DE4235682A1 - Einrichtung zum steuern eines zentralen differentials - Google Patents
Einrichtung zum steuern eines zentralen differentialsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit Vierrad- bzw.
Allradantrieb mit einem zentralen Differential bzw. Aus
gleichsgetriebe und speziell eine Steuereinrichtung mit Flüs
sigkeitskupplungen zum Steuern des zentralen Differentials.
Ein konventionelles Kraftfahrzeug mit Allradantrieb weist das
zentrale Differential auf, das eine Steuereinrichtung zum
Begrenzen des Differentialbetriebs und zur Steuerung der
Drehmomentverteilung auf Vorder- und Hinterräder hat. Seit
einiger Zeit wird das zentrale Differential verwendet, um die
Drehmomentverteilung veränderlich zu steuern, oder es wird
als Untersetzungs- oder Beschleunigungsgetriebe verwendet, um
dadurch das Laufverhalten und die Bedienbarkeit, die Stabili
tät und die Bremswirkung zu verbessern.
Um die vorgenannten Vielfachfunktionen des zentralen Diffe
rentials zu erhalten, ist es notwendig, eine Vielzahl von
Reibungseingriffselementen, wie etwa eine fluidbetätigte
Mehrscheiben-Reibungskupplung und eine Bremse an dem Diffe
rential vorzusehen. Wie diese Elemente an dem Differential
angeordnet sind, ist von großer Bedeutung.
Die JP-OS 4-27 622 der Anmelderin beschreibt ein Kraftfahrzeug
mit Allradantrieb, bei dem ein zentrales Differential vorge
sehen ist, das ein komplexes Planetengetriebe und eine
Steuereinrichtung aufweist. Die Steuereinrichtung weist eine
erste und eine zweite fluidbetätigte Mehrscheiben-Reibungs
kupplung und eine Bremse für einen Schnellgang oder fünften
Gang auf. Die erste Kupplung ist vorgesehen, um die Leistung
einer Brennkraftmaschine von einem Getriebe auf Vorder- und
Hinterräder zu übertragen. Die zweite Kupplung ist vorgese
hen, um den Ausgleichsbetrieb des zentralen Differentials zu
begrenzen und Drehmoment variabel auf die Vorder- und Hinter
räder des Fahrzeugs zu verteilen. Die Kupplungen und die
Bremse sind jeweils unabhängig konstruiert und nebeneinander
entlang einer Achse einer Abtriebswelle des Getriebes ange
ordnet. Die zweite Kupplung ist mit einem Träger des zentra
len Differentials über drei Verbindungsteile durch Verschwei
ßen verbunden. Außerdem ist eine Ölkammer der zweiten Kupp
lung in einer drehenden Trommel vorgesehen.
Demzufolge wird das Getriebe in Axialrichtung lang, was zu
einer Zunahme seiner Größe und seines Gewichts führt. Dadurch
wird der Fußraum im Fahrzeug geringer. Außerdem ist das
Schmiersystem für das Differential kompliziert.
Da die Steuereinrichtung, die mit dem zentralen Differential
verbunden ist, kompliziert aufgebaut ist, ist es sehr schwer,
sie am zentralen Differential anzubringen.
Wenn eine Trommel der fluidbetätigten Kupplung gedreht wird,
wird durch die Fliehkraft Druck von dem Öl in der Trommel auf
einen in der Trommel angeordneten Kolben aufgebracht, so daß
der Steuerbetrieb für das Drehmoment verschlechtert wird.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Einrich
tung zum Steuern eines zentralen Differentials eines Kraft
fahrzeugs mit Vierrad- bzw. Allradantrieb, wobei die Einrich
tung einfach aufgebaut ist, um ein kompaktes System mit
geringem Gewicht zu schaffen.
Ein Vorteil der Erfindung besteht dabei in der Bereitstellung
einer Steuereinrichtung, die verhindert, daß ein durch Flieh
kraft hervorgerufener Öldruck auf einen Kolben einer fluidbe
tätigten Kupplung aufgebracht wird, so daß ein gewünschtes
Kupplungs-Drehmoment sichergestellt ist.
Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung angegeben zum
Steuern eines zentralen Differentials mit einem ersten und
einem zweiten Abtriebsteil zur Verteilung der Leistung eines
Motors über ein Getriebe auf Vorder- bzw. Hinterräder und mit
einem dritten Abtriebsteil zum Steuern der Leistungsvertei
lung, wobei die Einrichtung folgendes aufweist: eine Begren
zungseinrichtung mit einer ersten Reibungseingriffseinrich
tung, die betriebsmäßig mit dem zweiten und dem dritten
Abtriebsteil verbunden ist, um den Ausgleichsbetrieb des zen
tralen Differentials zu begrenzen und die Leistungsverteilung
auf die Vorder- und Hinterräder zu steuern; eine Übertra
gungseinrichtung mit einer zweiten Reibungseingriffseinrich
tung, die betriebsmäßig mit dem zweiten Abtriebsteil und ent
weder den Vorder- oder den Hinterrädern verbunden ist, wobei
die Begrenzungseinrichtung an der innersten Position angren
zend an eine Verlängerung einer Achse des zentralen Differen
tials, die Übertragungseinrichtung um die Begrenzungseinrich
tung herum und eine Bremseinrichtung um die Übertragungsein
richtung herum für das erste Abtriebselement des zentralen
Differentials angeordnet ist.
Das zentrale Differential weist ein Planetengetriebe auf mit
einem ersten Sonnenrad, das funktionsmäßig mit einer Ab
triebswelle des Getriebes verbunden ist, einen Träger, der
funktionsmäßig mit dem dritten Abtriebselement verbunden ist,
ein erstes und ein zweites Planetenrad, die integral mitein
ander und drehbar an dem Träger gelagert sind, und ein zwei
tes Sonnenrad, das mit dem zweiten Abtriebselement verbunden
ist. Das erste Planetenrad ist in Eingriff mit dem ersten
Sonnenrad, das zweite Planetenrad ist in Eingriff mit dem
zweiten Sonnenrad, der Träger ist mit dem ersten Abtriebsele
ment, das mit den Vorder- oder Hinterrädern verbunden ist,
funktionsmäßig verbunden, das zweite Abtriebselement ist
funktionsmäßig mit den anderen Rädern verbunden, und die
erste und die zweite Reibeinrichtung sind jeweils fluidbetä
tigte Kupplungen.
Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer
Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausfüh
rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Leistungsüber
tragungssystems für ein Kraftfahrzeug mit Vierrad-
bzw. Allradantrieb gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine vergrößerten Schnittansicht eines zentralen
Differentials und einer Steuereinrichtung des
Systems dafür;
Fig. 3 eine perspektivische Explosionsansicht des zentra
len Differentials;
Fig. 4 eine schematische Ansicht, die das zentrale Diffe
rential und die Steuereinrichtung zeigt;
Fig. 5 eine vergrößerte Steuereinrichtung im Schnitt;
Fig. 6 eine perspektivische Explosionsansicht eines Teils
der Steuereinrichtung;
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Modifikation
der Steuereinrichtung; und
Fig. 8 eine schematische Darstellung des Leistungsübertra
gungssystems eines zweiten Ausführungsbeispiels der
Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein Leistungsübertragungssystem als Achseinheit
mit Getriebe, Kupplung und Differential für ein Kraftfahrzeug
mit Allradantrieb, das an einem vorderen Teil eine Brenn
kraftmaschine 10 aufweist. Das Leistungsübertragungssystem
hat einen Drehmomentwandler 13 mit einer Überbrückungskupp
lung 12 in einem Wandlergehäuse 1 und ein Frontdifferen
tial 19, das in einem Differentialgehäuse 2 hinter dem Dreh
momentwandler 13 angebracht ist. Ein Getriebegehäuse 3, das
ein automatisches Getriebe 30 enthält, ist an einer Rückseite
des Differentialgehäuses 2 befestigt. Eine Ölwanne 5 ist an
der Unterseite des Getriebegehäuses 3 befestigt. Eine Kurbel
welle 11 des Motors 10 ist funktionsmäßig mit dem Drehmoment
wandler 13 verbunden. Eine Antriebswelle 14 verläuft von
einer Turbine des Drehmomentwandlers 13 zu dem Automatikge
triebe 30. Die Abtriebsleistung des Automatikgetriebes 30
wird auf eine Abtriebswelle 15 übertragen, die mit der An
triebswelle 14 fluchtet, um das Drehmoment nach hinten zu
übertragen. Die Abtriebswelle 15 ist mit einer vorderen An
triebswelle 16, die unter dem Automatikgetriebe 30 parallel
angeordnet ist, über ein Paar von Untersetzungsgetrieben 17
und 18 eines zentralen Differentials 50, das in einem Ver
teilergetriebe 4 angeordnet ist, verbunden. Eine Steuerein
richtung 60 des zentralen Differentials, die in einem Gehäu
seansatz 6 untergebracht ist, ist hinter dem zentralen Dif
ferential 50 angeordnet. Die vordere Antriebswelle 16 ist mit
Vorderrädern über das Frontdifferential 19 verbunden. Die
Abtriebswelle 15 ist funktionsmäßig mit einer Heckantriebs
welle 20, die im Gehäuseansatz 6 angeordnet ist, über das
zentrale Differential 50 und die Steuereinrichtung 60 verbun
den. Die Heckantriebswelle 20 ist mit den Hinterrädern über
eine Gelenkwelle bzw. Kardanwelle 21 und ein hinteres Dif
ferential 22 verbunden.
Das Automatikgetriebe 30 weist zwei Gruppen von einzelnen
Planetengetrieben mit einem vorderen Planetengetriebe 31 und
einem hinteren Planetengetriebe 32 auf, so daß vier Vorwärts
gänge und ein Rückwärtsgang vorgesehen sind. Das vordere Pla
netengetriebe 31 hat ein Sonnenrad 31a, ein Paar von Plane
tenrädern 31d, ein Hohlrad 31b und einen Planetenträger 31c.
Das hintere Planetengetriebe 32 weist ein Sonnenrad 32a, ein
Paar von Planetenrädern 32d, ein Hohlrad 32b und einen Plane
tenträger 32c auf. Die Antriebswelle 14 ist mit dem hinteren
Sonnenrad 32a in Eingriff, und das vordere Hohlrad 31b und
der hintere Planetenträger 32c sind mit der Abtriebswelle 15
verbunden.
Zwischen einem Verbindungselement 33, das integral mit dem
vorderen Planetenträger 31c und dem hinteren Hohlrad 32b aus
gebildet ist, sind eine erste Einwegkupplung 34 und eine Vor
wärtskupplung 35 hintereinander angeordnet. Eine zweite Ein
wegkupplung 36 und eine Niedriggang- und Rückwärtsbremse 37
sind zwischen dem Verbindungselement 33 und dem Getriebege
häuse 3 parallel angeordnet. Eine Freilaufkupplung 38 ist
zwischen dem Verbindungselement 33 und dem Hohlrad 32b ange
ordnet. Ein Bremsband 40 ist an einem mit dem Sonnenrad 31a
integralen Verbindungselement 39 vorgesehen. Eine Hochgang-
Kupplung 43 ist zwischen einem mit der Antriebswelle 14 inte
gralen Verbindungselement 41 und einem mit dem Planetenträ
ger 31c integralen Verbindungselement 42 angebracht. Eine
Rückwärtskupplung 44 ist zwischen den Verbindungselementen 39
und 41 vorgesehen.
Eine Ölpumpe 45 ist an einem Vorderende des Getriebegehäu
ses 3 vorgesehen. Eine Pumpenantriebswelle 46 ist mit einem
Leitrad 13a des Drehmomentwandlers 13 und funktionsmäßig mit
einem Rotor der Ölpumpe 45 verbunden.
In der Ölwanne 5 ist ein Steuerventilkörper 47 vorgesehen, um
die entsprechenden Kupplungen und Bremsen des Getriebes 30
hydraulisch zu betätigen.
Fig. 2 zeigt das zentrale Differential 50 und die Steuerein
richtung 60. Eine erste Zwischenwelle 23 ist mit der Ab
triebswelle 15 in Axialrichtung angeordnet. Ein hinterer Teil
der Zwischenwelle 23 ist in der Heckantriebswelle 20 drehbar
angeordnet. Eine zweite Zwischenwelle 24 ist auf der ersten
Zwischenwelle 23 drehbar angeordnet. Das Untersetzungsge
triebe 17 ist auf der Abtriebswelle 15 über ein Lager 28 und
ein Drucklager 25 drehbar angebracht. Das Untersetzungsge
triebe 17 und die Abtriebswelle 15 sind an einer Innenwand 3a
des Getriebegehäuses 3 über ein Kugellager 26a angebracht.
Das zentrale Differential 50 ist zwischen der Abtriebswel
le 15, dem Untersetzungsgetriebe 17 und den Zwischenwellen 23
und 24 angeordnet.
Das zentrale Differential 50, das ein komplexes Planetenge
triebe ist, hat ein erstes Sonnenrad 51, das auf der Ab
triebswelle 15 gebildet ist, ein erstes Planetenrad 52, das
mit dem ersten Sonnenrad 51 kämmt, ein zweites Sonnenrad 53,
das auf der zweiten Zwischenwelle 24 gebildet ist, ein zwei
tes Planetenrad 54, das mit dem zweiten Sonnenrad 53 kämmt,
und einen Planetenträger 55.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird das zentrale Differential 50
im einzelnen beschrieben. Der Planetenträger 55 umfaßt einen
Flansch 55a, der an dem Untersetzungsgetriebe 17 befestigt
ist, drei Arme 55c, die in Schlitze 55b eingreifen, die an
dem Flansch 55a gebildet sind, und eine mit den Armen 55c
integrale Nabe 55d. Drei Nasen 55e mit Öffnungen 55i sind an
dem Umfang der Nabe 55d zwischen den Armen 55c geformt. Jeder
Arm 55c hat einen U-förmigen Stufenbereich 55f, der in einem
zentralen Teil des Arms gebildet ist. Drei Stufenbereiche 55f
sind so ausgelegt, daß sie einen Kreis definieren, dessen
Durchmesser geringfügig kleiner als der der Nabe 55d ist. Die
erste Zwischenwelle 23 hat ein Verbindungselement 57 zwischen
dem zweiten Sonnenrad 53, das auf der Welle 24 geformt ist,
und dem ersten Sonnenrad 51, das auf der Antriebswelle 15
geformt ist. Das Verbindungselement 57 hat Dreiecksform und
Keilnuten 57a an jeder Ecke. Das Verbindungselement 57 ist in
den Armen 55c des Planetenträgers 55 durch die Nabe 55d ange
bracht und über die Keilnuten 57a auf die Keilnuten 55g des
Stufenbereichs 55f geschoben. Das erste und das zweite Plane
tenrad 52 und 54 sind miteinander integral und bilden ein
Planetenelement 58. Das Planetenelement 58 ist auf einer
Welle 56 über Nadellager 27 drehbar angeordnet. Die Welle 56
ist in eine Öffnung 55h des Flanschs 55a und die Öffnung 55i
der Nabe 55d zwischen den Armen 55c eingesetzt. Die Nase 55e,
die am Hinterende des Planetenträgers gebildet ist, ist auf
der zweiten Zwischenwelle 24 durch ein Kugellager 26b drehbar
gelagert und in dem Verteilergetriebe 4 in einem Kugella
ger 26c drehbar gelagert.
Somit wird das Ausgangsdrehmoment von der Abtriebswelle 15
auf den Planetenträger 55 und das zweite Sonnenrad 53 durch
das erste Sonnenrad 51 und die Planetenräder 52, 54 mit vor
bestimmten jeweiligen Drehmoment-Aufteilungsverhältnissen
übertragen. Die Differenz zwischen Drehgeschwindigkeiten des
Planetenträgers 55 und des zweiten Sonnenrads 53 wird durch
die Drehung des ersten und des zweiten Planetenrads 52 und 54
absorbiert.
Der Betrieb des zentralen Differentials 50 zur Drehmomentver
teilung auf Vorder- und Hinterräder wird nachstehend unter
Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben.
Das Eingangsdrehmoment Ti des ersten Sonnenrads 51 bzw. die
Beziehung zwischen den Sonnenrädern 51, 53 und den Planeten
rädern 52, 54 werden wie folgt geschrieben:
Ti = TF + TR (1)
rs1 + rp1 = rs2 + rp2 (2)
mit TF=Frontdrehmoment, das von dem Planetenträger 55 auf
die Frontantriebswelle 16 übertragen wird, TR=Heckdrehmo
ment, das von dem zweiten Sonnenrad 53 auf die Heckantriebs
welle 20 übertragen wird, rs1=Radius des Teilkreises des
ersten Sonnenrads 51, rp1 und rp2=Radien der Teilkreise des
ersten bzw. des zweiten Planetenrads 52 bzw. 54, und
rs2=Radius des Teilkreises des zweiten Sonnenrads 53.
Eine tangentiale Belastung P an dem Eingriffspunkt des ersten
Sonnenrads 51 und des ersten Planetenrads 52 ist gleich der
Summe einer tangentialen Belastung P1 an dem Planetenträ
ger 55 und einer tangentialen Belastung P2 an dem Eingriffs
punkt des zweiten Sonnenrads 53 und des zweiten Planeten
rads 54. Das heißt also:
P = Ti/rs1
P1 = TF/(rs1 + rp1)
P2 = TR/rs2
Ti/rs1 = {TF/(rs1 + rp1)} + TR/rs2 (3).
P1 = TF/(rs1 + rp1)
P2 = TR/rs2
Ti/rs1 = {TF/(rs1 + rp1)} + TR/rs2 (3).
Wenn man in die Gleichung (3) die Gleichungen (1) und (2)
einsetzt, erhält man:
TF = (1 - rp1 · rs2/rs1 · rp2) × Ti
TR = (rp1 · rs2/rs1 · rp2) × Ti.
TR = (rp1 · rs2/rs1 · rp2) × Ti.
Es ist somit ersichtlich, daß die Standard-Drehmomentvertei
lung für das Frontdrehmoment TF und das Heckdrehmoment TR mit
verschiedenen Werten vorgegeben werden kann, wenn die Radien
der Teilkreise der Sonnenräder 51 und 53 sowie der Planeten
räder 52 und 54 geändert werden.
Dabei können die Radien rs1, rp1, rp2 und rs2 des ersten Son
nenrads 51, des ersten und des zweiten Planetenrads 52, 54
und des zweiten Sonnenrads 53 durch die jeweilige Zahl der
Zähne Zs1, Zp1, Zp2 und Zs2 ersetzt werden. Bei Zp1=Zp2=21,
Zs1=33 und Zs2=21 ist das Drehmomentverteilungsverhältnis der
Vorder- und Hinterräder wie folgt:
TF : TR = 36,4 : 63,6.
Auf die Hinterräder kann ein großes Drehmoment verteilt wer
den.
Gemäß Fig. 5 umfaßt die Steuereinrichtung 60 im Gehäusean
satz 6 eine erste und eine zweite fluidbetätigte Mehrschei
ben-Reibungskupplung 62 und 61, um die Standard-Drehmoment
aufteilungsverhältnisse zu den Vorder- und Hinterrädern zu
ändern, und eine Schnellgang-Bremse 63 als eine Bremse zum
Sperren des Betriebs des zentralen Differentials 50. Die
Kupplungen 62 und 61 und die Bremse 63 sind koaxial in Drei
fachanordnung auf der ersten Zwischenwelle 23 in deren Ra
dialrichtung angeordnet. Die erste Kupplung 62 ist zwischen
der ersten Zwischenwelle 23 und der Heckantriebswelle 20
angeordnet und hat eine treibende Trommel 66, die auf die
erste Zwischenwelle 23 mit Keilnuten geschoben ist, und eine
angetriebene Trommel 65, die an einem Vorderende der
Heckantriebswelle 20 gebildet ist.
Eine Vielzahl von Antriebsscheiben 62b ist auf die treibende
Trommel 66 mit Keilnuten geschoben. Eine Vielzahl von ange
triebenen Scheiben 62a ist auf einen Innenumfang der ange
triebenen Trommel 65 mit Keilnuten geschoben und alternierend
mit den Scheiben 62b angeordnet. Ein Ringkolben 62d ist auf
einem Vorsprung 6a des Gehäuseansatzes 6, der an dessen
Innenbereich gebildet ist, und der Innenwand des Gehäusean
satzes verschiebbar angebracht. Eine Ölkammer 62c ist zwi
schen dem Kolben 62d und dem Gehäuseansatz 6 gebildet, um die
Erzeugung einer fliehkraftinduzierten Wirkkraft des Öls zu
verhindern. Eine Rückholfeder 62e, die in einer Federhalte
rung 62f vorgesehen ist, ist an dem Vorsprung 6a angebracht,
um an dem Kolben 62d anzuliegen.
An dem Kolben 62d ist ein Druckelement 68 über ein Kugella
ger 67 angebracht, um die Drehgeschwindigkeitsdifferenz
zwischen dem Kolben und den Scheiben zu absorbieren.
Gemäß Fig. 6 weist das Druckelement 68 ein Stirnrad 68a, das
mit dem Kugellager oder Wälzlager 67 (Fig. 5) in Eingriff
ist, und eine Vielzahl von Stiften 68b auf, die an einer
Seite des Stirnrads davon vorspringend befestigt sind. Die
angetriebene Trommel 65 hat eine Vielzahl von Löchern 65a,
die in einem Ringflansch der Trommel ausgebildet sind und den
Stiften 68b entsprechen. Die Stifte 68b sind in die
Löcher 65a verschiebbar eingesetzt und mit einem Spannring 69
für die Scheiben in Eingriff.
Wenn der Kammer 62c Öl zugeführt wird, wird der Kolben 62d
von dem Öldruck verschoben. Das Druckelement 68 wird zu der
angetriebenen Trommel 65 hin bewegt, um so auf die Stifte 68b
in der Trommel 65 zu drücken, daß die Stifte 68 an dem Spann
ring 69 anliegen. Dadurch gelangen die Scheiben 62a und 62b
in Eingriff mit den benachbarten Scheiben, um die Kupplung
zur Erzeugung eines Kupplungsdrehmoments einzurücken. Da die
erste Zwischenwelle 23 mit dem Planetenträger 55 durch das
Verbindungselement 57 verbunden ist, ist der Planetenträ
ger 55 durch die Zwischenwelle 23 mit der ersten Kupplung 62
verbunden.
Da bei der Kupplung 62 der Kolben 62d indirekt mit den Schei
ben auf der Trommel 65 in Eingriff ist, ist der Durchmesser
des Kolbens ungeachtet des Durchmessers der Scheibe und der
Trommel bestimmt. Auch wenn also die Kupplung 62 im innersten
Bereich der Steuereinrichtung 60 vorgesehen ist, kann der
Durchmesser des Kolbens vergrößert werden, um das Kupplungs
drehmoment größer zu machen.
Die zweite Kupplung 61 ist zwischen der zweiten Zwischenwel
le 24 und der Heckantriebswelle 20 vorgesehen und weist eine
treibende Trommel 64, die auf die zweite Zwischenwelle 24 mit
Keilnuten geschoben ist, und die angetriebene Trommel 65 auf.
Eine Vielzahl von Antriebsscheiben 61a ist auf einen Innenum
fang der treibenden Trommel 64 geschoben. Eine Vielzahl von
angetriebenen Scheiben 61b ist auf die angetriebene Trom
mel 65 mit Keilnuten aufgeschoben und alternierend mit den
Scheiben 61a angeordnet. Ein Ringkolben 61d ist an der
Innenwand der treibenden Trommel 64 verschiebbar angebracht.
Der Kolben 61d ist mit der Endscheibe 61a in Eingriff. Eine
Ölkammer 61c ist zwischen dem Kolben 61d und der treibenden
Trommel 64 gebildet. Eine Rückholfeder 61e ist zwischen dem
Kolben 61d und der treibenden Trommel 64 vorgesehen.
Wenn der Ölkammer 61c Öl zugeführt wird, werden die Schei
ben 61a und 61b der Kupplung 61 eingerückt, so daß die zweite
Zwischenwelle 24 mit der Heckantriebswelle 20 durch die Kupp
lung 61 verbunden wird.
Die Bremse 63 für den fünften Gang bzw. Schnellgang ist auf
der zweiten Zwischenwelle 24 angeordnet. Eine Vielzahl von
Scheiben 63a ist auf die treibende Trommel 64 mit Keilnuten
geschoben. Eine Vielzahl von Scheiben 63b ist auf den Innen
umfang des Verteilergetriebes 4 geschoben. Ein Kolben 63d ist
auf einem Vorsprung 4a des Verteilergetriebes 4 verschiebbar
angeordnet. Eine Ölkammer 63c ist zwischen dem Kolben 63d und
dem Verteilergetriebe 4 gebildet. Eine Rückholfeder 63e ist
zwischen dem Kolben 63d und dem Verteilergetriebe 4 vorgese
hen.
Wenn der Kammer 63c Öl zugeführt wird, wird der Kolben 63d
von dem Öldruck verschoben. Der Kolben 63d drückt auf die
Scheiben 63b und 63a, um die Bremse 63 wirksam zu machen.
Die Wellen und Trommeln sind über ein Lager 28 und Druckla
ger 25 gemeinsam abgestützt.
Die Kupplungen 61 und 62 sowie die Bremse 63 sind durch den
Betrieb des Systems im Steuerventilkörper 47 hydraulisch
gesteuert.
Der Betrieb des Automatikgetriebes 30 zur Bildung der vier
Vorwärtsgänge und eines Rückwärtsgangs wird nachstehend
beschrieben.
In einem ersten Gang eines Fahrbereichs, dem Bereich "2" oder
"3", ist die Vorwärtskupplung 35 eingerückt. Wenn das Fahr
zeug beschleunigt wird, wird das Hohlrad 32b zusammen mit dem
Verbindungselement 33 durch Einrücken der Einwegkupplungen 34
und 36 festgelegt. Damit wird die Abtriebsleistung der An
triebswelle 14 auf die Abtriebswelle 15 durch das Sonnen
rad 32a und den Planetenträger 32c übertragen. Wenn das
Fahrzeug im Freilaufbetrieb fährt, werden die Einwegkupplun
gen 34 und 36 freigegeben. Somit wird ungeachtet des Ein
griffs der Freilaufkupplung 38 die Drehung der Abtriebs
welle 14 nicht auf den Motor übertragen, so daß keine Motor
bremswirkung eintritt.
Im ersten Gang des Fahrbereichs "1" sind die Niedriggang- und
die Rückwärtsgang-Bremse 37 und die Freilaufkupplung 38 ein
gerückt, so daß das Hohlrad 32b immer gesperrt ist, um die
Motorbremsung zu bewirken.
In einem zweiten Gang des Fahrbereichs, und zwar dem Bereich
"2" oder "3", sind die Vorwärtskupplung 35 und das Brems
band 40 eingerückt, um das Sonnenrad 31a zu sperren. Die
Drehung des Planetenträgers 31c wird auf das Hohlrad 32b
durch das Verbindungselement 33, die Vorwärtskupplung 35 und
die Einwegkupplung 33 übertragen, um die Geschwindigkeit zu
erhöhen. Wenn das Fahrzeug verlangsamt wird, wird die Frei
laufkupplung 38 eingerückt, um den Eingriff des Verbindungs
elements 33 mit dem Hohlrad 32b aufrechtzuerhalten. Damit
wird die Drehung der Abtriebswelle 15 auf den Motor über
tragen, um die Motorbremsung zu bewirken.
Im dritten Gang oder dem Fahrbereich "3" sind die Vorwärts
kupplung 35 und die Hochgang-Kupplung 43 eingerückt, so daß
die Antriebswelle 14 mit dem Hohlrad 32b durch die Hochgang
kupplung 43 über die Verbindungselemente 41, 42, den Plane
tenträger 31c, das Verbindungselement 33, die Vorwärtskupp
lung 35 und die Einwegkupplung 34 verbunden ist. Infolgedes
sen bildet das hintere Planetengetriebe 32 eine Einheit, um
die Antriebswelle 14 direkt mit der Abtriebswelle zu verbin
den. Bei Verlangsamung wird die Freilaufkupplung 38 einge
rückt, um die Einwegkupplung 34 zu begrenzen, so daß die
Motorbremsung durchgeführt wird.
In einem vierten Gang des Fahrbereichs zusätzlich zu dem
Fahrbereich "3" oder dem dritten Gang hält das Bremsband 40
das Sonnenrad 31a fest. Das Hohlrad 31b wird mit höherer
Geschwindigkeit gedreht, und die Drehung wird auf die Ab
triebswelle 15 übertragen. Da die Drehung in diesem Bereich
ohne die Einwegkupplungen 34, 36 übertragen wird, findet
immer eine Motorbremsung statt.
Im Rückwärtsbereich (R) ist die Rückwärtskupplung 44 einge
rückt. Die Antriebswelle 14 treibt das Sonnenrad 31a. Der
Planetenträger 31c ist durch den Eingriff der Niedriggang-
und Rückwärtsbremse 37 gemeinsam mit dem Verbindungsele
ment 33 festgelegt. Das Hohlrad 31b im vorderen Planeten
getriebe 31 dreht in Rückwärtsrichtung, um die Abtriebswel
le 15 mit großem Übersetzungsverhältnis anzutreiben, so daß
die Rückwärtsgeschwindigkeit erhalten wird.
Während der oben erläuterten Vorgänge ist die Bremse 63 für
den fünften bzw. Schnellgang freigegeben. Die Kupplung 61 ist
eingerückt, so daß das Allradantriebssystem erhalten wird.
Die Kupplung 62 ist eingerückt, um ein Kupplungsdrehmoment zu
erzeugen, um den Differentialbetrieb entsprechend dem Schlupf
der Vorder- und Hinterräder zu begrenzen.
Im fünften Gang des Fahrbereichs ist die Bremse 63 einge
rückt, um die zweite Zwischenwelle 24 und das zweite Sonnen
rad 53 zu sperren, so daß der Differentialbetrieb des zentra
len Differentials 50 verhindert wird. Der Planetenträger 55
dient als Beschleunigungsgetriebe, um die Geschwindigkeit des
ersten Sonnenrads 51 zu erhöhen. Wenn in diesem Zustand das
durch das zentrale Differential 50 erhaltene Übersetzungsver
hältnis unzureichend ist, wird das Getriebe 30 in den zweiten
Gang geschaltet.
Wenn ein Übersetzungsverhältnis des zweiten Gangs i2 und ein
durch das zentrale Differential 50 erhaltenes Übersetzungs
verhältnis ip ist, so ist das Übersetzungsverhältnis des
fünften Gangs i5 gegeben durch:
i5=i2×ip.
i5=i2×ip.
Gemäß den vorgenannten Bedingungen für die Zahnräder und Rit
zel des zentralen Differentials 50 ergibt sich das Überset
zungsverhältnis ip mit ip=(33-21)/33=0,363. Wenn
i2 gleich 1,545 ist, wird i5 zu 0,561. Somit wird ein Über
setzungsverhältnis, das kleiner als das des vierten Gangs
ist, bei einem geeigneten Übersetzungsverhältnis-Abstand
erhalten. Der hydraulische Druck der Kupplung 62 wird nach
Maßgabe der Fahrbedingungen des Motors 10 und des Zustands
der Fahrbahn gesteuert, um ein erforderliches Antriebsdrehmo
ment zu erzeugen. Somit erhält man den Allradantrieb mit
einem Steuersystem mit Drehmomentverteilung.
Die Funktionen von Kupplungen und Bremsen des Getriebes 30
und der Steuereinrichtung 60 in bezug auf die Schaltbereiche
sind in der Tabelle 1 gezeigt.
In der Tabelle 1 bezeichnet das Symbol ○ Einrückzustände von
Kupplungen und Bremsen, das Symbol ⚫ bezeichnet Kupplungsdrehmoment,
das in der Kupplung 62 erzeugt wird, um den Differentialbetrieb
zu begrenzen, und ein Symbol bezeichnet
das Antriebsdrehmoment zum Steuern der Drehmomentverteilung
auf die Vorder- und Hinterräder.
Die Tabelle 2 zeigt Übersetzungsverhältnisse und Beispiele
von Übersetzungsverhältnis-Verteilungsverhältnissen in bezug
auf die Schaltbereiche.
In der Tabelle 2 ist α1 ein Übersetzungsverhältnis der Zähne
zahl Zfs1 des Sonnenrads 31a zu der Zähnezahl ZR1 des Hohl
rads 31b im Frontplanetengetriebe 31, erhalten durch
α1=Zfs1/ZR1, und α2 ist ein Übersetzungsverhältnis der Zähne
zahl Zrs2 des Sonnenrads 32a zu der Zähnezahl ZR2 des Hohl
rads 32b im hinteren Planetengetriebe 32, erhalten durch
α2=Zrs2/ZR2.
Wenn die Drehgeschwindigkeiten des Hohlrads 31b, des Sonnen
rads 31a und des Planetenträgers 31c des vorderen Planetenge
triebes 31 NR1, Ns1 bzw. Nc1 sind, so ist die Beziehung zwi
schen den Drehgeschwindigkeiten jedes Elements für das vor
dere Planetengetriebe 31 durch die folgende Gleichung gege
ben:
NR1+α1×Ns1=(1+α1)×Nc1
wobei α1=Zfs1/ZR1. Wenn die Drehgeschwindigkeit des Hohl rads 32b, des Sonnenrads 32a und des Planetenträgers 32c des hinteren Planetengetriebes 32 NR2, Ns2 bzw. Nc2 sind, so ist die Beziehung zwischen den Drehgeschwindigkeiten jedes Ele ments des hinteren Planetengetriebes 32 durch die folgende Gleichung gegeben:
NR2+α2×Ns2=(1+α2)×Nc2
wobei α2=Zrs2/ZR2.
NR1+α1×Ns1=(1+α1)×Nc1
wobei α1=Zfs1/ZR1. Wenn die Drehgeschwindigkeit des Hohl rads 32b, des Sonnenrads 32a und des Planetenträgers 32c des hinteren Planetengetriebes 32 NR2, Ns2 bzw. Nc2 sind, so ist die Beziehung zwischen den Drehgeschwindigkeiten jedes Ele ments des hinteren Planetengetriebes 32 durch die folgende Gleichung gegeben:
NR2+α2×Ns2=(1+α2)×Nc2
wobei α2=Zrs2/ZR2.
Es soll nun ein Schmiersystem für die Steuereinrichtung 60
beschrieben werden. Ein Ölkanal 70 ist in der ersten Zwi
schenwelle 23 gebildet. Die Schmiermittelöffnungen 71 sind
mit dem Ölkanal 70 verbunden, um die Lager und die Druckla
ger 25 an den Trommeln 64, 65 und 66 zu schmieren. Eine
Vielzahl von Schmiermittelöffnungen 72, 73 und 74 ist in der
treibenden Trommel 66, der angetriebenen Trommel 65 und der
treibenden Trommel 64 vorgesehen, um jeweilige treibende
Scheiben und angetriebene Scheiben zu schmieren.
Nachstehend wird der Betrieb des Systems beschrieben. Die
Leistung des Motors 10 wird durch den Drehmomentwandler 13
und die Antriebswelle 14 auf das Getriebe 30 übertragen.
Somit werden das vordere und das hintere Planetengetriebe 31
und 32 betrieben, und Kupplungen 44, 43, 35, 38, 36, 34 und
Bremsen 40, 37 werden selektiv aktiviert, so daß die vier
Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang wie oben beschrieben
erhalten werden. Die Ausgangsleistung des Getriebes 30 wird
auf das erste Sonnenrad 51 des zentralen Differentials 50
übertragen.
Um das Fahrzeug allgemein auf Straßen stabil fahren zu kön
nen, wird die zweite Kupplung 61 eingerückt, wodurch das
zweite Sonnenrad 53 des zentralen Differentials 50 mit der
Heckantriebswelle 20 durch die zweite Zwischenwelle 24 und
die Kupplung 61 verbunden wird. So wird die erste Betriebsart
ausgewählt, in der das Drehmoment entsprechend dem ersten
Standard-Drehmomentaufteilungsverhältnis verteilt ist. Dabei
ist das Standard-Drehmomentaufteilungsverhältnis bestimmt als
TF:TR=36,4:63,6 in Abhängigkeit von der Zähnezahl des er
sten und zweiten Sonnenrads 51, 53 und der Planetenrä
der 52, 54. Somit wird 36,4% des Ausgangsdrehmoments des
Getriebes 30 auf die Vorderräder durch den Planetenträger 55,
die Untersetzungsgetriebe 17, 18, die erste Antriebswelle 16
und das vordere Differential 19 übertragen. Gleichzeitig wird
63,6% des Drehmoments auf die Hinterräder durch das zweite
Sonnenrad, die zweite Zwischenwelle 24, die zweite Kupp
lung 61, die Heckantriebswelle 20, die Kardanwelle 21 und das
hintere Differential 22 übertragen, so daß der Allradantrieb
erhalten wird. Das Fahrzeug befindet sich in einem Übersteue
rungszustand, so daß gute Kurvenmanövrierfähigkeit, gutes
Fahrverhalten und gute Lenkfähigkeit erreicht werden.
Wenn das Fahrzeug eine Kurve durchfährt, wird die Differenz
der Drehgeschwindigkeit der Vorder- und Hinterräder von dem
ersten und dem zweiten Planetenrad 52, 54 des zentralen Dif
ferentials 50 ausreichend absorbiert, wodurch Bremsen in
engen Kurven vermieden und ein gutes Betriebsverhalten
erreicht wird.
Wenn das Fahrzeug auf einer rutschigen Straße gefahren wird,
haben die Hinterräder zuerst Schlupf, weil das große Drehmo
ment auf die Hinterräder verteilt ist. Somit wird die erste
Kupplung 62 mit dem Kupplungsdruck eingerückt. Infolgedessen
wird in der Kupplung 62 das Kupplungsdrehmoment Tc erzeugt.
Die Kupplung 62 ist parallel mit dem Planetenträger 55 und
dem zweiten Sonnenrad 53 des zentralen Differentials 50 ange
ordnet. Somit wird das dem Schlupfverhältnis entsprechende
Kupplungsdrehmoment Tc vom zweiten Sonnenrad 53 auf den Pla
netenträger 55 durch die Kupplung, die Zwischenwelle 23 und
das Verbindungselement 57 übertragen, um das Drehmoment für
die Vorderräder zu erhöhen. Dagegen wird das Drehmoment zu
den Hinterrädern verringert, um Schlupf aufzuheben, wodurch
das Fahrverhalten verbessert wird und gutes Handling und
sicheres Fahren ermöglicht werden.
Wenn die das Drehmoment begrenzende Differentialfunktion Tc
maximal wird, gelangt der Planetenträger 55 direkt mit dem
zweiten Sonnenrad 53 in Eingriff, um das zentrale Differen
tial 50 zu sperren. Damit wird der Allradantrieb nach Maßgabe
der Drehmomentaufteilung erhalten, die den Achslasten der
Vorder- und Hinterräder entspricht. Somit wird die Drehmo
mentaufteilung ständig nach Maßgabe des Schlupfzustands ge
steuert, um zu verhindern, daß die vier Räder Schlupf haben.
Wenn die Motordrehzahl im vierten Gang weiter erhöht wird,
schaltet das Getriebe in den zweiten Gang, und die Bremse 63
wird eingerückt, so daß das zweite Sonnenrad 53 des zentralen
Differentials 50 gesperrt wird, um die Drehgeschwindigkeit
des Planetenträgers 55 zu erhöhen, so daß der fünfte Gang
erhalten wird. Infolgedessen wird der zweite Gang des Getrie
bes entsprechend dem zentralen Differential 50 stark erhöht.
Die Leistung wird auf die Vorderräder durch den Planetenträ
ger 55 übertragen. Damit kann das Fahrzeug mit einer hohen
Schnellgang-Geschwindigkeit mit kleinerem Übersetzungsver
hältnis als demjenigen des vierten Gangs gefahren werden.
Andererseits wird das Antriebsdrehmoment TD in der Kupp
lung 62 veränderlich entsprechend den Fahrbedingungen und dem
Schlupf der Vorderräder gesteuert. Das Drehmoment wird auf
die Hinterräder durch den Planetenträger 55, die erste Zwi
schenwelle 23 und die Kupplung 62 übertragen. Damit erhält
man das Allradantriebssystem.
Das Fahrzeug wird in einem Untersteuerungszustand gefahren,
so daß die Stabilität des Fahrzeugs beim schnellen Fahren
verbessert wird. Das Drehmoment wird auf die Hinterräder ent
sprechend dem Antriebsdrehmoment TD übertragen. Dadurch wird
ein Schlupf der Räder verhindert.
Beim Fahren mit Allradantrieb wird Schmieröl den Öffnungen 71
aus dem Ölkanal 70 zugeführt, um die Drucklager 25 zu schmie
ren, und wird außerdem den Trommeln 64, 65 und 66 zugeführt.
Das der Trommel 64 zugeführte Öl wird den Ölkammern, dem
Kugellager 67 und dem Druckelement 68 der Kupplungen 61
und 62 durch zwei Kanäle zugeführt. Das der Trommel 66 durch
einen der Kanäle zugeführte Schmieröl wird den Scheiben der
Kupplungen 62 und 61 und der Bremse 63 mittels Fliehkraft
durch die Öffnungen 72, 73 und 74 zugeführt. Die Ölkammer der
Bremse 63 erhält Schmieröl durch das Verteilergetriebe 4.
Fig. 7 zeigt eine Modifikation der Steuereinrichtung 60. Bei
einer Steuereinrichtung 60′ ist an der treibenden Trommel 64
anstelle der Bremse 63 für den fünften Gang ein Bremsband 80
befestigt. Zwischen der ersten Zwischenwelle 23 und der ge
triebenen Trommel 65 ist eine Visco-Kupplung 81 vorgesehen,
um den Differentialbetrieb zu begrenzen.
Fig. 8 zeigt ein Leistungsübertragungssystem der zweiten Aus
führungsform, wobei der Motor 10 an einem Frontbereich des
Fahrzeugs seitlich angebracht ist. Der Drehmomentwandler 13,
der mit dem Motor 10 durch die Kurbelwelle 11 verbunden ist,
und das Automatikgetriebe 30 sind seitlich am Fahrzeug ange
bracht. Das Vorderachsdifferential 19 ist im Getriebege
häuse 3 angeordnet, und ein Verteilergetriebe 85, das zen
trale Differential 50 und die Steuereinrichtung 60 des zen
tralen Differentials sind im Verteilergetriebe 4 angeordnet.
Die Abtriebswelle 15 des Getriebes 30 ist mit einer Zwischen
welle 93, die zur Abtriebswelle 15 parallel verläuft, durch
ein Paar von Getrieberädern 92a und 92b verbunden.
Ein Antriebsrad 94a, das auf der Zwischenwelle 93 fest ange
ordnet ist, kämmt mit einem Endgetrieberad 94b, das an gegen
überliegenden Nabenelementen 19a befestigt ist. Das Vorder
achsdifferential 19 mit einem Kegelrad hat ein Differential
gehäuse 19b, das mit einer ersten rohrförmigen Abtriebswel
le 96 des zentralen Differentials 50 verbunden ist. Im Dif
ferentialgehäuse 19b befinden sich eine Ritzelwelle 19c, die
am Differentialgehäuse 19b befestigt ist, zwei Differential
ritzel 19d, die auf der Ritzelwelle 19c drehbar angeordnet
sind, und zwei Kegelseitenräder 19L, 19R, die mit den Rit
zeln 19d kämmen. Die Seitenräder 19L und 19R sind mit der
linken und rechten Vorderachse 90L und 90R verbunden, um die
Ausgangsleistung des Getriebes jeweils auf das linke und
rechte Vorderrad 91L und 91R zu übertragen.
Im Verteilergetriebe 4 sind das zentrale Differential 50 und
die Steuereinrichtung 60 koaxial mit dem vorderen Differen
tial 19 und der Achse 90R angeordnet, und das Verteilerge
triebe 85 ist hinter dem zentralen Differential 50 angeord
net.
Das zentrale Differential 50 hat eine rohrförmige Antriebs
welle 95, die mit dem Nabenteil 19a verbunden ist, und die
Mehrscheiben-Reibungskupplung 62. Die zweite Zwischenwelle 24
ist auf der ersten Abtriebswelle 96 drehbar angeordnet. Die
erste Abtriebswelle 96 ist auf der rechten Vorderradachse 90R
drehbar angeordnet. Das zentrale Differential 50 weist das
mit der Antriebswelle 95 integrale erste Sonnenrad 51, das
mit dem ersten Sonnenrad 51 kämmende erste Planetenrad 52,
das auf der zweiten Zwischenwelle 24 integral geformte zweite
Sonnenrad 53, das mit dem zweiten Sonnenrad 53 kämmende
zweite Planetenrad 54 und den Planetenträger 55 auf. Der
Flansch 55a und die Nabe 55d sind auf der Antriebswelle 95
bzw. der zweiten Zwischenwelle 24 drehbar angeordnet.
Somit wird das Ausgangsdrehmoment von der Abtriebswelle 15
des Getriebes 30 auf das erste Sonnenrad 51 durch das An
triebsrad 94a, das Endgetrieberad 94b, das Nabenelement 19a
und die Antriebswelle 95 und weiter zum Planetenträger 55 und
dem zweiten Sonnenrad 53 durch die Planetenräder 52, 54 mit
vorbestimmten jeweiligen Drehmomentverteilungsverhältnissen
übertragen.
Konstruktion und Betrieb der Steuereinrichtung 60 sind die
gleichen wie bei der ersten Ausführungsform.
Ein Antriebsrad 97a des Verteilergetriebes 85 ist fest auf
der Kupplung 61 angeordnet. Das Antriebsrad 97a kämmt mit
einem angetriebenen Rad 97b, das auf einer Verteilerwelle 98
des Verteilergetriebes 85, das hinter dem zentralen Differen
tial 50 angeordnet ist, befestigt ist. Die Verteilerwelle 98
ist mit der Heckwelle 20 senkrecht zu der Verteilerwelle 98
durch ein Paar von Kegelrädern 99a, 99b verbunden, so daß die
Leistung auf Hinterradachsen 100L und 100R, die mit dem lin
ken und rechten Hinterrad 101L und 101R verbunden sind, über
die Heckwelle 20, die Kardanwelle 21 und das hintere Diffe
rential 22 übertragen wird.
Im Betrieb des Systems wird die Leistung des Motors 10 durch
den Drehmomentwandler 13 auf das Automatikgetriebe 30 über
tragen, in dem das Übersetzungsverhältnis gesteuert wird. Die
Ausgangsleistung des Getriebes 30 wird zum ersten Sonnen
rad 51 des zentralen Differentials 50 über die Abtriebs
welle 15, die Getrieberäder 92a, 92b, die Zwischenwelle 93,
das Antriebsrad 94a, das Endgetrieberad 94b, die Nabenele
mente 19a und die Antriebswelle 95 übertragen. Das Drehmoment
des Planetenträgers 55 wird auf die Vorderräder 91L, 91R
durch die erste Abtriebswelle 96, das vordere Differential 19
und die Radachsen 90L und 90R übertragen. Das Drehmoment wird
auf die Hinterräder 101L, 101R durch das zweite Sonnenrad 53,
die zweite Zwischenwelle 24, die Kupplung 62, das treibende
und das angetriebene Zahnrad 97a und 97b des Verteilergetrie
bes, die Verteilerwelle 98, die Kegelräder 99a und 99b, die
Heckwelle 20, die Kardanwelle 21, das hintere Differential 22
und die Hinterradachsen 100L und 100R übertragen. So wird ein
ständiges Fahren mit Allradantrieb ermöglicht.
Ebenso wie bei der ersten Ausführungsform ist dabei der Dif
ferentialbetrieb durch die Mehrscheiben-Reibungskupplung 62
begrenzt, und der Betriebsbereich des Getriebes wird durch
Einrücken der Kupplung 62 und der Bremse 63 in den fünften
Gang geschaltet.
Bei der vorliegenden Erfindung hat das zentrale Differential
eine Steuereinrichtung, die eine Vielzahl von Funktionen
ermöglicht. Die Steuereinrichtung umfaßt eine erste und eine
zweite Kupplung und eine Bremse, die koaxial am Hinterende
des zentralen Differentials in Dreifachanordnung vorgesehen
sind. Somit ist das System kompakt gebaut und einfach kon
struiert. Da die Zahl von Teilen verringert ist, wird die
Rentabilität des Systems verbessert.
Schmiermittel wird vom inneren Bereich der Steuereinrichtung
zu ihrem äußeren Bereich durch die Fliehkraft gefördert, um
die jeweiligen Teile bevorzugt zu schmieren. Dadurch werden
die Standzeit und Zuverlässigkeit der Einrichtung bei einfa
cher Konstruktion verbessert.
Die Ölkammer und der Kolben sind in der Kupplung und der
Bremse so vorgesehen, daß ein auf den Kolben infolge der
Fliehkraft wirkender Öldruck aufgehoben wird. Dadurch wird
die Steuerung des Kupplungsdrucks gewährleistet.
Claims (9)
1. Einrichtung zum Steuern eines zentralen Differentials mit
einem Antriebselement, das funktionsmäßig mit einem
Getriebe (30) zur Leistungsaufnahme vom Getriebe verbun
den ist,
- - mit einem ersten Abtriebselement (15), das funktionsmä ßig mit der Vorder- oder der Hinterradseite verbunden ist, um die Leistung einer Brennkraftmaschine durch das Getriebe auf die Vorder- oder Hinterradseite zu über tragen,
- - mit einem zweiten Abtriebselement (24), das funktions mäßig mit der anderen von Vorder- oder Hinterradseite verbunden ist, um Leistung auf diese andere Seite zu übertragen, und
- - mit einem dritten Abtriebselement (23), um die Lei stungsverteilung auf die Vorder- und die Hinterräder zu steuern,
gekennzeichnet durch
- - eine erste Reibungseingriffseinrichtung (62), die funk tionsmäßig mit dem zweiten (24) und dem dritten Ab triebselement (23) verbunden ist, um den Differential betrieb des zentralen Differentials (50) zu begrenzen und die Leistungsverteilung auf die Vorder- und die Hinterräder zu steuern;
- - eine zweite Reibungseingriffseinrichtung (61), um das zweite Abtriebselement (24) mit der einen Seite von Vorder- oder Hinterradseite funktionsmäßig zu verbin den;
- - wobei die erste Reibungseingriffseinrichtung (62) in der innersten Position angrenzend an eine Verlängerung einer Achse des zentralen Differentials (50) angeordnet ist; und
- - die zweite Reibungseingriffseinrichtung (61) um die erste Reibungseingriffseinrichtung (62) herum in einfa cher und kompakter Konstruktion angeordnet ist, um Lei stung in wirkungsvoller Weise auf jedes Rad zu übertra gen und zu verteilen.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine Bremseinrichtung (63), die um die Übertragungsein
richtung herum angeordnet ist, um die Drehung des ersten
Abtriebselements (23) des zentralen Differentials (50) zu
bremsen.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß das zentrale Differential (50) folgendes aufweist:
- - ein Planetengetriebe mit einem ersten Sonnenrad (51), das funktionsmäßig mit einer Abtriebswelle (15) des Getriebes (30) verbunden ist, einen Planetenträ ger (55), der funktionsmäßig mit dem dritten Abtrieb selement (23) verbunden ist, ein erstes und ein zweites Planetenrad (52, 54), die integral ausgebildet und drehbar auf dem Planetenträger (55) gehaltert sind, und ein zweites Sonnenrad (53), das mit dem zweiten Ab triebselement (24) verbunden ist,
- - wobei das erste Planetenrad (52) mit dem ersten Sonnen rad (51) in Eingriff ist, das zweite Planetenrad (54) mit dem zweiten Sonnenrad (53) in Eingriff ist, der Planetenträger (55) mit dem ersten Abtriebselement, das mit der einen von Vorder- oder Hinterradseite verbunden ist, funktionsmäßig verbunden ist, das zweite Abtriebs element (24) mit der anderen von Vorder- oder Hinter radseite funktionsmäßig verbunden ist und die erste und die zweite Reibungseingriffseinrichtung (62, 61) fluid betätigte Kupplungen sind.
4. Steuereinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede fluidbetätigte Kupplung (62, 61) eine Vielzahl
von Scheiben, die auf einer treibenden Trommel (66) und
einer angetriebenen Trommel (65) angebracht sind, sowie
eine Ölkammer (62c) und einen darin vorgesehenen Kol
ben (62d) aufweist, um die Scheiben (62a, 62b) miteinan
der in Eingriff zu bringen.
5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ölkammer (62c) von einem ortsfesten Teil (6) und
dem Kolben (62d) gebildet ist.
6. Steuereinrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchmesser des Kolbens (62d) größer als der
Durchmesser der außenseitigen Trommel (65) ist.
7. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
gekennzeichnet durch
ein Schmiersystem, das vorgesehen ist, um Schmieröl aus
der innersten Begrenzungseinrichtung zu der äußersten
Bremseinrichtung zu leiten.
8. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das dritte Abtriebselement (23) an der innersten
Position angeordnet ist, das zweite Abtriebselement (24)
um das dritte Abtriebselement (23) herum angeordnet ist
und das dritte Abtriebselement (23) ein Verbindungsele
ment (57) hat, das an einem inneren Ende des zweiten Ab
triebselements (24) nach radial außen verläuft und mit
dem Planetenträger (55) funktionsmäßig in Eingriff ist.
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