AT390410B - Antriebsanordnung fuer kraftfahrzeuge mit wenigstens zwei triebachsen - Google Patents

Description

Nr. 390 410

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für Kraftfahrzeuge mit wenigstens zwei Triebachsen, zwischen denen eine lediglich bei Auftreten einer Drehzahldifferenz zwischen den beiden Hälften ein Drehmoment übertragende Kupplung sowie ein Übersetzungsgetriebe vorgesehen sind, und mit einer Bremsanlage für die Räder jeder Achse.

Die Bremsanlage eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenkraftwagens, wird in der Regel so ausgelegt, daß sich an der Vorderachse eine höhere Haftwertausnützung als an der Hinterachse ergibt, um auf jeden Fall ein Blockieren der Räder der Hinterachse vor jenem der Vorderachsiäder zu verhindern. Das Blockieren der Hintenäder führt nämlich zum Verlust der Fahrstabilität. Diese unterschiedliche Haftwertausnützung an den Rädem beider Achsen bringt entsprechend unterschiedliche Radschlupfwerte mit sich. Handelt es sich um ein Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei Triebachsen und ist zwischen den beiden Triebachsen eine hydraulische Reibungskupplung bzw. allgemein eine Kupplung vorgesehen, die lediglich bei Auftreten einer Drehzahldifferenz zwischen ihren beiden Hälften ein Drehmoment überträgt, so ergeben die unterschiedlichen Radschlupfwerte an den beiden Achsen eine solche Drehzahldifferenz und damit eine Drehmomentübertragung. Da nun beim Bremsen die Räder der vorderen Triebachse mit größerem Schlupf, also langsamer als die Räder der hinteren Triebachse, drehen, ist der Drehmomentfluß von der hinteren Triebachse zur vorderen Triebachse gerichtet. Dieser Drehmomentfluß führt zu einer erweiterten Haftwertausnützung an den Rädem der hinteren Triebachse und zu einer entbrechenden Verringerung der Haftwertausnützung an den Vorderrädern, so daß sich eine Annäherung der Werte ergibt Bei vorsichtiger Dosierung des Bremsdruckes ist bei gegebenem Haftwert eine größere Verzögerung eines Fahrzeuges mit zwei Triebachsen erzielbar als bei einem Fahrzeug mit Einachsantrieb, da die Räder der hinteren Achse stärker bremsen und eine Blockierung der Räder der vorderen Achse durch den Momentenfluß von der hinteren Achse zeitlich verzögert wird. Kommt es aber zu einem Blockieren der Räder der vorderen Triebachse, so führt das sich aus der hohen Drehzahldifferenz ergebende verstärkte Drehmoment an der hydraulischen Reibungskupplung od. dgl. zwischen den beiden Triebachsen zu einem sofortigen Überschreiten des Haftwertes an den Rädem der hinteren Achse und damit zum Blockieren wenigstens eines dieser Räder, d. h. zum Verlust der Fahrstabilität. An diesem Fahr- bzw. Bremsverhalten des Fahrzeuges ändert sich auch nichts, wenn zwischen den beiden Triebachsen außer der Kupplung noch ein Übersetzungsgetriebe, insbesondere ein Planetengetriebe, angeordnet ist

Es ist zwar bereits bekannt (DE-OS 33 17 247), bei einer Antriebsanordnung mit zwischen den beiden Triebachsen eingeschalteter hydraulischer Reibungskupplung das Blockieren der Räder der hinteren Achse beim Blockieren der vorderen Räder dadurch zu verhindern, daß zwischen den beiden Achsen eine drehmomentenmäßig koppel- und entkoppelbare Vorrichtung, insbesondere ein Fieilauf, vorgesehen ist, so daß eine durch Betätigen der Betriebsbremse hervorgerufene Verringerung der Umlaufgeschwindigkeit der Vorderräder nicht über den Antriebsstrang auf die Hinterräder übertragen wird. Dabei wird in ungünstiger Weise zwangsläufig auf die Vorteile der Drehmomentverbindung der beiden Triebachsen bei dosierter Bremsung verachtet

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und eine Antriebsanordnung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die bei Erhaltung der Vorteile der Drehmomentverbindung der beiden Triebachsen bei Normalbremsung die Blockiemeigung der Räder der hinteren Achse bei blockierten Vorderrädern verhindert.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß eine auf den Richtungswechsel des Drehmomentflusses zu bzw. von der hinteren Triebachse ansprechende, mit einem an sich bekannten Bremsdruckregler für diese Triebachse verbundene Stelleinrichtung vorgesehen ist, so daß bei Drehmomentfluß in Richtung von der hinteren Triebachse der Bremsdruck für deren Räder in Abhängigkeit von der Momentengröße gegenüber dem Bremsdruck für die Räder der vorderen Triebachse im wesentlichen gesenkt wird.

Es wird also der Richtungswechsel des Drehmomentflusses zu bzw. von der hinteren Triebachse dazu ausgenützt, den Bremsdruckregler in der Weise zu verstellen, daß der Bremsdruck für die Räder der hinteren Achse gegenüber jenem der Räder der vorderen Achse gesenkt wird, sobald die Richtung des Drehmomentflusses zur vorderen Achse wechselt und das in der Kupplung übertragene Drehmoment eine bestimmte Größe erreicht Durch diese Senkung des Bremsdruckes für die Räder der hinteren Achse wird dann die Gefahr des Blockierens dieser Räder beseitigt, wobei aber die Vorteile der Drehmomentverbindung zwischen den beiden Triebachsen im Normalbetrieb erhalten bleiben, da die Senkung des Bremsdruckes für die Räder der hinteren Achse erst bei Auftreten eines Kupplungsmomentes bestimmter Größe einsetzt

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist bei Ausbildung des Übersetzungsgetriebes als Planetengetriebe dessen das Stützmoment unmittelbar übertragendes Getriebeglied oder die dieses Stützmoment unmittelbar aufnehmende Hälfte einer Flüssigkeitsreibungskupplung zur Bildung wenigstens eines Teiles der Stelleinrichtung bei Drehmomentfluß zur hinteren Triebachse an einem fahrgestellfesten Anschlag abgestützt und bei Richtungswechsel gegen die Kraft einer Feder von diesem abhebbar. Hier wird von dem Vorteil Gebrauch gemacht, daß eine unmittelbare Messung des Drehmomentflusses nach Richtung und Größe stattfindet und hiefür, da es sich bloß um die Aufnahme des Stützmomentes handelt, einfache technische Mittel verwendet werden können. Die Verbindung zum Bremsdruckregler kann auf mechanischem oder elektrischem Wege, vorzugsweise aber über ein Druckmittel erfolgen.

Bei starker Fahrzeugverzögerung aus hoher Geschwindigkeit würde sich ein Drehmomentfluß zur vorderen Triebachse ergeben, der mit einer Bremsdrucksenkung für die Räder der hinteren Achse verbunden ist. Da aber eine -2-

Nr. 390 410 solch starke Verzögerung ohnehin nur bei verhältnismäßig hohem Haftwert auftreten kann, ist eine Regelung im Sinne einer Absenkung des Bremsdruckes für die Räder der hinteren Triebachse nicht wünschenswert. Daher ist erfindungsgemäß die Verbindung zwischen Stelleinrichtung und Bremsdruckregeier mit Hilfe einer bei Überschreiten eines vorbestimmten Wertes der Fahrzeugverzögerung ansprechenden Hilfseinrichtung unterbrechbar.

Das Blockieren der Räder der hinteren Achse bzw. der damit verbundene Verlust der Fahrstabilität bringt in der Regel das sogenannte Gieren des Fahrzeuges, also ein ungewünschtes Drehen um die Fahrzeughochachse bzw. ein Schleudern mit sich. Das erfindungsgemäße Absenken des Bremsdruckes für die Räder der hinteren Achse zur Verhinderung des Blockierens dieser Räder braucht aber nur einzusetzten, wenn die Gefahr eines unbeherrschbaren Gierens tatsächlich auftritt. Erfindungsgemäß sind daher die Stelleinrichtung und der Bremsdruckregeier nur bei Überechreiten eines vorbestimmten Wertes der Gierbeschleunigung des Fahrzeuges verbunden. Übliche Bremsdruckregeier für die Radbremsen der hinteren Triebachse sind so ausgelegt, daß sie bis zu einem vorbestimmten oder wählbaren Umschaltdruck den Eingangsdruck ungemindert weiterleiten. Bei Überschreiten dieses Umschaltdruckes wird dann nur mehr ein fester Prozentsatz des ansteigenden Eingangsdruckes abgegeben. Systembedingt ist daher bei vorhandenem Eingangsdruck immer auch ein Ausgangsdruck vorhanden. Um eine vollständige Absenkung des Druckes in der Leitung zu den Radbremsen der hinteren Triebachse zu-ermöglichen, weist der Bremsdruckregeier eine Einrichtung auf, mit deren Hilfe der Druck in der Leitung zu den Radbremsen der hinteren Triebachse unabhängig vom Eingangsdruck in den Regler vollständig absenkbar ist

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt und zwar zeigen:

Fig. 1 das Schema einer Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, Fig. 2 das Schema einer Ausführungsvariante, Fig. 3 eine Einzelheit in vereinfachter Darstellung im Teilschnitt und Fig. 4 einen Bremsdruckregler im Axialschnitt und im größeren Maßstab.

Der Fahrzeugmotor (1) treibt über eine Fahrkupplung (2) und ein Wechselgetriebe (3) das Gehäuse eines Ausgleichgetriebes (4) für die Vorderachse (5) und über einen Kegeltrieb (6) den Antriebsstrang (7) zur Hinterachse (8) an. Gemäß Fig. 1 ist im Antriebsstrang (7) der Hinterachse (8) ein Planetengetriebe (9) eingebaut, dessen Planetenradträger vom Kegeltrieb (6) her direkt angetrieben und von dessen Hohlrad der Abtrieb zur Hinterachse (8) abgenommen wird. Das Sonnenrad dieses Planetengetriebes (9) ist mit der einen bzw. inneren Hälfte einer Flüssigkeitsreibungskupplung (10) drehfest verbunden, dessen andere Hälfte bzw. dessen Gehäuse (10a) sich in einem fahrgestellfesten Getriebegehäuse (11) abstützt. Mit (12) ist der Hauptbremszylinder bezeichnet, von dem aus die Radbremsen (13) der Vorderräder direkt beaufschlagt werden, wogegen die Leitung (14) zu den Radbremsen (15) der Räder der Hinterachse (8) über einen Bremsdruckregler (16) geführt ist, der auch von einer Stelleinrichtung (17) beeinflußt wird.

Zur Bildung der Stelleinrichtung (17) ist das Gehäuse (10a) der Flüssigkeitsreibungskupplung (10) mit einem Ansatz (18) (Fig. 3) versehen, der sich bei üblichem Drehmomentfluß von der vorderen Triebachse (5) zur hinteren Triebachse (8), das ist im Uhrzeigersinn, an einem im Gehäuse (11) vorgesehenen festen Anschlag (19) abstützt bzw. gegen diesen Anschlag auch durch eine Feder (20) gedrückt wird. Wechselt die Richtung des Drehmomentflusses und übersteigt das Abstützmoment die Kraft der Feder (20), so hebt sich der Ansatz (18) vom Anschlag (19) ab und es wird ein hydraulich beaufschlagter Kolben (21) verschoben, der in der zum Bremsdruckregler (16) führenden Leitung (22) eine Druckserikung herbeiführt.

Der Bremsdruckregler (16) (Fig. 4) weist einen in einem entsprechenden Gehäuse verschiebbaren Kolben (23) auf, der an seinem einen Ende mit einem Ventil (24) versehen ist, dessen Ventilteller (25) einen durch die Kolbenstimfläche geführten Stiftansatz (26) trägt und durch eine Feder (27) belastet ist. Bei Beginn einer Bremsung nimmt der Kolben (23) die dargestellte Stellung ein, in der sich der Druck aus dem Hauptbremszylinder (12) über die Leitung (14), die Kolbenkanäle (28) und das Ventil (24) ungehindert zu den Radbremsen (15) der Räder der Hinterachse (8) fortpflanzen kann. Zufolge der gegenseitigen Abstimmung der einander entgegengerichteten wirksamen Kolbenflächen und einer auf den Kolben wirkenden Feder (29) wird der Kolben (23) bei Erreichen eines bestimmten Druckes in der Leitung (14) nach links verschoben, so daß die Feder (27) den Ventilteller (25) auf seinen Sitz drücken kann und der Durchfluß durch den Kolben (23) unterbrochen ist. Von diesem Zeitpunkt an wird vom ansteigenden Bremsdruck aus dem Hauptbremszylinder (12) nur ein fester Prozentsatz weiter an die Radbremsen (15) der Hinterachse (8) weitergeleitet, der von den auf den Kolben (23) wirkenden, sich das Gleichgewicht haltenden Kräften abhängt.

Ergibt sich ein von der Hinterachse (8) zur Vorderachse (5) gerichteter Drehmomentfluß und erreicht das enstehende Drehmoment eine bestimmte Größe, so wird durch den Kolben (21) der Stelleinrichtung (17) in der Leitung (22) und damit auch an der linken Stirnseite des Kolbens (23) eine Drucksenkung herbeigeführt, die auch eine Senkung des Druckes in der Leitung vom Bremsdruckregeier (16) zu den Radbremsen (15) der Räder der Hinterachse (8) zur Folge hat. Ist der Kolben (23) einstückig ausgebildet und die Feder (29) entsprechend bemessen, so kann sich bei Druckabsenkung in der Leitung (22) der Kolben (23) soweit nach links verschieben, daß der Druck in der Leitung zu den Radbremsen (15) der hinteren Triebachse (8) völlig abgesenkt wird.

Bei der Ausführungsvariante nach Fig. 2 ist das Hohlrad des Planetengetriebes (9) an einen fahrgestellfesten Teil (11a) über die Einrichtung (17) abgestützt, wogegen die hydrauliche Reibungskupplung (10) als Ausgleichgetriebe zwischen der vorderen Triebachse (5) und der hinteren Triebachse (8) dient, hier also keine -3-

Claims (5)

1. Nr. 390 410 drehfeste Abstützung vorhanden ist. Es kann zweckmäßig sein, zwischen Stelleinrichtung (17) und Bremsdruckregler (16) eine Hilfseinrichtung vorzusehen, die beispielsweise mit Hilfe einer seismischen Masse diese Verbindung unterbricht, wenn die Fahrzeugverzögerung einen vorbestimmten Wert überschreitet oder die Gierbeschleunigung unter einem vorbestimmten Wert liegt. PATENTANSPRÜCHE 1. Antriebsanordnung für Kraftfahrzeuge mit wenigstens zwei Triebachsen, zwischen denen eine lediglich bei Auftreten einer Drehzahldifferenz zwischen den beiden Hälften ein Drehmoment übertragende Kupplung sowie ein Übersetzungsgetriebe vorgesehen sind, und mit einer Bremsanlage für die Räder jeder Achse, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf den Richtungswechsel des Drehmomentflusses zu bzw. von der hinteren Triebachse (8) ansprechende, mit einem an sich bekannten Bremsdruckregler (16) für diese Triebachse (8) verbundene Stelleinrichtung (17) vorgesehen ist, so daß bei Drehmomentfluß in Richtung von der hinteren Triebachse (8) der Bremsdruck für deren Räder in Abhängigkeit von der Momentengröße gegenüber dem Bremsdruck für die Räder der vorderen Triebachse (5) im wesentlichen gesenkt wird.
2. 2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung des Übersetzungsgetriebes als Planetengetriebe (9) dessen das Stützmoment unmittelbar übertragendes Getriebeglied oder die dieses Stützmoment unmittelbar aufnehmende Hälfte (109) einer Flüssigkeitsreibungskupplung (10) zur Bildung wenigstens eines Teiles der Stelleinrichtung (17) bei Drehmomentfluß zur hinteren Triebachse (8) an einem fahrgestellfesten Anschlag (19) äbgestützt und bei Richtungswechsel gegen die Kraft einer Feder (20) von diesem abhebbar ist.
3. 3. Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Stelleinrichtung (17) und Bremsdruckregler (16) mit Hilfe einer bei Überschreiten eines vorbestimmten Wertes der Fahrzeugverzögerung ansprechenden Hilfseinrichtung unterbrechbar ist.
4. 4. Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung (17) und der Bremsdruckregler (16) nur bei Überschreiten eines vorbestimmten Wertes der Gierbeschleunigung des Fahrzeuges verbunden sind.
5. 5. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsdruckregler (16) eine Einrichtung aufweist, mit deren Hilfe der Druck in der Leitung zu den Radbremsen (15) der hinteren Triebachse (8) unabhängig vom Eingangsdruck in den Regler (16) vollständig absenkbar ist Hiezu 3 Blatt Zeichnungen -4-