: WendeplanetenradsatzReversible planetary gear set

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 2098432 A1 [0003]EP 2098432 A1 [0003]

Claims

Antriebsanordnung (1) für ein Fahrzeug mit zwei gleichwertigen Fahrtrichtungen, mit einem Wechselgetriebe (2) zur Bereitstellung verschiedener Übersetzungsverhältnisse und mit einer im Leistungsfluss vor oder nach dem Wechselgetriebe (2) angeordneten Wendegetriebestufe (3) zur Drehrichtungsumkehr, wobei die Wendegetriebestufe (3) eine Eingangswelle (4), ein Wendeplanetenradsatz (IV) und eine Abtriebswelle (6) umfasst, und wobei der Wendeplanetenradsatz (IV) zumindest ein Sonnenrad (7) und einen Planetenträger (8) mit mehreren rotierbar darauf gelagerten Planetenrädern (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendegetriebestufe (3) eine Bremse (H) aufweist, mit der der Planetenträger (8) gegenüber einem Getriebegehäuse (11) feststellbar ist, und dass die Wendegetriebestufe (3) eine schaltbare Kupplung (G) aufweist, die im geschlossenen Zustand den Wendeplanetenradsatz (IV) blockiert, sodass die Abtriebswelle (6) mit derselben Drehzahl und in derselben Drehrichtung umläuft wie die Eingangswelle (4).Drive arrangement (1) for a vehicle with two equivalent directions of travel, with a change gear (2) for providing different gear ratios and with a reverse gear stage (3) arranged in the power flow before or after the change gear (2) for reversing the direction of rotation, the reverse gear stage (3) being one input shaft (4), a Wendeplanetenradsatz (IV) and an output shaft (6), and wherein the Wendeplanetenradsatz (IV) has at least a sun gear (7) and a planet carrier (8) having a plurality of rotatably supported thereon pinion gears (9), characterized that the reversing gear stage (3) has a brake (H) with which the planet carrier (8) can be locked in relation to a gear housing (11), and that the reversing gear stage (3) has a switchable clutch (G) which, in the closed state, has the Reversible planetary gear set (IV) blocked so that the output shaft (6) rotates at the same speed and in the same direction of rotation as that Input shaft (4).

Antriebsanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wendeplanetenradsatz (IV) in radialer Richtung zumindest teilweise innerhalb der Bremse (H) angeordnet ist.Drive arrangement (1) after Claim 1 , characterized in that the turning planetary gear set (IV) is at least partially arranged in the radial direction within the brake (H).

Antriebsanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (H) als reibschlüssige oder als formschlüssige Bremse ausgeführt ist.Drive arrangement (1) after Claim 1 or 2nd , characterized in that the brake (H) is designed as a frictional or as a positive brake.

Antriebsanordnung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (H) mittels eines ersten Druckzylinders betätigbar ist.Drive arrangement (1) after Claim 3 , characterized in that the brake (H) can be actuated by means of a first pressure cylinder.

Antriebsanordnung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die schaltbare Kupplung (G) als reibschlüssige Kupplung oder als formschlüssige Kupplung ist.Drive arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the switchable clutch (G) is a friction clutch or a form-fit clutch.

Antriebsanordnung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die schaltbare Kupplung (G) mittels eines zweiten Druckzylinders betätigbar ist.Drive arrangement (1) after Claim 5 , characterized in that the switchable clutch (G) can be actuated by means of a second pressure cylinder.

Antriebsanordnung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die schaltbare Kupplung (G) formschlüssig ausgeführt ist und eine Schiebemuffe umfasst, die zur Kupplungsbetätigung mittels des zweiten Druckzylinders axial verschiebbar ist, wobei der zweite Druckzylinder als Zweistellungszylinder ausgeführt ist.Drive arrangement (1) after Claim 6 , characterized in that the switchable clutch (G) is designed positively and comprises a sliding sleeve which is axially displaceable by means of the second pressure cylinder for clutch actuation, the second pressure cylinder being designed as a two-position cylinder.

Antriebsanordnung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die schaltbarn Kupplung (G) zwischen der Eingangswelle (4) und der Abtriebswelle (6) angeordnet ist, sodass die Eingangswelle (4) mittels der schaltbaren Kupplung (G) verdrehfest mit der Abtriebswelle (6) verbindbar ist.Drive arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the switchable clutch (G) is arranged between the input shaft (4) and the output shaft (6), so that the input shaft (4) is rotatably fixed by means of the switchable clutch (G) the output shaft (6) can be connected.

Antriebsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die schaltbare Kupplung (G) zwischen der Eingangswelle (4) und dem Planetenträger (8) angeordnet ist, sodass die Eingangswelle (4) mittels der schaltbaren Kupplung (G) verdrehfest mit dem Planetenträger (8) verbindbar ist.Drive arrangement (1) according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the switchable clutch (G) is arranged between the input shaft (4) and the planet carrier (8), so that the input shaft (4) can be connected in a rotationally fixed manner to the planet carrier (8) by means of the switchable clutch (G).

Antriebsanordnung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle (4) verdrehfest mit dem Sonnenrad (7) verbunden ist, oder dass die Eingangswelle (4) einstückig mit dem Sonnenrad (7) ausgeführt ist.Drive arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the input shaft (4) is non-rotatably connected to the sun gear (7), or that the input shaft (4) is made in one piece with the sun gear (7).

Antriebsanordnung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wendeplanetenradsatz (IV) ein Hohlrad (10) aufweist, das permanent verdrehfest mit der Abtriebswelle (6) verbunden ist.Drive arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the reversible planetary gear set (IV) has a ring gear (10) which is permanently non-rotatably connected to the output shaft (6).

Antriebsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wendeplanetenradsatz (IV) ein weiteres Sonnenrad (26) aufweist, das permanent verdrehfest mit der Abtriebswelle (6) verbunden ist.Drive arrangement (1) according to one of the Claims 1 to 10th , characterized in that the reversible planetary gear set (IV) has a further sun gear (26) which is permanently non-rotatably connected to the output shaft (6).

Antriebsanordnung (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenräder (9) als Stufenplanetenräder ausgebildet sind, bei denen jeweils eine erste Verzahnung (21) mit dem Sonnenrad (7) und eine zweite Verzahnung (22) mit dem Hohlrad (10) oder mit dem weiteren Sonnenrad (26) im Eingriff ist.Drive arrangement (1) after Claim 11 or 12 , characterized in that the planet gears (9) are designed as stepped planet gears, in each of which a first toothing (21) with the sun gear (7) and a second toothing (22) with the ring gear (10) or with the further sun gear (26 ) is engaged.

Antriebsanordnung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsanordnung (1) eine Steuereinrichtung (12) umfasst, die dazu eingerichtet ist, die Betätigung der schaltbaren Kupplung (G) und der Bremse (H) zu steuern.Drive arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive arrangement (1) comprises a control device (12) which is set up to control the actuation of the switchable clutch (G) and the brake (H).

Antriebsanordnung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselgetriebe (2) mehrere Lastschaltelemente (A, B, D, E, F) zum Einlegen verschiedener Gangstufen umfasst, und dass die Steuereinrichtung (12) dazu eingerichtet ist alle Lastschaltelemente (A, B, D, E, F), die schaltbare Kupplung (G) und die Bremse (H) zu öffnen, wenn ein Antriebsmotor (13) der Antriebsanordnung (1) still steht.Drive arrangement (1) after Claim 14 , characterized in that the change gear (2) comprises a plurality of powershift elements (A, B, D, E, F) for engaging different gear stages, and in that the control device (12) is set up for all powershift elements (A, B, D, E, F) to open the switchable clutch (G) and the brake (H) when a drive motor (13) of the drive arrangement (1) is at a standstill.

Antriebsanordnung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselgetriebe (2) und die Wendegetriebestufe (3) in einem gemeinsamen Getriebegehäuse (11) angeordnet sind.Drive arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the change gear (2) and the Reversing gear stage (3) are arranged in a common gear housing (11).

Antriebsanordnung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsanordnung (1) einen Antriebsmotor (13), einen hydrodynamischen Drehmomentwandler (14), mehrere in dem Wechselgetriebe (2) angeordnete Planetenradsätze (I, II, III) und ein auf einer Radsatzwelle (16) eines Schienenfahrzeugs angeordnetes Radsatzgetriebe (15) umfasst, dass der Antriebsmotor (13), der hydrodynamische Drehmomentwandler (14), die in dem Wechselgetriebe (2) angeordneten Planetenradsätze (I, II, III) und der Wendeplanetenradsatz (IV) koaxial zueinander auf einer gemeinsamen Mittelachse (23) angeordnet sind, und dass eine Rotationsachse der Radsatzwelle mit einem Achsabstand zu der Mittelachse (23) angeordnet ist.Drive arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive arrangement (1) a drive motor (13), a hydrodynamic torque converter (14), a plurality of planetary gear sets (I, II, III) arranged in the change gear (2) and a Wheelset gear (15) arranged on a wheelset shaft (16) of a rail vehicle comprises that the drive motor (13), the hydrodynamic torque converter (14), the planetary gear sets (I, II, III) arranged in the change gearbox (2) and the turning planetary gear set (IV ) are arranged coaxially to each other on a common central axis (23), and that an axis of rotation of the wheelset shaft is arranged with a center distance to the central axis (23).

Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit zwei gleichwertigen Fahrtrichtungen, wobei das Fahrzeug eine Antriebsanordnung (1) mit einem Antriebsmotor (13), einem Wechselgetriebe (2) und einer im Leistungsfluss vor oder nach dem Wechselgetriebe (2) angeordneten Wendegetriebestufe (3) zur Drehrichtungsumkehr umfasst, wobei das Wechselgetriebe (2) einen hydrodynamischen Drehmomentwandler (14), mehrere Planetenradsätze (I, II, III) und Lastschaltelemente (A, B, D, E, F) zum Einlegen verschiedener Gangstufen umfasst, wobei die Wendegetriebestufe (3) eine Eingangswelle (4), ein Wendeplanetenradsatz (IV) und eine Abtriebswelle (6) umfasst, und wobei der Wendeplanetenradsatz (IV) ein Sonnenrad, einen Planetenträger (8) mit mehreren rotierbar darauf gelagerten Planetenrädern (9) und ein Hohlrad (10) oder ein weiteres Sonnenrad (26) aufweist, wobei die Wendegetriebestufe (3) eine schaltbare Kupplung (G) aufweist, die den Wendeplanetenradsatz (IV) im geschlossenen Zustand blockiert, sodass die Abtriebswelle (6) mit derselben Drehzahl und in derselben Drehrichtung umläuft wie die Eingangswelle (4), und wobei die Wendegetriebestufe (3) eine Bremse (H) aufweist, mit der der Planetenträger (8) gegenüber einem Getriebegehäuse (11) feststellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zum Anfahren in eine erste Fahrtrichtung zunächst ein Zustand eingestellt wird, bei dem der Antriebsmotor (13) läuft, die schaltbare Kupplung (G) geschlossen und die Bremse (H) offen ist, dass durch entsprechende Betätigung der Lastschaltelemente (A, B, D, E, F) in dem Wechselgetriebe (2) ein Anfahrgang eingelegt wird, und dass danach ein Anfahrdrehmoment in dem hydrodynamischen Drehmomentwandler (14) aufgebaut wird, sodass das Fahrzeug in die erste Fahrtrichtung anfährt, und dass zum Anfahren in eine zweite Fahrtrichtung zunächst ein Zustand eingestellt wird, bei dem der Antriebsmotor (13) läuft, die schaltbare Kupplung (G) geöffnet und die Bremse (H) geschlossen ist, dass danach durch entsprechende Betätigung der Lastschaltelemente (A, B, D, E, F) in dem Wechselgetriebe (2) ein Anfahrgang eingelegt wird, und dass danach ein Anfahrdrehmoment über den hydrodynamischen Drehmomentwandler (14) aufgebaut wird, sodass das Fahrzeug in die zweite Fahrtrichtung anfährt.Method for operating a vehicle with two equivalent directions of travel, the vehicle comprising a drive arrangement (1) with a drive motor (13), a change gear (2) and a reversing gear stage (3) arranged in the power flow before or after the change gear (2) for reversing the direction of rotation , wherein the change gear (2) comprises a hydrodynamic torque converter (14), a plurality of planetary gear sets (I, II, III) and power shift elements (A, B, D, E, F) for engaging different gear stages, the reversing gear stage (3) having an input shaft (4), a turning planetary gear set (IV) and an output shaft (6), and wherein the turning planetary gear set (IV) comprises a sun gear, a planet carrier (8) with a plurality of planet gears (9) rotatably mounted thereon and a ring gear (10) or another Sun gear (26), wherein the reverse gear stage (3) has a switchable clutch (G) that blocks the reversible planetary gear set (IV) in the closed state, so that the A drive shaft (6) rotates at the same speed and in the same direction of rotation as the input shaft (4), and wherein the reversing gear stage (3) has a brake (H) with which the planet carrier (8) can be locked in relation to a gear housing (11), thereby characterized in that for starting in a first direction of travel, a state is initially set in which the drive motor (13) is running, the switchable clutch (G) is closed and the brake (H) is open, that by corresponding actuation of the load switching elements (A, B , D, E, F) a starting gear is engaged in the change gear (2), and that a starting torque is then built up in the hydrodynamic torque converter (14) so that the vehicle starts in the first direction of travel, and that for starting in a second direction of travel First, a state is set in which the drive motor (13) is running, the switchable clutch (G) is open and the brake (H) is closed, that by appropriate actuation supply switch elements (A, B, D, E, F) in the gearbox (2), a starting gear is inserted, and that a starting torque is then built up via the hydrodynamic torque converter (14) so that the vehicle starts in the second direction of travel.

Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass alle Lastschaltelemente (A, B, D, E, F), die schaltbare Kupplung (G) und die Bremse (H) geöffnet werden, wenn der Antriebsmotor (13) still steht.Procedure according to Claim 18 , characterized in that all load switching elements (A, B, D, E, F), the switchable clutch (G) and the brake (H) are opened when the drive motor (13) is at a standstill.