DE3533143C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für Kraftfahrzeuge mit zwei getriebenen Achsen und einem zu­ gleich als Verteilergetriebe dienenden Ausgleichgetriebe zwischen diesen Achsen, wobei dem Ausgleichgetriebe zu seiner etwaigen Sperre eine Flüssigkeitsreibungskupplung zu­ geordnet ist.

Durch das Verteilergetriebe wird das Antriebsdreh­ moment in einem bestimmten Verhältnis auf die beiden Achsen verteilt, wobei zugleich die für das Befahren von Kurven er­ forderliche Drehzahldifferenz zwischen den beiden Achsen ermöglicht wird, da das Verteilergetriebe auch als Aus­ gleichgetriebe wirkt. Die Verteilung des Antriebsdrehmomentes hat einen wesentlichen Einfluß auf das Fahrverhalten und die Fahrleistung des Fahrzeuges. Da sich das Verteilungs­ verhältnis bei den bekannten Konstruktionen nicht verän­ dern läßt, kann die durch das Verteilergetriebe erreichte Verteilung des Antriebsdrehmomentes nur für einen bestimmten Belastungszustand optimal sein.

Die dem Ausgleichgetriebe zugeordnete Flüssigkeits­ reibungskupplung besteht aus Innen- und Außenlamellen, die drehfest mit entsprechenden Lamellenträgern verbunden und in einem geschlossenen Gehäuse untergebracht sind, das mit einer Flüssigkeit hoher Viskosität gefüllt ist. Die beiden zu kuppelnden Teile dieser Flüssigkeitsreibungskupplung, also die Innen- und Außenlamellen bzw. deren Lamellenträger sind bisher mit den Abtriebs- bzw. Antriebsgliedern des Aus­ gleichgetriebes drehfest verbunden. Tritt eine Relativbe­ wegung zwischen diesen An- bzw. Abtriebsgliedern des Aus­ gleichgetriebes auf, so wird ihr von der Flüssigkeitsrei­ bungskupplung ein Moment entgegengesetzt, das in seiner Größe von der Differenzdrehzahl abhängig ist. Dieses Reib­ moment wirkt dann sperrend auf das jeweils schneller dre­ hende An- bzw. Abtriebsglied des Ausgleichgetriebes. Es handelt sich also um eine selbständige Ausgleichgetriebe­ sperre, die das Übersetzungsverhältnis innerhalb des zu­ gleich das Verteilergetriebe bildenden Ausgleichgetriebes nicht beeinflußt. Das Antriebsdrehmoment auf die beiden Achsen wird durch die Flüssigkeitsreibungskupplung in Richtung eines starren Antriebes hin beeinflußt. Solche selbständige Ausgleichgetriebesperren haben den Nachteil, daß sie bei Durchmesserunterschieden der Räder der beiden Achsen, z. B. durch Schneeketten auf den Rädern einer Achse, die Momentverteilung in unerwünschter Weise verändern, sich die Ausgleichgetriebesperren dabei stark erwärmen und eine starre Verbindung geben können. Schließlich tritt die automatische Sperre auch dann auf, wenn sich bei Kurven­ fahrt verschiedene Drehzahlen der beiden Achsen ergeben, obwohl gerade in diesem Fall die Wirkung des Verteilerge­ triebes als Ausgleichgetriebe wünschenswert wäre.

Es ist auch schon bekannt, einem Ausgleichgetriebe eine von einer reinen Reib- bzw. Lamellenkupplung gebildete Sperre zuzuordnen (DE-OS 32 12 495), wobei als steuernde Kenngrößen für die Einrückvorrichtung dieser Kupplung das Motordrehmoment, der Saugrohrunterdruck, die Gaspedal­ stellung, die Lenkkraft, der Lenkwinkel, die Bremskraft, die Achslastverteilung, der Radschlupf, die Fahrtge­ schwindigkeit und/oder die Schalthebelstellung des Getrie­ bes verwendet werden. Dabei wird aber auch nur die Getrie­ besperre aus- oder eingerückt, aber nur beschränkter Einfluß auf die Verteilung des Antriebsdrehmomentes auf die beiden getriebenen Achsen genommen, ganz abgesehen davon, daß es nicht möglich ist, die Verteilung des Antriebsdrehmomentes unabhängig von der jeweiligen Achsbelastung vorzunehmen.

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und eine Antriebsanordnung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, bei der die Vertei­ lung des Antriebsdrehmomentes auf die beiden Achsen be­ liebig, und zwar entweder willkürlich von Hand aus oder selbständig auf Grund verschiedener Betriebsdaten geändert werden kann und auch die übliche Ausgleichgetriebesperre möglich ist.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die beiden zu kuppelnden Teile der Flüssigkeitsreibungs­ kupplung von je einem der beiden Abtriebsglieder des Ausgleichgetriebes her angetrieben sind und für einen dieser Antriebe ein vorzugsweise stufenlos schaltbares Geschwindig­ keitswechselgetriebe vorgesehen ist.

Es kann also einer der beiden zu kuppelnden Teile der Flüssigkeitsreibungskupplung mit Hilfe des Geschwin­ digkeitswechselgetriebes in seiner Drehzahl stark verändert werden, und zwar so, daß er dem anderen Teil entweder vor- oder nacheilt. Dadurch ergibt sich dann zwischen den beiden zu kuppelnden Teilen ein Drehmomentfluß nach der einen oder anderen Seite, d. h. es wird das vom Verteilergetriebe zu der einen Achse kommende Drehmoment entweder nur dieser Achse zugeleitet oder über die Flüssigkeitsreibungskupplung zumindest teilweise auf die vom Verteilergetriebe beauf­ schlagte andere Achse zusätzlich übertragen. Daher hat man je nach dem gewählten Übersetzungsverhältnis im Ge­ schwindigkeitswechselgetriebe die Möglichkeit, das insge­ samt vom Motor abgegebene Antriebsdrehmoment trotz des festen Übersetzungsverhältnisses im Verteilergetriebe ver­ schieden und unabhängig von den Achslasten auf die beiden Achsen aufzuteilen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Flüssigkeitsreibungskupplung wie bisher als bloße Sperre für das zugleich als Ausgleichgetriebe dienende Verteiler­ getriebe heranzuziehen, ebenso wie es möglich ist, die Sperre aufzuheben, wenn bei Kurvenfahrt od. dgl. ein Aus­ gleich erforderlich wird, da die Drehzahldifferenz der beiden zu kuppelnden Teile der Flüssigkeitsreibungskupplung mit Hilfe des Geschwindigkeitswechselgetriebes auch auf Null vermindert werden kann.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn das Geschwindig­ keitswechselgetriebe mittels wenigstens eines Kolbentriebes schaltbar ist, dessen Beauf­ schlagungsleitung über eine Steuereinheit führt, die ge­ gebenenfalls von einem die Betriebsdaten des Fahrzeuges bzw. Fahrzeugmotors verarbeitenden Regler betätigbar ist. In diesem Fall wird mit vergleichsweise einfachen technischen Mitteln eine genaue Anpassung der Drehmomentverteilung und der etwaigen Funktion der Flüssigkeitsreibungskupplung als Ausgleichgetriebesperre an die jeweiligen Betriebsverhält­ nisse bzw. an das Fahrverhalten des Fahrzeuges erreicht.

Eine besonders zweckmäßige Konstruktion, die keinen all zu hohen technischen Aufwand erfordert, wird dadurch erzielt, daß das Geschwindigkeitswechselgetriebe als stufenlos verstellbares Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe ausgebil­ det ist.

In der Zeichnung ist das Schema eines Ausführungs­ beispiels einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung darge­ stellt.

Der nicht dargestellte Motor eines Kraftfahrzeuges mit zwei getriebenen Achsen treibt über eine Welle 1 ein zu­ gleich als Verteilergetriebe dienendes Ausgleichgetriebe 2 an. Dabei steht die Welle 1 in drehfester Verbindung mit dem Planetenradträger 3, und es wird vom Zentralrad 4 der An­ trieb für die eine Fahrzeugachse 5 und vom Hohlrad oder Außenzahnkranz 6 der Antrieb für die andere Achse 7 abge­ leitet, wobei die beiden Achsen 5, 7 lediglich durch Pfeile angedeutet sind. Das Zentralrad 4 ist über einen einfachen Riemen- oder Kettentrieb 8 mit der zur einen Achse 5 führenden Welle 9 verbunden, die ihrerseits auch mit den Innenlamellen 10 einer Flüssigkeitsreibungskupplung 11 in drehfester Verbindung steht. Zwischen der vom Hohlrad bzw. Außenzahnkranz 6 zur anderen Fahrzeugachse 7 führenden Welle 12 und der den Außenlamellen 13 der Flüssigkeitsreibungs­ kupplung 11 zugeordneten Welle 14 ist ein stufenlos ver­ stellbares Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe 15 vorge­ sehen. Die jeweils axial verschiebbaren Scheiben 16 dieses Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebes 15 sind mit Hilfe von hydraulischen Kolbentrieben 17 gegengleich verstellbar, d. h. es wird die eine Scheibe 16 von der ihr zugeordneten axial unverschiebbaren Scheibe 18 im proportionalem Maße entfernt, wie sich die auf der anderen Welle sitzende verschiebbare Scheibe 16 der mit ihr zusammenwirkenden unverschiebbaren Scheibe 18 nähert. Es ist selbstverständlich, daß die Kegel­ scheiben 16, 18 mit den Wellen 12, 14 drehfest verbunden sind.

Die beiden hydraulischen Kolbentriebe 17 werden über eine gemeinsame Steuereinheit 19 beaufschlagt, die entweder willkürlich von Hand aus betätigt werden kann oder aber auch über einen Regler 20 verstellbar ist, der ver­ schiedene von Sensoren 21 aufgenommene Betriebsdaten des Fahrzeuges bzw. Fahrzeugmotors verarbeitet.

Beim Bremsen oder bei Systemausfall des Reglers (20) bzw. der Steuereinheit 19 sind die Kolben 17 drucklos und die Kegelscheiben werden durch nicht dargestellte Federelemente getrennt. Die Kupplung 11 ist damit außer Funktion gesetzt. Die beiden Achsen sind ohne drehzahlangleichende Verbindung. Damit ist das Antriebssystem ABS (Antiblockiersystem) tauglich.

Claims (3)

1. Antriebsanordnung für Kraftfahrzeuge mit zwei ge­ triebenen Achsen und einem zugleich als Verteilergetriebe dienenden Ausgleichgetriebe zwischen diesen Achsen, wobei dem Ausgleichgetriebe zu seiner etwaigen Sperre eine Flüssigkeitsreibungskupplung zugeordnet ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden zu kuppelnden Teile (10, 13) der Flüssigkeitsreibungskupplung (11) von je einem der beiden Abtriebsglieder (4, 6) des Ausgleichgetriebes (2) her angetrieben sind und für einen dieser Antriebe (8, 15) ein vorzugsweise stufenlos schaltbares Geschwindigkeitswechsel­ getriebe (15) vorgesehen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Geschwindigkeitswechselgetriebe (15) mittels wenigstens eines Kolbentriebes (17) schaltbar ist, dessen Beaufschlagungsleitung über eine Steuereinheit (19) führt, die gegebenenfalls von einem Be­ triebsdaten des Fahrzeuges bzw. Fahrzeugmotors verarbeiten­ den Regler (20) betätigbar ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Geschwindigkeitswechselgetriebe als stufenlos verstellbares Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe (15) ausgebildet ist.