DE112007002163T5

DE112007002163T5 - Kopplungsanordnung

Info

Publication number: DE112007002163T5
Application number: DE112007002163T
Authority: DE
Inventors: Randy Monroeville Sommer; Ralph Jr. Fort Wayne Baxter; William Tecumseh Hunt
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 2006-09-13
Filing date: 2007-07-18
Publication date: 2009-07-23
Also published as: WO2008033180A1; US20080064569A1; US7534193B2

Abstract

Kopplungsanordnung, die folgendes aufweist:
eine durch eine primäre Bewegungseinrichtung angetriebene Eingangswelle;
wenigstens eine mit der Eingangswelle antriebsmäßig gekoppelte Ausgangswelle;
eine an der Eingangswelle angebrachte und durch die Eingangswelle über eine Hilfskupplung selektiv angetriebene Fluidpumpe;
eine Reibkupplung zum selektiven, reibmäßigen Koppeln der Eingangswelle mit der wenigstens einen Ausgangswelle; und
ein Fluidkupplungs-Stellglied zum Betätigen der Reibkupplung zwischen einem ausgekuppelten Zustand und einem eingekuppelten Zustand;
wobei die Fluidpumpe mit dem Fluidkupplungs-Stellglied zum Betätigen der Reibkupplung selektiv kommuniziert.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Kopplungsanordnungen und insbesondere eine Kopplungsanordnung mit einer Reibkupplungsanordnung, die durch eine Fluidpumpe betätigt wird, die durch eine Hilfskupplung angetrieben wird.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Herkömmlich sind Kopplungsanordnungen, wie beispielsweise Antriebsachsen mit Eigenantrieb mit Ausgleichsgetrieben oder Verteilergetrieben, die im Stand der Technik wohlbekannt sind, in einem mechanischen Antriebsstrangsystem angeordnet, um in Betrieb eine Eingangswelle mit einer oder mehreren Ausgangswellen zu koppeln. Eine solche Vorrichtung teilt im Wesentlichen das durch die Eingangswelle zur Verfügung gestellte Drehmoment auf die Ausgangswellen auf. Normalerweise verwenden die Kopplungsanordnungen wenigstens eine Reibkupplung zwischen der Eingangs- und den Ausgangswellen. Die Reibkupplung kann selektiv durch verschiedene Fluid-, wie beispielsweise hydraulische, Stellgliedanordnungen betätigt werden. Die hydraulischen Stellgliedanordnungen enthalten oft Verdrängerpumpen. Die Verdrängerpumpen sind normalerweise in der Form von Innenzahnradpumpen, wie beispielsweise Gerotorpumpen, die zum Umwandeln von Dreharbeit in hydraulischen Fluiddruck geeignet sind. Die hydraulischen Stellgliedanordnungen enthalten weiterhin ein hydraulisches Kolbenelement zum reibmäßigen Belasten der Reibkupplung.
Neueste Fortschritte im Stand der Technik können das Ausschalten bzw. Sperren der Reibkupplung bei bestimmten Bedingungen bzw. Zuständen erfordern. Ein derartiges System ist die Gierstabilitätssteuerung, die die Fahrzeugbremsen zum Korrigieren der Bewegungsbahn des Fahrzeugs während einer Kurve verwendet. Das Stoß- bzw. Stotterbremsen des Gierstabilitätssteuerungsmerkmals erzeugt einen Geschwindigkeitsunterschied zwischen den Rädern auf jeder Seite des Fahrzeugs. Das Merkmal eines beschränkten Schlupfs wird aufgrund dieses Geschwindigkeitsunterschieds eingreifen und kann die Leistungsfähigkeit des Gierstabilitätssteuerungsmerkmals stören. Es gibt daher eine Notwendigkeit zum Sperren des Merkmals eines beschränkten Schlupfs des hydraulischen Sperrdifferentials während spezifizierter Bedingungen, um eine geeignete Leistungsfähigkeit der Vorrichtungen, wie einer Gierstabilitätssteuerung, sicherzustellen, während ebenso zugelassen wird, dass das Merkmal eines beschränkten Schlupfs bei anderen spezifizierten Bedingungen freigegeben wird, wo eine Zugkraft bzw. ein Kraftschluss nötig sein kann und wo eine Giersteuerung nicht wesentlich ist. Es gibt bei gegenwärtigen hydraulisch betätigten Sperrdifferentialen ein derartiges Problem, dass sie keine einfache Ein/Aus-Schaltfähigkeit haben, die separat und unterschiedlich von der hydraulischen Druckzufuhr/Steuerungs-Schaltung ist, die die Kupplungsanordnungen betätigt.
Typische Kopplungsanordnungen haben nicht die Fähigkeit zum Auskuppeln der hydraulischen Fluidpumpen. Jedoch können die herkömmlichen hydraulischen Pumpen einige Pferdestärken zum Antreiben der Pumpe verwenden, selbst wenn das System keinen zusätzlichen Druck eines Fluidflusses erfordert.
Es ist die Absicht dieser Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, indem eine externe Steuerung des hydraulischen Drucks zur Verfügung gestellt wird, der innerhalb einer hydraulisch betätigten Reibkupplungsanordnung erzeugt wird, wobei die hydraulische Pumpe entweder ein- oder ausgeschaltet werden kann oder auf irgendeinen Zwischenzustand eingestellt werden kann, indem der zu dem Kupplungsstellglied zugeführte Hydraulikdruck gesteuert wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt eine verbesserte Kopplungsanordnung zur Verfügung. Die Kopplungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine durch eine primäre Bewegungseinrichtung angetriebene Eingangswelle auf, wenigstens eine mit der Eingangswelle antriebsmäßig gekoppelte Ausgangswelle, eine Reibkupplung zum selektiven reibmäßigen Koppeln der Eingangswelle mit wenigstens einer Ausgangswelle und eine Fluidkupplungs-Stellgliedanordnung zum Betätigen der Reibkupplung zwischen einem ausgekuppelten Zustand und einem eingekuppelten Zustand.
Die Fluidkupplungs-Stellgliedanordnung enthält eine Fluidpumpe, die an der Eingangswelle angebracht ist und durch die Eingangswelle über eine Hilfskupplung selektiv angetrieben wird, und ein Fluidkupplungs-Stellglied zum Einkuppeln der Reibkupplung. Die Fluidpumpe kommuniziert selektiv mit dem Fluidkupplungs-Stellglied zum Einstellen der Reibkupplungsanordnung in den eingekuppelten Zustand durch Ausüben eines durch die Fluidpumpe erzeugten Fluiddrucks.
Die Reibkopplungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung reduziert parasitäre Verluste in der Kopplungsanordnung und verbessert ihre Effizienz.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus einem Studieren der folgenden Beschreibung klar werden, wenn sie angesichts der beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, wobei:
1 eine Schnittansicht einer Antriebsachsenanordnung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine Querschnittsansicht der Antriebsachsenanordnung der vorliegenden Erfindung entlang der Linie 2-2 in 1 ist; und
3 eine schematische Ansicht eines Hydraulikkreises der in 1 gezeigten Antriebsachsenanordnung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
1 zeigt schematisch eine Kopplungsanordnung in der Form einer Fahrzeug-Antriebsachsenanordnung 10 mit einer selektiv betätigbaren Sperrdifferential-(LSD-)Anordnung 14. Es ist jedoch zu verstehen, dass, während die vorliegende Erfindung in Bezug auf das Sperrdifferential beschrieben wird, die vorliegende Erfindung gleichermaßen zur Verwendung in irgendeiner anderen Kopplungsanordnung geeignet ist, einschließlich Verteilergetrieben, aber nicht darauf beschränkt.
Die Differential- bzw. Getriebeanordnung 14 weist ein Getriebegehäuse bzw. Ausgleichsgehäuse 16 auf, das innerhalb eines Achsgehäuses 12 zur Drehung um eine zentrale Achse 5 über Rollen- bzw. Walzenlager 11a, 11b gelagert ist und durch ein Antriebs-Ausgleichskegelrad 17 angetrieben wird, das ein Antriebsmoment von einer primären Bewegungseinrichtung, wie beispielsweise einem Verbrennungsmotor (nicht gezeigt), zu einem Hohlrad bzw. Außenrad 19 überträgt. Das Außenrad 19 ist an das Getriebegehäuse 16 geschraubt oder auf andere Weise an diesem befestigt. Das Antriebs-Ausgleichskegelrad 17 ist integral an einem Ende der Eingangswelle (Planetenradwelle) 18 ausgebildet.
Die Getriebeanordnung 14 enthält weiterhin einen Ausgleichsgetriebemechanismus, der innerhalb des Getriebegehäuses 16 angeordnet ist, und ist betriebsmäßig mit Ausgangsachsenwellen 20a und 20b zum Zulassen einer Differentialdrehung davon gekoppelt. Somit definiert das Getriebegehäuse 16 ein Eingangselement, während die Ausgangsachsenwellen 20a und 20b Ausgangselemente der vorliegenden Erfindung definieren. Der Ausgleichsgetriebemechanismus bzw. Differentialgetriebemechanismus, der innerhalb des Getriebegehäuses 16 angeordnet ist, enthält vorzugsweise eine Gruppe von Ausgleichskegelrädern bzw. Ritzeln bzw. Zahnradgetrieben, die drehbar an einer Ritzelwelle bzw. Planetenradwelle gelagert sind, die an dem Getriebegehäuse 16 befestigt bzw. gesichert ist. Die Ausgleichskegelräder stehen in Eingriff mit einem Paar von gegenüberliegenden Achswellenkegelrädern, die zum Drehen um die Achse 5 geeignet sind. Die Achswellenkegelräder sind mit den Ausgangsachsenwellen 20a und 20b verzahnt.
Die LSD-Anordnung 14 enthält auch eine Vorrichtung für einen beschränkten Schlupf bzw. Sperrvorrichtung in der Form einer fluidmäßig, wie beispielsweise hydraulisch, betätigten Reibkopplungsanordnung mit einer Reibkupplung 24, die dann, wenn sie eingekuppelt ist, die Differentialgeschwindigkeit zwischen den Ausgangsachsenwellen 20a und 20b beschränkt, und eine Stellgliedanordnung zum axialen Belasten der Reibkupplung 24.
Wie es in 1 detailliert dargestellt ist, ist die Reibkupplung 24 der LSD-Anordnung 14 innerhalb des Getriebegehäuses 16 angeordnet. Die Reibkupplung 24, die im Stand der Technik wohlbekannt ist, enthält wenigstens eine äußere, oder erste, Reibplatte und wenigstens eine innere, oder zweite, Reibplatte. Vorzugsweise enthält die Reibkupplung 24 eine Gruppe von abwechselnden äußeren, oder ersten, Reibplatten und inneren, oder zweiten, Reibplatten. Herkömmlich ist ein Außenumfang der äußeren Reibplatten mit Vorsprüngen versehen, die nicht drehbar mit entsprechenden Nuten bzw. Aussparungen in Eingriff sind, die in einer inneren peripheren Oberfläche des Getriebegehäuses 16 ausgebildet sind. Gleichermaßen ist ein Innenumfang der inneren Reibplatten mit Vorsprüngen versehen, die nicht drehbar in Eingriff mit entsprechenden Nuten bzw. Aussparungen sind, die in einem Kupplungslagerungsring bzw. Kupplungsstützring 26 ausgebildet sind, der wiederum mit der zugehörigen Achsenwelle 20b verzahnt ist. Gleichzeitig sind sowohl die äußeren Reibplatten als auch die inneren Reibplatten in der axialen Richtung verschiebbar. Die äußeren Kupplungsplatten stehen reibmäßig in Eingriff mit den inneren Kupplungsplatten, um eine Kopplungsanordnung zwischen dem Getriebegehäuse 16 und der Ausgangsachsenwelle 20b auszubilden. Somit wird dann, wenn die Reibkupplung 24 durch die hydraulische Stellgliedanordnung belastet wird, d. h. wenn die äußeren Reibplatten reibmäßig in Eingriff mit den inneren Reibplatten sind, die relative Drehung zwischen dem Getriebegehäuse 16 und der Ausgangsachsenwelle 20b beschränkt.
Wie es in den 1 und 3 dargestellt ist, wird die Reibkupplung 24 durch eine Fluidkupplungs-Stellgliedanordnung 25 zum selektiven Betätigen der Reibkupplung 24 zwischen einem ausgekuppelten Zustand und einem eingekuppelten Zustand selektiv betätigt. Die Fluidkupplungs-Stellgliedanordnung 25 weist eine Fluiddruckquelle 26 und ein Reibkupplungsstellglied 36 in der Form einer Kolbenanordnung auf. Infolge davon enthält die Fluiddruckquelle 26 eine Fluid-(vorzugsweise Hydraulik-)Verdrängerpumpe 30 und einen Fluid-(vorzugsweise Hydraulik-)Druckspeicher 34 (der in 3 gezeigt ist), der vorgesehen ist, um durch die Hydraulikpumpe 30 geladen zu werden. Die Kolbenanordnung 36 ist zum axialen Belasten (Einkuppeln) der Reibkupplung 24 unter Verwendung eines durch die Hydraulikpumpe 30 erzeugten oder in dem Druckspeicher 34 gespeicherten Fluiddrucks vorgesehen. Die Hydraulikpumpe 30 ist umfangsmäßig um die Eingangswelle 18 konzentrisch damit angebracht.
Vorzugsweise ist die Hydraulik-Verdrängerpumpe 30, die zum Bereitstellen von mit Druck beaufschlagtem Hydraulikfluid zum Betätigen der Reibkupplung 24 verwendet wird, eine Gerotorpumpe. Die Gerotorpumpe 30 ist im Stand der Technik wohlbekannt und enthält ein Außenringelement 40, einen Außenrotor 42 und einen Innenrotor 44. Der Innenrotor 44 ist drehbar an der Eingangswelle 18 angebracht und das Außenringelement 40 ist innerhalb des Achsgehäuses 12 angebracht. Der Innenrotor 44 hat einen Zahn weniger als der Außenrotor 42, so dass dann, wenn der Innenrotor 44 angetrieben wird, er den Außenrotor 42 antreiben wird, der sich innerhalb des Außenringelements 40 exzentrisch in Bezug auf den Innenrotor 44 frei drehen kann, um dadurch eine Reihe von Fluidtaschen mit kleiner und größer werdendem Volumen zur Verfügung zu stellen, mittels welchen Fluiddruck erzeugt wird. Es wird erkannt werden, dass irgendein anderer geeigneter Typ von Hydraulikpumpe zum Erzeugen von Hydraulikfluiddruck innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung ist.
Die Antriebsachsenanordnung 10 weist weiterhin eine elektromagnetische Hilfskupplung 32 auf, die vorgesehen ist, um die Hydraulikpumpe 30 durch nicht drehbares Koppeln des Innenrotors 44 der Hydraulikpumpe 30 mit der Eingangswelle 18 selektiv zu betätigen. Die in 2 detailliert dargestellte elektromagnetische Kupplung 32 ist um die Eingangswelle 18 angebracht und weist ein Kupplungspaket 38 auf, das zwischen einem festen Ring 46 und einem verschiebbaren Druckring 48 angeordnet ist, einen Ankerring 50, der mit dem Druckring 48 durch Verbindungsstifte 45 verbunden ist, und eine elektromagnetische Spule 54. Das Kupplungspaket 38 ist innerhalb eines Kupplungsgehäuses 39 angeordnet, das wiederum innerhalb des Achsgehäuses 12 um die Ein gangswelle 18 angeordnet ist. Das Kupplungspaket 38 enthält Gruppen von abwechselnden äußeren Reibplatten und inneren Reibplatten. Herkömmlich ist ein Außenumfang der äußeren Reibplatten mit Vorsprüngen versehen, die nicht drehbar mit entsprechenden Nuten bzw. Aussparungen in Eingriff sind, die in einer inneren peripheren Oberfläche des Kupplungsgehäuses 39 ausgebildet sind. Gleichermaßen ist ein Innenumfang der inneren Reibplatten mit Vorsprüngen versehen, die nicht drehbar in Eingriff mit entsprechenden Nuten bzw. Aussparungen sind, die in einer Antriebsbuchse 19 ausgebildet sind, die nicht drehbar mit der Eingangswelle 18 gekoppelt ist. Gleichzeitig sind die Reibplatten des Kupplungspakets 38 entlang der Eingangswelle 18 in der axialen Richtung verschiebbar. Das Kupplungsgehäuse 39 ist nicht drehbar mit dem Innenrotor 44 der Hydraulikpumpe 30 gekoppelt. Somit wird die Hydraulikpumpe 30 durch reibmäßiges Belasten des Kupplungspakets 38 der elektromagnetischen Kupplung 32 selektiv betätigt, um den Innenrotor 44 der Hydraulikpumpe 30 durch die Antriebsbuchse 19 und das Kupplungsgehäuse 39 nicht drehbar mit der Eingangswelle 18 zu koppeln.
Die elektromagnetische Spule 54, und somit die elektromagnetische Kupplung 32, wird durch ein elektronisches Steuermodul (ECM) 70 (das in 3 gezeigt ist), basierend auf einem oder mehreren Fahrzeugparametern als Steuereingaben 72, wie beispielsweise einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Radgeschwindigkeitsdifferenz, einer Fahrzeug-Gierrate, einer Lateralbeschleunigung des Fahrzeugs, eines Lenkwinkels, einer Motordrosselposition, einer Bremsausübung, einer Eiserfassung, einer Fahrzeugantriebsanlagenkonfiguration, einer Hydraulikfluidtemperatur und/oder eines Hydraulikfluiddrucks, einer Stabilitätssteuerungssystembetätigung, etc., elektronisch gesteuert. Wenn sie durch ein Steuersignal von dem ECM 70 erregt wird, zieht die elektromagnetische Spule 34 den Ankerring 50 und den verschiebbaren Druckring 48 an, was die Reibplatten des Kupplungspakets 38 gegen den festen Ring 46 drückt, um das Kupplungspaket 38 reibmäßig zu belasten (einzukuppeln), um die Eingangswelle 18 und die Hydraulikpumpe 30 antriebsmäßig zu koppeln, um dadurch die Hydraulikpumpe 30 zu betätigen, um mit Druck beaufschlagtes Hydraulikfluid zu erzeugen.
Die Hydraulikpumpe 30 wird durch das ECM 70 durch die elektromagnetische Kupplung 32 nur dann betätigt, wenn der Druckaufbau in dem Speicher 34 er forderlich ist, d. h. wenn der Druck innerhalb des Speichers 34 unter einem vorbestimmten Pegel ist. Wenn der vorbestimmte Druckpegel im Speicher 34 erreicht wird, wird die Hydraulikpumpe 30 durch Entkuppeln der elektromagnetischen Kupplung 32 ausgeschaltet, wenn der Fluiddruck nicht erforderlich ist, um dadurch parasitäre Verluste in der Antriebsachsenanordnung 10 zu reduzieren. In diesem Fall wird die elektromagnetische Spule 54 durch ein Steuersignal von dem ECM 70 entregt. Wenn die Hydraulikpumpe 30 deaktiviert (ausgeschaltet) wird, besteht der einzige Leistungsverlust im sich in die Länge ziehen der offenen (ausgekuppelten) Reibkupplung 24 und des Kupplungspakets 38 der Hilfskupplung 32. Alternativ dazu kann der Hydraulikfluss von der Hydraulikpumpe 30 zu einem anderen Bereich bei einem niedrigeren Druck geführt werden, was eine Effizienz eines Fahrzeug-Antriebsstrangs wieder erhöht.
Das mit Druck beaufschlagte Hydraulikfluid wird durch die Hydraulikpumpe 30 durch einen Ausgangsdurchgang 56 (der in 2 gezeigt ist), der vorzugsweise in dem Achsgehäuse 12 ausgebildet ist, zu dem Druckspeicher 34 zugeführt. Der Ausgangsdurchgang 56 steht über ein Absperrventil bzw. Rückschlagventil 58 (das in 3 gezeigt ist) in Fluidkommunikation mit einem Auslasstor der Hydraulikpumpe 30 und dem Druckspeicher 50. Die Fluiddruckquelle 26 der Kupplungsstellgliedanordnung 25, die detailliert in 3 dargestellt ist, enthält weiterhin Flussregelventile 60 und 62 (die vorzugsweise jeweils in der Form eines mittels Solenoid betätigten, normalerweise geschlossenen 2-Wege-Ventils sind) und ein proportionales, elektrisches Druckentlastungsventil 64, die alle durch das ECM 70 selektiv gesteuert werden. Die Flussregelventile 60 und 62 und das Druckentlastungsventil 64 verbinden die Hydraulikpumpe 30 fluidmäßig selektiv mit einem innerhalb des Achsgehäuses 12 definierten Fluidreservoir (Sumpf) 65 zum Speichern einer geeigneten Menge des Hydraulikfluids, das zum Zuführen von Hydraulikfluid zu der Pumpe 30 zum Betätigen der Reibkupplung 24 verwendet wird. Die Kupplungsstellgliedanordnung 25 enthält weiterhin einen Hydraulikfluidkühler 66, der die Hydraulikpumpe 30 fluidmäßig mit dem Fluidreservoir 65 über das Flussregelventil 62 und ein Druckentlastungsventil 67 verbindet. Die Kupplungsstellgliedanordnung 25 lässt zu, dass Fluid, wie beispielsweise Öl, durch den Kühler 66 zirkuliert, wenn eine Temperatur des Achsenfluids exzessiv heiß wird.
Das Flussregelventil 60 ist zum selektiven fluidmäßigen Verbinden des Druckspeichers 34 mit der Kolbenanordnung 36 über einen Einlassfluiddurchgang 35 vorgesehen, der vorzugsweise im Achsgehäuse 12 ausgebildet ist, und zum variablen Regeln des zu der Kolbenanordnung 36 zugeführten Fluiddrucks in Reaktion auf ein Signal von dem ECM 70. Die Kopplungsanordnung 36 enthält einen hydraulisch betätigten Kolben 36a, der innerhalb eines Kolbengehäuses 36b angeordnet ist, das in dem Achsgehäuse 12 ausgebildet ist und eine Kolbendruckkammer 36c dazwischen definiert, und dient zum Komprimieren der Reibkupplung 24 und Abbremsen bzw. Verzögern irgendeines Geschwindigkeitsdifferentials bzw. Geschwindigkeitsunterschieds zwischen den Ausgangsachsenwellen 20a und 20b. Das mit Druck beaufschlagte Hydraulikfluid zum Betätigen des Kolbens 36a und zum Einkuppeln der Reibkupplung 24 ist durch den Druckspeicher 34 zur Verfügung gestellt. Das mit Druck beaufschlagte Fluid in der Kolbendruckkammer 36c erzeugt eine axiale Kraft auf den Kolben 36a zum Anlegen einer Kompressions-Kupplungseinkuppelkraft auf die Reibkupplung 24, um dadurch ein Antriebsmoment zwischen den Ausgangsachsenwellen 20a, 20b durch das Getriebegehäuse 16 zu übertragen. Das Ausmaß an Drehmomentenübertragung (d. h. das Drehmomentenverhältnis oder die Aufteilung) ist progressiv und kontinuierlich variabel und ist proportional zu der Größe der durch den Kolben 36a auf die Reibkupplung 24 ausgeübten Kupplungseinkuppelkraft, was wiederum eine Funktion des Fluiddrucks innerhalb der Kolbenkammer 36c ist. Darüber hinaus wird die Größe des Fluiddrucks innerhalb der Kolbendruckkammer 36c, wie er dorthin durch den Hydraulikdruckspeicher 34 geliefert wird, durch das ECM 70 über das Flussregelventil 60 gesteuert. Das ECM 70 steuert die Aktivierung des Drucks zu der Reibkupplung 24, das Einkuppeln der Reibkuppeln 24 und der elektromagnetischen Hilfskupplung 32, den Fluss des Achsenfluids durch den Kühler 66 und das Einkuppeln der Pumpe 30.
Daher ist die Kopplungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer neuen Anordnung versehen, die eine Hilfskupplung zum selektiven Aktivieren einer Fluidpumpe zum Laden eines Fluiddruckspeichers in Fluidkommunikation mit einem Fluidkupplungsstellglied, das eine Reibkupplung axial belastet, enthält, um dadurch eine Effizienz der Kopplungsanordnung erhöht, indem die Fluidpumpe nur dann laufen gelassen wird, wenn es erforderlich ist.
Die vorangehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ist zum Zwecke einer Darstellung gemäß den Bestimmungen des Patentgesetzes präsentiert worden. Es ist nicht beabsichtigt, dass sie erschöpfend ist oder die Erfindung auf die präzisen Formen, die offenbart sind, zu beschranken. Offensichtliche Modifikationen oder Variationen sind angesichts der obigen Lehren möglich. Die hierin oben offenbarten Ausführungsbeispiele wurden ausgewählt, um die Prinzipien der vorliegenden Erfindung und ihre praktische Anwendung am besten darzustellen, um dadurch Fachleuten auf dem Gebiet zu ermöglichen, die Erfindung bei verschiedenen Ausführungsbeispielen und mit verschiedenen Modifikationen, wie sie für die bestimmte erdachte Verwendung geeignet sind, am besten zu verwenden, solange den hierin beschriebenen Prinzipien gefolgt wird. Somit können Änderungen bei der oben beschriebenen Erfindung durchgeführt werden, ohne von der Absicht und dem Schutzumfang davon abzuweichen. Es ist auch beabsichtigt, dass der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung durch die hierzu beigefügten Ansprüche definiert ist.
Zusammenfassung
Kopplungsanordnung
Eine Kopplungsanordnung weist eine durch eine primäre Bewegungseinrichtung angetriebene Eingangswelle (18), wenigstens eine antriebsmäßig mit der Eingangswelle (18) gekoppelte Ausgangswelle (20a, 20b), eine selektiv durch die Eingangswelle über eine Hilfskupplung (32) angetriebene Fluidpumpe (30), eine Reibkupplung (24) zum selektiven, reibmäßigen Koppeln der Eingangswelle mit wenigstens einer Ausgangswelle und ein Fluidkupplungs-Stellglied (25) zum Betätigen der Reibkupplung zwischen einem ausgekuppelten Zustand und einem eingekuppelten Zustand auf. Die Fluidpumpe steht selektiv in Kommunikation mit dem Fluidkupplungs-Stellglied zum Einstellen der Reibkupplungsanordnung in den eingekuppelten Zustand. Die Fluidpumpe ist an der Eingangswelle angebracht.

Claims

Kopplungsanordnung, die folgendes aufweist: eine durch eine primäre Bewegungseinrichtung angetriebene Eingangswelle; wenigstens eine mit der Eingangswelle antriebsmäßig gekoppelte Ausgangswelle; eine an der Eingangswelle angebrachte und durch die Eingangswelle über eine Hilfskupplung selektiv angetriebene Fluidpumpe; eine Reibkupplung zum selektiven, reibmäßigen Koppeln der Eingangswelle mit der wenigstens einen Ausgangswelle; und ein Fluidkupplungs-Stellglied zum Betätigen der Reibkupplung zwischen einem ausgekuppelten Zustand und einem eingekuppelten Zustand; wobei die Fluidpumpe mit dem Fluidkupplungs-Stellglied zum Betätigen der Reibkupplung selektiv kommuniziert.
Reibkopplungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Hilfskupplung eine elektromagnetische Kupplung ist.
Reibkopplungsanordnung nach Anspruch 1, die weiterhin ein Eingangselement aufweist, das durch die Eingangswelle angetrieben wird und antriebsmäßig mit der wenigstens einen Ausgangswelle gekoppelt ist, wobei die Reibkupplung das Eingangselement selektiv reibmäßig mit der wenigstens einen Ausgangswelle koppelt.
Kopplungsanordnung nach Anspruch 3, wobei die Reibkupplung wenigstens eine erste Reibplatte enthält, die zum Drehen mit der wenigstens ei nen Ausgangswelle gekoppelt ist, und wenigstens eine zweite Reibplatte, die zum Drehen mit dem Eingangselement gekoppelt ist.
Kopplungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Fluidpumpe eine Gerotorpumpe ist.
Kopplungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Fluidpumpe um die Eingangswelle im Wesentlichen koaxial damit angebracht ist.
Kopplungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Hilfskupplung um die Eingangswelle im Wesentlichen koaxial damit angebracht ist.
Kopplungsanordnung nach Anspruch 2, die weiterhin eine elektronische Steuereinheit zum selektiven Steuern der elektromagnetischen Hilfskupplung zum Betätigen der Fluidpumpe enthält.
Kopplungsanordnung nach Anspruch 8, wobei die elektronische Steuereinheit die Hilfskupplung in Reaktion auf wenigstens einen Betriebsparameter der Kopplungsanordnung selektiv steuert.
Kopplungsanordnung nach Anspruch 9, wobei der wenigstens eine Betriebsparameter wenigstens eines von einer Fluidtemperatur und einem Fluiddruck ist.
Kopplungsanordnung nach Anspruch 1, die weiterhin einen Fluiddruckspeicher in Fluidkommunikation mit der Fluidpumpe zum Speichern des durch die Fluidpumpe erzeugten mit Druck beaufschlagten Fluids und mit dem Fluidkupplungs-Stellglied zum Einstellen der Reibkupplung in den eingekuppelten Zustand aufweist.
Kopplungsanordnung nach Anspruch 11, die weiterhin ein Flussregelventil aufweist, das zum selektiven, fluidmäßigen Verbinden von wenigstens einem von dem Fluiddruckspeicher und der Fluidpumpe mit dem Fluidkupplungs-Stellglied vorgesehen ist.
Kopplungsanordnung nach Anspruch 12, die weiterhin eine elektronische Steuereinheit zum selektiven Steuern des Flussregelventils aufweist, um den zu dem Fluidkupplungs-Stellglied zugeführten Fluiddruck in Reaktion auf ein Signal von der elektronischen Steuereinheit variabel zu regeln.
Kopplungsanordnung nach Anspruch 13, wobei die elektronische Steuereinheit das Flussregelventil in Reaktion auf wenigstens einen Betriebsparameter der Kopplungsanordnung selektiv steuert.
Kopplungsanordnung nach Anspruch 14, wobei die Kopplungsanordnung eine Antriebsachse eines Motorfahrzeugs ist und die elektronische Steuereinheit das Steuerventil in Reaktion auf wenigstens einen Betriebsparameter des Motorfahrzeugs selektiv steuert.
Kopplungsanordnung nach Anspruch 15, wobei der wenigstens eine Betriebsparameter des Motorfahrzeugs aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Radgeschwindigkeitsdifferenz, einer Fahrzeug-Gierrate, einem Lenkwinkel, einer Motordrosselposition, einer Lateralbeschleunigung des Fahrzeugs, einer Bremsausübung, einer Eiserfassung, einer Antriebsanlagenkonfiguration und einer Gierstabilitätssteuerungssystembetätigung besteht.
Reibkopplungsanordnung nach Anspruch 14, wobei die Eingangswelle eine Ausgleichskegelradwelle bzw. Zahnradgetriebewelle ist, die ein Getriebegehäuse antreibt, und die wenigstens eine Ausgangswelle eine Ausgangsachsenwelle der Antriebsachse des Motorfahrzeugs ist.
Reibkopplungsanordnung nach Anspruch 12, die weiterhin eine elektronische Steuereinheit zum selektiven Steuern der Hilfskupplung und des Steuerventils enthält, um den zu dem Fluidkupplungs-Stellglied zugeführten Fluiddruck in Reaktion auf ein Signal von der elektronischen Steuereinheit variabel zu regeln.
Reibkopplungsanordnung nach Anspruch 18, wobei die elektronische Steuereinheit die Hilfskupplung und das Steuerventil in Reaktion auf we nigstens einen Betriebsparameter der Zahnradantriebseinheit selektiv steuert.
Reibkopplungsanordnung nach Anspruch 1, wobei das Fluidkupplungs-Stellglied in der Form einer Kolbenanordnung zum axialen Belasten der Reibkupplung ist.
Antriebsachsenanordnung in einem Motorfahrzeug, wobei die Antriebsachsenanordnung folgendes aufweist: eine durch eine primäre Bewegungseinrichtung angetriebene Ritzelwelle bzw. Planetenradwelle; eine Getriebeanordnung mit einem Getriebegehäuse, das einen Getriebezahnradmechanismus unterbringt, der in Betrieb mit Ausgangsachsenwellen zum Zulassen einer differentiellen Drehung davon gekoppelt ist; eine Reibkupplung zum selektiven Koppeln des Getriebegehäuses mit einer der Ausgangsachsenwellen, wobei die Reibkupplung eine Vielzahl von ersten Reibplatten enthält, die zum Drehen mit dem Getriebegehäuse gekoppelt sind, und eine Vielzahl von zweiten Reibplatten, die zum Drehen mit einer der Ausgangsachsenwellen gekoppelt sind, wobei die Reibplatten miteinander reibmäßig einkuppelbar sind; und eine Gerotorpumpe, die um die Planetenradwelle im Wesentlichen koaxial damit angebracht ist und durch die Eingangswelle über eine elektromagnetische Hilfskupplung selektiv angetrieben wird, die um die Planetenradwelle im Wesentlichen koaxial damit angebracht ist; einen Fluiddruckspeicher in Fluidkommunikation mit der Gerotorpumpe zum Speichern eines durch die Gerotorpumpe erzeugten mit Druck beaufschlagten Fluids; ein Fluidkupplungs-Stellglied in Fluidkommunikation mit der Gerotorpumpe und dem Druckspeicher zum Betätigen der Reibkupplung zwischen einem ausgekuppelten Zustand und einem eingekuppelten Zustand; ein Flussregelventil, das zum selektiven, fluidmäßigen Verbinden von wenigstens einem von dem Fluiddruckspeicher und der Fluidpumpe mit dem Fluidkupplungs-Stellglied vorgesehen ist; eine elektronische Steuereinheit zum selektiven Steuern der elektromagnetischen Kupplung und des Flussregelventils, um den zu dem Fluidkupplungs-Stellglied zugeführten Fluiddruck in Reaktion auf ein Signal von der elektronischen Steuereinheit variabel zu regeln; wobei die elektronische Steuereinheit die elektromagnetische Kupplung und das Steuerventil in Reaktion auf wenigstens einen Betriebsparameter des Motorfahrzeugs selektiv steuert.
Kopplungsanordnung, die folgendes aufweist: eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle; eine Reibkupplung zum selektiven Antreiben eines Einkuppelns der Eingangswelle mit der Ausgangswelle; eine an der Eingangswelle angebrachte Pumpe; eine Hilfskupplung zum selektiven Koppeln der Pumpe mit der Eingangswelle; und ein Stellglied zum Betätigen der Reibkupplung zwischen einem ausgekuppelten Zustand und einem eingekuppelten Zustand, wobei die Pumpe in Kommunikation mit dem Stellglied zum Betätigen der Reibkupplung ist.