DE10037324A1

DE10037324A1 - Allradgetriebenes Fahrzeug

Info

Publication number: DE10037324A1
Application number: DE2000137324
Authority: DE
Inventors: Hugo Burkhart
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2000-07-29
Filing date: 2000-07-29
Publication date: 2002-02-07

Abstract

Um ein Schaltgetriebe (3) in einem allradgetriebenen Fahrzeug nicht verändern zu müssen, eine geforderte maximale Zugkraft und eine geforderte maximale Endgeschwindigkeit des Fahrzeugs jedoch zu erreichen, ist zwischen einem sperrbaren Ausgleichsgetriebe (4), über welche die Vorderachse (6) und die Hinterachse (5) angetrieben wird, und einer angetriebenen Achse (5, 6) ein schaltbares Getriebe (7) angeordnet, welches in einem ersten Schaltzustand das sperrbare Ausgleichsgetriebe (4) direkt mit einer angetriebenen Achse (5, 6) verbindet und in einem zweiten Schaltzustand das sperrbare Ausgleichsgetriebe (4) über eine Untersetzungsstufe mit einer angetriebenen Achse (5, 6) verbindet.

Description

Die Erfindung betrifft ein allradgetriebenes Fahrzeug nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.

Allradgetriebene Fahrzeuge werden unter anderem als Baumaschinen, wie z. B. Muldenkipper, verwendet. Diese Fahrzeuge weisen häufig sperrbare Ausgleichsgetriebe auf, wobei einerseits Ausgleichsgetriebe in den Achsen angeord net sind, welche Differenzdrehzahlen im ungesperrten Zu stand zwischen der linken und der rechten Fahrzeugseite zulassen, und andererseits Ausgleichsgetriebe zwischen der Vorderachse und der Hinterachse angeordnet sind, welche im ungesperrten Zustand Differenzdrehzahlen zwischen der Vor derachse und der Hinterachse zulassen. Häufig werden die Ausgleichsgetriebe bei Fahrten in unebenem Gelände somit mit niedrigen Fahrgeschwindigkeiten und mit niedrigen Gän gen, d. h. hohen Übersetzungen des Schaltgetriebes, ge sperrt, so daß keine Differenzdrehzahlen zwischen den Rä dern möglich sind. Bei höheren Gängen, d. h. niedrigeren Übersetzungen, werden die Ausgleichsgetriebe im ungesperr ten Zustand verwendet. Das Fahrzeug wird über einen An triebsmotor und ein schaltbares Getriebe angetrieben, wobei die Anzahl der Gänge im Getriebe häufig durch den Bauraum im Fahrzeug begrenzt ist, so daß bei der Auslegung des Ge triebes meist eine gewünschte Endgeschwindigkeit des Fahr zeugs und die benötigte Zugkraft beim Anfahren des Fahr zeugs nicht realisiert werden kann.

Die DE 197 48 086 Al offenbart ein Fahrzeug mit einem Vierrad-Antrieb, welches jeweils ein Ausgleichsgetriebe in den Achsen aufweist und ein Ausgleichsgetriebe zwischen der Vorderachse und der Hinterachse angeordnet ist. Der An triebsstrang ist so ausgelegt, daß die Hauptantriebsräder mehr Antriebskraft als die anderen Antriebsräder erhalten. Zusätzlich weist das Fahrzeug differentialbeschränkende Mittel auf.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei gleichbleibendem Bauraum des Schaltgetriebes die gefor derte Zugkraft beim Anfahren des Fahrzeugs zu erreichen und gleichzeitig die Endgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu erhö hen.

Die Aufgabe wird mit einem, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen, allradgetriebenen Fahrzeug gelöst.

Erfindungsgemäß weist das Fahrzeug mindestens eine permanent angetriebene Vorderachse und mindestens eine per manent angetriebene Hinterachse auf. Zum Ausgleich unter schiedlicher Drehzahlen ist zwischen der Vorderachse und der Hinterachse ein Ausgleichsgetriebe angeordnet, welches im ungesperrten Zustand eine Differenzdrehzahl zwischen der Vorderachse und der Hinterachse ausgleicht, und im gesperr ten Zustand die Vorderachse mit der Hinterachse starr ver bindet. Zwischen diesem Ausgleichsgetriebe und der Hinter achse oder diesem Ausgleichsgetriebe und der Vorderachse befindet sich ein schaltbares Getriebe, welches in einem ersten Schaltzustand das sperrbare Ausgleichsgetriebe di rekt mit der Hinterachse oder direkt mit der Vorderachse, je nachdem, wo das schaltbare Getriebe angeordnet ist, ver bindet. In einem zweiten Schaltzustand wird das sperrbare Ausgleichsgetriebe über eine Untersetzungsstufe mit der Hinterachse oder der Vorderachse verbunden, je nachdem, an welcher Stelle das schaltbare Getriebe angeordnet ist. Das sperrbare Ausgleichsgetriebe, welches das Drehmoment auf die Vorderachse und die Hinterachse verteilt, wird über ein Schaltgetriebe von einem Antriebsmotor angetrieben. Vor zugsweise ist zwischen dem Schaltgetriebe und dem Antriebs motor ein hydraulischer Wandler angeordnet. Indem zwischen der Hinterachse und dem sperrbaren Ausgleichsgetriebe oder zwischen der Vorderachse und dem sperrbaren Ausgleichsge triebe ein schaltbares Getriebe angeordnet ist, ist es mög lich, das Schaltgetriebe, welches direkt mit dem Antriebs motor in Verbindung steht und das sperrbare Ausgleichsge triebe antreibt, so auszulegen, daß das Fahrzeug eine größtmögliche Zugkraft erreicht. In diesem Zustand, d. h. bei direkter Verbindung des sperrbaren Ausgleichsgetriebes mit der Hinterachse oder mit der Vorderachse, je nach An ordnung des schaltbaren Getriebes, und der größten Überset zung im Schaltgetriebe, welches direkt mit dem Antriebsmo tor in Verbindung steht, erreicht das Fahrzeug die größte Zugkraft. In diesem Zustand kann, je nach Anforderung, das sperrbare Ausgleichsgetriebe gesperrt oder offen sein. Um die höchste Fahrgeschwindigkeit zu erreichen, wird das Schaltgetriebe, welches direkt mit dem Antriebsmotor in Verbindung steht und das sperrbare Ausgleichsgetriebe an treibt, in einen hohen Gang, d. h. eine kleine Übersetzung, geschaltet und das schaltbare Getriebe, welches zwischen dem sperrbaren Ausgleichsgetriebe und der Vorderachse oder der Hinterachse angeordnet ist, in seine Untersetzungsstufe geschaltet. In diesem Zustand muß gewährleistet sein, daß das sperrbare Ausgleichsgetriebe ungesperrt ist. Indem zwi schen dem sperrbaren Ausgleichsgetriebe und der Hinterachse oder der Vorderachse ein schaltbares Getriebe angeordnet ist, ist es möglich, das Schaltgetriebe, welches direkt mit dem Antriebsmotor in Verbindung steht, beizubehalten, wo durch es in den vorhandenen Bauraum des Fahrzeugs paßt. Das schaltbare Ausgleichsgetriebe kann, je nach Bauraum, direkt an der Hinterachse oder an der Vorderachse angeordnet sein.

Es kann auch vorgesehen sein, daß das schaltbare Ge triebe das sperrbare Ausgleichsgetriebe immer dann mit der Vorderachse oder der Hinterachse über eine Untersetzungs stufe verbindet, wenn bei einem Schaltgetriebe, welches das sperrbare Ausgleichsgetriebe antreibt, der höchste Gang geschaltet ist und ein Antriebsmotor, welcher das Schaltge triebe antreibt, sich oberhalb eines zuvor definierten Drehzahlniveaus befindet.

Weitere Merkmale sind der Figuren-Beschreibung zu ent nehmen.

Die einzige Figur zeigt ein Schema eines allradgetrie benen Fahrzeugs.

Ein Antriebsmotor 1 treibt über einen hydraulischen Wandler 2 und ein Schaltgetriebe 3 ein sperrbares Aus gleichsgetriebe 4 an, welches das Drehmoment auf eine oder mehrere Hinterachse(n) 5 und eine oder mehrere Vorderach se(n) 6 verteilt. Zwischen dem sperrbaren Ausgleichsgetrie be 4 und der Hinterachse 5 ist ein schaltbares Getriebe 7 angeordnet, welches in einem ersten Schaltzustand die Hin terachse 5 direkt mit dem sperrbaren Ausgleichsgetriebe 4 verbindet und in einem zweiten Schaltzustand die Hinterach se 5 über eine Untersetzungsstufe mit dem sperrbaren Aus gleichsgetriebe 4 verbindet. Die Vorderachse 6 und die Hin terachse 5 weisen vorzugsweise sperrbare Ausgleichsgetriebe auf, mit welchen die Räder der Fahrzeugseiten miteinander verbunden werden können. Die maximale Zugkraft des Fahr zeugs wird erreicht, indem das Schaltgetriebe 3 in seine größte Übersetzung geschaltet wird und das schaltbare Ge triebe 7 die Hinterachse 5 direkt ohne Untersetzung mit dem sperrbaren Ausgleichsgetriebe 4 verbindet. In diesem Zu stand kann das sperrbare Ausgleichsgetriebe 4 gesperrt oder offen sein. Die höchste Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs wird erreicht, indem das Schaltgetriebe 3 in die kleinste Übersetzung, d. h. den höchsten Gang, und das schaltbare Getriebe 7 in seinen zweiten Schaltzustand geschaltet wird, so daß das sperrbare Ausgleichsgetriebe 4 über eine Unter setzungsstufe im schaltbaren Getriebe 7 die Hinterachse 5 antreibt. In diesem Zustand verhindert eine Sicherheitsein richtung, daß das sperrbare Ausgleichsgetriebe 4 gesperrt wird oder daß das schaltbare Getriebe automatisch zurück schaltet. Somit ist es möglich, bei einer geringen Anzahl von Gängen im Schaltgetriebe 3 eine maximale Zugkraft und eine geforderte Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu er reichen, ohne daß cler Bauraum des Schaltgetriebes 3 ein definiertes Maß überschreitet. Das schaltbare Getriebe 7 kann direkt mit der Hinterachse 5 verbunden oder auch zwi schen dem sperrbaren Ausgleichsgetriebe 4 und der Hinter achse 5 angeordnet sein.

Bezugszeichen

1

Antriebsmotor

2

hydraulischer Wandler

3

Schaltgetriebe

4

sperrbares Ausgleichsgetriebe

5

Hinterachse

6

Vorderachse

7

schaltbares Getriebe

Claims

1. Allradgetriebenes Fahrzeug mit mindestens einer permanent angetriebenen Vorderachse (6) und mindestens ei ner permanent angetriebenen Hinterachse (5), wobei die Vor derachse (6) und die Hinterachse (5) über ein sperrbares Ausgleichsgetriebe (4) verbunden sind, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen dem sperrbaren Ausgleichsgetriebe (4) und der Hinterachse (5) oder zwi schen dem sperrbaren Ausgleichsgetriebe (4) und der Vorder achse (6) ein schaltbares Getriebe (7) angeordnet ist, wel ches in einem ersten Schaltzustand das sperrbare Aus gleichsgetriebe (4) direkt mit der Hinterachse (5) oder der Vorderachse (6) und in einem zweiten Schaltzustand das sperrbare Ausgleichsgetriebe (4) über eine Untersetzungs stufe mit der Hinterachse (5) oder der Vorderachse (6) ver bindet.

2. Allradgetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während einer Sperrung des sperrbaren Ausgleichsgetriebes (4) das schaltbare Ge triebe (7), die Hinterachse (5) oder die Vorderachse (6) direkt ohne Untersetzung mit dem sperrbaren Ausgleichsge triebe (4) verbindet.

3. Allradgetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schaltbare Getrie be (7) das sperrbare Ausgleichsgetriebe (4) immer dann mit der Vorderachse (6) oder der Hinterachse (5) über eine Un tersetzungsstufe verbindet, wenn bei einem Schaltgetrie be (3), welches das sperrbare Ausgleichsgetriebe (4) an treibt, der höchste Gang geschaltet ist und ein Antriebsmo tor (1), welcher das Schaltgetriebe (3) antreibt, sich oberhalb eines zuvor definierten Drehzahlniveaus befindet.

4. Allradgetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schaltbare Getrie be (7), welches sich zwischen der Vorderachse (6) und der Hinterachse (5) und dem sperrbaren Ausgleichsgetriebe (4) befindet, direkt an einem Ausgleichsgetriebe der Vorderach se (6) oder der Hinterachse (5) angeordnet ist.