DE4308393C2 - Kraftübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb - Google Patents
Kraftübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit VierradantriebInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsvorrichtung für
ein Fahrzeug mit Vierradantrieb nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1, wie sie aus der japanischen Patentschrift Nr. 63-33590
bekannt ist und bei der Vorderräder als vorrangig ange
triebene Räder direkt durch einen Motor angetrieben werden und
zwischen linken und rechten Hinterrädern als untergeordnet
angetriebenen Rädern zwei Viskohydraulikkupplungen vorgesehen
sind, so daß die Vorrichtung eine Differentialfunktion und eine
Differentialbegrenzungsfunktion nicht nur zwischen den Vorder-
und Hinterrädern hat, sondern auch zwischen den linken und
rechten Hinterrädern. Wenn bei dieser Kraftübertragungsvor
richtung zwischen den Vorder- und Hinterrädern eine Relativ
drehzahl entsteht, wird Antriebskraft nicht nur auf die Hinter
räder übertragen, sondern, wenn zwischen den linken und rechten
Hinterrädern ein unterschiedlicher Reibkoeffizient zu einer
Straßenoberfläche auftritt, können Antriebskräfte entsprechend
der Reibkoeffizienten der Straßenoberfläche jeweils auf die
linken und rechten Hinterräder verteilt werden.
Bei dieser herkömmlichen Kraftübertragungsvorrichtung wird die
Verbindungskraft zwischen den vorrangig angetriebenen Rädern
und den untergeordnet angetriebenen Rädern auf Basis der Rela
tivdrehzahl zwischen den vorrangig angetriebenen Rädern und den
untergeordnet angetriebenen Rädern gesteuert. Wenn daher die
vorrangig angetriebenen Räder während Beschleunigung des Fahr
zeugs durchrutschen, so daß deren Drehzahl die der untergeord
net angetriebenen Räder überschreitet, wird die Antriebs
kraft auf die untergeordnet angetriebenen Räder übertragen.
Wenn andererseits die vorrangig angetriebenen Räder durch eine
scharfe Bremsung blockieren wollen, so daß deren Drehzahlen
diejenigen der untergeordnet angetriebenen Räder unterschrei
ten, wird die Bremskraft der vorrangig angetriebenen Räder auf
die untergeordnet angetriebenen Räder übertragen, mit der
Folge, daß sich die Bremskraftverteilung zwischen den vorrangig
angetriebenen Rädern und den untergeordnet angetriebenen Rädern
ändern kann.
Aus der DD-PS 43 329, Fig. 3, ist eine Differentialsperre
bekannt, die betätigt wird, wenn die Differenz der Ausgangs
drucke zweier Pumpen ein vorgegebenes Maß überschreitet. Ge
sperrt oder freigegeben wird das Differential durch eine ein
zige Kupplung. Aus Fig. 4 der DD-PS 43 329 ist eine weitere
Differentialsperre bekannt. Wenn die Differenz der Ausgangs
drucke zweier Pumpen ein vorgegebenes Maß überschreitet, wird
mechanisch eine einzige Kupplung betätigt, um das Differential
zu sperren.
Aus der DE 40 36 280 A1 ist eine Zwischenachsverteilerkupplung
bekannt, die ein auf die untergeordnet angetriebene Achse
übertragenes Drehmoment mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit
reduziert.
Aufgabe der Erfindung ist es, dafür zu sorgen, daß beim An
fahren des Fahrzeugs oder hinreichender Beschleunigung des
Fahrzeugs alle vier Räder des Fahrzeugs angetrieben werden,
aber beim Blockieren der vorrangig angetriebenen Räder die
untergeordnet angetriebenen Räder nicht angetrieben werden.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1
angegeben.
Wenn mit der obigen Anordnung das Fahrzeug anfährt oder wenn
das Fahrzeug schnell beschleunigt wird, dann überschreitet
die von der ersten Hydraulikpumpe, die mit den vorrangig
angetriebenen Rädern betriebsmäßig zusammenwirkend angetrie
ben ist, abgegebene Ölmenge die Summe der von den zweiten und
dritten Hydraulikpumpen, die mit den linken und rechten un
tergeordnet angetriebenen Rädern betriebsmäßig zusammenwir
kend angetrieben sind, abgegebenen Ölmengen. Ein in der
ersten Ölpassage, die die Auslaßöffnung der ersten Hydraulik
pumpe mit den Einlaßöffnungen der zweiten und dritten Hydrau
likpumpen verbindet, erzeugter Hydraulikdruck bewirkt daher,
daß die ersten und zweiten Hydraulikdruckkupplungen durch die
zweite Ölpassage in Eingriff gebracht werden, und daß hier
durch eine Antriebskraft von dem Motor auf die untergeordnet
angetriebenen Räder übertragen werden kann. Wenn andererseits
das Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit fährt oder wenn
das Fahrzeug verzögert, überschreitet die von der ersten
Hydraulikpumpe abgegebene Ölmenge die Summe der von den zwei
ten und dritten Hydraulikpumpen abgegebenen Ölmengen nicht,
und daher wird in der ersten Ölpassage kein Hydraulikdruck
erzeugt. Hierdurch können die ersten und zweiten Hydraulik
kupplungen außer Eingriff gehalten werden, um hierdurch zu
verhindern, daß die Bremskraft der vorrangig angetriebenen
Räder auf die untergeordet angetriebenen Räder übertragen
wird. Je nach den Fahrbedingungen des Fahrzeugs kann daher
zwischen einem Zweiradantriebsmodus und einem Vierradan
triebsmodus hin- und hergeschaltet werden, um hierdurch die
Bremskraftverteilung zwischen den vorrangig angetriebenen
Rädern und den untergeordnet angetriebenen Rädern richtig
eingestellt wird.
Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung wird nachfolgend
anhand eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die bei
gefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein Schema einer Kraftübertragungsvorrich
tung in einem Fahrzeug mit Vierradantrieb;
Fig. 2 zeigt ein Diagramm eines Hydraulikkreises der
Kraftübertragungsvorrichtung;
Fig. 3 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs
der Kraftübertragungsvorrichtung, wenn das Fahrzeug vorwärts
anfährt;
Fig. 4 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs
der Kraftübertragungsvorrichtung, wenn das Fahrzeug mit kon
stanter Geschwindigkeit vorwärts fährt;
Fig. 5 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs
der Kraftübertragungsvorrichtung, wenn das Fahrzeug in Vor
wärtsfahrt verzögert wird;
Fig. 6 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs
der Kraftübertragungsvorrichtung, wenn das Fahrzeug rückwärts
anfährt;
Fig. 7 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs
der Kraftübertragungsvorrichtung, wenn das Fahrzeug mit kon
stanter Geschwindigkeit rückwärts fährt; und
Fig. 8 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs
der Kraftübertragungsvorrichtung, wenn das Fahrzeug in Rück
wärtsfahrt verzögert wird.
Zu Fig. 1.
Eine Antriebskraft von einem in einem Vorderabschnitt eines
Fahrzeugs mit Vierradantrieb angebrachten Motor E wird durch
eine Kupplung 1 und ein Wechselgetriebe 2 auf ein Differen
tial 3 übertragen. Die Ausgangskraft aus dem Differential 3
wird durch eine linke vordere Antriebsachse 4 L und eine rech
te vordere Antriebsachse 4 R auf ein linkes Vorderrad WfL und
ein rechtes Vorderrad WfR als vorrangig angetriebene Räder
übertragen. Die von dem Differential 3 aufgenommene Antriebs
kraft des Motors E wird weiter durch ein Kegelradgetriebe 5
und eine Antriebswelle 6 auf eine Kraftübertragungsvorrich
tung PT übertragen. Diese Kraftübertragungsvorrichtung PT
umfaßt: eine Hinterradantriebswelle 8, die durch ein Kegel
radgetriebe 7 mit der Antriebswelle 6 verbunden ist; eine
linke hintere Antriebsachse 9 L, die durch eine erste Hydrau
likdruckkupplung CL mit der Hinterradantriebswelle 8 zum
Antrieb eines linken Hinterrads WrL als einem untergeordnet
angetriebenen Rad verbunden ist; und eine rechte hintere
Antriebsachse 9 R, die durch eine zweite Hydraulikdruckkupp
lung CR mit der Hinterradantriebswelle 8 zum Antrieb eines
rechten Hinterrads WrR als einem untergeordnet angetriebenen
Rad verbunden ist. Die Antriebswelle 6 ist mit einer der
Drehzahl der linken und rechten Vorderräder WfL, WfR propor
tionalen Drehzahl drehbar und ist mit einer ersten Hydraulik
pumpe F versehen. Die linken und rechten hinteren Antriebs
wellen 9 L und 9 R sind mit einer zweiten Hydraulikpumpe RL
bzw. einer dritten Hydraulikpumpe RR versehen.
Das Hydraulikdrucksystem der Kraftübertragungsvorrichtung PT
wird nachfolgend anhand Fig. 2 erläutert.
Die erste Hydraulikpumpe F umfaßt eine Trochoidpumpe oder
eine Zahnradpumpe, deren Ölauslaßrichtung sich mit der Dreh
richtung umkehrt. Die erste Hydraulikpumpe F umfaßt eine
erste Öffnung 10 1, die als eine Auslaßöffnung während Vor
wärtsfahrt des Fahrzeugs und als eine Einlaßöffnung während
Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs dient, und eine zweite Öffnung
10 2, die während Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs als Einlaßöff
nung und während Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs als Auslaßöff
nung dient. Jede der zweiten und dritten Hydraulikpumpen RL
und RR umfaßt ebenfalls eine Trochoidpumpe oder eine Zahnrad
pumpe und eine erste Öffnung 11 1, 12 1, die während Vorwärts
fahrt des Fahrzeugs als Auslaßöffnung und während Rückwärts
fahrt des Fahrzeugs als Einlaßöffnung dient, und eine zweite
Öffnung 11 2, 12 2, die während Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs als
Einlaßöffnung und während Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs als
Auslaßöffnung dient.
Die erste Öffnung 10 1 der ersten Hydraulikpumpe F ist durch
eine erste Ölpassage 13, die an einer Verbindung a verzweigt
ist, mit der zweiten Öffnung 11 2 der zweiten Hydraulikpumpe
RL und der zweiten Öffnung 12 2 der dritten Hydraulikpumpe RR
verbunden. Die erste Öffnung 11 1 der zweiten Hydraulikpumpe
RL und die erste Öffnung 12 1 der dritten Hydraulikpumpe RR
sind durch eine Ölpassage 14, die an einer Verbindung b ver
zweigt ist, mit einem Reservoirtank 15 verbunden. Eine Ver
bindung c der Ölpassage 13 und der Reservoirtank 15 sind
durch eine Ölpassage 17 miteinander verbunden, die ein Ein
wegventil 16 enthält, das einen Ölfluß nur von dem Reservoir
tank 15 zu der Ölpassage 13 hin zuläßt.
Eine zweite Ölpassage 18, die von der Verbindung c der Ölpas
sage 13 abzweigt, ist an einer Verbindung d verzweigt und mit
einer Arbeitskammer 19 L in der ersten Hydraulikkupplung CL
und einer Arbeitskammer 19 R in der zweiten Hydraulikkupplung
CR verbunden. In der Ölpassage 18 ist ein Einwegventil 20
vorgesehen, das einen Ölfluß nur von der Ölpassage 13 zu
beiden Arbeitskammern 19 L und 19 R zuläßt. In einer Ölpassage
21, die die Ölpassage 18 mit dem Reservoirtank 15 verbindet,
ist ein Entlastungsventil 22 vorgesehen, das den Hydraulik
druck in den Arbeitskammern 19 L und 19 R entweichen läßt, wenn
dieser Hydraulikdruck einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Die Arbeitskammern 19 L und 19 R in den ersten und zweiten
Hydraulikkupplungen CL und CR sind mit dem Reservoirtank 15
durch eine Ölpassage 23 verbunden, die an einer Verbindung e
verzweigt ist und eine Drosselstelle 24 enthält.
Eine Ölpassage 25 verbindet die zweite Öffnung 10 2 der ersten
Hydraulikpumpe F mit der Verbindung b der Ölpassage 14, die
die ersten Öffnungen 11 1 und 12 1 der zweiten und dritten
Hydraulikpumpen RL und RR an den Reservoirtank 15 anschließt.
In der Ölpassage 25 sind in Serie vorgesehen: ein Spulenven
til 26, das in Abhängigkeit vom Vorwärts- oder Rückwärtsfahr
zustand des Fahrzeugs verschiebbar ist, und ein Einwegventil
27, das einen Ölfluß nur von der Verbindung b zu der zweiten
Öffnung 10 2 der ersten Hydraulikpumpe F hin zuläßt. Wenn das
Fahrzeug vorwärts fährt, wird eine Spule des Spulenventils 26
in eine in den Fig. 3 bis 5 gezeigte Position verschoben,
weil die ersten Öffnungen 11 1 und 11 2 der zweiten und dritten
Hydraulikpumpen RL und RR als Auslaßöffnungen dienen. Wenn
das Fahrzeug rückwärts fährt, wird die Spule des Spulenven
tils 26 in eine in den Fig. 6 bis 8 dargestellten Position
verschoben, weil die ersten Öffnungen 11 1 und 11 2 der zweiten
und dritten Hydraulikpumpen RL und RR als Einlaßöffnungen
dienen. In der Ölpassage 14 ist ein Einwegventil 28 vorgese
hen, das einen Ölfluß nur aus dem Reservoirtank 15 zu der
Verbindung b zuläßt. Eine Verbindung f der Ölpassage 14 und
eine Verbindung g der Ölpassage 28 sind durch eine Ölpassage
29 miteinander verbunden.
Eine Verbindung h der Ölpassage 14 und die Verbindung d der
Ölpassage 18 sind durch eine Ölpassage 30 miteinander verbun
den. Das Spulenventil 26 und die zwei Einwegventile 31 und
32, die einen Ölfluß nur von der Verbindung h zu der Verbin
dung g hin zulassen, sind in der Ölpassage 30 vorgesehen.
Eine Verbindung i der Ölpassage 30 und eine Verbindung j der
Ölpassage 25 sind durch eine Ölpassage 33 miteinander verbun
den.
Die Summe der von den zweiten und dritten Hydraulikpumpen RL
und RR pro Zeiteinheit abgegebenen Ölmengen ist ein wenig
größer (z. B. 2,5%) eingestellt als diejenige Ölmenge, die
von der ersten Hydraulikpumpe F pro Zeiteinheit abgegeben
bzw. von dieser angesaugt wird, wenn alle linken und rechten
Vorder- und Hinterräder WfL, WfR, WrL und WrR ohne Schlupf
oder Blockierung gedreht werden.
Der Betrieb dieser Ausführung wird nachfolgend beschrieben.
Wenn das Fahrzeug vorwärts anfährt, wird die Antriebskraft
von dem Motor E durch die Kupplung 1, das Getriebe 2, das
Differential 3 und die linken und rechten vorderen Antriebs
achsen 4 L und 4 R auf die linken und rechten Vorderräder WfL
und WfR übertragen und gleichzeitig von dem Differential 3
durch das Kegelradgetriebe 5 auf die Antriebswelle 6 zum
Antrieb der ersten Hydraulikpumpe F übertragen. Hierbei sind
die ersten und zweiten Kupplungen CL und CR außer Eingriff,
so daß die linken und rechten Hinterräder WrL und WrR durch
die Motorantriebskraft nicht gedreht werden, und die zweiten
und dritten Hydraulikpumpen RL und RR sind außer Betrieb. Wie
in Fig. 3 gezeigt, wird das Öl in dem Reservoirtank 15 in
die zweite Öffnung 10 2 der ersten Hydraulikpumpe F gezogen,
und zwar durch die Ölpassage 14, die Verbindung f, die Ölpas
sage 29, die Verbindung g und das Einwegventil 27 in der
Ölpassage 25, oder durch das Einwegventil 28 in der Ölpassage
14, die Verbindung b, das Spulenventil 26 und das Einwegven
til 27 in der Ölpassage 25. Das von der ersten Öffnung 10 1
der ersten Hydraulikpumpe F in die Ölpassage 13 abgegebene Öl
wird nicht in die zweiten und dritten Hydraulikpumpen RL und
RR eingesaugt, die außer Betrieb sind, und läuft daher von
der Verbindung c der Ölpassage 13 durch das Einwegventil 20
in der Ölpassage 18 in die Arbeitskammern 19 L und 19 R in den
ersten und zweiten Hydraulikdruckkupplungen CL und CR, um den
Eingriff dieser Kupplungen einzuleiten, und von dort durch
die Ölpassage 23 und die Drosselstelle 24 zurück zu dem Re
servoirtank 15.
Wenn die ersten und zweiten Hydraulikdruckkupplungen CL und
CR in obiger Weise in Eingriff gebracht werden, wird die
Drehung der Antriebswelle 6 durch das Kegelradgetriebe 7, die
Hinterradantriebswelle 8 und die ersten und zweiten Hydrau
likdruckkupplungen CL und CR auf die linken und rechten hin
teren Antriebsachsen 9 L und 9 R übertragen, um die linken und
rechten Hinterräder WrL und WrR und die zweiten und dritten
Hydraulikpumpen RL und RR zu drehen. Dies hat zur Folge, daß
die Antriebskraft von dem Motor E nicht nur auf die linken
und rechten Vorderräder WfL und WfR verteilt wird, sondern
auch auf die linken und rechten Hinterräder WrL und WrR,
während das Fahrzeug nach vorwärts anfährt, so daß das Fahr
zeug in einen Vierradantriebsmodus gebracht wird.
Wenn zwischen den Ölmengen, die auf diese Weise von der er
sten Hydraulikpumpe F und den zweiten und dritten Hydraulik
pumpen RL und RR abgegeben bzw. in diese eingesogen werden,
eine Differenz besteht, wird sofort ein Hydraulikdruck ent
sprechend einer vorbestimmten Last des Entlastungsventils 22
auf beide Arbeitskammern 19 L und 19 R in den ersten und zwei
ten Hydraulikdruckkupplungen CR und CL angelegt. Nach Öffnung
des Entlastungsventils 22 wird ein Hydraulikdruck, bestimmt
durch diese Differenz zwischen den abgegebenen Ölmengen und
eine Druckabfallcharakteristik der in der Ölpassage 14 vorge
sehenen Drosselstelle 24, an beide Arbeitskammern 19 L und 19 R
angelegt. Der obere Grenzwert dieses Hydraulikdrucks wird
durch die vorbestimmte Last des Entlastungsventils 22 be
grenzt, und daher läßt sich der obere Grenzwert eines auf die
ersten und zweiten Hydraulikdruckkupplungen CL und CR über
tragenen Drehmoments durch geeignetes Einstellen der vorbe
stimmten Last einstellen.
Wenn die linken und rechten Hinterräder WrL und WrR zu drehen
beginnen, um die zweiten und dritten Hydraulikpumpen RL und
RR in Betrieb zu setzen, wird ein Teil des von der ersten
Öffnung 10 1 der ersten Hydraulikpumpe F in die Ölpassage 13
abgegebenen Öls in die zweiten Öffnungen 11 2 und 12 2 der
zweiten und dritten Hydraulikdruckpumpen RL und RR eingeso
gen, und das von den ersten Öffnungen 11 1 und 11 2 in die
Ölpassage 14 abgegebene Öl läuft von der Verbindung b durch
das Spulenventil 26 und weiter durch das Einwegventil 27 in
der Ölpassage 25 in die zweite Öffnung 10 2 der ersten Hydrau
likpumpe F. Wenn die Drehzahl der linken und rechten Hinter
räder WrL und WrR graduell ansteigt, nimmt die Differenz
zwischen den von der ersten Hydraulikpumpe F und den zweiten
und dritten Hydraulikpumpen RL und RR abgegebenen Ölmengen
ab, so daß sich die Eingriffskraft der ersten und zweiten
Hydraulikdruckkupplungen CL und CR verringert.
Wenn die Differenz zwischen den Drehzahlen der linken und
rechten Vorderräder WfL und WfR und der linken und rechten
Hinterräder WrL und WrR 0 erreicht, so daß das Fahrzeug mit
konstanter Geschwindigkeit fährt, wird die von der ersten
Hydraulikpumpe F abgegebene Ölmenge gleich der Summe der in
die zweiten und dritten Hydraulikpumpen RL und RR eingesoge
nen Ölmengen, so daß den Arbeitskammern 19 L und 19 R in den
ersten und zweiten Hydraulikdruckkupplungen CL und CR kein Öl
zugeführt wird, wie in Fig. 4 dargestellt, und somit wird
die Antriebskraftverteilung auf die linken und rechten Hin
terräder WrL und WrR vollständig unterbrochen, so daß das
Fahrzeug in einen Vorderradantriebsmodus geschaltet wird. Wie
oben erwähnt, ist die Summe der von den zweiten und dritten
Hydraulikpumpen RL und RR abgegebenen Ölmengen ein wenig
größer eingestellt als die von der ersten Hydraulikpumpe F
abgegebenen Ölmenge, wenn die Drehzahlen der linken und rech
ten Vorderräder WfL und WfR und die Drehzahlen der linken und
rechten Hinterräder WrL und WrR einander vollständig gleich
sind. Aus diesem Grund wird eine Überschußmenge des von den
zweiten und dritten Hydraulikpumpen RL und RR in die Ölpassa
ge 14 abgegebenen Öls von der Verbindung g der Ölpassage 25
durch die Ölpassage 29, die Verbindung f und die Ölpassage 14
in den Reservoirtank 15 zurückgeführt, und eine Fehlmenge des
den zweiten und dritten Hydraulikpumpen RL und RR zugeführten
Öls wird aus dem Reservoirtank 15 durch die Ölpassage 17 mit
dem Einwegventil 16 in die Ölpassage 13 eingeführt. Die ge
strichelt gezeichneten Pfeile in Fig. 4 zeigen den Fluß des
Überschußöls und des Fehlmengenöls.
Wenn nur die linken und rechten Vorderräder WfL und WfR auf
einer Straßenoberfläche mit geringem Reibkoeffizienten an
treiben, während das Fahrzeug mit einer konstanten Geschwin
digkeit fährt, oder wenn der Fahrer die Fahrzeuggeschwindig
keit plötzlich erhöhen will, kann es vorkommen, daß die lin
ken und rechten Vorderräder WfL und WfR vorübergehend in
einen Schlupfzustand gebracht werden. In einem solchen Zu
stand kann die von der ersten Hydraulikpumpe F abgegebene
Ölmenge die Summe der von den zweiten und dritten Hydraulik
pumpen RL und RR abgegebenen Ölmengen überschreiten, so daß
die ersten und zweiten Hydraulikdruckkupplungen CL und CR in
Eingriff gebracht werden, so daß man in einen Vierradan
triebsmodus kommt, bei dem die Antriebskraft auf die linken
und rechten Hinterräder WrL und WrR übertragen wird.
Wenn das Fahrzeug während Vorwärtsfahrt scharf abgebremst
wird, dann werden die linken und rechten Vorderräder WfL und
WfR früher blockiert als die linken und rechten Hinterräder
WrL und WrR, weil die Bremskraft auf die Vorder- und Hinter
räder im allgemeinen so verteilt ist, daß die Verteilung der
Bremskraft auf die linken und rechten Vorderräder WfL und WfR
größer ist als die auf die linken und rechten Hinterräder WrL
und WrR. Weiter wird etwa durch Loslassen des Fahrpedals bei
konstanter Fahrgeschwindigkeit eine Motorbremswirkung nur auf
die linken und rechten Vorderräder WfL und WfR übertragen,
und auch in diesem Fall ist die Drehzahl der linken und rech
ten Vorderräder WfL und WfR vorübergehend geringer als die
der linken und rechten Hinterräder WrL und WrR.
In diesem Fall überschreitet die Summe der von den zweiten
und dritten Hydraulikpumpen RL und RR abgegebenen Ölmengen
die in die erste Hydraulikpumpe F gesogene Ölmenge, wie in
Fig. 5 gezeigt, so daß das Überschußöl von der Verbindung g
der Ölpassage 25 durch die Ölpassage 29, die Verbindung f und
die Ölpassage 14 in den Reservoirtank 15 zurückgeführt wird,
während die Fehlmenge des in die zweiten und dritten Hydrau
likpumpen RL und RR geführten Öls aus dem Reservoirtank 15
durch die Ölpassage 17 mit dem Einwegventil 16 in die Ölpas
sage 13 geführt wird. Somit wird die Ölpassage 13 in einen
Negativdruckzustand gebracht, so daß die ersten und zweiten
Hydraulikkupplungen CL und CR außer Eingriff gehalten werden,
um sicher zu stellen, daß die Motorbremskraft auf die linken
und rechten Vorderräder WfL und WfR und nicht auf die linken
und rechtern Hinterräder WrL und WrR übertragen wird, um
zu vermeiden, daß sich die Motorbremskraftverteilung zwischen
den Vorder- und Hinterrädern ändert. Wenn weiter die linken
und rechten Vorderräder WfL und WfR vollständig blockiert
werden, wird die erste Hydraulikpumpe F angehalten, und nur
die zweiten und dritten Hydraulikpumpen RL und RR werden
gedreht. Hierdurch werden auch in diesem Fall die ersten und
zweiten Hydraulikkupplungen CL und CR außer Eingriff gehal
ten, um in der gleichen Weise wie oben beschrieben zu verhin
dern, daß sich die Motorbremskraftverteilung zwischen den
Vorder- und Hinterrädern ändert.
Während Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs sind die Drehrichtungen
der Hydraulikpumpen F, RL und RR gemeinsam umgekehrt, so daß
die Beziehung zwischen den Auslaß- und Einlaßöffnungen bezüg
lich der oben beschriebenen Beziehung umgekehrt wird.
Insbesondere wenn die Drehzahl der linken und rechten Vorder
räder WfL und WfR größer ist als die der linken und rechten
Hinterräder WrL und WrR, wenn das Fahrzeug rückwärts anfährt
oder wenn die Rückwärtsfahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs
plötzlich erhöht wird, dann ist die von der ersten Hydraulik
pumpe F abgegebene Ölmenge größer als die Summe der von den
zweiten und dritten Hydraulikpumpen RL und RR abgegebenen
Ölmengen, und daher wird in der Ölpassage 18 ein Hydraulik
druck erzeugt. Wenn beispielsweise das Fahrzeug rückwärts
anfährt, wie in Fig. 6 gezeigt, wird das Öl in dem Reser
voirtank 15 durch die Ölpassage 17 mit dem Einwegventil 16
und die Ölpassage 13 in die erste Hydraulikpumpe F eingeso
gen, und das von der ersten Hydraulikpumpe F in die Ölpassage
25 abgegebene Öl wird durch die Ölpassage 33, die Ölpassage
30 mit dem Einwegventil 32 und die Ölpassage 18 in beide
Arbeitskammern 19 L und 19 R eingeführt, so daß die ersten und
zweiten Hydraulikkupplungen CL und CR in Eingriff gebracht
werden, um hierdurch das Fahrzeug in einen Vierrad
antriebsmodus zu bringen.
Wenn das Fahrzeug einen Zustand konstanter Rückwärtsfahrge
schwindigkeit erreicht, so daß die Drehzahlen der linken und
rechten Vorderräder WfL und WfR und die Drehzahlen der linken
und rechten Hinterräder WrL und WrR einander vollständig
gleich sind, wird die Überschußmenge des von den zweiten und
dritten Hydraulikpumpen RL und RR abgegebenen Öls durch die
Ölpassage 18 in die Arbeitskammern 19 L und 19 R in den ersten
und zweiten Hydraulikdruckkupplungen CL und CR geführt, wie
in Fig. 7 gezeigt, um hierdurch das Fahrzeug in dem Vierrad
antriebsmodus zu halten, weil, wie oben beschrieben, die
Summe der von den zweiten und dritten Hydraulikpumpen RL und
RR abgegebenen Ölmengen ein wenig größer eingestellt ist als
die von der ersten Hydraulikpumpe F abgegebene Ölmenge. Die
gestrichelten Pfeile in Fig. 7 zeigen den Fluß des von den
zweiten und dritten Hydraulikpumpen RL und RR abgegebenen
Überschußöls und den Fluß des aus dem Reservoirtank 15 in die
zweiten und dritten Hydraulikpumpen RL und RR zugeführten
Fehlmengenöls.
Während Bremsung des rückwärts fahrenden Fahrzeugs erhöht
sich durch die Trägheit der Fahrzeugkarosserie der Bodendruck
auf die Hinterräder WrL und WrR, während der Bodendruck auf
die Vorderräder WfL und WfR abnimmt. Aus diesem Grund neigen
die Vorderräder WfL und WfR zum Blockieren. Weil aber die
Summe der von den zweiten und dritten Hydraulikpumpen RL und
RR abgegebenen Ölmengen größer ist als die von der ersten
Hydraulikpumpe F abgegebene Ölmenge wird in den Ölpassagen
13 und 18 ein Hydraulikdruck erzeugt, so daß die ersten und
zweiten Hydraulikdruckkupplungen CL und CR in Eingriff ge
bracht werden, so daß das Fahrzeug in den Vierradantriebsmo
dus gebracht wird, wie in Fig. 8 gezeigt. In diesem Fall
wird daher die Drehkraft der Hinterräder WrL und WrR durch
die ersten und zweiten Hydraulikkupplungen CL und CR auf die
Vorderräder WfL und WfR übertragen, so daß ein vollständiges
Blockieren der Vorderräder WfL und WfR verhindert werden
kann.
Eine Kraftübertragungsvorrichtung (PT) für ein Fahrzeug mit
Vierradantrieb, dessen vorrangig angetriebene Räder durch
einen Motor und ein Wechselgetriebe direkt angetrieben sind,
umfaßt ein durch eine erste Hydraulikdruckkupplung (CL) un
tergeordnet angetriebenes linkes Rad, ein durch eine zweite
Hydraulikdruckkupplung (CR) untergeordnet angetriebenes rech
tes Rad, eine mit den vorrangig angetriebenen Rädern be
triebsmäßig zusammenwirkend angetriebene erste Hydraulikpumpe
(F), eine mit dem linken untergeordnet angetriebenen Rad
betriebsmäßig zusammenwirkend angetriebene zweite Hydraulik
pumpe (RL), eine mit dem rechten untergeordnet angetriebenen
Rad betriebsmäßig zusammenwirkend angetriebene dritte Hydrau
likpumpe (RR), eine erste Ölpassage (13), die eine Auslaßöff
nung (10 1) der ersten Hydraulikpumpe (F) mit Einlaßöffnungen
(11 2, 12 2) der zweiten und dritten Hydraulikpumpen (RL, RR)
verbindet, und eine zweite Ölpassage (18), die die erste
Ölpassage (13) mit einer Arbeitskammer (19 L) in der ersten
Hydraulikdruckkupplung (CL) und einer Arbeitskammer (19 R) in
der zweiten Hydraulikdruckkupplung (CR) verbindet. Die drei
Hydraulikpumpen (F, RL, RR) und der Hydraulikkreislauf sind
so angeordnet, daß das Fahrzeug nur dann in einem Vierradan
triebsmodus fährt, wenn das Fahrzeug anfährt und wenn die
Fahrgeschwindigkeit erhöht wird. Durch die vorrangig ange
triebenen Räder wird das Fahrzeug angetrieben, wenn es mit
konstanter Geschwindigkeit fährt und wenn es verzögert.
Claims (11)
1. Kraftübertragungsvorrichtung (PT) für ein Fahrzeug
mit vier Rädern (WfL, WfR, WrL, WrR), von denen in
Abhängigkeit vom Fahrzustand des Fahrzeugs selbsttä
tig nur zwei Räder (WfL, WfR) oder alle vier Räder
(WfL, WfR, WrL, WrR) angetrieben werden, mit durch
einen Motor (E) über ein Wechselgetriebe (2) direkt
vorrangig angetriebenen Rädern (WfL, WfR),
mit einem durch eine erste Kupplung (CL) untergeord net angetriebenen linken Rad (WrL) und
mit einem durch eine zweite Kupplung (CR) untergeord net angetriebenes rechtes Rad (WrR);
gekennzeichnet durch
eine erste Hydraulikpumpe (F), die mit den vorrangig angetriebenen Rädern (WfL, WfR) betriebsmäßig zusam menwirkend angetrieben ist;
eine zweite Hydraulikpumpe (RL), die mit dem linken untergeordnet angetriebenen Rad (WrL) betriebsmäßig zusammenwirkend angetrieben ist;
eine dritte Hydraulikpumpe (RR), die mit dem rechten untergeordnet angetriebenen Rad (WrR) betriebsmäßig zusammenwirkend angetrieben ist;
eine erste Ölpassage (13), die eine Auslaßöffnung (10 1) der ersten Hydraulikpumpe (F) parallel mit Einlaßöffnungen (11 2, 12 2) der zweiten und einer dritten Hydraulikpumpe (RL, RR) verbindet und durch
eine zweite Ölpassage (18), die die erste Ölpassage (13) parallel mit einer Arbeitskammer (19 L) in der ersten Hydraulikdruckkupplung (CL) und einer Ar beitskammer (19 R) in der zweiten Hydraulikdruckkupp lung (CR) verbindet.
mit einem durch eine erste Kupplung (CL) untergeord net angetriebenen linken Rad (WrL) und
mit einem durch eine zweite Kupplung (CR) untergeord net angetriebenes rechtes Rad (WrR);
gekennzeichnet durch
eine erste Hydraulikpumpe (F), die mit den vorrangig angetriebenen Rädern (WfL, WfR) betriebsmäßig zusam menwirkend angetrieben ist;
eine zweite Hydraulikpumpe (RL), die mit dem linken untergeordnet angetriebenen Rad (WrL) betriebsmäßig zusammenwirkend angetrieben ist;
eine dritte Hydraulikpumpe (RR), die mit dem rechten untergeordnet angetriebenen Rad (WrR) betriebsmäßig zusammenwirkend angetrieben ist;
eine erste Ölpassage (13), die eine Auslaßöffnung (10 1) der ersten Hydraulikpumpe (F) parallel mit Einlaßöffnungen (11 2, 12 2) der zweiten und einer dritten Hydraulikpumpe (RL, RR) verbindet und durch
eine zweite Ölpassage (18), die die erste Ölpassage (13) parallel mit einer Arbeitskammer (19 L) in der ersten Hydraulikdruckkupplung (CL) und einer Ar beitskammer (19 R) in der zweiten Hydraulikdruckkupp lung (CR) verbindet.
2. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die vorrangig angetrie
benen Räder Vorderräder (WfL, WfR) des Fahrzeugs und
die untergeordnet angetriebenen Räder Hinterräder
(WrL, WrR) des Fahrzeugs sind.
3. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch einen Ölkreislauf (f-g, f-h-b-g,
g-j-a-c-d-e) von und zu einem Ölbehälter (15), in dem
- in Stromrichtung des Öls bei beschleunigter Vor
wärtsfahrt des Fahrzeugs betrachtet - in Reihe
- a) die erste Hydraulikpumpe (F),
- b) parallel zueinander die Arbeitskammern (19 L, 19 R) und
- c) ein Drosselabschnitt (24) liegen und
durch zwei von dem Ölkreislauf (f-g, f-h-b-g, g-j-a-c-d-e)
stromabwärts der ersten Hydraulikpumpe (F)
und stromaufwärts der Arbeitskammern (19 L, 19 R)
abgezweigte und in den Ölkreislauf (f-g, f-h-b-g,
g-j-a-c-d-e) stromaufwärts der ersten Hydraulikpumpe
(F) zurückgeführte Leitungen (c-b, a-b), in deren
erster (c-b) die zweite Hydraulikpumpe (RL) und in
deren zweiter (a-b) die dritte Hydraulikpumpe (RR)
liegt (Fig. 3).
4. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß sich in dem Ölkreislauf (f-g,
f-h-b-g, g-j-a-c-d-e) stromabwärts von Abzweigstellen
(c, a) der beiden Leitungen (c-a, a-b) und stromauf
wärts der Arbeitskammern (19 L, 19 R) ein in Strom
richtung zu öffnendes, bei gleichmäßiger Vorwärts
fahrt und beim Bremsen des Fahrzeugs geschlossenes
Einwegventil (20) befindet (Fig. 4 und 5).
5. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Förderrichtung der
drei Hydraulikpumpen (F, RL, RR) mit der Fahrtrich
tung des Fahrzeugs wechselt und daß sich in dem
Ölkreislauf (f-g, f-h-b-g, g-j-a-c-d-e) - in Strom
richtung des Öls bei beschleunigter Rückwärtsfahrt
des Fahrzeugs betrachtet - stromabwärts der ersten
Hydraulikpumpe (F) ein Ventil (26) befindet, das bei
Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs den Ölkreislauf (f-g,
f-h-b-g, g-j-a-c-d-e) wenigstens teilweise und die
Leitungen (c-b, c-a) zwischen der zweiten Hydraulik
pumpe (RL) bzw. der dritten Hydraulikpumpe (RR) und
der ersten Hydraulikpumpe (F) vollends sperrt und daß
von dem Ölkreislauf (f-g, f-h-b-g, g-j-a-c-d-e)
zwischen dem Ventil (26) und der ersten Hydraulik
pumpe (F) eine dritte Leitung (j-i-d) abgezweigt ist,
die über die Arbeitskammern (19 L, 19) L) in den Öl
kreislauf (f-g, f-h-g-b, g-j-a-c-d-e) stromaufwärts
des Drosselabschnitts (24) zurückgeführt ist (Fig. 6).
6. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß von der dritten Leitung (j-i-d)
zwischen der ersten Hydraulikpumpe (F) und dem Ventil
(26) eine vierte Leitung (i-h-b) abgezweigt ist, die
parallel über die zweite Hydraulikpumpe (RL) und die
dritte Hydraulikpumpe (RR) in den Ölkreislauf (f-g,
f-h-b-g, g-j-a-c-d-e) zurückgeführt ist und daß sich
in dieser vierten Leitung (i-h-b) zwischen dem
stromabwärts des Ventils (26) und stromaufwärts der
zweiten Hydraulikpumpe (RL) und der dritten Hydrau
likpumpe (RR) ein in Richtung zu der zweiten Hydraulik
pumpe (RL) und der dritten Hydraulikpumpe (RR) zu
öffnendes Einwegventil (31) befindet, das bei be
schleunigter Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs und beim
Bremsen des Fahrzeugs geschlossen ist und bei
gleichmäßiger Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs geöffnet
ist (Fig. 7 und 8).
7. Kraftübertragungsvorrichtung nach einem der
vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
eine gemeinsame Förderleistung der zweiten Hydrau
likpumpe (RL) und der dritten Hydraulikpumpe (RR)
größer ist als die Förderleistung der ersten Hydraulik
pumpe (F).
8. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Förderleistung der zweiten
Hydraulikpumpe (FL) gleich der Förderleistung der
dritten Hydraulikpumpe (FR) ist.
9. Kraftübertragungsvorrichtung nach einem der vorste
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Ventil (26) ein Schieberventil mit einem vom Förder
druck der ersten Hydraulikpumpe (F) gesteuerten
Schieber ist.
10. Kraftübertragungsvorrichtung nach einem der
vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der Auslaßseite des Einwegventils (20) und
dem Ölbehälter (15) ein Entlastungsventil (22) liegt.
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