DE4235683A1

DE4235683A1 - Kraftuebertragungsanlage

Info

Publication number: DE4235683A1
Application number: DE4235683A
Authority: DE
Inventors: Toshio Kobayashi
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1991-10-22
Filing date: 1992-10-22
Publication date: 1993-04-29
Anticipated expiration: 2012-10-23
Also published as: US5295919A; GB2261040A; GB2261040B; DE4235683C2; GB9222065D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftübertragungsanlage für ein Kraftfahrzeug, und insbesondere auf eine Kraftüber tragungsanlage, welche eine komplexe Planetentriebvorrichtung gangsteil zur Übernahme einer Drehbewegung eines Motors über ein Getriebe, ein erstes und ein zweites Abtriebsteil zur Übertragung der Drehbewegung auf die Räder, und ein drittes Abtriebsteil aufweist, welches zur Steuerung eines Aus gleichsbetriebs zwischen dem ersten Abtriebsteil und dem zweiten Abtriebsteil der komplexen Planetentriebvorrichtung mit dem ersten Abtriebsteil verbunden ist.

Insbesondere bezieht sie sich auf eine Anlage zur Übertragung der Leistung eines Motors auf die vier Räder eines Kraftfahr zeugs mit Vierradantrieb, welches ein zentrales Differential aufweist, und ganz besonders auf eine Anlage, welche die An zahl der Gänge bei einer Getriebeautomatik erhöhen kann.

Bei einem herkömmlichen Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb weist das zentrale Differential eine Vorrichtung zur Funkti onssteuerung auf, welche den Ausgleichsbetrieb begrenzt und die Verteilung eines Ausgangsdrehmoments vom Getriebe auf die Vorder- und Hinterräder steuert. In jüngerer Zeit wird das zentrale Differential zur gleitend veränderlichen Regelung der Drehmomentverteilung oder als Untersetzungs- bzw. Über setzungsgetriebe für die Getriebeautomatik eingesetzt, wo durch sich das Fahrverhalten, das Betriebsverhalten, die Sta bilität und die Bremswirkung des Fahrzeugs verbessern.

In der japanischen Offenlegungsschrift 4-27 622 wird ein Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb und zentralem Differential beschrieben, welches eine komplexe Planetentriebvorrichtung aufweist und bei welchem eine Steuervorrichtung vorgesehen ist. Die Steuervorrichtung umfaßt eine erste und eine zweite Flüssigkeits-Lamellen-Reibkupplung und die Bremse für einen fünften Gang, so daß ein fünfter Gangbereich entsteht. Die erste Kupplung ist zur Übertragung der Leistung eines Motors von einem Getriebe auf die Vorder- und Hinterräder vorgese hen. Die zweite Kupplung dient zur Begrenzung des Ausgleichs betriebs des zentralen Differentials und zur gleitend verän derlichen Verteilung des Ausgangsdrehmoments des Getriebes auf die Vorder- und Hinterräder.

Bei einer Anlage dieser Art sind jedoch für die Drehmoment verteilung und den Ausgleichsbetrieb durch das System zur Bildung des fünften Gangs Grenzen gesetzt.

Des weiteren ist die Möglichkeit erwünscht, ein solches zen trales Differential auch bei Kraftfahrzeugen mit Zweiradan trieb, beispielsweise bei einem Kraftfahrzeug mit Vorderrad antrieb und einem vorne liegenden Motor einsetzen zu können.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Kraftüber tragungsanlage für ein Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb und zentralem Differential zu schaffen, das auch zur Erhöhung der Anzahl der Betriebsbereiche des Getriebes für ein Kraftfahr zeug mit Zweiradantrieb eingesetzt werden kann, und bei wel chem das zentrale Differential, das die Drehmomentverteilung auf die Vorder- und Hinterräder steuert, zur einfachen Erhö hung der Anzahl der Betriebsbereiche des Getriebes herangezo gen werden kann.

Diese Aufgage wird durch die Merkmale des Anspruches 1 ge löst.

Somit weist die Anlage eine Begrenzungseinrichtung mit einer ersten Reibschlußeinrichtung auf, die betrieblich mit dem zweiten und dritten Abtriebsteil verbunden ist und die Aus gleichsfunktion des zentralen Differentials begrenzt, sowie die Leistungsverteilung auf die Vorder- und Hinterräder steu ert; ferner weist sie eine Übertragungseinrichtung mit einer zweiten Reibschlußeinrichtung auf, die betrieblich mit dem zweiten Abtriebsteil und entweder mit den Vorderrädern oder den Hinterrädern verbunden ist, sowie eine Einrichtung für einen höheren Gang, die eine dritte Reibschlußeinrichtung aufweist, die betrieblich so mit der Planetentriebvorrichtung verbunden ist, daß ein Übersetzungsverhältnis für einen höhe ren Gang geschaltet wird, das höher ist als das kleinste Übersetzungsverhältnis des Getriebes.

Gemäß einem erfindungsgemäßen Merkmal handelt es sich bei der dritten Reibschlußeinrichtung um eine Bremse zum Abbremsen des zweiten Abtriebsteils des zentralen Differentials.

Weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen un ter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schemazeichnung einer erfindungsgemäßen Kraft übertragungsanlage für ein Kraftfahrzeug mit Vierrad antrieb;

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht eines zentralen Dif ferentials und einer Steuerung für das zentrale Dif ferential bei dieser Anlage;

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht der Steuerung;

Fig. 4 eine Schemazeichnung des zentralen Differentials und der Steuerung zur Erläuterung der Drehmomentübertra gung;

Fig. 5 eine Schemazeichnung eines zentralen Differentials und einer Steuerung bei Einsatz in einem Kraftfahr zeug mit Zweiradantrieb; und

Fig. 6 eine Schemazeichnung ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftübertragungsanlage.

Fig. 1 zeigt eine Kraftübertragungsanlage bei einem Kraft fahrzeug mit Vierradantrieb in Transaxle-Bauweise, welches im vorderen Teil einen Motor 10 aufweist. Zur Kraftübertragungs anlage gehören ein Drehmomentwandler 13 mit Sperrkupplung 12 in einem Schaltkupplungsgehäuse 1, sowie ein vorderes Diffe rential 19, das hinter dem Drehmomentwandler 13 in einem Dif ferentialgehäuse 2 untergebracht ist. Ein Getriebegehäuse 3, in dem ein Automatikgetriebe 30 untergebracht ist, ist auf der Rückseite des Differentialgehäuses 2 angesetzt. Auf der Unterseite des Getriebegehäuses 30 ist eine Ölwanne 5 mon tiert. Eine Kurbelwelle 11 des Motors 10 ist funktionsmäßig mit dem Drehmomentwandler 13 verbunden. Eine Eingangswelle 14 erstreckt sich vom Turbinenrad des Drehmomentwandlers 13 zum Automatikgetriebe 30. Die Ausgangsleistung des Automatikge triebes 30 wird auf eine Ausgangswelle 15 übertragen, die so mit der Eingangswelle 14 fluchtet, daß das Drehmoment nach hinten übertragen wird. Die Ausgangswelle 15 ist mit einer vorderen Antriebswelle 16 verbunden, die parallel unter dem Automatikgetriebe 30 über ein Paar Untersetzungsgetriebe 17 und 18 eines in einem Verteilergetriebe 4 untergebrachten zentralen Differentials 50 angeordnet ist. In einem Anbauge häuse 6 hinter dem zentralen Differential 50 ist eine Zen traldifferentialsteuerung 60 untergebracht. Die vordere An triebswelle 16 ist über das vordere Differential 19 mit den Vorderrädern verbunden. Die Ausgangswelle 15 ist mit einer hinteren Antriebswelle 20 verbunden, die über das zentrale Differential 50 und die Steuerung 60 im Anbaugehäuse 6 unter gebracht ist. Die hintere Antriebswelle 20 ist über eine Kar danwelle 21 und ein hinteres Differential 22 mit den Hinter rädern verbunden.

Das Automatikgetriebe 30 weist zwei Sätze einzelner Planeten getriebe auf, nämlich ein vorderes Planetengetriebe 31 und ein hinteres Planetengetriebe 32, mit denen sich vier Vor wärtsgänge und ein Rückwärtsgang realisieren lassen. Das vor dere Planetengetriebe 31 umfaßt ein Sonnenrad 31a, ein Paar Planetenräder 31d, einen Zahnkranz 31b, und einen Planeten träger 31c. Das hintere Planetengetriebe 32 umfaßt ein Son nenrad 32a, ein Paar Planetenräder 32d, einen Zahnkranz 32b und einen Planetenträger 32c. Die Eingangswelle 14 steht mit dem hinteren Sonnenrad 32a in Verbindung, und der vordere Zahnkranz 31b sowie der hintere Planetenträger 32c sind mit der Ausgangswelle 15 verbunden.

Zwischen einem Verbindungsteil 33, das als integraler Be standteil des vorderen Planetenträgers 31c und des hinteren Zahnkranzes 32b ausgebildet ist, sind hintereinander eine er ste Einwegkupplung 34 und eine vordere Kupplung 35 angeord net. Eine zweite Einwegkupplung 36 und eine Bremse für nied rigen und Rückwärtsgang 37 sind parallel zum Verbindungsteil 33 und zum Getriebegehäuse 3 angeordnet. Zwischen dem Verbin dungsteil 33 und dem Zahnkranz 32b ist eine Überholkupplung 38 vorgesehen. Auf einem integral mit dem Sonnenrad 31a aus gebildeten Verbindungsteil 39 befindet sich ein Bremsband 40. Eine Kupplung 43 für hohen Gang ist zwischen einem integral mit der Eingangswelle 14 ausgebildeten Verbindungsteil 41 und einem integral mit dem Planetenträger 31c ausgebildeten Ver bindungselement 42 befindet sich eine Kupplung 43 für hohen Gang. Eine Rückwärtskupplung 44 ist zwischen den Verbindungs elementen 39 und 41 angeordnet.

Am vorderen Ende des Getriebegehäuses 3 ist eine Ölpumpe 45 angeordnet. Mit einem Primärrad 13a des Drehmomentwandlers 13 ist eine Pumpenantriebswelle 46 verbunden, die funktionsmäßig an einen Läufer der Ölpumpe 45 angeschlossen ist.

In der Ölwanne 5 ist ein Steuerventilkörper 47 vorgesehen, welcher die jeweiligen Kupplungen und eine Bremse des Getrie bes 30 hydraulisch betätigt.

Fig. 2 zeigt das zentrale Differential 50 und die Steuerung 60; dabei ist zu erkennen, daß eine erste Zwischenwelle 23 drehbar in der Ausgangswelle 15 im vorderen Teil derselben angeordnet ist. Eine zweite Zwischenwelle 24 ist drehbar auf dem hinteren Teil der ersten Zwischenwelle 23 vorgesehen. Das Untersetzungsgetriebe 17 ist drehbar auf der Ausgangswelle 15 über ein Lager 28 und ein Axialdrucklager 25 angeordnet. Das Untersetzungsgetriebe 17 und die Ausgangswelle 15 sind auf einer Innenwandung 3a des Getriebegehäuses 3 über ein Kugel lager 26a gelagert. Das zentrale Differential 50 ist zwischen der Ausgangswelle 15, dem Untersetzungsgetriebe 17 und den Zwischenwellen 23 und 24 angeordnet.

Das zentrale Differential 50 umfaßt als komplexe Planeten triebvorrichtung ein erstes Sonnenrad 51, das auf der Aus gangswelle 15 ausgebildet ist, ein erstes Planetenrad 52, das mit dem ersten Sonnenrad 51 in Eingriff steht, ein zweites Sonnenrad 53, das auf der zweiten Zwischenwelle 24 ausgebil det ist, ein zweites Planetenrad 54, das mit dem zweiten Son nenrad 53 kämmt, sowie einen Planetenträger 55.

Der Planetentrager 55 weist einen am Untersetzungsgetriebe 17 befestigten Flansch 55a auf, ferner drei mit dem Flansch 55a in Eingriff stehende Schenkel 55c, sowie einen integral mit den Schenkeln 55c ausgebildeten Nabenflansch 55d. Jeder Schenkel 55c besitzt einen U-förmigen Schulterbereich. Die erste Zwischenwelle 23 weist ein Verbindungsteil 57 auf, das zwischen dem auf der Welle 24 ausgebildeten zweiten Sonnenrad 53 und dem auf der Eingangswelle 15 ausgebildeten ersten Son nenrad 51 angeordnet ist. Das Verbindungsteil 57 ist in den Schenkeln 55c des Planetenträgers 55 unter Verkeilung an die sen angeordnet. Das erste und zweite Planetenrad 42 und 54 sind integral miteinander unter Bildung eines Ritzelteils 58 ausgebildet. Das Ritzelteil 58 ist drehbar auf einer Welle 56 über Nadellager 57 angeordnet. Die Welle 56 ist in den Flansch 55a eingesetzt, und der Nabenflansch 55d befindet sich zwischen den Schenkeln 55c. Er ist auf dem rückwärtigen Ende des Planetenträgers ausgebildet und drehbar auf der zweiten Zwischenwelle 24 über ein Kugellager 26b angeordnet und drehbar im Verteilergetriebe 4 über ein Kugellager 26c gelagert.

Somit wird das Ausgangsdrehmoment von der Ausgangswelle 15 des Getriebes 30 auf den Planetenträger 55 und das zweite Sonnenrad 53 über das erste Sonnenrad 51 und die Planetenrä der 52, 54 im jeweils vorgegebenen Drehmomentteilverhältnis übertragen. Die Differenz zwischen der Drehgeschwindigkeit des Planetenträgers 55 und des zweiten Sonnenrads 53 wird durch die Drehbewegung des ersten und zweiten Planetenrades 52 und 54 aufgefangen.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 die Funktions weise des zentralen Differentials 50 bei der Drehmomentver teilung auf die Vorder- und Hinterräder erläutert.

Das Eingangsdrehmoment Ti des ersten Sonnenrads 51 und die Beziehung zwischen den Sonnenrädern 51, 53 und den Planeten rädern 52, 54 lassen sich jeweils wie folgt ausdrücken:

Ti = T_F + T_R (1)

rs₁ + rp₁ = rs₂ + rp₂ (2)

wobei T_F das vordere Drehmoment angibt, das vom Planetenträ ger 55 auf die vordere Antriebswelle 16 übertragen wird; T_R das hintere Drehmoment bezeichnet, das vom zweiten Sonnenrad 53 auf die hintere Antriebswelle 20 übertragen wird; rs₁ der Radius des Teilkreises des ersten Sonnenrads 51 und rp₁ und rp₂ jeweils den Radius des Teilkreises des ersten und des zweiten Planetenrades 52 bzw. 54 bezeichnen, während rs₂ den Radius des Teilkreises des zweiten Sonnenrads 53 angibt.

Eine Tangentialbelastung P am Eingriffspunkt zwischen dem er sten Sonnenrad 51 und dem ersten Planetenrad 52 ist gleich der Summe aus einer Tangentialbelastung P₁ am Planetenträger 55 und einer Tangentialbelastung P₂ am Eingriffspunkt zwi schen dem zweiten Sonnenrad 53 und dem zweiten Planetenrad 54. Anders ausgedrückt:

P = Ti/rs₁
P₁ = T_F/(rs₁ + rp₁)
P₂ = T_R/rs₂
Ti/rs₁ = {T_F/(rs₁ + rp₁)} + T_R/rs₂ (3).

Setzt man nun die Gleichungen (1) und (2) in Gleichung (3) ein, so ergibt sich:

T_F = (1 - rp₁ · rs₂/rs₁ · rp₂) × Ti
T_R = (rp₁ · rs₂/rs₁ · rp₂) × Ti.

Folglich ergibt sich daraus, daß die Drehmomentverteilung für das vordere Drehmoment T_F und das hintere Drehmoment T_R re gelmäßig auf verschiedene Werte eingestellt werden können, indem die Radien der Teilkreise der Sonnenräder 51 und 53 so wie der Planetenräder 52 und 54 verändert werden.

Im vorliegenden Fall kann anstelle der Radien rs₁, rp₁, rp₂ und rs₂ des ersten Sonnenrads 51, des ersten und zweiten Pla netenrads 52, 54 und des zweiten Sonnenrads 53 jeweils die Anzahl der Zähne Zs₁, Zp₁, Zp₂ und Zs₂ eingesetzt werden. Wenn Zp₁ = Zp₂ = 21, Zs₁ = 33, und Zs₂ = 21, so gilt für das Drehmomentverteilungsverhältnis zwischen Vorder- und Hinter rädern:

T_F : T_R = 36,4 : 63,6.

Damit kann auf die Hinterräder ein hohes Drehmoment verteilt werden.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Steuerung im Anbaugehäuse 6 eine erste und eine zweite Flüssigkeits-Lamellen-Scheiben kupplung 62 und 61 aufweist, mit welchen die standardmäßigen Verteilungsverhältnisse veränderbar sind, mit denen das Dreh moment auf die Vorder- und Hinterräder übertragen wird; fer ner weist sie als Bremse zum Außerbetriebsetzen des zentralen Differentials 50 eine fünfte Gangbremse 63 auf. Die Kupplun gen 62 und 61 sowie die Bremse 63 sind koaxial dreifach auf der ersten Zwischenwelle 23 in radialer Richtung angeordnet.

Die erste Kupplung 62 befindet sich zwischen der ersten Zwi schenwelle 23 und der hinteren Antriebswelle 20 und weist ei ne auf die erste Zwischenwelle 23 aufgekeilte Antriebstrommel 66 sowie eine auf einem Vorderende der rückwärtigen Antriebs welle 20 ausgebildete Abtriebstrommel 65 auf. Eine Vielzahl von Antriebsscheiben 62 ist auf die Antriebstrommel 66 aufge keilt, während auf den Innenumfang der Abtriebstrommel 65 ab wechselnd mit den Scheiben 62a eine Vielzahl von Abtriebs scheiben 62b aufgekeilt ist. Ein Ringkolben 62d ist gleitend auf einem auf der Innenwandung des Anbaugehäuses 6 ausgebil deten Nabenflansch 6a angeordnet. Zwischen dem Kolben 62d und dem Anbaugehäuse 6 ist eine Ölkammer 62c definiert, damit die Bildung einer zentrifugalen Kraft des Öls verhindert wird. In einer Federhalterung 62f ist eine Rückstellfeder 62e vorgese hen und so auf dem Nabenflansch 6a angeordnet, daß sie gegen den Kolben 62d anliegt.

Auf dem Kolben 62d ist ein Druckteil 62g über ein Kugellager 62h vorgesehen, welches die Drehzahldifferenz zwischen Kolben und Scheiben auffängt.

Wird der Kammer 62c Öl zugeführt, so wird unter dem Öldruck der Kolben 62d verschoben. Das Druckteil 62g bewegt sich auf die Abtriebstrommel 65 zu und drückt auf die Stangen 68b in der Trommel 65, damit die Stangen 68b in Anlage auf dem Stellring 69 gelangen. Auf diese Weise werden die Scheiben 62a und 62b mit den benachbarten Scheiben in Eingriff ge bracht, wodurch die Kupplung 62 eingekuppelt wird, damit ein Kupplungsdrehmoment entsteht. Da die erste Zwischenwelle 23 über das Verbindungsteil 57 mit dem Planetenträger 55 verbun den ist, wird der Planetenträger 55 über diese Zwischenwelle 23 mit der ersten Kupplung 62 in Verbindung gebracht.

In der Kupplung 62 wird, da der Kolben 62d indirekt mit den Scheiben auf der Trommel 65 in Eingriff steht, der Durchmes ser des Kolbens unabhängig vom Durchmesser der Scheibe und der Trommel bestimmt. Auch wenn die Kupplung 62 auf dem am weitesten innen liegenden Abschnitt der Steuerung 60 angeord net ist, kann somit der Durchmesser des Kolbens vergrößert und damit das Kupplungsdrehmoment erhöht werden.

Die zweite Kupplung 61 ist zwischen der zweiten Zwischenwelle 24 und der rückwärtigen Antriebswelle 20 angeordnet und weist eine auf die zweite Zwischenwelle 24 aufgekeilte Antriebswel le 64 sowie die Abtriebstrommel 65 auf. Eine Vielzahl von An triebsscheiben 6a ist auf einen Innenumfang der Antriebstrom mel 65 aufgekeilt, während eine Vielzahl von Abtriebsscheiben 61b auf die Abtriebstrommel 65 im Wechsel mit den Scheiben 61a aufgekeilt ist. Ein Ringkolben 61d ist gleitend auf der Innenwandung der Antriebstrommel 64 angeordnet und steht mit der Abschlußscheibe 61a in Eingriff. Zwischen dem Kolben 61d und der Antriebstrommel 64 ist eine Ölkammer 61c definiert, und zwischen dem Kolben 61d und der Antriebstrommel 65 ist eine Rückstellfeder 61e vorgesehen.

Wird der Ölkammer 61c Öl zugeführt, so werden die Scheiben 61a und 61b in Eingriff gebracht und damit die Kupplung 61 eingerückt, so daß die zweite Zwischenwelle 24 über die Kupp lung 61 mit der hinteren Antriebswelle 20 in Verbindung ge bracht wird.

Die Bremse 63 für den fünften Gang ist auf der zweiten Zwi schenwelle 24 vorgesehen. Auf die Antriebstrommel 64 ist eine Vielzahl von Scheiben 63a aufgekeilt, während auf den Innen umfang des Verteilergetriebes 4 eine Vielzahl von Scheiben 63b aufgekeilt ist. Auf einem Nabenflansch 4a des Verteiler getriebes 4 ist ein Kolben 63d gleitend angeordnet. Zwischen dem Kolben 63d und dem Verteilergetriebe 4 ist eine Ölkammer 63c definiert, während zwischen dem Kolben 63d und dem Ver teilergetriebe 4 eine Rückstellfeder 63e vorgesehen ist.

Wird der Kammer 63c Öl zugeführt, so wird unter dem Öldruck der Kolben 63d verschoben, der seinerseits auf die Scheiben 63b und 63a einwirkt, um die Bremse 63 zu aktivieren.

Diese Wellen und Trommeln sind jeweils über die Lager 28 und Axialdrucklager 25 an- und aufeinander gelagert.

Die Kupplungen 61 und 62 sowie die Bremse 63 werden bei Be trieb der Anlage im Steuerventilkörper 47 hydraulisch betä tigt.

Im folgenden wird nun die Funktionsweise des Automatikgetrie bes 30 zur Bildung der vier Vorwärtsgänge und eines Rück wärtsgangs erläutert.

Im ersten Gang eines Antriebsbereiches, bzw. in einem Bereich "2" oder "3", wird die Vorwärtskupplung 35 eingerückt. Be schleunigt das Fahrzeug, wird der Zahnkranz 32b zusammen mit dem Verbindungsteil 33 durch Eingriff der Einwegkupplungen 34 und 36 fixiert. Auf diese Weise wird die Abtriebsleistung der Eingangswelle 14 auf die Ausgangswelle 15 über das Sonnenrad 32a und den Planetenträger 32c übertragen. Rollt das Fahrzeug aus, werden die Einwegkupplungen 34 und 36 freigeschaltet. Dementsprechend wird ungeachtet des Einkuppelzustands der Überholkupplung 38 die Drehbewegung der Ausgangswelle 14 nicht auf den Motor übertragen, so daß die Motorbremse nicht wirksam wird.

Im ersten Gang eines Bereichs "1" sind die Bremse 37 für den niedrigen und den Rückwärtsgang sowie die Überholkupplung 38 aktiviert, so daß der Zahnkranz 32b zur Betätigung der Motor bremse immer festgesperrt ist.

In einem zweiten Gang des Fahrbereichs bzw. im Bereich "2" oder "3" sind zur Feststellung des Sonnenrads 31a die Vor wärtskupplung 35 und das Bremsband 40 aktiviert. Die Drehbe wegung des Planetenträgers 31c wird dabei auf den Zahnkranz 32b über das Verbindungsteil 33, die Vorwärtskupplung 35 und die Einwegkupplung 34 übertragen, um die Geschwindigkeit zu erhöhen. Wird die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert, wird die Überholkupplung 38 in Eingriff gebracht, um den Eingriff zwischen dem Verbindungsteil 33 und dem Zahnkranz 32b zu hal ten. Auf diese Weise wird die Drehbewegung der Ausgangswelle 15 zur Betätigung der Motorbremse auf den Motor übertragen.

Im dritten Gang des Fahrbereichs bzw. im Bereich "3" werden die Vorwärtskupplung 35 und die Kupplung 43 für den hohen Gang eingerückt, so daß die Eingangswelle 14 durch die Kupp lung 43 über die Verbindungselemente 41, 42, den Planetenträ ger 31c, das Verbindungselement 33, die Vorwärtskupplung 35 und die Einwegkupplung 34 mit dem Zahnkranz 32b gekoppelt wird. Dementsprechend wird das rückwärtige Planetengetriebe 32 als eine Einheit einbezogen und stellt die direkte Verbin dung zwischen der Eingangswelle 14 und der Ausgangswelle 15 her. Bei Abbremsung wird die Überholkupplung 38 eingerückt, um die Einwegkupplung 34 zu begrenzen, wodurch die Motorbrem se aktiviert wird.

In einem vierten Gangbereich, der zusätzlich zum Fahrbereich "3" im dritten Gang vorgesehen ist, klemmt das Bremsband 40 das Sonnenrad 31a fest. Der Zahnkranz 31b dreht sich mit hö herer Umlaufgeschwindigkeit und diese Drehbewegung wird auf die Ausgangswelle 15 übertragen. Da die Drehbewegung ohne Einschaltung der Einwegkupplungen 34, 36 übertragen wird, ist in diesem Bereich die Motorbremse immer aktiviert.

Im Rückwärtsfahrbereich (R) wird die Rückwärtskupplung 44 eingerückt. Die Eingangswelle 14 treibt das Sonnenrad 31a an. Der Planetenträger 31c ist zusammen mit dem Verbindungsele ment 33 durch die Einrückung der Bremse 37 für niedrigen und Rückwärtsgang fixiert. Der Zahnkranz 31b im vorderen Plane tengetriebe 31 läuft im entgegengesetzten Sinn um und treibt damit die Ausgangswelle 15 mit einem hohen Übersetzungsver hältnis an, wodurch der Rückwärtsgang eingelegt ist.

Während dieser vorstehend beschriebenen Abläufe ist die Brem se 63 für den fünften Gang gelöst. Die Kupplung 61 ist einge rückt, so daß der Vierradantrieb ausgelöst ist. Die Kupplung 62 ist dabei eingerückt und erzeugt ein Kupplungsdrehmoment, mit welchem entsprechend dem Schlupf der Vorder- und Hinter räder die Differentialfunktion begrenzt wird.

Im fünften Gang des Fahrbereichs wird die Bremse 63 akti viert, um die zweite Zwischenwelle 24 und das zweite Sonnen rad 53 festzustellen und so die Differentialfunktion des zen tralen Differentials 50 zu verhindern. Der Planetenträger 55 dient dabei als Übersetzungsgetriebe und erhöht die Umlaufge schwindigkeit des ersten Sonnenrads 51. In diesem Schaltzu stand wird das Getriebe 30 in den zweiten Gang geschaltet, sofern das vom zentralen Differential 50 abgeleitete Überset zungsverhältnis unzureichend ist.

Wenn das Übersetzungsverhältnis im zweiten Gang i₂ beträgt und ein vom zentralen Differential 50 geliefertes Überset zungsverhältnis i_p beträgt, so läßt sich ein Übersetzungsver hältnis für den fünften Gang i₅ so darstellen:

i₅ = i₂ · i_p.

Entsprechend den vorstehend erläuterten Bedingungen bei den Getrieberädern und Ritzeln des zentralen Differentials 50 be trägt das Übersetzungsverhältnis i_p (33-21)/33 = 0,363. Be trägt i₂ 1,545, so nimmt i₅ den Wert 0,561 an. Auf diese Wei se erhält man bei einem entsprechenden Abstand der Überset zungsverhältnisse ein Übersetzungsverhältnis, das kleiner als beim vierten Gang ist. Der Hydraulikdruck der Kupplung 62 wird entsprechend den Fahrbedingungen des Motors 10 und der Bedingungen auf der Fahrbahn so gesteuert, daß das erforder liche Übertragungs-Drehmoment gebildet wird. Somit entsteht das Antriebssystem für Vierradantrieb mit Steuerung der Dreh momentverteilung.

Die Funktionen der Kupplungen und Bremsen im Getriebe 30 und der Steuerung 60 sind, jeweils bezogen auf die verschiedenen Schaltbereiche, in Tabelle 1 ausgewiesen.

Tabelle 1

In der Tabelle 1 ist mit dem Zeichen "+" das Einrücken einer Kupplung und die Aktivierung einer Bremse angegeben, während das Zeichen "*" angibt, daß in der Kupplung 62 ein Kupplungs drehmoment gebildet wird, um die Differentialfunktion zu be grenzen, und das Zeichen "o" das Übertragungsdrehmoment be zeichnet, mit dem die Drehmomentverteilung auf Vorder- und Hinterräder erfolgt.

Tabelle 2 weist die Übersetzungsverhältnisse, sowie Beispiele für das Übersetzungsverhältnis und das Verhältnis bei der Drehmomentverteilung, jeweils bezogen auf die verschiedenen Schaltbereiche, aus.

Tabelle 2

In Tabelle 2 bezeichnet α₁ ein Übersetzungsverhältnis zwi schen der Anzahl der Zähne Zfs₁ des Sonnenrads 31a und der Anzahl der Zähne ZR₁ des Zahnkranzes 31b im vorderen Plane tengetriebe 31, das man aus α₁ = Zfs₁/ZR₁ erhält, während α₂ ein Übersetzungsverhältnis zwischen der Anzahl der Zähne Zrs₂ des Sonnenrades 32a und der Anzahl der Zähne ZR₂ des Zahn kranzes 32b im rückwärtigen Planetengetriebe 32 angibt, das man aus α₂ = Zrs₂/ZR₂ erhält.

Wenn die Umlaufgeschwindigkeit des Zahnkranzes 31b, des Son nenrades 31a und des Planetenträgers 31c des vorderen Plane tengetriebes 31 jeweils NR₁, Ns₁ und Nc₁ beträgt, so läßt sich die Beziehung zwischen den Umlaufgeschwindigkeiten für jedes Teil im vorderen Planetengetriebe 31 durch die folgende Gleichung darstellen:

NR₂ + α₂ · Ns₂-(1 + α₂) · Nc₂,

wobei a₂ = Zrs₂/ZR₂ ist.

Nun wird der Betriebsablauf der Anlage erläutert. Die Lei stung des Motors 10 wird über den Drehmomentwandler 13 und die Eingangswelle 14 auf das Getriebe 30 übertragen. Dement sprechend wird das vordere und das hintere Planetengetriebe 31 und 32 geschaltet, während die Kupplungen 44, 43, 35, 38, 36, 34 und die Bremsen 40, 37 selektiv betätigt werden, um die vorstehend beschriebenen vier Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang zu schalten.

Um das Fahrzeug stabil auf einer Fahrbahn ganz allgemein zu fahren, wird die zweite Kupplung 61 eingerückt, wodurch das zweite Sonnenrad 53 des zentralen Differentials 50 mit der hinteren Antriebswelle 20 über die zweite Zwischenwelle 24 und die Kupplung 61 verbunden wird. Auf diese Weise wird die erste Betriebsart geschaltet, bei welcher das Drehmoment ent sprechend dem ersten standardmäßigen Drehmoment-Verteilungs verhältnis verteilt wird. Dabei wird nämlich dieses Vertei lungsverhältnis entsprechend der Anzahl der Zähne des ersten und zweiten Sonnenrades 51, 53 und der Planetenräder 52, 54 wie folgt bestimmt: T_F : T_R ⁼ 36,4 : 63,6. Somit werden 36,4% des Ausgangsdrehmoments des Getriebes 30 über den Planeten träger 55, die Untersetzungsgetriebe 17, 18, die erste An triebswelle 16 und das vordere Differential 19 auf die Vor derräder übertragen. 63,6% des Drehmoments werden dagegen über das zweite Sonnenrad 53, die zweite Zwischenwelle 24, die zweite Kupplung 61, die hintere Antriebswelle 20, die Kardanwelle 21 und das hintere Differential 22 auf die Hin terräder übertragen. Auf diese Weise ist ein Vierradantrieb geschaltet. Das Fahrzeug befindet sich dabei im Übersteue rungszustand, so daß eine gute Lenkbarkeit in Kurvenfahrt, gutes Fahrverhalten und gutes Lenkverhalten gegeben sind.

Durchfährt das Fahrzeug eine Kurve, so wird die Drehzahldif ferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern ausreichend durch das erste und das zweite Planetenrad 52, 54 des zentra len Differentials 50 aufgefangen, wodurch ein scharfes Ab bremsen in der Kurve verhindert und andererseits ein gutes Fahrverhalten gewährleistet wird.

Fährt das Fahrzeug über eine rutschige Fahrbahn, so tritt an den Hinterrädern zuerst ein Schlupf auf, da der höhere Anteil des Drehmoments auf die Hinterräder übertragen wird. Somit wird bei Kupplungsdruck die erste Kupplung 62 eingerückt. Folglich wird in der Kupplung 62 das Kupplungsdrehmoment Tc erzeugt. Die Kupplung 62 ist parallel zum Planetenträger 55 und zum zweiten Sonnenrad 53 des zentralen Differentials 50 geschaltet und somit wird das Kupplungsdrehmoment Tc, das dem Schlupfverhältnis entspricht, vom zweiten Sonnenrad 53 auf den Planetenträger 55 über die Kupplung 62, die Zwischenwelle 23 und das Verbindungsteil 57 übertragen, um das Drehmoment für die Vorderräder zu erhöhen. Andererseits wird das auf die Hinterräder übertragene Drehmoment verringert, um so das Schleudern zu beseitigen, wodurch sich das Fahrverhalten ver bessert und gute Fahreigenschaften und ein sicheres Fahren gewährleistet sind.

Wenn das Drehmoment Tc, das die Differentialfunktion be grenzt, einen Höchstwert erreicht, so wird der Planetenträger direkt mit dem zweiten Sonnenrad 53 in Eingriff gebracht, um das zentrale Differential 50 zu sperren. So wird ein Vierrad antrieb geschaltet, und zwar entsprechend der Drehmomentver teilung, die den Achsbelastungen auf den Vorder- und Hinter rädern entspricht. Auf diese Weise wird die Drehmomentvertei lung laufend entsprechend den Schlupfbedingungen gesteuert, um ein Schleudern der vier Räder zu verhindern.

Wird die Motordrehzahl im vierten Gang noch weiter erhoht, wird das Getriebe auf den zweiten Drehzahlbereich geschaltet, während die Bremse 63 so aktiviert wird, daß das zweite Son nenrad 53 des zentralen Differentials 50 gesperrt wird, wo durch sich die Drehzahl des Planetenträgers 55 zur Bildung des fünften Gans erhöht. Folglich wird der zweite Schaltbe reich des Getriebes in Abhängigkeit vom zentralen Differenti al 50 erheblich erweitert. Die Leistung wird über den Plane tenträger 55 auf die Vorderräder übertragen. Somit kann das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit im Schongang gefahren wer den, für den ein kleineres Übersetzungsverhältnis als beim vierten Gang gilt.

Andererseits wird das Übertragungs-Drehmoment TD in der Kupp lung 62 gleitend veränderlich entsprechend den Fahrbedingun gen und dem Schlupfzustand der Vorderräder gesteuert. Das Drehmoment wird über den Planetenträger 55, die erste Zwi schenwelle 23 und die Kupplung 62 auf die Hinterräder über tragen, und damit wird ein Vierradantrieb geschaltet.

Das Fahrzeug wird im Untersteuerungszustand gefahren, wodurch sich die Fahrzeugstabilität bei hoher Fahrgeschwindigkeit verbessert. Das Drehmoment wird entsprechend dem Übertra gungs-Drehmoment TD auf die Hinterräder übertragen, weshalb ein Schleudern der Räder verhindert wird.

Fig. 5 zeigt die erfindungsgemäße Kraftübertragungsanlage bei Einsatz in einem Kraftfahrzeug mit Zweiradantrieb, wodurch die Anzahl der Betriebsbereiche des Getriebes für den Zwei radantrieb erhöht wird.

Eine rückwärtige Abdeckung 70 ist am hinteren Ende des Ver teilergetriebes 4 befestigt, in welchem eine Steuerung 60′ für das zentrale Differential untergebracht ist. Das hintere Ende der ersten Zwischenwelle 23 ist drehbar auf der rückwär tigen Abdeckung 70 über ein Kugellager 26d gelagert. Das zen trale Differential 50, das im Verteilergetriebe 4 unterge bracht ist, weist den gleichen Aufbau wie das Differential gemäß Fig. 2 auf.

Die Steuerung 60′ für das zentrale Differential, die hinter diesem Differential 50 angeordnet ist, weist eine Flüssig keits-Lamellen-Scheibenkupplung 72 und die Bremse 63 für den 5. Gang auf.

Die Kupplung 72 ist zwischen der ersten Zwischenwelle 23 und der zweiten Zwischenwelle 24 angeordnet und weist eine auf die erste Zwischenwelle 23 aufgekeilte Antriebstrommel 71 und eine auf die zweite Zwischenwelle 24 aufgekeilte Abtrieb strommel 64′ auf. Auf die Antriebstrommel 71 ist eine Viel zahl von Antriebsscheiben 72a aufgekeilt, während auf einen Innenumfang der Abtriebstrommel 64′ abwechselnd mit den Scheiben 72a eine Vielzahl von Abtriebsscheiben 72b aufge keilt ist. Auf der Innenwandung der Abtriebstrommel 64′ ist gleitend ein Ringkolben 72d angeordnet, der mit der abschlie ßenden Scheibe 72a in Eingriff steht. Zwischen dem Kolben 72d und der Abtriebstrommel 64′ ist eine Ölkammer 72c definiert, während zwischen dem Kolben 72d und der Abtriebstrommel 64′ eine Rückstellfeder 72e angeordnet ist.

Wird der Ölkammer 72c Öl zugeführt, so werden die Scheiben 72a und 72b so in Eingriff gebracht, daß die Kupplung 72 ein gerückt und damit die erste Zwischenwelle über die Kupplung 72 mit der zweiten Zwischenwelle 24 in Verbindung gebracht wird.

Auf der zweiten Zwischenwelle 24 ist die Bremse 63 für den 5. Gang angeordnet.

Nachstehend wird nun der Betriebsablauf erläutert. Wird das Fahrzeug mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit gefahren, ist die Kupplung 72 eingerückt und damit steht der Planetenträger 55 direkt mit dem zweiten Sonnenrad 53 so in Eingriff, daß das zentrale Differential 50 gesperrt ist, weshalb die vom Getriebe 30 abgegebene Leistung entsprechend den vier Vor wärtsgängen und einem Rückwärtsgang auf die Vorderräder über tragen wird. Auf diese Weise wird ein Zweiradantrieb geschal tet. Beschleunigt das Fahrzeug, wird die Kupplung 72 ausge rückt, während die Bremse 63 für den fünften Gang aktiviert wird. Damit wird das Getriebe in den zweiten Bereich geschal tet, wodurch der fünfte Gang entsteht.

Im folgenden wird die Schmierung für die Steuerung 60 erlau tert. Zu diesem Zweck sind in der ersten Zwischenwelle 23 ei ne Ölleitung und Öldurchtrittsöffnungen ausgebildet, über welche das Schmieröl den Axialdrucklagern sowie den jeweili gen Antriebs- und Abtriebsscheiben zugeführt wird.

Die Steuerung 60′ wird in gleicher Weise wie bei dem zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel geschmiert.

Wie vorstehend erläutert wurde, wird die standardmäßige Dreh momentverteilung für das vordere Drehmoment T_F und das hinte re Drehmoment T_R entsprechend der Anzahl der Zähne auf den Sonnenrädern und Planetenrädern des zentralen Differentials auf verschiedene Werte eingestellt.

Dementsprechend beträgt das Drehmoment-Verteilungsverhältnis zwischen den Vorder- und Hinterrädern

T_F : T_R = 37,5 : 62,5,

wenn Zp₁ = Zp₂ = 18, Zs₁ = 24 und Zs₂ = 15. Damit kann auf die Hinterräder ein großes Drehmoment übertragen werden.

Entsprechend den vorstehend erläuterten Bedingungen beträgt das Übersetzungsverhältnis i_p (24-15)/24 = 0,375. Ist i₂ 1,545, so nimmt das Übersetzungsverhältnis für den fünften Gang i₅, das die Beziehung i₅ = i₂ · i_p erfüllt, den Wert 0,579 an. Damit erhält man bei einem entsprechenden Abstand der Übersetzungsverhältnisse ein Übersetzungsverhältnis, das kleiner als das Verhältnis für den vierten Gang ist.

Beschleunigt das Fahrzeug weiter, wird das Getriebe 30 in den dritten Bereich geschaltet.

Ein Übersetzungsverhältnis für den sechsten Gang i₆ wird wie folgt dargestellt:

i₆ = i₃ · i_p.

Hat i₃ den Wert 1,0, so wird i₆ 0,375. Auf diese Weise erhält man bei einem entsprechenden Abstand der Übersetzungsverhält nisse ein Verhältnis, das kleiner als das Verhältnis für den fünften Gang ist.

In Tabelle 3 sind die Schaltstellungen der Kupplungen und Bremsen neben einem Beispiel für das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 30 und die Steuerung 60 neben dem Drehmoment- Verteilungsverhältnis, jeweils für die einzelnen Schaltberei che, ausgewiesen, mit denen sechs Vorwärtsgänge und ein Rück wärtsgang geschaltet werden.

Tabelle 3

Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Kraft übertragungsanlage. Dabei weist ein Automatikgetriebe 75 ein Planetengetriebe 81 zur Bildung von drei Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang auf. Das Planetengetriebe 81 besitzt ein erstes Sonnenrad 82, ein zweites Sonnenrad 83, einen Zahn kranz 87 und einen Planetenträger 86 mit einem kurzen Plane tenrad 84 und einem langen Planetenrad 85. Die Eingangswelle 14 ist mit dem integral mit einer ersten Zwischenwelle 88 ausgebildeten ersten Sonnenrad 82 über eine Vorwärtskupplung 76 und mit dem integral mit einer zweiten Zwischenhohlwelle 89 ausgebildeten zweiten Sonnenrad 83 über eine Rückwärts kupplung 78 mit einer Bandbremse 77 verbunden. Eine Bremse 79 für niedrigen und Rückwärtsgang sowie eine Einwegkupplung 80 sind mit dem Planetenträger 86 verbunden. Das erste Sonnenrad 82 steht mit dem kurzen Planetenrad 84 in Eingriff, während das zweite Sonnenrad 83 mit dem langen Planetenrad 85 in Ein griff steht, das seinerseits in Eingriff mit dem Zahnkranz 87 steht, welcher mit der Ausgangswelle 15 in Verbindung steht.

Der weitere Aufbau ist genauso wie bei dem ersten Ausfüh rungsbeispiel, so daß gleiche Teile auch mit den gleichen Be zugszeichen wie in Fig. 1 angegeben ist. Bei der Steuerung 60 dieses Ausführungsbeispiels dient jedoch die Bremse 63 für den fünften Gang, die bei dem vorhergehenden Ausführungsbei spiel vorgesehen war, als Bremse zum Umschalten in einen an deren Betriebsbereich des Getriebes.

Im folgenden wird die Funktionsweise des Automatikgetriebes 75 zur Bildung von drei Vorwärtsgängen und einem Rückwärts gang noch erläutert.

Im ersten Gang eines Fahrbereichs wird die Vorwärtskupplung 76 eingerückt. Der Planetenträger 86 wird dabei durch den Eingriff der Einwegkupplungen 80 gesperrt. Somit wird die Ausgangsleistung der Eingangswelle 14 auf die Ausgangswelle 15 über das erste Sonnenrad 82 und den Planetenträger 86 übertragen.

In einem Fahrbereich für den zweiten Gang wird das Bremsband 77 aktiviert, um das zweite Sonnenrad 83 zu sperren, um so die Geschwindigkeit zu erhöhen.

Im Fahrbereich des dritten Gangs wird die Rückwärtskupplung 78 eingerückt, so daß das Planetengetriebe 81 als eine Ein heit einbezogen wird, um die Eingangswelle 14 direkt mit der Ausgangswelle 15 zu verbinden.

Im Rückwärtsgang (R) wird die Rückwärtskupplung 78 einge rückt. Nun treibt die Eingangswelle 14 das zweite Sonnenrad 83 an. Der Planetenträger 86 wird durch den Eingriff der Bremse 79 für niedrigen und Rückwärtsgang fixiert. Der Zahn kranz 87 läuft im entgegengesetzten Sinn um und treibt die Ausgangswelle 15 mit höherem Übersetzungsverhältnis an, wo durch der Rückwärtsgang geschaltet wird.

Im folgenden wird nun das Übersetzungsverhältnis des Getrie bes 75 näher erläutert. Wird die Anzahl der Zähne des ersten Sonnenrades 82 mit Za bezeichnet und die Anzahl der Zähne des zweiten Sonnenrades 83 mit Zb, während die Anzahl der Zähne des Zahnkranzes 87 Ze beträgt, so lassen sich die Überset zungsverhältnisse i₁, i₂, i₃ und i_R für den 1., 2., 3. und den Rückwärtsgang folgendermaßen darstellen:

i₁ = Ze/Za,
i₂ = Ze (Za + Zb)/Za (Ze + Zb),
i₃ = 1,0,
i_R = Ze/Zb.

Setzt man nun Za = 28, Zb = 35 und Ze = 79, so beträgt das Übersetzungsverhältnis jeweils i₁ = 2,281, i₂ = 1,559, i₃ = 1,0 und i_R = 2,275.

Im zentralen Differential 50 dieses Ausführungsbeispiels be trägt die Anzahl der Zähne Zs₁, Zp₁, Zp₂ und Zs₂ des ersten Sonnenrades 51, des ersten und zweiten Planetenrades 52, 54 und des zweiten Sonnenrades 53 jeweils Zp₁ = Zp₂ = 18, Zs₁ = 27 und Zs₂ = 15, so daß das Drehmoment-Verteilungsverhältnis zwischen den Vorder- und Hinterrädern

T_F : T_R = 44,5 : 55,5,

beträgt. Damit kann auf die Hinterräder ein großes Drehmoment übertragen werden.

Entsprechend den vorstehend genannten Bedingungen für die Ge trieberäder und Planetenräder im zentralen Differential 50 beträgt das Übersetzungsverhältnis i_p (27-15)27 = 0,444. Ein Übersetzungsverhältnis für den vierten Gang i₄ wird darge stellt als

i₄ = i₂ · i_p.

Da i₂ 1,559 beträgt, wird i₄ 0,692. Damit erhält man bei ei nem entsprechenden Abstand der Übersetzungsverhältnisse ein Übersetzungsverhältnis, das kleiner ist als beim dritten Gang, und somit entsteht ein Vierradantrieb mit gesteuerter Drehmomentverteilung.

Wird das Fahrzeug noch weiter beschleunigt, so wird das Ge triebe 75 in den dritten Gang geschaltet. Dabei wird ein Übersetzungsverhältnis für den fünften Gang als i₅ = i₃ · i_p dargestellt. Da i₃ 1,0 ist, wird i₅ 0,444. Auf diese Weise erhält man bei einem entsprechenden Abstand der Übersetzungs verhältnisse ein Übersetzungsverhältnis, das kleiner als beim vierten Gang ist.

In Tabelle 4 sind die Schaltstellungen der Kupplungen und Bremsen neben einem Beispiel für das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 75 und die Steuerung 60 neben dem Drehmoment- Verteilungsverhältnis, jeweils für die einzelnen Schaltberei che, ausgewiesen.

Tabelle 4

Die Anlage wird in gleicher Weise betrieben wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Wird nämlich die Leistung des Motors 10 auf das Getriebe 75 übertragen, so wird das Planetengetriebe 81 angesteuert und die Kupplungen 76, 78, 80 sowie die Brem sen 77, 79 werden selektiv betätigt, so daß in der vorstehend erläuterten Weise drei Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang geschaltet werden. Die Ausgangsleistung des Getriebes 75 wird auf das erste Sonnenrad 51 des zentralen Differentials 50 übertragen.

Fährt das Fahrzeug ganz allgemein auf einer Fahrbahn, wird die zweite Kupplung 61 eingerückt, wodurch das zweite Sonnen rad 53 mit der hinteren Antriebswelle 20 in Verbindung ge bracht wird. Da das standardmäßige Verhältnis der Drehmoment verteilung als T_F : T_R = 44,5 : 55,5 festgelegt ist, entspre chend der Anzahl der Zähne auf dem ersten und zweiten Sonnen rad 51, 53 und auf den Planetenrädern 52, 54, werden 44,5% des Ausgangsdrehmoments auf die Vorderräder und 55,5% auf die Hinterräder übertragen. Auf diese Weise wird ein Vierrad antrieb geschaltet.

Wird die Motordrehzahl im dritten Gang weiter erhöht, wird das Getriebe auf den zweiten Bereich umgeschaltet, während die Bremse 63 aktiviert wird, um so das zweite Sonnenrad 53 zu sperren und die Drehzahl des Planetenträgers 55 so zu er höhen, das der vierte Gang geschaltet wird. Folglich wird der zweite Fahrbereich des Getriebes entsprechend dem zentralen Differential 50 deutlich erweitert. Die Leistung wird über den Planetenträger 55 auf die Vorderräder übertragen. Auf diese Weise kann das Fahrzeug im hohen Gang in Übersteuerung fahren, wobei ein kleineres Übersetzungsverhältnis als beim dritten Gang geschaltet ist.

Wird die Motordrehzahl im vierten Gang noch weiter erhöht, wird das Getriebe auf den dritten Bereich umgeschaltet, um den fünften Gang zu schalten. Auf diese Weise kann das Fahr zeug in Übersteuerung mit hoher Geschwindigkeit fahren, wobei ein kleineres Übersetzungsverhältnis als beim vierten Gang vorliegt.

Erfindungsgemäß kann das zentrale Differential mit der Steue rung für das Vierrad-Kraftfahrzeug auch für Kraftfahrzeuge mit Zweiradantrieb eingesetzt werden. Da Teile des zentralen Differentials und der Scheibenkupplungen der Steuerung auch bei den verschiedenen Typen von Antriebssträngen eingesetzt werden können, erhöht sich die Anpassungsfähigkeit der Fahr zeugtypen noch mehr. Damit verbessert sich auch die Eignung der jeweiligen Teile für die Großserienfertigung.

Der Schaltbereich des Getriebes erhöht sich einfach durch den Einsatz eines Übersetzungsverhältnisses, das vom zentralen Differential abgeleitet wird, oder durch Einsatz des Überset zungsverhältnisses in Verbindung mit dem Übersetzungsverhält nis des Getriebes. Auf diese Weise ergibt sich eine Anlage in kompakter Größe mit einfachem Aufbau. Bei Kraftfahrzeugen mit Vierradantrieb ist es auch möglich, das Fahrverhalten des Fahrzeugs zu verbessern und den Kraftstoffverbrauch zu ver bessern. Außerdem wird das Getriebe korrekt in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen und der Betriebsart des Fahrzeugs ge steuert. Es ist möglich, die Verteilung des Drehmomentver hältnisses gleitend zu verändern, und zwar während des Be triebs im gewählten Fahrbereich des Getriebes.

Zwar wurde die Erfindung anhand derzeit bevorzugter Ausfüh rungsbeispiele näher erläutert und dargestellt, doch liegt es auf der Hand, daß diese Darstellung nur zum Zwecke der Ver deutlichung erfolgte und daß verschiedene Änderungen und Mo difizierungen im Rahmen der Erfindung möglich sind, wie er in den beigefügten Ansprüchen umrissen ist.

Claims

1. Kraftübertragungsanlage, welche eine komplexe Planeten triebvorrichtung mit einem funktionsmäßig mit dem Ge triebe verbundenes Eingangsteil zur Übernahme einer Drehbewegung eines Motors über ein Getriebe, ein erstes und ein zweites Abtriebsteil zur Übertragung der Drehbe wegung auf die Räder, und ein drittes Abtriebsteil (60) aufweist, welches zur Steuerung eines Ausgleichsbetriebs zwischen dem ersten Abtriebsteil und dem zweiten Ab triebsteil der komplexen Planetentriebvorrichtung mit dem ersten Abtriebsteil verbunden ist, gekennzeichnet durch

- eine erste Reibschlußeinrichtung (61), die betrieblich mit dem zweiten (24) und dritten (60) Abtriebsteil zur Begrenzung der Ausgleichsfunktion der komplexen Plane tentriebvorrichtung (50) verbunden ist, um eine gleich mäßige Drehung des ersten (23) und zweiten (24) Ab triebsteils sicherzustellen,
- eine zweite Reibschlußeinrichtung (62), die auf dem zweiten Abtriebsteil (24) zur Abbremsung einer Drehbewe gung des zweiten Abtriebsteils (24) vorgesehen ist, um ein Gangübersetzungsverhältnis zu erreichen, das höher ist als das kleinste Übersetzungsverhältnis des Getrie bes (30), und das Fahrverhalten des Fahrzeugs zu verbes sern.

2. Kraftübertragungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Reibschlußeinrichtung eine Bremse (63) ist, welche das zweite Abtriebsteil (24) des zentralen Differentials (50) abbremst.

3. Kraftübertragungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetentriebvorrichtung ein betrieblich mit ei ner Ausgangswelle (15) des Getriebes (30) verbundenes erstes Sonnenrad (51), einen betrieblich mit dem dritten Abtriebsteil (60) verbundenen Planetenträger (55), ein erstes (52) und ein zweites (54) Planetenrad, die beide integral miteinander angeordnet und drehbar auf dem Pla netenträger (55) gelagert sind, und ein mit dem zweiten Abtriebsteil (24) verbundenes zweites Sonnenrad (53) aufweist, wobei das erste Planetenrad mit dem ersten Sonnenrad (51) in Eingriff steht, das zweite Planetenrad (54) mit dem zweiten Sonnenrad (53) in Eingriff steht, der Planetenträger betrieblich mit dem mit den Antriebs rädern verbundenen ersten Abtriebsteil (23) verbunden ist, und die erste und die zweite Reibschlußeinrichtung jeweils eine Flüssigkeitskupplung (61 bzw. 62) ist.

4. Kraftübertragungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, die Flüssigkeitskupplungen (61, 62) jeweils eine Viel zahl von Scheiben (61a, 61b; 62a, 62b) aufweisen, welche jeweils auf einer Antriebstrommel (64, 66) und einer Ab triebstrommel (65) angeordnet sind, sowie eine Ölkammer (61c; 62c), und einen in der Ölkammer angeordneten Kol ben (61d; 62d), welcher die Scheiben miteinander in Ein griff bringt.

5. Kraftübertragungsanlage für ein Kraftfahrzeug mit Vier radantrieb, welche ein zentrales Differential aufweist, die eine Planetentriebvorrichtung mit einem ersten und einem zweiten Ausgangsteil zur Verteilung der vom Motor abgegebenen Leistung über ein Getriebe jeweils auf die Vorder- und Hinterräder, und mit einem dritten Abtriebs teil umfaßt, welches die Leistungsverteilung steuert, gekennzeichnet durch:

- eine Begrenzungseinrichtung mit einer betrieblich mit dem zweiten (24) und dritten (60) Abtriebsteil verbunde nen Reibschlußeinrichtung (61) zur Begrenzung der Diffe rentialfunktion des zentralen Differentials (50) und zur Steuerung der Leistungsverteilung auf die Vorder- und Hinterräder);
- eine Übertragungseinrichtung mit einer betrieblich mit dem zweiten Abtriebsteil (24) und den Vorder- oder Hin terrädern verbundenen Reibschlußeinrichtung (62);
- eine Einrichtung (43) für einen höheren Gang mit einer dritten Reibschlußeinrichtung, die betrieblich mit der Planetentriebvorrichtung (50) so verbunden ist, daß ein höheres Übertragungsverhältnis als das kleinste Übertra gungsverhältnis des Getriebes (30) schaltbar ist;
- eine Abdeckung (70) zum Verschließen eines Endes der Anlage und zur drehbaren Lagerung des dritten Abtriebs teils (60),
- wobei eine vierte Reibschlußeinrichtung vorgesehen ist, welche das zweite Abtriebsteil (24) mit dem dritten Abtriebsteil (60) koppelt.