DE19534749B4

DE19534749B4 - Kraftübertragungssystem für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE19534749B4
Application number: DE19534749A
Authority: DE
Inventors: Kazutoshi Hamamatsu Murakami; Izumi Isehara Amemiya
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; Fuji Univance Corp
Current assignee: Univance Corp
Priority date: 1994-09-21
Filing date: 1995-09-19
Publication date: 2009-10-15
Anticipated expiration: 2015-09-20
Also published as: DE19534749A1; KR960010334A; US5649459A; JPH0891066A; JP3315821B2; KR0132732B1

Abstract

Kraftübertragungssystem für ein Fahrzeug mit:
eine Antriebswelle (42), die mit einer Antriebskrafterzeugungsquelle verbunden ist;
einer ersten Abtriebswelle (44), die koaxial zur Antriebswelle (42) angeordnet ist, wobei ein Endabschnitt der ersten Abtriebswelle (44) drehbar in Tandemanordung mit der Antriebswelle (42) verbunden ist, und der andere Endabschnitt der ersten Abtriebswelle (44) drehbar in einem Gehäuse (40b) durch ein Kugellager (48) gelagert ist;
einer zweiten Abtriebswelle (54), die parallel zur ersten Abtriebswelle (44) angeordnet ist;
einer endlosen Kette (72), welche die erste Abtriebswelle (44) und die zweite Abtriebswelle (54) miteinander verbindet;
einer Mehrscheibenreibkupplung (66), die zwischen der ersten Abtriebswelle (44) und der endlosen Kette (72) angeordnet ist, wobei die Mehrscheibenreibkupplung (66) variabel den Eingriff zwischen der ersten Abtriebswelle (44) und der endlosen Kette (72) gemäß einem Kupplungsdruck (Pc) ändert, welcher der Mehrscheibenreibkupplung (66) zugeführt wird; und
einer Reaktionskraftübertragungseinrichtung zur Abstützung einer Schubkraft, die an der ersten Abtriebswelle...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftübertragungssystem für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1. Ein derartiges Kraftübertragungssystem für ein Fahrzeug ist aus der intern bekannten JP 07-186759 zu entnehmen.
Eine Mehrzahl verschiedener Übertragungssysteme zum Verteilen der Antriebskraft eines Motors auf Vorderräder und Hinterräder wurden bereits offenbart und befinden sich im praktischen Gebrauch. Die vorläufige japanische Patentveröffentlichung Nr. H7-186759 offenbart ein typisches Kraftübertragungssystem, bei dem eine Antriebswelle und eine erste Abtriebswelle koaxial in Tandemanordnung angeordnet sind. Ein Endabschnitt der ersten Abtriebswelle befindet sich in starrer Verbindung mit der Antriebswelle, und der andere Endabschnitt der ersten Abtriebswelle ist durch ein Kugellager in einem Gehäuse gelagert. Eine von der Antriebswelle auf die erste Abtriebswelle übertragene Antriebskraft wird auf eine zweite Abtriebswelle durch eine Reibkupplung, ein erstes Kettenrad, eine endlose Kette und ein zweites Kettenrad übertragen. Das Übertragungsverhältnis der Antriebskraft wird gemäß dem Grad des Eingriffs der Reibkupplung bestimmt. Während des Betriebes der Reibkupplung wird eine Schubkraft entlang einer axialen Richtung der ersten Antriebswelle auf die erste Antriebswelle aufgebracht und bewirkt eine Biegung der ersten Antriebswelle. Unter dieser Bedingung wird ein zum Aufnehmen einer derartigen Schubkraft vorgesehenes Kugellager mit einer örtlichen Belastung, wie z. B. einer Kantenbelastung beaufschlagt. Dies verkürzt die Lebensdauer des Kugellagers und führt zu Beschädigungen des Kugellagers und des Kraftübertragungssystems.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Kraftübertragungssystem für ein Fahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei eine längere Lebensdauer des Kugellagers erreichbar ist, um die Zuverlässigkeit des Kraftübertragungssystems deutlich zu verbessern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Kraftübertragungssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1
Bei einem derartigen Kraftübertragungssystem wird ein besseres Einleiten einer Schubreaktionskraft auf die erste Abtriebswelle erreicht. Insbesondere die auftretenden Biegemomente werden besser in das Lager eingeleitet. Dadurch wird die Belastung für das Lager herabgesetzt und die Lebensdauer verlängert sich.
Bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Nochfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand einer Ausführungsform mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische Ansicht eines vierradangetriebenen Fahrzeuges, bei dem ein Antriebskraftübertragungssystem gemäß der vorliegenden technischen Lehre verwendet wird;
2 eine geschnittene Ansicht des Kraftübertragungssystems für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden technischen Lehre;
3 eine vergrößerte, teilweise Ansicht des Kraftübertragungssystems für ein Fahrzeug aus 2;
4 eine weitere vergrößerte teilweise Ansicht des Kraftübertragungssystems für ein Fahrzeug aus 3;
5 einen hydraulischer Schaltplan eines hydraulischen Steuerungssystems für das Kraftübertragungssystem gemäß der vorliegenden technischen Lehre;
6 eine Schnittansicht eines Auswählventils, das in dem hydraulischen Steuerungssystem verwendet wird;
7 ein Blockdiagramm, das eine Steuerungseinheit des Kraftübertragungssystems gemäß der vorliegenden technischen Lehre darstellt;
8 einen Graph, der eine Beziehung zwischen einem Unterschied einer Vorder- oder Hinterraddrehzahl und einer zugeteilten Frontantriebsleistung;
9 einen Graph, der eine Beziehung zwischen einem Kupplungsdruck und dem Antriebsdrehmoment darstellt; und
10 einen Graph, der ein Verhältnis zwischen einem Belastungsverhältnis und dem Kupplungsdruck darstellt.
1 zeigt ein Fahrzeug mit zuschaltbarem Vierradantrieb (4WD) des Typs, der einen Frontmotor und einen Heckantrieb (FR) aufweist. Dieses Fahrzeug umfaßt einen Motor 10, ein Paar Vorderräder 12FR und 12FL, ein Paar Hinterräder 12RR und 12RL, ein Kraftübertragungssystem 14, das variabel das Verteilungsverhältnis der Antriebskraft auf die Vorderräder 12FR und 12FL und die Hinterräder 12RR und 12RL verändert, ein hydraulisches Kraftversorgungssystem 16 zum steuern des Verteilungsverhältnisses des Kraftübertragungssystems 14, und eine Steuerungseinheit 18 zum Steuern des hydraulischen Kraftversorgungssystems 16.
Das Antriebskraftübertragungssystem 14 ist mit einem Getriebe 20 versehen, mit dem die Drehgeschwindigkeit der Antriebskraft des Motors 10 durch eine ausgewählte Übersetzungsstufe verändert wird, und mit einer Verteilungseinrichtung 22, welche die Antriebskraft von dem Getriebe 20 auf die Vorderräder 12FL und 12FR und die Hinterräder 12RR und 12RL überträgt. Bei dem Antriebskraftübertragungssystem 14 wird die Kraft zum Antreiben der Vorderräder von der Verteilungseinrichtung 22 auf die Vorderräder 12FR und 12FL durch eine Vorderradabtriebswelle 24, ein vorderes Differentialgetriebe 26 und eine vordere Antriebsachse 28 übertragen. Weiterhin wird die verteilte Kraft zum Antreiben der Hinterräder von der Verteilungseinrichtung 22 auf die Hinterräder 12RR und 12RL durch eine Antriebswelle (Hinterradabtriebswelle) 30, ein hinteres Differentialgetriebe 32 und eine hintere Antriebsachse 34 übertragen.
Eine Gruppe von Sensoren dieses Systems umfaßt einen Vorderseitendrehsensor 94, einen Hinterseitendrehsensor 96, einen Hochgang-Schaltstellungssensor 86, einen Niedriggang-Schaltstellungssensor 88, einen 2WD-4WD-Betriebssensor 90, einen Öltemperatursensor 130, einen ersten Drucksensor 132 und einen zweiten Drucksensor 134. Die Steuereinheit 18 empfängt das Ausgangssignal von diesen Sensoren und steuert das Antriebskraftverhältnis durch Erzeugen von Steuersignalen i₀ und i₁ und senden diese Signale zum hydraulischen Druckversorgungssystem 16.
2 zeigt einen inneren Aufbau der Verteilungseinrichtung 22, wobei eine Antriebswelle 42 koaxial starr mit einer ersten Abtriebswelle 44 in einem Kraftübertragungsgehäuse 40 verbunden ist. Die Antriebswelle 42 ist drehbar in einem vorderen Gehäuse 40a des Kraftübertragungsgehäuses 40 durch ein Radiallager 46 gelagert. Die erste Abtriebswelle 44 ist drehbar in einem mittigen Gehäuse 40b des Kraftübertragungsgehäuses 40 durch ein Radiallager 48 gelagert. Die Antriebswelle 42 und die erste Abtriebswelle 44 sind drehbar in Tandemanordnung angeordnet. Eine zweite Abtriebswelle 54 ist drehbar in dem vorderen und dem mittigen Gehäuse 40a und 40b durch Lager 50 und 52 gelagert und ist parallel zur Antriebswelle 42 und der ersten Abtriebswelle 44 angeordnet. Die Antriebswelle 42 ist mit einer Abtriebswelle 56 des Getriebes 20 verbunden. Die erste Abtriebswelle 44 ist mit der Hinterradabtriebswelle 30 verbunden. Die zweite Abtriebswelle 54 ist mit der Vorderradabtriebswelle 24 verbunden.
Wie in 3 gezeigt, besteht das Radiallager (Kugellager) 48 aus einem Innenring 48a, der mit der ersten Abtriebswelle 44 verbunden ist, einem Außenring 48b, der sich mit einer inneren Wand des mittigen Gehäuses 40b in Eingriff befindet und einer Mehrzahl von Kugeln 48c, die zwischen den Innen- und Außenringen 48a und 48b angeordnet sind.
Eine Ringnut 45 ist an dem äußeren Umfang der ersten Abtriebswelle 44 angrenzend an das Kugellager 48 ausgebildet und dient als Reaktionskraftübertragungsabschnitt. Ein Ringbauteil 47 ist in die Ringnut 45 eingesetzt und befindet sich in Kontakt mit einer Seitenoberfläche des Innenringes 48a des Kugellagers 48 und dient als ein Reaktionskraftübertragungsabschnitt. Insbesondere ein innerer kreisförmiger Abschnitt des Ringbauteiles 47 wird in die Ringnut 45 der ersten Antriebswelle 44 eingesetzt, und der größte Teil eines äußeren kreisförmigen Abschnittes des Ringbauteiles 47 ist in das hintere Gehäuse 40b eingepaßt. Darüber hinaus befindet sich eine flache Seitenoberfläche des Ringbauteiles 47 in Kontakt mit der Seitenoberfläche des Innenringes 48a des Kugellagers 48. Das bedeutet, daß die Reaktionskraft der Schubbelastung, die auf die erste Antriebswelle 44 aufgebracht wird, durch das Kugellager über das Ringbauteil 47 aufgenommen wird, das dafür vorgesehen ist, gleichmäßig die Reaktionskraft der Schubbelastung auf das Kugellager 48 aufzubringen.
Wie in 2 gezeigt, sind auf der Antriebswelle 42 und der ersten Abtriebswelle 44 jeweils ein Zusatzschaltmechanismus 58 und ein 2WD-4WD-Auswählmechanismus 60 zum Auswählen zwischen 2-Rad- und 4-Radantrieb (2WD-4WD) angebracht. Der Zusatzschaltmechanismus 58 besteht aus einem Planetengetriebemechanismus 62 und einem Auswählmechanismus 64 zum Auswählen zwischen einem hohen und einem niedrigen Gang. Auswählmechanismus 64 zum Auswählen zwischen einem hohen und einem niedrigen Gang ist vom Typ einer Eingriffskupplung und ist koaxial zum Planentengetriebemechanismus 62 angeordnet. Der Planetengetriebemechanismus 62 besteht aus einem Sonnenrad 62a, das an dem äußeren Umfang der Antriebswelle 42 angeformt ist, einem Hohlrad 62b, das an einem inneren Abschnitt des vorderen Gehäuses 40a befestigt ist, einem Planetenrad 62, das sich mit dem Sonnenrad 62a und dem Hohlrad 62b in Eingriff befindet und einem Planetenradträger 62d, der die Planetenräder 62c drehbar unterstützt.
Der Auswählmechanismus 64 zum Auswählen zwischen einem hohen und einem niedrigen Gang besteht aus einer Schalthülse 64b, einem Schaltrad 64c für einen hohen Gang und einem Schaltrad 64d für einen niedrigen Gang. Die Schalthülse 64b ist mit inneren Zähnen 64b1 und äußeren Zähnen 64b2 versehen. Die inneren Zähne 64b1 sind mit einer Mehrzahl von Keilnuten der ersten Abtriebswelle 44 keilverzahnt. Die äußeren Zähne 64b2 können mit dem Schaltrad 64d für niedrige Gänge, das an den inneren Umfang des Planetenträgers 62d ausgebildet ist, in Eingriff gebracht werden. Das Schaltrad 64c für hohe Gänge ist an einem äußeren Umfang der Antriebswelle 42 angeordnet und kann mit den inneren Zähnen 64b1 in Eingriff gebracht werden. Das Schaltrad für niedrige Gänge 64d ist am inneren Umfang des Planetenradträgers 62d angeordnet und kann mit den äußeren Zähnen 64b2 der Schalthülse 64b in Eingriff gebracht werden.
Wenn die Schalthülse 64b in eine Schaltstellung eines hohen Ganges, bezeichnet durch das Bezugszeichen H, wie an einer oberen Hälfte in 4 durch eine durchgezogene Linie dargestellt, geschoben wird, findet sich das Schaltrad für hohe Gänge 64c in Eingriff mit den inneren Zähnen 64b1. Wenn die Schalthülse 64b in eine Schaltstellung für niedrige Gänge, die durch das Bezugszeichen L bezeichnet ist, wie an der unteren Hälfte in 4 dargestellt, geschoben wird, befindet sich das Schaltrad für niedrige Gänge 64d in Eingriff mit den äußeren Zähnen 64b2. Darüber hinaus, wenn die Schalthülse 64b in eine durch das Bezugszeichen N bezeichnete Neutralstellung geschoben wird, wie dies an der oberen Hälfte in 4 durch Doppelpunkt-Strich-Linie dargestellt ist, befinden sich beide inneren Zähne 64b1 und äußeren Zähne 64b2 außer Eingriff mit dem Auswahlmechanismus 64 zum Auswählen zwischen einem hohen und einem niedrigen Gang.
Der 2WD-4WD-Auswählmechanismus 60 besteht aus einer Mehrscheiben-Nassreibkupplung 66 zum Ändern eines Verteilungsverhältnisses von Antriebskraft auf die Vorder- und Hinterräder, einem ersten Kettenrad 68, das drehbar mit der ersten Abtriebswelle 44 verbunden ist, einem zweiten Kettenrad 70, das axial mit der zweiten Abtriebswelle 54 verbunden ist, und einer Kette 72, welche die ersten und zweiten Kettenräder 68 und 70 miteinander verbindet.
Die Reibkupplung 66 besteht aus einer Kupplungstrommel 66a, Reibplatten 66b, einer Kupplungsnabe 66c, Reibscheiben 66d, einem Drehbauteil 66e, einem Stift 66k, einer Axialdrucklagerung 66f, einer Zylinderkammer 66h und einer Rückdruckfeder 66j. Die Kupplungstrommel 66a ist mit dem ersten Kettenrad 68 verbunden und befindet sich in Keilwelleneingriff mit den Reibplatten 66b. Die Kupplungsnabe 66c befindet sich in Keilwelleneingriff mit der ersten Abtriebswelle 44. Die Reibscheiben 66d sind integral mit der Kupplungsnabe 66c verbunden und sind abwechselnd zwischen den Reibplatten 66b angeordnet. Das Drehbauteil 66e ist am äußeren Umfang der ersten Abtriebswelle 44 angeordnet und dafür vorgesehen, die Reibplatten 66b und die Reibscheiben 66d durch seine axiale Bewegung in Richtung zur Kupplungstrommel 66a zu verbinden. Der Stift 66k ist integral verbunden mit der Kupplungsnabe 66c und verbindet das Drehbauteil 66e mit der Kupplungsnabe 66c. Der Kupplungskolben 66g ist an einer inneren Wand des mittleren Gehäuses 40b axial bewegbar angebracht. Das Axialdrucklager 66f überträgt die axiale Bewegung des Kupplungskolbens 66g auf das Drehbauteil 66e. Die Zylinderkammer 66h ist zwischen dem Kupplungskolben 66g und der inneren Wand des mittigen Gehäuses 40b gebildet. Die Rückdruckfeder 66j bringt einen Vorspannkraft auf den Kupplungskolben 66g zum Drehbauteil 66e hin auf.
Eine Einlaßöffnung 74 ist am mittigen Gehäuse 40b ausgebildet, so daß ein hydraulischer Druck der Zylinderkammer 66h zugeführt werden kann. Wenn ein Kupplungsdruck PC vom hydraulischen Kraftversorgungssystem 16 der Zylinderkammer 66h zugeführt wird, wird der Kupplungskolben 66g nach links in 2 bewegt, aufgrund der Druckkraft, die in der Zylinderkammer 66h erzeugt wird. Bei dieser Bewegung des Kupplungskolbens 66g befinden sich die Reibungsplatten 66b und die Reibungsscheiben 66d in Kontakt miteinander und bewirken eine Kraftübertragung gemäß dem Kupplungsdruck PC. Entsprechend wird ein Verteilungsverhältnis der Antriebskraft bestimmt, in Abhängigkeit der übertragenen Kraft der Reibkupplung 66, und wird ein Teil der Antriebsleistung der ersten Abtriebswelle 44 der zweiten Abtriebswelle 54 durch das erste Kettenrad 68, die endlose Kette 72 und dem zweiten Kettenrad 70 entsprechend der bestimmten Eingriffskraft übertragen.
Wenn der Kupplungsdruck PC abgesenkt wird und daher das Drehbauteil 66e und der Kupplungskolben 66g aufgrund der Vorspannkraft der Rückdruckfeder 66j nach rechts in 2 bewegt werden, geraten die Reibungsplatten 66b und die Reibungsscheiben 66d außer Eingriff. Entsprechend wird die Antriebsleistung der ersten Abtriebswelle 44 nicht auf die zweite Abtriebswelle 54 übertragen.
Das erste Kettenrad 68 ist mit einem 4WD-Betriebszahnrad 80 am äußeren Umfang einer linken Seite in 2 des ersten Kettenrades 68 versehen. Wenn die Kupplungshülse 64b in die Niedriggangstellung L aus 4 bewegt wird, geraten die äußeren Zähne 64b2 mit dem Schaltrad eines niedrigen Ganges 64d in Eingriff und gleichzeitig gerät das 4WD-Betriebsrad 80 mit den inneren Zähnen 64b1 in Eingriff. Bei diesem Eingriff erzielen die Schalthülse 64b und das 4WD-Betriebsrad 80 einen Klauenkupplungseingriff zwischen der ersten und der zweiten Abtriebswelle 44 und 54, so daß die Antriebskraft der ersten Abtriebswelle 44 direkt auf die zweite Abtriebswelle 54 übertragen wird.
Praktisch wird die Schalthülse 64b des Auswählmechanismus 64 zum Auswählen zwischen einem hohen und einem niedrigen Gang, die vom Typ des Klaueneingriffs ist, manuell von einer Stellung H im hohen Gang in eine neutrale Stellung N oder Stellung L eines niedrigen Ganges durch eine Gabel 84 überführt, durch Handbetätigung über den nicht dargestellten äußeren Betätigungshebel. Der Niedriggang-Schaltstellungssensor 86 ermittelt, daß die Schalthülse 46b in die Schaltstellung H eines hohen Ganges geschoben ist, und der Niedriggang-Schaltstellungssensor 88 ermittelt, daß die Schalthülse 64b in die Schaltstellung L eines niedrigen Ganges im vorderen Gehäuse 40a geschoben wurde. Der Hochgang-Schaltstellungssensor 86 gibt ein Signal SH an eine Steuerungseinheit 18 aus, das anzeigt, daß sich die Schalthülse 64b in der Schaltstellung H eines hohen Ganges befindet. Entsprechend gibt der Niedriggang-Schaltstellungssensor 88 ein Signal SL an die Steuereinheit 18 auf, das anzeigt, daß die Schalthülse 64b sich in der Schaltstellung N eines niedrigen Ganges befindet. Die Vorder- und Hinterseitendrehsensoren 94 und 96 sind jeweils den vorderen und hinteren Antriebswellen 24 und 30 zugeordnet. Jeder der Vorder- und Hinterseitendrehsensoren 94 und 96 nimmt optisch oder elektromagnetisch die Anzahl der Umdrehungen der zugeordneten Antriebswellen 24 oder 30 pro Minute auf, und erzeugt ein Pulssignal oder Sinussignal, das indikativ für eine Vorder- oder Hinterraddrehzahl NF oder NR ist. Bei Bestimmen einer Radgeschwindigkeit durch Radumdrehungen pro Minute, wird der Reifendurchmesser als ein Parameter miteinbezogen und entsprechend kann die bestimmte Radgeschwindigkeit von der tatsächlichen Radgeschwindigkeit abweichen, wenn der Durchmesser eines derzeitigen Reifens unterschiedlich zum ursprünglich verwendeten Reifendurchmesser ist.
Das hydraulische Kraftversorgungssystem 16 ist so angeordnet, um den vorher bestimmten Kupplungsdruck PC der Einlaßöffnung 74 der Kraftübertragung 22 zuzuführen, wie dies in 5 gezeigt ist. Das hydraulische Kraftversorgungssystem 16 ist mit einer Hauptpumpe 100 versehen, die vom Typ einer reversiblen Rotationspumpe ist, die direkt mit der ersten Abtriebswelle 44 und einer Hilfspumpe 104 verbunden ist, die parallel zur Hauptpumpe 100 angeordnet ist und durch einen Hilfsmotor 102 (Elektromotor) als hydraulische Energiequelle angetrieben wird.
Die Haupt- und Hilfspumpen 100 und 104 saugen das Betriebsöl aus einem Öltank 105 durch Siebfilter 106a und 108a und führen es den Leitungen 106b und 108b zu. Die Leitungen 106b und 108b sind zu einer zusammengeführten Leitung 110a verbunden, mit der ein Ölelement 112 verbunden ist. Ein Entlastungsdurchgang 116 ist mit der zusammengeführten Leitung 110a an einer in Flußrichtung des Öles vor dem Ölelement 112 gelegenen Seite verbunden. Ein Leitungsdrucksteuerventil 118 ist mit der zusammengeführten Leitung 110a mit einer in Flußrichtung hinteren Seite des Ölelementes 112 verbunden. Leitungen 110b, 110c und 110e zweigen von der zusammengeführten Leitung 110a ab und sind jeweils mit einem elektromagnetischen Ventil 120, einem Kupplungsdrucksteuerventil 122 und einem Druckregulierventil 124 verbunden. Ein Auslaß des Kupplungsdrucksteuerventils 122 ist mit einem Einlaß eines Führungsdruckauswahlventiles 126 verbunden, das den Kupplungsdruck PC der Verteilungseinrichtung 22 zuführt, wenn das Führungsdruckauswählventil 26 einen Führungsdruck von dem elektromagnetischen Auswählventil 120 empfängt. Ein Auslaß des Druckregelventiles 124 ist mit einem Einlaß eines elektromagnetischen Laststeuerungsventiles 128 verbunden. Ein Öltemperatursensor 130 ist in einem Öltank 105 installiert, um die Temperatur des Betriebsöls aufzunehmen. Ein erster Öldrucksensor 132 ist in der zusammengeführten Leitung 110a zwischen dem Leitungsdrucksteuerungsventil 118 und dem Abzweigungsabschnitt der Leitungen 110b, 110c und 110e installiert, um einen durch das Leitungsdrucksteuerventil 118 gesteuerten Druck zu erfassen. Ein zweiter Öldrucksensor 134 ist zwischen dem Führungsdruckauswählventil 126 und der Einlaßöffnung 74 installiert, um den Kupplungsdruck PC zu erfassen, der durch das Führungsdruckauswählventil 126 ausgegeben wird. Die ersten und zweiten Öldruckschalter 132 und 134 geben ein Signal aus, das indikativ dafür ist, daß ein gesteuerter Druck erfaßt ist und geben ein Signal aus, das indikativ dafür ist, daß der Kupplungsdruck PC erfaßt ist, jeweils zur Steuereinheit 18. Dieses hydraulische Kraftversorgungssystem 16 ist in der Verteilungseinrichtung 22 installiert. Wie in 2 gezeigt, ist die Hauptpumpe 100 mit der ersten Abtriebswelle 44 verbunden und ist die Hilfspumpe 104 mit dem elektrischen Motor 102 verbunden, der an dem hinteren Gehäuse 40b angebracht ist.
Als nächstes werden mit Bezug auf 5 die Teile des hydraulischen Kraftversorgungssystems 16 detailliert erörtert.
Die Hauptpumpe 100 saugt das Betriebsöl aus dem Öltank 105 durch den Siebfilter 106a, die mit einem Ende einer Einlaßleitung 106c verbunden sind. Die Hilfspumpe 104 saugt das Betriebsöl aus dem Öltank 105 durch die Siebfilter 108a, die mit einem Ende einer Einlaßleitung 108c verbunden sind. Eine Auslaßleitung 106b verbindet die Hauptpumpe 100 und die zusammengeführte Leitung 110a. Ein Einwegventil 106d ist in der Auslaßleitung 106b installiert, und ein Bypassabschnitt 140 ist mit der Auslaßleitung 106b zwischen der Hauptpumpe 100 und dem Einwegventil 106d verbunden. Eine Ablaßleitung 106b verbindet die Hilfspumpe 104 und die zusammengeführte Leitung 110a. Ein Einwegventil 108d ist in der Ablaßleitung 108b installiert. Der Bypassdurchgang 140 besteht aus einer Bypassleitung 140a und einem dreifachen Einwegventil 140b, das in der Bypassleitung 140a installiert ist. Wenn die erste Ablaßleitung 106b in einen negativen Druckzustand gebracht wird, wird das dreifache Einwegventil 140b geöffnet, damit das Betriebsöl in die durch einen mit einer gebrochenen Linie versehenen Pfeil in 5 dargestellte Richtung fließt.
Ein Entlastungsdurchgang 116 besteht aus einer Entlastungsleitung 116a, deren eines Ende mit einem Schmiersystem 114a und einem zweifachen Einwegventil 116b mit Feder verbunden ist, das in der Entlastungsleitung 116a installiert ist. Sobald der Druck an einer in Stromrichtung vor dem Ölelement 112 gelegenen Seite größer als ein vorher bestimmter Wert wird, aufgrund des Verstopfens eines Filters des Ölelementes 112, wird das zweifache Einwegventil 116b geöffnet, um das Betriebsöl in die Richtung, die durch den mit einer gebrochenen Linie versehenen Pfeil dargestellt ist, fließen kann.
Das Leitungsdrucksteuerventil 118 ist ein druckreduzierendes Ventil, von dem Typ, der ein inneres Führungsteil aufweist (Federtyp). Das Leitungsdrucksteuerventil 118 ist mit einem Zylinderventilgehäuse, das eine Einlaßöffnung 118A, die mit der zusammengeführten Leitung 110a verbunden ist, einer Auslaßöffnung 118b, die mit dem Schmiersystem 114 verbunden ist, und einer inneren Hauptführungsöffnung 118P1 zum Zuführen eines Hauptdruckes durch eine feste Öffnung und mit einer internen Nebenführungsöffnung 118P2 versehen, zum Zuführen eines Nebendruckes durch die feste Öffnung. Eine Spule ist gleitend in dem zylindrischen Ventilgehäuse angeordnet und ist durch eine Rückdrückfeder 118a vorgespannt. Ein Zuführdruck PL, der durch die Hauptpumpe 100 oder Hilfspumpe 104 erzeugt wird, wird auf einen vorher bestimmten Druckwert durch das Leitungsdrucksteuerventil 118 reguliert und wird dem elektromagnetischen Auswählventil 120, dem Kupplungsdrucksteuerungsventil 122 und dem Druckreduzierventil 124 zugeführt. Das Betriebsöl, das aus der Auslaßöffnung 118b herausfließt während dem reduzierten Druckzustand, wird zum Schmiersystem 114 zurückgeführt.
Das Kupplungsdrucksteuerungsventil 122 ist ein Drucksteuerungsventil des Typs mit einem internen und externen öffnungsgesteuerten Betrieb und einer Feder. Das Kupplungsdrucksteuerungsventil 122 ist mit einem zylindrischen Ventilgehäuse, das eine Einlaßöffnung 122A aufweist, die mit der Leitung 110c verbunden ist, einer Auslaßöffnung 122B, die mit dem Führungsauswählventil 126 verbunden ist, einer internen Führungsöffnung 122P1 zum Zuführen eines Nebendruckes durch eine feste Öffnung als einen Führungsdruck, und einer externen Führungsöffnung 122P2 zum Zuführen eines gesteuerten Druckes vom elektromagnetischen Laststeuerungsventil 128 versehen. Ein Kolben ist gleitend in dem zylindrischen Ventilgehäuse vorgesehen und ist durch eine Rückdrückfeder 122A vorgespannt. Sobald das Laststeuerungsventil 128 nicht einen Steuerungsdruck zuführt, wird ein Verbindungsdurchgang zwischen der Einlaßöffnung 122A und der Auslaßöffnung 122B geschlossen, wodurch das Kupplungsdrucksteuerventil 122 keinen Nebendruck ausgibt. Auf der anderen Seite, wenn der Führungssteuerungsdruck von dem Laststeuerungsventil 128 zugeführt wird, bewegt sich die Spule, um den Nebendruck aus der Auslaßöffnung 122B als Kupplungsdruck PC gemäß dem Führungssteuerdruck auszugeben.
Das Druckreduzierventil 124 ist von dem Typ, der einen Nebendruck hält und von dem Typ der durch eine interne Öffnung und durch eine Feder betrieben wird. Das Druckreduzierventil 124 ist mit einem zylindrischen Ventilgehäuse, das eine Einlaßöffnung 124A aufweist, die mit einer Leitung 110e verbunden ist, einer Auslaßleitung 124B, die mit einem elektromagnetischen Laststeuerventil 128 verbunden ist, einer internen Führungsöffnung zum Zuführen eines Nebendruckes von der Auslaßöffnung 124B durch eine feste Öffnung als Führungsdruck, und einer Ablaßöffnung 124D versehen. Eine Spule ist gleitend in dem zylindrischen Ventilgehäuse angeordnet und durch eine Rückdrückfeder 124a vorgespannt. Wenn die Spule in eine vorherbestimmte Stellung durch den Führungsdruck von der internen Führungsöffnung 124P verschoben wird, wird ein Hauptdruck der Einlaßöffnung 124A um einen vorherbestimmten Wert verringert und dem elektromagnetischen Laststeuerungsventil 128 als Steuerungsdruck zugeführt.
Das elektromagnetische Laststeuerungsventil 128 verfügt über drei Anschlüsse mit zwei Stellungen und ist mit einem zylindrischen Ventilgehäuse versehen, das eine Einlaßöffnung 128A, die mit dem Druckreduzierventil 124 verbunden ist, eine Ablaßöffnung 124D, die mit der Ablaßseite verbunden ist, und eine Auslaßöffnung 128B umfaßt, die mit einer externen Führungsöffnung 122P2 des Kupplungsdrucksteuerventils 122 verbunden ist. Eine Spule ist verschiebbar in dem Ventilgehäuse angeordnet und durch eine Rückdruckfeder 128a vorgespannt. Die Spule nimmt eine normale Stellung 128b ein, in der die Auslaßöffnung 128B und die Ablaßöffnung 128D miteinander verbunden sind, und eine Betriebsstellung 128c, in der die Einlaßöffnung 128A und die Auslaßöffnung 128B miteinander verbunden sind. Sobald ein Anregungsstrom i₀, der einem gewünschten Lastverhältnis entspricht, durch die Steuereinheit 18 dem Solenoid 128d zugeführt wird, wird während der Zeitdauer des Anregestromes i₀ die Spule von der Normalstellung 128b in die Betriebsstellung 128c gegen die Vorspannkraft der Rückdrückfeder 128a wegbewegt, so daß der Führungssteuerdruck entsprechend dem Einlaßverhältnis an das Kupplungsdrucksteuerungsventil 122 ausgegeben wird. Daher, sobald der Steuerdruck vom elektromagnetischen Laststeuerungsventil 128 der externen Führungsöffnung 122P2 zugeführt wird, wird der Kupplungsdruck PC entsprechend dem Führungssteuerungsdruck der Einlaßöffnung 47 der Kraftübertragung 22 zugeführt, so daß die Eingriffskraft der Reibkupplung 66 entsprechend dem Kupplungsdruck PC gesteuert wird, um die entsprechende Antriebskraft auf die Vorderräder 12FR und 12FL zu verteilen.
Das elektromagnetische Auswählventil 120 wird durch eine Feder in einer Position vorgespannt und vertilgt über drei Anschlüsse und zwei Stellungen. Das elektromagnetische Auswählventil 120 ist mit einem Ventilgehäuse, das eine Einlaßöffnung 120A zum Zuführen des Leitungsdruckes aufweist, einer Auslaßöffnung 120B, die mit der externen Führungsöffnung 126P1 des Führungsauswählventils 126 verbunden ist, und einem Ablaßventil 120D versehen. Eine Spule in dem Ventilgehäuse nimmt eine Normalstellung 120b ein, in der die Einlaßöffnung 120A geschlossen ist und die Auslaßöffnung 1206 und die Ablaßöffnung 120D miteinander verbunden sind, und eine Betriebsstellung 12C, in der die Einlaßöffnung 120A und die Auslaßöffnung 120B miteinander verbunden sind und die Ablaßöffnung 120D geschlossen ist. Sobald der Solenoid 120d des elektromagnetischen Auswahlventils 120 einen Anregungsstrom i₁ durch die Steuereinheit 18 empfängt, befindet sich das elektromagnetische Auswahlventil (An-Aus-Ventil 120) in der Betriebsstellung, so daß der Führungssteuerungsdruck der externen Führungsöffnung 126P1 des Führungsauswahlventiles 126 zugeführt wird. Sobald die Steuereinheit 18 die Zufuhr des Anregestromes i₁ zum Solenoid 120d beendet, wird die Spule in die Normalstellung 120b durch die Vorspannkraft der Rückdrückfeder 120a zurückbewegt, so daß der Führungssteuerungsdruck über die Ablaßöffnung 120D abgelassen wird.
Das Führungsauswählventil 126, wie in 6 dargestellt, ist mit einem zylindrischen Ventilgehäuse 126i versehen, das eine Einlaßöffnung 126A zum Empfangen des Nebendruckes von dem Kupplungsdrucksteuerventil 122, einer Auslaßöffnung 126B zum Zuführen des Nebendruckes zu der Übertragung 22, einer externen Führungsöffnung 126P1, die einen Steuerdruck empfängt, sobald ein Solenoid 120d des elektromagnetischen Auswahlventiles 120 angeschaltet wird, und eine Ablaßöffnung 126D aufweist. Eine Spule 126e ist verschiebbar in dem Ventilgehäuse 126i angeordnet und zu einer Seite durch eine Rückdrückfeder 126a vorgespannt.
Sobald der Führungsdruck nicht der externen Führungsöffnung 126P1 zugeführt wird, wird die Spule 126e in eine 2WD-Betriebszustandstellung verschoben, in der die Auslaßöffnung 126B nicht mit der Einlaßöffnung 126A verbunden ist und mit der Ablaßöffnung 126H verbunden ist, wie dies aus 6 durch die linke Anordnung der Spule ersichtlich ist. Sobald der Solenoid 120d des elektromagnetischen Auswahlventiles 120 angeschaltet wird, führt das elektromagnetische Auswählventil den Steuerungsdruck der externen Führungsöffnung 126P1 zu. Dies bringt das Führungsauswählventil 26 in eine 4WD-Betriebszustandstellung 126c, so daß die Einlaßöffnung 126A und die Auslaßöffnung 126B miteinander verbunden sind, wie dies durch die in 6 dargestellte rechte Spulenstellung erkennbar ist.
Somit, da das Führungsauswählventil 126 so angetrieben ist, daß die Spule 126e durch den Führungssteuerungsdruck von hohem Druck durch das elektromagnetische Auswahlventil 120 bewegt wird, wird die Spule 126e sicher betrieben, sogar wenn Staub oder Verschmutzung ein Bewegen der Spule 126 erschweren.
Die Steuereinheit 18 ist dafür vorgesehen, die Anregeströme i₀ und i₁ dem hydraulischen Kraftversorgungssystem 16 entsprechend der Signale von dem Hochgang-Schaltstellungssensor 88 und dem 2WD-4WD-Betriebszustandsensor 90 auszugeben. Die Steuereinheit 18 steuert auch, daß das hydraulische Kraftversorgungssystem 16 einen vorher bestimmten Hydraulikdruck halten kann. Insbesondere erhält die Steuereinheit 18 die Signale von den Öltemperatursensoren 130 und dem Öldrucksensor 132 und 134, die in dem hydraulischen Kraftversorgungssystem 16 installiert sind, und gibt ein Steuersignal an die hydraulische Kraftversorgungssysteme 16 aus.
Wie in 7 dargestellt, umfaßt die Steuereinheit 18 einen ersten Mikrocomputer 207 zum Durchführen einer Antriebskraftverteilungssteuerung und einen zweiten Mikrocomputer 208 zum Ausführen einer hydraulischen Druckhaltesteuerung. Der erste Mikrocomputer 207 gibt das Steuerungssignal CS₀ in einem Antriebsschaltkreis 31a aus, der den Anregestrom i₀ entsprechend den gewünschten Lastverhältnissen dem elektromagnetischen Laststeuerungsventil 128 entsprechend den Steuerungssignalen CS₀ zuführt. Der erste Mikrocomputer 207 gibt ein Steuerungssignal CS₁ an einen Antriebsschaltkreis 31b aus, der den Anregestrom i₁ dem Solenoid 120d des elektromagnetischen Auswahlventiles 120 entsprechend dem Steuerungssignal Cs₁ zuführt. Der zweite Mikrocomputer 108 gibt ein Motorsteuerungssignal S_M an einen Motorantriebsschaltkreis 103 aus, der die Drehzahl des Hilfsmotors 102 durch die Unterbrechersteuerung entsprechend dem Motorsteuerungssignal S_M zuführt.
Der erste Mikrocomputer 207 umfaßt einen Eingabenschnittstellenschaltkreis 207a, einen Prozessor 207b, einen Speicher 207c und einen Ausgabeschnittstellenschaltkreis 207d, die elektrisch miteinander verbunden sind. Der Eingabeschnittstellenschaltkreis 207a empfängt die erfaßten Signale S_H, S_L, D_n, N_F und N_R vom Hochgang-Schaltstellungssensor 86, dem Niedriggang-Schaltstellungssensor 86, dem 2WD-4WD-Betriebszustandsensor 90 und dem vorderen Drehsensor 94 und dem hinteren Drehsensor 96, und wandelt die erfaßten Signale zu entsprechenden Digitalsignalen durch seine A/D-Umwandlungsfunktion um. Der Prozessor 207b führt Berechnung und Steuervorgänge der Antriebskraftverteilungssteuerung entsprechend einer vorher bestimmten programmierten Routine und der erhaltenen Daten aus. Der Speicher 207c besteht aus ROM und RAM. Der Ausgabeschnittstellenschaltkreis 207d gibt das Steuerungssignals CS₀, das im Prozessor 207b ermittelt wurde, an den Antriebskreis 31a aus, zum Bestimmen des Lastverhältnisses D, das indikativ für den Kupplungsdruck PC ist. Darüber hinaus gibt der Ausgabeschnittstellenschaltkreis 207d das Steuerungssignal CS₁ an den Antriebsschaltkreis 31b aus, das indiaktiv dafür ist, der Kupplungsdruck PC ausgegeben wurde oder nicht.
Der zweite Mikrocomputer 208 umfaßt einen Eingabeschnittstellenschaltkreis 208a, einen Prozessor 208b, einen Speicher 208c und einen Ausgabeschnittstellenschaltkreis 208d, die elektrisch miteinander verbunden sind. Der Ausgabeschnittstellenschaltkreis 208a empfängt die erfaßten Signale S_y, S_A1 und S_A2 vom Öltemperatursensor 130, den Öldrucksensor 132 und Öldrucksensor 134, und wandelt die erfaßten Signale in entsprechende Digitalsignale um. Der Ausgabeschnittstellenschaltkreis 208d gibt einen Bestimmungswert aus, zum Bestimmen der Drehzahl des Hilfsmotors 102, wie z. B. ein analoges Spannungssignal S_N an den Motorantriebsschaltkreis 103.
Der erste Mikrocomputer 207 bestimmt einen Bestimmungswert T₂, der indikativ für die Kraftverteilung auf die Vorderräder entsprechend dem Betriebszustandssignal D_n vom 2WD-4WD-Betriebszustandsensor 90, dem erfaßten Signal S_H vom Hochgang-Schaltstellungssensor 86 und dem erfaßten Signal S_L vom Niedriggang-Schaltstellungssensor 88 ist, und berechnet das Lastverhältnis D zum Erzeugen des Kupplungsdruckes PC entsprechend dem Bestimmungswert T₂. Der erste Mikrocomputer 207 bestimmt auch eine Drehzahldifferenz ΔN zwischen den Vorder- und Hinterrädern, von den erfaßten Drehzahlen N_F und N_R der überwachten Vorder- und Hinterräder. Darüber gibt der erste Mikrocomputer 207 das Steuerungssignal CS₀ entsprechend dem Lastverhältnis D an den Antriebsschaltkreis 31a aus. Gleichzeitig gibt der erste Mikrocomputer 207 ein Steuerungssignal CS₁ an den Antriebsschaltkreis 31b aus durch Steuern des Signals in einen An- oder Aus-Zustand.
Der Antriebsschaltkreis 31a ist mit einem impulsbreiten Modulationsschaltkreis versehen, der das vorhandene Steuerungssignal CS₀ auf den Anregestrom i₀ entsprechend dem Lastverhältnis D moduliert. Der Antriebsschaltkreis 31a gibt den modulierten Antriebsstrom i₀ an dem Solenoid 128d des Laststeuerungsventils 128 aus.
Der Antriebskreis 31b wandelt das Steuerungssignal CS₁ in den Anregestrom i₁ um, durch welchen der Solenoid 120d des elektromagnetischen Auswählventils 120 angeregt wird, und gibt den umgewandelten Anregestrom i₁ an den Solenoid 120d aus.
Bei dieser Ausführungsform wird der Rechenvorgang durch die Steuereinheit 18 ausgeführt. Das heißt, die Steuerung zum Halten des Öldruckes auf einen vorher bestimmten Wert des hydraulischen Kraftversorgungssystems wird so durchgeführt, daß, wenn der Öldruckschalter 132 feststellt, daß der Leitungsdruck P₁ bei der zusammengeführten Leitung 110a in Strömungsrichtung nach dem Ölelement 112 niedriger ist als ein vorher bestimmter Wert ist, steuert die Steuereinheit 18 den Abgabedruck von der Hilfspumpe 104. Insbesondere, durch Berechnen des Steuerungssignals S_M, das indikativ für den Bestimmungswert der Drehzahl gemäß der ermittelten Öltemperatur S_Y ist, und durch Zuführen des Signals S_M dem Motorantriebsschaltkreis 102, wird die Drehgeschwindigkeit des Hilfsmotors 102 gesteuert, um den Leitungsdruck P_L zu einem vorher bestimmten Wert zu halten.
Der Speicher 207c speichert dann zuvor Programme und Daten, die notwendig sind zum Betreiben des Prozessors 207b und speichert temporär die Ergebnisse der Berechnungen. Die Daten, die im Speicher 207 gespeichert sind, umfassen Tabellen, die repräsentativ für die Beziehungen sind, wie sie in den 8 und 10 gezeigt sind. 8 zeigt eine Beziehung zwischen der Drehzahldifferenz ΔN = (NR – NF) und dem Übertragungsdrehmoment ΔT, wobei das Übertragungsdrehmoment ΔT nicht linear zunimmt mit der Zunahme der Drehzahldifferenz ΔN. 9 zeigt die Beziehung zwischen dem Kupplungsdruck PC und dem Übertragungsdrehmoment ΔT, wobei das Übertragungsdrehmoment ΔT linear mit der Zunahme des Kupplungsdruckes PC zunimmt. Die 10 zeigt eine Beziehung zwischen dem Lastverhältnis D und dem Kupplungsdruck PC, wobei der Kupplungsdruck des Ventils 122 nicht linear mit der Zunahme des Lastverhältnisses D zunimmt, um eine parabolische Kurve zu bilden.
Der erste Mikrocomputer 207 bestimmt das Übertragungsdrehmoment ΔT aus der Drehzahldifferenz ΔN zwischen vorne und hinten, sowie die Tabelle entsprechend der charakteristischen Kurve, die in 8 gezeigt ist, und bestimmt darüber hinaus das Lastverhältnis D auf Basis des bestimmten Übertragungsdrehmomentes ΔT und der Tabellen entsprechend der charakteristischen Kurve, die in den 9 und 10 gezeigt sind. Sobald der Kupplungsdruck PC, der variiert zwischen P₁–P₂ entsprechend einer Bandbreite des Lastverhältnisses D, der innerhalb D₁–D₂ liegt, der Reibkupplung 66 zugeführt wird, kommt die Reibkupplung 66 in Eingriff, um die Antriebskraft mit einem Drehmomentverteilungsverhältnis von R. W. (Hinterrad) zu F. W (Vorderrad) = 100%:0% auf R. W.: F. W. = 50%:50% zu verteilen. Das heißt, das Drehmomentverteilungsverhältnis wird kontinuierlich verändert von 1:0 zu 0,5:0,5 entsprechend der Änderung des Kupplungsdruckes PC.
Als nächstes wird der Betrieb der Verteiluingseinrichtung 22 und der Fahrzeugzustand entsprechend der Bereichsauswahl des äußeren Übertragungshebels nachfolgend beschrieben.
Der äußere Übertragungshebel kann einen 2WD-Hochgangbereich (2H-Bereich) am Hinterrad, einen 4WD-Hochgangbereich (4H-Bereich), einen Neutralbereich (N-Bereich) und einen 4WD-Niedriggangbereich (4L-Bereich) auswählen. Wenn der 4L-Bereich oder 4H-Bereich ausgewählt ist, gibt der 2WD-4WD-Betriebszustandsensor 90 ein Betriebszustandsignal D_n an die Steuereinheit 18 aus, das indikativ dafür ist, daß der 4L-Bereich oder 4H-Bereich ausgewählt ist.
Sobald der N-Bereich gewählt ist, wird die Schalthülse 64b in eine Neutralstellung N bewegt, die durch eine Zwei-Punkt-Strich-Linie im oberen Bereich von 4 dargestellt ist. In diesem Fall, befindet sich die Schalthülse 64b mit keinem der Hochgangschalträder 64c, der Niedriggangschalträder 64d und des 4WD-Rades 80 in Eingriff und wird daher keines der Vorder- oder Hinterräder angetrieben.
Wenn der 2H-Bereich ausgewählt ist, gibt der 2WD-4WD-Betriebszustandsensor 90 das Betriebszustandssignal D_n an die Steuereinheit 18 aus, das indikativ für den 2H-Bereich ist. Als Reaktion auf das Betriebszustandssignal, das indikativ für den 2H-Bereich ist, schaltet die Steuereinheit 18 die hydraulische Druckversorgungssteuerung aus, wodurch kein Kupplungsdruck PC der Kraftübertragung 22 zugeführt wird. Die Schalthülse 64b wird in die Hochgangsstellung H geschoben, wie dies durch die durchgezogene Linie auf der oberen Seite von 4 dargestellt ist, so daß die inneren Zähne 64b1 sich mit den Hochgangschalträdern 64c in Eingriff befinden. Entsprechend wird die Antriebskraft der Eingangswelle 42 durch die Hochgangschalträder 64c und die inneren Zähne 64b1 an die erste Abtriebswelle 44 als Hochgangantriebskraft ausgegeben. Da die Reibungsplatten 66b und die Reibungsscheiben 66d der Reibkupplung 66 sich nicht in Eingriff befinden, wird die Antriebskraft nicht auf die zweite Abtriebswelle 54 übertragen. Daher wird das Fahrzeug in einem Hochgang 2WD-Zustand betrieben.
Wenn der 4H-Bereich ausgewählt wird, empfängt die Steuereinheit 18 das Betriebszustandssignal D_n, das indikativ für den 4WD-Betriebszustand ist, vom 2WD-4WD-Betriebszustandssensor 90, und gibt ein Steuerungssignal CS₀ entsprechend einem Bestimmungswert gemäß dem Lastverhältnisbereich D₁–D₂ an das Solenoid 128d des elektromagnetischen Laststeuerungsventils 128 aus, um das Kupplungsdrucksteuerungsventil 122 zu steuern. Entsprechend dem Steuerungssignal CS₀ an den Solenoid 128d, gibt das Kupplungsdrucksteuerungsventil 122 den Nebendruck, der vom P₁ bis P₂ variiert, an die Einlaßöffnung 74 durch das Führungsauswählventil 126 als Kupplungsdruck PC aus. Die Antriebskraft der Antriebswelle 42 wird durch das Hochgangschaltpaar 64 und die inneren Zähne 64b1 auf die erste Abtriebswelle 44 als Hochgangantriebskraft übertragen. Die Hochgangantriebskraft der ersten Abtriebswelle 44 wird als Hochgangantriebskraft der zweiten Abtriebswelle 54 durch die Reibkupplung 66, das sich in Eingriff befindet, um ein vorherbestimmtes Drehmomentverteilungsverhältnis zu erzeugen, das erste Kettenrad 68, die endlose Kette 72 und das zweite Kettenrad 70 übertragen. Dadurch befindet sich das Fahrzeug im 4WD-Betrieb.
Wenn der 4L-Bereich ausgewählt ist, wird die Schalthülse 64b in die Niedriggangstellung L bewegt, die im unteren Teil von 4 dargestellt ist. In diesem Fall, befindet sich das Niedriggeschwindigkeitsrad 64d mit den äußeren Zähnen 64b2 in Eingriff und wird simultan das 4WD-Rad 80 mit den inneren Zähnen 64b1 in Eingriff gebracht.
Da die Drehzahl des Niedriggangschaltrades 64d durch den Planetenradmechanismus 62 gegenüber der Abtriebswelle 42 reduziert wird, wird die Antriebskraft der Antriebswelle 42 als Antriebskraft mit reduzierter Drehzahl auf die erste Abtriebswelle 44 durch die inneren Zähne 64b1, das 4WD-Antriebsrad 80, das erste Kettenrad 68, die endlose Kette 72 und das zweite Kettenrad 70 übertragen. Dadurch befindet sich das Fahrzeug im Niedriggang 4WD-Betrieb.
Als nächstes werden die Vorteile, die durch die vorliegende technische Lehre erzielt werden, in bezug auf 3 nachfolgend beschrieben.
Wenn der vorher bestimmte Kupplungsdruck PC von dem hydraulischen Kraftversorgungssystem 16 der Reibkupplung 66 zugeführt wird, werden der Kupplungskolben 66g und das Drehbauteil 66e in 3 nach links bewegt, aufgrund einer Druckkraft, die innerhalb der Zylinderkammer 66h erzeugt wird, um eine vorher bestimmte Eingriffskraft zwischen den Reibungsplatten 66b und den Reibungsscheiben 66e der Reibkupplung 66 zu erzeugen. Jedes Mal, wenn der Kupplungskolben 66g und die Drehbauteile 66e bewegt werden, erhält die erste Abtriebswelle 44 eine Schubreaktionskraft F entlang der axialen Richtung der ersten Abtriebswelle 44.
Das Ringbauteil 47 ist in die Ringnut 45 eingesetzt, die an dem äußeren Umfang der ersten Abtriebswelle 44 angeordnet ist, so daß die Seitenoberfläche des Kugellagers 48 sich in Kontakt mit dem Ringbauteil 47 befindet. Entsprechend, wird die Schubreaktionskraft F, die auf die erste Abtriebswelle 44 aufgebracht wird, auf das Kugellager 48 durch das Ringbauteil 47 übertragen. Da der Außenring 48b des Kugellagers 48 an der inneren Wand des rückwärtigen Gehäuses 40b befestigt ist, kann das Kugellager 48 die Schubreaktionskraft F aufnehmen, die auf die erste Abtriebswelle 44 aufgebracht wird.
Darüber hinaus, im Fall, daß die erste Abtriebswelle 44 gebogen wird, aufgrund der Spannung der endlosen Kette 72, sogar wenn die Schubreaktionskraft F auf die erste Abtriebswelle 44 entsprechend des Betriebes der Reibkupplung 66 aufgebracht wird (die Bewegung des Kupplungskolbens 66g und des Drehbauteiles 66e), wird keine Kantenlast auf das Kugellager aufgebracht. Dadurch stellt die Schubreaktionskraft aufnehmende Anordnung gemäß der vorliegenden technischen Lehre eine genügende Steifigkeit sicher. Zusätzlich wird es möglich, die Schubreaktionskraft F durch einfache Installation des Ringbauteiles 47 an der Seitenoberfläche des Kugellagers 48 aufzunehmen.
Bei einem derart angeordneten Antriebskraftübertragungssystem gemäß der vorliegenden technischen Lehre, sogar wenn eine Schubreaktionskraft auf die erste Abtriebswelle 44 bei Betrieb der Reibkupplung 66 aufgebracht wird, so daß die Schubreaktionskraft auf das Kugellager 48 durch den Reaktionskraftabschnitt 45 und 47 übertragen wird, wird die Schubreaktionskraft sicher durch das Kugellager 48 aufgenommen, das an der Gehäusewand des hinteren Gehäuses 40b befestigt ist. Darüber hinaus, wenn die erste Abtriebswelle 44 gebogen wird, aufgrund eines Spannens der endlosen Kette 72 und eine Schubreaktionskraft aufgrund des Betriebes der Reibkupplung 66 aufnimmt, wird keine Kantenlast auf das Kugellager aufgebracht. Dies erhöht bemerkenswert die Zuverlässigkeit der Anordnung zum Aufnehmen der Schubreaktionskraft in dem Kraftübertragungssystem gemäß der vorliegenden technischen Lehre.

Claims

Kraftübertragungssystem für ein Fahrzeug mit: eine Antriebswelle (42), die mit einer Antriebskrafterzeugungsquelle verbunden ist; einer ersten Abtriebswelle (44), die koaxial zur Antriebswelle (42) angeordnet ist, wobei ein Endabschnitt der ersten Abtriebswelle (44) drehbar in Tandemanordung mit der Antriebswelle (42) verbunden ist, und der andere Endabschnitt der ersten Abtriebswelle (44) drehbar in einem Gehäuse (40b) durch ein Kugellager (48) gelagert ist; einer zweiten Abtriebswelle (54), die parallel zur ersten Abtriebswelle (44) angeordnet ist; einer endlosen Kette (72), welche die erste Abtriebswelle (44) und die zweite Abtriebswelle (54) miteinander verbindet; einer Mehrscheibenreibkupplung (66), die zwischen der ersten Abtriebswelle (44) und der endlosen Kette (72) angeordnet ist, wobei die Mehrscheibenreibkupplung (66) variabel den Eingriff zwischen der ersten Abtriebswelle (44) und der endlosen Kette (72) gemäß einem Kupplungsdruck (Pc) ändert, welcher der Mehrscheibenreibkupplung (66) zugeführt wird; und einer Reaktionskraftübertragungseinrichtung zur Abstützung einer Schubkraft, die an der ersten Abtriebswelle (44) durch Betätigen der Mehrscheibenreibkupplung (66) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskraftübertragungseinrichtung die Schubkraft auf das Kugellager (48) überträgt, durch das der andere Endabschnitt der ersten Abtriebswelle (44) drehbar in einem Gehäuse (40b) gelagert ist.
Kraftübertragungssystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskraftübertragungseinrichtung eine Ringnut (45), die an einem Abschnitt des äußeren Umfanges der ersten Abtriebswelle (44) vorgesehen ist, und ein Ringbauteil (47) aufweist, das in die Ringnut (45) eingesetzt und in Kontakt mit einer seitlichen Oberfläche des Kugellagers (48) ist.
Kraftübertragungssystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringbauteil (47) einen innern kreisförmiger Umfangsabschnitt, der in die Ringnut (45) eingesetzt ist, und einen größeren äußeren Umfangsabschnittes aufweist, der in das Gehäuse (40b) eingesetzt ist, wobei eine seitliche Oberfläche des Ringbauteiles (47) sich in Kontakt mit der seitlichen Oberfläche eines Innenringes (48a) des Kugellagers (48) ist.
Kraftübertragungssystem für ein Fahrzeug gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupplungssteuerungseinrichtung vorgesehen ist, die den Grad des Eingriffes der Mehrscheibenreibkupplung (66) entsprechend, einem Fahrzustand steuert.
Kraftübertragungssystem für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzustand durch einen Hochgangsensor (86), einen Niedriggangsensor (88) und einen 2WD-4WD-Betriebssensor (70), einen Öltemperatursensor (130), einen Drucksensor (132) für ein Hydrauliksystem, einen Vorder- und einen Hinterraddrehsensor (94, 96) ermittelt wird.