DE3926487A1

DE3926487A1 - Drehmomentverteilungssteuervorrichtung fuer ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE3926487A1
Application number: DE19893926487
Authority: DE
Inventors: Yasuji Shibahata
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1988-09-26
Filing date: 1989-08-10
Publication date: 1990-04-05
Also published as: DE3926487C2; GB8921573D0; JPH0288326A; GB2224790A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern von Drehmomenten, die auf Antriebsräder eines Kraft fahrzeugs in Abhängigkeit von Laufzuständen des Kraftfahr zeugs verteilt werden.

Es ist wohlbekannt, den Kraftübertragungsmechanismus eines Kraftfahrzeugs mit einem Differential zu versehen, damit sich das linke und rechte Antriebsstraßenrad mit verschiedenen Geschwindigkeiten drehen können und das Kraftfahrzeug eine reibungslose, gleichmäßige Drehung machen kann.

Beispielsweise ist bei einem Kraftfahrzeug ein Differential zwischen dem linken und rechten hinteren Antriebsrad ange ordnet. Ein solches Differential ist so konstruiert, daß es auf das linke und rechte Straßenantriebsrad allezeit gleiche Drehmomente überträgt. Wenn deshalb ein Straßenantriebsrad auf einer einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweisenden Straßenoberfläche, beispielsweise auf einer schmutzigen, schlammigen, sandigen oder gefrorenen Straßenoberfläche schlupft, wird das auf das andere Antriebsstraßenrad über tragene Drehmoment stark reduziert. Zu diesem Zeitpunkt kann die Antriebskraft nicht effektiv auf die Straßenoberfläche übertragen werden und das Kraftfahrzeug bewegt sich nicht von der schlüpfrigen oder glatten Straßenoberfläche.

Zur Lösung dieses Problems bei dem herkömmlichen Differential sind ein Begrenztschlupfdifferential und eine Drehmomentver teilungssteuervorrichtung vorgeschlagen worden, wie sie aus der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 62-2 03 826 hervorgehen.

Die aus der genannten Veröffentlichung hervorgehende Dreh momentverteilungssteuereinrichtung umfaßt einen parallel bzw. in überbrückender Relation zu einem zentralen Differential an einem Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb angeordneten Drehmo mentverteiler. Der Drehmomentverteiler umfaßt ein an ein Seitenzahnrad eines zentralen Differentials gekuppeltes erstes Getriebe bzw. Räderwerk, ein an das andere Seitenzahnrad des zentralen Differentials gekuppeltes zweites und drittes Getriebe bzw. Räderwerk, wobei die Übersetzungsverhältnisse des zweiten und dritten Getriebes größer als das Übersetzungs verhältnis des ersten Getriebes sind, eine operativ an die angetriebenen Zahnräder des zweiten und dritten Getriebes ge kuppelte Auswahlkupplung zum Auswählen des zweiten oder dritten Getriebes zu einem Zeitpunkt, und eine hydraulische Variabeldrehmomentkupplung zum miteinander Verbinden des ange triebenen Zahnrades des ersten Getriebes und der Auswahlkupp lung.

Durch diese Anordnung wird das auf das eine oder das andere vordere oder hintere Straßenrad ausgeübte Drehmoment erhöht, und das Verhältnis des auf ein Straßenrad ausgeübten Dreh moments zu dem auf das andere Straßenrad ausgeübten Dreh moment wird kontinuierlich variiert, zur Verbesserung der Manövrierbarkeit und Stabilität des Kraftfahrzeugs.

Die bekannte Drehmomentverteilungssteuervorrichtung ist im Aufbau ziehmlich komplex, da sie das erste, zweite und dritte Getriebe, die Auswahlkupplung und die hydraulische Kupplung aufweist. Die hydraulische Kupplung umfaßt eine Anzahl Kupplungsscheiben und hat folglich größeren Durch messer. Deshalb hat die Drehmomentverteilungssteuervorrich tung große Abmessungen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Drehmoment verteilungssteuervorrichtung für Kraftfahrzeuge anzugeben, die im Aufbau relativ einfach und klein in den Abmessungen ist und die Verteilung von Drehmomenten auf Straßenräder gleichmäßig, ruhig oder/und stoßfrei steuern kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine bei einem Kraftfahrzeug mit einer Antriebsquelle zu verwenden de Drehmomentverteilungssteuervorrichtung gelöst, welche

- ein Differential mit einer ersten und zweiten Ausgangs welle und einer Einrichtung zum Verteilen von Kraft aus der Antriebsquelle auf die erste und zweite Ausgangswelle,
- ein kontinuierlich variierbares und parallel zum Differential angeordnetes Kraftübertragungsorgan mit einer ersten und zweiten Übertragungswelle, das eine Einrichtung zum Übertragen von Drehung der ersten Übertragungswelle auf die zweite Übertragungswelle oder Übertragen von Drehung der zweiten Übertragungswelle auf die erste Übertragungswelle mit kontinuierlich variabler Rotationsgeschwindigkeit umfaßt,
- eine erste Kupplungseinrichtung zum Aneinanderkuppeln der ersten Ausgangswelle und der ersten Übertragungswelle,
- eine zweite Kupplungseinrichtung zum Aneinanderkuppeln der zweiten Ausgangswelle und der zweiten Übertragungswelle, und
- eine Übersetzungsverhältnis-Steuereinrichtung zum Steuern des Übersetzungsverhältnisses des kontinuierlich variier baren Kraftübertragungsorgans in Abhängigkeit von Fahr- bzw. Laufzuständen des Kraftfahrzeugs,

aufweist.

Vorteile, Eigenschaften und weitere Merkmale der Erfindung er geben sich beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiel anhand der Figuren. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbei spiels einer erfindungsgemäßen Drehmomentverteilungs steuervorrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein hydraulisch betätigtes, kon tinuierlich variierbares Kraftübertragungsorgan,

Fig. 3a bis 3e schematische Darstellungen, welche die Art und Weise zeigen, in der die Drehmomentverteilungs steuervorrichtung nach Fig. 1 arbeitet,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines anderen Ausfüh rungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Drehmoment verteilungssteuervorrichtung, und

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines weiteren Aus führungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Dreh momentverteilungssteuervorrichtung.

Nach Fig. 1 weist die beispielhafte, generell mit 11 be zeichnete und bei einem Kraftfahrzeug zu verwendende Dreh momentverteilungssteuervorrichtung ein Differential 1, ein parallel zum Differential 1 angeordnetes, hydraulisch be tätigtes, kontinuierlich variierbares Kraftübertragungs organ 20, das im folgenden mit CVT bezeichnet wird, eine eine erste Ausgangswelle 6 und eine erste Übertragungswelle 24 des CVT 20 kuppelnde Kupplungseinrichtung, und eine eine zweite Ausgangswelle 7 und eine zweite Übertragungswelle 26 des Kraftübertragungsorgans 20 kuppelnde zweite Kupplungseinrich tung auf.

Das Differentialgetriebe 1 umfaßt ein Ringzahnrad 10, das mit einem an einem Ende einer Kraftübertragungswelle 8 befestigten Zahnrad 9 kämmt, ein an dem Ringzahnrad 10 befestigtes und mit diesem drehbares Differentialgehäuse 2, ein Paar drehbar mit dem Differentialgehäuse 2 befestigte Ritzel 3 und ein Paar in dem Differentialgehäuse 2 angeordnete und mit den Ritzeln 3 kämmende Seitenzahnräder. Die erste Ausgangswelle 6 ist mit dem Seitenzahnrad 4 verbunden und die zweite Ausgangswelle 7 mit dem Seitenzahnrad 5.

Ausgangsleistung aus einem nicht dargestellten Motor wird in ihrer Rotationsgeschwindigkeit durch ein nicht dargestelltes Getriebe variiert und durch die Kraftübertragungswelle 8 und das Zahnrad 9 auf das Ringzahnrad 10 des Differentials 1 über tragen. Die auf das Ringzahnrad 10 ausgeübte Kraft wird dann durch das Antriebszahnrad 3 auf die Seitenzahnräder 4, 5 über tragen, von wo sie auf die erste und zweite Ausgangswelle 6, 7 übertragen wird.

Die erste Kupplungseinrichtung 12 umfaßt ein Paar miteinander kämmende Stirn- oder Kegelräder 12 a, 12 b und die zweite Kupp lungseinrichtung 13 umfaßt ein Paar miteinander kämmende Stirn- oder Kegelräder 13 a, 13 b.

Nach Fig. 2 weist das CVT 20 eine hydraulische Pumpe 22 und einen hydraulischen Motor 21 auf. Die Pumpe 22 und der Motor 21 sind derart konstruiert, daß die Pumpe 22 auch als Motor und der Motor 21 auch als Pumpe arbeitet.

Die hydraulische Pumpe 22 umfaßt eine Zylindereinheit 220 mit mehreren Pumpzylindern 25, mehrere Pumpenkolben 33, von denen jeder in einen der Pumpzylinder 25 verschiebbar eingesetzt ist, eine gegen die Kopfenden der Pumpenkolben 33 gehaltene Pumpentaumelplatte 37 und eine die Pumpentaumelplatte 37 hal tende Taumelplattenstütze 39. Die Zylindereinheit 220 ist mittels Lager 29 a, 29 b, 30 a, 30 b drehbar in einem Gehäuse 28 a gelagert. Ein hinteres Ende der Zylindereinheit 220 ist dreh fest mit der zweiten Übertragungswelle 26 verbunden. Die Pum penzylinder 25 erstrecken sich parallel zueinander und sind konzentrisch auf dem äußeren Umfang der Zylindereinheit äqui distant angeordnet. Die Zylindereinheit 220 weist einen Hohl raum auf, in welchem die hydraulische Pumpe 21 aufgenommen ist.

Die in die jeweiligen Pumpenzylinder 25 eingesetzten Pumpen kolben sind in axialer Richtung der Pumpenzylinder 25 hin und herbewegbar und ihre Kopfenden sind gegen die Pumpen taumelplatte 37 gehalten. Die Pumpentaumelplatte 37 ist mittels eines Axiallagers 40 und eines Radiallagers 41 drehbar auf der Taumelplattenstütze 39 gelagert. Die Taumelplatten stütze 39 ist an dem Gehäuse 28 oder einem an einem Fahrzeug körpers mittels eines Paares Drehwellen bzw. Drehbolzen 38 an den entgegengesetzten Seiten der Taumelplattenstütze an einem Fahrzeugkörper befestigten Bauteil verschwenkbar gelagert.

An dem Gehäuse 28 a ist ein Hydraulikzylinder 42 befestigt, der eine Kolbenstange 42 a aufweist, die operativ an die Taumel plattenstütze 39 gekuppelt ist. Insbesondere ist eine an einem Ende der Taumelplattenstütze 39 vorgesehen Kugel 39 a in ein gegabeltes Teil 42 b eingesetzt, das an dem distalen Ende der Kolbenstange 42 a fixiert ist. Die Taumelplattenstütze 39 ist dadurch in Abhängigkeit von der Streckung oder Verkürzung des Hydraulikzylinders 42 winkelmäßig um die Drehachsen bzw. Dreh bolzen 38 bewegbar. Der Hydraulikzylinder 42 wird durch eine Hydraulikeinheit 42 c betätigt, die durch einen Regler 43 geregelt oder gesteuert wird.

Der hydraulische Motor 21 umfaßt eine Zylindereinheit 210 mit mehreren Motorzylindern 23, mehreren jeweils in einen Motor zylinder 23 verschiebbar eingesetzte Motorkolben 32 und eine Motortaumelplatte 34, die gegen die Kopfenden der Motorkolben 23 gehalten ist. Die Zylindereinheit 210 ist auf die erste Übertragungswelle 24 drehfest aufgekeilt, so daß sich die Zylindereinheit 210 mit der ersten Übertragungswelle 24 dreht. Die Motorzylinder 23 erstrecken sich parallel zueinander und sind konzentrisch auf dem äußeren Umfang der Zylindereinheit 210 äquidistant angeordnet. Eine Hinterfläche der Zylinder einheit 210 ist gegen die Vorderfläche einer Verteilerscheibe 31 gehalten und relativ zu dieser Vorderfläche drehbar. Die Verteilerscheibe 31 ist an der Zylindereinheit 220 fixiert und weist Ölkanäle auf, durch welche die Zylinder der hyraulischen Pumpe 22 und die Zylinder des hydraulischen Motors 21 miteinander kommunizieren.

Die in die jeweiligen Motorzylinder 23 eingesetzten Motor kolben 32 sind in axialer Richtung der Zylinder 23 hin- und herbewegbar und ihre Kopfenden sind gegen die Motortaumel platte 34 gehalten, die in einem Winkel zur Achse der Zylin dereinheit 210 geneigt ist. Die Motortaumelplatte 34 ist an einer Innenwand der Zylindereinheit 220 mittels eines Axial lagers 35 und eines Radiallagers 36 drehbar gelagert.

Es sei angenommen, daß der Kolben des Hydraulikzylinders 42 eingezogen ist, um die Taumelplattenstütze 39 und die Taumel platte 37 in einer maximalen Winkelstellung zu halten, die in der Fig. 2 in durchgezogener Linie dargestellt ist. Wenn die zweite Übertragungswelle 26 durch die zweite Kupplungsein richtung 13 gedreht wird, wird die Zylindereinheit 220 in Bezug auf die Pumpentaumelplatte 37 gedreht und die Pumpen kolben 33 werden axial hin- und herbewegt, wobei sie mit der Pumpentaumelplatte 37 in Kontakt gehalten werden. Arbeitsöl, das von den Pumpenzylindern 25 abgegeben wird, welche die im Auslaßtakt befindlichen Pumpenkolben 33 enthalten, strömt durch die Verteilerscheibe 31 in die Motorzylinder 23, welche die im Expansionstakt befindlichen Motorkolben 32 enthalten, wobei auf diese Motorkolben 32 ein Vorwärtsaxialdruck ausge übt wird. Arbeitsöl, das von den Motorzylindern 23 abgegeben wird, welche die im Auslaßtakt befindlichen Motorkolben 32 enthalten, strömt durch die Verteilerscheibe 31 zurück in die Pumpenzylinder 25, welche die im Saugtakt befindlichen Pumpen kolben 33 enthalten.

Der auf die Motorkolben 32 ausgeübte Axialdruck wird durch die Motortaumelplatte 34 in eine zu dieser Platte 34 normale Kraft und in eine zu dieser Platte 34 parallele Kraft geteilt. Die parallele Kraft übt dann ein Drehmoment auf die Zylinderein heit 210 relativ zur Zylindereinheit 220 auf, und das Dreh moment wird von der Zylindereinheit 210 auf die erste Über tragungswelle 24 übertragen.

Wenn sich die Pumpentaumelplatte 37 in ihrer maximalen schrägen Winkelstellung befindet, ist der Hub, um den die Pumpenzylinder 33 axial bewegt werden, maximal, und folglich ist auch die Menge des von der hydraulischen Pumpe 22 abge gebenen Arbeitsöls maximal. Wenn zu diesem Zeitpunkt ange nommen wird, daß die Rotationsgeschwindigkeit der zweiten Übertragungswelle (Eingangswelle) 26 durch a und die Rota tionsgeschwindigkeit der ersten Übertragungswelle (Ausgangs welle) 24 durch b gegeben ist, dann ist das Verhältnis zwischen der Rotationsgeschwindigkeit a und der Rotations geschwindigkeit b, d.h. das Übersetzungsverhältnis α, durch α = a : b gegeben und kleiner als 1, da b < a ist. Das auf die zweite Übertragungswelle 24 übertragene Drehmoment ist jetzt minimal.

Wenn die Pumpentaumelplatte 37 nicht schräggestellt ist, d.h. senkrecht zu den Pumpenkolben 33 liegt, ist das Ausmaß jeder Verschiebebewegung der Pumpenkolben 33 null und folglich wird kein Arbeitsöl aus der hydraulischen Pumpe 22 abgegeben. Die zweite und erste Übertragungswelle 26, 24 drehen sich mit der gleichen Geschwindigkeit. Folglich ist das Übersetzungsver hältnis α=1:1.

Die Pumpentaumelplatte 37 wird dann durch den Hydraulikzylin der 42 in ihre entgegengesetzt symmetrische maximal schräge Winkelstellung gebracht, die durch die strichpunktierten Linien A angedetuet ist. Wenn zu diesem Zeitpunkt angenommen wird, daß die Rotationsgeschwindigkeit der zweiten Über tragungswelle 26 durch b und die Rotationsgeschwindigkeit der ersten Übertragungswelle 24 durch a gegeben ist, dann wird das Verhältnis α zwischen der Rotationsgeschwindigkeit b zur Rotationsgeschwindigkeit a, d. h., das Übersetzungsverhältnis durch a = b : a gegeben und größer als 1, da b < a ist. Das auf die zweite Übertragungswelle 24 ausgeübte Drehmoment ist jetzt maximal.

Wie vorstehend beschrieben, überträgt das CVT 20 die Rotation der zweiten Übertragungswelle 26 auf die erste Übertragungs welle 24 mit reduzierter, gleicher oder erhöhter Geschwindig keit in Abhängigkeit von dem Winkel, unter welchem die Pumpen taumelplatte 37 schräggestellt ist. Umgekehrt kann das CVT 20 die Rotation der ersten Übertragungswelle 24 auf die zweite Übertragungswelle 26 mit reduzierter, gleicher oder erhöhter Geschwindigkeit übertragen. Zu diesem Zeitpunkt arbeitet der hydraulische Motor 21 als Pumpe und die hydraulische Pumpe 22 als Motor. Demgemäß arbeitet das CVT 20 als Getriebe zum Über tragen von Drehkraft zwischen der ersten und zweiten Über tragungswelle 24 bzw. 26 mit reduzierter, gleicher oder er höhter Geschwindigkeit.

Der Regler 43 empfängt Eingangssignale, welche einen Lenkwinkel R , eine Fahrzeuggeschwindigkeit V und eine auf den Fahrzeugkörper ausgeübte seitliche Beschleunigung G reprä sentieren und stellt für die erste und zweite Ausgangswelle 6, 7 optimale Rotationsgeschwindigkeiten W ₁, W ₂ in Abhängigkeit vom Laufzustand des Kraftfahrzeugs her. Der Regler 43 betätigt dann den hydraulischen Zylinder 42, um die Taumelplatte 39 zum Steuern des Übersetzungsverhältnisses des CVT 20 zu kippen.

Das hydraulisch betätigte CVT 20 ist eine relativ einfache Konstruktion, bei welcher die hydraulischen Pumpe 22 und der hydraulische Motor 21 durch Hydraulikkanäle miteinander ver bunden sind. Die erste und zweite Übertragungswelle 24 bzw. 25 sind koaxial zueinander angeordnet, und die auch als Motor wirkende hydraulische Pumpe 22 und der auch als Pumpe wirkende Motor 21 sind ebenfalls koaxial zueinander angeordnet. Deshalb ist das CVT 20 in der Konstruktion einfach, klein in den Ab messungen, weist drehbare Teile kleiner Trägheit auf und kann mit großen Freiheitsspielraum installiert werden.

Die Arbeitsweise der Drehmomentverteilungssteuervorrichtung 11 wird im folgenden beschrieben:
Nach Fig. 1 wird die Kraft aus dem Motor durch die Kraft übertragungswelle 8 und das Zahnrad 9 auf das Ringzahnrad 10 des Differentials 1 übertragen, durch welches die Kraft auf die erste und zweite Ausgangswelle 6, 7 und folglich auf die daran gekuppelten und nicht dargestellten Straßenräder ver teilt wird.

Es sei nun angenommen, daß die Drehmomentverteilungssteuer vorrichtung 11 nicht vorhanden ist. Das Drehmoment T ₀ und die Rotationsgeschwindigkeit W ₀ des Ringzahnrades 10, das Dreh moment T ₁ und die Rotationsgeschwindigkeit W ₁ der ersten Aus gangswelle 6 und das Drehmoment T ₂ und die Rotationsgeschwin digkeit W ₂ der zweiten Abtriebswelle 7 genügen folgenden Beziehungen:

T ₁=T ₂=1/2 T ₀,
1/2(W ₁+W ₂)=W ₀.

Wenn das an die erste Ausgangswelle 6 gekuppelte Straßenrad in einer schmutzigen oder schlammigen Straße steckt und der von der Straße auf das Straßenrad ausgeübte Reibungswiderstand stark reduziert ist, wird die erste Ausgangswelle 6 nur dem Reibungswiderstand von der Straße und einer Reibungskraft von einem nicht dargestellten Lager unterworfen und das Drehmoment des Straßenrades wird ebenfalls stark reduziert. Der von der Straßenoberfläche auf das an die zweite Ausgangswelle 7 ge kuppelte Straßenrad ausgeübte Reibungswiderstand ist hin reichend groß.

Da demnach die zweite Ausgangswelle 7 einem größeren Wider stand und die erste Ausgangswelle 6 einem kleineren Widerstand ausgesetzt ist, rollen die mit den Seitenzahnrädern 4 kämmenden Antriebszahnräder 3 diese Zahnräder 3 ab, wodurch sich die erste Ausgangswelle 6 mit einer höheren Geschwindig keit drehen kann, und das Drehmoment der ersten Ausgangswelle 6 reduziert wird. Insofern auf die erste und zweite Ausgangs welle 6, 7 das gleiche Drehmoment ausgeübt wird, wird das auf die zweite Ausgangswelle 7 ausgeübte Drehmoment ebenfalls re duziert. Folglich wird Motorleistung bzw. -kraft zum Drehen des an die erste Ausgangswelle 6 gekuppelten Straßenrades ver braucht und wird nicht effektiv auf die Straßenoberfläche übertragen. Dieser Zustand wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3 a detaillierter beschrieben. Die Rotationsgeschwindigkeit W ₁ der ersten Ausgangswelle 6 ist viel größer als die Rotations geschwindigkeit W ₂ der zweiten Ausgangswelle 7. Das auf die erste Ausgangswelle 6 wirkende Lastdrehmoment T ₁₀ ist redu ziert und das gleiche Lastdrehmoment T ₁₀ wird auf die zweite Ausgangswelle 7 ausgeübt. Deshalb hat das Drehmoment 2 · T ₁₀ des Zahnrades 10 einen kleinen Wert.

Die Drehmomentverteilungssteuervorrichtung 11 arbeitet so, wie es in den Fig. 3b bis 3d gezeigt ist.

Wenn das Kraftfahrzeug geradeaus fährt, wird der Hydraulik zylinder 42 der Drehmomentverteilungssteuervorrichtung 11 so betrieben, daß der Neigungswinkel der Pumpentaumelscheibe 37 eliminiert wird, d. h., daß die Pumpentaumelscheibe 37 senkrecht zu den Pumpenkolben 33 gehalten wird, so daß das Übersetzungs verhältnis des CVT 20 gleich 1:1 ist und die Drehkraft mit der gleichen Geschwindigkeit auf die erste und zweite Über tragungswelle 24, 26 übertragen wird. Wenn sich zwischen der ersten und zweiten Übertragungswelle 24, 26 eine Differenz in der Geschwindigkeit ausbildet, beispielsweise wenn die zweite Ausgangswelle 7 mit höherer Geschwindigkeit als die erste Ausgangswelle 6 rotiert, wird die Rotation der zweiten Aus gangswelle durch die zweite Kupplungseinrichtung 13 auf das CVT 20 ausgeübt, um den hydraulischen Motor 21 zum Erzeugen eines großen Lastdrehmomentes anzutreiben.

Das auf diese Weise erzeugte große Lastdrehmoment T ₂₀ wird dann durch das CVT 20, die erste Übertragungswelle 24 und die erste Kupplungseinrichtung 12 auf die erste Ausgangswelle 6 übertragen und auf diese Weise das Drehmoment der ersten Ausgangswelle 6 erhöht.

Dies hat zur Folge, daß die Rotationsgeschwindigkeit W ₁ der ersten Ausgangswelle 6 und die Rotationsgeschwindigkeit W ₂ der zweiten Ausgangswelle 7 zueinander im wesentlichen gleich werden und das Drehmoment der ersten und zweiten Ausgangswelle 6, 7 nimmt das größere Drehmoment T ₂₀ an. Das mit dem Ring zahnrad 10 ein Stück bildende Gehäuse 2 hat ein Drehmoment 2 · T ₂₀ und die Ausgangsleistung bzw. -kraft aus dem Motor kann effektiv genutzt werden.

Wenn das Kraftfahrzeug eine linke Drehung macht - die Oberseite der Fig. 3a bis 3e ist die Vorderseite des Kraftfahrzeugs - steuert bzw. regelt der Regler 43 das Über setzungsverhältnis des CVT 20 derart, daß das Verhältnis zwischen den durch den Radius des betreffenden Kreises be stimmten Rotationsgeschwindigkeiten W ₁, W ₂ mit W ₂ < W ₁ beibehalten wird.

Insbesondere betätigt der Regler den hydraulischen Zylinder 42, um die Kolbenstange 42 a zum winkelmäßigen Bewegen der Taumelplattenstütze 39 des CVT 20 derart zu bewegen, daß das Verhältnis zwischen der Rotationsgeschwindigkeit W ₂ der zweiten Übertragungswelle 26 und der Rotationsgeschwindigkeit W ₁ der ersten Übertragungswelle 24, d. h., das Übersetzungs verhältnis CVT 20 gleich W ₂:W ₁ ist. Das Kraftfahrzeug kann sich dadurch reibungsfrei, gleichmäßig oder glatt drehen.

Wenn das linke Straßenrad während der Linksdrehung schlupft bzw. rutscht, übt die Drehmomentverteilungssteuervorrichtung 11 ein Bremsdrehmoment auf die an das schlupfende Straßenrad gekuppelte Ausgangswelle aus, wodurch die gewünschten Rota tionsgeschwindigkeiten W ₁, W ₂ gehalten werden.

Die Fig. 3i zeigt den Betrieb der Drehmomentverteilungs steuervorrichtung 11, wobei das Kraftfahrzeug eine rechte Drehung ausführt. Die Drehmomentverteilungssteuervorrichtung 11 steuert die Rotationsgeschwindigkeiten W ₁, W ₂ derart, daß auf ähnliche Weise wie bei dem in Bezug auf Fig. 3d be schriebenen Betrieb W ₁ < W ₂ ist.

Wie oben beschrieben, kann die Drehmomentverteilungssteuer vorrichtung 11 Maschinenleistung bzw. -kraft unbeachtet davon, ob das Kraftfahrzeug geradeaus fährt, eine linke Drehung oder eine rechte Drehung ausführt, mit einer gewünschten Drehmo mentverteilung auf die Straßenräder übertragen.

Die Fig. 4 zeigt eine Drehmomentverteilungssteuervorrichtung 11 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Drehmomentverteilungssteuervorrichtung 11 ein viskoses Kupplungsdifferential 1 a, ein CVT 20 und eine Kupplungseinrichtung 12, 13 aufweist.

Die Fig. 5 stellt eine Drehmomentverteilungssteuervorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung dar, wobei die Drehmomentverteilungssteuervorrichtung 11 ein hydraulisch betätigtes Kupplungsdifferential 1 b, ein CVT 20 und eine Kupplungseinrichtung 12, 13 aufweist.

Weder die erste noch die zweite Kupplungseinrichtung 12, 13 der obigen Ausführungsbeispiele ist auf Räderwerk begrenzt, sondern kann einen Ketten- und Kettenzahnradmechanismus, einen Riemen- und Riemenscheibenmechanismus oder dergleichen umfassen.

Das CVT 20 ist nicht auf ein hydraulisch betätigtes CVT beschränkt, sondern kann ein CVT vom Reibradtyp, ein CVT vom V-Riementyp, ein CVT vom Kettentyp, ein CVT vom Zugangriffs typ oder dergleichen sein.

Wie oben beschrieben, kann mit der vorliegenden Erfindung die Erteilung von Drehmomenten auf Antriebsräder durch eine ein fache Konstruktion glatt gesteuert werden und das Kraftfahr zeug, in das die Drehmomentverteilungssteuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung eingebaut ist, ist kompakter gemacht und hat eine bessere Manövrierbarkeit.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind als illustrativ und nicht als beschränkend zu verstehen. Der Schutzumfang der Erfindung ist durch die beigefügten Ansprüche definiert.

In Zusammenfassung wurde vorstehend beschrieben eine Dreh momentverteilungssteuervorrichtung zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeugsteuer auf Antriebsstraßenräder des Kraftfahr zeugs in Abhängigkeit von Laufzuständen des Kraftfahrzeugs zu verteilende Drehmomente. Die Drehmomentverteilungssteuer vorrichtung umfaßt ein Differential mit einer ersten und zweiten Ausgangswelle und eine Einrichtung zum Verteilen von Kraft aus einer Antriebsquelle des Kraftfahrzeugs auf die erste und zweite Ausgangswelle, ein parallel zum Differential angeordnetes, kontinuierlich variierbares Kraftübertragungs organ mit einer ersten und zweiten Übertragungswelle, das eine Einrichtung zur Übertragung der Rotation der ersten Übertra gungswelle auf die zweite Übertragungswelle oder zum Übertra gen der Rotation der zweiten Übertragungswelle auf die erste Übertragungswelle mit kontinuierlich variierbarer Rotations geschwindigkeit, eine erste Kupplungseinrichtung zum Aneinan derkuppeln der ersten Ausgangswelle und der ersten Übertra gungswelle, eine zweite Kupplungseinrichtung zum Aneinander kuppeln der zweiten Ausgangswelle und der zweiten Übertra gungswelle, und eine Übersetzungsverhältnissteuereinrichtung zum Steuern des Übersetzungsverhältnisses des kontinuierlich variablen Kraftübertragungsorgans in Abhängigkeit von Fahrzuständen des Kraftfahrzeugs.

Claims

1. Drehmomentverteilungssteuervorrichtung zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug mit einer Antriebsquelle, mit einem Differential (1) mit einer ersten und zweiten Ausgangs welle (6, 7) und einer Einrichtung (2 bis 10) zum Verteilen von Kraft aus der Antriebsquelle auf die erste und zweite Ausgangswelle (6, 7),

- einem parallel zu dem Differential (1) angeordneten, kon tinuierlich variierbaren Kraftübertragungsorgan (20) mit einer ersten und zweiten Übertragungswelle (24, 26) und einer Einrichtung (21, 22) zum Übertragen von Rotation der ersten Übertragungswelle (24) auf die zweite Übertragungs welle (26), oder Übertragen von Rotation der zweiten Über tragungswelle (26) auf die erste Übertragungswelle (24) mit kontinuierlich variierbarer Rotationsgeschwindigkeit,
- einer ersten Kupplungseinrichtung (12) zum Aneinander kuppeln der ersten Ausgangswelle (6) und der ersten Über tragungswelle (24),
- einer zweiten Kupplungseinrichtung (13) zum Aneinander kuppeln der zweiten Ausgangswelle (7) und der zweiten Übertragungswelle (26), und
- einer Übersetzungsverhältnissteuereinrichtung (38, 39, 39 a, 42 b, 42 a, 42, 42 c, 43) zum Steuern des Übersetzungsver hältnisses des kontinuierlich variierbaren Kraftüber tragungsorgans (20) in Abhängigkeit von Laufzuständen des Kraftfahrzeugs.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das kontinuierlich variierbare Kraft übertragungsorgan (20) ein hydraulisch betätigtes Getriebe mit einer auch als Motor betreibbaren Ölpumpe (22) und einem auch als Pumpe betreibbaren Ölmotor (21) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die auch als Motor betreibbare Ölpumpe (22) mit der ersten Übertragungswelle (24) und der auch als Pumpe betreibbare Ölmotor (21) mit der zweiten Übertragungs welle (26) verbunden ist, wobei der auch als Pumpe betreib baren Ölmotor (22) koaxial um die auch als Motor betreibbare Ölpumpe (21) herum angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß sowohl die als Motor betreibbare Ölpumpe (22) als auch der als Pumpe betreibbare Ölmotor (21) eine Zylindereinheit (220 bzw. 210) mit mehreren Zylindern (25 bzw. 23), mehrere jeweils in einem der Zylinder (25 bzw. 23) axial verschiebbar angeordnete Kolben (33 bzw. 32) und eine gegen die Kopfenden der Kolben (33 bzw. 32) gehaltene Taumel platte (37 bzw. 34) aufweist, wobei die Taumelplatte (37) der auch als Motor arbeitenden Pumpe (22) verkippbar an einem Fahrzeugkörper des Kraftfahrzeugs befestigt ist und wobei die Taumelplatte (34) des auch als Pumpe arbeitenden Motors (21) drehbar in der Zylindereinheit (220) der auch als Motor ar beitenden Pumpe (21) befestigt ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Differential (1) ein Zahnraddifferential aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Differential ein Viskosekupplungsdifferential aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Differential (1) ein hydraulisch betätigtes Kupplungs differential aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Über setzungsverhältnissteuereinrichtung (38, 39, 39 a, 42 b, 42 a, 42, 42 c, 43) eine Einrichtung (43) zum Steuern des Übersetzungs verhältnisses des kontinuierlich variierbaren Kraftüber tragungsorgans (20) in Abhängigkeit von der Reisegeschwin digkeit und dem Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Über setzungsverhältnissteuereinrichtung (38, 39, 39 a, 42 b, 42 a, 42, 42 c, 43) eine Einrichtung (43) zum Steuern des Übersetzungs verhältnisses des kontinuierlich variierbaren Kraftübertra gungsorgans (20) in Abhängigkeit von der Reisegeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und der auf das Kraftfahrzeug ausgeübten Lateralbeschleunigung aufweist.