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Diese Anmeldung ist verwandt mit
der U.S. Provisional Application 60/454,518, die am 13. März 2003
eingereicht wurde und deren Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme
vollständig
mit eingeschlossen ist.
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Die Erfindung betrifft ein Zweigang-
und ein Dreigang-Verteilergetriebe, das ein Übersetzungsverhältnis ins
Langsame von annähernd
1,5 : 1 bereitstellt.
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Fahrzeuge mit Vierradantrieb (4WD)
stellen eine Zugkraft bereit, die in Fahrzeugen mit Zweiradantrieb
(2WD) oftmals nicht erzielt werden kann, indem Leistung an beide
Fahrzeugachsen geliefert wird. Die zusätzliche Zugkraft, die durch
den Vierradantrieb bereitgestellt wird, wird von der im Gegensatz zu
nur zwei Rädern
zusätzlichen
Komplexität
des Antriebsstrangs begleitet, die erforderlich ist, um die Leistung
für alle
vier Räder
zu steuern bzw. an diese abzugeben. Es ist kennzeichnend, dass ein
Vierradantrieb kein Zentraldifferential aufweist, das einen festen
an jede Achse abgegebenen Drehmomentbruchteil aufrechterhalten würde, sondern
vielmehr die gleiche Drehzahl an jeder Achse ungeachtet der Drehmomentaufteilung
aufrechterhält.
Die Leistungsabgabe zwischen den Vorderrädern und Hinterrädern des
Fahrzeugs wird typischerweise durch einen Verteilergetriebemechanismus
gehandhabt, der gewöhnlich
entweder eine mechanisch gesteuerte Kupplung oder eine elektronisch
gesteuer te Kupplung aufweist, um zwischen Hinterradantrieb und Vierradantrieb
umzuschalten.
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In Allradantriebssystemen (AWD-Systemen) stehen
die Vorder- und
Hinterachsen in kontinuierlichem Antriebseingriff mit dem Verteilergetriebe,
aber das System enthält
ein Zentraldifferential, um ein festes Drehmomentverhältnis zwischen
der Vorderachse und der Hinterachse aufrechtzuerhalten.
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Zusätzlich zur Steuerung der Übertragung von
Drehmoment zwischen den Vorder- und Hinterachsen eines Fahrzeugs
kann das Verteilergetriebe auch einen Planetenradsatz oder einen
Satz von Vorgelegewellenzahnrädern
umfassen, die ein Übersetzungsverhältnis ins
Langsame (Underdrive) oder ein Übersetzungsverhältnis ins
Schnelle (Overdrive) bereitstellen. Statt ein neues Fünfgang-
oder Sechsganggetriebe herzustellen, kann darüber hinaus ein bereits vorhandenes
Vierganggetriebe mit einem Verteilergetriebe verwendet werden, um
zusätzliche Drehzahlverhältnisse
bereitzustellen, wie etwa zum Herausziehen von Baumstümpfen (extremes Übersetzungsverhältnis ins
Langsame) oder in einem Zustand eines Übersetzungsverhältnisses
ins Schnelle im höchsten
Gang.
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Ein Aspekt der Erfindung stellt ein
Zweigang-Verteilergetriebe mit einem Übersetzungsverhältnis ins
Langsame von annähernd
1,5 : 1 bereit, um eine praktischere Betriebsart eines "Schleppens" zur Verwendung auf öffentlichen
Straßen
zu liefern. Dieses Verteilergetriebe verwendet einen Planetenradsatz
mit einem Hohlrad und einem Träger,
die wahlweise mit dem Antrieb in Verbindung gebracht werden können, und
ein fahrzeugfestes Sonnenrad. Der Träger steht in kontinuierlicher
Ver bindung mit dem Abtrieb. Das fahrzeugfeste Sonnenrad und das Zähneverhältnis von
Hohlrad zu Sonnenrad liefern das Übersetzungsverhältnis ins
Langsame, und die direkte Kopplung des Antriebs mit dem Träger liefert ein
direktes Übersetzungsverhältnis von
1 : 1.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung
stellt ein Dreigang-Verteilergetriebe mit einem einzigen zusammengesetzten
Planetenradsatz bereit. Das Dreigang-Verteilergetriebe liefert ein
direktes Antriebsübersetzungsverhältnis, ein Übersetzungsverhältnis ins
Langsame und ein Übersetzungsverhältnis ins extrem
Langsame zwischen dem Antrieb und dem Abtrieb des Verteilergetriebes.
Das Hohlrad ist mit dem Abtrieb verbunden, wobei das Sonnenrad und der
Träger
abhängig
von dem gewünschten Übersetzungsverhältnis ins
Langsame zwischen Antrieb und Fahrzeugmasse schalten. Der direkte
Antrieb wird erzielt, indem das Antriebsdrehmoment in sowohl das
Sonnenrad als auch den Träger
eingegeben wird oder der Antrieb mit dem Abtrieb gekoppelt wird.
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Im Besonderen stellt dieser Aspekt
der Erfindung ein Verteilergetriebe bereit, das eine Antriebswelle,
eine Abtriebswelle und einen zusammengesetzten Planetenradsatz mit
einem Hohlrad, einem Träger
und einem Sonnenrad umfasst. Das Sonnenrad und der Träger können wahlweise
alternativ mit Fahrzeugmasse über
eine erste Kuppelanordnung in Verbindung gebracht werden, oder können wahlweise
mit der Antriebswelle über
eine zweite Kuppelanordnung in Verbindung gebracht werden. Die erste und
die zweite Kuppelanordnung können
wahlweise in Eingriff gebracht werden, um ein direktes Antriebsübersetzungsverhältnis und
zwei Übersetzungsverhältnisse
ins Langsame zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle des
Verteilergetriebes bereitzustellen.
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Die erste und die zweite Kuppelanordnung können Klauenkupplungen
und Synchronisiereinrichtungen sein.
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Die erste Kuppelanordnung kann einstellbar sein,
um wahlweise das Sonnenrad fahrzeugfest zu machen, den Träger fahrzeugfest
zu machen oder das Sonnenrad und den Träger von der Fahrzeugmasse zu
trennen. Die zweite Kuppelanordnung kann selektiv einstellbar sein,
um die Antriebswelle mit dem Träger
in Verbindung zu bringen, die Antriebswelle mit dem Träger und
dem Sonnenrad in Verbindung zu bringen, die Antriebswelle mit dem Sonnenrad
in Verbindung zu bringen oder die Antriebswelle von dem Planetenradsatz
zu trennen.
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Alternativ kann die erste Kuppelanordnung eine
erste Freilaufkupplung und eine erste Reibungskupplung, die parallel
zwischen das Sonnenrad und Fahrzeugmasse geschaltet sind, und eine
zweite Freilaufkupplung und eine zweite Reibungskupplung umfassen,
die parallel zwischen den Träger
und Fahrzeugmasse geschaltet sind. Die zweite Kuppelanordnung kann
eine primäre
Kupplung umfassen, um das Sonnenrad mit der Antriebswelle in Verbindung
zu bringen, und eine sekundäre
Kupplung, um den Träger
mit der Antriebswelle in Verbindung zu bringen.
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Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand
der Zeichnungen beschrieben, in diesen zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Zweigang-Verteilergetriebes
mit einer Klauenkupplung;
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2 eine
schematische Darstellung eines Dreigang-Verteilergetriebes gemäß einer
alternativen Ausführungsform
der Erfindung;
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3 ein
Hebeldiagramm, das dem Schema von 2 entspricht;
und
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4 ein
Hebeldiagramm eines Dreigang-Verteilergetriebes, das einer alternativen
Anordnung für
das Schema von 2 entspricht.
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In 1 ist
ein Schema gezeigt, das ein Zweigang-Verteilergetriebe 10 gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung veranschaulicht. Das Zweigang-Verteilergetriebe 10 umfasst
wie gezeigt einen einfachen Planetenradsatz 12 mit einem
Sonnenrad 14, einem Träger 16,
der Planetenräder 18 trägt, und einem
Hohlrad 20.
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Das Sonnenrad 14 ist wie
gezeigt fahrzeugfest und der Träger 16 steht
in kontinuierlicher Verbindung mit dem Abtrieb 22, um die
Hinterachse anzutreiben.
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Es ist eine Klauenkupplung 24 vorgesehen, um
alternativ den Antrieb 26 von dem Getriebe mit dem Hohlrad 20 oder
dem Träger 16 in
Verbindung zu bringen. Ein Fachmann wird erkennen, dass das direkte
Antriebsübersetzungsverhältnis erzielt
werden kann, indem der Antrieb mit dem Abtrieb in Verbindung gebracht
wird, oder indem irgendwelche zwei Elemente des Planetenradsatzes
miteinander in Verbindung gebracht und die Fahrzeugmasse getrennt
wird.
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Die Klauenkupplung 24 ist
eine herkömmliche
in Handschaltgetrieben verwendete Klauenkupplung und umfasst innere
und äußere Ringe 28, 30, ein
Schiebekupplungselement 32 und kann mit oder ohne Sperrringe 34, 36 ausgestaltet
sein, die in Eingriff gebracht werden, wenn das Schiebekupplungselement 32 hin
und her gleitet, um mit den Sperrringen 34, 36 in
Kontakt zu gelangen. Wenn das Schiebekupplungselement 32 den
jeweiligen Sperrring umgeht, nachdem die Drehzahlen synchronisiert sind,
gelangt das Schiebekupplungselement 32 mit dem jeweiligen
Element 37, 39 in Eingriff, um Drehmoment auf
das Hohlrad 20 oder den Träger 16 zu übertragen.
Klauenkupplungen, die mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden
können,
sind beispielhaft in U.S.-Patent
Nr. 4 349 091 gezeigt, dessen Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme
vollständig
mit eingeschlossen ist. Insbesondere zeigt Fig. 10 dieses Patents
eine Doppel-Klauenkupplung, die hierin verwendet werden könnte.
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Wenn der Träger 16 mit dem Kupplungselement 32 in
Eingriff steht, ist der Antrieb 26 direkt über den
Träger 16 mit
dem Abtrieb 22 verbunden, um ein Übersetzungsverhältnis von
1 : 1 bereitzustellen. Wenn das Hohlrad 20 mit dem Kupplungselement 32 verbunden
ist, ist der Antrieb 26 mit dem Hohlrad 20 verbunden
und es wird ein Übersetzungsverhältnis ins
Langsame über
den Träger 16 an
den Abtrieb 22 geliefert, da das Sonnenrad 14 fahrzeugfest
ist. Das Übersetzungsverhältnis ins
Langsame wird beispielhaft 1,45 : 1 betragen, wenn der Planetenradsatz
ein Zähneverhältnis von
Hohlrad zu Sonnenrad von 2,22 : 1 aufweist.
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Das Getriebe, mit dem das Verteilergetriebe 10 verbunden
ist, kann nur dann geschaltet werden, wenn das Fahrzeug steht. Jedoch
erlaubt die Klauenkupplung 24, dass Park- und Rückwärtsschaltvorgänge des
Getriebes normal funktionieren.
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Dieser Aspekt der Erfindung stellt
eine wesentlich verbesserte Betriebsart eines "Schleppens" bereit, die das kombinierte Antriebsübersetzungsverhältnis sowie
die Schaltfolge ändern
würde,
wenn das Fahrzeug das maximales Gewicht oder maximale Zuladung aufweisen
würde.
Die Erfindung kann auch einen Kraftstoffwirtschaftlichkeitsgewinn
schaffen, da kein Kompromiss zwischen den N/V-Übersetzungsverhältnissen
in der direkten Betriebsart für eine
Leistung bei maximalem Bruttogewicht des Fahrzeugs eingegangen werden
muss, da der Bereich von verfügbaren Übersetzungsverhältnissen wesentlich
vergrößert ist.
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Diese Verteilergetriebe-Zahnradanordnung enthält ein Übersetzungsverhältnis ins
Langsame und erzeugt daher mehr Drehmoment als der Abtrieb eines
Basisgetriebes, an dem es angebracht ist, und wird Drehmoment übertragende
Bauelemente benötigen,
die geringfügig
größer sind
als das Getriebe (eine höhere
Drehmomentkapazität
aufweisen).
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Alternativ umfasst die Erfindung
ein Zweigang-Verteilergetriebe mit dynamischem Schalten. In diesem
Fall ist der Antrieb mit dem Hohlrad verbunden, der Abtrieb ist
mit dem Träger
verbunden, die direkte Kupplung bringt das Sonnenrad mit dem Antrieb
für ein
Drehmomentverhältnis
von 1 : 1 in Verbindung und die Kupplung für das Übersetzungsverhältnis ins
Langsame bringt das Sonnenrad mit Fahrzeugmasse für ein Übersetzungsverhältnis ins
Langsame in Verbindung. Die Kupp lung für das direkte Antriebsübersetzungsverhältnis ist
eine Scheibenkupplung (eine rotierende Reibungskupplung), und die
Kupplung für
das Übersetzungsverhältnis ins Langsame
ist eine Kombination von parallel geschalteter Freilaufkupplung
und Klauenkupplung. Die Klauenkupplung steht in Park- und Rückwärtsgängen in
Verbindung und ist im neutralen Gang und allen Vorwärtsgängen offen.
Die Klauenkupplung wird durch ein mechanisches Gestänge aktiviert,
das mit dem PRNDL-Kabel verbunden ist (das beim Schalten durch die
Hand des Fahrers aktiviert wird). Die Reibungskupplung könnte durch
Leitungsdruck von dem Getriebe, der zu einem Solenoid in dem Verteilergetriebe
gelenkt wird, aufgebracht werden. Das Solenoid führt dem Getriebe während des
Lösens
der Kupplung überschüssiges Fluid
zurück,
so dass eine Rückleitung
zu dem Getriebesumpf notwendig ist. Ein rotierender Kolben in der
Reibungskupplung würde
ein Potenzial für
den Kupplungsaufbringungsdruck schaffen, um das Verteilergetriebefluid
hineinzumischen. Beide Fluide müssten
der Kupplungseigenschaften wegen ATF sein, aber es wäre nicht
notwendig, die Leckage zurück
in das Getriebe zu pumpen. Das Fluidtransportproblem könnte beseitigt
werden, indem ein feststehender Kolben verwendet wird, der über einen
Satz Lager wirkt.
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Diese Kupplungsanordnung lässt zu,
dass das dynamische Schalten von einer Freilaufkupplung zu einer
Scheibenkupplung vorgenommen werden kann, und die Klauenkupplung
lässt zu,
dass die Rückwärts- und
Parkgänge
des Getriebes normal funktionieren. Der Vorteil dieses Systems liegt
in der Bereitstellung von einem Vorwärtsgang oder zwei Vorwärtsgängen mehr,
wenn das Verteilergetriebe nach Direkt geschaltet wird, um einen
zusätzlichen Gang
zwischen dem ersten und dem zweiten Gang hinzuzufügen, was
ein Schalten mit doppeltem Übergang von
dem ersten direkten Übersetzungsverhältnis zu
dem zweiten Übersetzungsverhältnis ins
Langsame bewirken wird.
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Ein existierendes Viergang-Getriebe
kann an ein so beschriebenes Verteilergetriebe angepasst werden,
um ein Fünf-
oder Sechsgang-Automatikgetriebe
bereitzustellen. In dieser Situation wird das Achsantriebs-Übersetzungsverhältnis um
5 % bis 15 % reduziert werden müssen,
um die optimalen N/V-(Motordrehzahl/Fahrzeuggeschwindigkeits-)Verhältnisse
für ein
Gesamtübersetzungsverhältnis des Antriebsstranges
von 6 : 1 zu erhalten.
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In den 2 und 3 ist ein alternatives Dreigang-Verteilergetriebe 110 gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung gezeigt. Das Verteilergetriebe 110 umfasst
wie gezeigt einen zusammengesetzten Planetenradsatz 112 mit
einem Sonnenrad 114, einem Träger 116, der Planetenräder 118, 120 trägt, und
einem Hohlrad 122.
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Das Hohlrad 122 steht in
kontinuierlicher Verbindung mit dem Abtrieb (oder der Abtriebswelle) 124,
um eine Hinterachse anzutreiben. Der Antrieb (oder die Antriebswelle) 126 von
dem Getriebe kann alternativ mit dem Sonnenrad 114 und/oder
dem Träger 116 über die
Doppel-Klauenkupplung 128 in Verbindung gebracht werden.
Die Doppel-Klauenkupplung 128 weist
vier wählbare
Stellungen auf: (1) Verbinden des Antriebs mit dem Träger 116;
(2) Verbinden des Antriebs mit dem Träger 116 und dem Sonnenrad 114;
(3) Verbinden des Antriebs mit dem Sonnenrad 114; oder
(4) Trennen des Antriebs. Die Doppel-Klauenkupplung 128 kann
als zwei einfache Klauenkupplungen, die Rücken an Rücken mit Synchronisiereinrichtungen
angeordnet sind, wie etwa jene, die bei einem herkömmlichen
Handschaltgetriebe für
ein Schalten zwischen 1 und 2 oder 3 und 4 verwendet werden, ausgeführt sein.
Klauenkupplungen, die beispielhaft mit der vorliegenden Erfindung verwendet
werden können,
sind in U.S.-Patent Nr. 4 349 091 gezeigt, deren Offenbarungsgehalt
hierin durch Bezugnahme vollständig
mit eingeschlossen ist. Im Besonderen zeigt Fig. 10 dieses Patents
eine Doppel-Klauenkupplung, die hierin verwendet werden könnte.
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Die Klauenkupplung 130 ist
ebenfalls eine Doppel-Klauenkupplung, die die Fahrzeugmasse (d.h.
das Getriebegehäuse)
mit dem Sonnenrad 114, dem Träger 116 oder mit keinem
Bauteil in Verbindung bringen kann.
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Unter der Annahme, dass das Zähneverhältnis von
Hohlrad zu Sonnenrad kleiner als 2,00 für das Hohlrad 122 und
das Sonnenrad 114 ist, gelten die folgenden Bedingungen,
um die beiden Übersetzungsverhältnisse
ins Langsame und das direkte Antriebsübersetzungsverhältnis mit
dem Aufbau von 2 zu
erzielen. Wenn der Antrieb 126 mit dem Träger 116 über die
Klauenkupplung/Synchronisiereinrichtung 128 in Verbindung
steht, und das Sonnenrad 114 über die Klauenkupplung/Synchronisiereinrichtung 130 fahrzeugfest
gemacht ist, wird ein maximales Übersetzungsverhältnis ins
Langsame erzielt (wie etwa 3 : 1). Das Drehmomentverhältnis ist dann
gleich (R/S)/(R/S-1), wobei R/S gleich dem Zähneverhältnis von Hohlrad zu Sonnenrad
für das Hohlrad 122 und
das Sonnenrad 114 ist.
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Ein normales oder mittleres Übersetzungsverhältnis ins
Langsame (wie etwa 1,5 : 1) wird in 2 erzielt,
indem der Antrieb 126 mit dem Sonnenrad 114 über die
Klauenkupplung/Synchronisiereinrichtung 128 in Verbindung
gebracht wird und der Träger 116 über die
Klauenkupplung/Synchronisiereinrichtung 130 mit Fahrzeugmasse
in Verbindung gebracht wird. Das Drehmomentverhältnis wäre dann gleich dem Zähneverhältnis von
Hohlrad zu Sonnenrad für
das Hohlrad 122 und das Sonnenrad 114.
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Um ein direktes Antriebsübersetzungsverhältnis (d.h.
1 : 1) zu erzielen, verbindet die Klauenkupplung/Synchronisiereinrichtung 128 den
Antrieb 126 mit sowohl dem Sonnenrad 114 als auch
dem Träger 116 und
die Klauenkupplung/Synchronisiereinrichtung 130 ist offen
(d.h. weder das Sonnenrad 114 noch der Träger 116 sind
fahrzeugfest gemacht). Das Ergebnis ist ein direktes Antriebsübersetzungsverhältnis mit
einem Drehmomentverhältnis
gleich 1.
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Wenn bei der obigen Beschreibung
das Zähneverhältnis von
Hohlrad zu Sonnenrad größer als 2,00
ist, ist dann die Algebra, die die Größe der Zahnradverhältnisse
steuert, unverändert,
aber die oben beschriebenen Bedingungen zum Erzielen des Übersetzungsverhältnisses
ins Langsame und des maximalen Übersetzungsverhältnisses
ins Langsame werden umgekehrt.
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Die oben beschriebenen Schaltvorgänge sind
keine dynamischen Schaltvorgänge
(d.h. es ist während
des Schaltens kein Drehmoment vorhanden).
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Wie es in 2 gezeigt ist, erfordert diese Zahnradanordnung
einen zusammengesetzten Zahnradsatz, damit das Schalten von sowohl dem Antrieb 126 als
auch den Fahrzeugmasseelementen zugelassen wird, während ein
konstanter Hohlradabtrieb 124 aufrechterhalten wird. Die
verfügbaren Übersetzungsverhältnisse
sind der direkte Antrieb, ein Übersetzungsverhältnis ins
Langsame von annähernd
1,5 : 1 und von annähernd
3,0 : 1. Die exakten Übersetzungsverhältnisse
werden durch das Zähneverhältnis von
Hohlrad zu Sonnenrad des Planetenradsatzes bestimmt. Dies hat für den Fahrer
den Vorteil von zwei Übersetzungsverhältnissen
ins Langsame. Das Übersetzungsverhältnis von
1,5 : 1 wird eine verbesserte Betriebsart zum "Schleppen" zur Verwendung "auf der Straße" bereitstellen, während das Übersetzungsverhältnis von
3 : 1 die Fähigkeit
liefern wird, "im
Gelände" über Felsen zu kriechen oder Baumstümpfe herauszuziehen.
Die Klauenkupplungen 128, 130 lassen zu, dass
Rückwärts- und
Parkgänge
des Getriebes normal funktionieren.
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Die erste Kupplung 130 kann
eine Doppel-Klauenkupplung oder zwei Reibungskupplungen sein. Die
zweite Kupplung 128 kann ebenfalls eine Doppel-Klauenkupplung
oder zwei Reibungskupplungen sein.
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3 zeigt
ein Hebeldiagramm gemäß dem Schema
von 2, wobei die erste
Kuppelanordnung 128, die in 2 gezeigt
ist, als eine erste und eine zweite Klauenkupplung 128A und 128B ausgestaltet
ist. Es werden gleiche Bezugszeichen dazu verwendet, in den 2 und 3 gleiche Bauelemente zu kennzeichnen.
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In der Konfiguration von 3 ist das Zähneverhältnis von
Hohlrad zu Sonnenrad für
das Hohlrad 122 und das Sonnenrad 114 kleiner
als 2,00, und das maximale Übersetzungsverhältnis ins
Langsame, das Übersetzungsverhältnis ins
Langsame und der direkte Antrieb können unter den nachstehend
beschriebenen Bedingungen erzielt werden.
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Wenn die Kupplung 128B den
Antrieb 126 mit dem Träger 116 in
Verbindung bringt, und die Kupplung 130A das Sonnenrad 114 mit
Fahrzeugmasse in Verbindung bringt, wird ein Zustand eines maximalen Übersetzungsverhältnisses
ins Langsame (3 : 1) erzielt. In diesem Zustand ist das Drehmomentverhältnis gleich
(R/S)/(R/S-1), wobei R/S das Zähneverhältnis von
Hohlrad zu Sonnenrad für
das Hohlrad 122 und das Sonnenrad 114 ist.
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Wenn die Kupplung 128A den
Antrieb 126 mit dem Sonnenrad 114 in Verbindung
bringt und die Kupplung 130B den Träger 116 mit Fahrzeugmasse in
Verbindung bringt, wird ein mittleres Übersetzungsverhältnis ins
Langsame (1,5 : 1) erzielt. Das Drehmomentverhältnis ist gleich (R/S), wobei
R/S das Zähneverhältnis von
Hohlrad zu Sonnenrad für das
Hohlrad 122 und das Sonnenrad 114 ist.
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Wenn die Kupplungen 128A und 128B den Antrieb 126 mit
sowohl dem Sonnenrad 114 als auch dem Träger 116 in
Verbindung bringt und die Kupplungen 130A und 130B offen
sind (weder das Sonnenrad 114 noch der Träger 116 steht
mit Fahrzeugmasse in Verbindung), wird ein direktes Antriebsübersetzungsverhältnis (1
: 1) erzielt, wobei das Drehmomentverhältnis zwischen dem Antrieb 126 und dem
Abtrieb 124 gleich 1 ist.
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Für
die Beschreibung des maximalen Übersetzungsverhältnisses
ins Langsame, des mittleren Übersetzungsverhältnisses
ins Langsame und des direkten Antriebsübersetzungsverhältnisses
oben in Bezug auf 3 gilt,
dass wenn das Zähneverhältnis von
Hohlrad zu Sonnenrad für
das Hohlrad 122 und das Sonnenrad 114 größer als
2,0 ist, die Algebra, die die Größe des Drehmomentverhältnisses
steuert, unverändert
ist, aber die oben beschriebenen Kriterien zum Erhalten der Zustände eines
maximalen Übersetzungsverhältnisses
ins Langsame und eines Übersetzungsverhältnisses
ins Langsame umgekehrt sind.
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In 4 ist
ein Hebeldiagramm eines Dreigang-Verteilergetriebes gemäß einer
alternativen Anordnung für
das Schema von 2 gezeigt,
wobei gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Bauelemente der 2 und 3 beziehen. In dieser Ausgestaltung kann
der Antrieb 126 über
die Kupplung 128A mit dem Sonnenrad 114 in Verbindung
gebracht werden, und er kann über
die Kupplung 128B mit dem Träger 116 in Verbindung
gebracht werden. Das Sonnenrad 114 kann mit Fahrzeugmasse über die
parallel geschaltete Klauenkupplung 130C und Freilaufkupplung 132 in
Verbindung gebracht werden. Der Träger 116 kann über die
parallel geschaltete Klauenkupplung 130D und Freilaufkupplung 134 mit
Fahrzeugmasse in Verbindung gebracht werden.
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Bei dieser Konfiguration wäre das Schalten vom
direkten Antriebsverhältnis
zum mittleren Übersetzungsverhältnis ins
Langsame ein dynamisches Schalten. Ein Schalten von einem maximalen Übersetzungsverhältnis ins
Langsame zu einem mittleren Übersetzungsverhältnis ins
Langsame kann, falls es erwünscht
ist, auch ein dynamisches Schalten sein.
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Wenn das Verhältnis von Hohlrad zu Sonnenrad
für das
Hohlrad 122 und das Sonnenrad 114 kleiner als
2,00 ist, gelten die folgenden Bedingungen zum Erzielen eines maximalen Übersetzungsverhältnisses
ins Langsame, eines mittleren Übersetzungsverhältnisses
ins Langsame und eines direkten Antriebsübersetzungsverhältnisses.
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Wenn die Kupplung 128B den
Antrieb 126 mit dem Träger 116 in
Verbindung bringt und die Kupplung 130C das Sonnenrad 114 mit
Fahrzeugmasse in Verbindung bringt, wird das maximale Übersetzungsverhältnis ins
Langsame erzielt. Das Drehmomentverhältnis für das maximale Übersetzungsverhältnis ins
Langsame ist gleich (R/S)/(R/S-1), wobei R/S das Zähneverhältnis von
Hohlrad zu Sonnenrad für
das Hohlrad 122 und das Sonnenrad 114 ist.
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Wenn die Kupplung 128A den
Antrieb 126 mit dem Sonnenrad 114 in Verbindung
bringt und die Kupplung 130D den Träger 116 mit Fahrzeugmasse in
Verbindung bringt, wird ein in der Mitte liegendes (oder mittleres) Übersetzungsverhältnis ins
Langsame erzielt. Das Drehmomentverhältnis für das dazwischen liegende Übersetzungsverhältnis ins
Langsame ist gleich (R/S), wobei R/S gleich dem Zähneverhältnis von
Hohlrad zu Sonnenrad für
das Hohlrad 122 und das Sonnenrad 114 von 4 ist.
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Wenn die Kupplung 128A und 128B jeweils den
Antrieb 126 mit dem Sonnenrad 114 bzw. dem Träger 116 in
Verbindung bringt und weder das Sonnenrad 114 noch der
Träger 116 fahrzeugfest
sind, wird ein direktes Antriebsübersetzungsverhältnis erzielt.
Im direkten Antriebsübersetzungsverhältnis beträgt das Drehmomentverhältnis zwischen
dem Antrieb 126 und dem Abtrieb 124 gleich 1.
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Wenn das Zähneverhältnis von Hohlrad zu Sonnenrad
für das
Hohlrad 122 und das Sonnenrad 114 größer als
2,00 ist, ist dann die Algebra, die die Übersetzungsverhältnisse
steuert, gleich, aber die oben beschriebenen Bedingungen für das maximale Übersetzungsverhältnis ins
Langsame und das dazwischen liegende Übersetzungsverhältnis ins
Langsame sind umgekehrt.
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Zusammengefasst umfasst eine zusammengesetzte
Planetenradanordnung für
ein Verteilergetriebe ein Hohlrad, das in Antriebseingriff mit einer Abtriebswelle
steht. Ein Sonnenrad und ein Träger können wahlweise
alternativ mit einem Getriebegehäuse
(Masse) über
eine Kupplung in Verbindung gebracht werden oder sie können wahlweise
mit einem Antrieb über
eine Kupplung in Verbindung gebracht werden. Diese zusammengesetzte
Planetenradanordnung stellt ein direktes Übersetzungsverhältnis und
zwei Übersetzungsverhältnisse
ins Langsame zwischen dem Antrieb und dem Abtrieb des Verteilergetriebes
bereit.