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Die
Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für Kraftfahrzeuge, insbesondere
einen Antriebsstrang für
Kraftfahrzeuge mit einem Verteilergetriebe zur Übertragung von Leistung an
die Vorderräder
und die Hinterräder.
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Bekannt
sind Verteilergetriebe mit Planetengetrieben zur Erzeugung entweder
eines "Hoch"-Bereichs oder eines "Niedrig"-Bereichs. In dem
Hochbereich wird der Abtrieb des Verteilergetriebes mit der gleichen
Drehzahl wie dessen Antrieb angetrieben, während in dem Niedrigbereich
der Abtrieb mit einer langsameren Drehzahl angetrieben wird als
der Antrieb. Üblicherweise
mit 4×2-Hoch-,
4×4-Hoch- bzw. 4×4-Niedrig-Schaltzustand
bezeichnete Schaltzustände
des Verteilergetriebes werden vom Fahrer des Kraftfahrzeugs durch
Betätigen
eines Schalthebels oder eines Schalters manuell ausgewählt. Befindet
sich der Schalthebel in einer ersten Position, so wird damit bewirkt,
dass über
eine Bereichswählvorrichtung
in dem Verteilergetriebe Leistung von dem Getriebeabtrieb an eine
hintere Antriebsachse weitergeleitet wird, was als 4×2-Antriebsmodus
bezeichnet wird. In einer zweiten Position des Schalthebels überträgt das Verteilergetriebe
Leistung sowohl an eine vordere Antriebsachse als auch an eine hintere Antriebsachse,
was als 4×4-Antriebsmodus
bezeichnet wird. In einer letzten Position des Schalthebels ist das
Verteilergetriebe in den Niedrigbereich versetzt.
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Bei
herkömmlichen
bedarfsabhängigen
Verteilergetriebesystemen (sog. "on-demand transfer case
systems") für Hinterradantriebe
erfolgt eine Betätigung
einer 4×4-Bedarfskupplung
(sog. "on-demand"-clutch) auf elektromechanische
Weise. Nimmt das Einrücken
der Kupplung längere
Zeit in Anspruch, so kann dies dazu führen, dass während einer
längeren
Zeit und bei hohen Drehzahlen ein Radschlupf auftritt, bevor die
Kupplung eingerückt
ist und die nicht dem Schlupf unterliegenden Räder mit Drehmoment beaufschlagt
werden. Außerdem
kann eine über
längere
Zeit ausgerückte
Kupplung zu Störungen
des Betriebs der Antriebsschlupfregelung (sog. "brake traction control") führen.
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Ein
Einstellen des Hoch- bzw. des Niedrigbereichs kann auf unterschiedliche
Weisen erfolgen: Mittels eines Elektromotors, mittels eines mechanischen
Schalthebels oder auch elektrohydraulisch. Ein abwechselndes Ein-
und Ausrücken
einer hydraulisch betätigten
Bereichskupplung stellt ein Beispiel für eine elektrohydraulische
Steuerung dar. Wenn der 4×4-Antriebsmodus
gewählt
ist, ist eine weitere Hydraulikkupplung eingerückt. Hydraulikkupplungen zur
Steuerung des Hoch- und des Niedrigbereichbetriebs weisen typischerweise
Kupplungspakete mit abwechselnd zueinander angeordneten Distanzplatten
und Reibscheiben auf, die in Reibkontakt gedrückt werden, wenn ein in einem
Zylinder angeordneter Kolben mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt wird,
wodurch die Kupplung eingerückt wird.
Ein Ausrücken
der Kupplung erfolgt durch ein Entleeren des Zylinders, wodurch
eine Feder in die Lage versetzt wird, den Kolben freizugeben, was
es den Distanzplatten und Reibscheiben ermöglicht, sich voneinander zu
trennen.
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Die
Reibscheiben und Distanzplatten befinden sich allerdings selbst
dann, wenn sie in Ausrückposition
sind, in enger Nähe
zueinander, damit die Kupplung dann, wenn der Fahrer eine Anweisung
zu einer Bereichsänderung
gibt, schnell wieder eingerückt
werden kann, ohne dass dabei ein Zeitverlust auftritt, der entstehen
würde,
wenn die Distanzplatten und Reibscheiben weit voneinander getrennt
wären und
aus größeren Abständen zusammengebracht werden
müssten.
Aufgrund der geringen Abstände der
Distanzplatten und Reibscheiben voneinander bei ausgerückter Kupplung
wird das Kupplungspaket ständig
mit Hydraulikflüssigkeit
versorgt, um die Kupplung zu kühlen
und zu schmieren. In diesem Umfeld kommt es vielfach dazu, dass
sich die Distanzplatten und Reibscheiben selbst bei ausge rückten Kupplung
drehen, da die sich zwischen ihnen befindliche Hydraulikflüssigkeit
aufgrund ihrer Dicke einen viskosen Schereffekt zur Folge hat.
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Dies
führt zu
einer kontinuierlichen Schleppbewegung von Bauelementen des Antriebsstranges, was
den Kraftstoffverbrauch erhöht
und zu zusätzlichen
Geräuschen
und einer Geräuschverstärkung in der
Antriebsanlage führt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, diese Nachteile
zu vermeiden, wobei gleichzeitig angestrebt wird, die Anweisungen
des Fahrers des Kraftfahrzeugs zu einer Änderung des gewählten Bereichs
schnell umzusetzen.
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Mit
den bei bekannten Verteilergetrieben eingesetzten Mehrplatten-Hydraulikkupplungen,
die bei Erzeugung des Niedrigbereichs eingerückt werden, wird Drehmoment übertragen,
das durch die Wirkung eines Getriebesatzes verstärkt wird, der in dem Verteilergetriebe
zwischen der Abtriebswelle des Getriebes und dem Abtrieb des Verteilergetriebes
angeordnet ist. Die bekannten Niedrigbereichskupplungen sind groß dimensioniert,
um große
Drehmomentbeträge übertragen
zu können.
Diese Beträge
sind unter Umständen
genauso groß wie
das Fahrzeugschleuderdrehmoment, bei dem die Räder den Reibkontakt mit der
Straßenoberfläche verlieren.
Aufgrund der Baugröße der Kupplung
ergeben sich Probleme hinsichtlich der Unterbringung der Kupplung
in dem Verteilergetriebe, in welchem gleichzeitig zwei weitere Kupplungen,
ein Planetengetriebe und ein Antriebsmechanismus zu den Vorderrädern angeordnet
sind. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Lösung zu
finden, Unterbringungsprobleme zu beheben, die sich aus den Abmessungen
einer hydraulisch betätigten
Niederbereichskupplung ergeben.
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Ein
Kraftfahrzeug weist erfindungsgemäß auf: Ein Mehrganggetriebe mit
einem ersten Schmiermittelkreislauf, über den Bauelementen des Getriebes
Hydraulikschmiermittel zuführbar
ist, eine erste Ölwanne
und eine erste Pumpe, die antreibbar mit dem Verbrennungsmotor des
Kraftfahrzeugs verbunden ist, um Öl mit einem ersten Druck in
den Schmiermittelkreislauf zu leiten, ein Verteilergetriebe mit
einem ersten Abtrieb, einer zweiten in dem Verteilergetriebe angeordneten Ölwanne,
einer zweiten Pumpe, die in dem Verteilergetriebe angeordnet und antreibbar
an den ersten Abtrieb gekoppelt ist, und einem Sperrventil zum abwechselnden Öffnen und
Schließen
einer Verbindung zwischen der ersten Pumpe und dem Schmiermittelkreislauf
und zum Öffnen
und Schließen
einer Verbindung zwischen der zweiten Pumpe und dem Schmiermittelkreislauf
in Abhängigkeit
von unterschiedlichem Druck zwischen einem Auslass der ersten Pumpe
und einem Auslass der zweiten Pumpe.
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Wenn
das Fahrzeug abschleppt wird, während
dessen Räder
Kontakt mit dem Boden haben und der Motor abgeschaltet ist, wird
dem Getriebeschmiermittelkreislauf von einer Spülpumpe, die in dem Verteilergetriebe
angeordnet ist und von den Rädern
angetrieben wird, Schmiermittel zugeführt.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass Schleppbewegungen
in der Antriebsanlage und eine damit einhergehende Reduzierung der
Kraftstoffeffizienz basierend darauf, dass es in einem Verteilergetriebe
mit wenigstens einer ausgerückten,
hydraulisch betätigten
Bereichskupplung ständig
zu viskosen Schereffekten kommt, nicht auftreten.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass unnötige Geräusche, die
dadurch entstehen, dass sich das Verteilergetriebe und Bauelemente
des Antriebsstrangs in ständiger
Drehung befinden, weil sie unbeabsichtigt von einer ausgerückten hydraulischen
Kupplung angetrieben werden, beseitigt werden.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Raum, der
normalerweise zur Unterbringung einer Niederbereichskupplung und
einer Hochbereichskupplung in einem Verteilergetriebe benötigt wird,
eingespart wird. Außerdem
entfallen die komplexen Anforderungen hinsichtlich Konstruktion,
Herstellung und Montage sowie die Kosten, die erforderlich sind,
diese Kupplungen mit Hydraulikflüssigkeit zu
versorgen. Ebenso erübrigt
sich ein Steuersystem zur Synchronisierung der Ein- und Ausrückvorgänge dieser
Kupplungen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem Getriebe,
einem Verteilergetriebe sowie mit sich zu den Vorderrädern und den
Hinterrädern
erstreckenden Antriebswellen;
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2 eine
Darstellung des am Ende des in 1 gezeigten
Getriebes angebrachten Verteilergetriebes in einer Seitenansicht
im Schnitt, und
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3 ein
schematisches Diagramm eines in dem Verteilergetriebe und dem Getriebe
angeordneten hydraulischen Systems.
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Nachfolgend
wird auf die Zeichnungen Bezug genommen. In 1 ist ein
Antriebsstrang für ein
Kraftfahrzeug dargestellt, in dem die vorliegende Erfindung zur
Anwendung kommen kann. Der Antriebsstrang weist auf: Vorder- und
Hinterräder 10, 12,
ein von einem Verbrennungsmotor 15 angetriebenes Lastgetriebe 14 zur
Erzeugung mehrerer Vorwärts-
und Rückwärtsübersetzungsverhältnisse
und ein Verteilergetriebe 16 zur Herstellung einer ständigen Antriebsverbindung
zwischen dem Abtrieb des Getriebes und einer hinteren Antriebswelle 18.
Das Verteilergetriebe 16 stellt eine kontinuierliche Verbindung
des Getriebeabtriebs zu der hinteren Antriebswelle 18 her
sowie eine selektive Verbindung des Getriebeabtriebs zu der vorderen
Antriebswelle 20, wenn entweder manuell oder elektronisch
ein Allradantriebsmodus gewählt
wird. Die Welle 18 überträgt Leistung
an einen Hinterraddifferentialmechanismus 22, von dem Leistung
unterschiedlich über
die in einem Differentialgehäuse
befindlichen Achswellen 24, 26 an die Hinterräder 12 übertragen
wird. Die Vorderräder
sind antreibbar an eine rechte und eine linke Achswelle 32, 34 gekoppelt,
auf die über
einen vorderen Differentialmechanismus 36 Leistung von
der vorderen Antriebswelle 20 übertragen wird.
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Gemäß 2 erstreckt
sich die Abtriebswelle 36 des Automatikgetriebes durch
das Gehäuse des
Lastgetriebes 14 hindurch in das Verteilergetriebe 16.
Die Abtriebswelle 36 ist über eine Keilverzahnung antreibbar
mit einer Zwischenwelle 38 verbunden, die durch eine Keilverzahnung 40 mit
einem Sonnenrad 42 einer einfachen Planetenradeinheit 44 verbunden
ist. Das Sonnenrad 42 steht in ständigem Zahneingriff mit einem
Satz von Planetenrädern 46, die
zur Drehung auf einem Planetenträger 48 abgestützt sind.
Jedes der Planetenräder 46 steht
in ständigem
Zahneingriff mit dem Sonnenrad 42 und einem Hohlrad 50,
das gegen Drehung an dem Verteilergetriebe 16 gesichert
ist. Die Planetenradeinheit 44, welche ein einfaches Planetengetriebe
mit einem an Masse gelegten (grounded) Hohlrad 50 und einem Eingang
zu dem Sonnenrad 42 aufweist, erzeugt ein Niedrigbereich-Drehmomentverhältnis vorzugsweise
im Bereich zwischen 2,5 und 3:1. Die von dem Planetengetriebe ausgehenden
Lasten werden von dem Gehäuse
des Verteilergetriebes 16 aufgenommen, wobei im Falle des
Sonnenrads 42 die Schublasten von dem Getriebe 14 aufgenommen
oder durch die Zwischenwelle 38 weiter zu einer Abtriebswelle 58 übertragen
werden, um von dort durch einen Kupplungsring 78 zu einem
Kettenrad 88 und einem Lager 106 übertragen
und schließlich
von der hinteren Abdeckung eines Verteilergetriebes 104 aufgenommen
zu werden.
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Der
Planetenträger 48 weist
innere Klauenkupplungszähne
auf, durch die dieser je nach der axialen Position des Kupplungselements
abwechselnd mit auf einem Hoch-Niedrigbereichs-Wechselring 52 ausgebildeten
Klauenkupplungszähnen
verbunden und von diesen getrennt ist. Innere Klauenkupplungszähne 54 auf
dem Kupplungselement sind durch Klauenkupplungszähne 56, die auf der
Abtriebswelle 58 des Verteilergetriebes 16 ausgebildet sind,
ständig
antreibbar verbunden, wobei die Welle dahingehend ausgebildet ist,
eine Verbindung zu der hinteren Antriebswelle 18 herzustellen.
Die Zwischenwelle 38 ist mit äußeren Klauenkupplungszähnen 60 ausgebildet,
die je nach der axialen Position der auf dem Kupplungselement ausgebildeten
Klauenkupplungszähne 54 abwechselnd
mit der Abtriebswelle 58 verbunden und von dieser getrennt
sind.
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Bei
Betrieb muss das Fahrzeug für
einen Wechsel von dem Hochbereich in den Niedrigbereich angehalten
werden. Wenn sich das Bereichskupplungselement 52 in der
in 2 gezeigten axialen Stellung unterhalb der Mittelachse 62 befindet,
greifen die Klauenkupplungszähne 54 sowohl
in die Klauenkupplungszähne 56 auf
der Abtriebswelle 58 als auch in die Klauenkupplungszähne 60 in
der Zwischenwelle 38 ein, und das Kupplungselement 52 ist von
dem Träger 48 abgekoppelt,
wodurch eine Antriebsverbindung zwischen dem Getriebeabtrieb 36 und
der Ab triebswelle 58 hergestellt und ein 1:1-Übersetzungsverhältnis erzeugt
wird. Wenn sich das Mehrbereichskupplungselement 52 in
der in 2 gezeigten axialen Stellung oberhalb der Mittelachse 62 befindet,
greifen die Klauenkupplungszähne 54 in
die Klauenkupplungszähne 56 auf
der Abtriebswelle 58 ein, und das Kupplungselement 52 greift
in den Träger 48 ein,
wodurch eine Antriebsverbindung zwischen dem Getriebeabtrieb 36 und
der Abtriebswelle 58 hergestellt und durch die Zahnradeinheit
ein Übersetzungsverhältnis zwischen
2,5 und 3:1 erzeugt wird.
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Das
Bereichswechselsystem wird hydraulisch durch einen einen Kolben 64 aufweisenden Hoch-Niedrig-Servomechanismus 63 betätigt, wobei sich
der Kolben in einem Zylinder 66 konzentrisch zu der Mittelachse 62 bewegt.
Zur Einstellung des Niedrigbereichs werden der Kolben 64 und
das Kupplungselement 52 durch hydraulischen Druck in dem Zylinder
aus der oberhalb der Achse 62 in 2 gezeigten
Stellung nach links bewegt. Der Kolben 64 wird mittels
zweier Tellerfedern 68, 70 mit dem Kupplungselement 52 verbunden,
die ein vollständiges Eingreifen
der Klauenkupplungszähne 56, 60 zulassen,
wenn während
eines Schaltvorgangs in den Hochbereich ein Zahnsperrzustand (sog. "tooth block-out condition") auftritt. Die gleiche
Funktion wird ausgeführt,
wenn für
eine Betätigung
des Niedrigbereichs die Klauenkupplungszähne auf dem Kupplungselement 52 in
den Träger 48 eingreifen. Aufgrund
der auf das Kupplungselement 52 ausgeübten Federkraft kann dieses
bei jeder zusätzlichen Drehung
aufsitzen. Der Kolben 64 weist axial beabstandete Arretierungen 72 auf,
die der Hochbereichs-Position und der Niedrigbereichs-Position des Kupplungselements 52 und
des Kolbens 64 entsprechen. Nach einer Wegnahme der hydraulischen
Kraft bewirken drei federbelastete Kugelarretierungen 74, die
mit einem Winkelabstand von etwa 120° um die Achse 62 herum
angeordnet sind, dass das Kupplungselement 52 in seiner
Stellung bleibt, so dass das Fahrzeug in der Parkposition gesichert
werden kann. Eine der Kugelarretierungen 74 weist einen Sensor
auf, der ein elektronisches Signal erzeugt, das den Bereich anzeigt,
in den das Verteilergetriebe 16 eingerückt ist.
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Die
Keilverzahnung 76 verbindet die Welle 58 antreibbar
mit einem Kupplungsring 78, der auf seiner Außenfläche eine
axial gerichtete Keilverzahnung 80 aufweist. Abstandshalter 82 greifen
antreibbar in die Keilverzahnung 80 des Kupp lungsrings 78 ein.
Zwischen aufeinanderfolgenden Abstandshaltern 82 angeordnete
Reibscheiben 84 stehen antreibbar mit Keilzähnen in
Eingriff, die an der Innenfläche
einer antreibbar mit einem Antriebsriemenkettenrad verbundenen Kupplungstrommel 86 ausgebildet
sind.
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Ein
hydraulisch betätigbarer
Kupplungskolben 90 ist in Abhängigkeit von dem hydraulischen Druck
axial bewegbar. Wird der Kolben 90 nach rechts bewegt,
so übt
er über
ein Lager 90 Kraft auf die Rückenplatte, die Reibscheiben 84 und
die Abstandshalter 82 aus und stellt einen gegenseitigen Reibeingriff
her, wodurch eine Antriebsverbindung zwischen der Abtriebswelle 58 und
dem Kettenrad 88 hergestellt wird. Wenn der Druck von dem
Kolben 90 abgelassen wird, bewegt sich dieser aufgrund
einer Kraft, die von einer Tellerfeder 94 auf den Kolben ausgeübt wird,
nach links in die in 2 gezeigte Position, wodurch
die Antriebsverbindung zwischen dem Abtrieb 58 und dem
Kettenrad 88 gelöst
wird. Auf diese Weise stellt die Kupplung 96 abwechselnd eine
Antriebsverbindung zwischen dem Abtrieb 58 und dem Kettenrad 88 her
und löst
diese wieder.
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Wenn
die Kupplung 96 eingerückt
ist, wird Leistung von der Abtriebswelle 58 über einen
Abtriebsriemen 98, der in ständigem Eingriff mit Kettenrädern 88 und 100 steht,
auf die vordere Antriebswelle 20 übertragen. Lager 102, 103 stützen das
Kettenrad 100 an einer Verteilergetriebehinterabdeckung 104 und
einem Verteilergetriebevordergehäuse 134 drehbar
ab. Eine Antriebsverbindung mit der vorderen Antriebswelle 20 erfolgt über eine
Keilverzahnung 105, die an der Innenfläche des Kettenrads 100 ausgebildet
ist. Auf diese Weise überträgt die Abtriebswelle 58 bei
eingerückter
Kupplung 96 Leistung sowohl auf die hintere Antriebswelle 18,
die über
ein Universalgelenk mit der Abtriebswelle 58, verbunden ist,
als auch auf die vordere Antriebswelle 20.
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Bei
Betrieb wird die vordere Antriebswelle 20 abwechselnd mit
der gleichen Drehzahl wie diejenige der Getriebeabtriebswelle 36 angetrieben,
oder aber die Welle 20 wird entsprechend der Position des Kupplungselements 52 und
des Kolbens 64 im Verhältnis
zur Drehzahl der Welle 36 langsamer angetrieben.
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Die
Kupplung 96 kann unabhängig
von der Position des Kupplungselements 52 eingerückt werden,
so dass eine Leistungsübertragung
durch den die Kettenräder 88, 100 und
den Antriebsriemen 98 aufweisenden Abtriebsriemenmechanismus
erfolgt. Auf diese Weise werden entweder sowohl die vordere Antriebswelle 20 als
auch die hintere Antriebswelle 18 abwechselnd im Niedrig-
und im Hochbereich angetrieben, oder es wird nur die hintere Antriebswelle im
Niedrig- und im Hochbereich angetrieben.
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In
dem Verteilergetriebe 16 als Schmiermittel eingesetztes
Automatikgetriebeöl
ATF (automatic transmission fluid), nachfolgend als Öl bezeichnet, wird
auch in dem Getriebe 14 genutzt, dessen Ölwannenkapazität ausreichend
groß dimensioniert
ist, um das Öl
aufzunehmen, welches sich während
des Betriebs in dem Verteilergetriebe befindet.
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Wie
aus 3 ersichtlich, weisen das Pumpensystem und der
Schmiermittelkreislauf des Hydrauliksystems 120 zwei Pumpenelemente 122 und 124 auf.
Das Pumpenelement 122 saugt Öl aus einer Getriebeölwanne 126 und
pumpt dieses in einen Verteilergetriebeschmiermittelkreislauf 123,
der Hydraulikschmiermittel in Fuidpassagen zu Bauelementen in dem
Verteilergetriebe, wie z. B. zu den Wellen 36, 38, 58,
den Lagern, die diese Wellen abstützen, zu der Kupplung 96 und
zu der Zahnradeinheit 44 sowie zu einem Kreislauf 125 befördert, der
für eine Kühlung der
Verteilerkupplung 96 vorgesehen ist. Das Pumpenelement 124 spült, in Abhängigkeit
davon, ob der Druck in dem Getriebeschmiermittelkreislauf im Verhältnis zu
einem anderen Druck hoch oder niedrig ist, entweder durch eine Leitung 130 oder durch
Leitungen 146 und 154 Öl aus einer Ölwanne 128,
die auf dem Boden der hinteren Verteilergetriebeabdeckung 104 angeordnet
ist und führt
das Öl
zu der Getriebeölwanne 126 zurück. Zur
Vermeidung von Spritzverlusten sind die Abmessungen des zweiten
Pumpenelements 124 so gewählt, dass gewährleistet
ist, dass die Ölwanne 128 für den Kettenkasten
nahezu trocken ist. Der Antrieb der Pumpenelemente 122 und 124 erfolgt über die
Abtriebswelle 58.
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2 zeigt
eine alternative Pumpenanordnung, bei der ein antreibbar an die
Abtriebswelle 58 angeschlossenes Pumpenelement 136 Öl aus den beiden Ölwan nen 126, 128 zieht
und eine den Funktionen der Pumpenelemente 122 und 124 entsprechende
Funktion erfüllt.
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Eine
Verteilergetriebeventilkörpereinrichtung 132 ist
zu einem vorderen Verteilergetriebegehäuse 134 hin abgedichtet,
so dass sich kein Schmieröl
in der Ölwanne 128 sammeln
kann. Diese Abdichtung ermöglicht
es, ein kleineres Spülpumpenelement 124 zu
verwenden. Außerdem
wird dadurch während
eines Fahrzeugbetriebs an einem Gefälle verhindert, dass angestautes Öl aus der
Getriebeölwanne
in das Verteilergetriebe 16 zurückfließt.
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Unter
der Voraussetzung, dass sich die Abtriebswelle 58 dreht
und die Getriebepumpe 158 außer Betrieb ist, so beispielsweise
dann, wenn ein mit dem Verteilergetriebe 16 und dem Getriebe 14 ausgestattetes
Kraftfahrzeug abgeschleppt wird, während die Fahrzeugräder Kontakt
mit dem Boden haben und der Motor nicht läuft, ist das Pumpsystem des
Verteilergetriebes außerdem
in der Lage, Öl
in den Getriebeschmiermittelkreislauf 140 zu leiten. In diesem
Zustand treiben die Fahrzeugräder
die Abtriebswelle 58 und die Spülpumpe 124 an; dabei
ist jedoch die Getriebepumpe 158 außer Betrieb, da sich der Motor
und der Getriebedrehmomentwandler nicht drehen. Es wird davon ausgegangen,
dass ein solcher als sog. "flat
tow" bezeichneter
Abschleppvorgang mit einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit (etwa 100–120 km/h
(entsprechend ca. 60–75
mph)) und über
eine größere Entfernung
(etwa 800 km (entsprechen ca. 500 Meilen) als die Entfernung erfolgt, über die
ein Abschleppwagen das Fahrzeug schleppen würde (etwa 50 km (entsprechend
ca. 30 Meilen)).
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Die
Spülpumpe 124 kann
den Getriebeschmiermittelkreislauf 140, durch welchen Schmieröl über Fluidpassagen
zu Getriebebauelementen wie z. B. zu Lagern, Wellen, Kupplungen,
Zahnrändern usw.
befördert
wird, mit Druck beaufschlagen. Durch ein Entlastungsspülventil 144 wird
die Größe des Drucks
am Auslass der Spülpumpe 124 begrenzt. Eine
Verschlusskugel 142 trennt den Auslass der Spülpumpe 124 von
dem Getriebeschmiermittelkreislauf 140, wobei eine Seite
der Verschlusskugel 142 über die Leitung 130 mit
dem Auslass der Spülpumpe 124 kommuniziert,
während
die gegenüberliegende
Seite der Verschlusskugel 142 über den Getriebeölkühler 141 mit
dem Auslass der Getriebepumpe 158 kommuniziert.
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Wenn
Druck in dem Getriebeschmiermittelkreislauf 140 ansteht
und dieser größer ist
als der Druck in der Leitung 130, wie beispielsweise dann, wenn
die Getriebepumpe 158 von dem Motor angetrieben wird, liegt
die Verschlusskugel 142 gegen ihren Sitz an bzw. ist in
Schließstellung.
Dann wird Schmieröl
aus der Spülpumpe 124 und
dem Entlastungsspülventil 144 durch
die Leitung 146 in die Getriebeölwanne 126 befördert, während Öl aus der
Getriebepumpe 158 und dem Getriebeölkühler 141 durch den
Getriebeschmiermittelkreislauf 140 fließt und in die Getriebeölwanne 126 zurückfließt. Die
Verschlusskugel 142 ist vorzugsweise in der Getriebeabtriebswelle 36 angeordnet.
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Ist
jedoch der Druck im Getriebeschmiermittelkreislauf 140 niedrig
im Verhältnis
zu dem Druck am Spülpumpenauslass,
wie beispielsweise dann, wenn die Getriebepumpe 122 nicht
in Betrieb ist und der Motor nicht läuft, löst sich die Verschlusskugel 142 von
ihrem Sitz bzw. gelangt in Öffnungsstellung. Dann
wird Öl
aus der Spülpumpe 124 über die
Leitung 130 und die Verschlusskugel 142 dem Getriebeschmiermittelkreislauf 140 zugeführt und
fließt
in die Getriebeölwanne 126 zurück.
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Der Übergangsbereich
zwischen dem Getriebe und dem Verteilergetriebe weist vier diesen
Bereich durchquerende Passagen auf, die für einen Austausch von Öl zwischen
dem Getriebe 14 und dem Verteilergetriebeventilkörper 132 sorgen.
Eine Passage 156 ist für
den Getriebedruck vorgesehen, der von der Getriebepumpe 158 erzeugt,
in dem Getriebeventilkörper
abgezweigt und dem Verteilergetriebeventilkörper zugeleitet wird. Dieses
unter hohem Druck stehende Öl
wird für
eine Betätigung
der Verteilerkupplung 96 und des Bereichswechselkolbens 64 des
Servomechanismus 63 eingesetzt. Über eine zweite Passage 152 wird
Schmieröl
von der Getriebeölwanne 126 zu
dem Einlass des Verteilergetriebepumpenelements 122 gefördert. Eine
dritte Passage 130 ermöglicht
ein Schmieren des Getriebes 14 mit Öl aus der Spülpumpe 124. Über eine
vierte Passage 154 wird Schmieröl zu der Getriebeölwanne 126 zurückgeführt Über ein
als VFS bezeichnetes zweistufiges solenoidbetätigtes Entlüftungventil 160 mit
veränderlicher
Kraft (sog. "two-stage
bleed variable force solenoidactuated valve") werden der Leitungsdruck in der Passage 156 und
die Größe des Drucks
zur Betätigung
und Entlüftung
des Servomechanismus der Verteilerkupplung 96 reguliert. Über die
Getriebepumpe 158 wird ein den Betrieb des Getriebes 14 steuerndes
und im Getriebe angeordnetes hydraulisches Steuersystem 159 mit Öl beaufschlagt.
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Das
Hydrauliksystem 120 weist außerdem einen Verteilergetriebeventilkörper 132,
eine Trennplatte und ein solenoidbetätigtes An/Aus-Vierwegeventil 162 auf.
Wie aus dem schematischen Schaltschema gemäß 3 ersichtlich,
bleibt der Bereichswechselkolben 64 jederzeit durch das
Ventil 162 beaufschlagt, welches die durch Leitungen 166 und 168 bereitgestellten
hohen bzw. niedrigen Drücke
reguliert, über
die der Servomechanismus des Bereichswechselkupplungselements 52 betätigt wird. Alle
Entleerungs- und Absaugleitungen 146, 154, 170 führen in
die Getriebeölwanne 126.
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Alle
Bereichswechsel des Verteilergetriebes werden bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit
von Null durchgeführt.
Während
eines Schaltereignisses des Getriebes erfolgt keine Zustandsänderung
der Verteilerkupplung 96.