DE3630754C2

DE3630754C2 -

Info

Publication number: DE3630754C2
Application number: DE19863630754
Authority: DE
Inventors: Paul Ing.(Grad.) 6229 Hattenheim De Bausch; Armin Dipl.-Ing. 6203 Hochheim De Barnbeck
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1986-09-10
Filing date: 1986-09-10
Publication date: 1992-02-20
Also published as: DE3630754A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Allradantrieb für ein Kraftfahr zeug, bei dem die Räder der Vorderachse und der Hinterachse ständig angetrieben sind und die Vorderachse in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen entkoppelbar ist oder nur die Räder der Hinterachse ständig angetrieben sind, während der Antrieb für die Vorderachse in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen koppel bar ißt, wobei die das Zu- bzw. Abschalten der Vorderachse bewirkende Kupplung innerhalb eines Verteilergetriebes angeord net und über eine Steuereinheit die Kupplung ansteuerbar ist, wobei mittels der Kupplung ein Kettenrad angetrieben wird, das seinerseits die Antriebswelle der Vorderachse antreibt, und im Antriebsstrang zur Vorderachse ein Viskose-Mittendifferential sowie ein Planetengetriebe angeordnet ist.

Ein derartiger Allradantrieb für ein Kraftfahrzeug ist aus der US-PS 43 73 604 bekannt. Dort ist die Kupplung als Zahn-Naben kupplung und das Planetengetriebe als Kegelrad-Differentialge triebe ausgeführt, daß über die Viskosekupplung sperrbar ist. Beim Allradantrieb fungiert das Kegelrad-Differentialgetriebe als Momentenverteilergetriebe, während die Viskosekupplung das eigentliche Zwischendifferential darstellt. Beim Antrieb nur der Hinterachse ist das Kegelrad-Differentialgetriebe blockiert und es erfolgt ein starrer Durchtrieb zur Hinterachse des Fahr zeuges.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Allradantrieb für Kraftfahrzeuge der genannten Art zu schaffen, bei dem sich die Kupplung bei unaufwendigem, kompaktem Aufbau einfach in den Antriebstrang des Fahrzeuges integrieren läßt und dabei ein weiches Einkoppeln ermöglicht, sowie Fahr-, Wartungs- und Testsituationen anzugeben, bei denen die Vorderräder zweckmäßig vom Antriebsstrang abzukoppeln sind, um so Betriebszustände beherrschen zu können, die bisher bei allradbetriebenen Kraft fahrzeugen problematisch waren.

Gelöst wird die Aufgabe bei einem Allradantrieb für ein Kraft fahrzeug dadurch, daß die Kupplung als Lamellenkupplung ausge bildet ist und die Steuereinheit die Kupplung bei folgenden Fahrzuständen abschaltet:

a. beim Schubbetrieb des Fahrzeuges oder
b. bei Betätigung der Betriebsbremse des Fahrzeuges oder
c. beim Fahren mit geringer Geschwindigkeit und großem Lenkradeinschlag oder
d. Abschleppen des Fahrzeuges oder
e. bei stillstehendem Fahrzeug, Rollenprüfstandsmessungen oder beim dynamischen Auswuchten der Räder.

Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Steuereinheit die Kupplung beim Schlupf an den Rädern der Hinterachse zuschal tet, indem bei Schlupferkennung ein Vakuum-Booster aktiviert wird, der das Verteilergetriebe mit dem notwendigen Steuer öldruck für das Einschalten der Kupplung versorgt.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt in teilweise schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verteilergetriebes,

Fig. 2 einen Schaltplan einer elektronischen Steuereinheit für das Verteilergetriebe zum Koppeln der Vorderachse beim Auftreten von Schlupf an den Rädern der Hinter achse und

Fig. 3 einen Schaltplan einer elektronischen Steuereinheit für das Verteilergetriebe zum Entkoppeln der Vorder achse beim Fahren im Schubbetrieb, beim Bremsen und Einparken, sowie beim Abschleppen und bei Wartungs arbeiten.

Das in der Fig. 1 dargestellte Verteilergetriebe besitzt ein Gehäuse 1 mit einer vom Motor zur Hinterachse führenden Haupt welle 2. Das vom Motor eingeleitete Moment ist durch den Pfeil 3, das in die Hinterachse eingeleitete Moment durch den Pfeil 4 verdeutlicht. Die gezeigte Getriebeversion besitzt eine Lamel lenkupplung 5, eine Viskose-Kupplung 13 und ein Planetengetriebe 14. Der Momentenfluß durch das Verteilergetriebe erfolgt einerseits über die Hauptwelle 2 auf den Planetenträger, von dort über die Planeten, dann über das Sonnenrad des Planetenge triebes 14 auf eine konzentrisch zur Hauptwelle 2 angeordnete Hohlwelle zu den Innenlamellen der Lamellenkupplung 5, von dort über die Außenlamellen der Lamellenkupplung 5 auf ein konzen trisch zur Hauptwelle 2 angeordnetes, im Gehäuse 1 gelagertes Kettenrad 6. Parallel zur Hauptwelle 2 ist im Gehäuse 1 die Antriebswelle 7 für die Vorderachse gelagert, die drehfest mit einem Kettenrad 8 verbunden ist. Eine die beiden Kettenräder 6 und 8 umschlingende Kette 9 treibt die Antriebswelle 7 an. Mit dem Pfeil 10 ist das in die Vorderachse eingeleitete Moment verdeutlicht. Andererseits erfolgt der Momentenfluß über das mit den Planeten kämmende Hohlrad des Planetengetriebes 14 und über eine nachgeschaltete Viskose-Kupplung 13 zur Antriebswelle 15 für die Hinterachse. Die dabei als Differentialsperre wirkende Kupplung 13 hat gegenüber herkömmlichen Viskose-Differential sperren den Vorteil, daß sie von der Kennung steifer ausgelegt sein kann und hierdurch Vorteile bei der Traktion zu verzeichnen sind.

Die in der Fig. 1 dargestellte Ausführungsform des Verteil ergetriebes ermöglicht ein Abschalten oder Zuschalten der Räder der Vorderachse, so daß das Fahrzeug entweder im Allradbetrieb gefahren werden kann oder ausschließlich mit angetriebenen Hinterrädern. So ist vorgesehen, den Vorderradantrieb bei einem Schlupfzustand an der Hinterachse zuzuschalten. Andererseits besteht die Möglichkeit, die Vorderachse im Schubbetrieb des Fahrzeuges bei Betätigung der Betriebsbremse sowie einem gegebenenfalls daraus resultierenden Ansprechen eines Antibloc kiersystems, beim Fahren mit geringer Geschwindigkeit und großem Lenkradeinschlag, beispielsweise beim Fahren in eine/aus einer Parklücke, beim Abschleppen des Fahrzeuges oder bei Wartungs arbeiten, beispielsweise Rollenprüfstandsmessungen oder beim dynamischen Auswuchten der Räder, abzuschalten.

Die Fig. 2 und 3 zeigen Schaltpläne zum elektronischen Ansteuern der Kupplung des Verteilergetriebes.

Fig. 2 zeigt einen Schaltplan betreffend das Zuschalten der Vorderachse mittels der Lamellenkupplung 5 über eine elek tronische Steuereinheit beim Auftreten von Schlupf an den Rädern der Hinterachse. Die Steuereinheit besitzt einen an der Vorder achse des Fahrzeuges angeordneten Sensor 18 sowie einen an der Hinterachse angeordneten Sensor 19 zum Erfassen der vorderachs seitigen bzw. hinterachsseitigen Drehzahlen. Mit den Sensoren 18 und 19 ist eine elektronische Schlupferkennungseinheit 20 verbunden, die einen Vakuum-Booster 21 ansteuert, der im wesentlichen aus einem Zwei- Wege-Schalter 22 und einer Kolben- Zylinder-Einheit 23 besteht. Bei Schlupferkennung an der Hinterachse wird der Vakuum-Booster 21 aktiviert, er versorgt das Verteilergetriebe mit dem notwendigen Steueröldruck für das Einschalten der Lamellenkupplung 5. Da das Einschalten immer im Lastzustand des Motors erfolgt, ist ein Vakuum-Vorratsbehälter 24 mit Saugrohranschluß 25 und zusätzlicher Vakuum-Pumpe 26 erforderlich.

Die in der Fig. 3 dargestellte Steuereinheit ist entsprechend der nach der Darstellung der Fig. 2 aufgebaut, sie weist jedoch statt der elektronischen Schlupferkennungseinheit 20 ein elektronisches Steuerteil 27 auf, das mit Tachometer-, Drossel klappen- und Lenkwinkelgebersensoren verbunden ist. Die genann ten Sensoren übermitteln dem Steuerteil direkt oder indirekt die jeweiligen Fahrzustände des Fahrzeuges, wie Fahren im Schubbe trieb, Bremsvorgänge, Einparkvorgänge, Wartungsarbeiten, das heißt ein stillstehendes Fahrzeug mit unter Umständen ausge schaltetem Motor, mit der Folge, daß über die Steuereinheit der Antrieb der Vorderachse abgeschaltet wird. Abgesehen von den geschilderten Eingangsgrößen ist es selbstverständlich möglich, weitere Eingangsgrößen der Steuereinheit zuzuführen, beispiels weise mittels Sensoren, die Stellung des Bremspedales, des Fahrpedales, sowie den Einschaltzustand der Zündung zu über mitteln. Weitere Eingangsgrößen können der Stellung eines Standlichtschalters und/oder Warnblinklichtschalters zugeordnet sein, um den Abschleppbetrieb des Fahrzeuges zu erfassen. So kann beim ABS-Bremsvorgang die Kupplung stromlos geschaltet und es können hierdurch Vorder- und Hinterachse entkoppelt werden, wenn das Bremspedal getreten, die Zündung eingeschaltet und das Fahrpedal in Null-Stellung sich befindet. Beim Abschleppen ist die Kupplung dann stromlos, wenn das Standlicht oder die Warnlichtanlage betätigt sind und alle anderen Eingangsgrößen sich in der Position Null befinden. Gleiches gilt bei Arbeiten in der Werkstatt, auch hier kann das Entkoppeln der Achsen durch das Einschalten des Standlichtes oder der Warnlichtanlage erfolgen.

Claims

1. Allradantrieb für ein Kraftfahrzeug bei dem die Räder der Hinterachse ständig angetrieben sind, während der Antrieb für die Vorderachse in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen koppelbar bzw. entkoppelbar ist, wobei eine das Zu- bzw. Abschalten der Vorderachse bewirken de Kupplung innerhalb eines Verteilergetriebes angeordnet und über eine Steuereinheit ansteuerbar ist, wobei mittels der Kupplung ein Kettenrad angetrieben wird, das seinerseits die Antriebswelle der Vorderachse antreibt, und im Antriebsstrang zur Vorderachse ein Viskose-Mitten differential sowie ein Planetengetriebe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung als Lamellenkupp lung (5) ausgebildet ist und die Steuereinheit die Kupplung (5) bei folgenden Fahrzuständen abschaltet:

a. beim Schubbetrieb des Fahrzeuges oder
b. bei Betätigung der Betriebsbremse des Fahrzeuges oder
c. beim Fahren mit geringer Geschwindigkeit und großem Lenkradeinschlag oder
d. beim Abschleppen des Fahrzeuges oder
e. bei stillstehendem Fahrzeug, Rollenprüfstandsmessungen oder beim dynamischen Auswuchten der Räder.

2. Allradantrieb für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit die Kupplung (5) bei Schlupf an den Rädern der Hinterachse zuschaltet, indem bei Schlupferkennung ein Vakuum-Booster (21) akti viert wird, der das Verteilergetriebe (1) mit dem notwendi gen Steueröldruck für das Einschalten der Kupplung (5) versorgt.