DE102010033865A1

DE102010033865A1 - Antriebsstrang eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102010033865A1
Application number: DE102010033865A
Authority: DE
Inventors: Todd Howell Ekonen; Johannes Quehenberger
Original assignee: Magna Powertrain of America Inc
Current assignee: Magna Powertrain of America Inc
Priority date: 2009-08-11
Filing date: 2010-08-10
Publication date: 2011-04-28
Also published as: US20130178321A1; US8764599B2; US20110039652A1; US8771128B2; US8388486B2; US20130178323A1

Abstract

Ein Fahrzeugantriebsstrang umfasst eine erste Leistungstrenneinrichtung und einen ersten Antriebspfad zum Übertragen von Drehmoment an einen ersten Satz Räder. Ein zweiter Antriebspfad zum Übertragen von Drehmoment an einen zweiten Satz Räder umfasst einen Differenzialzahnradsatz mit einem Abtrieb, der mit einer zweiten Leistungstrenneinrichtung gekoppelt ist. Ein Hypoidzahnradsatz ist in dem zweiten Antriebspfad in einer Leistungsstrecke zwischen der ersten und zweiten Leistungstrenneinrichtung angeordnet. Die zweite Leistungstrenneinrichtung umfasst eine Kupplung mit einem ersten Satz Kupplungsscheiben, der drehfest mit dem Abtrieb des Differenzialzahnradsatzes befestigt ist. Die Kupplung umfasst ferner einen zweiten Satz Kupplungsscheiben, der drehfest mit einer Welle ist, die zur Übertragung von Drehmoment an eines der Räder des zweiten Satzes Räder ausgebildet ist. Ein Ventil begrenzt eine Strömung von Kühlmittel zu der Kupplung, wenn die zweite Leistungstrenneinrichtung in dem getrennten Modus arbeitet.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Antriebspfad für ein Kraftfahrzeug mit einem System zum Trennen eines Hypoidtellerrads bezüglich einer Rotation mit der Drehzahl des Antriebspfads. Insbesondere umfasst eine Leistungsübertragungseinrichtung, wie etwa eine Nebenabtriebseinheit oder ein Verteilergetriebe, eine Kupplungseinrichtung zum Beenden der Übertragung von Drehmoment von einer Leistungsquelle an das Hypoidtellerrad eines sekundären Antriebspfads, während eine andere Trennungseinrichtung den Leistungsfluss von einem Fahrzeugrad zu dem Hypoidtellerrad an dem sekundären Antriebspfad wahlweise unterbricht.
HINTERGRUND
Typische Nebenabtriebseinheiten übertragen Leistung von einer Transaxle-Baugruppe bei Aufnahme eines Drehmoments von einer Fahrzeugleistungsquelle. Die Nebenabtriebseinheit überträgt Leistung auf eine Kardanwelle durch eine Zahnradanordnung, die typischerweise einen Hypoid-Querachsenzahnradsatz aufweist. Andere Zahnradanordnungen, wie etwa Parallelachsenzahnräder können innerhalb der Nebenabtriebseinheit vorgesehen sein, um eine zusätzliche Drehmomentreduktion vorzusehen.
Nebenabtriebseinheiten sind herkömmlich mit dem Abtriebsdifferenzial der Transaxle-Baugruppe verbunden gewesen. Dementsprechend rotieren zumindest manche der Bauteile der Nebenabtriebseinheit mit der differentiellen Abtriebsdrehzahl der Transaxle-Baugruppe. Leistungsverluste treten durch das Hypoidzahnrad auf, das ein Schmierfluid durchläuft und bewegt. Wirkungsgradverluste aufgrund von Lagervorbelastungs- und Zahnradkämmungsbedingungen treten ebenfalls auf, während die Bauteile der Nebenabtriebseinheit rotiert werden.
Ähnliche Energieverluste treten auf, wenn andere Antriebspfadbauteile rotiert werden. Beispielsweise umfassen viele hintere angetriebene Achsen Hypoidzahnradsätze mit einem Tellerrad, das zumindest teilweise in einem Schmierfluid eingetaucht ist. Bei zumindest manchen Konfigurationen mit permanentem Allradantrieb rotiert der Heckantriebsachsen-Hybridzahnradsatz während aller Betriebsmodi ständig und überträgt ein gewisses Niveau an Drehmoment. Bei anderen Anwendungen rotiert jedes Mal dann, wenn sich das Fahrzeug bewegt, der Hinterachsen-Hypoidzahnradsatz noch immer, aber ohne Übertragung von Drehmoment. Bei anderen Konfigurationen überträgt ein Verteilergetriebe wahlweise Leistung an eine Frontantriebsachse, die mit einem Frontantriebsachsen-Hypoidzahnradsatz ausgestattet ist. Ungeachtet der besonderen Konfiguration wandeln Ölbewegungsverluste und parasitäre Verluste Energie, die an die Räder übertragen werden könnte, in Wärmeenergie um, die von dem Fahrzeug nicht vorteilhaft zurückgewonnen werden kann. Daher kann die Chance bestehen, einen energieeffizienteren Fahrzeugantriebspfad bereitzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Fahrzeugantriebsstrang umfasst einen ersten Antriebspfad, der ausgebildet ist, um Drehmoment an einen ersten Satz Räder zu übertragen, und umfasst eine erste Leistungstrenneinrichtung. Ein zweiter Antriebspfad ist ausgebildet, um Drehmoment auf einen zweiten Satz Räder zu übertragen und umfasst einen Differenzialzahnradsatz mit einem Abtrieb, der mit einer zweiten Leistungstrenneinrichtung gekoppelt ist. Ein Hypoidzahnradsatz ist in dem zweiten Antriebspfad in einer Leistungsstrecke zwischen der ersten und zweiten Leistungstrenneinrichtung angeordnet. Die zweite Leistungstrenneinrichtung umfasst eine aktive Mehrscheibenkupplung mit einem ersten Satz Kupplungsscheiben, der drehfest mit dem Abtrieb des Differenzialzahnradsatzes ist. Die Kupplung umfasst darüber hinaus einen zweiten Satz Kupplungsscheiben, der drehfest mit einer Abtriebswelle ist, die ausgebildet ist, um Drehmoment an eines der Räder des zweiten Satzes Räder zu übertragen. Ein Ventil dient dazu, eine Strömung von Kühlmittel zu der Mehrscheibenkupplung zu begrenzen, wenn die zweite Leistungstrenneinrichtung in dem getrennten Modus arbeitet.
In einer anderen Ausführungsform umfasst ein Fahrzeugantriebsstrang einen ersten Antriebspfad, der ausgebildet ist, um Drehmoment von einer Leistungsquelle an einen ersten Satz Räder zu übertragen, und eine Nebenabtriebseinheit. Ein zweiter Antriebspfad umfasst einen Hypoidzahnradsatz, der Drehmoment von dem ersten Antriebspfad aufnimmt. Die Nebenabtriebseinheit umfasst eine erste Leistungstrenneinrichtung, die die Übertragung von Drehmoment an den Hypoidzahnradsatz wahlweise beendet. Der zweite Antriebspfad überträgt Drehmoment an einen zweiten Satz Räder und umfasst eine zweite Leistungstrenneinrichtung, die eine Übertragung von Drehmoment von dem zweiten Satz Räder an den Hypoidzahnradsatz wahlweise unterbricht. Die zweite Leistungstrenneinrichtung umfasst eine Mehrscheibenkupplung, die von einem Kugelrampenaktuator gesteuert wird, um wahlweise eine erste Geschwindigkeit einer axialen Bewegung der Anlegescheibe pro Grad Drehung und eine zweite, niedrigere Geschwindigkeit einer axialen Bewegung der Anlegescheibe pro Grad Drehung vorzusehen.
Weitere Anwendbarkeitsbereiche werden aus der hierin angegebenen Beschreibung deutlich werden. Es ist zu verstehen, dass die Beschreibung und die besonderen Beispiele lediglich zu Veranschaulichungszwecken dienen und den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken sollen.
ZEICHNUNGEN
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
1 ist ein Schema eines beispielhaften Fahrzeugs, das mit einem Fahrzeugantriebsstrang der vorliegenden Offenbarung ausgestattet ist;
2 ist eine fragmentarische Querschnittsansicht einer Heckantriebsachse, die eine Trennkupplungseinrichtung umfasst;
3 ist eine fragmentarische Querschnittsansicht eines Kugelrampen-Betätigungsmechanismus;
4 ist eine fragmentarische Schnittansicht eines anderen Abschnitts des Kugelrampenmechanismus;
5 ist eine partielle fragmentarische Querschnittsansicht einer Heckantriebsachse mit einem Kupplungsschmierungs-Durchflussventil; und
6 ist eine fragmentarische Querschnittsansicht der Achse und des Kupplungsschmierungs-Durchflussventils mit einem Durchflussminderer in einer Stellung, um einen Fluiddurchfluss einzuschränken.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Nutzungen nicht beschränken. Es ist zu verstehen, dass überall in den Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale angeben.
Im Allgemeinen betrifft die vorliegende Offenbarung ein Kopplungs- und Hypoidtrennsystem für einen Antriebspfad eines Kraftfahrzeugs. Eine Nebenabtriebseinheit kann mit einer aktiven Kupplungseinrichtung oder einer Klauenkupplung/Synchroneinrichtung ausgestattet sein, um die Leistungsquelle von einem Teil des Antriebspfads zu trennen und durch Synchronisation des Antriebspfads wieder zu verbinden. Zusätzlich kann eine andere aktive Kupplungseinrichtung vorgesehen sein, um einen Teil des Antriebspfads von den Fahrzeugrädern zu trennen. Die Hypoidzahnradanordnung des Fahrzeugantriebspfads kann von der antreibenden Leistungsquelle getrennt werden, um Ölbewegungsverluste und andere mechanische Ineffizienzen zu vermindern.
Mit besonderem Bezug auf 1 der Zeichnungen ist ein Antriebsstrang 10 eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb gezeigt. Der Antriebsstrang 10 umfasst einen vorderen Antriebspfad 12 und einen hinteren Antriebspfad 14, die beide von einer Leistungsquelle, wie etwa einem Motor 16 durch ein Getriebe 18 antreibbar sind, das entweder vom Handschalttyp oder vom Automatiktyp sein kann. In der besonderen gezeigten Ausführungsform ist der Antriebsstrang 10 ein Vierradsystem, das eine Leistungsübertragungseinrichtung 20 zum Übertragen von Antriebsdrehmoment von dem Motor 16 und dem Getriebe 18 an den vorderen Antriebspfad 12 und den hinteren Antriebspfad 14 umfasst. Die Leistungsübertragungseinrichtung 20 ist als Nebenabtriebseinheit gezeigt.
Der vordere Antriebspfad 12 ist derart gezeigt, dass er ein Paar Vorderräder 24 umfasst, die einzeln durch eine erste Achswelle 26 und eine zweite Achswelle 28 angetrieben werden. Der vordere Antriebspfad 12 umfasst auch einen Reduktionsgang-Zahnradsatz 30 und eine Differenzialanordnung 32. Die Leistungsübertragungseinrichtung 20 umfasst eine Kupplung 34 und eine rechtwinklige Antriebsanordnung 36. Die Kupplung 34 kann als Klauenkupplung, synchronisierte Kupplung oder Rollengesperre, Mehrscheibenkupplung oder anderer Drehmoment übertragender Trennmechanismus ausgestaltet sein. Wenn eine Drehzahlsynchronisation zwischen den zu verbindenden rotierenden Elementen bewerkstelligt werden kann, kann eine einfache Klauenkupplung ausreichen. Unter bestimmten Bedingungen kann jedoch das Wiederverbinden eines zuvor getrennten Antriebspfads aufgrund von Drehzahldifferenzen über die Leistungstrenneinrichtung hinweg eine Herausforderung darstellen. Beispielsweise kann Vorderradschlupf auftreten, der dazu führen wird, dass die Drehzahl des vorderen Antriebspfads größer ist als die Drehzahl der Bauteile des hinteren Antriebspfads, die durch die Hinterräder angetrieben werden. In diesem Fall wird eine Drehzahldifferenz über die Leistungstrenneinrichtung hinweg erzeugt, die es schwierig oder unmöglich macht, dass eine Klauenkupplung aus dem kein Drehmoment übertragenen Modus in einem Drehmoment übertragenden Modus betätigt werden kann. Dementsprechend kann ein Rollengesperre oder eine Synchroneinrichtung an irgendeiner der Stellen, die als eine Klauenkupplung oder ähnliche Leistungstrenneinrichtung gezeigt ist, eingesetzt werden. Durch den Einsatz des Rollengesperres oder der Synchroneinrichtung kann ein Controller ein Wiederverbinden und eine Drehmomentübertragung einleiten, sobald ein festgelegter Bereich einer Drehzahldifferenz zwischen den beiden verbundenen Elementen erfüllt ist. Diese Steuerungsanordnung kann zu einem verbesserten Leistungsvermögen des Systems führen, das eine Verringerung der Zeit einschließt, die erforderlich ist, um das Fahrzeug in einem der Antriebsmodi zu betreiben.
Der hintere Antriebspfad 14 umfasst eine Kardanwelle 38, die an einem ersten Ende mit einer rechtwinkligen Antriebsanordnung 36 und an einem entgegengesetzten Ende mit einer Hinterachsanordnung 40 verbunden ist. Der hintere Antriebspfad 14 umfasst auch ein Paar Hinterräder 42, die einzeln durch eine erste Hinterachswelle 44 und eine zweite Hinterachswelle 46 angetrieben werden. Die Hinterachsanordnung 40 umfasst auch einen Hypoidtellerrad- und Ritzel-Zahnradsatz 48, der eine Differenzialanordnung 50 antreibt. Eine Trennkupplungseinrichtung 52 kann wahlweise die zweite Hinterachswelle 46 von dem Tellerrad- und Ritzel-Zahnradsatz 48 und der Differenzialanordnung 50 antriebstechnisch trennen.
Die 2–4 zeigen Teile der Hinterachsanordnung 40. Ein Gehäuse 60 lagert eine Ritzelwelle 62 des Tellerrad- und Ritzel-Zahnradsatzes 48 drehbar über Lager 64, 66. Ein Ritzel 68 ist einstückig mit der Ritzelwelle 62 gebildet. Der Tellerrad- und Ritzel-Zahnradsatz 48 umfasst auch ein Tellerrad 70 in kämmendem Eingriff mit dem Ritzel 68 und drehfest mit einem Träger 72. Der Träger 72 ist in dem Gehäuse 60 durch Lager 74 drehgelagert. Die Differenzialanordnung 50 umfasst ein Paar Ritzel 76, die durch einen Querzapfen 78 gelagert sind, der an dem Träger 72 befestigt ist. Ein erstes und zweites Seitenrad 80, 82 stehen in kämmendem Eingriff mit den Ritzeln 76. Das zweite Seitenrad 82 ist drehfest mit einer Flanschwelle 84. Das Lager 74 lagert die Flanschwelle 84 in dem Gehäuse 60 drehbar. Dichtungen 86 stehen mit der Flanschwelle 84 in Eingriff und trennen einen Hohlraum 88, der die Trennkupplungseinrichtung 52 enthält, von einem Hohlraum 89, der die Differenzialanordnung 50 enthält.
Die Trennkupplungseinrichtung 52 umfasst eine Trommel 90, die drehfest mit der Flanschwelle 84 ist. Eine angetriebene Spindel 94 ist in einem abnehmbaren Abschnitt 96 des Gehäuses 60 durch Lager 98 drehgelagert. Eine Nabe 100 ist über eine Kerbverzahnungsverbindung 102 drehfest mit der angetriebenen Spindel 94. Die Trennkupplungseinrichtung 52 umfasst auch mehrere äußere Reibscheiben 104, die drehfest mit und axial beweglich relativ zu der Trommel 90 sind, sowie mehrere innere Reibscheiben 106, die drehfest mit und axial beweglich relativ zu der Nabe 100 sind. Die äußeren Reibscheiben 104 und die inneren Reibscheiben 106 greifen ineinander.
Ein Kupplungsaktuator 110 dient dazu, wahlweise eine Kraft auf eine Aktuatorscheibe 112 aufzubringen, um die äußeren Kupplungsscheiben 104 und inneren Kupplungsscheiben 106 zusammenzudrücken und somit Drehmoment zwischen der Flanschwelle 84 und der angetriebenen Spindel 94 zu übertragen. Eine Feder 113 ist derart angeordnet, dass sie mit der Nabe 100 und der Aktuatorscheibe 112 in Eingriff steht, um die Aktuatorscheibe 112 von den Kupplungsscheiben 104, 106 weg zu drängen. Der Aktuator 110 umfasst einen Elektromotor 114, der einen Kugelrampenmechanismus 115 über eine Schnecke 116 und ein Zahnsegment 117 antreibt. Der Kugelrampenmechanismus 115 umfasst eine erste Nockenscheibe 118, die von einer zweiten Nockenscheibe 120 beabstandet ist. Die erste Nockenscheibe 118 umfasst mehrere abgeschrägte Nuten 122. Die zweite Nockenscheibe 120 umfasst ein entsprechendes Paar abgeschrägte Nuten 124, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet und derart angeordnet sind, dass sie den ersten Nuten 122 gegenüberliegen. Die Kugeln 126 sind in den Paaren abgeschrägter Nuten 122, 124 angeordnet.
Eine Relativdrehung zwischen der ersten Nockenscheibe 118 und der zweiten Nockenscheibe 120 bewirkt, dass sich die zweite Nockenscheibe 120 verschiebt und die Aktuatorscheibe 112 axial bewegt.
Wie es in 4 gezeigt ist, umfassen die ersten abgeschrägten Nuten 122 einen Abschnitt 128 mit relativ steilem Rampenwinkel benachbart zu einem Abschnitt 130 mit relativ flachem Rampenwinkel. Die zweiten Nuten 124 umfassen auch jeweils entsprechende Abschnitte 132 und 134 mit steilem bzw. flachem Rampenwinkel. Um Reibungsverluste über die Trennkupplungseinrichtung 52 hinweg zu verringern, wenn die Kupplungseinrichtung in einem offenen oder getrennten Modus betrieben wird, kann es vorteilhaft sein, die äußeren Reibscheiben 104 von den inneren Reibscheiben 106 mit einem maximalen Abstand voneinander zu beabstanden. Die Form und Tiefe der ersten Nuten 122 und zweiten Nuten 124, die mit der Feder 113 wirken, können diese Aufgabe bewerkstelligen. Ein relativ großer Abstand muss jedoch durchquert werden, wenn eine Drehmomentübertragung über die Trennkupplungseinrichtung 52 hinweg erwünscht ist. Die Abschnitte 128, 132 mit steilem Rampenwinkel haben die Funktion, dieses Ziel zu erreichen, indem die zweite Nockenscheibe 120 einen relativ großen Betrag auf der Basis eines relativ kleinen Betrags einer Relativdrehung zwischen der ersten Nockenscheibe 118 und der zweiten Nockenscheibe 120 axial verschoben wird. Sobald der größte Teil des Zwischenraums zwischen den äußeren Kupplungsscheiben 104, den inneren Kupplungsscheiben 106 und der Aktuatorscheibe 112 beseitigt worden ist, wirken die Kugeln 126 auf die Abschnitte 130, 134 mit relativ flachem Rampenwinkel, um eine verstärkte Kraft aufzubringen und das Drehmoment, das durch die Trennkupplungseinrichtung 52 erzeugt wird, zu steuern.
Der Kupplungsaktuator 110 kann alternativ einen Hydraulikmotor oder irgendeine andere Energiequelle umfassen, um eine Relativdrehung zwischen der ersten Nockenscheibe 118 und der zweiten Nockenscheibe 120 zu bewirken. Darüber hinaus ist festzustellen, dass der Kugelrampenmechanismus 115 durch ein hydraulisches Betätigungssystem mit einem ähnlichen Verhalten ersetzt sein kann. In einem ersten Schritt bewegt sich ein Kolben in dem Hydrauliksystem schnell mit einer kleinen verfügbaren Kraft. In einem zweiten Schritt bewegt sich der Kolben langsam, aber mit einer hohen möglichen Betätigungskraft. Ein beispielhaftes System ist in der U.S. Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer 2009/038908, beschrieben, die hiermit durch Bezugnahme mit aufgenommen ist.
Während des Fahrzeugbetriebes kann es vorteilhaft sein, die Ölbewegungsverluste, die zu dem antreibenden Tellerrad- und Ritzel-Zahnradsatz 48 und der rechtwinkligen Antriebsanordnung 36 gehören, zu verringern. Ein Controller 140 steht mit einer Vielfalt von Fahrzeugsensoren 142 in Verbindung, die Daten liefern, die Parameter, wie etwa die Fahrzeuggeschwindigkeit, Vierradantriebsmodus, Radschlupf, Fahrzeugbeschleunigung und dergleichen, angeben. Zu einem geeigneten Zeitpunkt gibt der Controller 140 ein Signal aus, um die Kupplung 34 zu steuern und sie in einen unbetätigten Modus zu versetzen, wenn kein Drehmoment von dem Motor 16 an den hinteren Antriebspfad 14 übertragen wird. Der Controller 140 liefert auch Signale an den Kupplungsaktuator 110, der der Trennkupplungseinrichtung 52 zugeordnet ist, sodass Energie, die zum Rotieren der Hinterräder 42 gehört, nicht an den Tellerrad- und Ritzel-Zahnradsatz 48 oder die Differenzialanordnung 50 übertragen wird. Dementsprechend rotieren die Hypoidzahnradsätze weder mit der Abtriebsdrehzahl der Differenzialanordnung 32 noch mit der Drehzahl der Hinterräder 42. Die Hypoidzahnradsätze sind von allen Leistungsquellen getrennt und werden überhaupt nicht angetrieben.
Es ist in Betracht zu ziehen, dass irgendeine oder mehrere der zuvor beschriebenen Kupplungen, die ineinandergreifende innere und äußere Kupplungsscheiben umfassen, eine Nasskupplung oder eine Trockenkupplung sein kann/können. Nasskupplungen werden mit einem Fluid geschmiert und gekühlt, das über die Reibflächen der inneren und äußeren Kupplungsscheiben hinweg gepumpt oder gespritzt wird. Die Nasskupplungen liefern ausgezeichnete Drehmomentübertragungseigenschaften und arbeiten in einer abgedichteten Umgebung, die das Schmiermittel enthält. Eine Pumpe (nicht gezeigt) kann Druckfluid zum Kühlen der Nasskupplung liefern. Alternativ kann das Fluid, das auf die Kupplungsscheiben wirkt, das gleiche Fluid sein, das dazu verwendet wird, Elemente des Zahnradstrangs, der die Teller- und Ritzelräder umfasst, zu schmieren.
Wenn eine Nassscheibenkupplung als die Trenneinrichtung und aktive Allradantriebskupplungseinrichtung verwendet wird, gehören Drehmomentverluste durch Reibungswiderstand zu den Scheiben der Nasskupplung, die das mit den Scheiben in Kontakt tretende Fluid scheren. Um die Widerstandsverluste in der Nasskupplung zu verringern, können die inneren und äußeren Scheiben eine relativ große Distanz axial voneinander beabstandet sein, wie es zuvor beschrieben wurde. Um die Fluidscherverluste weiter zu vermindern, kann der Aktuator 110 ein Ventil 150 umfassen, das einem Kupplungsschmiermittelaufnahmerohr 152 zugeordnet ist. Das Schmiermittelaufnahmerohr 152 ist in dem Gehäuse 60 feststehend und kann an der ersten Nockenscheibe 118 befestigt sein. Das Ventil 150 hat die Funktion, eine Schmiermittelströmung in der Nachbarschaft der äußeren Kupplungsscheiben 104 und der inneren Kupplungsscheiben 106 zu steuern. Wenn sich die Trennkupplungseinrichtung 52 in einem Drehmomentübertragungsmodus befindet, wird eine beträchtliche Strömung an Schmiermittel zugelassen. Wenn sich die Trennkupplungseinrichtung 52 in dem offenen oder getrennten Modus befindet, hat das Ventil 150 die Funktion, die Strömung von Schmiermittel zu den Reibscheiben 104, 106 einzuschränken oder zu unterbrechen. Bei eingeschränkter oder gestoppter Schmiermittelströmung wird Fluid, das sich zuvor zwischen den äußeren Kupplungsscheiben 104 und inneren Kupplungsscheiben 106 befand, ablaufen, sodass die Scherverluste weiter vermindert werden. Genauer, und wie es in den 5 und 6 gezeigt ist, ist in Betracht zu ziehen, dass das Ventil 150 einen Durchflussminderer 154 umfasst, der an der zweiten Nockenscheibe 120 befestigt ist. Der Durchflussminderer 154 ist in 5 aus einer Durchflussbegrenzungsposition herausgedreht gezeigt. 6 zeigt den Durchflussminderer 154, der zumindest einen Abschnitt des Aufnahmerohrs 152 blockiert. Die Winkelorientierung der zweiten Nockenscheibe 120 bestimmt die Stellung des Durchflussminderers 154.
Durch Anordnen des Aktuators 110 in dem Gehäuse 60, wie es zuvor besprochen wurde, werden die Kräfte, die durch die Trennkupplungseinrichtung 52 und ihren zugehörigen Aktuator 110 erzeugt werden, in dem Gehäuseabschnitt 96 zurückgehalten und es wird diesen entgegenwirkt, wodurch jegliche Verluste über Traglager 74 oder 98 hinweg minimiert werden und somit die Systemsteuerung und -genauigkeit verbessert werden. Darüber hinaus werden die Betätigungskräfte, die mit dem Betreiben der Trennkupplungseinrichtung 52 in Beziehung stehen, nicht durch Kräfte beeinflusst, die durch den Tellerrad- und Ritzel-Zahnradsatz 48 oder die Differenzialanordnung 50 erzeugt werden, wodurch die Steuerungsgenauigkeit verbessert wird und Widerstandsverluste vermindert werden.
Es ist zu verstehen, dass die zuvor beschriebenen Konzepte im Hinblick auf den Betrieb und die Lage von mehreren Trenneinrichtungen in Relation zu einem quer orientierten Motor und einem quer orientierten Getriebe, wie es in 1 gezeigt ist, auch auf eine Anordnung mit lang eingebautem Motor angewandt werden können. Obgleich vorstehend eine Anzahl von Fahrzeugantriebspfaden beschrieben worden ist, ist festzustellen, dass die besonderen besprochenen Ausgestaltungen lediglich beispielhaft sind. Somit ist in Betracht zu ziehen, dass andere Kombinationen von in den Figuren gezeigten Bauteilen miteinander derart angeordnet sein können, dass ein Antriebsstrang aufgebaut wird, der nicht explizit gezeigt ist aber im Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung liegt.

Claims

Fahrzeugantriebsstrang zum Übertragen von Drehmoment an einen ersten und zweiten Satz Räder, wobei der Antriebsstrang umfasst: einen ersten Antriebspfad, der ausgebildet ist, um Drehmoment an den ersten Satz Räder zu übertragen, und der eine erste Leistungstrenneinrichtung umfasst; einen zweiten Antriebspfad, der ausgebildet ist, um Drehmoment an den zweiten Satz Räder zu übertragen, und der einen Differenzialzahnradsatz mit einem Abtrieb umfasst, der mit einer zweiten Leistungstrenneinrichtung gekoppelt ist; einen Hypoidzahnradsatz, der in dem zweiten Antriebspfad in einer Leistungsstrecke zwischen der ersten und zweiten Leistungstrenneinrichtung angeordnet ist, wobei der Hypoidzahnradsatz von einem Antrieb durch entweder den ersten Antriebspfad oder den zweiten Antriebspfad wahlweise getrennt wird, wenn die erste und zweite Leistungstrenneinrichtung in einem getrennten, kein Drehmoment übertragenen Modus betrieben werden, wobei die zweite Leistungstrenneinrichtung eine aktive Mehrscheibenkupplung mit einem ersten Satz Kupplungsscheiben umfasst, der drehfest mit dem Abtrieb des Differenzialzahnradsatzes ist, wobei die Kupplung darüber hinaus einen zweiten Satz Kupplungsscheiben umfasst, der drehfest mit einer Abtriebswelle ist, die ausgebildet ist, um Drehmoment an eines der Räder des zweiten Satzes Räder zu übertragen; und ein Ventil, das dazu dient, eine Strömung von Kühlmittel zu der Mehrscheibenkupplung zu begrenzen, wenn die zweite Leistungstrenneinrichtung in dem getrennten Modus arbeitet.
Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 1, wobei der Differenzialzahnradsatz in einem Träger angeordnet ist, der in einem Achsgehäuse drehgelagert ist, wobei die Mehrscheibenkupplung außerhalb des Trägers und innerhalb des Achsgehäuses angeordnet ist.
Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 1, wobei das Ventil durch die Drehstellung eines Elements eines Mehrscheiben-Kupplungsaktuators gesteuert ist.
Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 3, wobei der Aktuator einen Kugelrampenmechanismus umfasst.
Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 4, wobei der Aktuator und die Mehrscheibenkupplung in einem Hohlraum angeordnet sind, der von einem Hohlraum getrennt ist, der den Differenzialzahnradsatz enthält.
Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 4, wobei der Kugelrampenmechanismus eine Anlegeplatte umfasst und wahlweise in einem ersten Betriebsmodus eine erste Geschwindigkeit einer axialen Bewegung der Anlagescheibe pro Grad Drehung und in einem zweiten Betriebsmodus eine zweite, niedrigere Geschwindigkeit einer axialen Bewegung der Anlegescheibe pro Grad Drehung vorsieht.
Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 6, wobei die Scheiben des ersten und zweiten Satzes Kupplungsscheiben einen maximalen Betrag axial voneinander beabstandet sind, wenn die zweite Leistungstrenneinrichtung in dem getrennten Modus arbeitet, um Energieverlust zu minimieren, wobei die erste Geschwindigkeit der axialen Bewegung der Anlegescheibe dazu verwendet wird, den Abstand zwischen den Kupplungsscheiben zu minimieren, wenn die zweite Leistungstrenneinrichtung von dem kein Drehmoment übertragenden Modus in einen Drehmoment übertragenden Modus umgeschaltet wird.
Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 1, wobei die erste Leistungstrenneinrichtung in einer Nebenabtriebseinheit angeordnet ist und eine Mehrscheibenkupplung umfasst.
Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 1, wobei der erste Antriebspfad einen weiteren Hypoidzahnradsatz umfasst, der in der Leistungsstrecke zwischen der ersten und zweiten Leistungstrenneinrichtung angeordnet ist.
Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 2, der ferner eine Flanschwelle umfasst, die drehfest mit dem ersten Satz Kupplungsscheiben und vollständig von dem Achsgehäuse eingeschlossen ist.
Fahrzeugantriebsstrang zum Übertragen von Drehmoment von einer Leistungsquelle an einen ersten und zweiten Satz Räder, wobei der Antriebsstrang umfasst: einen ersten Antriebspfad, der ausgebildet ist, um Drehmoment von der Leistungsquelle an den ersten Satz Räder zu übertragen, und der eine Nebenabtriebseinheit umfasst; und einen zweiten Antriebspfad, der einen Hypoidzahnradsatz umfasst, der Drehmoment von dem ersten Antriebspfad aufnimmt, wobei die Nebenabtriebseinheit eine erste Leistungstrenneinrichtung umfasst, die die Übertragung von Drehmoment an den Hypoidzahnradsatz wahlweise beendet, wobei der zweite Antriebspfad Drehmoment an den zweiten Satz Räder überträgt, und eine zweite Leistungstrenneinrichtung umfasst, die eine Übertragung von Drehmoment von dem zweiten Satz Räder an den Hypoidzahnradsatz wahlweise unterbricht, wobei die zweite Leistungstrenneinrichtung eine Mehrscheibenkupplung umfasst, die von einem Kugelrampenaktuator gesteuert ist, um wahlweise eine erste Geschwindigkeit einer axialen Bewegung der Anlegescheibe pro Grad Drehung und eine zweite, niedrigere Geschwindigkeit einer axialen Bewegung der Anlegescheibe pro Grad Drehung vorzusehen.