DE3717903A1 - Bremsmechanismus fuer das eine viskose-kupplung beschaltende zusatzgetriebe eines kraftfahrzeugs mit allradantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit Allradan­ trieb, bei dem die Räder nur einer Achse ständig angetrieben sind, während der Antrieb für die Räder der zweiten Achse mittels einer im Antriebsstrang zwischen den Achsen liegenden, in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen selbsttätig wirkenden Kupplung, insbesondere einer Viskose-Kupplung, herstellbar ist, in welchem Antriebsstrang eine die drehmomentenmäßige Kopplung und Entkopplung des Antriebs ermöglichende Zusatz­ kupplung in Gestalt eines zwischen den Achsen vorgesehenen Umlaufrädergetriebes, insbesondere eines Planetengetriebes, liegt, auf das ein mittels eines hydraulischen Arbeitszylinders betätigbarer Bremsmechanismus zum Sperren eines Getriebeele­ ments wirkt, nach Patentanmeldung P 36 11 093.0 .

Eine Viskose-Kupplung überträgt bei geringen Drehzahldiffe­ renzen der gekuppelten Wellen nur sehr kleine Drehmomente, und bei größeren Drehzahldifferenzen hohe Drehmomente. Je nach Einbauort im Antriebsstrang kann die Viskose-Kupplung daher als in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen selbsttätig sperrendes Mittendifferential oder kombiniertes Mittendifferen­ tial und Achsdifferential arbeiten. Im normalen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs treten nur geringe Drehzahldifferenzen zwischen den Rädern der beiden Achsen auf. Die Viskose-Kupplung über­ trägt ein entsprechend geringes Antriebsdrehmoment, und man hat ein Fahrverhalten, das im wesentlichen dem eines Kraftfahrzeuges mit nur einer angetriebenen Achse entspricht. Ergeben sich aber beispielsweise bei geringen Reibwerten, wie sie auf nas­ sen, eis- oder schneeglatten oder sandigen Straßen vorzufinden sind, größere Drehzahldifferenzen zwischen den Rädern, so "sperrt" die Viskose-Kupplung, und man hat je nach Einbauart der Viskose-Kupplung das Fahrverhalten eines allradgetriebenen Fahrzeugs mit gesperrtem Mittendifferential bzw. gesperrtem Mittendifferential und gesperrtem Achsdifferential. Mit der Viskose-Kupplung wird also ein permanent in Bereitschaftsstel­ lung befindlicher Allradantrieb realisiert.

Die mit der Viskose-Kupplung bewirkte drehzahldifferenzab­ hängige Kopplung zwischen den Achsen des Kraftfahzeugs ist nun nicht immer erwünscht. Blockieren beispielsweise bei einer Betätigung der Betriebsbremse die Vorderräder, so werden über die Viskose-Kupplung zwangsweise auch die Hinterräder überbremst, was zu einem Verlust der Fahrstabi­ lität führt. Ein etwa vorgesehenes Antiblockiersystem muß den Besonderheiten des Allradantriebs mit Viskose-Kupplung Rechnung tragen, was einen hohen konstruktiven Aufwand mit sich bringt. Im Schubbetrieb des Motors bei Geradeausfahrt treibt die Hinterachse über die Viskose-Kupplung den Motor an. Dabei verlieren die Hinterräder auf glattem Untergrund an Seitenführungskraft, und das Fahrzeug kann ausbrechen. Im Schubbetrieb bei enger Kurvenfahrt treibt umgekehrt die Vorderachse über die Viskose-Kupplung die Hinterachse an. Daraus resultiert ein Verlust an Seitenführungskraft, auf­ grund dessen das Fahrzeug nach außen schiebt. Ein allrad­ getriebenes Fahrzeug mit Viskose-Kupplung läßt sich nicht wie üblich mit angehobener Vorderachse auf einer Abschlepp­ brille abschleppen, da dies Drehzahldifferenzen in der Vis­ kose-Kupplung zur Folge hat, die zum Hump und zur Zerstö­ rung führen. Beim Rangieren des Fahrzeugs insbesondere zum Ausparken kann es bei winterlichen Temperaturen zu einem Haftschluß in der Viskose-Kupplung kommen. Daraus resultiert ein erheblich vergrößerter Lenkkraftaufwand, der die Bedie­ nung des Fahrzeugs höchst unbequem macht. Bei Rollenprüf­ standsmessungen beispielsweise für Leistungs- und Emissions­ tests braucht man für allradgetriebene Fahrzeuge mit Viskose-Kupplung einen Zweiachs-Rollenprüfstand, der viel aufwendiger ist als ein Einachs-Rollenprüfstand und in den Werkstätten vielfach noch nicht zur Verfügung steht. Eben­ so muß bei einem dynamischen Auswuchten der Räder das ganze Fahrzeug vom Boden abgehoben werden, und nicht nur die Rä­ der an jeweils einer auszuwuchtenden Achse, was einen er­ heblichen Mehraufwand bedingt. Nach alledem gibt es sowohl im Fahrbetrieb, als auch bei der Wartung eines allradge­ triebenen Fahrzeugs mit Viskose-Kupplung genug Situationen, in denen man auf die drehmomentenmäßige Kopplung der Achsen über die Viskose-Kupplung lieber verzichten würde.

In der Patentanmeldung P 36 11 093.0 wurde bereitsvorgeschla­ gen zusammen mit der Viskose-Kupplung eine die drehmomenten­ mäßige Kopplung und Entkopplung des Antriebs ermöglichende, steuerbare Zusatzkupplung in den Antriebsstrang eines Kraft­ fahrzeugs zu legen. Als Zusatzkupplung dient ein zwischen den Achsen vorgesehenes Umlaufrädergetriebe, insbesondere ein Planetengetriebe, auf das zum Sperren eines Getriebeele­ ments ein Bremsmechanismus wirkt. Letzterer enthält ein Brems­ band, das das drehbar gelagerte Hohlrad des Planetengetriebes umschlingt und sich mittels eines hydraulischen Arbeitszylin­ ders spannen läßt, um das Hohlrad festzubremsen. Die vorlie­ gende Erfindung betrifft eine Alternative zu diesem an sich bewährten Bremsmechanismus ist aber auch bei einer solchen Anordnung anwendbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen konstruktiv unaufwendigen, kompakten und anschlußtechnisch günstigen, einen einfachen Aufbau des Hydraulikkreises ermöglichenden Bremsmechanismus für das eine Viskosekupplung beschaltende Zusatzgetriebe eines Kraftfahrzeugs mit Allradantrieb anzugeben.

Diese Aufgabe wird in einem Kraftfahrzeug mit Allradantrieb der genannten Art dadurch gelöst, daß der Arbeitszylinder mit einem auf das sperrende Getriebeelement einwirkenden Bremskolben und eine den Arbeitsraum des Arbeitszylinders mit Getriebeöl beaufschlagende Pumpe sowie der Getriebeölraum und ein in dem Hydraulikkreis liegendes Steuerventil mit einer die Viskose- Kupplung und das Umlaufrädergetriebe enthaltenden Verteilerge­ triebeeinheit baulich vereinigt sind.

Durch die Erfindung wird der Arbeitszylinder mit Bremskolben und der zugehörige Hydraulikkreis in das Getriebegehäuse der Zusatzkupplung bzw. der aus Zusatzkupplung und Viskose-Kupplung bestehenden Verteilergetriebeeinheit integriert. Damit erreicht man einen höchst kompakten Aufbau. Die Zahl der Baueinheiten wird verringert, und der Montageaufwand herabgesetzt. Dank der Speisung des Arbeitszylinders mit Getriebeöl kommt man mit einem einzigen Flüssigkeitssystem in der Getriebeeinheit aus. Die hydraulische Anschlußführung und Beschaltung ist entsprechend einfach. Vorteilhaft ist weiter, daß auf der Pumpenseite nur ein relativ niedriges Druckniveau erforderlich ist.

Bei der Pumpe kann es sich um eine Hubkolbenpumpe handeln. Diese Bauform zeichnet sich durch einen robusten und wenig störanfälligen Aufbau aus. Die Pumpe kann von der Hauptan­ triebsachse des Kraftfahrzeugs angetrieben sein, und zwar vorzugsweise über ein Exzentergetriebe.

Zwischen die Pumpe und den Arbeitszylinder ist vorzugsweise ein Druckfederspeicher eingeschaltet, der ebenfalls mit der Verteilergetriebeeinheit baulich vereinigt sein kann. Der Druck­ federspeicher puffert in vorteilhafter Weise Druckschwankungen, und er stellt sicher, daß stets der erforderliche Betriebsdruck für den Bremsmechanismus zur Verfügung steht.

Der Arbeitszylinder des Bremsmechanismus kann einfachwirkend, und der Bremskolben durch ein Federelement, insbesondere ein Federlamellenpaket, von dem zu sperrenden Getriebeelement abge­ stellt sein. Diese Anordnung zeichnet sich durch eine einfache Anschlußführung und Beschaltung des Arbeitszylinders aus.

Der Bremskolben kann als Ringkolben ausgebildet sein, der auf ein drehbar gelagertes Hohlrad des Planetengetriebes ar­ beitet und dieses festzubremsen geeignet ist. Man paßt sich so mit großer wirksamer Bremsfläche der Geometrie des Plane­ tengetriebes optimal an und erreicht einen sehr kompakten Aufbau. Der Antrieb des Planetengetriebes kann über den Pla­ netenträger, und der Abtrieb über das Sonnenrad erfolgen.

Das Hohlrad kann im normalen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs festgebremst sein. Die drehmomentmäßige Kopplung der Achsen über die Viskose-Kupplung ist dann wirksam, und der Allradan­ trieb in ständiger Bereitschaftsstellung. Mittels einer ge­ eigneten Steuereinheit sollte hingegen das Hohlrad durch Druck­ entlastung des Arbeitszylinders und Lösen des Bremskolbens freigegeben, und die drehmomentmäßige Kopplung der Achsen aufgehoben werden, wenn bestimmte Fahr- oder Testbedingungen vorliegen. Dazu gehört jede Betätigung der Betriebsbremse, damit nicht bei einem Überbremsen der Räder an der Vorderachse, die üblicherweise stärker zur Haftwert­ ausnutzung beim Bremsen herangezogen werden, zwangsweise auch die Räder der Hinterachse blockieren. Die Entkopp­ lung der Achsen beim Bremsen hat außerdem den Vorteil, daß das Fahrzeug mit einem Antiblockiersystem ausgerüstet werden kann, wie es für einachsig angetriebene Fahrzeuge üblich ist. Es entfällt also der Bauaufwand für ein besonderes, mit einem Vierradantrieb kompatibles Antiblockiersystem. Die Steuereinheit sollte auch im Schubbetrieb des Motors ansprechen und das Hohlrad freigeben, um so die Fahrstabili­ tät zu verbessern. Beim Abschleppen des Fahrzeugs ist eben­ falls ein möglichst automatisches Freigeben des Hohlrads erwünscht, damit schädliche Drehzahldifferenzen in der Vis­ kosekupplung vermieden werden. Genauso sollte die Steuerein­ heit im Fall niedriger Umgebungstemperaturen beim Rangie­ ren ansprechen um im Fall eines möglicherweise vorliegenden Haftschlusses in der Viskose-Kupplung den Lenkkraftaufwand gering zu halten. Und schließlich sollte für Wartungsar­ beiten zumindest eine Werkstatt die Möglichkeit haben, die Steuereinheit zu aktivieren und das Hohlrad freizugeben, damit das Fahrzeug beispielsweise für Leistungs- und Emis­ sionsmessungen auf einem Einachs-Rollenprüfstand getestet werden kann und beim dynamischen Auswuchten der Räder nur im Bereich einer Achse angehoben werden muß.

Die Steuereinheit kann als Eingangsgrößen insbesondere ein die Stellung von Bremspedal und Fahrpedal sowie ein den Einschaltzustand der Zündung charakterisierendes Signal erhalten. Weitere mögliche Eingangsgrößen für die Steuerein­ heit sind das Signal eines Lenkwinkelgebers und das Signal eines Temperaturfühlers an der Viskose-Kupplung sowie gege­ benenfalls ein die Motordrehzahl charakterisierendes Sig­ nal und das Signal eines Zeitgebers. Die Steuereinheit er­ mittelt aus diesen Eingangsgrößen ein die Bremse für das Hohlrad aktivierendes Ausgangssignal.

In einer alternativen Betriebsform der Erfindung ist das Hohlrad des Planetengetriebes im normalen Fahrbetrieb frei­ gegeben. Der Allradantrieb ist dann per se nicht in der sonst durch die Viskose-Kupplung gewährleisteten ständigen Bereitschaftsstellung, sondern er wird durch Abbremsen des Hohlrads zugeschaltet. Damit geht der Vorteil einer geringen Getriebeverlustleistung einher während im übrigen alle Nut­ zungsmöglichkeiten einer Viskose-Kupplung weiter bestehen; insbesondere bildet die Viskose-Kupplung ein konstruktiv vergleichsweise unaufwendiges Mittendifferential bzw. kombi­ niertes Mittendifferntial und Achsdifferential. Das Fest­ bremsen des Hohlrads kann durch einen Bedienungseingriff oder automatisch erfolgen, wobei man in letzterer Variante vorzugsweise die Drehzahl von Vorderachse und Hinterachse erfaßt und bei Überschreiten einer bestimmten Drehzahldifferenz den auf das Hohlrad arbeitenden Bremskolben wirksam werden läßt. Zur Drehzahlerfassung können beispielsweise die ent­ sprechenden Sensoren eines Antiblockiersystems dienen. Im prompten Einsetzen des Vierradantriebs steht die beschrie­ bene Getriebeanordnung der einer Viskose-Kupplung allein nicht merklich nach.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kann einen vorzugsweise quer eingebauten Frontmotor haben. Seine Hauptantriebsachse ist vorzugsweise die Vorderachse, während die Viskose-Kupp­ lung und das die Funktion einer Zusatzkupplung erfüllende Planetengetriebe in einem Antriebsstrang zur Hinterache liegen. Das Planetengetriebe kann dabei hinter dem Vorder­ achsdifferential und vorzugsweise unmittelbar vor der Vis­ kose-Kupplung angeordnet sein. Doch sind auch andere Einbau­ positionen für das Planetengetriebe denkbar, beispielsweise am Ende einer Kardanwelle vor dem Hinterachsdifferential.

Schließlich kann das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug aber auch einen Standardantrieb mit einem Frontmotor und einer die Hauptantriebsachse bildenden Hinterachse haben. Man zweigt dann von dem zur Hinterachse führenden Antriebsstrang über das zugleich die Funktion einer Zusatzkupplung erfül­ lende Planetengetriebe und die Viskose-Kupplung einen An­ triebsstrang an die Vorderachse ab.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Zeich­ nungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Teilweise schematisch zeigen:

Fig. 1 das im Bereich des Vorderachsdifferentials ange­ ordnete Verteilergetriebe eines allradgetriebenen Kraftfahrzeugs mit Frontmotor, ausgelegt als Plane­ tengetriebe mit einem durch einen hydraulisch betä­ tigten Bremskolben festbremsbaren Hohlrad;

Fig. 2 einen Hydraulikkreis zur Betätigung des Bremskol­ bens; und

Fig. 3 eine Steuereinheit, mit der das Anlegen und Lösen des Bremskolbens gesteuert wird.

Fig. 1 zeigt die im Bereich des Vorderachsdifferentials liegende Getriebeanordnung eines Kraftfahrzeugs mit quer eingebautem Frontmotor. Das Antriebsdrehmoment des Motors wird über ein übliches Schaltgetriebe übertragen, dessen Ausgangsrad 10 eine Außenverzahnung aufweist und mit ei­ nem starr an dem Differentialgehäuse 12 des Vorderachsdif­ ferentials angeordneten Zahnrad 14 kämmt. Ein Teil des An­ triebsdrehmoments wird so über das Vorderachsdifferential auf die Vorderachswellen 16 und die daran sitzenden Vorder­ räder des Kraftfahrzeugs übertragen. Das Differentialge­ häuse 12 ist drehfest mit einer Hohlwelle 18 verbunden, auf der in starrer Anordnung ein Tellerrad 20 sitzt. Letzte­ res steht mit einem Kegelrad 22 im Eingriff, das einen Pla­ netenradträger bildet. Eines der Planetenräder ist bei 24 dargestellt. Die Planetenräder 24 stehen radial außen mit einem Hohlrad 26 und radial innen mit einem Sonnenrad 28 im Eingriff. Mit dem Sonnenrad 28 ist in starrer Anordnung ein Wellenstummel 30 verbunden, der in das Gehäuse einer Viskose-Kupplung 32 ragt und einen antriebsseitigen Lamellen­ satz 34 trägt. Dieser arbeitet mit einem abtriebsseitigen Lamellensatz 36 an einer zur Hinterachse führenden Gelenk­ welle 38 zusammen. Das Hohlrad 26 des Planetengetriebes ist in einem fest mit der Fahrzeugkarosserie verbundenen Getriebegehäuse 40 gelagert. Es wird von einem Bremskolben 42 beaufschlagt und kann durch dessen hydraulische Betätigung festgebremst werden.

Der Bremskolben 42 ist ein auf gleicher Achse mit dem Hohlrad 26 angeordneter Ringkolben, der stirnseitig vor einem ra­ dial nach innen gezogenen Flansch 52 des Hohlrads 26 zu lie­ gen kommt. Zwischen Flansch 52 und Bremskolben 42 ist ein ringförmiges Federlamellenpaket 54 mit am Hohlrad 26 und am Gehäuse befestigten Lamellen eingeschaltet, durch das der Brems­ kolben 42 von dem Hohlrad 26 abgestellt wird. Auf der dem Hohl­ rad 26 abgewandten Seite des Bremskolbens 42 befindet sich ein Arbeitsraum 56 mit einem hydraulischen Anschluß 58. Bei druck­ entlastetem Arbeitsraum 56 ist der Bremskolben 42 gelöst und das Hohlrad 26 freigegeben. Bei Druckbeaufschlagung des Arbeits­ raums 56 wird der Bremskolben 42 angelegt und das Hohlrad 26 festgebremst.

Über den Antriebsstrang zur Hinterachse, in dem die Vis­ kose-Kupplung 32 liegt, wird bei festgebremstem Hohlrad 26 ein permanent in Bereitschaftsstellung befindlicher All­ radantrieb geschaffen. Bei geringen Drehzahldifferenzen zwischen Vorder- und Hinterachse, wie sie im normalen Fahrbetrieb vorliegen, überträgt die Viskose-Kupplung 32 nur ein geringes Drehmoment, so daß man im wesentlichen das Fahrverhalten eines Kraftfahrzeugs mit Frontmotor und Vor­ derradantrieb erhält. Ergeben sich aber größere Drehzahl­ differenzen zwischen den Rädern an Vorder- und Hinter­ achse, wie dies beispielsweise bei Schlupf eines oder meh­ rerer der Räder auf glattem Untergrund der Fall ist, so "sperrt" die Viskose-Kupplung, und man hat das Fahrverhal­ ten eines Kraftfahrzeugs mit Allradantrieb und gesperrtem Mittendifferential.

Bei gelöstem Bremskolben 42 läuft das Hohlrad 26 frei. Dreh­ zahldifferenzen zwischen den Rädern der Vorder- und Hin­ terachse können dann in dem Planetengetriebe mit sehr ge­ ringen Reibungsverlusten ausgeglichen werden, ohne daß sich etwas am Gleichlauf der antriebs- und abtriebsseitigen La­ mellensätze 34, 36 der Viskosekupplung 32 ändert. Die Vis­ kose-Kupplung 32 überträgt also kein oder nur ein minimales Drehmoment, und Vorder- und Hinterachse bleiben drehmomen­ tenmäßig auch unter Bedingungen entkoppelt, unter denen bei festem Hohlrad 26 die Viskose-Kupplung 32 sperren würde. Durch Lösen des Bremskolbens 42 wird also der Allradantrieb praktisch außer Funktion gesetzt, und man erhält das Betriebs­ verhalten eines Fahrzeugs mit reinem Vorderradantrieb.

Ein Hydraulikkreis zur Ansteuerung des Bremskolbens 42 ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Er enthält eine hydrauli­ sche Hubkolbenpumpe 60, die über ein Exzentergetriebe 62 von der Hauptantriebsachse des Fahrzeugs, d. h. der Vorderachse 64, angetrieben wird. Die Pumpe ist baulich mit dem aus Pla­ netengetriebe und Viskose-Kupplung 32 bestehenden Verteilerge­ triebeeinheit vereinigt. Sie saugt Öl aus einem Getriebeöl­ reservoir 66 der Verteilergetriebeeinheit an und stößt es an einem Hochdruckanschluß 68 aus, vor dem ein Rückschlagven­ til 70 liegt. Dem Hochdruckanschluß ist ein Druckfederspeicher 72 nachgeschaltet. Eine Verzweigung vor dem Druckfederspeicher 72 führt zu einem elektromagnetisch betätigten Steuerventil 74, das den Anschluß 58 zu dem Arbeitsraum 56 vor dem Brems­ kolben 42 beschaltet. Das Steuerventil 74 hat zwei Schalt­ stellungen. In der ersten Schaltstellung ist der Hochdruckan­ schluß der Hubkolbenpumpe 60 mit dem Arbeitsraum 56 verbunden, so daß der Bremskolben 42 hydraulisch beaufschlagt ist und das Hohlrad 26 festbremst. In einer zweiten Schaltstellung ist der Hochdruckanschluß der Hubkolbenpumpe 60 von dem Ar­ beitsraum 56 getrennt und der Arbeitsraum 56 zu dem Getriebe­ ölreservoir 66 hin druckentlastet. Der Bremskolben 42 ist dann gelöst und das Hohlrad 26 freigegeben. Ein vorzugsweise einstellbares Druckbegrenzungsventil 76 sorgt in der zweiten Schaltstellung dafür, daß der Betriebsdruck auf der Hochdruck­ seite der Hubkolbenpumpe 60 nicht übermäßig ansteigt.

Das Steuerventil 74 wird mit einer Steuereinheit 44 angesteu­ ert, wie sie schematisch in Fig. 3 dargestellt ist. Man geht hier von einem normalen Fahrbetrieb aus, bei dem sich das Steuer­ ventil 74 in seiner ersten Schaltstellung befindet, der Brems­ kolben 42 angelegt, das Hohlrad 26 festgebremst und der über die Viskose-Kupplung 32 laufende Vierradantrieb in Bereit­ schaftsstellung ist. Das Steuerventil 74 kann durch ein Sig­ nal der Steuereinheit 44 in den zweiten Schaltzustand umge­ steuert werden, in dem der Bremskolben 42 gelöst und die dreh­ momentenmäßige Kopplung von Vorderachse und Hinterachse unter­ brochen ist.

Die Steuereinheit 44 erhält Eingangsgrößen, die die Stel­ lung eines Bremspedals 46, eines Fahrpedals 48 sowie den Einschaltzustand der Zündung 50 kennzeichnen. Weitere Ein­ gangsgrößen können von einem Temperaturfühler an der Vis­ kose-Kupplung 32 und von einem Lenkwinkelgeber kommen, wobei letztere dazu dient, einen Rangierbetrieb des Fahrzeugs zu identifizieren. Hierzu kann zusätzlich ein die Motor­ drehzahl charakterisierendes Signal und das Signal eines Zeitgebers herangezogen werden, der beispielsweise ein Zeit­ intervall nach dem Einschalten der Zündung 50 mißt. Aus diesen Eingangsgrößen wird in der Steuereinheit 44 das ge­ wünschte Ausgangssignal für die Bremskolbenbetätigung ermittelt.

Der Bremskolben 42 wird insbesondere dann gelöst, wenn die Betriebsbremse des Fahrzeugs betätigt wird. Dieser Betriebs­ zustand wird anhand der Eingangsgrößen der Steuereinheit 44 dadurch identifiziert, daß das Bremspedal 46 getreten, das Fahrpedal 48 in seiner Null-Stellung und die Zündung 50 eingeschaltet ist.

Weiter wird der Bremskolben 42 im Schubbetrieb des Fahrzeugs gelöst. Hierzu müssen Fahrpedal 48 und Bremspedal 46 in ihrer Null-Stellung und die Zündung 50 eingeschaltet sein.

Bei niedrigen Umgebungstemperaturen wird der Bremskolben 42 beim Rangieren insbesondere zum Ausparken des Fahrzeugs gelöst. Hierzu muß die von dem Temperaturfühler an der Viskose-Kupp­ lung 32 gemessene Temperatur unterhalb einer bestimmten Temperaturschwelle, beispielsweise -5°C, liegen, was durch ein entsprechendes Signal des Temperaturfühlers angezeigt wird. Weiter muß der Rangierbetrieb des Fahrzeugs anhand eines entsprechenden Signals des Lenkwinkelgebers und/oder eines die niedrige Motordrehzahl charakterisierenden Sig­ nals identifiziert sein. Der Lenkwinkelgeber kann beispiels­ weise bei mehr als einer Lenkradumdrehung ansprechen. Al­ ternativ oder zusätzlich kann der regelmäßig erforderliche Rangierbetrieb kurz nach Einschalten der Zündung 50 des Kraftfahrzeugs durch ein entsprechendes Signal eines Zeit­ gebers identifiziert werden.

Schließlich sollte das Fachpersonal einer Werkstatt, even­ tuell aber auch der Fahrer des Kraftfahrzeugs durch einen geeigneten Schalteingriff in der Lage sein die Steuerein­ heit 44 zu aktivieren, um den Bremskolben 42 zu lösen. Damit können insbesondere bei Rollenprüfstandsmessungen und bei einem dynamischen Auswuchten der Räder die Achsen des Fahr­ zeugs drehmomentenmäßig entkoppelt werden. Dasselbe gilt, wenn das Fahrzeug auf einer Abschleppbrille abgeschleppt wird und dabei nur mit zwei Rädern auf dem Boden läuft. Das Abschleppen erfolgt stets mit stehendem Motor, aber mit möglicherweise eingeschalteter Zündung 50, so daß zur automatischen drehmomentenmäßigen Entkopplung der Achsen eine weitere Steuerungsvorgabe erforderlich ist. Man kann hier insbesondere ausnutzen, daß bei angehobener Hauptantriebsach­ se die Hubkolbenpumpe 60 steht, so daß sich Niederdruckver­ hältnisse an ihrer Ausstoßseite einstellen. Der Bremskolben 42 ist also gelöst und das Hohlrad 26 freigegeben.

• Liste der Bezugszeichen: 10 - Ausgangsrad des Schaltgetriebes
  12 - Differentialgehäuse
  14 - Zahnrad
  16 - Vorderachswelle
  18 - Hohlwelle
  20 - Tellerrad
  22 - Kegelrad
  24 - Planetenrad
  26 - Hohlrad
  28 - Sonnenrad
  30 - Wellenstummel
  32 - Viskose-Kupplung
  34 - antriebsseitiger Lamellensatz
  36 - antriebsseitiger Lamellensatz
  38 - Gelenkwelle
  40 - Getriebegehäuse
  42 - Bremskolben
  44 - Steuereinheit
  46 - Bremspedal
  48 - Fahrpedal
  50 - Zündung
  52 - Flansch
  54 - Federlamellenpaket
  56 - Arbeitsraum
  58 - Anschluß
  60 - Hubkolbenpumpe
  62 - Exzentergetriebe
  64 - Vorderachse
  66 - Getriebeölreservoir
  68 - Hochdruckanschluß
  70 - Rückschlagventil
  72 - Druckfederspeicher
  74 - Steuerventil
  76 - Druckbegrenzungsventil

Claims (17)

1. Kraftfahrzeug mit Allradantrieb, bei dem die Räder nur einer Achse ständig angetrieben sind, während der Antrieb für die Räder der zweiten Achse mittels einer im Antriebsstrang zwi­ schen den Achsen liegenden, in Abhängigkeit von den Fahrbe­ dingungen selbsttätig wirkenden Kupplung, insbesondere einer Viskose-Kupplung, herstellbar ist, in welchem Antriebsstrang eine die drehmomentenmäßige Kopplung und Entkopplung des Antriebs ermöglichende Zusatzkupplung in Gestalt eines zwi­ schen den Achsen vorgesehenen Umlaufrädergetriebes, insbe­ sondere eines Planetengetriebes liegt, auf das ein mittels eines hydraulischen Arbeitszylinders betätigbarer Bremsmecha­ nismus zum Sperren eines Getriebeelements wirkt, nach Patent­ anmeldung P 36 11 093.0, dadurch gekennzeich­ net, daß der Arbeitszylinder mit einem auf das sperrende Getriebeelement einwirkenden Bremskolben (42) und eine den Arbeitsraum (56) des Arbeitszylinders mit Getriebeöl beauf­ schlagende Pumpe (60) sowie der Getriebeölraum und ein in dem Hydraulikkreis liegendes Steuerventil (74) mit einer die Viskose-Kupplung (32) und das Umlaufrädergetriebe (22, 24, 26, 28) enthaltenden Verteilergetriebeeinheit baulich vereinigt sind.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Pumpe (60) eine Hubkolbenpumpe ist.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Pumpe (60) von der Hauptan­ triebsachse (64) des Kraftfahrzeugs vorzugsweise über ein Exzentergetriebe (62) angetrieben ist.

4. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Pumpe (60) und Arbeitszylinder ein Druckfederspeicher (72) eingeschaltet ist, der vorzugsweise ebenfalls mit der Verteilergetriebe­ einheit baulich vereinigt ist.

5. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder ein­ fachwirkend, und der Bremskolben (42) durch ein Federelement, insbesondere ein Federlamellenpaket (54), von dem zu sper­ renden Getriebeelement abgestellt ist.

6. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremskolben (42) als Ringkolben ausgebildet, der auf ein drehbar gelagertes Hohlrad (26) des Planetengetriebes arbeitet und dieses fest­ zubremsen geeignet ist.

7. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Planeten­ getriebes (22, 24, 26, 28) über den Planetenradträger (22), und der Abtrieb über das Sonnenrad (28) erfolgt.

8. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (26) im norma­ len Fahrbetrieb festgebremst, und dementsprechend der über die Viskose-Kupplung (32) laufende Vierradantrieb wirksam ist.

9. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Steuereinheit (44) enthält, die das Hohlrad (26) durch Druckentlastung des Arbeitszylinders freigibt, und dementsprechend die Ach­ sen entkoppelt (a) bei Betätigung der Betriebsbremse (46) sowie gegebenen­ falls einem daraus resulierenden Ansprechen eines Anti­ blockiersystems und/oder (b) im Schubbetrieb und/oder (c) beim Abschleppen des Fahrzeugs und/oder (d) im Fall niedriger Umgebungstemperaturen beim Rangieren und/oder (e) bei Wartungsarbeiten, beispielsweise Rollenprüfstands­ messungen oder beim dynamischen Auswuchten der Räder.

10. Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuereinheit (44) als Eingangs­ größen ein die Stellung von Bremspedal (46) und Fahrpedal (48) sowie ein den Einschaltzustand der Zündung (50) charak­ terisierendes Signal erhält und ein die Bremse für das Hohl­ rad (26) aktivierendes Signal abgibt.

11. Kraftfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuereinheit (44) als weitere Eingangsgrößen das Signal eines Lenkwinkelgebers und das Signal eines Temperaturfühlers an der Viskose-Kupplung (32) und gegebenenfalls ein die Motordrehzahl charakterisierendes Signal und/oder das Signal eines Zeitgebers erhält.

12. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (26) im nor­ malen Fahrbetrieb freigegeben, und dementsprechend der über die Viskose-Kupplung (32) laufende Vierradantrieb unwirksam ist.

13. Kraftfahrzeug nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Hohlrad (26) durch einen Bedie­ nungseingriff und/oder bei Überschreiten einer vorgegebenen Drehzahldifferenz zwischen den Achsen automatisch betätigt festbremsbar ist.

14. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß es einen vorzugsweise quer eingebauten Frontmotor hat, daß die Hauptantriebsachse die Vorderachse ist, und daß die Viskose-Kupplung (32) und das als Zusatzkupplung arbeitende Planetengetriebe in einem Antriebsstrang zur Hinterachse liegen.

15. Kraftfahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Planetengetriebe (22, 24, 26, 28) hinter dem Vorderachsdifferential und vorzugsweise un­ mittelbar vor der Viskose-Kupplung (32) liegt.

16. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetengetriebe (94) vor dem Hinterachsdifferential (96) liegt.

17. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Standardantrieb mit einem vom Frontmotor zu der die Hauptantriebsachse bil­ denden Hinterachse führenden Antriebsstrang hat, von dem über das Planetengetriebe und die Viskose-Kupplung ein An­ triebsstrang an die Vorderachse abgeht.