DE4401473A1

DE4401473A1 - Controllable power transmission unit for vehicles with driven axles

Info

Publication number: DE4401473A1
Application number: DE4401473A
Authority: DE
Inventors: Karl Ing Friedrich
Original assignee: Steyr Daimler Puch AG
Current assignee: Steyr Daimler Puch AG
Priority date: 1993-03-04
Filing date: 1994-01-19
Publication date: 1994-09-08
Also published as: IT1273757B; ITMI940251A1; ITMI940251A0

Abstract

A power transmission unit for a motor vehicle with a directly driven axle and an axle driven indirectly by way of the power transmission unit contains a planetary transmission (9) and a brake element (10). The planetary transmission (9) comprises a planet carrier (5) connected to a drive shaft (3) or an output shaft (16), a ring gear (12) connected to an output shaft (16) or drive shaft (3), and a sun gear (7). The brake element (10) acts between parts rotating with the sun gear (7) on the one hand and the ring gear (12) on the other. In order to permit controlling of the torque distribution down to complete uncoupling even in a very short time, the braking torque exerted by the brake element (10) can be controlled by means of a variable magnetic field as a function of the speeds of the directly driven axle and of the indirectly driven axle. <IMAGE>

Description

Die Erfindung handelt von einer Kraftübertragungseinheit für ein Kraftfahrzeug mit einer unmittelbar und mit einer über die Kraftübertragungseinheit mittelbar getriebenen Achse, bestehend aus einem Planetengetriebe und einem Bremselement, wobei das Planetengetriebe aus einem mit einer Antriebswelle oder einer Abtriebswelle verbundenen Planetenträger, einem mit einer Ab triebswelle oder Antriebswelle verbundenen Hohlrad und einer Sonne besteht, und wobei weiters das Bremselement zwischen ei nerseits mit der Sonne und andererseits mit dem Hohlrad rotie renden Teilen wirkt.The invention relates to a power transmission unit for a motor vehicle with one directly and with one over the Power transmission unit consisting of an indirectly driven axle from a planetary gear and a braking element, the Planetary gear from one with a drive shaft or one Output shaft connected planet carrier, one with an Ab drive shaft or drive shaft connected ring gear and one Sun exists, and further the braking element between egg on the one hand with the sun and on the other hand with the ring gear rotie parts.

Eine derartige Einheit ist aus der DE-PS 35 33 142 bekannt. Bei der dort beschriebenen Anordnung sind bei normalen Fahrbedin gungen (also auf fester Straße) die Drehzahlen der beiden Ach sen gleich und der Antrieb des Fahrzeuges erfolgt nur über die unmittelbar angetriebene Achse. Erst wenn durch Radschlupf eine Drehzahldifferenz auftritt, bewirkt eine Flüssigkeitsreibungs kupplung die Übertragung eines ihrer Charakteristik und der Drehzahldifferenz entsprechenden Drehmomentes. Da bei dieser Anordnung jedoch beide Kupplungshälften rotieren, ist ein Ein griff in die Charakteristik der Kupplung und somit eine Steue rung nicht realisierbar. Dazu wäre Energiezufuhr zu einem dre henden Teil und wären weiter komplizierte elektrohydraulische Steuerungselemente nötig. Außerdem würde die auf die visköse Flüssigkeit wirkende Fliehkraft die Steuerung stören. Such a unit is known from DE-PS 35 33 142. At the arrangement described there are in normal driving conditions the speed of the two axles sen the same and the drive of the vehicle takes place only over the directly driven axis. Only when there is a wheel slip Speed difference occurs, causes a fluid friction coupling the transmission of one of its characteristics and the Speed difference corresponding torque. Because with this However, the arrangement rotating both coupling halves is an on intervened in the characteristics of the clutch and thus a steering not feasible. This would be energy input to a dre existing part and would be further complicated electrohydraulic Control elements necessary. It would also be on the viscous Centrifugal force acting on the liquid disturb the control.

Es besteht somit keine Möglichkeit, das Drehmoment unabhängig vom Durchdrehen einzelner Räder zu verteilen. Ein gravierender Nachteil dieser Anordnung besteht schließlich darin, daß ein vollständiges Trennen bei Überbremsung einer Achse nicht mög lich ist. Da dieses Trennen aus Gründen der Sicherheit aber un bedingt erforderlich ist, ist zusätzlich eine Trennkupplung nö tig, die eine weitere Steuerung braucht.There is therefore no way to make the torque independent from spinning individual wheels. A serious one The disadvantage of this arrangement is that Complete disconnection is not possible if an axis is braked is. Since this separation for security reasons un is required to a limited extent, an additional separating clutch is required that needs further control.

Aus der DE-OS 41 24 894 ist es zwar bekannt, eine Lamellenkupp lung mit einer elektromagnetischen Spule zu betätigen, jedoch ist wegen Raumknappheit und der Größe des zu übertragenden Drehmomentes eine direkte Schaltung nicht möglich. Daher ist eine Vorkupplung erforderlich, die über einen Nockenring die Hauptkupplung betätigt.From DE-OS 41 24 894 it is known to have a multi-plate clutch to operate with an electromagnetic coil, however is due to lack of space and the size of the data to be transmitted Direct switching is not possible. thats why a pre-clutch is required, which has a cam ring Main clutch actuated.

Aus der DE-PS 39 24 340 ist es andererseits bekannt, von der Sonne eines Planetengetriebes eine Hydraulikpumpe anzutreiben, die einen Steuerkreis mit verstellbarer Drossel speist. Die Verluste eines solchen Steuerkreises reichen aber auch bei ganz geöffneter Drossel nicht für eine vollständige Entkopplung, wie sie die Bremsstabilität erfordert.From DE-PS 39 24 340, on the other hand, it is known from the To drive a hydraulic pump in the sun of a planetary gear, which feeds a control circuit with adjustable choke. The However, losses from such a control circuit are also sufficient open throttle not for complete decoupling, like it requires braking stability.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, in einer derar tigen Kraftübertragungseinheit eine Steuerung der Drehmomenten verteilung bis zur vollständigen Entkopplung auch in sehr kur zer Zeit zu ermöglichen.The invention is therefore based on the object in one term transmission unit control of the torques distribution up to complete decoupling, even in a very short time to allow time.

Dazu wird erfindungsgemäß das vom Bremselement ausgeübte Brems moment mittels eines variablen Magnetfeldes in Abhängigkeit von den Drehzahlen der unmittelbar angetriebenen und der mittelbar angetriebenen Achse steuerbar ausgeführt.For this purpose, according to the invention, the braking exerted by the braking element moment by means of a variable magnetic field depending on the speeds of the directly driven and the indirect driven axis designed to be controllable.

Das variable Magnetfeld läßt sich schnell genug steuern und der mechanische Aufwand dafür ist gering. Dadurch kann bei starkem Abbremsen des Fahrzeuges das Bremselement schnell geöffnet wer den. Außerdem ist damit eine feine Einstellung der Drehmoment verteilung möglich. The variable magnetic field can be controlled quickly enough and that mechanical effort for this is low. This can cause strong Braking the vehicle quickly opens the braking element the. It is also a fine adjustment of the torque distribution possible.

In einer zweiten möglichen Ausbildung besteht das Bremselement aus einem mit der Sonne drehverbundenen Anker und einer mit dem Hohlrad verbunden Feldwicklung (Anspruch 2). Auf diese Weise kann das Bremselement als steuerbarer Generator oder als Wir belstrombremse ausgeführt werden. Damit wird der zusätzliche Vorteil einer Steuerung ohne Reibungsverluste und daher ohne Verschleiß erzielt.In a second possible training there is the braking element from an anchor rotatably connected with the sun and one with the Ring gear connected field winding (claim 2). In this way can the braking element as a controllable generator or as us brake can be executed. With that the additional Advantage of a control without friction losses and therefore without Wear achieved.

Beide Ausbildungsformen können sowohl in einem Fahrzeug mit un mittelbar angetriebener Vorderachse und mittelbar, über die Kraftübertragungseinheit angetriebener Hinterachse als auch in einem Fahrzeug mit unmittelbar angetriebener Hinterachse und mittelbar angetriebener Vorderachse verwendet werden.Both types of training can be done in a vehicle with un indirectly driven front axle and indirectly via which Power transmission unit driven rear axle as well a vehicle with a directly driven rear axle and indirectly driven front axle can be used.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Abbildungen erläu tert. Es stellen dar:The invention is explained below with reference to figures tert. They represent:

Fig. 1: Eine erfindungsgemäße Kraftübertragungseinheit in der ersten Ausbildungsform; Fig. 1: A power transmission unit according to the invention in the first embodiment;

Fig. 2: Wie Fig. 1, jedoch in einer Weiterbildung; Fig. 2: As shown in Figure 1, but in a development;.

Fig. 3: Eine erfindungsgemäße Kraftübertragungseinheit in der zweiten Ausbildungsform. Fig. 3: A power transmission unit according to the invention in the second embodiment.

In der in Fig. 1 schematisch dargestellten ersten Ausbildungs form ist die Kraftübertragungseinheit summarisch mit 1 und eine über diese mittelbar angetriebene Achse summarisch mit 2 be zeichnet. Eine Eingangswelle 3 mit Antriebsflansch 4 wird von einer nicht dargestellten Motor-Getriebe-Einheit mit unmittel bar angetriebener Achse (meist Vorderachse) aus angetrieben. Die Eingangswelle 3 ist mit einem Planetenträger 5 mit Plane tenrädern 6 antriebsverbunden. Eine Sonne 7 ist mit einer Son nenwelle 8 antriebsverbunden, auf der drehfest, aber axial ver schiebbar die Innenlamellen 11 eines Bremselementes 10 ange bracht sind. Das Hohlrad 12, das mit einem rotierenden, die An triebsvorrichtung ganz oder teilweise umgebenden Gehäuse 12 verbunden sein kann. Im Gehäuse 12 sind drehfest, aber axial verschiebbare Außenlamellen 14 angeordnet. Das Gehäuse 13 läuft in einem Abtriebsflansch 15 aus, von dem aus über die Welle 16 die Hinterachse 2 mittelbar angetrieben wird. Zur Be tätigung des Bremselementes 10 ist im Gehäuse 13 eine Magnet spule 17 angeordnet, die über eine Leitung 18 von einem nicht dargestellten Steuergerät aus gespeist wird.In the first embodiment shown schematically in FIG. 1, the power transmission unit is summarized with 1 and an axle driven indirectly via this is summarized with 2 be. An input shaft 3 with a drive flange 4 is driven by a motor-gear unit (not shown ) with an axle driven directly (usually a front axle). The input shaft 3 is drive-connected to a planet carrier 5 with tarpaulins 6 . A sun 7 is drive-connected to a sun shaft 8 , on which the inner plates 11 of a braking element 10 are rotatably but axially slidably ver. The ring gear 12 , which can be connected to a rotating, the drive device to completely or partially surrounding housing 12 . In the housing 12 are rotatably but axially displaceable outer plates 14 . The housing 13 ends in an output flange 15 , from which the rear axle 2 is driven indirectly via the shaft 16 . To actuate the braking element 10 , a magnetic coil 17 is arranged in the housing 13 , which is fed via a line 18 from a control unit, not shown.

Die Variante der Fig. 2 unterscheidet sich davon nur in der Anbringung der Magnetspule 17, weshalb gleiche Teile auch die selben Bezugszeichen tragen. Die Magnetspule 17 ist hier auf einem feststehenden Gehäuseteil 21 befestigt, dreht sich also nicht mit, was die Energie- und Signalzufuhr vereinfacht. Die Wirkung des Magnetfeldes wird von der Drehung der Lamellen ja nicht beeinträchtigt.The variant of FIG. 2 differs from this only in the attachment of the magnetic coil 17 , which is why the same parts also have the same reference numerals. The magnet coil 17 is fastened here on a stationary housing part 21 , so it does not rotate, which simplifies the energy and signal supply. The effect of the magnetic field is not affected by the rotation of the slats.

In der Ausbildungsform der Fig. 3 ist das Bremselement 10 ein Elektrogenerator oder eine Wirbelstrombremse, bestehend aus ei nem mit der Sonne 7 antriebsverbundenen Anker 30 und aus einer mit dem Gehäuse 13 verbundenen Feldwicklung 31, deren magneti sches Feld über eine Leitung 32 gesteuert wird. In allen Aus führungen entsprechend Fig. 1 bis 3 sind Antriebsseite und Abtriebsseite vertauschbar.In the embodiment of FIG. 3, the braking element 10 is an electric generator or an eddy current brake, consisting of egg nem drive armature 30 connected to the sun 7 and a field winding 31 connected to the housing 13 , the magnetic field of which is controlled via a line 32 . In all of the designs according to FIGS . 1 to 3, the drive side and the driven side are interchangeable.

Claims

1. Power transmission unit for a motor vehicle with an un indirect and with a via the power transmission unit with telbar driven axis, consisting of a planetary gear ( 9 ) and a braking element ( 10 ), the planetary gear ( 9 ) from a with a drive shaft ( 3 ) or an output shaft ( 16 ) connected planet carrier ( 5 ), a with an output shaft ( 16 ) or drive shaft ( 3 ) connected ring gear ( 12 ) and a sun ( 7 ), and further the braking element ( 10 ) between the one hand with the sun ( 7 ) and on the other hand with the ring gear ( 12 ) rotating parts, characterized in that the braking element ( 10 ) exerted braking torque by means of a variable magnetic field depending on the speed of the directly driven and the indirectly driven axis is controllable .

2. Power transmission unit according to claim 1, characterized in that the braking element ( 10 ) from a with the sun ( 7 ) rotatably connected armature ( 30 ) and one with the ring gear ( 12 ) connected field winding ( 31 ).