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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für
Fahrzeuge mit mindestens zwei antreibbaren Fahrzeugachsen, wobei
die Antriebsanordnung mindestens einen ersten Motor, der antriebsmäßig
mit einer ersten Fahrzeugachse verbunden ist, und einen zweiten
Motor, der antriebsmäßig mit einer zweiten Fahrzeugachse
verbunden ist, aufweist. Die erfindungsgemäße
Antriebsanordnung ist insbesondere für Nutzfahrzeuge und
landwirtschaftliche Schlepper geeignet.
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Nutzfahrzeuge,
insbesondere landwirtschaftliche Nutzfahrzeuge, wie beispielsweise
ein Ackerschlepper, weisen häufig mindestens zwei antreibbare
Fahrzeugachsen auf. Auch Personenkraftwagen, die für Fahrten
auf nasser oder glatter Fahrbahn und für Fahrten im Gelände
ausgelegt sind, weisen häufig zwei antreibbare Fahrzeugachsen
auf. Insbesondere in unwegsamem Gelände können
bei solchen Fahrzeugen sämtliche Fahrzeugachsen und damit
sämtliche Räder angetrieben werden, so daß dadurch, wie allgemein
für Allradantriebe bekannt ist, die Traktion verbessert
wird.
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In
der
DE 42 09 950 C2 ist
ein Antrieb für zweiachsige Land- und/oder bauwirtschaftlich
nutzbare Fahrzeuge beschrieben. Der Aufbau solch eines Antriebs
30 ist
in
1 dargestellt. Bei diesem Antrieb ist eine Brennkraftmaschine
1 (bzw.
eine Kurbelwelle der Brennkraftmaschine) über eine Kupplung
2 treibend
mit der Eingangswelle
3 eines leistungsverzweigenden Umlaufrädergetriebes
4 verbunden.
Das Umlaufrädergetriebe
4 ist in Form eines Planetengetriebes
ausgebildet und zweigt die über die Eingangswelle
3 eingehende
Leistung in einen hydrostatischen und in einen mechanischen Leistungszweig
auf. Insbesondere treibt eine erste Ausgangswelle
5 des
Umlaufrädergetriebes
4 unmittelbar ein Ausgleichsgetriebe
6 einer
Hinterachse H des Nutzfahrzeuges an und bildet damit den mechanischen
Leistungszweig. Eine zweite Ausgangswelle
7 des Umlaufrädergetriebes
4 treibt über
eine Zahnradstufe
8,
9 eine verstellbare Hydropumpe
10 an
und bildet damit den hydrostatischen Leistungszweig. Die Hydropumpe
10 wiederum
treibt über (nicht dargestellte) Hydraulikleitungen zwei
parallel geschaltete, verstellbare Hydraulikmotoren
11,
12 an.
Die Hydraulikmotoren
11,
12 weisen jeweils zueinander
fluchtend angeordnete Abtriebswellen
13,
14 auf.
Die Abtriebswelle
13 des Hydromotors
11 treibt über
eine Zahnradstufe
15,
16 die erste Ausgangswelle
5 des Umlaufrädergetriebes
4 und
damit das Ausgleichsgetriebe
6 der Hinterachse H des Nutzfahrzeuges
an. Die Abtriebswelle
14 des Hydromotors
12 treibt
den zur Vorderachse V führenden Antriebsstrang
17 über eine
Zahnradstufe
18,
19 an. Beide Abtriebswellen
13,
14 sind
mittels einer Kupplung
20 miteinander kuppelbar.
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Die
Verstellung der Hydropumpe
10 erfolgt bei der
DE 42 09 950 C2 in Abhängigkeit
von der Leistungsanforderung, die der Fahrer durch entsprechende
Verstellung des Gaspedals und/oder eines Fahrgeschwindigkeitshebels
vorgibt. Ferner können durch Verstellen der Hydropumpe
Fahrzustände des Fahrzeuges, wie beispielsweise Stillstand
des Fahrzeuges bei laufendem Motor, Rückwärtsfahrt
und Vorwärtsfahrt, auf einfache Weise eingestellt und umgestellt
werden. Die Verstellung der Hydromotoren
11,
12 erfolgt
durch eine (nicht dargestellte) Regeleinrichtung. Während
des Fahrzeugeinsatzes ist die Kupplung
20 in der Regel
geöffnet und die (nicht dargestellte) Regeleinrichtung
verteilt die zur Verfügung stehende Antriebsleistung den
jeweiligen Betriebsbedingungen entsprechend auf die Hydromotoren
11,
12 und
damit auf die Fahrzeugachsen H, V.
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Dadurch
kann eine variable Drehzahl- und Drehmomentverteilung zwischen Vorderachse
V und Hinterachse H erreicht werden. Eine derartige variable Drehzahl-
und Drehmomentverteilung zwischen Vorderachse V und Hinterachse
H ist insbesondere bei Fahrten in unwegsamem Gelände und
bei großen Lenkwinkeln der lenkbaren Fahrzeugachsen von Vorteil.
Insbesondere muß beim Durchfahren von engen Kurven die
Drehzahl der Abtriebswelle 14 des Hydromotors 12,
der die Vorderachse V antreibt, erhöht werden, da die Vorderräder
des Fahrzeugs beim Durchfahren enger Kurven eine größere
Strecke als die Hinterräder zurücklegen.
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Dennoch
kann bei Fahrten in unwegsamem Gelände der Fall auftreten,
daß die angetriebenen Räder bei extrem einseitiger
Achsbelastung und bei hohem Zugkraftbedarf ihre Fähigkeit
zur Zugkraftübertragung verlieren und durchdrehen. In diesem
Fall schließt die Regeleinrichtung die Kupplung 20.
Dadurch werden vorübergehend beide Fahrzeugachsen H und
V mit konstantem Drehzahlverhältnis angetrieben und es
können bis zu 100% des möglichen Getriebeausgangsmoments über
eine Fahrzeugachse H oder V übertragen werden. Insbesondere
kann bei geschlossener Kupplung 20 über die Vorderachse
V ein größeres Drehmoment, als es allein von dem
Hydromotor 12 bereitgestellt werden kann, bei Bedarf übertragen
werden. Gleichermaßen kann bei geschlossener Kupplung 20 auch über
die Hinterachse H ein größeres Drehmoment, als
die Summe des an dem Umlaufrädergetriebe 4 abgezweigten
mechanischen Drehmoments und des von dem Hydromotor 11 gelieferten
Drehmoments, bei Bedarf übertragen werden.
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Ferner
ist in der
DE 42 09
950 C2 als zusätzliche Variante vorgesehen, daß mindestens
ein Antriebsstrang eine Trennkupplung enthält. Ein Antrieb
40,
bei dem zusätzlich eine derartige Trennkupplung
21 in
dem Antriebsstrang
17 der Vorderachse V vorgesehen ist,
ist in
2 dargestellt. Durch die Trennkupplung
21 kann
die Vorderachse V von dem Antrieb durch den Hydromotor
12 und
bei geschlossener Kupplung
20 zusätzlich von dem
Antrieb von dem Hydromotor
11 und dem mechanischen Zweig
des Umlaufrädergetriebes
4 getrennt werden.
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Bei
beiden Antrieben 30 und 40 der 1 und 2 kann
der Hydromotor 11 durch Schließen der Kupplung 20 zusätzlich
zu dem Hydromotor 12 die Vorderachse V antreiben. Umgekehrt
kann durch öffnen der Kupplung 20 der Hydromotor 11 von
dem Achsantrieb der Vorderachse V getrennt werden. Bei dem Antrieb 40 kann
zusätzlich durch öffnen der Trennkupplung 21 die
Vorderachse V vollständig von dem Antrieb durch die Hydromotoren 11 und 12 getrennt
werden. Eine Betriebsweise, bei der bei geschlossener Kupplung 20 die
beiden Fahrzeugachsen V und H lediglich durch einen Hydromotor 11 oder 12 angetrieben
werden, ist weder bei dem Antrieb 30 der 1 noch
bei dem Antrieb 40 der 2 möglich.
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Eine
weitere Antriebsanordnung für allradangetriebene Fahrzeuge
ist in der
EP 1 234
706 B1 beschrieben. Auch bei dieser Antriebsanordnung sind zwei
Hydromotoren vorgesehen, wobei ein erster Hydromotor antriebsmäßig
mit der Hinterachse des Fahrzeuges verbunden ist. Der zweite Hydromotor
ist antriebsmäßig über eine zweite schaltbare
Kupplung mit der Vorderachse verbindbar. Durch Schließen
einer ersten schaltbaren Kupplung und der zweiten schaltbaren Kupplung
können die Vorderachse und die Hinterachse antriebsmäßig
aneinander gekoppelt werden. Auch die Antriebsanordnung der
EP 1 234 706 B1 ermöglicht
nicht eine Betriebsweise, bei der nach dem Öffnen der zweiten
schaltbaren Kupplung zwischen dem zweiten Hydromotor und der Vorderachse
die Vorderachse antriebsmäßig mit der Hinterachse
verbunden ist und gemeinsam mit dieser von dem ersten Hydromotor
antreibbar ist.
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In
der Regel ist es zweckmäßig, bei Antriebsanordnungen,
wie sie in der
DE 42
09 950 C2 und der
EP
1 234 706 B1 beschrieben sind, einen der beiden Hydromotoren
und/oder dessen Übersetzung derart auszulegen, daß ein
großes Drehmoment übertragbar ist. Derartige Hydromotoren
und/oder Übersetzungen sind in der Regel nicht für
höhere Drehzahlbereiche und damit für höhere
Fahrgeschwindigkeiten ausgelegt. Insbesondere bei höheren
Fahrgeschwindigkeiten, bei denen niedrigere Drehmomente erforderlich
sind, treten erhebliche Reibungs- und Leckageverluste auf, wenn
sämtliche Hydromotoren weiterhin mit der Vorderachse und
der Hinterachse und ggf. weiteren antreibbaren Fahrzeugachsen des
Fahrzeuges verbunden sind.
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Demgemäß liegt
die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Antrieb für
Fahrzeuge mit mindestens zwei antreibbaren Fahrzeugachsen bereitzustellen,
bei dem ein Antrieb von zwei oder mehr Achsen mit zueinander variabler Übersetzung
in einem sehr großen Drehzahl- und Drehmomentbereich ermöglicht
wird und der zusätzlich die Option bietet, im gesamten
Fahrgeschwindigkeitsbereich bei extrem ungleicher Achslastverteilung
den Antrieb aller Fahrzeugachsen auf möglichst energiesparende Weise
zu gewährleisten.
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Die
Aufgabe wird durch eine Antriebsanordnung gemäß Anspruch
1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird eine Antriebsanordnung für
Fahrzeuge mit mindestens zwei antreibbaren Fahrzeugachsen bereitgestellt. Die
Antriebsanordnung weist mindestens einen ersten Motor, der antriebsmäßig
mit einer ersten Fahrzeugachse verbunden ist, und einen zweiten
Motor, der antriebsmäßig mit einer zweiten Fahrzeugachse verbunden
ist, auf. Die antriebsmäßige Verbindung der beiden
Motoren mit den jeweiligen Fahrzeugachsen ist dabei derart ausgebildet,
daß mindestens einer der Motoren von der antriebsmäßigen
Verbindung mit der zugehörigen Fahrzeugachse trennbar ist,
und daß unabhängig davon, ob dieser "trennbare Motor"
mit der zugehörigen Fahrzeugachse antriebsmäßig
verbunden oder von dieser antriebsmäßig getrennt
ist, eine antriebsmäßige Verbindung zwischen der
ersten und der zweiten Fahrzeugachse wahlweise herstellbar und trennbar
ist. Die erfindungsgemäße Antriebsanordnung ist
insbesondere für Nutzfahrzeuge und landwirtschaftliche
Schlepper, wie beispielsweise einen Ackerschlepper, geeignet.
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Der
mindestens eine Motor, der von der antriebsmäßigen
Verbindung mit der zugehörigen Fahrzeugachse trennbar ist,
wird in der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen
als "trennbarer Motor" bezeichnet. Gegebenenfalls können
sowohl der erste Motor als auch der zweite Motor als trennbare Moto ren
ausgebildet sein. Ferner kann die erfindungsgemäße
Antriebsanordnung auch bei Fahrzeugen mit mehr als zwei antreibbaren
Fahrzeugachsen eingesetzt werden. In diesem Fall kann beispielsweise
vorgesehen sein, daß jeder Fahrzeugachse ein entsprechender
Motor zugeordnet ist und mindestens einer der Motoren ein trennbarer
Motor ist. Dies bedeutet, daß dieser trennbare Motor von
der antriebsmäßigen Verbindung mit der zugehörigen
Fahrzeugachse trennbar ist und unabhängig davon, ob der
trennbare Motor mit der zugehörigen Fahrzeugachse antriebsmäßig
verbunden oder von dieser antriebsmäßig getrennt
ist, eine antriebsmäßige Verbindung zwischen der
zu diesem trennbaren Motor zugehörigen Fahrzeugachse und
mindestens einer weiteren antreibbaren Fahrzeugachse wahlweise herstellbar
und trennbar ist. Ferner besteht die Möglichkeit, daß bei
Fahrzeugen, die mehr als zwei antreibbare Fahrzeugachsen aufweisen,
zwei oder mehr Fahrzeugachsen, vorzugsweise eine Doppelachse, mit
einem gemeinsamen Motor antriebsmäßig verbunden
sind und jeweils mit gleichem Drehzahl- und Drehmomentverhältnis
angetrieben werden.
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Unter
"antriebsmäßiger Verbindung" wird verstanden,
daß zwischen den jeweils antriebsmäßig verbundenen
Antriebselementen Drehmoment und Drehzahl übertragbar ist.
Es ist hierbei jedoch nicht erforderlich, daß die jeweils
antriebsmäßig verbundenen Antriebselemente direkt
miteinander verbunden sind. Vielmehr können weitere Bauteile,
wie beispielsweise eine Kupplung, ein Getriebe, etc. dazwischengeschaltet
sein, durch welche das Drehmoment und die Drehzahl übertragbar
sind. Gegebenenfalls kann durch solche dazwischengeschalteten Bauelemente
die Drehzahl und das Drehmoment verändert werden, wie dies
beispielsweise bei einem Getriebe der Fall ist. Auch können
solche dazwischengeschalteten Bauelemente dazu dienen, die antriebsmä ßige
Verbindung wahlweise zu unterbrechen, wie dies bei einer Kupplung
der Fall ist.
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Die
erfindungsgemäße Antriebsanordnung betrifft lediglich
die Verteilung der Antriebsleistung auf die erste und zweite Fahrzeugachse
(und ggf. auf weitere Fahrzeugachsen) durch den ersten und den zweiten
Motor. Selbstverständlich können an der ersten
und zweiten Fahrzeugachse (und ggf. an den weiteren Fahrzeugachsen)
weitere Antriebselemente vorgesehen sein, die beispielsweise die
Verteilung der erhaltenen Antriebsleistung auf die beiden Räder der
jeweiligen Fahrzeugachse regeln. Beispielsweise können
die erste und/oder die zweite Fahrzeugachse einen Antrieb zum Antreiben
von zugehörigen Rädern der Fahrzeugachse aufweisen,
wobei die Räder der Fahrzeugachse mittelbar von dem zugehörigen Motor über
den Antrieb angetrieben werden. Derartige Antriebe der ersten und/oder
der zweiten Fahrzeugachse können beispielsweise ein an
der Radnabe angeordneter Planetenendantrieb und/oder ein Differenzial,
das als Ausgleichsgetriebe zwischen den jeweiligen Rädern
einer Fahrzeugachse dient, aufweisen. Die Vorsehung solcher zusätzlichen
Antriebselemente an den jeweiligen Fahrzeugachsen ist jedoch nicht
für die erfindungsgemäße Verteilung der Antriebsleistung
auf die erste und zweite Fahrzeugachse (und ggf. auf weitere Fahrzeugachsen) entscheidend.
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Vorzugsweise
sind die beiden Motoren Teil eines stufenlos verstellbaren Getriebes.
Hierfür ist nicht zwangsweise erforderlich, dass die beiden
Motoren selbst verstellbar sind. Beispielsweise können die
beiden Motoren als nicht verstellbare Hydromotoren ausgebildet sein
und von einer verstellbaren Hydropumpe angetrieben werden. Alternativ
oder zusätzlich kann jedoch auch mindestens einer der Motoren
selbst verstellbar sein. Beispielsweise können die beiden
Motoren als regelbare Elektromotoren ausgebildet sein und damit
ein stufenlos verstellbares Getriebe bilden.
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Die
erfindungsgemäße Antriebsanordnung ermöglicht
einerseits, daß die Fahrzeugachsen mit zueinander variabler Übersetzung
angetrieben werden. Durch Sensoren und eine entsprechend eingerichtete
Steuerung kann die Antriebsanordnung insbesondere derart angesteuert
werden, daß an den Rädern der Vorderachse und
an den Rädern der Hinterachse jeweils ein gleicher Schlupf
auftritt.
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Beim
Durchfahren von engen Kurven ist der Kurvenradius der Vorderräder
erheblich größer als der Kurvenradius der Hinterräder,
so daß sich bei einer antriebsmäßigen
Verbindung zwischen der Vorderachse und der Hinterachse des Fahrzeuges
Verspannungen in der Antriebsanordnung ergeben würden.
In der Betriebsweise der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung,
bei der die antriebsmäßige Verbindung zwischen
der ersten und der zweiten Fahrzeugachse getrennt ist, können
die Vorderräder und die Hinterräder des Fahrzeuges
mit unterschiedlicher Übersetzung angetrieben werden, so
dass Verspannungen im Antriebsstrang vermieden werden. Ferner können
durch die Vorsehung einer unterschiedlichen Übersetzung
unterschiedliche Durchmesseränderungen der Vorderreifen
und der Hinterreifen des Fahrzeuges, die beispielsweise aufgrund
von unterschiedlichen Verschleißzuständen oder
Belastungen auftreten, ausgeglichen werden, so dass hierdurch bedingte
Verspannungen im Antriebsstrang vermieden werden.
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Dadurch,
dass mindestens einer der Motoren ein trennbarer Motor ist, können
bei höheren Fahrgeschwindigkeiten ein oder mehrere Motoren vom
Antrieb getrennt werden, so daß dadurch die Reibungsverluste,
und im Fall von Hydromotoren die Lecka geverluste, vermindert werden.
Da unabhängig davon, ob der trennbare Motor mit der zugehörigen Fahrzeugachse
antriebsmäßig verbunden oder von dieser antriebsmäßig
getrennt ist, eine antriebsmäßige Verbindung zwischen
der ersten und der zweiten Fahrzeugachse wahlweise herstellbar und
trennbar ist, kann im gesamten Fahrgeschwindigkeitsbereich bei extrem
ungleicher Achslastverteilung der Antrieb aller Achsen durch Herstellen
der antriebsmäßigen Verbindung zwischen der ersten
und der zweiten Fahrzeugachse gewährleistet werden. Hat
das Fahrzeug den Geländeabschnitt, in dem eine extrem ungleiche
Achslastverteilung auftritt, passiert, so kann gegebenenfalls die
antriebsmäßige Verbindung zwischen der ersten
und der zweiten Fahrzeugachse getrennt werden und das Fahrzeug kann
kraftstoffsparend ausschließlich über eine Fahrzeugachse,
beispielsweise die Hinterachse, von dem zugehörigen Motor
angetrieben werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung erfolgt die
antriebsmäßige Verbindung und Trennung des trennbaren
Motors von der zugehörigen Fahrzeugachse durch eine erste
schaltbare Kupplung. Vorzugsweise ist die erste schaltbare Kupplung
als mechanische Reibungskupplung ausgebildet. Durch Vorsehung der
ersten schaltbaren Kupplung kann die antriebsmäßige
Verbindung und Trennung des trennbaren Motors auf einfache Weise
bereitgestellt werden. Ferner kann eine derartige Kupplung durch
eine Steuerung angesteuert werden, so daß der Vorgang der
antriebsmäßigen Verbindung und der antriebsmäßigen
Trennung automatisiert erfolgen kann. Sind mehrere trennbare Motoren
vorgesehen, so kann dementsprechend für jeden trennbaren
Motor eine separate schaltbare Kupplung vorgesehen werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist der
trennbare Motor eine von diesem angetriebene Abtriebswelle auf,
wobei durch die erste schaltbare Kupplung eine antriebsmäßige
Verbindung zwischen dem trennbaren Motor und der zugehörigen
Abtriebswelle wahlweise herstellbar und trennbar ist. Durch die
Anordnung der ersten schaltbaren Kupplung in unmittelbarer Nähe zu
dem zugehörigen trennbaren Motor kann die erfindungsgemäße
Funktionalität, daß unabhängig davon,
ob der trennbare Motor mit der zugehörigen Fahrzeugachse
antriebsmäßig verbunden oder von dieser antriebsmäßig
getrennt ist, eine antriebsmäßige Verbindung zwischen
der ersten und der zweiten Fahrzeugachse wahlweise herstellbar und
trennbar ist, auf besonders einfache und platzsparende Weise realisiert
werden.
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Vorzugsweise
erfolgt die antriebsmäßige Verbindung und Trennung
der ersten und der zweiten Fahrzeugachse durch eine zweite schaltbare
Kupplung. Der Einsatz einer schaltbaren Kupplung bietet die gleichen
Vorteile, wie sie oberhalb in Bezug auf die erste schaltbare Kupplung
erläutert wurden. Vorzugsweise ist auch die zweite schaltbare
Kupplung wiederum als mechanische Reibungskupplung ausgebildet.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die zweite
schaltbare Kupplung in ihrer Drehmomentübertragungsfähigkeit einstellbar.
Vorzugsweise ist die zweite schaltbare Kupplung eine Rutschkupplung
in Form einer mechanischen Reibungskupplung. Eine Rutschkupplung verbindet
hierbei zwei Wellen kraftschlüssig, bis ein Grenzwert für
das übertragene Drehmoment erreicht wird. Liegt ein höheres
Drehmoment an der Rutschkupplung an, so rutscht die Kupplung durch
und überträgt das maximale übertragbare
Drehmoment, das dem Grenzwert entspricht. Durch die Einstellbarkeit der
Drehmo mentübertragungsfähigkeit kann dieser Grenzwert
eingestellt und damit das von der Kupplung übertragbare
Drehmoment variiert werden.
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Ferner
besteht die Möglichkeit, derartige Kupplungen derart durch
eine Steuerung anzusteuern, daß nur ein prozentualer Anteil
des anliegenden Drehmoments übertragen wird. Dadurch wird
die Kupplung ständig als "schleifende Kupplung" betrieben,
da stets nur ein Teil des anliegenden Drehmoments übertragen
wird. Vorzugsweise liegt der übertragene prozentuale Anteil
im Bereich von 5% bis 20%, noch bevorzugter im Bereich von 8% bis
12%, des anliegenden Drehmoments.
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Durch
die Einstellbarkeit der Drehmomentübertragungsfähigkeit
kann bei sehr hohen Zugkraftanforderungen des Fahrzeugs mittels
schleifender Kupplung Drehmoment vom Antrieb einer schneller laufenden
Fahrzeugachse auf den Antrieb einer anderen Fahrzeugachse übertragen
werden. Dadurch kann an der anderen, sich langsamer drehenden Fahrzeugachse
ein höheres Drehmoment erzielt werden. Da jedoch nur ein
Teil des anliegenden Drehmoments und/oder ein auf einen Grenzwert
begrenztes Drehmoment übertragen wird, liegt beim Durchfahren
enger Kurven eine variable Übersetzung zwischen den Fahrzeugachsen
vor, so daß Verspannungen im Antriebsstrang vermieden werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Antriebsanordnung
eine Steuerung zur Ansteuerung der zweiten schaltbaren Kupplung
auf, wobei die Steuerung an mindestens einen Sensor gekoppelt ist
und die zweite schaltbare Kupplung in Abhängigkeit von
den Werten, die von dem mindestens einen Sensor erfaßt
werden, ansteuert. Vorzugsweise ist die Steuerung dabei an einen Schlupfsensor,
einen Sensor zur Erfassung eines Lenkwinkels einer lenkbaren Fahrzeugachse,
ei nen Sensor zum Erfassen eines Gesamtdrehmoments der Antriebsanordnung
und damit des Fahrzeuges, einen Sensor zum Erfassen der Fahrgeschwindigkeit des
Fahrzeuges und/oder einen Sensor zum Erfassen der Drehzahl der Räder
und/oder der Fahrzeugachsen gekoppelt und führt die Steuerung
entsprechend der von diesem/diesen Sensor(en) erfaßten
Werten aus. Dadurch kann gezielt Drehmoment von einer sich schneller
drehenden Fahrzeugachse auf eine sich langsamer drehende Fahrzeugachse, an
welcher eine erhöhte Zugkraft benötigt wird, übertragen
werden. Dadurch kann an einer bestimmten Fahrzeugachse ein höheres
Drehmoment, als es allein durch den Motor, der dieser Fahrzeugachse
zugeordnet ist, bereitgestellt werden kann, erzielt werden. Ferner
kann das durch die zweite schaltbare Kupplung übertragene
Drehmoment derart eingestellt werden, dass weiterhin eine variable Übersetzung
zwischen den Fahrzeugachsen vorliegt und damit beim Durchfahren
enger Kurven Verspannungen im Antriebsstrang vermieden werden. Vorzugsweise wird
beispielsweise bei zunehmendem Lenkwinkel einer lenkbaren Fahrzeugachse
das von der zweiten schaltbaren Kupplung übertragene Drehmoment
verringert. Ferner ist eine Steuerung vorteilhaft, bei der das durch
die zweite schaltbare Kupplung übertragene Drehmoment mit
zunehmender Fahrgeschwindigkeit verringert wird. Umgekehrt ist es
bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten und/oder bei kleinen Lenkwinkeln
für einen effektiven Antrieb des Fahrzeuges vorteilhaft,
wenn das durch die zweite schaltbare Kupplung übertragene
Drehmoment durch die Steuerung auf einen höheren Wert eingestellt
wird. Zusätzlich ist es sinnvoll, die Steuerung der zweiten schaltbaren
Kupplung in Abhängigkeit von dem Drehzahlverhältnis
der Räder der jeweiligen Fahrzeugachsen und/oder der Fahrzeugachsen
selbst durchzuführen. Wird beispielsweise ein Drehzahlverhältnis
zwischen Vorderachse und Hinterachse des Fahrzeuges über-
oder unterschritten, so bedeutet dies, daß sich eine Fahrzeugachse
erheblich schneller dreht und damit ein erheblich größerer
Schlupf auftritt als an der anderen Fahrzeugachse. Wird in diesem
Fall durch die Steuerung das von der zweiten schaltbaren Kupplung übertragene
Drehmoment erhöht, so kann ein Drehmoment von der sich
schneller drehenden Fahrzeugachse auf die sich langsamer drehende
Fahrzeugachse übertragen werden, so daß dadurch
das Durchdrehen der Räder einer Achse vermieden und ein
effektiver Antrieb bereitgestellt wird. Auf ähnliche Weise
können durch Schlupfsensoren, die an den Rädern
oder an den Fahrzeugachsen selbst angeordnet sind, Fahrzeugachsen
mit hohem Schlupf und damit mit höherer Drehzahl festgestellt
und durch entsprechendes Schließen der zweiten schaltbaren
Kupplung Drehmoment von diesen Fahrzeugachsen auf Fahrzeugachsen
mit kleinem Schlupf bzw. mit langsamerer Drehzahl übertragen werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die zweite schaltbare
Kupplung in eine geschlossene Stellung vorgespannt. Vorzugsweise erfolgt
die Vorspannung durch eine Feder. Dadurch sind die antreibbaren
Fahrzeugachsen in Situationen wie Notbetrieb oder Stillstand des
Fahrzeuges starr gekoppelt. Insbesondere kann eine Feststellbremse in
diesen Situationen auf alle Räder wirken.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung ist zumindest der trennbare Motor ein
verstellbarer Motor. Dies bedeutet, daß die Drehzahl und
das Drehmoment dieses Motors verstellbar sind. Dadurch kann beispielsweise
die von diesem Motor übertragene Antriebsleistung mit zunehmender
Fahrgeschwindigkeit reduziert werden und anschließend kann
der Motor von dem Antriebsstrang getrennt werden.
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Um
den zur Verfügung stehenden Bauraum eines Fahrzeuges vorteilhaft
nutzen zu können, ist vorteilhaft, wenn die erste und/oder
die zweite schaltbare Kupplung koaxial zu einer Achs-antriebswelle einer
Fahrzeugachse, insbesondere zu einer Vorderachsantriebswelle, angeordnet
ist/sind. Dadurch wird vermieden, daß viele Bauteile in
Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnet werden
müssen.
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Um
das von den Motoren abgegebene Drehmoment mit möglichst
geringen Reibungsverlusten an die Fahrzeugachsen oder an deren Antriebe
weiterzugeben, ist der erste Motor koaxial zu einer Achsantriebswelle
der ersten Fahrzeugachse, die mit dem ersten Motor antriebsmäßig
verbunden ist, angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann
vorgesehen sein, dass der zweite Motor koaxial zu einer Achsantriebswelle
der zweiten Fahrzeugachse, die mit dem zweiten Motor antriebsmäßig
verbunden ist, angeordnet ist. Dadurch wird die Anzahl der erforderlichen
Getriebeteile zwischen dem jeweiligen Motor und der zugehörigen
Fahrzeugachse reduziert, so dass die auftretenden Reibungsverluste
niedrig gehalten werden. Dabei ist zu berücksichtigen,
daß die Getriebeteile, die zur Übertragung von
Drehmoment zwischen den antreibbaren Fahrzeugachsen dienen, nur
dann Drehmoment übertragen, wenn eine antriebsmäßige Verbindung
zwischen den jeweiligen Fahrzeugachsen (beispielsweise über
die zweite schaltbare Kupplung) hergestellt ist. Nur in diesem Fall
treten an diesen Getriebeteilen Reibungsverluste auf.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist eine
Steuerung vorgesehen, die den Motor, der mit einer lenkbaren Fahrzeugachse
verbunden ist und/oder die zweite schaltbare Kupplung derart ansteuert,
daß ein Zugkraftanteil, der dieser lenkbaren Fahrzeugachse
zugeordnet ist, so bemessen ist, daß er bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten über
dem auf dieser lenkbaren Fahrzeugachse lastenden Anteil des Fahrzeuggewichts liegt.
Als niedrige Fahrgeschwindigkeit wird hier insbesondere ein Geschwindigkeitsbereich
von 0 bis 15 km/h verstanden. Vorzugsweise ist die lenkbare Fahrzeugachse
die Vorderachse eines Fahrzeuges. Durch eine derartige Steuerung
des Zugkraftanteiles wird erreicht, daß insbesondere bei
enger Kurvenfahrt der Schlupf an den Rädern der Vorderachse (bzw.
an der lenkbaren Fahrzeugachse) etwas höher als an den
Rädern der Hinterachse (bzw. der nicht lenkbaren Fahrzeugachse)
ist. Dies führt zu besonders kleinen Wenderadien des Fahrzeuges.
Insbesondere im Falle einer lenkbaren Vorderachse wird das Fahrzeug
durch den auftretenden Schlupf nach innen in die Kurve gezogen.
Ist die zweite schaltbare Kupplung vollständig geöffnet,
so muß die Steuerung lediglich den Motor, der mit der lenkbaren
Fahrzeugachse antriebsmäßig verbunden ist, entsprechend
ansteuern. Ist zusätzlich die zweite schaltbare Kupplung,
die in ihrer Drehmomentübertragungsfähigkeit einstellbar
ist, geschlossen bzw. schleifend geschlossen, so sollte durch die
Steuerung auch das von der zweiten schaltbaren Kupplung übertragene Drehmoment
entsprechend eingestellt werden. Insbesondere sollte die zweite
schaltbare Kupplung derart angesteuert werden, daß diese
in der Betriebsweise einer schleifenden Kupplung betrieben wird und
Drehmoment vom Antrieb der Vorderachse an den Antrieb der Hinterachse überträgt,
ohne daß die Betriebsweise unabhängiger Drehzahl
zwischen Vorderachse und Hinterachse verlassen werden muß. Dabei
wird das übertragene Drehmoment der zweiten schaltbaren
Kupplung idealerweise derart eingestellt, daß auf die nicht
lenkbare Fahrzeugachse(n), insbesondere auf die Hinterachse, von
der eingelenkten Fahrzeugachse ausreichend Drehmoment übertragen
wird und ein Durchdrehen der Räder der Vorderachse vermieden
wird.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung sind der erste und der zweite Motor
jeweils Hydromotoren, die von einer gemeinsamen verstellbaren Hydropumpe
angetrieben werden. Die Hydromotoren und die Hydropumpe bilden dabei
ein stufenlos verstellbares Getriebe. Wie anhand der nachfolgenden Beschreibung
deutlich wird, kann ein derartiges stufenlos verstellbares Getriebe
auch durch andere Motoren, wie beispielsweise durch Elektromotoren
gebildet werden.
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Vorzugsweise
wird die verstellbare Hydropumpe von einem Verbrennungsmotor und/oder
einem Elektromotor (bei einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug)
angetrieben. Als Antriebsquelle für die Hydropumpe kann
insbesondere ausschließlich ein Verbrennungsmotor, ausschließlich
ein Elektromotor, oder ein Verbrennungsmotor und ein Elektromotor
in Kombination dienen. Die Verstellung der Hydropumpe erfolgt in
Abhängigkeit von der Leistungsanforderung, die der Fahrer
durch entsprechende Verstellung des Gaspedals und/oder eines Fahrgeschwindigkeitshebels
vorgibt.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen
der Antriebsquelle, d. h. zwischen dem Verbrennungsmotor und/oder
dem Elektromotor, und der Hydropumpe ein Leistungsverzweigungsgetriebe
angeordnet ist und daß ein Teil der Antriebsleistung direkt
auf mindestens eine angetriebene Fahrzeugachse, vorzugsweise die
Hinterachse, mechanisch übertragen wird. Vorzugsweise ist
das Leistungsverzweigungsgetriebe als Umlaufrädergetriebe
bzw. als Planetengetriebe ausgebildet. Ferner kann vorgesehen sein,
daß direkt von der Abtriebswelle des Verbrennungsmotors und/oder
des Elektromotors Antriebsleistung für einen Zapfwellenantrieb
des Fahrzeuges abgezweigt wird. Selbstverständlich kann
jedoch alternativ auch die gesamte von dem Verbrennungsmotor und/oder dem
Elektromotor abgegebene Antriebsleistung direkt auf die Hydropumpe übertragen
werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der trennbare Hydromotor
im Hubvolumen zwischen einem Maximalwert und Null verstellbar. Bei
Nullhub wird kein Drehmoment mehr auf die Abtriebswelle des trennbaren
Hydromotors übertragen. Dadurch kann bei Nullhub die Trennung
des trennbaren Hydromotors durch die erste schaltbare Kupplung besonders
einfach drehmoment- und ruckfrei geöffnet und geschlossen
werden. Nach Öffnen der ersten schaltbaren Kupplung kommt
der Hydromotor selbsttätig zum Stillstand. Zusätzlich
kann vorgesehen sein, daß der trennbare Hydromotor mittels einer
Haltevorrichtung, z. B. einer Bremse, festgehalten oder mittels
eines Ventils von dessen Druckversorgung getrennt wird.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Steuerung vorgesehen,
die den trennbaren Hydromotor derart ansteuert, daß dessen Hubvolumen
mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit reduziert wird. Vorzugsweise
ist der trennbare Hydromotor dabei mit einer lenkbaren Fahrzeugachse,
insbesondere mit einer lenkbaren Vorderachse, antriebsmäßig
verbunden. Dementsprechend ist bei niedriger Fahrgeschwindigkeit
das Hubvolumen des trennbaren Hydromotors nahe dem Maximalwert eingestellt,
so daß die Räder der Vorderachse einen vergleichsweise
hohen Zugkraftanteil übertragen und damit enge Kurvenfahrten
ermöglichen. Mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit hingegen
wird das Hubvolumen des Hydromotors verringert, so daß dementsprechend
der Zugkraftanteil der Vorderachse abnimmt. Bei Nullhub und/oder
geöffneter erster Kupplung ist der Zugkraftanteil der Vorderachse
Null, so daß der bei hohen Fahrgeschwindigkeiten oft erwünschte
reine Hinterradantrieb vorliegt.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist der trennbare
Hydromotor über eine Zahnradstufe mit großer Übersetzung
mit der zugehörigen Fahrzeugachse verbunden. Alternativ
oder zusätzlich kann vorgesehen sein, daß der trennbare
Hydromotor mit einem größeren Hubvolumen als die
anderen Hydromotoren bzw. der andere Hydromotor der Antriebsanordnung
ausgestattet ist. Dadurch kann bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten eine
hohe Zugkraft an den Rädern der zugehörigen Fahrzeugachse,
vorzugsweise der Vorderachse, erzeugt werden.
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Vorzugsweise
ist eine Steuerung vorgesehen, durch welche die erste schaltbare
Kupplung derart angesteuert wird, daß die antriebsmäßige
Verbindung des trennbaren Hydromotors von der zugehörigen
Fahrzeugachse vor Erreichen einer maximal zulässigen Drehzahl
des trennbaren Hydromotors getrennt wird. Dadurch werden erhebliche
Reibungs- und Leckageverluste, die von dem Hydromotor in hohem Drehzahlbereich
verursacht werden, vermieden. Vorzugsweise erfolgt die Steuerung
der Trennung des Hydromotors in Kombination mit der oberhalb erläuterten
kontinuierlichen Reduzierung des Hubvolumens dieses trennbaren Hydromotors
mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist eine
Steuerung vorgesehen, welche die erste schaltbare Kupplung derart
ansteuert, daß sie bei Überschreiten eines ersten Grenzwertes
der Fahrzeuggeschwindigkeit den trennbaren Hydromotor von der zugehörigen
Fahrzeugachse trennt, und daß sie bei Unterschreiten eines
zweiten Grenzwertes der Fahrzeuggeschwindigkeit den trennbaren Hydromotor
mit der zugehörigen Fahrzeugachse antriebsmäßig
verbindet, wobei der erste Grenzwert höher als der zweite
Grenzwert liegt. Dies bedeutet, daß bei ständig
wechselnden Fahrzeuggeschwindigkeiten im Bereich zwischen dem zweiten
und dem ersten Grenzwert der trennbare Hydromotor nicht ständig
antriebsmäßig verbunden und getrennt wird. Dadurch
wird ein unnötiges, kurzzeitiges Trennen und Verbinden
des trennbaren Hydromotors, was zu einer stärkeren Beanspruchung
des trennbaren Hydromotors und einem erhöhten Kraftstoffverbrauch
führen würde, vermieden.
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Wie
oberhalb erläutert wird, können anstelle von Hydromotoren
auch andere Motoren, wie beispielsweise Elektromotoren eingesetzt
werden. Die Steuerungen und Betriebsweisen, die oberhalb als Weiterbildungen
bezüglich der Hydromotoren erläutert wurden, können
in entsprechender Weise durch eine entsprechende Ansteuerung und/oder
Ausbildung der Elektromotoren realisiert werden.
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Weitere
Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben
sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand
der beigefügten Zeichnungen. Von den Figuren zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Antriebs, wie er aus dem Stand der
Technik bekannt ist;
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2 eine
schematische Darstellung eines abgewandelten Antriebs, wie er aus
dem Stand der Technik bekannt ist;
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3 eine
schematische Darstellung eines Antriebs gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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4 eine
schematische Darstellung eines Antriebs gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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5 eine
schematische Darstellung eines Antriebs gemäß einer
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Bei
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden für gleiche Bauteile
die gleichen Bezugszahlen, wie sie bei der in 1 gezeigten
Antriebsanordnung verwendet wurden, verwendet. Auch in Bezug auf
die Beschreibung der übereinstimmenden Bauteile wird auf
die Beschreibung der 1 verwiesen. Im Folgenden wird
vorwiegend auf die Unterschiede der erfindungsgemäßen
Antriebsanordnung gegenüber der in 1 dargestellten
herkömmlichen Antriebsanordnung eingegangen.
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Bei
dem in 3 dargestellten Antrieb 50 ist zusätzlich
zu der schaltbaren Kupplung 20 (im folgenden: zweite schaltbare
Kupplung 20) eine weitere schaltbare Kupplung 22 (im
folgenden: erste schaltbare Kupplung) an der Abtriebswelle 14 des
Hydromotors 12 vorgesehen. Der Hydromotor 12 ist
dementsprechend als trennbarer Hydromotor ausgebildet. Wie anhand
der 3 ersichtlich ist, kann dabei die erste schaltbare
Kupplung 22 unabhängig von der Stellung der zweiten
schaltbaren Kupplung 20 geöffnet und geschlossen
werden. Dementsprechend ist unabhängig davon, ob der trennbare
Hydromotor 12 über die erste schaltbare Kupplung 22 mit
der zugehörigen Fahrzeugachse (hier: Vorderachse V) antriebsmäßig
verbunden oder von dieser antriebsmäßig getrennt
ist, über die zweite schaltbare Kupplung 20 eine
antriebsmäßige Verbindung zwischen der Vorderachse
V und der Hinterachse H wahlweise herstellbar und trennbar.
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Dadurch
ergeben sich die nachfolgenden Betriebsweisen:
Sind sowohl
die erste schaltbare Kupplung 22 als auch die zweite schaltbare
Kupplung 20 geschlossen, so sind die Vorderachse V und
die Hinterachse H antriebsmäßig miteinander verbunden.
Die Fahrzeugachsen V und H werden dabei gemeinsam von den beiden
Hydromotoren 11 und 12 sowie von dem an dem Umlaufrädergetriebe 4 abgezweigten
mechanischen Teil der Antriebsleistung der Brennkraftmaschine 1 angetrieben.
Wie oberhalb erläutert wird, können in dieser
Betriebsweise sehr hohe Drehmomente an den jeweiligen Fahrzeugachsen,
an denen ein erhöhter Zugkraftbedarf besteht, erzeugt werden. Wie
oberhalb erläutert wird, besteht ferner die Möglichkeit,
die zweite Kupplung 20 als "schleifende Kupplung" zu betreiben,
so daß das Drehzahlverhältnis zwischen Vorderachse
und Hinterachse nicht auf einen bestimmten Wert festgelegt ist und
nur ein begrenztes Drehmoment zwischen Vorderachse V und Hinterachse
H übertragbar ist.
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In
einer zweiten Betriebsweise ist die zweite schaltbare Kupplung 20 geöffnet,
während die erste schaltbare Kupplung 22 geschlossen
ist. Dementsprechend wird die Hinterachse durch den Hydromotor 11 und
durch den an dem Umlaufrädergetriebe 4 abgezweigten
Teil der Antriebsleistung der Brennkraftmaschine 1 angetrieben.
Die Vorderachse V wird ausschließlich von dem Hydromotor 12 angetrieben. An
der Vorderachse V und an der Hinterachse H können dementsprechend
unterschiedliche Drehmomente und unterschiedliche Drehzahlen eingestellt werden.
Diese Betriebsweise ist insbesondere bei Kurvenfahrten mit Allradantrieb
vorteilhaft.
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Eine
dritte Betriebsweise ergibt sich, indem die erste schaltbare Kupplung 22 geöffnet
und die zweite schaltbare Kupplung 20 geschlossen wird. Dementsprechend
ist der Hydromotor 12 von dem Antriebsstrang getrennt.
Die Vorderachse V und die Hinter achse H sind über die zweite
schaltbare Kupplung 20 antriebsmäßig
verbunden. Wie oberhalb erläutert wird, kann auch bei dieser
Betriebsweise die zweite schaltbare Kupplung 20 als "schleifende Kupplung"
betrieben werden. Diese Betriebsweise bietet sich insbesondere bei
mittleren Fahrgeschwindigkeiten an, wenn eine ungleiche Achslastverteilung zwischen
den Fahrzeugachsen vorliegt oder eine ungünstige Fahrbahnbeschaffenheit
(wie z. B. Schneedecke) den Antrieb aller Räder erfordert.
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Eine
vierte Betriebsweise ergibt sich, wenn sowohl die erste schaltbare
Kupplung 22 als auch die zweite schaltbare Kupplung 20 geöffnet
sind. In dieser Betriebsweise wird ausschließlich die Hinterachse
H durch den Hydromotor 11 und durch den an dem Umlaufgetriebe 4 abgezweigten
Anteil der Antriebsleistung der Brennkraftmaschine 1 angetrieben.
Es liegt also ein reiner Hinterradantrieb vor, der vor allem bei
hohen Fahrgeschwindigkeiten wünschenswert ist. Selbst bei
hohen Fahrgeschwindigkeiten besteht bei der vorliegenden Erfindung
die Möglichkeit, durch Schließen der zweiten schaltbaren
Kupplung 20 die Vorderachse V und die Hinterachse H antriebsmäßig zu
koppeln und Drehmoment von der einen Achse auf die andere Achse
zu übertragen. Ferner besteht wiederum die Möglichkeit,
die Kupplung 20 lediglich als "schleifende Kupplung" zu
betreiben.
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In 4 ist
eine zweite Ausführungsform eines Antriebs 60 dargestellt.
Im folgenden wird lediglich auf die Unterschiede gegenüber
der in 3 dargestellten Ausführungsform eingegangen.
Bei dem Antrieb 60 ist kein Leistungsverzweigungsgetriebe, wie
es in 3 durch das Umlaufrädergetriebe 4 gebildet
wird, vorgesehen. Vielmehr wird die gesamte Antriebsleistung der
Eingangswelle 3 über eine Zahnradstufe 8', 9' auf
die Hydropumpe 10 übertragen. Die verstellbare
Hydropumpe 10 treibt wiederum über (nicht dargestellte)
Hydraulikleitungen die zwei parallel geschalteten Hydraulikmotoren 11, 12 an.
Der Hydraulikmotor 11 ist dabei ständig über
die Zahnradstufe 15, 16 antriebsmäßig
mit der Hinterachse H verbunden. Im Gegensatz zu der in 3 dargestellten
Ausführungsform wird der Hinterachse H nicht zusätzlich
ein direkt von der Eingangswelle 3 abgezweigter Anteil
der Antriebsleistung der Brennkraftmaschine 1 zugeführt.
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Die
Anordnung der Hydromotoren 11, 12 und der schaltbaren
Kupplungen 20, 22 entspricht im übrigen
der Anordnung, wie sie in 3 dargestellt
ist. Dementsprechend ergeben sich auch die gleichen Schaltzustände,
wie sie oberhalb unter Bezugnahme auf 3 erläutert
wurden. Ein Unterschied besteht lediglich dahingehend, daß die
Hinterachse H in keinem der Schaltzustände durch Antriebsleistung,
die direkt von der Eingangswelle 3 abgezweigt wird, angetrieben
wird.
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In 5 ist
ein Antrieb 70 mit einer Antriebsanordnung gemäß einer
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Im Folgenden wird lediglich auf die Unterschiede gegenüber
der in 3 dargestellten Ausführungsform eingegangen. Wie
bei dem in 3 gezeigten Antrieb 50 ist
der Hydromotor 11 über die zweite schaltbare Kupplung 20 und
den Zahnradsatz 18, 19 antriebsmäßig
mit dem Antriebsstrang 17 der Vorderachse V verbindbar.
Im Unterschied zu der in 3 dargestellten Ausführungsform
ist der trennbare Hydromotor 12 über die erste
schaltbare Kupplung 22 antriebsmäßig
nicht mit dem Zahnradsatz 18, 19 sondern mit einem
separat ausgebildeten Zahnradsatz 23, 24 verbunden.
Die Zahnradstufe 23, 24 weist dabei eine große Übersetzung
auf, so daß ein hohes Drehmoment von dem Hydromotor 12 auf
die Vorderachse V übertragbar ist. Wie oberhalb erläutert
wird, kann dadurch insbesondere bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten
durch den trennbaren Hydromo tor 12 ein hohes Drehmoment auf
die Vorderachse V übertragen werden, so daß dadurch
hohe Zugkräfte an der Vorderachse erzeugt werden. Bei höheren
Fahrgeschwindigkeiten wird der trennbare Hydromotor 12 vorzugsweise über
die erste schaltbare Kupplung 22 von dem Antriebsstrang 17 getrennt.
Wie in 5 dargestellt ist, ist die erste trennbare Kupplung 22 wiederum
an der Abtriebswelle 14 des trennbaren Hydromotors 12 angeordnet.
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Im übrigen
entspricht die in 5 dargestellte Antriebsanordnung
der in 3 dargestellten Antriebsanordnung. Insbesondere
sind die in Bezug auf 3 erläuterten vier
verschiedene Schaltzustände möglich.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere
können anstelle der Hydromotoren 11 und 12 auch
andersartige Motoren, wie beispielsweise Elektromotoren eingesetzt
werden. Entsprechend der in 3 dargestellten
Ausführungsform kann die von einer Brennkraftmaschine 1 erzeugte
Antriebsleistung in einem Umlaufrädergetriebe 4 aufgezweigt
werden, wobei von einem Teil der mechanischen Antriebsleistung ein
Generator, der anstelle der Hydropumpe 10 vorgesehen ist,
angetrieben werden kann. Die von dem Generator erzeugte elektrische
Leistung kann dann wiederum an die beiden Elektromotoren, die anstelle
der Hydromotoren 11 und 12 vorgesehen sind, gegeben
werden. Bei einer derartigen Anordnung sind auch Abwandlungen, wie
sie in den 4 und 5 dargestellt
sind, in entsprechender Weise möglich. Erfolgt der Antrieb
des Fahrzeuges ausschließlich elektrisch, können
die mindestens zwei Elektromotoren, die anstelle der Hydromotoren 11 und 12 vorgesehen sind,
auch durch elektrische Leistung, die von einer Batterie, einer Brennstoffzelle,
etc. geliefert wird, versorgt werden.
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In
dem einleitenden Teil der Beschreibung sind verschiedene Steuerungen,
insbesondere zur Steuerung der ersten schaltbaren Kupplung, der zweiten
schaltbaren Kupplung und der beiden Motoren, beschrieben. Diese
können sowohl separat als auch als gemeinsame Steuerung
ausgebildet sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4209950
C2 [0003, 0004, 0007, 0010]
- - EP 1234706 B1 [0009, 0009, 0010]