DE3227870C2 - Anordnung zum Regeln der Kraftübertragung eines vierradgetriebenen Fahrzeugs - Google Patents
Anordnung zum Regeln der Kraftübertragung eines vierradgetriebenen FahrzeugsInfo
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Abstract
Bei einer Anordnung für ein vierradgetriebenes Fahrzeug zum automatischen Schalten der Kraftübertragung des Motors des Fahrzeugs vom Vierradantriebssystem in das Zweiradantriebssystem in Abhängigkeit des Steuerwinkels während des Fahrens einer Kurve ist die Übertragung zum Übertragen der Kraft von dem Motor auf die Hauptantriebsräder vorgesehen und ist eine durch Strömungsmitteldruck gesteuerte Reibungskupplung zum Übertragen der Kraft des Motors auf zwei andere Räder als die Hauptantriebsräder vorgesehen. Ein Steuerwinkelfühler erzeugt ein Steuerwinkelsignal in Abhängigkeit des Steuerwinkels. Eine Steuerschaltung spricht auf das Steuerwinkelsignal zum Verringern des Drucks des Drucköls an, das an die Kupplung angelegt wird, wodurch das Rutschen der Kupplung während des Fahrens einer Kurve bewirkt wird.
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung für ein vierradgetriebenes
Fahrzeug zum automatischen Schalten der Übertragungsanordnung des Fahrzeugs vom Zweiradantriebssystem
in das Vierradantriebssystem oder umgekehrt entsprechend den Fahl bedingungen.
Bei einem bekannten vierradgetriebenen Fahrzeug wird eine Kraftübertragungsanordnung für den Zweiradantrieb
wahlweise in ein Vierradantriebssystem umgeschaltet, indem eine Kupplung eingerückt wird, die
manuell durch einen Wählhebel betätigt wird.
Ein solches vierradgetriebenes Fahrzeug wird vorzugsweise mit dem Zweiradantriebssystem auf gepflasterten
trockenen Flächen gefahren. Wenn alle vier Räder auf einer solchen trockenen Fläche angetrieben
werden, entsteht Reifenabrieb wegen der geringen Differenzen der wirksamen Raddurchmesser, die durch unvermeidbare
Differenzen des Reifendrucks, der Profilabnutzung und Laständerungen verursacht werden.
Wenn darüber hinaus das Fahrzeug Kurven nimmt, tritt eine Bremserscheinung, »Engeckenbremsen« (tight corner
braking) genannt, an einer scharfen Ecke auf. Dies wird dadurch verursacht, daß die Vorderräder einen Bogen
mit größerem Radius als die Hinterräder durchlaufen und deshalb dazu tendieren, sich schneller als die
Hinterräder zu drehen. Dies führt zu einem Anstieg der Reifenabnutzung und des Brennstoffverbrauchs und zur
Verschlechterung der Fahrfähigkeit.
Bekannt ist auch eine Antriebsvorrichtung für ein land- und/oder bauwirtschaftlich genutztes Kraftfahrzeug,
die mit einem Riemenantrieb für Riemenantriebsräder versehen ist, wobei der Riemen rutscht, um die
Differenz zwischen den Drehzahlen der Haupt- und der Hilfsräder aufzunehmen (DE-GM 78 12 781).
Des weiteren ist ein vierradgetriebener Schlepper bekannt,
bei dem eine Kupplang ausgerückt wird, wenn der Schlepper über einen vorbestimmten Lenkwinkel
hinaus gefahren wird, um den Zweiradantrieb herzustellen (JP-OS 54-20 530).
Schließlich ist eine Regelanordnung für einen Fahrzeugantrieb
bekannt, bei welcher der Strom einer Elektromagnetkupplung
in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel geregelt wird (EP-OS 43 237).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Regelung der Kraftübertragung eines vierradgetriebenen
Fahrzeugs zu schaffen, durch die ein glattes Fahren des Fahrzeugs in scharfen Kurven, d. h.
ohne sogenanntes Eckenbremsen, ermöglicht wird. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird die Reibung der Kupplung verringert, wenn das Fahrzeug
eine Kurve fährt. Die Regelschaltung verringert den Druck des der Kupplung zugeführten Drucköls, wodurch
ein Rutschen der Kupplung während des Fahrens einer Kurve verursacht wird.
Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben, in der sind
F i g. 1 f.in Schnitt einer Kraftübertragung bei der Anordnung der Erfindung,
F i g. 2 eine schematische Darstellung eines Beispiels der Erfindung,
Fig.3 eine Ausgangskennlinie des Steuerwinkelfühlers
und
F i g. 4 ein Schaltbild der Anordnung der Erfindung. In F i g. 1 bezeichnet 1 die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors
des Fahrzeugs. Die Kurbelwelle 1 des Motors ist mit einer automatischen Übertragung A verbunden.
Die automatische Übertragung A enthält einen Drehmomentwandler
2, der in Wirkungsverbindung mit der Kurbelwelle 1 steht, eine automatische Übertragungsvorrichtung
4 und eine Enduntersetzungsvorrichtung 14 für die Vorderräder.
Der Drehmomentwandler 2 enthält ein Pumpenrad 2a und eine Turbine 2b. Das Pumpenrad 2a steht in
direkter Verbindung mit der Motorkurbelwelle 1 über eine Antriebsplatte 2c. Eine Turbinenweile 3 erstreckt
sich von der Turbine 2b zu der automatischen Übertragungsvorrichtung 4.
Die automatische Übertragungsvorrichtung 4 enthalt so ein Planetenzahnrad 5, Kupplungen 6 und 7, eine Einwegkupplung
8, eine Bremse 9 und ein Bremsband 10.
Die Ausgangsleistung der automatischen Übertragungsvorrichtung wird auf die Ausgangswelle 11 übertragen,
auf der ein Zahnrad 12 fest angebracht ist, das in Eingriff mit einem Zahnrad 13 ist. Das Zahnrad 13 ist an
einer Welle 16 fest angebracht, die einstückig mit einem Antriebsritzel 17 ist. Das Antriebsritzel 17 steht in Eingriff
mit einem Kronenrad 15 der Enduntersetzungsvorrichtung 14 für die Vorderräder. Die Welle 16 ist mit
einer Übertragungsantriebswelle 18 verbunden, die sich nach hinten erstreckt und die mit einem ersten Übertragungszahnrad
20 der Übertragungsvorrichtung 19 verbunden ist. Das erste Übertragungszahnrad 20 steht in
Eingriff mit einem zweiten Übertragungszahnrad 21. Das Zahnrad 21 ist mit der Hinterantriebswelle 22
über eine durch Strömungsmitteldruck gesteuerte Reibungskupplung 23 verbunden. Die Hinterantricbswelle
22 ist des weiteren mit einer Endunterset/.ungsvorrich-
tung 25 für die Hinterräder über eine Kardanwelle 24
verbunden.
Die durch Strömungsmittel gesteuerte Reibungskupplung 23 enthält eine Reihe von Schen»en 27, die am
Außenumfang einer Nabe 26 des Zahnrads 21 befestigt sind eine Reihe von Scheiben 29, die in axial gleitendem
Eingriff mit Keilverzahnungen sind, die am Innenumfar.g einer Trommel 28 gebildet sind, die am Endteil der
Hinterantriebswelle 22 gebildet ist, und einen Kolben 28a. der gle.itbar in einer Kolbenkammer 30 angeordnet
ist. Die Scheiben 27 und 29 sind abwechselnd angeordnet und die Scheiben 29 dafür bestimmt, gegen die
Scheiben durch den Kolben 28a gedrückt zu werden.
Die Druckölsteueranordnung der Fig.2 weist ein
elektromagnetisches Umschaltventil 23 auf. Das Ventil 23 enthält einen Schieber 26, der mit einem Kolben 50 in
einem Elektromagneten 35 verbunden ist, eine Feder 51, um den Schieber nach rechts vorzuspannen, eine Einlaßmündung
37, eine Auslaßmündung 38 und eine Abflußmündung 39. Die Einlaßmündung 37 steht mit einer ölpumpe
31 in der automatischen Übertragungsvorrichtung 4 über einen Durchlaß 52 in Verbindung und die
Auslaßmündung 38 steht mit der Kolbenkammer 30 der Reibungskupplung 23 über einen Durchlaß 32 in Verbindung.
Die ölpumpe 31 ist mit der Turbine 2b über eine ölpumpenantriebswelle 53 verbunden, die sich in
der Turbinenwelle 3 erstreckt. Der Elektromagnet 35 ist
elektrisch mit einer Batterie 42 über einen Vierradaniriebsschaiter
40 und einen Zündschalter 41 verbunden.
In dem dargestellten entregten Zustand des Elektromagneten
35 ist die Einlaßmündung 37 geschlossen und die Auslaßmündung 38 steht mit der Abflußmündung 39
in Verbindung. Die Reibungskupplung 23 ist somit ausgerückt. Wenn der Elektromagnet 35 erregt wird, wird
der Schieber 36 nach links durch den Kolben 50 verschoben, so daß die Abflußmündung 39 geschlossen
wird und die Einlaßmündung 37 in Verbindung mit der Auslaßmündung 38 kommt, um die Kupplung 23 einzurücken.
Die Auslaßmündung 38 steht in Verbindung mit einer Kammer 34a eine Abflußventils 34 über Durchlässe 32
und 32a. Das Abflußventil 34 enthält einen Elektromagneten 43, einen Kolben 44, eine Abflußmündung 45 und
einen Ventilkörper 54 zum Schließen der Abflußmündung 45. Um den Öldruck zu steuern, welcher an die
Koibenkammer 30 der Kupplung 23 angelegt wird, wird das Abflußventil 34 in Abhängigkeit des Grads des Engeckenbremsens
betätigt.
Die Bremskraft kann durch das Rutschmaß zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern dargestellt
werden und das Rutschen kann durch den Steuerwinkel während des Nehmens einer Kurve dargestellt werden.
Bei der Anordnung der Erfindung wird deshalb der an die Kolbenkammer 30 angelegte Öldruck in Abhängigkei;
des Steuerwinkels geregelt.
Gemäß F i g. 2 ist ein Steuerwinkelfühler 46 mit der in F i g. 3 dargestellten Ausgangskennlinie an einem Steuergetriebegehäuse
48 vorgesehen, um den Steuerwinkel zum Erzeugen eines Steuerwinkelsignals zu messen.
Das Steuerwinkelsignal wird einem Steuerkreis 47 zugeführt. Der Steuerkreis 47 vergleicht das Steuerwinkelsignal
mit einem Dreieckwellenimpuls T, der von dem Dreieckwellenimpulserzeugungskreis 57 zugeführt
wird, und erzeugt Rechteckwellenausgangsimpulse P, deren Tastverhältnis mit dem Anstieg des Steuerwinkelsignals
zunimmt. Wenn das Steuerwinkelsignal zunimmt, steigt das Tastverhältnis an, so daß die Menge
des Abflusses des Abflußventils 34 ansteigt.
Wenn im Betrieb der Vierradantriebsschalter 40 ausgeschaltet wird, wird der Elektromagnet 35 entregt, um
den Abflußzustand des Öls in der Kolbenkammer 30 herzustellen. Hierbei handelt es sich um den in F i g. 2
dargestellten Zustand. Die Kraftübertragung wird deshalb zu den Hinterrädern unterbrochen, so daß das
Fahrzeug durch die beiden Vorderräder angetrieben wird. Wenn das Fahrzeug eine Kurve nimmt und die
Ausgangsimpulse von dem Steuerkreis 47 erzeugt werden,
erfolgt kein Ansprechen der Reibungskupplung 23. Wenn der Schalter 40 eingeschaltet wird, wird der
Elektromagnet 35 erregt, um den Schieber 36 vorzuschieben, so daß die Einlaßmündung 37 mit der Auslaßmündung
38 in Verbindung kommt. Das Drucköl wird somit der Kupplung 23 zugeführt, um diese einzurücken.
Die Kraft des Motors wird somit auf die Hinterräder übertragen, um den Vierradantrieb herzustellen.
Wenn das Fahrzeug eine Kurve nimmt und der Steuerwinkelfühler
46 ein Steuerwinkelsigna! erzeugt, erzeugt der Steuerkreis 47 Ausgangsimpulse P in Abhängigkeit
des Steuerwinkelsignals. Der Elektromagnet 43 des Abflußventils wird auf diese Weise in einem Tastverhältnis
der Impulse Perregt, um periodisch die Abflußmündung
45 zu öffnen, um das Drucköl abzulassen.
Der Druck des Öls nimmt somit ab und die Reibung der
Kupplung 23 nimmt ab, wodurch die Kupplung rutscht.
Die Differenz zwischen den Geschwindigkeiten der Vorderräder und der Hinterräder wird durch das Rutschen
der Kupplung aufgenommen, wodurch ein Engekkenbremsen verhindert wird. Wenn das Steuerwinkelsignal
abgeschaltet wird, wird der Elektromagnet 43 entregt und wird die Abflußmündung 45 geschlossen. Die
Übertragung geht somit in das Vierradantriebssystem zurück.
Die Erfindung ergibt eine Anordnung zum Regeln der Kraftübertragung eines vierradgetriebenen Fahrzeugs,
die automatisch ein Engeckenbremsen verhindert, da die Kupplung für den Vierradantrieb während des Fahrens
einer Kurve rutscht.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Anordnung zum Regeln der Kraftübertragung eines vierradgetriebenen Fahrzeugs mit einer Obertragung (A) zum Übertragen der Kraft des Motors auf zwei Hauptantriebsräder,
einer Kupplung (23) zum wahlweisen Übertragen der Kraft auf zwei andere Hilfsräder als die beiden Hauptantriebsräder, wobei die Kupplung so ausgebildet ist, daß ihre Einrückkraft verringert werden kann.einem Lenkwinkelfühler (46) zum Erzeugen eines Lenkwinkelsignals in Abhängigkeit des Lenkwinkels undeiner Regelschaltung (47), die auf das l.enkwinkelsignal zum Verringern der Einrückkraft der Kupplung anspricht, um ein Rutschen der Kupplung zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung eine durch Strömungsmitteldruck gesteuerte Reibungskupplung ist und daß die Regelschaltung ein Umschaltventil (33) zum Ändern der Strömungsrichtung des Strömungsmittels zu der durch Strömungsmitteldruck gesteuerten Reibungskupplung, ein durch einen Elektromagneten (43) betätigtes Abflußventil (34) zum Ablassen von Drucköl, das der durch Strömungsmitteldruck gesteuerten Reibungskupplung zugeführt wird, und einen Impulserzeugungskreis (56, 57) enthält, der auf das Lenkwinkelsignal zum Erzeugen eines Impulszugs anspricht, dessen Tastverhältnis sich in Abhängigkeit des Werts des Lenkwinkelsignals ändert, um die Menge des Abflusses des Strömungsmittels zu steuern.
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