DE3816760C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein vierradgetriebenes Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Fahrzeuge sind der Fachwelt bekannt, insbesondere aus der Druckschrift DE 35 45 545 C1, bei der ein Kraftfahrzeug mit einem über ein sperrbares Ausgleichsgetriebe geführten permanenten Antrieb für die Räder einer Achse und mit einem über ein einkoppelbares Verteilungsgetriebe zuschaltbaren Antrieb für die Radkupplungen beschrieben wird.

Die DE 34 41 076 A1 beschreibt eine Kraftübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug, bei dem Vorder- und Hinterräder durch dieselbe Antriebsmaschine angetrieben werden, wobei eine erste Antriebswelle für die Antriebskraftübertragung auf die Vorderräder und eine zweite Antriebswelle für die Antriebskraftübertragung auf die Hinterräder durch eine Hydraulikpumpe miteinander gekoppelt sind. Die Hydraulikpumpe wird durch eine hydraulische Steuereinrichtung so gesteuert, daß ein automatisches Umschalten zwischen Zweiradantrieb und Vierradantrieb möglich ist.

Ein Fahrzeug mit Vierradantrieb, welches eine Antriebs­ kraft seines Motors während des Fahrens des Fahrzeugs auf die Vorder- und Hinterräder überträgt, kann die Antriebskraft sicher und wirtschaftlich auf die Straßen­ oberfläche übertragen, wodurch es im Vergleich mit einem Fahrzeug, bei dem zwei Räder angetrieben sind, nicht nur hinsichtlich der Fahreigenschaften auf der Straßenoberfläche bei niedrigem Reibungskoeffizient oder auf einer rauhen Oberfläche wie beispielsweise einer Schotterstraße überlegen ist, sondern auch bei der üblichen Bodenbeschaffenheit hinsichtlich der Beschleunigungsfähigkeit und der Stabilität während des Hochgeschwindigkeitsfahrens. Daher sind insbesondere in letzter Zeit vierradgetriebene Fahrzeuge aufgrund ihres komfortablen Hochgeschwindig­ keitslaufs ohne Beeinflussung durch die jeweilige Stra­ ßenbeschaffenheit und Wettereinflüsse in den Mittel­ punkt gerückt.

Die einfachste Konstruktion eines solchen vierradge­ triebenen Fahrzeugs besteht darin, die Antriebswellen der Vorderräder und Hinterräder beispielsweise mittels einer Klauenkupplung starr zu koppeln, was insofern vorteilhaft ist, als die Antriebskraft eines Motors wirksam auf die Vorder- und Hinterräder entsprechend dem Bodendruck verteilt wird, was jedoch insofern nach­ teilig ist, als dann, wenn ein Unterschied zwischen den Drehkreisen der Vorder- und Hinterräder während des Drehens einen Unterschied zwischen den Drehzahlen der Vorder- und der Hinterräder bewirkt, diese Drehzahldifferenz nicht absorbiert werden kann, wodurch das sogenannte Fest­ ecken-Brems-Phänomen (tight corner braking phenomenon) entsteht. D. h., das innere rückwärtige Rad dreht durch bzw. schleift, wodurch sich ein Nachteil hinsichtlich der Kurveneigenschaften (cornering characteristic) ergibt, so daß die Gefahr besteht, daß eine Antriebs­ welle zwischen den Vorder- und Hinterrädern verwunden wird und an einem Rad abnormal großer Verschleiß auf­ tritt.

Dementsprechend wird bei einem vierradgetriebenen Fahr­ zeug eine Kraftübertragungsvorrichtung (= Einrichtung zur Drehmomentverteilung zwischen den Fahrzeugrädern) zwischengeschal­ tet, welche ein Differentialgetriebe verwendet, um eine Drehzahldifferenz zwischen der Vor­ derrad-Antriebswelle und der Hinterrad-Antriebswelle zu ermöglichen.

Ein Differentialgetriebe weist jedoch die Eigenschaft auf, daß eine Ausgangswelle, welche einem größeren Widerstand unterliegt als die andere Ausgangswelle, langsamer rotiert. Demnach weist ein vierradgetrie­ benes Fahrzeug, welches mit einer solchen Kraftüber­ tragungsvorrichtung ausgerüstet ist, den Nachteil auf, daß, wenn entweder das Vorderrad oder das Hinterrad leerläuft, fast die gesamte Antriebskraft des Motors auf das leerlaufende Rad übertragen wird, nicht jedoch auf die andere Antriebswelle. Um den vorstehend geschil­ derten Nachteil zu beseitigen, muß die Kraftübertra­ gungsvorrichtung mit einem Differentialsperren-Mecha­ nismus versehen sein, welcher den Betrieb des Differen­ tialgetriebes unterbricht, oder mit einem Differential­ begrenzungs-Mechanismus beispielsweise unter Verwendung einer Naß-Vielfachscheiben-Kupplung, um den obengenannten Differentialbetrieb zu begrenzen, wenn die Drehzahldifferenz zwischen den beiden Antriebswellen einen vorgegebenen Wert über­ schreitet, wodurch die Vorrichtung jedoch wesentlich komplizierter wird.

Wie weiter oben erwähnt, weist die Kraftübertragungsvor­ richtung zwischen den Vorderrad- und den Hinterrad-An­ triebswellen bei einem vierradgetriebenen Fahrzeug vorzugsweise die Eigenschaft auf, daß beide Antriebs­ wellen wie im Falle des Differentialgetriebes lose gekoppelt sind, so daß die Drehzahldifferenz sicher absorbiert werden kann, wenn die Drehzahldifferenz zwischen den beiden Antriebswellen kleiner ist, und daß auf der anderen Seite beide Antriebswellen fest miteinander gekoppelt sind, wie im Falle der weiter oben genannten Klauenkupplung, so daß die Antriebskraft entsprechend dem Bodendruck eines jeden Rades der Vorder- und Hinter­ räder gut auf beide Antriebswellen verteilt wird, wenn die Drehzahldifferenz größer ist. Die Kraftübertragungsvorrichtung, welche beide einander entgegengesetzte Charakteristika umfaßt und einfach aufgebaut ist, verwendet eine hydraulische Pumpe, wie dies in den japanischen Offenlegungsschriften 60-1 04 426 und 61-2 49 827 offenbart ist.

Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß zuerst genannter Druckschrift weist eine einfache Konstruktion auf, der Art, daß ein Rotor, der entweder mit einer oder mit beiden Antriebswellen gemeinsam drehbar ist, in einem Gehäuse angeordnet ist, welches gemeinsam mit der anderen drehbar ist, so daß eine hydraulische Pumpe gebildet wird und eine geeignete Drossel an einer Ölabflußleitung, die sich von der Pumpe weg erstreckt, vorgesehen ist. Wenn hierbei zwischen den beiden An­ triebswellen eine Drehzahldifferenz auf­ tritt, so wird innerhalb der hydraulischen Pumpe ein Druck erzeugt, der der Drehzahldifferenz entspricht. Bei dieser Kraftübertragungsvorrichtung werden der Rotor und das Gehäuse miteinander über eine Widerstandskraft (statischer Druck) gekoppelt, wobei die Widerstandskraft entsprechend der von der Hydraulik­ pumpe erzeugten Druckänderung, d. h. in Abhängigkeit von der Änderung der Drehzahldifferenz zwischen den beiden Antriebswellen zunimmt oder abnimmt, wodurch beide Antriebswellen fest miteinander gekoppelt sind, wenn die Drehzahldifferenz größer ist, und lose, wenn diese kleiner ist.

Die Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der zweiten genannten Druckschrift ist zwischen der Ölabflußleitung und einer Ölzuflußleitung, die sich von der hydraulischen Pumpe weg erstreckt, angeordnet, wobei eine Bypass-Ölleitung vorgesehen ist, die eine va­ riable Drossel aufweist, wobei die variable Drossel eingestellt wird, um die Strömungsgeschwindigkeit des Öls in der Bypass-Ölleitung zu steuern, wodurch der erzeugte Druck unter der gleichen Drehzahl der hydraulischen Pumpe, d. h. der Widerstandskraft zwischen dem Rotor und dem Gehäuse, variabel gemacht wird. Wenn beispielsweise die Drehzahldifferenz zwischen den beiden Antriebs­ wellen größer ist, so wird das Öffnungsverhältnis der variablen Drossel automatisch vermindert, um die Kopp­ lung zwischen den beiden Antriebswellen stärker zu machen, wodurch die Kraftübertragungsvorrichtung inso­ fern bemerkenswert vorteilhaft ist, als der sichere Lauf selbst bei schneebedeckter Straße mit niedrigem Reibungskoeffizient oder auf einer rauhen Straßenober­ fläche einer Schotter- bzw. Kiesstraße möglich ist.

Die Kraftübertragungsvorrichtung für ein obenerwähntes vierradgetriebenes Fahrzeug weist vorzugsweise eine derartige Charakteristik auf, daß die Vorderrad-An­ triebswelle und die Hinterrad-Antriebswelle so fest wie möglich gekoppelt werden, so daß beispielsweise dann, wenn entweder die Vorderräder oder die Hinter­ räder durchdrehen, um eine Drehzahldifferenz zwischen den vorderen und den hinteren Rädern zu erzeugen, die Drehzahldifferenz reduziert wird, um fast die gesamte Antriebs­ kraft des Motors zuverlässig auf die vier Räder zu übertragen. Bei der in der japanischen Offenlegungs­ schrift 60-1 04 426 offenbarten Kraftübertragungsvor­ richtung hängt das maximale Ausmaß der Kopplung zwi­ schen den vorderen und hinteren Antriebswellen jedoch von einem Einstelldruck eines Entlastungsventils ab, welches an der Ölabflußleitung, die sich von der hydrau­ lischen Pumpe weg erstreckt, vorgesehen ist, so daß bei Überschreiten eines vorbestimmten Wertes der Drehzahldifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern, unabhängig von dem Ausmaß des Unterschieds, d. h. der Strömungsgeschwindigkeit, ein konstantes Drehmoment übertragen wird, wodurch ein separates Steuersystem erforderlich ist, um ein Dreh­ moment entsprechend dem Straßenzustand zu verteilen, wodurch die Steuerung kompliziert ist und die Herstel­ lungskosten hoch sind.

Auch bei der in der japanischen Offenlegungsschrift 61-2 49 827 offenbarten Kraftübertragungsvorrichtung er­ gibt sich neben dem Problem des Entlastungsventils desweiteren, daß das maximale Ausmaß der hierdurch erzielbaren Kopplung nicht vom Öffnungsverhältnis der an der Bypass-Ölleitung vorgesehenen variablen Dros­ sel abhängt, sondern von demjenigen einer stationären Drossel, die in der Ölabflußleitung, die an die By­ pass-Ölleitung angrenzt, vorgesehen ist. Nachdem die Verkleinerung des Öffnungsverhältnisses der statio­ nären Drossel aufgrund der Verarbeitungsgenauigkeit begrenzt ist und eine exzessive Verkleinerung des Öff­ nungsverhältnisses auch das weitere Problem des Verstop­ fens aufgrund Verschmutzung aufwirft, ist das maximale Ausmaß der Kopplung begrenzt. Aufgrund der Bypass-Öl­ leitung besteht weiterhin der Nachteil, daß die Leitung hinsichtlich ihres Aufbaus kompliziert ist.

Andererseits ist ein vierradgetriebenes Fahrzeug mit einer Vierrad-Lenkvorrichtung als ein Mittel zum Verhin­ dern des Festecken-Brems-Phänomens versehen, welche die Vorder- und Hinterräder fest verbindet und die Vorder- und Hinterräder unabhängig voneinander lenkt. Ein solches vierradgetriebenes Fahrzeug muß jedoch mit einem Antriebssystem für den Vierradantrieb und mit einem Lenksystem für die Vierradlenkung versehen sein, woraus sich der Nachteil ergibt, daß ein solches System kompliziert ist, daß sich das Fahrzeuggewicht aufgrund der steigenden Zahl der Teile vergrößert und die Herstellungskosten hoch sind.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein vierradgetriebenes Fahrzeug zu schaffen, welches die Kraftübertragungsvorrichtung für einen Vierradantrieb derart benutzt, daß bei Geradeaus-Lauf des Fahrzeugs das Öffnungsverhältnis eines Drosselventils verkleinert wird, um die Vorderräder und die Hinterräder so fest wie möglich zu koppeln und die Antriebskraft des Motors auf die vier Räder zu verteilen und bei Kurvenfahrt des Fahrzeugs das Öffnungsverhältnis des Drosselventils vergrößert wird, um die Vorder- und Hinterräder lose zu koppeln, um ein Festecken- Brems-Phänomen zuverlässig zu verhindern und ein komfortables Lenkgefühl vermittelt wird.

Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich sowohl aus der nachfolgenden Beschreibung, in der mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden, als auch aus den Unteransprüchen. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine schematische Draufsicht eines ersten Aus­ führungsbeispiels eines vierradgetriebenen Fahrzeugs, welches mit einer Kraftübertragungs­ vorrichtung für Vierradantrieb ausgerüstet ist, wobei deren Aufbau zusammen mit einem Lenksystem an einem vierradgetriebenen Fahrzeug dar­ gestellt ist,

Fig. 2 eine Schnittansicht der Kraftübertragungsvorrichtung für den Vierradantrieb,

Fig. 3 ein hydraulisches Schaltungsdiagramm der Kraftübertragungsvorrichtung für den Vierradantrieb,

Fig. 4 eine Grafik, welche eine Charakteristik eines Übertragungsdrehmoments auf eine Hinterrad-Antriebs­ welle bei einem vierradgetriebenen Fahrzeug zeigt, welches mit der Kraftübertragungs­ vorrichtung für Vierradantrieb ausgestattet ist, und

Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen vierradgetriebenen Fahrzeugs, welches mit einer Kraftübertragungs­ vorrichtung für Vierradantrieb ausgerüstet ist, wobei die Kraftübertragungsvorrichtung zusammen mit einem Lenk­ system für das vierradgetriebene Fahrzeug dargestellt ist.

Fig. 1 zeigt einen Motor 1, der im Vor­ derbereich eines Fahrzeugs quer angeordnet ist. Eine hierdurch erzeugte Antriebskraft wird über ein Getriebe 2, das mit einer Seite des Motors 1 verbunden ist, auf eine Ausgangswelle 3 übertragen, welche sich seitlich der Kupplung 2 erstreckt, wodurch ein Antriebszahnrad 4 in Drehung versetzt wird, welches am Ende der Aus­ gangswelle 3 befestigt ist.

Eine Zwischen-Getriebewelle 8 ist parallel zur Ausgangs­ welle 3 angeordnet und zwei Stirnräder 6 und 7 sind an je einem Ende der Getriebewelle 8 angeordnet, wo­ bei ein Stirnrad 6 mit der anderen Seite eines Zwischen­ zahnrads 5 in Eingriff ist, welches mit dem Antriebs­ zahnrad 4 in Eingriff ist, und das andere Stirnrad 7 mit einer Seite eines Stirnrades 10a in Eingriff ist, welches am äußeren Umfang eines Gehäuses eines Differentialgetriebes 10 zum Antrieb der Vor­ derräder 9 ausgebildet ist. Die Rotation des Antriebs­ zahnrades 4 wird über das Zwischenrad 5 und das Stirn­ rad 6 auf die Zwischen-Getriebewelle 8 übertragen und dann über die Stirnräder 7 und 10a auf das Differential­ getriebe 10, so daß das Differentialgetriebe 10 die Antriebskraft des Motors 1 individuell auf das linke und rechte Vorderrad 9 überträgt.

Andererseits steht das Stirnrad 10a mit der anderen Seite mit einem Stirnrad 12 in Eingriff, welches an einem Ende einer ersten Drehwelle 11 befestigt ist, die sich quer zum Fahrzeugkörper erstreckt, wobei das andere Ende der Drehwelle 11 an einer Seite einer Kraft­ übertragungsvorrichtung befestigt ist, die in erster Linie aus einer Flügelradpumpe 20 besteht (vergleiche Fig. 2 und 3). Eine zweite Drehwelle 14, die mit der ersten Drehwelle 11 fluchtet und an einem Ende ein Kegelrad 15 einschaltbar trägt, ist am anderen Ende an der anderen Seite der Kraftübertragungsvorrich­ tung 13 befestigt, wobei das Kegelrad 15 mit einem Kegelrad 16a in Eingriff steht, welches auf dem vorde­ ren Ende einer Antriebswelle 16 befestigt ist, die sich in Längsrichtung des Fahrzeugkörpers erstreckt, wobei ein Kegelrad 16b am hinteren Ende der Antriebs­ welle 16 befestigt ist, welches mit einem Kegelrad 18a in Eingriff ist, das am äußeren Umfang eines Gehäu­ ses eines Differentialgetriebes 18 zum Antrieb der Hinterräder 17 ausgebildet ist.

Die Antriebskraft, welche auf die erste Drehwelle von der Zwischen-Getriebewelle 8 über die Stirnräder 10a und 12 übertragen wird, wird auf die zweite Drehwelle 14 über die Kraftübertragungsvorrichtung 13 übertragen und dann zum Differentialgetriebe 18 über die Kegelräder 15 und 16a, die Antriebswelle 16 und das Kegelrad 16b, wodurch sie über das Differentialgetriebe 18 auf das linke bzw. rechte Rad 17, 17 getrennt über­ tragen wird.

Gemäß der Zeichnung ist ein Lenkrad 66 koaxial mit einer Lenkwelle 67 verbunden. Die Lenkwelle 67 erstreckt sich nach vorne und unten und ist an ihrem untersten Ende an einem kinetischen Richtungsänderungsmechanismus 68 befestigt, beispielsweise einem Zahnstangentrieb­ system, welches im Lenkmechanismus 69a für die Vorder­ räder 9, 9 angeordnet ist, so daß dann, wenn die Lenk­ welle 67 entsprechend der Drehung des Lenkrades 66 um ihre Achse rotiert, diese Rotation über den kineti­ schen Richtungsänderungsmechanismus 68 in die seitliche geradlinige Bewegung konvertiert wird, wobei der Lenk­ mechanismus 69a entsprechend der Linearbewegung derart arbeitet, daß die Vorderräder 9, 9 gesteuert bzw. ge­ lenkt werden.

Weiterhin ist eine Steuereinrichtung 50 vorge­ sehen, die einen Mikrocomputer umfaßt und die das Öff­ nungsverhältnis einer variablen Drosseleinrichtung 40 steuert, wie dies weiter unten diskutiert werden wird, wobei einem Eingangsanschluß der Steuereinrichtung 50 von einem Motordrehsensor 1a Detektorsignale zuge­ führt werden, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3a an der Ausgangswelle 3 des Getriebes 2 angeordnet ist, ein Lenkwinkelsensor 67a an einem dazwischenlie­ genden Abschnitt der Lenkwelle 67 angeordnet ist und eine Solenoidspule 40c an der variablen Drossel (= Drosseleinrichtung) 40, der ein Steuersignal von der Erregungs-Steuereinheit (= Steuereinrichtung) 50 zuführbar ist.

Fig. 2 ist eine Schnittan­ sicht der Kraftübertragungsvorrichtung 13 und Fig. 3 ist ein hydraulisches Schaltdia­ gramm hiervon.

Die Kraftübertragungsvorrichtung 13 umfaßt im wesentli­ chen eine Flügelradpumpe (= hydraulische Pumpe) 20 und eine hydraulische Schal­ tung 30, die dieser zugeordnet ist. Die Flügelradpumpe 20 umfaßt einen kurzen zylindrischen Rotor 21, einen ringförmigen Nockenring 22 mit exzentrischer Wandung mit einem Hohlraum 22a, dessen Querschnitt wie in Fig. 3 dargestellt, sich in der axialen Mitte befindet, wobei drei Rücksprünge beispielsweise kreisbogenförmi­ ger Form unter gleichem Abstand umfangsmäßig an einem Kreis verteilt sind, der ungefähr gleich ist dem äuße­ ren Durchmesser des Rotors 21, wobei die axiale Länge ungefähr gleich derjenigen des Rotors 21 ist, und wobei Seitenplatten 24 und 25 an beiden axialen Seiten des Nockenringes 22 derart angeordnet sind, daß sie den Nockenring 82 zwischen sich einschließen, wobei sie miteinander mittels Befestigungsbolzen 23 befestigt sind.

Der Rotor 21 ist mit einer Vielzahl von streifenartigen Nuten versehen, welche radial innerhalb des äußeren Umfangs ausgebildet sind und jeweils eine vorbestimmte Tiefe aufweisen, umfangsmäßig unter regelmäßigen Abstän­ den angeordnet sind und sich über die gesamte Axiallän­ ge des Rotors 21 erstrecken, wobei rechteckförmige, plattenförmige Flügel 21a in die Nuten eingefügt sind und entlang den Nuten und bezüglich des Rotors 21 in radialer Richtung gleitbar sind. Der Rotor 21, der die hierin eingefügten Flügel 21a, 21a . . . hält, ist in einem Raum angeordnet, der vom Hohlraum 22a am Nockenring 22 zwischen den Seitenplatten 24 und 25 gebildet ist, wobei der Rotor 21 an seinem vorderen Ende mittels Federn, Keilverzahnung oder dergleichen an seiner axialen Mitte mit einer Hauptwelle 19 verbun­ den ist, so daß Hauptwelle und Rotor gemeinsam rotie­ ren. Die Hauptwelle 19 ist an ihrem Ende mittels Bolzen 19a, 19a innerhalb eines zylindrischen Hauptwellengehäu­ ses 13a koaxial mit der ersten Drehwelle 11 verbunden und über ein Kugellager 19b gelagert, so daß sie ent­ sprechend der Rotation der Drehwelle 11 rotiert.

Eine Seitenplatte 25, die an einer Seite des Hauptwel­ lengehäuses 13a angeordnet ist, weist an ihrer, dem Gehäuse 13a zugewandten Seite ein zylindrisches Trag­ glied 26 auf, welches an seinem einen axialen Ende mit einem einstückig hiermit ausgebildeten scheibenför­ migen Flansch 26a versehen ist, wobei über Befestigungs­ bolzen 23, 23 . . . der Flansch 26a an der Seitenplatte 25 fixiert ist und das Tragglied 26 am anderen Axial­ ende im Hauptwellengehäuse 13a koaxial hierzu eingepaßt und um die Achse drehbar ist. Zwischen dem Tragglied 26 und der Hauptwelle 19 ist eine Nadelkäfiglagerung 19c angeordnet, um die beiden vorgenannten Glieder koaxial zu positionieren. Desweiteren ist mit der ande­ ren Seitenplatte 24 an der dem Nockenring 22 gegenüber­ liegenden Seite die zweite Drehwelle 14 koaxial über Bolzen 14a verbunden, wobei zwischen der Seitenplatte 24 und der Hauptwelle 19 ein Kugellager 19d angeordnet ist, so daß die Seitenplatte 24 und die Hauptwelle 19 koaxial zueinander gehalten werden. Dementsprechend rotieren der Nockenring 22 und die Seitenplatten 24 und 25, welche mittels der Befestigungsbolzen 23, 23 . . . miteinander verbunden sind, um ein Gehäuse für die Hydraulikpumpe 20 darzustellen, gemeinsam mit der zwei­ ten Drehwelle 14, während sie vom Tragglied 26, der Nadelkäfiglagerung 19c und dem Kugellager 19d koaxial zum Rotor 21, der auf die Hauptwelle 19 aufgepaßt ist, gehalten werden.

Zwischen dem äußeren Umfang des Rotors 21, der wie oben beschrieben im Hohlraum 22a des Nockenringes 22 angeordnet ist, und der inneren Oberfläche von drei Rücksprüngen am Hohlraum 22a sind drei Pumpenkammern 27, 27, 27 ausgebildet, die von diesen und den Seiten­ platten 24 und 25 umgeben sind und, wie in Fig. 3 dargestellt, im Querschnitt mondförmig sind. An einer jeden Pumpenkammer 27 sind je eine Saug- und Ausgangs­ öffnung 27a bzw. 27b ausgebildet, die an den beiden Enden des mondförmigen Querschnitts angeordnet sind, zu den beiden Seitenplatten 24 und 25 hin öffnen und sequentiell in Rotationsrichtung des Rotors 21, die in Fig. 3 durch den Pfeil angedeutet ist, angeordnet sind. Die entsprechenden drei Saug- und Ausgangsöffnun­ gen 27a bzw. 27b funktionieren entsprechend der Dreh­ richtung des Rotors 21 unterschiedlich. Wenn der Rotor 21 in Richtung des Pfeiles gemäß Fig. 3 relativ zum Nockenring 22 rotiert, dies wird im folgenden als norma­ le Rotation bezeichnet, so dienen die Saug- und Aus­ gangsöffnungen 27a, 27a, 27a als Saugöffnungen und die Öffnungen 27b, 27b, 27b als Ausgangsöffnungen. Wenn andererseits der Rotor 21 in umgekehrter Richtung rotiert (was im folgenden als umgekehrte Rotation be­ zeichnet wird), so dienen die Saug- und Ausgangsöffnun­ gen 27b, 27b, 27b als Saugöffnungen und die Öffnungen 27a, 27a, 27a als Ausgangsöffnungen.

Wie in Fig. 3 dargestellt, stehen die Saug- und Aus­ gangsöffnungen 27a, 27a, 27a untereinander über einen ersten Öldurchgang (= Ölleitung) 31 miteinander in Verbindung und die Öffnungen 27b, 27b, 27b stehen untereinander über einen zweiten Öldurchgang (= Ölleitung) 32 in Verbindung, wobei der erste und zweite Öldurchgang 31 bzw. 32 untereinander mit einem Ölabflußdurchgang (= Ölabflußleitung) 33 über Rückschlagventile 31a und 32a in Verbindung stehen, um einen Ölfluß aus den entsprechenden Öldurchgängen zu ermöglichen. Der Ölabflußdurchgang 33 ist entlang seines Weges mit einer fixen und einer variablen Öffnung bzw. Düse bzw. Boh­ rung wie beispielsweise einer variablen Drosseleinrich­ tung versehen, die in Serie angeordnet sind, so daß Öl, welches in den Ölabflußdurchgang 33 von dem ersten oder dem zweiten Öldurchgang 31 oder 32 fließt, nach­ einander durch die feste Drosselbohrung 34 und die variable Drosselbohrung 40 hindurchgelangt und dann zu einem Öltank T zirkuliert. Die variable Drosselöff­ nung 40 ist so konstruiert, daß ein Ventilkörper 40b axial beweglich in einer Ventilkammer 40a angeordnet ist, die ungefähr rechtwinklig zur Erstreckungsrichtung des Ölabflußdurchgangs 33 ausgebildet und im Querschnitt rund ist, und der Ventilkörper 40 bewegt sich entspre­ chend der Erregung eines Solenoids 40c hin- und herge­ hend. Wenn der Ventilkörper 40b vorsteht, so nimmt die Öffnung bzw. das Öffnungsverhältnis der Drossel 40 ab und wenn sich der Ventilkörper 40b zurückzieht, so steigt das Öffnungsverhältnis an.

Der erste und zweite Öldurchgang 31 und 32 steht über Rückschlagventile 31b und 32b auch mit einem Ölansaug­ durchgang (= Ölzuflußleitung) 35 in Verbindung, wobei die Rückschlagventile einen Ölfluß nur in die entsprechenden Öldurchgänge ermöglichen, wobei das Öl im Öltank 2 entweder durch das Rückschlagventil 31b oder 32b hindurchtritt und vom Ölansaugdurchgang 35 in den ersten oder zweiten Öldurchgang 31 oder 32 fließt.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist der Öltank T teilweise am äußeren Umfang der Seitenplatte 24 und des Trag­ glieds 26 angeordnet. Eine dünne Wand 36 in Form eines mit einem Boden versehenen Zylinders ist angeordnet, um die Seitenplatte 24, den Nockenring 22, die Seiten­ platte 25 und das Tragglied 26 einzuschließen und die Saug- und Ausgangsöffnungen 27a und 27b, die zwischen den vorgenannten Gliedern ausgebildet sind und sich an der Seite der Seitenplatte 25 öffnen, stehen mit dem Öltank T über die Rückschlagventile 31b und 32b in Verbindung, wobei die Saug- und Ausgangsöffnungen 27a und 27b sich an der Seite der Seitenplatte 24 öff­ nen und über die Rückschlagventile 31a bzw. 32a mit dem Ölabflußdurchgang 33 in Verbindung stehen.

Das Öl, welches durch das Rückschlagventil 31a oder 32a hindurchgeflossen ist, fließt am Boden der Nut am Rotor 21 in Längsrichtung und wird zu der festen Drosselbohrung 34 geführt, die an der Seitenplatte 25 ausgebildet ist. Nachdem das Öl durch die feste Drosselbohrung 34 hindurchgelangt ist, wird es von einer ringförmigen Nut 33a, die am äußeren Umfang der Hauptwelle 19 ausgebildet ist, zu einem Öldurchgang 33b geführt, welcher an der Achse der Hauptwelle 19 ausgebildet ist und sich diesbezüglich in Axialrichtung erstreckt, nachdem das Öl in den Öldurchgang 33b ge­ strömt ist, wird es von der ringförmigen Nut 33c, wel­ che am äußeren Umfang der Hauptwelle 19, die im Haupt­ wellengehäuse 13a angeordnet ist, in einen Öldurchgang 33d geführt, der am Gehäuse 13a ausgebildet ist. Die Ventilkammer 40a ist an geeigneter Position des Haupt­ wellengehäuses 13a ausgebildet, so daß sie im Weg des Öldurchgangs 33d angeordnet ist, wobei das Gehäuse 40d des Solenoids 40c am Hauptwellengehäuse 13a derart angeschraubt ist, daß der Ventilkörper 40b in der Ven­ tilkammer 40a angeordnet ist, wie weiter oben beschrie­ ben. Nachdem das in den Öldurchgang 33d geleitete Öl durch die Ventilkammer 40a hindurchgelangt ist, wird es von einer ringförmigen Nut 33e, die am inneren Um­ fang des Hauptwellengehäuses 13a ausgebildet ist, in einen Öldurchgang 33f geführt, welcher am Tragglied 26 ausgebildet ist und sich axial hierzu erstreckt, und hiernach zirkuliert das Öl in den Öltank T. Der Ölabflußdurchgang 33 umfaßt daher die Öldurchgänge 33b, 33d und 33f und die ringförmigen Nuten 33a, 33c und 33e und kann, wie in Fig. 2 dargestellt ist, in den Teilen der Kraftübertragungsvorrichtung wirksam ausgebildet werden.

Im folgenden wird der Betrieb der wie vorstehend be­ schrieben aufgebauten Kraftübertra­ gungsvorrichtung beschrieben:

Während der Geradeausfahrt mit konstanter Geschwindig­ keit bei üblicher Straßenbeschaffenheit tritt, soweit die effektiven Radien der Vorder- und Hinterräder 9 und 17 gleich sind, zwischen diesen eine Schlupfrota­ tion kaum auf, so daß die Drehzahl der ersten Drehwelle 11 gleich ist der Drehzahl der zweiten Drehwelle 14, woraus folgt, daß zwischen dem Rotor 21 und dem Nockenring 22 der Flügelradpumpe 20 keine Relativdrehung auftritt. Daher erzeugt die Flügelradpumpe 20 keinen hydraulischen Druck, so daß die Antriebskraft des Motors 1 nicht auf die Hinterräder 17, 17 übertragen wird, sondern nur auf die Vorderräder 9, 9, so daß das mit der Kraftübertragungsvorrichtung 13 ausgerüstete Fahrzeug vorderradangetrieben ist.

In dem Zustand, in dem die Vorderräder 9, 9 eine Drehzahldifferenz bezüglich der Hinterräder 17, 17 aufweisen, weil die Vorderräder aufgrund eines Schlupfes während des Laufs beispielsweise auf einer schneebedeckten Straße durchdrehen, wird die Drehzahl der ersten Drehwelle 11 größer als diejenige der zweiten Drehwelle 14, woraus folgt, daß der Rotor 21 normalerweise relativ zum Nockenring 22 mit einer Geschwindigkeit rotiert, die der Drehzahldifferenz entspricht. Aufgrund der relativen Rotation wird in einer jeden Pumpenkammer 27 der Flügelradpumpe 20 ein derartiger Hydraulikdruck erzeugt, daß der Druck an der Saug- und Ausgangsöffnung 27b, die in Rotationsrichtung stromabwärts gelegen ist, größer wird als derjenige an der Saug- und Aus­ gangsöffnung 27a, die an der stromaufwärtsgelegenen Seite gelegen ist. Dementsprechend tritt der erste Öldurchgang 31, der mit den Saug- und Ausgangsöffnungen 27a in Verbindung steht, mit dem Ölansaugdurchgang 35 in Verbindung, nachdem das Rückschlagventil 31a geschlossen und das Rückschlagventil 31b offen ist. Auch der zweite Öldurchgang 32, der mit den Saug- und Ausgangsöffnungen 27b in Verbindung steht, tritt mit dem Ölabflußdurchgang 33 in Verbindung, da das Rück­ schlagventil 32a offen und das Rückschlagventil 32b geschlossen ist, wodurch im hydraulischen Kreislauf 30 ein Ölfluß in Richtung des Pfeiles gemäß Fig. 3 auftritt.

Wenn im Gegensatz hierzu die Drehzahl der ersten Drehwelle 11 kleiner wird als diejenige der zweiten Drehwelle 14, so rotiert der Rotor 21 umge­ kehrt relativ zum Nockenring 22 mit einer Geschwindig­ keit, die der Drehzahldifferenz ent­ spricht. Als Ergebnis wird in einer jeden Pumpenkammer 27 der Flügelradpumpe 20 ein solcher Hydraulikdruck erzeugt, daß der Druck an der Saug- und Ausgangsöffnung 27a, die an der stromabwärtsgelegenen Seite in Dreh­ richtung gelegen ist, größer wird als derjenige an den Saug- und Ausgangsöffnungen 27b, die an der strom­ aufwärtsgelegenen Seite gelegen sind. Dementsprechend tritt im Gegensatz zum weiter oben geschilderten der erste Öldurchgang 31 mit dem Ölabflußdurchgang 33 in Verbindung und der zweite Öldurchgang 32 mit dem Ölaus­ gangsdurchgang 35, so daß in der hydraulischen Schal­ tung 20 der Ölfluß entgegen der Richtung des Pfeiles gemäß Fig. 3 auftritt.

Wenn auf diese Weise zwischen der ersten Drehwelle 11 und der zweiten Drehwelle 14 eine Drehzahldifferenz erzeugt wird, so wird an jeder Pumpen­ kammer 27 der Flügelradpumpe 20 ein Hydraulikdruck erzeugt, wobei eine Widerstandskraft, die dem erzeugten Druck entspricht, auf den inneren Umfang des Nocken­ rings 22 in Richtung des Begrenzens der relativen Rota­ tion zwischen dem Nockenring 22 und dem Rotor 21 ein­ wirkt, und ein Teil der Antriebskraft der ersten Dreh­ welle 11, die mit dem Rotor 21 verbunden ist, wird über die Widerstandskraft auf die zweite Drehwelle 14, die mit dem Nockenring 22 verbunden ist, übertra­ gen, wodurch das mit der Kraftübertragungsvorrichtung ausgerüstete Fahrzeug vierradgetrieben ist.

Zu dieser Zeit ist die auf die zweite Antriebswelle 14 übertragene Antriebskraft proportional der Intensi­ tät der Widerstandskraft, wobei die Widerstandskraft proportional dem in einer jeden Pumpenkammer 27 der Flügelradpumpe 20 erzeugten Druck ist. Der erzeugte Druck ist eindeutig bestimmt durch den Durchgangswider­ stand an der hydraulischen Schaltung 30 aufgrund der Kennkurve der Flügelradpumpe 20 entsprechend der Rota­ tionsgeschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Rotor 21 und dem Nockenring 22, und wenn die Drehzahldifferenz gleich ist, so steigt der erzeugte Druck an, wenn der Durchgangswiderstand ansteigt. Dem­ entsprechend wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Steuerung der Erregung des Solenoids 40c an der variablen Drossel 40 durchgeführt, um das Öffnungsver­ hältnis der Drossel 40 und den Durchgangswiderstand des Ölabflußdurchgangs 33 zu ändern, wodurch das Über­ tragungsverhältnis der Antriebskraft von der ersten Drehwelle auf die zweite Drehwelle 14 geändert werden kann. In anderen Worten, wenn das Öffnungsverhältnis der variablen Drossel 40 groß ist, ist, nachdem der Durchgangswiderstand des Ölabflußdurchgangs 33 klein ist, der in der Pumpe 20 erzeugte Druck klein und die erste Drehwelle 11 und die zweite Drehwelle 14 sind lose miteinander gekoppelt. Wenn das Öffnungsverhältnis der variablen Drossel klein ist, so ist der Durchgangs­ widerstand des Ölabflußdurchgangs 33 groß. Als Ergebnis ist der in der Flügelradpumpe 20 erzeugte Druck größer, die erste und die zweite Drehwelle 11 bzw. 14 befinden sich in einem Zustand der starken Kopplung und selbst wenn die Drehzahldifferenz zwischen der ersten und der zweiten Drehwelle 11 bzw. 14 gleich ist, wird im letzteren Fall die Größe der Übertragung der Antriebskraft auf die zweite Drehwelle 14 größer als im ersten Fall. Insbesondere, wenn das Öffnungs­ verhältnis der variablen Drossel 40 0 ist, so ist der Ölabflußdurchgang 33 vollständig geschlossen und die Flügelradpumpe 20 ist abgeschaltet. Als Ergebnis ist der erzeugte Druck der Pumpe 20 maximal und zwischen der ersten Drehwelle 11 und der zweiten Drehwelle 14 wird die steifest mögliche Kopplung erzielt, wodurch die Antriebskraft des Motors 1 auf die Vorderräder 9, 9 und die Hinterräder 17, 17 entsprechend dem Boden­ druck verteilt wird.

Bei der grafischen Darstellung gemäß Fig. 4, die die Beziehung zwischen der Drehzahldifferenz der ersten und zweiten Drehwelle 11 und 14 und dem Übertragungsdrehmoment auf die zweite Drehwelle 14 beispielsweise zeigt, ist die Kennlinie bei vollständig geschlossener variabler Drossel 14 durch die ausgezoge­ ne Linie und die Kennlinie für vollständig geöffneter Drossel durch die gestrichelte Linie dargestellt.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich steigt die Drehmo­ mentskurve steil an, wenn die variable Drossel 40 voll­ ständig geschlossen ist, und wenn die Drehgeschwindig­ keit der zweiten Drehwelle 40 geringfügig kleiner (oder größer) ist als diejenige der ersten Drehwelle 11, so wird ein großes Drehmoment auf die zweite Drehwelle 14 übertragen und zwischen der ersten Drehwelle 11 und der zweiten Drehwelle 14 wird eine steife bzw. starre Kopplung geschaffen. Wenn im Gegensatz hierzu die variable Drossel 40 vollständig geöffnet ist, so ist selbst dann, wenn die Drehgeschwindigkeit der zwei­ ten Drehwelle 40 ziemlich bedeutend kleiner (oder grö­ ßer) als diejenige der ersten Drehwelle 11 ist, das auf die zweite Drehwelle 14 übertragende Drehmoment klein und die erste Drehwelle 11 und die zweite Dreh­ welle 14 sind lose gekoppelt. Die Erregung des Solenoids 40c ist einstell­ bar, um das Öffnungsverhältnis der variablen Drossel 40 zwischen vollständig geschlossen und vollständig geöffnet in geeigneter Weise einstellen zu können, wodurch eine geeignete Drehmomentsübertragungskennlinie zwischen der durch die ausgezogene Linie und der durch die gestrichelte Linie gemäß Fig. 4 definierten Kenn­ linie selektiv gewählt werden kann.

Vorzugsweise wird das Solenoid 40c automatisch entspre­ chend den Fahrbedingungen mittels einer Erregungs-Steu­ ereinheit 50 erregt, beispielsweise wird das Solenoid 40c auf der Basis der gemessenen bzw. nachgewiesenen Ausgangssignale des Motor-Drehzahl-Sensors 1a und des Fahrzeug-Geschwindigkeits-Sensors 3a gesteu­ ert, so daß dann, wenn die Motordrehzahl abnorm größer ist als die Fahrzeuggeschwindigkeit bei Normal­ betrieb, die Erregungs-Steuereinheit 50 entscheidet, daß das Fahrzeug auf einer schlechten Straße wie bei­ spielsweise einer Staub- oder Schotterstraße fährt, oder einer Straßenoberfläche wie beispielsweise einer schneebedeckten Straße mit niedrigem Reibungskoeffi­ zient, wodurch das Öffnungsverhältnis der variablen Drossel 40 reduziert wird und das Ausmaß der Kopplung zwischen den Vorderrädern 9, 9 und den Hinterrädern 17, 17 automatisch gesteigert wird, so daß ein stabiles Fahren selbst auf der schlechten oder schneebedeckten Straße realisierbar ist.

Das Solenoid 40c wird auf der Basis des nachgewiesenen Ergebnisses des Lenkwinkelsensors 67a gesteuert, der auf der Drehwelle des Lenkrades angeordnet ist und das Öffnungsverhältnis der variablen Drossel 40 wird vergrößert, wenn der Lenkwinkel größer wird, so daß dann, wenn abruptes Lenken durchgeführt wird, das Ausmaß der Kopplung der Vorderräder 9, 9 und der Hinter­ räder 17, 17 automatisch geschwächt wird, wodurch es möglich ist, das Festecken-Brems-Phänomen wirksam zu vermeiden.

Daneben wird im Falle, daß ein Bremsschalter vorgesehen ist, der auf den Trittdruck einer Fußbremse anspricht, die Erregungs-Steuerung des Solenoids 40c entsprechend dem Ein-Aus-Zustand des Schalters durchgeführt. Wenn die Fußbremse getreten wird, so wird das Öffnungsver­ hältnis der variablen Drossel reduziert, wodurch verhin­ dert wird, daß die Vorderräder 9, 9 und die Hinterräder 17, 17 verriegelt sind und ermöglicht wird, daß ein stabiler Bremsvorgang durchgeführt wird.

Des weiteren wird die Erregung des Solenoids 40c entspre­ chend der Öltemperatur im Öltank T gesteuert und die Änderung der Kennkurve der Flügelradpumpe 20 aufgrund einer Änderung der Viskosität des Öls wird korrigiert, so daß auf diese Weise trotz Temperaturänderungen des Öls stets ein vorbestimmtes Ausmaß an Kopplung erzielt wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugs gemäß Fig. 5 beschrieben. Eine Antriebskrafteinheit 1 umfaßt den Motor und das Getriebe, und eine erste Ausgangswelle 3, wel­ che sich von der Krafteinheit 1 nach vorne erstreckt, ist über eine Differentialgetriebeeinheit 10 mit Vorder­ rad-Antriebswellen 64, 64 verbunden, die sich bezüglich des Fahrzeugkörpers seitlich erstrecken, wobei linkes und rechtes Vorderrad 9, 9 koaxial an den äußersten Enden der Antriebswellen 64, 64 angeordnet sind.

Die Vorderräder 9, 9 sind daher starr mit der Antriebs­ krafteinheit 1 gekoppelt und die hiervon erzeugte An­ triebskraft wird auf ein jedes Vorderrad 9 über die erste Ausgangswelle 3, die Differentialgetriebeeinheit 10 und eine jede Vorderrad-Antriebswelle 64 separat übertragen, um die Vorderräder 9, 9 zu rotieren, so daß die Differentialgetriebeeinheit 10 dazu ausgelegt ist, die zwischen den Vorderrädern 9, 9 erzeugte Drehzahldifferenz zu absorbieren.

Gemäß der Zeichnung ist ein Lenkrad 66 koaxial mit einer Lenkwelle 67 verbunden. Die Lenkwelle 67 ist an ihrem äußersten, sich nach vorne und unten erstrec­ kenden Ende mit einem kinetischen Richtungsänderungs­ mechanismus 68, beispielsweise einem Zahnstangenmecha­ nismus, versehen, der im Lenkmechanismus 69a für die Vorderräder 9, 9 angeordnet ist. Wenn sich die Lenkwel­ le 67 um die Achse dreht, entsprechend der Lenkbewegung des Lenkrades 66, so wird diese Drehung mittels des kinetischen Richtungsänderungsmechanismus 68 in eine seitliche lineare Bewegung konvertiert, so daß der Lenkmechanismus 69a dementsprechend arbeitet, um die Vorderräder 9, 9 zu lenken.

Die zweite Antriebswelle 16 erstreckt sich von der Krafteinheit 1 nach hinten und ist über zwei Kegelräder 16b und 16c mit einer Hinterrad-Antriebswelle 11 ver­ bunden, die sich quer zum Fahrzeugkörper erstreckt, wobei das rechte und linke Ende der Hinterrad-Antriebs­ welle 11 über Kraftübertragungsvorrichtungen 13, 13 mit dem linken und rechten Hinterrad 17, 17 verbunden ist.

Im übrigen weist eine jede Kraftübertragungsvorrichtung 13 den gleichen Aufbau und die gleiche Schaltung wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels auf.

Im folgenden wird der Betrieb der Kraftübertragungsvor­ richtung unter Verwendung einer Flügelradpumpe 20, die wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels aufge­ baut ist, beschrieben. Unter Bezugnahme auf Fig. 2 rotiert, wie weiter oben erwähnt, der Rotor 21 entspre­ chend der Hinterrad-Antriebswelle 11 und der Nockenring 22 rotiert zusammen mit den Seitenplatten 24 und 25 und dem Tragglied 26 entsprechend der Rotation der Drehwelle 12a, wodurch dann, wenn zwischen der Drehzahl der Hinterrad-Antriebswelle 11 und derjenigen eines jeden Hinterrades 17 eine Differenz er­ zeugt wird, eine relative Rotation zwischen dem Rotor 21 und dem Nockenring 22 mit einer Rotationsgeschwin­ digkeit erzeugt wird, welche der Drehzahldifferenz gleich ist.

Wenn die Relativdrehung in Richtung des in Fig. 3 gezeigten Pfeils stattfindet, so gelangt Öl im Öltank T durch das Rückschlagventil 31b und wird von jeder einzelnen Saug- und Ausgangsöffnung 27a zu jeder Pumpen­ kammer 27 der Flügelradpumpe 20 gesaugt. Wenn der Rotor 21 rotiert, wird der Öldruck angehoben, so daß das Öl aus einer jeden Saug- und Ausgangsöffnung 27b abge­ führt wird. In anderen Worten funktionieren die Saug- und Ausgangsöffnungen 27a an jeder Pumpenkammer 27 als Saugöffnung und die Öffnungen 27b als Ausgangsöff­ nungen, wodurch in einer jeden Pumpenkammer 27 hydrau­ lischer Druck erzeugt wird. Wenn die Richtung der Re­ lativdrehung umgekehrt ist als die Richtung des in Fig. 3 dargestellten Pfeils, so arbeitet die Saug- und Ausgangsöffnung 27b als Ausgangsöffnung und die Öffnungen 27a als Saugöffnung, wodurch in gleicher Weise wie im vorstehenden Fall in der Kammer 27 hydrau­ lischer Druck erzeugt wird. Wenn ein solcher hydrauli­ scher Druck erzeugt wird, so wirkt eine Widerstands­ kraft oder ein statischer Druck entsprechend dem erzeug­ ten Druck auf die inneren Umfangsseiten des Rotors 21 und des Nockenrings 22 in Richtung des Beschränkens der Relativrotation hierzwischen, wobei die Widerstands­ kraft oder der statische Druck eine Kopplungskraft zwischen der Hinterrad-Antriebswelle 11, die mit dem Rotor 21 verbunden ist, und den Hinterrädern 12, die mit dem Nockenring 22 verbunden sind, erzeugt.

Die an der Kraftübertragungsvorrichtung 13 erzeugte Kopplungskraft hängt von dem erzeugten Druck der Flügel­ radpumpe 20 ab, wobei der erzeugte Druck entsprechend der Größe der Relativrotationsgeschwindigkeit zwischen dem Rotor 21 und dem Nockenring 22, das heißt entspre­ chend der Drehzahldifferenz zwischen der Hinterrad-Antriebswelle 11 und den Hinterrädern 17, 17 zunimmt oder abnimmt und er variiert entsprechend der Größe des Durchgangswiderstandes des Ölabflußdurch­ gangs 33 bei gleicher Drehzahldifferenz. Es wird daher das Öffnungsverhältnis der variablen Drossel 40, die am Ölabflußdurchgang 33 angeordnet ist, geändert, wodurch die Übertragungscharakteristik der Antriebskraft von der Hinterrad-Antriebswelle 11 zu den Hinterrädern 17, 17 änderbar ist und die Hinter­ rad-Antriebswelle 11 und die Hinterräder 17, 17 sind steif bzw. starr gekoppelt, wenn das Öffnungsverhältnis der variablen Drossel klein ist.

Das Öffnungsverhältnis der variablen Drossel 40 wird durch Ändern der Intensität der Erregung des Solenoids 40c geändert, um den Ventilkörper 40b, wie weiter oben beschrieben, hin und hergehend zu bewegen. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, steuert eine Erregungs-Steuer­ einheit 50 die Intensität der Erregung des linken und rechten Solenoids 40c, 40c, um auf diese Weise die Antriebskraftübertragungscharakteristik bei der linken und rechten Kraftübertragungsvorrichtung zu ändern. Der Erregungs-Steuereinheit 50 werden Signale entspre­ chend den Lenkwinkeln der Vorderräder 9, 9 von einem Lenkwinkeldetektor (= Lenkwinkelsensor) 67a, der an der Lenkwelle 67 angeord­ net ist, zugeführt sowie ein Signal entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit von einem Fahrzeuggeschwindig­ keitsdetektor (= Fahrzeuggeschwindigkeitssensor) 3a, der auf einer ersten Ausgangswelle 3 angeordnet ist, über die die Antriebskraft der Kraft­ einheit 3 auf die Vorderräder 9, 9 übertragen wird.

Der Lenkwinkeldetektor 67a kann beispielsweise ein Potentiometer, ein Drehcodierer oder dergleichen sein, um ein Ausgangspotential entsprechend dem Ausmaß der Drehung der Lenkwelle 67 abzugeben. Das Ausgangssignal des Lenkwinkeldetektors 67a wird der Erregungssteuereinheit 50 zugeführt, so daß die Lenk­ richtung und der Lenkwinkel bezüglich der Geradeaus­ fahrt der Vorderräder 9, 9 erkannt werden können. Beim Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 3a muß lediglich ein Drehgeschwindigkeitsdetektor (= Drehzahlsensor) verwendet werden, der unter Verwendung eines elektromagnetischen Meßwertauf­ nehmers, der den Zähnen eines Detektorzahnrades gegen­ überliegend angeordnet ist, Zähne dieses Detektorzahn­ rades nachweist, welches beispielsweise an der ersten Ausgangswelle 3 angeordnet ist, oder einen Drehgeschwin­ digkeitsdetektor, der die Anzahl der Umdrehungen (= Drehzahl) durch Drehen eines Ein-Aus-Reed-Schalters nachweist, welcher nahe der ersten Ausgangswelle angeordnet ist. Das Aus­ gangssignal des Drehgeschwindigkeitsdetektors wird in der Erregungs-Steuereinheit während einer vorbestimm­ ten Zeit gezählt und aus diesem Zählwert wird die An­ zahl der Drehungen (= Drehzahl) der ersten Ausgangswelle 3 berechnet und weiterhin wird außer dem berechneten Wert die Fahr­ zeuggeschwindigkeit aus dem berechneten Wert, dem Ge­ schwindigkeits-Reduktionsverhältnis an der Differenzial­ getriebeeinheit 10 und dem tatsächlichen Durchmesser eines jeden Vorderrades 9 berechnet.

Im folgenden wird die Betriebsweise des vierradgetrie­ benen Fahrzeugs gemäß zweitem Ausführungsbeispiel auf der Basis des Betriebes der Erregungs-Steuereinheit 50 beschrieben.

Wie weiter oben erwähnt, erkennt die Erregungs-Steuer­ einheit 50 die Lenkrichtung und den Lenkwinkel gegen­ über dem Geradeauslauf aufgrund des Ausgangssignals aus dem Lenkwinkeldetektor 67a. Wenn daher der Lenk­ winkel unabhängig von der Lenkrichtung kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, so entscheidet die Steuer­ einheit 50, daß der vorliegende Fahrbetrieb ein Gerade­ auslauf ist, so daß den beiden variablen Drosseln 40 kein Ausgangssignal zugeführt wird.

Beim Geradeauslauf sind daher die beiden Solenoide 40c, 40c entregt und das Öffnungsverhältnis einer jeden variablen Drossel 40 ist 0, wodurch bei der Flügelrad­ pumpe 20 der Kraftübertragungsvorrichtung 13 bezüglich geringfügigen Drehgeschwindigkeitsunterschieden zwischen den Hinterrädern 17, 17 und der Hinterrad-Antriebswelle 11 ein hoher hydraulischer Druck erzeugt wird und so­ wohl das linke als auch das rechte Hinterrad 17, 17 so starr wie möglich mit der Hinterrad-Antriebswelle 11 gekoppelt wird. Die in der Krafteinheit 1 erzeugte Antriebskraft wird entsprechend dem Bodendruck passend verteilt und auf die Vorderräder 9, 9 und die Hinter­ räder 17, 17 übertragen, wodurch ein besonders stabiler Geradeauslauf erzielt wird.

Andererseits erkennt im Falle, daß das Lenkrad 66 zum Zwecke des Lenkens der Vorderräder 9, 9 gedreht wird, die Erregungs-Steuereinheit 50 das Lenken aufgrund des Eingangssignals aus dem Lenkwinkeldetektor 67a und sie erkennt die Lenkrichtung und den Lenkwinkel und arbeitet wie folgt:

Sobald die Erregungs-Steuereinheit 50 das Durchführen eines Lenkens erkennt, gibt es getrennte Ausgangssigna­ le an die variablen Drosseln 40, 40 der entsprechenden Kraftübertragungsvorrichtungen 13, 13 ab und in die Solenoide 40c einer jeden variablen Drossel 40 fließt ein vorbestimmter Strom, der durch den zu dieser Zeit erkannten Lenkwinkel sowie durch die Fahrzeuggeschwin­ digkeit bestimmt ist, welche, wie weiter oben erwähnt, mittels des Eingangssignals aus dem Fahrzeuggeschwindig­ keitsdetektors 3a berechnet wird. Der vorbestimmte Strom wird in der Erregungs-Steuereinheit 50 entspre­ chend einer Formel oder anhand von Tabellen ermittelt, welche in der Steuereinheit 50 auf der Basis von experi­ mentellen Ergebnissen gespeichert sind, wobei Kurven­ fahrten unter unterschiedlichen Kurvenradien mit unter­ schiedlichen Fahrzeuggeschwindigkeiten durchgeführt werden, um die Bahnen der Vorder- und Hinterräder 9, 9 bzw. 17, 17 zu untersuchen, wobei der Strom ansteigt, wenn der Lenkwinkel größer wird und abnimmt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch wird. Das Ansteigen des Stroms hängt von der Lenkrichtung der Vorderräder 9, 9 ab, und wenn die Lenkrichtung links ist, so steigt der Strom am Solenoid 40c der linken Kraftübertragungs­ vorrichtung 13 zunehmend an. Wenn andererseits die Lenkrichtung rechts ist, so wird derjenige des rechten Solenoids 40c größer.

Daher steigt das Öffnungsverhältnis einer jeden variab­ len Drossel 40 entsprechend dem Lenkwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit an, so daß eine jede Kraftüber­ tragungsvorrichtung 13 eine lose Übertragungscharakteri­ stik erhält, wenn der Lenkwinkel kleiner wird und die Fahrzeuggeschwindigkeit bei gleichem Lenkwinkel größer wird. Weiterhin kann eine weitere lose Antriebskraft­ übertragungscharakteristik an der linken (oder rechten) Kraftübertragungsvorrichtung 13 erzielt werden, wenn eine Lenkung nach links (oder rechts) erfolgt, nachdem die Intensität der Erregung des Solenoids 40c der lin­ ken (oder rechten) variablen Drossel 40 stets größer ist als diejenige des rechten Solenoids 40c (oder des linken).

Im Falle, daß das vierradgetriebene Fahrzeug gemäß der Erfindung Kurven fährt, arbeitet, wenn es starke Kurven bei hoher Geschwindigkeit fährt, die Erregungs- Steuereinheit 50 wie oben beschrieben, um die Kopplungs­ kraft zwischen jedem Hinterrad 17 und der Hinterrad- Antriebswelle 11 zu schwächen und nachdem insbesondere die Kopplungskraft zwischen dem innenliegenden Hinter­ rad 17 und der Hinterrad-Antriebswelle 11 geschwächt wird, wird die Antriebskraft der Krafteinheit 1 teilwei­ se auf das außenliegende Hinterrad 17 und nur wenig auf das innenliegende Hinterrad 17 übertragen, wodurch das (bezüglich der gefahrenen Kurve) innenliegende Hinterrad 17 entsprechend der Reibung mit der Bodenober­ fläche rotiert, so daß kein Festecken-Brems-Phänomen entsteht und ein weiches Kurvenfahren möglich wird. Als Ergebnis gibt die auf das äußere Hinterrad 17 über­ tragene Antriebskraft ausreichend Sicherheit, wenn das Fahrzeug auf einer Straße wie beispielsweise einer schneebedeckten Straße mit niedrigem Reibungskoeffi­ zient oder einer schlechten Straße wie beispielsweise einer Schotterstraße Kurven fährt. Wenn ein seitliches Drehmoment positiv gesteuert wird, so wird das vier­ radgetriebene Fahrzeug entsprechend der Steuerung zwangsweise gedreht, wodurch die Wirkung einer Vierrad­ steuerung (4WS) erzielt wird.

In beiden vorstehenden Ausführungsbeispielen wurde als Hydraulikpumpe eine Flügelradpumpe verwendet, es versteht sich jedoch, daß auch eine hydraulische Pumpe anderer Bauart in alternativer Weise verwendet werden kann, wie beispielsweise eine Innenzahnradpumpe oder eine Trochoid-Pumpe, welche den erzeugten Druck entspre­ chend der Drehzahldifferenz zwischen zwei rotierenden Wellen ändert.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird das Öffnungsverhältnis der variablen Drossel 40 durch Erregung des Solenoids 40c geändert, wenn jedoch eine automatische Transmission verwendet wird, so kann in alternativer Weise der Ventilkörper 40b an der va­ riablen Drossel 40 unter Verwendung von konstantem Hydraulikdruck zum Zwecke der Steuerung bewegt werden, wodurch das Öffnungsverhältnis geändert wird.

Weiterhin kann beim ersten Ausführungsbeispiel die Kraftübertragungsvorrichtung 13 in alternativer Weise zwischen zwei axial getrennten Teilen der Antriebswelle 16 ausgebildet sein.

Im Falle des zweiten Ausführungsbeispiels können in alternativer Ausbildung der Erfindung die variablen Drosseln 40, 40 auch so aufgebaut sein, daß ihr Öff­ nungsverhältnis auf der Basis des Ergebnisses entweder des Lenkwinkeldetektors 67a oder des Fahrzeugsgeschwin­ digkeitsdetektors 3a variiert wird.

Wie aus dem vorstehenden ersichtlich, ist die Kraftübertragungsvorrichtung einfach aufge­ baut, indem im hydraulischen Kreislauf zwischen der Saugöffnung und der Ausgangsöffnung der hydraulischen Pumpe die Öffnung bzw. Drossel mit variablem Öffnungs­ verhältnis vorgesehen ist, wodurch ihr Aufbau im Ver­ gleich zu konventionellen Kraftübertragungsvorrichtun­ gen in großem Umfang vereinfacht wird. Weiterhin wird das Öffnungsverhältnis der Öffnung bzw. Drossel geän­ dert, um den Kopplungszustand zwischen der Vorderrad- Antriebswelle und der Hinterrad-Antriebswelle zwischen einem möglichst steifen Zustand und einem losen Zustand in geeigneter Weise einstellen zu können, wobei im Falle des ersten Ausführungsbeispiels des vierradgetriebenen Fahrzeugs die Vorder- und Hinterräder starr gekoppelt werden, um die Übertragung der erforderlichen Antriebs­ kraft auf beide Räder sicherzustellen, um auf diese Weise einen stabilen Lauf auf einer Straße mit niedri­ gem Reibungskoeffizient oder auf einer rauhen Straße zu realisieren, wobei diese Räder beim Kurvenfahren lose gekoppelt sind, wodurch in zuverlässiger Weise das Auftreten des Festecken-Brems-Phänomens vermieden wird.

Das zweite Ausführungsbeispiel des vierradgetriebenen Fahrzeugs koppelt während des Geradeauslaufs die Vor­ der- und Rückräder ebenfalls starr, wodurch die An­ triebskraft des Motors entsprechend dem Bodendruck eines jeden Rades in geeigneter Weise verteilt wird, wodurch insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten oder bei Beschleunigung eine überlegene Stabilität erreicht wird. Nachdem das Ausmaß der Koppelung des linken und des rechten Hinterrades mit der Hinterrad-Antriebswelle entsprechend dem Lenkwinkel und/oder der Fahrzeugge­ schwindigkeit während des Kurvenfahrens eingestellt wird, kann der gleiche Effekt wie im Falle der Vierrad- Lenkung erreicht werden, ohne eine solche vorzusehen, und das Auftreten des Festecken-Brems-Phänomens kann zuverlässig verhindert werden.

Claims (4)

1. Vierradgetriebenes Fahrzeug mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (3a), einem Lenkwinkelgeber (67a) zum Abgreifen eines Lenkwinkels eines Vorderrades, sowie einer Einrichtung zur Drehmomentverteilung zwischen den Fahrzeugrädern, gekennzeichnet durch
zwei hydraulische Pumpen (20), die zwischen einer Hinterrad- Antriebswelle (11) und dem linken Hinterrad und entsprechend zwischen der Hinterrad-Antriebswelle (11) und dem rechten Hinterrad angeordnet sind und entsprechend einer Drehzahldifferenz zwischen den jeweiligen Hinterrädern und der Hinterrad-Antriebswelle einen hydraulischen Druck erzeugen,
eine variable Drosseleinrichtung (40), die im Weg einer Ölabflußleitung (33), die sich von der hydraulischen Pumpe weg erstreckt, angeordnet ist und ein variables Öffnungsverhältnis aufweist, und
eine Steuereinrichtung (50) zur Steuerung des Öffnungsverhältnisses der Drosseleinrichtung (40) entsprechend dem abgegriffenen Ausgangssignal des Lenkwinkelsensors (67a) und/oder dem abgegriffenen Ausgangssignal des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors (3a).

2. Vierradgetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (50) das Öffnungsverhältnis der Drosseleinrichtung (40) vergrößert, wenn der vom Lenkwinkelsensor (67a) abgegriffene Lenkwinkel größer wird.

3. Vierradgetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (50) das Öffnungsverhältnis der Drosseleinrichtung verringert, wenn die vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (3a) abgegriffene Fahrzeuggeschwindigkeit höher wird.

4. Vierradgetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (50) das Öffnungsverhältnis der variablen Drosseleinrichtung (40) in der auf der Seite der Lenkrichtung angeordneten Kraftübertragungsvorrichtung (13) auf der Basis des vom Lenkwinkelsensor (67a) nachgewiesenen Lenkwinkels vergrößert.