DE4109789C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftübertragungs­ system für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Kraftübertragungssystem für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb ist bereits in der japanischen Patentanmel­ dung 2 95 727/89=JP-3-2 24 830 (A) vorgeschlagen worden. Ist bei einem derarti­ gen Kraftübertragungssystem die Drehzahl der Vorderräder, auf welche die Antriebskraft von einem Motor direkt über­ tragen wird, größer als die der Hinterräder, so wird die hydraulische Kupplung als Funktion einer Differenz zwi­ schen diesen Drehzahlen eingekuppelt, so daß die Antriebs­ kraft vom Motor auf die Hinterräder geleitet wird. Werden die Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder gleich oder ist die Drehzahl der Hinterräder größer als die der Vorderrä­ der, so ist die hydraulische Kupplung nicht eingekuppelt, so daß die Übertragung der Antriebskraft auf die Hinter­ räder unterbrochen wird.

Ein derartiges Kraftübertragungssystem besitzt die fol­ genden Nachteile. Da die hydraulische Kupplung zur Verbin­ dung einer Eingangs- und Ausgangswelle zwischen der ersten hydraulischen Pumpe, die auf der von einem Differential für die Vorderräder nach hinten verlaufenden Eingangswelle mon­ tiert ist, und der zweiten hydraulischen Pumpe, die auf der von einem Differential für die Hinterräder nach vorn ver­ laufenden Ausgangswelle montiert ist, angeordnet ist, müs­ sen die die Öffnungen der ersten und zweiten hydraulischen Pumpe verbindenden Ölkanäle um die hydraulische Kupplung herum verlaufen, was zu einer Vergrößerung der Länge der Ölkanäle und damit zu einem erhöhten Strömungswiderstand führt. Da die erste hydraulische Pumpe vor der zweiten hydraulischen Pumpe angeordnet ist, wird der während der Fahrt erzielte Luftkühleffekt durch die erste hydraulische Pumpe blockiert und kann nicht ausreichend auf die hydraulische Kupplung verteilt werden, so daß diese nicht ausreichend gekühlt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrun­ de, ein Kraftübertragungssystem für ein Fahrzeug mit Vier­ radantrieb anzugeben, bei dem ein die Öffnungen der ersten und zweiten hydraulischen Pumpe verbindender Ölkanal ver­ kürzt ist und die hydraulische Kupplung ausreichend gekühlt wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Kraftübertragungssystem der eingangs genannten Art durch die Merkmale des kennzeichen­ den Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Da beim erfindungsgemäßen Kraftübertragungssystem die erste, mit der Drehung der Vorderräder ineinandergreifend angetriebene hydraulische Pumpe und die zweite, mit der Drehung der Hinterräder ineinandergreifend angetriebene hydraulische Pumpe auf der sich in Längsrichtung des Fahr­ zeuges erstreckenden Achse in Längsrichtung benachbart zu­ einander angeordnet sind, wird der die Öffnungen der beiden hydraulischen Pumpen verbindende Ölkanal wesentlich ver­ kürzt. Da die hydraulische Kupplung am vorderen Ende des Kraftübertragungssystem angeordnet ist, wird darüber hin­ aus der Luftkühlungseffekt durch die erste hydraulische Pumpe nicht blockiert, so daß die hydraulische Kupplung wirksam gekühlt werden kann.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteran­ sprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß den Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsge­ mäßen Kraftübertragungssystems in einem Fahrzeug mit Vierradantrieb;

Fig. 2 einen Längsschnitt des Kraftübertragungssystems;

Fig. 3 einen eine hydraulische Pumpe des Kraftübertra­ gungssystems zeigenden Schnitt in einer Ebene III-III in Fig. 2;

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht eines Teils von Fig. 3, der in dieser Figur durch einen Kreis hervor­ gehoben ist;

Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht einer Öffnungsver­ schlußeinrichtung,

Fig. 6 eine der Fig. 1 entsprechende schematische Dar­ stellung zur Erläuterung der Wirkungsweise; und

Fig. 7 ein Diagramm der durch die Öffnungsverschluß­ einrichtung realisierten Charakteristik des hydraulischen Drucks.

Gemäß Fig. 1 wird die Ausgangsgröße eines im vorderen Teil eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb montierten Motors E über ein Getriebe 1 auf ein Differential 2 für die Vorderräder übertragen, während die Ausgangsgröße des Differentials 2 über Antriebswellen 3 auf ein linkes und rechtes Vorderrad Wf übertragen werden. Die vom Differential 2 aufgenommene Ausgangsgröße des Motors E wird weiterhin über ein Kegel­ getriebe 4 auf ein im folgenden zu beschreibendes Kraft­ übertragungssystem T übertragen. Die Ausgangsgröße des Kraftübertragungssystems T wird über ein Kegelgetriebe 5 auf ein Differential 6 für die Hinterräder übertragen, während die Ausgangsgröße des Differentials 6 über An­ triebswellen 7 auf ein linkes und rechtes Hinterrad Wr übertragen werden.

Das Kraftübertragungssystem T umfaßt eine erste hydrauli­ sche Pumpe Pf, welche durch eine vom Kegelgetriebe 4 im vorderen Teil des Fahrzeugs ausgehende Ausgangswelle 8 an­ getrieben wird, eine zweite hydraulische Pumpe Pr, welche durch eine mit dem Kegelgetriebe 5 im hinteren Teil des Fahrzeugs angetriebene Ausgangswelle 9 angetrieben wird, eine hydraulisch betätigte Kupplung C, welche die Übertra­ gung bzw. Unterbrechung der Antriebskraft zwischen der Ein­ gangswelle 8 und der Ausgangswelle 9 bewirkt, sowie eine hydraulische Drucksteuerschaltung zur Steuerung der Kupp­ lung C. Die Kupplung C ist im vorderen Teil des Kraftüber­ tragungssystems T angeordnet, während die erste und zweite hydraulische Pumpe Pf und Pr hintereinander von vorn nach hinten im Fahrzeug von der Kupplung C ausgehend angeordnet sind.

Die erste hydraulische Pumpe Pf ist eine Trochoidpumpe und besitzt eine erste Öffnung 10, welche bei Vorwärtsfahrt als Ausbringöffnung und bei Rückwärtsfahrt als Ansaugöffnung wirkt, während eine zweite Öffnung 11 bei Vorwärtsfahrt als Ansaugöffnung und bei Rückwärtsfahrt als Ausbringöffnung wirkt. Die zweite hydraulische Pumpe Pr ist ebenfalls eine Trochoidpumpe und besitzt eine dritte Öffnung 12, welche bei Vorwärtsfahrt als Ansaugöffnung und bei Rückwärtsfahrt als Ausbringöffnung wirkt, sowie eine vierte Öffnung 13, welche bei Vorwärtsfahrt als Ausbringöffnung und bei Rückwärtsfahrt als Ansaugöffnung wirkt. Die erste und dritte Öffnung 10 und 12 sind über einen ersten Ver­ bindungsölkanal 14 miteinander verbunden, während die zweite und vierte Öffnung 11 und 14 über einen zweiten Verbindungsölkanal 15 miteinander verbunden sind.

Zwischen einer Arbeits-Öldruckkammer 16 in der Kupplung C und dem ersten und zweiten Verbindungsölkanal 14 und 15 ist ein Umschaltventil 17 vorgesehen, das in Abhängigkeit davon, ob das Getriebe 1 in einem Vorwärts- oder Rück­ wärtsgang arbeitet, zwischen seinen Stellungen umgeschaltet wird. Dieses Umschaltventil 17 besitzt einen durch einen Hubmagneten oder durch hydraulischen Druck (nicht darge­ stellt) unter Steuerung vom Getriebe 1 betätigten Ventil­ körper 18. Zwischen einer ersten Ventilkammer 19 und einer zweiten Ventilkammer 20, welche durch den Ventilkörper 18 definiert sind, ist ein Sperrventil 21 vorgesehen, das den Ölfluß von der ersten Ventilkammer 19 zur zweiten Ventil­ kammer 20 hemmt, jedoch einen Ölfluß in Rückwärtsrichtung von der Ventilkammer 20 zur Ventilkammer 19 ermöglicht. Weiterhin ist zwischen der ersten Ventilkammer 19 und der zweiten Ventilkammer 20 ein Druckbegrenzungsventil 22 vor­ gesehen, das die erste Ventilkammer 19 mit der zweiten Ven­ tilkammer 20 verbindet, um einen Ölfluß von der ersten Ven­ tilkammer 19 zur zweiten Ventilkammer 20 zu ermöglichen, wenn der Druck in der ersten Ventilkammer 19 den Druck in der zweiten Ventilkammer 20 um einen vorgegebenen Wert übersteigt. Bei Vorwärtsfahrt steht das Umschaltventil 20 in der in Fig. 1 dargestellten Stellung, wodurch der zweite Verbindungsölkanal 15 und ein Ölbehälter 23 über die zweite Ventilkammer 20 miteinander in Verbindung stehen, während gleichzeitig der erste Verbindungsölkanal 14 und die Ar­ beits-Öldruckkammer 16 in der Kupplung C über einen Neben­ ölkanal 24, die erste Ventilkammer 19 und einen Arbeits­ öldruck-Ölzufuhrkanal 25 in Verbindung gebracht werden, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Ist der der Arbeits-Öl­ druckkammer 16 in der Kupplung C zugeführte Druck gleich oder größer als ein vorgegebener Wert, so entweicht der Druck über das Druckbegrenzungsventil 22 in den Ölbehälter 23. Bei Rückwärtsfahrt wird der Ventilkörper 18 in die in Fig. 6 dargestellte Stellung nach vorn bewegt, wodurch der erste Verbindungsölkanal 14 und der Ölbehälter 23 über die zweite Ventilkammer 20 miteinander in Verbindung gebracht werden, während der zweite Verbindungsölkanal 15 und die Arbeits-Öldruckkammer 16 in der Kupplung C über die erste Ventilkammer 19 miteinander in Verbindung gebracht werden können. Ist der der Arbeits-Öldruckkammer 16 in der Kupplung C zugeführte Druck gleich oder größer als der vorgegebene Wert, so entweicht darüber hinaus der Druck durch das Druckbegrenzungsventil 22 in den Ölbehälter 23. Darüber hinaus steht der die erste Ventilkammer 19 und die Arbeits-Öldruckkammer 16 in der Kupplung C verbindende Ar­ beitsöldruck-Ölzufuhrkanal 25 über einen Abzweigkanal mit einer Öffnung 26 und einer Öffnungsverschlußeinrichtung 27 mit dem Ölbehälter 23 in Verbindung. Gemäß Fig. 5 enthält die in Strömungsrichtung hinter der Öffnung 26 angeordnete Öffnungsverschlußeinrichtung 27 eine Kugel 30, welche ent­ sprechend einem Druckbegrenzungsventil durch eine Feder 29 federnd gegen einen Ventilsitz 28 gedrückt ist. Der Öldruck im Arbeitsöldruck-Ölzufuhrkanal 25 wird daher der Arbeits- Öldruckkammer 16 in der Kupplung C solange zugeführt, bis er die voreingestellte Last der Feder 29 übersteigt. Ist dies der Fall, so wird die Kugel 30 der Öffnungsverschluß­ einrichtung 27 vom Ventilsitz 28 weg bewegt, so daß unter Druck stehendes Öl im Arbeitsöldruck-Ölzufuhrkanal 25 durch die Öffnung 26 zum Ölbehälter 23 geleitet wird, wobei die Strömungsgeschwindigkeit jedoch durch die Öffnung 26 be­ hindert wird.

Gemäß Fig. 2 enthält das Kraftübertragungssystem T ein vor­ deres und hinteres Gehäuse 31 und 32. Die Eingangswelle 8 ist im vorderen Gehäuse 31 durch ein Kugellager 33 gela­ gert, während die Ausgangswelle 9 im hinteren Gehäuse 32 durch Rollenlager 34 und 35 gelagert ist. Die Wellen 8 und 9 sind koaxial zueinander angeordnet, wobei das vordere Ende der Ausgangswelle 9 mit dem hinteren Ende der Ein­ gangswelle 8 zur Realisierung einer Relativdrehung zwi­ schen diesen Wellen über ein Rollenlager 36 in Wirkver­ bindung stehen.

Die Kupplung C ist im vorderen Ende des Gehäuses 31 an­ geordnet und besitzt ein trommelförmiges Kupplungsgehäuse 37, das beispielsweise durch Schweißen fest mit dem hinte­ ren Ende der Eingangswelle 8 verbunden ist. Eine Vielzahl von Kupplungsplatten 39 stehen mit einer Keilnut 38 am Innenumfang des Kupplungsgehäuses 37 in Eingriff. Der Außenumfang eines Flansches 41 ₁, welcher einstückig an einer Hülse 41 angeformt ist, die relativ drehbar auf dem Außenumfang der Ausgangswelle 9 über ein Nadellager 40 ge­ lagert ist, steht mit dem hinteren Ende der Keilnut 38 in Eingriff. Die Hülse 41 ist daher über das Kupplungsgehäuse 37 mit der Eingangswelle 8 gekuppelt und dreht sich ge­ meinsam mit der Eingangswelle 8. Am vorderen Ende der Ausgangswelle 9 ist ein Kupplungsvorsprung 43 über eine Keilnut befestigt, während eine Vielzahl von Kupplungs­ platten 45 mit einer Keilnut 44 in Eingriff steht, die am Außenumfang des Kupplungsvorsprungs 43 vorgesehen sind. Die auf der Seite des Kupplungsgehäuses 37 getragenen Kupp­ lungsplatten 39 und die auf der Seite des Kupplungsvor­ sprungs 43 getragenen Kupplungsplatten 45 sind abwechselnd im Kupplungsgehäuse 37 angeordnet, so daß sie aneinander anstoßen können.

An der Hinterseite der Kupplung C ist eine (im folgenden im einzelnen noch zu beschreibende) Frontplatte 46 der ersten hydraulischen Pumpe Pf vorgesehen, während eine Schieber­ platte 49 über ein Drucklager 48 mit der Vorderseite eines Kupplungskolbens 47 in Eingriff steht, der axial von einem Hohlraum in der Frontplatte 46 aufgenommen ist. Die Schie­ berplatte 49 wird axial gleitend von der Hülse 41 getragen und besitzt eine Vielzahl von Ansätzen 49 ₁, welche von einer Vielzahl von Umfangspunkten ausgehen und durch Löcher 41 ₂ im Flansch 41 ₁ der Hülse 41 verlaufen, um an der hin­ tersten Kupplungsplatte 39 anzustoßen. Wird ein hydrauli­ scher Druck in die zwischen der Frontplatte 46 und dem Kupplungskolben 47 gebildeten Arbeits-Öldruckkammer 16 eingeleitet, so wird daher die Schieberplatte 49 durch den Kupplungskolben und das Drucklager 48 nach vorn geschoben, so daß die Ansätze 49 ₁ der Schieberplatte 49 die Kupplungs­ platten 39 und 45 in engen Kontakt miteinander bringen. Da­ mit wird die Drehung der Eingangswelle 8 über das Kupp­ lungsgehäuse 37, die Keilnut 38, die Kupplungsplatten 39, die Kupplungsplatten 45, die Keilnut 44, den Kupplungs­ vorsprung 43 und die Keilnut 42 auf die Ausgangswelle 9 übertragen.

Die erste hydraulische Pumpe Pf und die zweite hydraulische Pumpe Pr sind in in Längsrichtung sich überlappender Weise auf der Vorderwand des hinteren Gehäuses 32 montiert, wobei ihre Umfänge vom vorderen Gehäuse 31 umgeben werden. Spe­ ziell sind der die Frontplatte 46 tragende Kupplungskolben 47, ein Pumpengehäuse 50f der ersten hydraulischen Pumpe Pf, eine zentrale Platte 51, ein Pumpengehäuse 50r der zweiten hydraulischen Pumpe Pr und eine hintere Platte 52 auf der Vorderwand des hinteren Gehäuses 32 mittels einer Vielzahl von Schrauben 53 geschichtet zusammengeklemmt. Aus den Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, daß ein äußerer Rotor 54f mit internen Zähnen 54f₁ an seinen Innenumfang drehbar in­ nerhalb des Pumpengehäuses 50f der ersten hydraulischen Pumpe Pf angeordnet ist, während ein über einen Keil 55f als Verbindungseinrichtung mit der Hülse 41 gekuppelter innerer Rotor 56f innerhalb des äußeren Rotors 54f angeord­ net ist, wobei am Außenumfang des Innenrotors 56 f vorge­ sehene externe Zähne 56f₁ mit den inneren Zähnen 54f₁ des Außenrotors 54f kämmen. In an sich bekannter Weise ist die Anzahl der inneren Zähne 54f des Außenrotors 54f um eins größer als die Anzahl der äußeren Zähne 56f₁ des Innenro­ tors 56f, wobei das Zentrum des Innenrotors 56f gegen das Zentrum des Außenrotors 54f exzentrisch versetzt ist. Damit wird zwischen dem Innen- und Außenrotor 56f und 54f eine Vielzahl von Arbeitskammern 57f gebildet, welche durch Dre­ hung des Innen- und Außenrotors 56f und 54f in ihrem Volu­ men ausgedehnt und verengt werden können. Die obengenannte erste und zweite Öffnung 10 und 11 ist gegenüber der Ar­ beitskammer 57f in der zentralen Platte 51 vorgesehen.

Gemäß Fig. 4 sind im Keil 55f zur Kupplung des Innenrotors 56f mit der Hülse 41 einstückig mit der Eingangswelle 8 zwei Nuten 55f₁ vorgesehen, so daß bei Übertragung eines zu starken Drehmomentes zwischen Hülse 41 und Innenrotor 56f der Keil 55f im Bereich der Nuten 55f₁ bricht, um die Kupplung der Hülse 41 mit dem Innenrotor 56f zu lösen.

Die zwischen der zentralen Platte 51 und der hinteren Platte 52 angeordnete zweite hydraulische Pumpe Pr besitzt den gleichen Aufbau wie die erste hydraulische Pumpe Pf, wobei ihre Komponenten mit mit einem Zusatz r versehenen Bezugszeichen bezeichnet sind. Von einer weiteren Beschrei­ bung wird daher abgesehen. Die einzige Differenz zwischen den beiden Pumpen besteht jedoch darin, daß der Innenrotor 56f der ersten hydraulischen Pumpe Pf über den Keil 55f mit der Hülse 41 gekuppelt ist, die ihrerseits an der Eingangs­ welle 8 befestigt ist und mit dieser rotiert, während der Innenrotor 56r der zweiten hydraulischen Pumpe Pr über einen Keil 55r mit dem gleichen Aufbau wie der des Keils 55f mit der Ausgangswelle 9 gekuppelt ist. Die dritte und vierte Öffnung 12 und 13 der zweiten hydraulischen Pumpe Pr sind ebenso wie die erste und zweite Öffnung 10 und 11 der ersten hydraulischen Pumpe Pf in der zentralen Platte 51 ausgebildet.

Im folgenden wird die Wirkungsweise des bevorzugten erfin­ dungsgemäßen Ausführungsbeispiels beschrieben.

Bei Beginn einer Vorwärtsfahrt wird die Antriebskraft vom Motor E über das Getriebe 1, das Differential 2 und die An­ triebswellen 3 auf die Vorderräder Wf und vom Differential 2 über das Kegelgetriebe 4 und die Eingangswelle 8 auf die erste hydraulische Pumpe Pf zu deren Antrieb übertragen. Vor Beginn der Vorwärtsfahrt ist die Kupplung C ausgekup­ pelt, wobei die zweite hydraulische Pumpe Pr steht. Bei Vorwärtsfahrt wird die gesamte aus dem Ölbehälter 23 über die zweite Ventilkammer 20 und den zweiten Verbindungs­ ölkanal 15 aufgrund der Drehung der Eingangswelle 8 in die zweite Öffnung 11 der ersten hydraulischen Pumpe Pf gezo­ gene Ölmenge durch die erste Öffnung 10 in den ersten Ver­ bindungsölkanal 14 ausgebracht und fließt in den Nebenöl­ kanal 24, so daß der Arbeits-Öldruckkammer 16 in der Kupp­ lung C Öldruck über die erste Ventilkammer 19 und dem Ar­ beitsöldruck-Ölzufuhrkanal 25 zugeleitet wird. Dadurch wird die Kupplung C eingekuppelt, so daß die Hinterräder Wr über die Ausgangswelle 9, das Kegelgetriebe 5, das Differential 6 und die Antriebswellen 7 angetrieben werden, während gleichzeitig die mit der Ausgangswelle 9 verbundene zweite hydraulische Pumpe Pr angetrieben wird. Wird die Kupplung C eingekuppelt, so daß das Antriebsdrehmoment auf diese Weise auf die Hinterräder Wr übertragen wird, so wird das von der ersten hydraulischen Pumpe Pf ausgebrachte Öl durch den ersten Verbindungsölkanal 14 in die zweite hydraulische Pumpe Pr gezogen, während das von der zweiten hydraulischen Pumpe Pr ausgebrachte Öl in Abhängigkeit vom Anwachsen der Drehzahl der Hinterräder Wr durch den zweiten Verbindungs­ ölkanal 15 in die erste hydraulische Pumpe Pf gezogen wird. Die Größe des der Arbeits-Öldruckkammer 16 in der Kupplung C zugeführten Öldrucks, d. h., die Einkupplungskraft der Kupplung C wird automatisch in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der aus der ersten hydraulischen Pumpe Pf ausgebrachten Ölmenge und der in die zweite hydraulische Pumpe Pr gezogenen Ölmenge geändert. Wird ein stabiler An­ triebszustand erreicht, beispielsweise eine Fahrt mit kon­ stanter Geschwindigkeit, bei der die Differenz zwischen den Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder im wesentlichen Null ist, so wird der Arbeits-Öldruckkammer 16 in der Kupplung C kein Öldruck zugeführt, so daß die Übertragung des Drehmo­ mentes auf die Hinterräder unterbrochen wird.

Der Öldruck p in Strömungsrichtung vor der Öffnung 26, d. h., der der Arbeits-Öldruckkammer 16 in der Kupplung C zugeführte Öldruck p wird proportional zum Quadrat einer Differenz Q zwischen den aus der ersten und zweiten hydrau­ lischen Pumpe Pf und Pr ausgebrachten (oder in diese gezo­ genen) Ölmengen geändert, wobei diese Änderung des Öldrucks p durch eine parabolische Kurve gemäß Fig. 7 dargestellt werden kann. Die Öffnung 26 bleibt jedoch geschlossen, so daß das unter Druck stehende Öl solange nicht durch sie strömen kann, bis der Öldruck p in Strömungsrichtung vor der Öffnung 26 einen Druck p1 übersteigt, welcher der voreingestellten Last der Feder 29 entspricht. Aus diesem Grunde wird dieser Öldruck p für die Zeitperiode, bis zu der die Differenz Q einen gegebenen Wert Q1 erreicht, auf dem gegebenen Wert p₁ gehalten. Wird dann die Öffnungsver­ schlußeinrichtung 27 aufgrund der ansteigenden Druckdif­ ferenz geöffnet, so daß unter Druck stehendes Öl durch die Öffnung 26 fließen kann, steigt der Öldruck p auf einer pa­ rabolförmigen Kurve an. Erreicht die Differenz Q dann einen gegebenen Wert Q2 und erreicht der Öldruck p einen Wert p₂ entsprechend einer voreingestellten Last des Druckbegren­ zungsventils 22, so wird das unter Druck stehende Öl im Arbeitsöldruck-Ölzufuhrkanal 25 durch das Druckbegrenzungs­ ventil 22 in den Ölbehälter 23 zurückgeleitet, so daß der Öldruck p auf dem gegebenen Wert p₂ gehalten wird. Der maximale Wert p₂ des Öldrucks, d. h., ein oberer Grenzwert des durch die Kupplung C übertragenen Drehmomentes kann da­ her durch Einstellung der voreingestellten Last des Druck­ begrenzungsventils 22 richtig eingestellt werden. Da der vorgegebene Öldruck p₁ der Arbeits-Öldruckkammer 16 in der Kupplung C mittels der Öffnungsverschlußeinrichtung 27 gleichzeitig mit der Ausbildung der Differenz Q zwischen den aus der ersten und zweiten hydraulischen Pumpe Pf und Pr ausgebrachten Ölmengen zugeführt wird, kann die Kupplung C ohne Zeitverzögerung schnell eingekuppelt werden und be­ sitzt ein besseres Ansprechvermögen. Wenn lediglich die Vorderräder Wf auf einer Straßendecke mit kleinerem Rei­ bungskoeffizienten bei Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit laufen oder wenn lediglich die Vorderräder Wf schnell be­ schleunigt werden, so könenn sie momentan in einen Rutsch­ zustand übergehen. In einem derartigen Zustand übersteigt die Ölmenge, die aus der mit der Eingangswelle 8 verbun­ denen ersten hydraulischen Pumpe Pf ausgebracht wird, die in die mit der Ausgangswelle 9 verbundene zweite hydrau­ lische Pumpe Pr gezogene Ölmenge und es wird die Kupplung C entsprechend eingekoppelt, so daß das Antriebsdrehmoment auf die Hinterräder Wr übertragen wird.

Wirken Bremskräfte auf die Räder, so tendieren die Vor­ derräder Wf früh zum Blockieren, weil ein Bremskraftab­ gleich für die Vorder- und Hinterräder so beschaffen ist, daß die Bremskraft für die Vorderräder Wf generell größer als die für die Hinterräder Wr ist. Eine Motorbremsung aus einer Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit wird lediglich auf die Vorderräder Wf übertragen, so daß selbst in diesem Fall die Drehzahl der Vorderräder Wf in einem Übergangs­ zeitraum kleiner als die der Hinterräder Wr wird. In diesen Fällen übersteigt die aus der zweiten hydraulischen Pumpe Pr ausgebrachte Ölmenge die in die erste hydraulische Pumpe Pf gezogene Ölmenge, so daß eine überschüssige Ölmenge in den zweiten Verbindungsölkanal 15 ausgebracht wird. Weiter­ hin wird die erste hydraulische Pumpe Pf bei vollständig blockierten Vorderrädern Wf zum Stehen gebracht, wobei le­ diglich die zweite hydraulische Pumpe Pr rotiert, so daß die gesamte aus der zweiten hydraulischen Pumpe Pr ausge­ brachte Ölmenge zu groß ist. Dieses ausgebrachte überschüs­ sige Öl wird jedoch vom zweiten Verbindungsölkanal 15 durch die zweite Ventilkammer 20, das Sperrventil 21, die erste Ventilkammer 19, den Nebenölkanal 24 und den ersten Verbin­ dungsölkanal 15 in die dritte Öffnung 12 zurückgeführt. Übersteigt die Drehzahl der Hinterräder Wr die der Vorder­ räder Wf auf diese Weise, so wird der Arbeits-Öldruckkam­ mer 16 in der Kupplung C kein Öldruck zugeführt, so daß diese Kupplung C im ausgekuppelten Zustand gehalten wird.

Bei Rückwärtsfahrt kehren sich die Drehrichtungen der er­ sten und zweiten hydraulischen Pumpe Pf und Pr zusammen um, wobei der Zusammenhang zwischen den Einlaß- und Auslaß­ öffnungen gegenüber den oben beschriebenen Zusammenhang umgekehrt wird. Der Ventilkörper 18 des Umschaltventils 17 wird jedoch aufgrund des Ineinandergreifens mit dem Getrie­ be 1 in die Stellung nach Fig. 6 bewegt, so daß das grund­ sätzliche Funktionsprinzip das gleiche wie bei Vorwärts­ fahrt ist.

Wird speziell am Beginn der Rückwärtsfahrt oder bei einer schnellen Erhöhung der Geschwindigkeit die Drehzahl der Vorderräder Wf größer als die der Hinterräder Wr, so ist die aus der ersten hydraulischen Pumpe Pf ausgebrachte Ölmenge größer als die in die zweite hydraulische Pumpe Pr gezogene Ölmenge. Aus diesem Grunde wird Öl in einer Menge entsprechend einer Differenz zwischen der durch die zweite Öffnung ausgebrachten Ölmenge und der in die vierte Öffnung 13 gezogenen Ölmenge vom zweiten Verbindungsölkanal 15 durch die erste Ventilkammer 19 und den Arbeitsöldruck- Ölzufuhrkanal 25 in die Arbeits-Öldruckkammer 16 in der Kupplung C eingebracht, so daß die Kupplung C eingekuppelt wird, um die Einwirkung des Antriebsdrehmomentes auf die Hinterräder Wr zu ermöglichen. Wird die Differenz zwischen der aus der ersten hydraulischen Pumpe Pf ausgebrachten Ölmenge und der in die zweite hydraulische Pumpe Pr gezo­ genen Ölmenge als Funktion einer Erhöhung der Drehzahl der Hinterräder Wr zur Realisierung eines Fahrzustandes mit konstanter Geschwindigkeit reduziert, so wird der Arbeits- Öldruckkammer 16 in der Kupplung C kein Öldruck zugeführt und damit die Verbindung zwischen den Vorder- und Hinter­ rädern aufgehoben.

Beim Bremsen in Rückwärtsfahrt ist die Drehzahl der ersten hydraulischen Pumpe Pf kleiner als die der zweiten hy­ draulischen Pumpe Pr. Aus diesem Grunde bildet sich kein Ausbringdruck im Arbeitsöldruck-Ölzufuhrkanal 25, so daß die Kupplung C nicht eingekuppelt ist, wie dies beim Brem­ sen in Vorwärtsrichtung der Fall ist. Dabei wird ein Teil des durch die dritte Öffnung 12 in der zweiten hydrau­ lischen Pumpe Pr ausgebrachten Öls durch den ersten Ver­ bindungsölkanal 14, den Nebenölkanal 24, die zweite Ventil­ kammer 20, das Sperrventil 21, die erste Ventilkammer 20 und den zweiten Verbindungsölkanal 15 in die vierte Öffnung 13 zurückgeführt. Sind die Vorderräder Wf vollständig blockiert, so wird die gesamte, durch die dritte Öffnung 12 ausgebrachte Ölmenge über den vorbeschriebenen Weg in die vierte Öffnung 13 zurückgeführt, wobei auch in diesem Fall die Kupplung C nicht eingekuppelt und die Verbindung zwi­ schen den Vorder- und Hinterrädern aufgehoben ist.

Wenn sich im Betrieb des Kraftübertragungssystems T die erste hydraulische Pumpe Pf oder die zweite hydraulische Pumpe Pr aus irgendeinem Grunde festfrißt, so sind der Außenrotor 54f, 54r oder der Innenrotor 56f, 56r ein integraler Bestandteil des Systems T, d. h., des Pum­ pengehäuses 50f, 50r oder der Platten 46, 51, 52. Dabei kommt im Vergleich zum Drehmoment bei Normalbetrieb ein großes Drehmoment zwischen der Hülse 41 oder der Ausgangs­ welle 9 und dem Innenrotor 56f, 56r zur Einwirkung, das dazu führt, daß der den Innenrotor 56f, 56r an der Hülse 41 bzw. an der Ausgangswelle 9 befestigende Keil 55f, 55r im Bereich der Nuten 55f₁, 55r₁ abgeschert wird. Damit ist sichergestellt, daß das Drehmoment der Hülse 41 oder der Ausgangswelle 9 nicht auf den festgefressenen Innenrotor 56f, 56r und den festgefressenen Außenrotor 54f, 54r über­ tragen und damit eine Zerstörung der stationären Teile des Kraftübertragungssystems T verhindert wird.

Da die erste und zweite hydraulische Pumpe Pf und Pr le­ diglich mit der sich zwischen ihnen befindlichen zentralen Platte 51 sich gegenüberstehend angeordnet sind, ist der die Öffnungen 10, 11, 12, 13 der hydraulischen Pumpen Pf und Pr verbindende Ölkanal durch Anordnungen dieser Öff­ nungen der hydraulischen Pumpen Pf und Pr in der zentralen Platte 51 verkürzt. Im Gegensatz dazu ist beim bekannten System die Kupplung axial zwischen den beiden Pumpen an­ geordnet, wodurch um die Kupplung von einer Pumpe zur an­ deren führende Ölkanalstücke erforderlich sind.

Darüber hinaus erzeugt die Kupplung T aufgrund des Gleit­ kontaktes zwischen den Kupplungsplatten 39 und 45 Wärme, wobei jedoch ein maximaler Kühleffekt durch Luftzirkulation zur Wärmeabführung realisiert ist, weil die hydraulische Kupplung C am äußersten Teil des Kraftübertragungssystems T angeordnet ist. Damit ist sichergestellt, daß ein Tempera­ turanstieg der hydraulischen Kupplung C unterbunden wird. Beim bekannten System mit zwischen den Pumpen angeordneter Kupplung ist dagegen eine Luftkühlung der Kupplung unwirk­ sam.

Von der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungs­ form der Erfindung sind Abwandlungen möglich. Beispiels­ weise muß es sich bei den beiden hydraulischen Pumpen Pf und Pr nicht notwendigerweise um Trochoidpumpen handeln. Es können vielmehr auch Getriebepumpen mit zwischen einem Außenrotor und einem Innenrotor vorgesehenen Trennelement verwendet werden.

Claims (11)

1. Kraftübertragungssystem (T) für ein Fahrzeug mit Vier­ radantrieb mit einer ersten, mit der Drehung von Vor­ derrädern (Wf) ineinandergreifend angetriebenen hydrau­ lischen Pumpe (Pf), einer zweiten, mit der Drehung von Hinterrädern (Wr) ineinandergreifend angetriebenen hy­ draulischen Pumpe (Pr) und mit einer die Vorderräder (Wf) und die Hinterräder (Wr) miteinander kuppelnden hydrau­ lischen Kupplung (C), die durch eine Öldruckzunahme auf der Basis einer Differenz zwischen einer aus einer hy­ draulischen Pumpe (Pf oder Pr) ausgebrachten Ölmenge und einer in die andere hydraulische Pumpe (Pr oder Pf) ein­ gesaugten Ölmenge einkuppelbar ist, dadurch gekennzeich­ net, daß die hydraulische Kupplung (C) sowie die erste und zweite hydraulische Pumpe (Pf, Pr) in dieser Reihen­ folge vom vorderen zum hinteren Fahrzeugende auf einer in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Achse angeordnet sind.

2. Kraftübertragungssystem (T) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ein- und Auslaß (10, 11) einer hydraulischen Pumpe (Pf) mit einem Aus- und Einlaß (13, 12) der anderen hydraulischen Pumpe (Pr) verbun­ den ist.

3. Kraftübertragungssystem (T) nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zentrale Platte (51) die hydraulischen Pumpen (Pf, Pr) trennt und die Ein- und Auslässe (10, 11, 12, 13) der hydraulischen Pumpen (Pf, Pr) in der zentralen Platte (51) ausgebildet sind.

4. Kraftübertragungssystem (T) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite der zentralen Platte (51) eine Endplatte (46 bzw. 52) vor­ gesehen ist und die hydraulischen Pumpen (Pf, Pr) je­ weils zwischen der zentralen Platte (51) und einer Endplatte (46 bzw. 52) montiert sind.

5. Kraftübertragungssystem (T) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Pumpen (Pf, Pr) die Endplatten (46, 52) und die zen­ trale Platte (51) in axial geschichtem Aufbau ange­ ordnet sind und daß eine Vielzahl von axial durch Löcher in den hydraulischen Pumpen (Pf, Pr), den End­ platten (46, 52) und der zentralen Platte (51) ver­ laufenden Schrauben (53) diese Pumpen und Platten zu­ sammenhält.

6. Kraftübertragungssystem (T) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Aus­ lässe (10, 11, 12, 13) der hydraulischen Pumpen (Pf, Pr) zur Aufnahme des Ölflusses zur hydraulischen Kupp­ lung (C) bei Rückwärtsfahrt mit einem Umschaltventil (17) verbunden sind.

7. Kraftübertragungssystem (T) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Kupplung (C) eine Druckkammer (16), welche bei einer Öldruckzunahme in ihr eine Einkupplung bewirkt, eine Öffnung (26) und eine mit der Druckkammer (16) in Ver­ bindung stehende Öffnungsverschlußeinrichtung (27) zur Steuerung erhöhter Drücke in der Druckkammer (16) auf­ weist.

8. Kraftübertragungssystem (T) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein mit der Druckkammer (16) in Verbindung stehendes Druckbegrenzungsventil (22) zur Begrenzung des maximalen Öldrucks in der Druckkammer (16).

9. Kraftübertragungssystem (T) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein Sperrventil (21) und einen Ölkanal (24) zur Zuleitung von Öldruck zur hy­ draulischen Kupplung (C), wenn die aus der anderen hy­ draulischen Pumpe (Pr) ausgebrachte Ölmenge die aus der einen hydraulischen Pumpe (Pf) ausgebrachte Öl­ menge übersteigt.

10. Kraftübertragungssystem (T) für ein Fahrzeug mit Vier­ radantrieb mit einer ersten proportional zur Drehung von Vorderrädern (Wf) angetriebenen hydraulischen Pum­ pe (Pf), einer zweiten proportional zur Drehung der Hinterräder (Wr) angetriebenen hydraulischen Pumpe (Pr) und mit einer die Vorderräder (Wf) und die Hin­ terräder (Wr) selektiv miteinander kuppelnden hydrau­ lischen Kupplung (C), die durch eine Öldruckzunahme auf der Basis einer Differenz zwischen einer aus einer hydraulischen Pumpe (Pf oder Pr) ausgebrachten Ölmen­ ge und einer in die andere hydraulische Pumpe (Pr oder Pf) eingesaugten Ölmenge einkuppelbar ist, insbeson­ dere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite hydraulische Pumpe (Pf, Pr) benach­ bart zueinander angeordnet sind und das zur Minimie­ rung eines Öldruckabfalls und eines Strömungsge­ schwindigkeitsabfalls zwischen den beiden hydrauli­ schen Pumpen (Pf, Pr) ein Ein- bzw. Auslaß (10, 11) einer hydraulischen Pumpe (Pf) direkt mit dem Aus- bzw. Einlaß (13, 12) der anderen hydraulischen Pumpe (Pr) verbunden ist.

11. Kraftübertragungssystem (T) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden hydraulischen Pumpen (Pf, Pr) zueinander ausgerichtete Rotationsachsen be­ sitzen und durch eine die Ein- und Auslässe (10, 11, 12, 13) bildende und verbindende Platte (51) getrennt sind.