DE202014002039U1

DE202014002039U1 - Drehmoment-Managementeinheit mit integriertem hydraulischem Aktuator

Info

Publication number: DE202014002039U1
Application number: DE202014002039.6U
Authority: DE
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2014-03-10
Publication date: 2014-06-17
Anticipated expiration: 2024-03-11
Also published as: US20170146107A1; US9587728B2; US20140274529A1

Abstract

Drehmoment-Managementsystem für ein Kraftfahrzeug, versehen mit: – einer Differentialabdeckung einschließlich einer Innenfläche und einer Außenfläche; – einer sich nach außen von der Differentialabdeckung erstreckenden ersten Abtriebswelle, die zum Rotationsantrieb eines ersten Fahrzeugrades konfiguriert ist; – einem um eine Achse drehbaren Differentialträger; – einer innerhalb des Differentialträgers angeordneten und mit der ersten Abtriebswelle sowie einer zweiten Abtriebswelle verkoppelten Getriebebaugruppe, wobei die erste und die zweite Abtriebswelle entlang der Achse ausgerichtet sind, die Getriebebaugruppe zur Übertragung von Drehmoment von dem Differentialträger zu der ersten und der zweiten Abtriebswelle ausgelegt ist und zugleich unterschiedliche Drehzahlen ermöglicht, mit denen die erste und die zweite Abtriebswelle um die Achse rotieren, und wobei die zweite Abtriebswelle für den Rotationsantrieb eines zweiten Fahrzeugrades konfiguriert ist; – einem an der Differentialabdeckung angeordneten Elektromotor; – einer für den Antrieb von einem Elektromotor angeordneten und ausgelegten Hydraulikpumpe; – einem in Fluidverbindung mit der Pumpe stehenden Druckregelventil; und – einer Kupplungsscheibenbaugruppe, die für eine Aktivierung auf der Basis des von der Hydraulikpumpe stammenden hydraulischen Drucks konfiguriert ist, wobei die Kupplungsbaugruppe eine Mehrzahl von um die erste Abtriebswelle angeordneten Reibscheiben aufweist und einer Relativdrehung zwischen dem Differentialträger und der ersten Abtriebswelle widersteht, wenn sie aktiviert ist.

Description

Querverweis zu verwandten Anmeldungen
Die vorliegende Anwendung beansprucht die Priorität zu der US-Patentanmeldung Nr. 61/779 344, eingereicht am 13. März 2013.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung stellt ein einheitliches elektronisch gesteuertes Hydraulikdrehmoment-Verteilersystem für ein Kraftfahrzeug bereit.
Hintergrund
Kraftfahrzeuge werden typischerweise durch einen Motor angetrieben, der eine Abtriebswelle steuert, welche die gesteuerten Räder antreibt. Die angetriebenen Räder sind normalerweise entweder die beiden Vorderräder, die beiden Hinterräder, oder alle vier Räder.
Um Instabilitäten, Schwergängigkeiten des Antriebsstrangs und andere unerwünschte Faktoren zu vermeiden, werden die Antriebssysteme so konfiguriert, dass es den Rädern ermöglicht wird, sich mit verschiedenen Drehzahlen zu drehen. Diese Eigenschaft ist zum Beispiel dann vorteilhaft, wenn das Fahrzeug um Kurven gelenkt wird, da sie es den Rädern an der Innenseite der Kurve ermöglicht, sich mit einer langsameren Geschwindigkeit zu drehen als die Räder an der Außenseite der Kurve, wodurch Radschlupf, Reifenverschleiß und Beanspruchungen des Antriebssystems vermieden werden.
Einige Antriebssysteme haben Drehmoment-Managementsysteme integriert, die dazu konfiguriert sind, die Drehmomentzufuhr zu jedem der Räder aktiv zu verwalten. Diesbezüglich sind verbesserte Drehmoment-Managementsysteme erwünscht, die schnell agieren und stark, effizient, zuverlässig und leicht zu warten sind.
Zusammenfassung
Die vorliegende Erfindung stellt ein verbessertes, integriertes elektronisch kontrolliertes hydraulikbasiertes Drehmoment-Verteilersystem bereit. Das Drehmoment-Verteilersystem der vorliegenden Erfindung umfasst einen Elektromotor, der eine hydraulischen Druck erzeugende Pumpe antreibt, welche zur selektiven Aktivierung einer Kupplungsscheibengruppe verwendet wird, die für die Übertragung von Drehmoment zu den Rädern eines Kraftfahrzeuges konfiguriert und angeordnet ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Schema eines Antriebs gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Querschnittsansicht durch ein Achsmodul einschließlich eines beispielhaften Drehmoment-Managementsystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine Explosionsdarstellung des Drehmoment-Managementsystems der 2;
4 ist ein Aufriss der seitlichen Abdeckung des Drehmoment-Managementsystems der 2;
5 ist eine perspektivische Ansicht des montierten Drehmoment-Managementsystems der 2 von der Vorderseite;
6 ist eine perspektivische Ansicht des montierten Drehmoment-Managementsystems der 2 von der Rückseite;
7 ist eine Vorderansicht einer Differentialabdeckung des Drehmoment-Managementsystems der 2;
8 ist eine perspektivische Ansicht des Drehmoment-Managementsystems der 2 mit einer Hydraulikpumpe und einem von einer Reservoirabdeckung abgekoppelten Elektromotor von der Vorderseite; und
9 ist eine perspektivische Ansicht des Drehmoment-Managementsystem der 8 von der Vorderseite, wobei die Reservoirabdeckung von einer Differentialabdeckung abgekoppelt ist.
Ausführliche Beschreibung
1 zeigt einen beispielhaften Antrieb 100 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung. Der Antrieb schließt eine primäre Energiequelle wie z. B. einen Motor 102 ein, der mit einem Getriebe 104 verbunden ist. Ebenfalls umfasst der Antrieb 100 einen Antriebsstrang 106, um Drehmoment von dem Getriebe 104 zu einem ersten Rad 108 (z. B. einem linken Rad) und einem zweiten Rad 110 (z. B. einem rechten Rad) zu übertragen. Der Antriebsstrang 106 ist mit einer Achsbaugruppe 112 einschließlich eines Achsmoduls 114 mit einem Achsmodulgehäuse 116 versehen, das ein Differential 118 aufweist (siehe 2). Das Differential 118 ist an eine erste Achswelle 120 (z. B. eine linke Achshalbwelle) und ebenfalls an eine zweite Achswelle 122 (z. B. eine rechte Achswelle) gekoppelt. Die ersten und zweiten Achswellen 120, 122 können koaxial ausgerichtet sein und sich um eine Achse 124 drehen. Die erste Achswelle 120 überträgt Drehmoment von dem Differential 118 zu dem ersten Rad 108, während die zweite Achswelle 122 Drehmoment von dem Differential 118 zu dem zweiten Rad 110 überträgt. Das Differential 118 ist um die Achse 124 drehbar angeordnet und zur Übertragung von Drehmoment zu den ersten und zweiten Achswellen 120, 122 konfiguriert, während zugleich unterschiedliche Drehzahlen zwischen den ersten und zweiten Achswellen 120, 122 ermöglicht werden. Der Antriebsstrang 106 umfasst eine Antriebswelle 126, die das Differential 118 um die Achse 124 rotiert. Das Achsmodulgehäuse 116 schließt eine erste Seite 128 ein, die zu dem ersten Rad 108 hin weist, sowie eine zweite Seite 130, die zu dem zweiten Rad 110 hin ausgerichtet ist.
Auf 2 Bezug nehmend schließt das Differential 118 ein Differentialgehäuse 132 ein, das um die Achse 124 drehbar ist. Das Differentialgehäuse 132 wird innerhalb des Achsmodulgehäuses 116 durch ein Differentialgestell 134 montiert. Ein Lager 135 wird zwischen dem Differentialgestell 134 und dem Differentialgehäuse 132 angeordnet, um zu ermöglichen, dass sich das Differentialgehäuse 132 um die Achse 124 relativ zu dem Differentialgestell 134 und dem Achsmodulgehäuse 116 dreht. Ein Hohlrad 136 wird an einem Außenflansch 138 montiert, der sich um den Umfang des Differentialgehäuses 132 herum erstreckt. Das Hohlrad 136 tritt mit einem Antriebszahnrad 140 in Eingriff, der an die Antriebswelle 126 gekoppelt ist. Auf diese Weise kann Drehmoment für die Rotation des Differentialgehäuses 132 um die Achse 124 von der Antriebswelle 126 zu dem Differentialgehäuse 132 übertragen werden. Es versteht sich, dass das Achsmodulgehäuse 116 Schmiermittel zum Schmieren der in ihm enthaltenen verschiedenen beweglichen Teile aufweisen kann.
Das Differential 118 umfasst weiterhin eine innere Drehmoment-Übertragungsanordnung 142, um Drehmoment von dem Differentialgehäuse 132 zu den ersten und zweiten Achswellen 120, 122 zu übertragen. In einem Beispiel kann die Drehmoment-Übertragungsanordnung 142 Innenzahnräder einschließen (z. B. Seitenräder, Ritzel, usw.), die eine Übertragung von Drehmoment von dem Differentialgehäuse 132 zu den ersten und zweiten Wellen 120, 122 hin ermöglichen, während zugleich zugelassen wird, dass die ersten und zweiten Achswellen 120, 122 gleichzeitig mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten relativ zueinander um die Achse 124 rotieren.
Weiterhin auf 2 Bezug nehmend umfasst die dargestellte Drehmoment-Übertragungsanordnung 142 ein erstes und ein zweites Seitenrad 144, 146, die koaxial entlang der Achse 124 ausgerichtet sind. Die Drehmoment-Übertragungsanordnung 142 schließt auch eine Mehrzahl von Ritzeln 148 ein, die zwischen dem ersten und dem zweiten Seitenrad 144, 146 angeordnet sind. Jedes der Ritzel 148 greift sowohl in das erste sowie in das zweite Seitenrad 144, 146 ein. Die Ritzel 148 sind so dargestellt, dass sie auf Wellen 150, die an dem Differentialgehäuse 132 verankert sind, drehbar montiert sind. Die Drehmoment-Übertragungsanordnung 142 umfasst weiterhin erste und zweite Flanschwellen 152, 154 (d. h. Abtriebswellen), die koaxial entlang der Achse 124 ausgerichtet sind. Die erste Flanschwelle 152 ist nichtdrehbar mit dem ersten Seitenrad 144 verbunden (z. B. durch eine verzahnte Verbindung), und die zweite Flanschwelle 154 ist nicht-drehbar mit dem zweiten Seitenrad 146 verbunden (z. B. durch eine verzahnte Verbindung). Die erste Flanschwelle 152 ist dazu konfiguriert, mit der ersten Achswelle 120 verbunden zu werden, und die zweite Flanschwelle 154 ist dazu ausgelegt, mit der zweiten Achswelle 122 verbunden zu werden.
Unter normalen Betriebsbedingungen verteilt das Differential Drehmoment gleichmäßig auf die erste und die zweite Achswelle 120, 122. Im Einzelnen wird das Drehmoment von dem Differentialgehäuse 132, durch die Ritzel 148 und die ersten und zweiten Seitenräder 144, 146 zu den ersten und zweiten Flanschwellen 152, 154 übertragen, die das Drehmoment zu den ersten und zweiten Achswellen 120, 122 übertragen. Die ersten und zweiten Seitenräder 144, 146 und die Ritzel 148 können sich frei mit Bezug auf das Differentialgehäuse 132 drehen, um verschiedene Drehzahlen zwischen der ersten und der zweiten Achswelle 120, 122 zu bewerkstelligen. Dies ermöglicht es, dass das Rad an der Außenseite einer Kurve schneller rotiert als das Rad an der Innenseite der Kurve.
Die Konfiguration des Differentials 118 ist auf vorteilhafte Weise dazu ausgelegt, eine Relativdrehung zwischen der ersten und der zweiten Achswelle 120, 122 während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs zu erlauben. Allerdings kann sich dieser Konfigurationstyp unter bestimmten Fahrbedingungen als problematisch erweisen. Da das gleiche Drehmoment an jede der ersten und zweiten Achswellen 120, 122 zugeführt wird, hängt das maximale Drehmoment, das entweder der Achswelle 120 oder 122 zur Verfügung gestellt werden kann, von dem maximalen Drehmoment ab, das der jeweils anderen Achswelle zuführbar ist. Dies erweist sich unter solchen Fahrbedingungen als problematisch, bei denen eines der Räder 108, 110 auf niedrige Reibungsbedingungen auftrifft (z. B. Eis, Öl, Schlamm, usw.), wobei nur ein minimaler Betrag an Drehmoment an die entsprechenden Achswellen 120, 122 angelegt werden kann, bevor das Rad 108, 110 zu schlupfen beginnt. In diesem Situationstypus wird die Drehmomentmenge, die der Achswelle 120, 122 des nicht durchdrehenden Rades 108, 110 zugeführt werden kann, durch diejenige Drehmomentmenge begrenzt, die der Achswelle 120, 122 des durchdrehenden Rades zuführbar ist. Häufig ist diese begrenzte Drehmomentmenge unzureichend, um das nicht durchdrehende Rad zu drehen. Somit kann das Fahrzeug nicht bewegt werden. In anderen Anwendungen (z. B. für die Lenkassistenz) ist es zudem erwünscht, die Verteilung des zwischen den ersten und zweiten Achswellen 120, 122 bereitgestellten Drehmoments variieren zu können.
Um den obengenannten Fahrbedingungen entgegenzutreten, können Achsanordnungen gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung ein Drehmoment-Managementsystem einschließen, das in einem ausgerückten Zustand und in einem eingerückten Zustand betrieben werden kann. Wenn das Drehmoment-Managementsystem in einem ausgerückten Zustand betrieben wird, fungiert das Differential 118 im Wesentlichen als ein offenes Differential, sodass das Differential 118 das gleiche Drehmoment an sowohl die ersten wie die zweiten Räder 108, 110 anliefert. Wie oben beschrieben wird der Pegel der Drehmomentzufuhr teilweise durch das Rad mit der niederigeren Traktion beschränkt. Wenn sich das erste Rad 108 beispielsweise auf einer trockenen Fahrbahn befindet und so lange nicht durchzudrehen beginnt, bis ihm 2000 Fuß-Pfund Drehmoment zugeführt werden und sich das zweite Rad 110 auf Eis befindet und selbst dann, wenn ihm nur 40 Fuß-Pfund oder mehr werden zugeführt würde, durchzudrehen begänne, beliefe sich das jedem Rad zugeführte Drehmoment auf 40 Pfund, wenn sich das Drehmoment-Managementsystem im ausgerückten Zustand befindet. In diesem eben beschriebenen Szenario kann dieser niedrige Drehmomentpegel unzureichend sein, um das Fahrzeug bewegen zu können.
Befindet sich das Drehmoment-Managementsystem im eingerückten Zustand, kann das Differential 118 dem Rad mit der Traktion ein Drehmoment zuführen, das diejenige Drehmomentmenge weit übersteigen kann, die ein Durchdrehen des Rades mit der geringsten Traktion bewirken würde, (z. B. 40 oder mehr Pfund im obengenannten beschriebenen Szenario). Insbesondere können in einem Beispiel die rotierenden ersten und zweiten Räder 108, 110 und ihre entsprechenden ersten und zweiten Achswellen 120, 122 dadurch auf effektive Weise miteinander verriegelt werden, indem eine gleiche Rotationsrate der ersten und zweiten Räder bewirkt wird. In einem Beispiel kann das Drehmoment-Managementsystem eine Relativdrehung zwischen der ersten Flanschwelle 152 und dem Differentialgehäuse 132 derart verhindern, dass beide Achswellen 120, 122 dieselbe Drehrate um die Achse 124 wie das Differentialgehäuse 132 aufweisen. In einem anderen Beispiel kann das Drehmoment-Managementsystem eine Relativdrehung zwischen der ersten Flanschwelle 152 und dem Differentialgehäuse 132 derart steuern, dass die dem nicht durchdrehenden Rad bereitgestellte Drehmomentmenge kontrolliert werden kann. Dies würde in dem obigen Szenario dazu führen, dass das Rad auf der trockenen Fahrbahn das Fahrzeug vorwärts bewegen könnte. Wenn das Fahrzeug in Schnee, Schlamm, Sand oder unebenem Terrain, wobei eines der Antriebsräder frei in der Luft drehen kann, steckenbleibt, erweist sich dieser Typ von Funktionalität als besonders nützlich, um dies zu verhindern (oder das Fahrzeug aus dieser Situation zu befreien).
Drehmoment-Managementsysteme gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung können auch dazu verwendet werden, dem Fahrzeug Stabilität zu verleihen, wenn es sich auf einer Autobahn mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt. Wenn das Fahrzeug zum Beispiel in eine Kurve fährt und zu übersteuern beginnt, kann das Drehmoment-Managementsystem dazu aktiviert werden, ein Untersteuern zu veranlassen, um dem drohenden oder tatsächlichen Übersteuern entgegenzuwirken. Auf diese Weise kann die Aktivierung des Drehmoment-Managementsystems ein besser kontrollierbares Fahrerlebnis ermöglichen. Es sollte sich verstehen, dass Drehmoment-Kontrollverwaltungssysteme gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung viele zusätzliche alternative Funktionen neben denjenigen aufweisen können, die weiter oben spezifisch beschrieben worden sind.
Nun auf die 2–9 Bezug nehmend ist ein beispielhaftes Drehmoment-Managementsystem 210 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung dargestellt. Im gezeigten Beispiel schließt das Drehmoment-Managementsystem 210 eine Differentialabdeckung 212 ein (d. h. eine Hauptabdeckung), die an der ersten Seite 128 des Achsmodulgehäuses 116 montiert ist. Die Abdeckung 212 wird einschließlich einer Hauptöffnung 203 dargestellt (d. h. einer Wellenöffnung), die die erste Flanschwelle 152 aufnimmt. Ein Lager 214 ermöglicht ein Rotieren der ersten Flanschwelle 152 um die Achse 124 herum relativ zu der Differentialabdeckung 212. Die erste Flanschwelle 152 erstreckt sich von der Differentialabdeckung 212 nach außen und ist für eine Verbindung mit der ersten Achswelle 120 ausgelegt, die an das erste Rad 108 gekoppelt ist. Die Differentialabdeckung 212 schließt eine erste Seite 207 und eine entgegengesetzte zweite Seite 209 ein. Wenn die Differentialabdeckung 212 an dem Achsmodulgehäuse 116 befestigt ist, weist die erste Seite 207 zu dem Achsmodulgehäuse 116 hin und die zweite Seite 209 weist von dem Achsmodulgehäuse 116 weg.
Auf 7 Bezug nehmend schließt die Differentialabdeckung 212 einen Abschnitt 213 ein, der einen Hohlraum 211 ausbildet, welcher einem unteren Hydraulikreservoir 238 entspricht. Wie in den 3 bis 6 dargestellt ist eine Reservoirabdeckung 260 über dem den Hohlraum ausbildenden Abschnitt 213 montiert, um das Hydraulikreservoir 238 einzuschließen. Das Hydraulikreservoir 238 schließt mindestens einen Abschnitt 256 ein, der sich von einem Hauptkörper 255 der Differentialabdeckung 212 radial nach außen hin erstreckt. In dem dargestellten Beispiel umfasst der Hauptkörper 255 der Differentialabdeckung 212 einen Umfangsflansch 253 mit einem peripheren Rand 259, der eine äußere Hauptumgrenzung B (z. B. eine Grundfläche oder einen Umriss) von der Differentialabdeckung 212 definiert. Der periphere Rand 259 und die äußere Hauptabgrenzung B umgeben die Achse 124. In einem Seitenaufriss (z. B. in einer Richtung entlang der Achse 124, wie in 7 dargestellt) ist der Abschnitt 256 des Reservoirs 238 radial außerhalb der äußeren Hauptabgrenzung B angeordnet. Das Reservoir 238 kann auch Abschnitte 258 beinhalten, die radial innerhalb der äußeren Hauptabgrenzung B angeordnet sind. In einem Beispiel kann der Abschnitt 256 einen überwiegenden Teil des Gesamtvolumens des Hydraulikreservoirs 238 repräsentieren. Die Reservoirabdeckung 260 ist mit einem ersten Bereich 265 versehen, der den Hauptkörper 255 radial überlappt, sowie mit einem zweiten Bereich 267, der von dem Hauptkörper 255 radial nach außen absteht. Der erste Bereich 265 wird, von der Ausrichtung entlang der Achse 124 aus gesehen, radial innerhalb der äußeren Hauptabgrenzung B angeordnet, und der zweite Bereich 267 wird radial außerhalb der äußeren Hauptabgrenzung B vorgesehen.
In dem dargestellten Beispiel schließt die Differentialabdeckung 212 eine Mehrzahl von Öffnungen 252 ein, die mit jeweiligem Abstand zueinander entlang dem peripheren Rand 259 der Differentialabdeckung 212 angeordnet sind. Die Öffnungen 252 werden durch den Umfangsflansch 253 ausgebildet. Die Öffnungen 252 sind jeweils dazu ausgelegt, ein Befestigungselement zu enthalten (z. B. ein Bolzen), das zur Befestigung der Differentialabdeckung 212 an der ersten Seite 128 des Achsmodulgehäuses 116 verwendet wird. Auf diese Weise fungiert die Differentialabdeckung 212 dazu, die erste Seite 128 des Achsmodulgehäuses 116 derart einzuschließen, dass das Differential 118 und das Schmiermittel auf effektive Weise innerhalb des Achsmodulgehäuses 116 aufgenommen und geschützt werden. Die äußere Hauptabgrenzung B kann einer Form einer abgedichteten Grenzfläche zwischen der Differentialabdeckung 212 und der Modul-Ummantelung 116 entsprechen (d. h. ihr entsprechen oder mit ihr übereinstimmen). Die Befestigungselemente 252 sind ausreichend nah zueinander angeordnet, um eine effektive Abdichtung zwischen dem Achsmodulgehäuse 116 und der Differentialabdeckung 212 entlang der äußeren Hauptabgrenzung B sicherzustellen.
Wie in 7 gezeigt erstreckt sich mindestens eine der Öffnungen 252 (z. B. die Öffnung 252a) axial durch das untere Hydraulikreservoir 238. Beispielsweise schließt der den Hohlraum ausbildende Abschnitt 213 einen Vorsprung 215 ein, der radial in das Hydraulikreservoir 238 vorsteht. Ein Befestigungselement-Zugang 217 wird durch den Vorsprung 215 unter Ausrichtung zu der Öffnung 252a ausgebildet. Wie in 9 dargestellt legt die Reservoirabdeckung 260 eine Öffnung 219 fest, die sich mit dem Befestigungselement-Zugang 217 ausrichtet, wenn die Reservoirabdeckung 260 auf dem den Hohlraum ausbildenden Bereich 213 installiert wird. Wenn die Reservoirabdeckung 260 installiert ist, bildet sie eine Abdichtung gegen den Vorsprung 215 aus. Die Abdichtung erstreckt sich um den Befestigungselement-Zugang 217 herum und verhindert, dass Hydraulikfluid von dem Reservoir 238 in den Befestigungselement-Zugang 217 eintritt. Die Öffnung 219 und der Befestigungselement-Zugang 217 ermöglichen es, dass ein Befestigungselement von der Vorderseite her durch die Öffnung 52a eingesetzt und an dem Achsmodulgehäuse 116 befestigt werden kann, ohne die Abdeckung 260 entfernen zu müssen. Sobald das Befestigungselement installiert ist, kann ein Kopf des Befestigungselements in dem Befestigungselement-Zugang 217 angeordnet sein. Die Öffnung 219 wird an einem zentralen Bereich der Reservoirabdeckung 260 angeordnet. Es sollte sich verstehen, dass auch andere alternative Konfigurationen möglich sind.
Unter erneuter Bezugnahme auf 3 schließt das Drehmoment-Managementsystem 210 auch einen bürstenlosen Elektromotor 220 ein, der neben einer Hydraulikpumpe 240 montiert ist. Der Motor 220 und/oder die Pumpe 240 können von der Reservoirabdeckung 260 getragen werden. In einem Beispiel werden der Motor 220 und die Pumpe 240 von der Abdeckung 260 getragen. In einem anderen Beispiel ist die Pumpe an der Abdeckung 260 und der Elektromotor 220 an der Pumpe 240 montiert. In der dargestellten Ausführungsform sind der Elektromotor 220 und die Hydraulikpumpe 240 in einer koaxialen Anordnung aufeinandergestapelt. In dem gezeigten Beispiel ist die Pumpe 240 an dem ersten Bereich 265 der Reservoirabdeckung 260 befestigt. Der Elektromotor 220 fungiert zum Antreiben der Hydraulikpumpe 240. Wenn der Elektromotor 220 aktiviert wird, um in einer ersten Richtung zu rotieren, zieht die Hydraulikpumpe 220 Hydraulikfluid aus dem Reservoir 238 und erzeugt hydraulischen Druck, der zur Betätigung des Drehmoment-Managementsystems von dem ausgerückten Zustand zu dem eingerückten Zustand dient. In dem dargestellten Beispiel liegt eine Antriebswelle des Motors 220 in einer Richtung mit der Pumpe 220 und allgemein parallel zu den ersten und zweiten Flanschwellen 152, 154. Es sollte sich verstehen, dass auch weitere alternative Konfigurationen möglich sind.
Mit Bezug auf 2 wird eine Saugleitung 244 (z. B. ein Durchlass) gezeigt, die sich von der Pumpe 240 zu dem unteren Reservoir 238 hin erstreckt. Die Saugleitung 244 fungiert als ein Durchlass für das Hydraulikfluid, das von dem Reservoir 238 in die Pumpe 240 gezogen werden kann. Im dargestellten Beispiel von 3 kann die Saugleitung 244 einen Schlauch 247 umfassen, dessen eines Ende innerhalb des Reservoirs 238 angeordnet sein kann. Das Ende kann eine Filtersiebbaugruppe 246 einschließen. Der Schlauch 247 kann mit der Reservoirabdeckung 260 verbunden sein, die wiederum einen inneren Durchlass ausbilden kann, der einen Abschnitt der Saugleitung 244 ausbildet, welcher sich von dem Schlauch 247 zu dem Einlass der Pumpe 240 hin erstreckt. Arbeitet der Elektromotor 220 in der ersten Richtung, wird Hydraulikfluid von dem Reservoir 238 durch die Saugleitung 244 in die Pumpe hineingezogen und von der Pumpe 240 durch eine Fluidleitung 241 ausgegeben (siehe 2). Die Fluidleitung 241 ist dazu konfiguriert, den durch die Pumpe 240 erzeugten Fluiddruck einem Aktuator 251 zuzuführen, der das Drehmoment-Managementsystem 210 von dem ausgerückten Zustand zu dem eingerückten Zustand umschaltet, wenn er betätigt wird. Eine Drucksteuerleitung 243 steht mit der Fluidleitung 241 in Fluidverbindung. Die Drucksteuerleitung 243 umfasst einen Drucksensor 248 zur Überwachung des hydraulischen Drucks innerhalb der Fluidleitung 241. Ebenfalls beinhaltet die Drucksteuerleitung 243 ein Druckregelventil 222, das den Druck in der Fluidleitung 241 regelt, indem es selektiv einen Durchfluss zu dem Reservoir 238 abzweigt. Es versteht sich, dass das Drehmoment-Managementsystem 210 ein Steuergerät 290 (z. B. ein elektronisches Steuergerät, einen Computer, eine Verarbeitungseinheit usw.) einschließen kann, das mit dem Drucksensor 248, dem Druckregelventil 222 und dem Elektromotor 220 verbunden ist. Das Steuergerät kann weiterhin mit anderen Rückkopplungssensoren verbunden sein, die Informationen wie z. B. die relative Drehzahl zwischen den ersten und zweiten Flanschwellen 152, 154, das durch die Flanschwellen 152, 154 übertragene Drehmoment oder andere Informationen überwachen. Auf der Basis der Rückkopplungsinformationen bezüglich des Betriebs der Achsbaugruppe 112 kann das elektronische Steuergerät die Betätigung des Aktuators 251 steuern, um die Leistung der Achsbaugruppe 112 zu steigern. Mindestens Teile des Drucksensors 248 und des Druckregelventils 222 können in getrennten Hohlräumen aufgenommen sein, die durch die Reservoirabdeckung 260 ausgebildet werden.
Im dargestellten Beispiel erfolgt bei dem Schritt des Entfernens der Differentialabdeckung 212 von dem Achsmodulgehäuse 116 zugleich die Entfernung des Elektromotors 220, der Pumpe 240, des integrierten unteren Hydraulikreservoirs 238, des Drucksensors 248 und des Druckregelventils 222. Im gezeigten Beispiel können der Elektromotor 220, die Pumpe 240, der Drucksensor 248, und das Druckregelventil 222 auch getrennt voneinander ausgebaut oder installiert werden, bevor oder nachdem der Differentialträger mit dem Achsmodulgehäuse 116 verbunden wird. Der Elektromotor 220 und die Pumpe 240 sind extern zu der Reservoirabdeckung 260 angeordnet und können entfernt und ersetzt werden, ohne dass die Differentialabdeckung 212 oder die Reservoirabdeckung 260 entfernt werden muss. Der Drucksensor 248 und das Regelventil 222 können entfernt und ersetzt werden, ohne die Differentialabdeckung 212 zu entfernen, indem die Reservoirabdeckung 260 von der Differentialabdeckung 212 entfernt wird. Diese Modulkonfiguration resultiert in einem Drehmoment-Managementsystem, das einfach herzustellen, aufzubauen und zu warten ist. Es versteht sich, dass viele alternative Konfigurationen möglich sind.
In einem Beispiel werden die Reservoirabdeckung 260, die Pumpe 240, der Elektromotor 220, die Kupplungsscheibengruppe 226 und der Kolben 250 von der Abdeckung 212 getragen, wenn die Abdeckung 212 von dem Achsmodulgehäuse 116 entfernt wird. In einem anderen Beispiel kann die Abdeckung 212 von dem Achsmodulgehäuse 116 entfernt werden, ohne die Reservoirabdeckung 260 von der Abdeckung 212 zu entfernen. In noch einem Beispiel können die Reservoirabdeckung 260, die Hydraulikpumpe 240 und der Elektromotor 220 als eine Einheit von der Abdeckung 212 entfernt werden, ohne die Abdeckung 212 von dem Achsmodulgehäuse 116 zu entfernen. In einem zusätzlichen Beispiel können die Hydraulikpumpe 240 und der Elektromotor 220 von der Reservoirabdeckung 260 entfernt werden, ohne die Reservoirabdeckung 260 von der Abdeckung 212 zu entfernen und ohne die Abdeckung 212 von dem Achsmodulgehäuse 116 zu entfernen.
Der dargestellte Aktuator 251 des Drehmoment-Managementsystems 210 umfasst eine Kupplungsscheibengruppe 226 mit einer Mehrzahl von Reibscheiben. Die Kupplungsscheibengruppe 226 ist an der ersten Seite 207 der Differentialabdeckung 212 angeordnet. Die Reibscheiben beinhalten alternierende erste und zweite Reibscheiben. Die ersten Reibscheiben sind mit einem Kupplungskorb 232 nicht drehbar verbunden (z. B. durch eine verzahnte oder verkeilte Verbindung bzw. einen anderen Verbindungstyp, der die Relativdrehung einschränkt), wobei der Kupplungskorb 232 nicht drehbar mit dem Differentialgehäuse 132 verbunden ist. Die zweiten Reibscheiben sind nicht drehbar an einen Radialadapter 236 angeschlossen, der nicht drehbar mit der ersten Flanschwelle 152 verbunden ist. Auf diese Weise rotieren die ersten Reibscheiben zusammen mit dem Kupplungskorb 232 und dem Differentialgehäuse 132, und die zweiten Reibscheiben rotieren zusammen mit dem Radialadapter 236 und der ersten Flanschwelle 152. Die ersten und zweiten Sätze von Reibscheiben sind untereinander verzahnt. Ferner umfasst der Aktuator 251 einen ringförmigen hydraulischen Kolben 250, der an der ersten Seite 207 der Differentialabdeckung 212 angeordnet ist. Der Kolben 250 ist dazu ausgelegt, sich axial entlang der Achse 124 auf der Grundlage der Höhe des hydraulischen Drucks zu bewegen, der an den Kolben durch die Fluidleitung 241 angelegt wird. Der Pegel des an den Kolben 250 angelegten hydraulischen Drucks steuert die Höhe der Betätigungskraft, die an die Kupplungsscheibengruppe 226 angelegt ist. Wenn der Aktuator 251 voll betätigt wird, führt der Kolben 250 der Kupplungsscheibengruppe 226 genügend axiale Kraft zu, sodass die Reibscheiben miteinander in Reibeingriff treten und daran gehindert werden, relativ zu einander zu rotieren. Tritt dies auf, wird eine Relativdrehung zwischen der ersten Flanschwelle 152 und dem Differentialgehäuse 132 verhindert. Durch die Vermeidung einer Relativdrehung zwischen der ersten Flanschwelle 152 und dem Differentialgehäuse 132 werden die Seitenräder 144, 146 und die Ritzel 148 daran gehindert, relativ zu dem Differentialgehäuse zu rotieren, sodass die ersten und zweiten Flanschwellen 152, 154, die ersten und zweiten Seitenräder 144, 146 und die Ritzel 148 alle gemeinsam mit dem Differentialgehäuse 132 um die Achse 124 rotieren. Durch Anlegen eines Betätigungsdrucks, der kleiner als der volle Betätigungsdruck ist, kann das Drehmoment-Managementsystem 212 dazu betätigt werden, eine Drehmomentverteilung zwischen den ersten und zweiten Flanschwellen 152, 154 zu steuern.
Die Differentialabdeckung 212 wird dazu ausgelegt, sich an den Kolben 250 und die Kupplungsscheibengruppe 226 anzupassen. Zum Beispiel kann die Seite 207 der Differentialabdeckung 212, die zu dem Achsmodulgehäuse 116 hin weist, einen Hohlraum 271 zur Aufnahme und Unterbringung der Kupplungsscheibengruppe 226 und des Adapters 236 einschließen. Ebenfalls bildet die Differentialabdeckung 212 eine Kolbenkammer 273 zur Aufnahme der Kolben 250 aus.
Wenn das Drehmoment-Managementsystem 212 aktiviert wird, verursacht der hydraulische Druck von der Pumpe 240, dass der Kolben 250 eine axiale Kraft an ein Axiallager 228 anlegt, wodurch die Kupplungsscheibengruppe 226 zwischen dem Axiallager 228 und dem Kupplungskorb 232 komprimiert wird. Ein Axiallager 230 und ein Laufring 231 sind ebenfalls zwischen der Rückseite des Kupplungskorbes 232 und dem Differentialgestell 134 bereitgestellt. Im dargestellten Beispiel rotiert der Kupplungskorb 232 zusammen mit dem Differentialgehäuse 118. Die Kompression der Kupplungsscheibengruppe 226 kann dazu ausreichen, ein Rotieren des Radialadapters 236 zusammen mit der Kupplungsscheibengruppe 226 zu bewirken, wodurch erreicht wird, dass sich die erste Flanschwelle 152 mit dem Differentialgehäuse 132 dreht. Die relative Drehzahl zwischen dem Radialadapter 236 und dem Differentialgehäuse 132 kann von der ausgewählten und/oder modulierten Aktivierung der Kupplungsscheibengruppe 226 gesteuert werden. Wenn die Kupplungsscheibengruppe 226 vollständig komprimiert wird, rotiert die erste Flanschwelle 152 gemeinsam mit der zweiten Flanschwelle 154 und dem Differentialgehäuse 132. Es versteht sich, dass auch andere alternative Konfigurationen möglich sind.
In dem dargestellten Beispiel kann die Kupplungsscheibengruppe 226 dazu konfiguriert werden, auf der Basis der Modulation des auf den Kolben 250 einwirkenden hydraulischen Drucks progressiv aktiviert/in Eingriff gebracht werden. Ist eine nur geringe Zunahme an Drehmoment an einem der Räder 108, 110 erwünscht, wird der an den Kolben 250 angelegte Druck relativ gering sein, und die Kupplungsscheibengruppe wird teilweise in Eingriff gebracht, wodurch ein bestimmter niedrigerer Pegel an zusätzlichem Drehmoment demjenigen Rad zugeführt wird, dem es an Drehmoment fehlt. Dieser Hydraulikdruckpegel wäre kleiner als der Hydraulikdruckpegel, der für ein vollständiges Verriegeln des Differentials ausreichen würde (d. h. der bewirken würde, dass sich das Differential als ein mechanisch verriegeltes Differential verhält), wobei beide Räder 108, 110 mit derselben Drehzahl unabhängig von der Traktion rotiert werden. Wenn das Differential dementsprechend verriegelt ist, kann genug Drehmoment übertragen werden, um einen auf trockener Fahrbahn befindlichen Reifen bei der maximalen Achsnennleistung durchdrehen zu lassen. Es sollte sich verstehen, dass viele alternative Konfigurationen möglich sind. Zum Beispiel werden Drehmoment-Managementsysteme, die das Differential nicht verriegeln können, ebenfalls in den Rahmen der vorliegenden Erfindung eingeschlossen. In einem Beispiel steuert die Kupplungsscheibengruppe 226 (d. h. sie stoppt, begrenzt, verhindert, regelt usw.) die Relativdrehung zwischen dem Differentialgehäuse 132 und der Welle 152, wenn sie betätigt wird.
In dem dargestellten Beispiel wird das Niveau des Drucks, der auf den Kolben 250 angewandt ist, über den Drucksensor 248 teilweise dadurch elektronisch überwacht/moduliert, dass das Druckregelventil 222 gesteuert wird. Im gezeigten Beispiel ist ein mehradriger elektrischer Anschluss 254 benachbart zu der Außenseite des Elektromotors 220 angeordnet. Steuersignale (z. B. Steueranweisungen zu dem Motor 220, zu dem Druckregelventil 222 usw.) und Rückkopplungssignale (z. B. der an den Kolben 250 angelegte hydraulische Druck, die Temperatur des Hydraulikfluids oder andere verschiedene Komponenten des Systems, usw.) werden dem Systemsteuergerät durch eine Leitung übermittelt, die einen elektrischen Anschluss aufweist, der mit dem elektrischen Anschluss 254 zusammenpasst. In dem dargestellten Beispiel kann das Steuergerät mit einem Speicher verbunden werden, um sich auf eine Nachschlagtabelle zu beziehen, welche den an den Kolben angelegten hydraulischen Druck mit der für die Räder angewandten Drehmomentlast in Korrelation setzt. Der hydraulische Druck, der einer spezifischen Drehmoment-Abfrage entspricht, kann von dem auf das System einwirkenden Verschleiß (Kupplungsabrieb), der Systemtemperatur und anderen von dem System als relevant erachteten Faktoren abhängen. Dementsprechend bestimmt das System der dargestellten Ausführungsform den geeigneten hydraulischen Druck auf der Grundlage der erwünschten Drehmomentlast. Es sollte sich verstehen, dass auch andere alternative Konfigurationen möglich sind. In dem dargestellten Beispiel sind die Reibscheiben der Kupplungsscheibengruppe 226 außerhalb von dem Differentialgehäuse 132 angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht relativ große Reibscheiben, da sie nicht in das Differentialgehäuse 132 eingepasst zu werden brauchen. Im gezeigten Beispiel ist jede der Reibscheiben allgemein kreisförmig und hat einen Außendurchmesser, der größer als ein gesamter Querschnittsdurchmesser des Differentialgehäuses 132 ist. In einem Beispiel können die Reibscheiben Außendurchmesser haben, die weniger als 30 Zentimeter betragen, und der Außendurchmesser des Differentialgehäuses 132 beträgt ebenfalls weniger als 30 Zentimeter. Es versteht sich, dass viele andere alternative Konfigurationen möglich sind.
In dem dargestellten Beispiel verbessern die relativ großen Durchmesser der Reibscheiben die Langlebigkeit der Scheiben sowie die gesamte Leistung des Systems. Verglichen mit kleineren Reibscheiben, die innerhalb des Differentialgehäuses eingepasst sind, können die größeren Reibscheiben des gezeigten Beispiels denselben Pegel an Drehmomentzufuhr mit weniger axialer Kraft versorgen (z. B. ist ein geringerer hydraulischer Druck erforderlich oder es könnte ein kleinerer Kolben verwendet werden). Die offenbarte Konfiguration mit relativ großen Reibscheiben ist weniger laut, weist weniger und kleinere Vibrationen auf und erzeugt weniger Hitze als Systeme mit kleineren Reibscheiben, die innerhalb des Differentialgehäuses eingestellt werden. Die offenbarte Konfiguration ist allgemein effizienter, da weniger Reibscheiben zur Erzeugung derselben Drehmomentmenge verwendet werden können. Aufgrund mechanischer Faktoren (z. B. das mögliche Festsitzen Jahre alter Reibscheiben) verringert eine erhöhte Anzahl von Reibscheiben im Allgemeinen den Wirkungsgrad der Kupplungsscheibengruppe. Es sollte sich verstehen, dass viele alternative Konfigurationen möglich sind. Zum Beispiel könnte in alternativen Beispielen des Drehmoment-Managementsystems das System Reibscheiben einschließen, die innerhalb des Differentialgehäuses aufgenommen sind.
In dem dargestellten Beispiel werden die Reibscheiben einer Kupplungsscheibengruppe 226 benachbart zu der Differentialabdeckung 212 angeordnet. Auf die Kupplungsscheibengruppe kann zugegriffen werden, indem die Differentialabdeckung 212, der Kolben 250 und das vordere Axiallager 228 entfernt werden. Diese modulare Konfiguration führt zu einem Drehmoment-Managementsystem, das einfach herzustellen, aufzubauen und zu warten ist. Jedoch versteht sich wie oben erläutert, dass viele alternative Konfigurationen möglich sind.
Wie oben beschrieben ist in dem dargestellten Beispiel die axiale Kraft, die zur Betätigung der Kupplungsscheibengruppe 226 von dem vollständig ausgerückten Zustand bis zu dem völligen Eingriff erforderlich ist, relativ klein. In dem dargestellten Beispiel ist das System auf keinen Akkumulator angewiesen, um hydraulischen Reservedruck zur Verfügung zu stellen. Statt dessen verwendet das System nur den Elektromotor 220, um hydraulischen Druck über die Hydraulikpumpe 240 je nach Bedarf zu erzeugen. Der Motor 220 kann auch rückwärts laufen gelassen werden, wodurch die Hydraulikpumpe rückwärts läuft und den auf den Kolben 250 einwirkenden hydraulischen Druck rasch verringert. Jedoch sollte sich wie oben erläutert verstehen, dass viele alternative Konfigurationen einschließlich beispielsweise solcher Konfigurationen, die Akkumulatoren einschließen, möglich sind.
In dem dargestellten Beispiel steht die Kupplungsscheibengruppe 226 nicht in Eingriff, wenn das System normal arbeitet, und verursacht daher einen nur sehr kleinen Reibungsverlust. Der Elektromotor 220 kann langsam und/oder periodisch laufen gelassen werden, um einen Hydrauliksolldruck aufrechtzuerhalten. Der vorgegebene Hydrauliksolldruck kann auf der Grundlage von Fahrbedingungen entweder durch eine Benutzereingabe (über die Bewegung eines Tastenfelds, Schalters oder einer anderen Benutzerschnittstelle), durch erfasste Bedingungen, oder durch beide modifiziert werden. Wird das Drehmoment-Managementsystem dazu angewiesen, die Kupplungsscheibengruppe 226 in Eingriff zu bringen, kann der Motor 220 mit Höchstgeschwindigkeit oder nahezu mit Höchstgeschwindigkeit betrieben werden, wodurch die Hydraulikpumpe 240 rasch Hydraulikfluid von dem Reservoir 238 durch die Saugleitung 244 einzieht und damit Reserve-Hydraulikdruck an der stromaufwärtigen Seite des Regelventils 222 erzeugt. Das Regelventil 222 kann dazu angewiesen werden, den genauen Pegel an hydraulischem Druck zu liefern, der zur Erzeugung der erwünschten Menge an axialer Kraft auf die Kupplungsscheibengruppe 226 erforderlich ist, wodurch der erwünschte Drehmomentpegel an einem der Räder 108, 110 generiert wird. In dem dargestellten Beispiel ermöglicht die offenbarte physikalische Anordnung und Konfiguration der Komponenten die Verwendung eines relativ kleinen Elektromotors (z. B. 200 bis 300 Watt) sowie eines relativ niedrigen hydraulischen Drucks (z. B. 200 bis 300 psi). Zum Beispiel und wie oben erläutert kann die Verwendung von großen Reibscheiben, die außerhalb des Differentialgehäuses 132 angeordnet sind, es dem System ermöglichen, die Räder 108, 110 vollständig zu ”verriegeln”, ohne auf einen Akkumulator, einen großen Elektromotor und/oder hohe hydraulische Drücke angewiesen zu sein. Es sollte sich verstehen, dass auch andere alternative Konfigurationen möglich sind.
Die obige Beschreibung und die darin eingeschlossenen Beispiele und Zeichnungen offenbaren Beispiele, wie erfindungsgemäße Aspekte der Erfindung angewendet werden können. Es versteht sich, dass Änderungen erfolgen können und Spezifika der offenbarten Beispiele abgeändert werden können, ohne von dem Rahmen der breiten erfinderischen Aspekte der Erfindung abzuweichen.

Claims

Drehmoment-Managementsystem für ein Kraftfahrzeug, versehen mit: – einer Differentialabdeckung einschließlich einer Innenfläche und einer Außenfläche; – einer sich nach außen von der Differentialabdeckung erstreckenden ersten Abtriebswelle, die zum Rotationsantrieb eines ersten Fahrzeugrades konfiguriert ist; – einem um eine Achse drehbaren Differentialträger; – einer innerhalb des Differentialträgers angeordneten und mit der ersten Abtriebswelle sowie einer zweiten Abtriebswelle verkoppelten Getriebebaugruppe, wobei die erste und die zweite Abtriebswelle entlang der Achse ausgerichtet sind, die Getriebebaugruppe zur Übertragung von Drehmoment von dem Differentialträger zu der ersten und der zweiten Abtriebswelle ausgelegt ist und zugleich unterschiedliche Drehzahlen ermöglicht, mit denen die erste und die zweite Abtriebswelle um die Achse rotieren, und wobei die zweite Abtriebswelle für den Rotationsantrieb eines zweiten Fahrzeugrades konfiguriert ist; – einem an der Differentialabdeckung angeordneten Elektromotor; – einer für den Antrieb von einem Elektromotor angeordneten und ausgelegten Hydraulikpumpe; – einem in Fluidverbindung mit der Pumpe stehenden Druckregelventil; und – einer Kupplungsscheibenbaugruppe, die für eine Aktivierung auf der Basis des von der Hydraulikpumpe stammenden hydraulischen Drucks konfiguriert ist, wobei die Kupplungsbaugruppe eine Mehrzahl von um die erste Abtriebswelle angeordneten Reibscheiben aufweist und einer Relativdrehung zwischen dem Differentialträger und der ersten Abtriebswelle widersteht, wenn sie aktiviert ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Reibscheiben außerhalb eines Differentialträgers angeordnet ist.
System nach Anspruch 2, wobei mindestens eine der Mehrzahl von Reibscheiben kreisförmig ist und einen Durchmesser aufweist, der größer als ein gesamter Querschnittsdurchmesser des Differentialträgers ist.
System nach Anspruch 3, wobei die Mehrzahl von Reibscheiben in einer axialen Richtung zwischen einem Paar Axiallager angeordnet ist, und in der radialen Richtung zwischen der ersten Abtriebswelle und einem Kupplungskorb angeordnet ist.
System nach Anspruch 4, wobei der Kupplungskorb für eine Rotation mit dem Differentialträger ausgelegt ist.
System nach Anspruch 5, wobei die erste Abtriebswelle mit einem innerhalb des Differentialträgers angeordneten Seitenrad und mit einem Radialadapter verzahnt ist, wobei der Radialadapter derart mit der Kupplungsbaugruppe verbunden ist, dass die relative Drehzahl zwischen dem Radialadapter und dem Differentialträger mittels Modulieren der Kompression der Kupplungsbaugruppe gesteuert wird.
System nach Anspruch 4, ferner versehen mit einem hydraulisch betriebenen Kolben, der eine axiale Kraft an das Paar von Axiallagern anlegt, wodurch sich die Reibscheiben progressiv einrücken, wobei die angelegte Axialkraft mit dem den Kolben betätigenden hydraulischen Druck in Korrelation gesetzt wird.
System nach Anspruch 7, weiterhin versehen mit einem Hydraulikdrucksensor stromab von dem Druckregelventil, das zur Messung des Drucks auf den hydraulisch betätigten Kolben konfiguriert ist.
System nach Anspruch 1, wobei der Elektromotor ein bürstenloser Elektromotor ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Differentialabdeckung mindestens teilweise ein unteres Hydraulikreservoir ausbildet, wobei der Elektromotor zu der Außenfläche der Differentialabdeckung hin benachbart zu dem unteren Hydraulikreservoir angeordnet ist.
System nach Anspruch 10, wobei der Elektromotor so angeordnet ist, dass die Drehachse des Motors im Wesentlichen parallel zu einer Drehachse der ersten Abtriebswelle liegt.
System nach Anspruch 10, wobei die Hydraulikpumpe benachbart zu dem Elektromotor in einer koaxialen Anordnung vorgesehen ist.
System nach Anspruch 10, wobei die Differentialabdeckung eine Mehrzahl von Öffnungen zur Aufnahme von Bolzen umfasst und wobei sich mindestens eine Öffnung durch das untere Hydraulikreservoir hindurch erstreckt.
System nach Anspruch 1, ferner versehen mit einem elektrischen Anschluss, der mit der Außenseite der Differentialabdeckung zur Steuerung des Elektromotors verbunden ist.
Drehmoment-Managementsystem für ein Kraftfahrzeug, versehen mit: – einer zum Umschließen eines Fahrzeugdifferentials konfigurierten Differentialabdeckung, die ein unteres Hydraulikreservoir ausbildet; – einem an der Differentialabdeckung angeordneten Elektromotor; – einer Hydraulikpumpe, die durch den in dem unteren Hydraulikreservoir angeordneten Elektromotor angetrieben wird; – einem in dem unteren Hydraulikreservoir angeordneten Druckregelventil, das in Fluidverbindung mit der Hydraulikpumpe steht; – einem hydraulisch betätigten Kolben, der auf Grundlage des hydraulischen Drucks aus- und eingefahren wird; und – einer Kupplungsscheibenbaugruppe, die dazu konfiguriert ist, auf Grundlage der Position des hydraulisch betätigten Kolbens progressiv eingerückt zu werden.
System nach Anspruch 15, wobei die Drehmomentübertragung zu einem Fahrzeugrad durch ein Druckregelventil stromab von der Hydraulikpumpe gesteuert wird, das den auf den hydraulisch betätigten Kolben einwirkenden hydraulischen Druck steuert.
System nach Anspruch 15, wobei der Elektromotor dazu ausgelegt ist, zur Aufrechterhaltung eines erwünschten Hydrauliksolldrucks aktiviert zu werden.
System nach Anspruch 15, wobei die Kupplungsscheibengruppe ausgelegt ist, bei einem vollständigen Einrücken die Drehung eines linken Rades eines Kraftfahrzeuges mit einem gegenüberliegenden rechten Rad des Kraftfahrzeuges zu verriegeln.
Achsbaugruppe, versehen mit: – einem Achsmodulgehäuse; – einem innerhalb des Achsmodulgehäuses angeordneten Differentials, das ein bezüglich des Achsmodulgehäuses um eine Achse drehbares Differentialgehäuse aufweist; – einer mit dem Differential verkoppelten Abtriebswelle, die entlang der Achse ausgerichtet ist; – einer an dem Achsmodulgehäuse angeordneten Hauptabdeckung, die eine erste Seite und eine entgegengesetzte zweite Seite aufweist, wobei die erste Seite der Hauptabdeckung zu dem Achsmodulgehäuse hin weist, wenn die Hauptabdeckung an dem Achsmodulgehäuse befestigt ist, und die zweite Seite von dem Achsmodulgehäuse weg weist, wenn die Hauptabdeckung an dem Achsmodulgehäuse befestigt ist, wobei die Hauptabdeckung einen Hauptkörper mit einem eine äußere Hauptabgrenzung der Hauptabdeckung festlegenden Umfangsflansch umfasst und eine Wellenöffnung zur Aufnahme der Abtriebswelle ausbildet, und wobei die Hauptabdeckung einen einen Hohlraum ausbildenden Abschnitt aufweist, der einen Hohlraum festlegt, wobei der Hohlraum einem Hydraulikreservoir entspricht, und wobei sich mindestens ein erster Teil des Hydraulikreservoirs radial außerhalb der äußeren Hauptabgrenzung erstreckt; – einem innerhalb der Wellenöffnung angeordneten Wellenlager, um ein Rotieren der Abtriebswelle um die Achse relativ zu der Hauptabdeckung zu ermöglichen; – einer innerhalb der Hauptabdeckung angeordneten Kupplungsscheibengruppe, wobei die Kupplungsscheibengruppe an der ersten Seite der Hauptabdeckung angeordnet ist und im komprimierten Zustand die Relativdrehung zwischen dem Differentialgehäuse und der Abtriebswelle steuert; – einem Kolben zur Komprimierung der Kupplungsscheibengruppe, um die Relativdrehung zwischen dem Differentialgehäuse und der Abtriebswelle zu steuern, wobei der Kolben innerhalb einer von der Hauptabdeckung ausgebildeten Kolbenkammer aufgenommen und an der ersten Seite der Hauptabdeckung angeordnet ist; – einer an der zweiten Seite der Hauptabdeckung angeordneten Reservoirabdeckung, die den Hohlraum zum Umschließen des Hydraulikreservoirs abdeckt, wenn die Reservoirabdeckung an der zweiten Seite der Hauptabdeckung angeordnet ist; – einer Hydraulikpumpe zur Erzeugung von hydraulischem Druck, der zur Komprimierung der Kupplungsscheibengruppe an den Kolben angelegt wird, wobei die Hydraulikpumpe einen in Fluidverbindung mit der Kolbenkammer stehenden Auslass aufweist, wenn die Reservoirabdeckung an der Hauptabdeckung befestigt ist, und wobei die Hydraulikpumpe einen in Fluidverbindung mit dem Hydraulikreservoir stehenden Einlass aufweist, wobei die Hydraulikpumpe von der Reservoirabdeckung getragen wird; und – einem Elektromotor zur Betätigung der Hydraulikpumpe, wobei der Elektromotor von der Reservoirabdeckung getragen wird.
Achsbaugruppe nach Anspruch 19, wobei die Hydraulikpumpe an der Reservoirabdeckung und der Elektromotor an der Hydraulikpumpe angeordnet ist.
Achsbaugruppe nach Anspruch 20, wobei die Reservoirabdeckung einen ersten den Hauptkörper der Hauptabdeckung radial überlappenden Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, der radial nach außen von dem Hauptkörper der Hauptabdeckung vorsteht, und wobei die Hydraulikpumpe an dem ersten Abschnitt der Abdeckung angeordnet ist.
Achsbaugruppe nach Anspruch 21, wobei der erste Abschnitt des Hydraulikreservoirs einem überwiegenden Anteil eines Gesamtvolumens des Hydraulikreservoirs entspricht.
Achsbaugruppe nach Anspruch 22, wobei ein zweiter Abschnitt des Hydraulikreservoirs radial innerhalb der Hauptaußenumgrenzung liegend angeordnet ist.
Achsbaugruppe nach Anspruch 19, wobei Befestigungselement-Öffnungen durch den Umfangsflansch zur Aufnahme von Befestigungselementen ausgebildet sind, die zur Befestigung der Hauptabdeckung an dem Achsmodulgehäuse verwendet werden.
Achsbaugruppe nach Anspruch 24, wobei der den Hohlraum ausbildenden Abschnitt der Hauptabdeckung einen Vorsprung festlegt, der sich in den Hohlraum hinein erstreckt, und wobei mindestens eine der Befestigungselement-Öffnungen durch den Vorsprung reichend ausgebildet ist.
Achsbaugruppe nach Anspruch 25, wobei die Reservoirabdeckung eine Befestigungselement-Zugangsöffnung festlegt, die mit der durch den Vorsprung ausgebildeten Befestigungselement-Öffnung ausgerichtet ist.
Achsbaugruppe nach Anspruch 19, wobei die Reservoirabdeckung, die Kupplungsscheibengruppe und der Kolben von der Hauptabdeckung getragen werden, wenn die Hauptabdeckung von dem Achsmodulgehäuse entfernt wird.
Achsbaugruppe nach Anspruch 19, wobei die Hauptabdeckung von dem Achsmodulgehäuse entfernt werden kann, ohne die Reservoirabdeckung von der Hauptabdeckung zu entfernen.
Achsbaugruppe nach Anspruch 19, wobei die Reservoirabdeckung, die Hydraulikpumpe und der Elektromotor als eine Einheit von der Hauptabdeckung entfernt werden können, ohne die Hauptabdeckung von dem Achsmodulgehäuse zu entfernen.
Achsbaugruppe nach Anspruch 19, wobei die Hydraulikpumpe und der Elektromotor von der Reservoirabdeckung entfernt werden können, ohne die Reservoirabdeckung von der Hauptabdeckung zu entfernen und ohne die Hauptabdeckung von dem Achsmodulgehäuse zu entfernen.