DE69201802T2

DE69201802T2 - Kraftübertragungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge.

Info

Publication number: DE69201802T2
Application number: DE69201802T
Authority: DE
Inventors: Hideki Higashira; Shuzo Hirakushi; Satoshi Kawai; Ichiro Okabe
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1991-01-23
Filing date: 1992-01-21
Publication date: 1995-07-27
Anticipated expiration: 2012-01-22
Also published as: EP0496338A1; EP0496338B1; US5346033A; DE69201802D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge, die eine Antriebskraft von einer Übertragungswelle durch in einer Hydraulikpumpe erzeugten Hydraulikdruck zu der anderen Übertragungswelle überträgt; insbesondere betrifft sie eine Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge, die bei einem Fahrzeug mit Allradantrieb die Antriebskraft von der Übertragungswelle an der Vorderradseite zu derjenigen auf der Hinterradseite überträgt oder umgekehrt, um einen Allradantriebzustand zu realisieren.

Beschreibung des Standes der Technik

In der Vergangenheit erfreuten sich Fahrzeuge mit Allradantrieb einer besonderen Beliebtheit als Fahrzeuge, die ein komfortables Fahren ungeachtet der Straßenbedingungen und der Naturverhältnisse wie Wetter und Fahrbedingungen realisieren können, aufgrund ihrer hohen Fahrstabilität bei bestimmten Oberflächenbedingungen wie Schnee und Schotterstraßen und ihrer ausgezeichneten Fahrstabilität beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit und bei Beschleunigung und Verlangsamung auch auf normalen Straßen.
Ferner sind seit jüngerer Zeit Fahrzeuge mit sogenanntem Vollzeit-Allradantrieb üblich, die konstruiert wurden, um den Allradantriebszustand im wesentlichen immer zu erzielen, indem eine Kraftübertragungsvorrichtung vorgesehen ist, die die Kraftverteilungen zu den Vorder- und Hinterrädern auf die Drehgeschwindigkeitsdifferenzen hin, die dabei zwischen diesen erzeugt werden, verändert.
Bei einer derartigen Allradantriebsvorrichtung besteht der allgemeine Trend darin, die Kraftübertragungsvorrichtung, die die Antriebskraft in Abhängigkeit von der zwischen den Vorder- und Hinterrädern erzeugten Drehgeschwindigkeitsdifferenz verteilt, in der Mitte einer Übertragungswelle zwischen den Vorder- und Hinterrädern vorzusehen. Eine solche Kraftübertragungsvorrichtung ist beispielsweise eine, die Hydraulikdruck verwendet, der in einer Kydraulikpumpe erzeugt wird, insbesondere in einer Flügelpumpe, die auf einfache Weise kleinformatig, leichtgewichtig und mit langer Lebensdauer hergestellt werden kann.
Die Flügelpumpe ist bekannterweise mit einem Gehäuse versehen, das von einem Nockenring, der kreisförmig mit Dickenabweichungen und an seinen Seiten montierten Seitenplatten ausgebildet ist, und einem kurzen zylindrischen Rotor, auf dem mehrere Plattenflügel in im wesentlichen gleichen Abständen in Umfangsrichtung angeordnet sind, der radial bewegbar montiert ist, gebildet wird und das derart konstruiert ist, daß es eine von der Außenfläche des Rotors, der Innenfläche des Nockenrings und ferner von diesen und den Seitenwänden der Seitenplatten umgebene Pumpenkammer bildet, wobei der Rotor koaxial drehbar in einem Innenraum des Gehäuses gehalten ist. Durch Einschließen des in die Pumpenkammer eingeführten Drucköls zwischen den aneinandergrenzenden Flügeln wird der Druck in Reaktion auf die Drehung des Rotors erhöht.
Die Kraftübertragungsvorrichtung ist so konzipiert, daß durch Fixieren des Rotors koaxial zu der mit den Vorder- oder den Hinterrädern verbundenen Antriebswelle und Fixieren des Gehäuses koaxial zu der mit den jeweils anderen Rädern verbundenen Antriebswelle zwischen dem Rotor und dem Gehäuse eine der Drehgeschwindigkeitsdifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern entsprechende Relativdrehung erzeugt wird. Da hierbei der in der Flügelpumpenkammer entsprechend der Relativdrehung oder der Drehgeschwindigkeitsdifferenz erzeugte Hydraulikdruck die Relativdrehung zwischen dem Rotor und dem Gehäuse einschränkt, wird die auf die Drehgeschwindigkeitsdifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern reagierende Antriebskraft von entweder den Vorder- oder Hinterrädern über den Hydraulikdruck zu den jeweils anderen übertragen, wodurch der gewünschte Allradantriebszustand realisiert wird.
Nun ist es bei Fahrzeugen mit Allradantrieb, z.B für das Fahren auf schlechten Straßen wie verschneiten Straßen oder Schotterstraßen erwünscht, einen Kopplungszustand zu erzielen, der so starr wie möglich ist, um das stabile Fahrverhalten zu fixieren. Dagegen ist es beim Fahren auf einer Pflasterstraße erwünscht, einen relativ losen Kopplungszustand zu erzielen, um die Übertragungscharakteristiken der Antriebskraft zwischen den Vorder- und Hinterrädern derart zu verändern, daß das Phänomen des Ausbrechens in engen Kurven zuverlässig verhindert wird.
Ferner ist es ebenfalls wünschenswert, die Übertragungscharakteristiken nicht nur in Reaktion auf die oben erwähnten Straßenbedingungen, sondern auch auf verschiedene Fahrzustände hin zu verändern.
Bei der oben erwähnten Kraftübertragungsvorrichtung, die Hydraulikdruck einer Hydraulikpumpe als Übertragungsmedium der Antriebskraft verwendet, ist es möglich, die Übertragungscharakteristik entsprechend der Veränderung einer Druckcharakteristik zu verändern, welche von der Größe des Öldurchtrittswiderstandes am Auslaß der Hydraulikpumpe abhängt. Daraufhin wurde eine Kraftübertragungsvorrichtung vorgeschlagen, die so ausgebildet ist, daß sie der Nachfrage nach einer Veränderung der Übertragungscharakteristik in eine, die auf den Fahrzustand eines Fahrzeugs reagiert, nachkomint, indem ein variables Drosselteil vorgesehen wird, das von einem Elektromagneten im mittleren Bereich des Öldurchlasses an dem Auslaß angetrieben wird, und indem der zu der Treiberspule des Elektromagneten fließende Strom auf der Basis der erkannten Ergebnisse verschiedener Arten von Zustandsgrößen, die zu dem Fahrzustand eines Fahrzeugs in Beziehung stehen, wie Lenkwinkel, Fahrzeuggeschwindigkeit und Anzahl der Umdrehungen des Motors, gesteuert wird, wodurch eine Drosselöffnung des variablen Drosselteils sukzessive geöffnet wird.
Da jedoch eine derartige Konfiguration eine geeignete Drosseleinrichtung, die sich entsprechend den jeweiligen erkannten Ergebnissen mehrerer Zustandsgrößen öffnet, und eine Steuereinheit von komplizierter Ausbildung erfordert, die den zur Treiberspule fließenden Strom auf der Basis der Ergebnisse steuert, führt dies zu hohen Herstellungskosten, und gleichzeitig besteht die Möglichkeit, daß ein durch eine Fehlfunktion hervorgerufener unerwarteter Unfall aufgrund der hohen Wahrscheinlichkeit eines gestörten Betriebs, der sich aus Elektrizitätsstörungen ergibt, auftritt.
Zur Lösung dieser Schwierigkeiten haben die Anmelder der vorliegenden Erfindung in der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2- 149650 (1990) eine Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge vorgeschlagen. Im folgenden erfolgt eine Erläuterung der in dieser Japanischen Patentanmeldung Nr. 2-149650 (1990) offenbarten Kraftübertragungsvorrichtung als herkömmliches Beispiel, EP- A-0 460 400, veröffentlicht am 11.12.91, gehört zu dieser Patentfamilie.
Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht, die einen wesentlichen Teil der herkömmlichen Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge zeigt.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist bei dieser herkömmlichen Kraftübertragungsvorrichtung zwischen einer Flügelpumpe 3, die Hydraulikdruck in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeitsdifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern erzeugt, und einer Ausgangswelle 2, die entweder mit den Vorder- oder den Hinterrädern gekoppelt ist, ein durch jeweilige Kopplungsflansche 51,52 mit dieser gekoppelter Haltezylinder 50 koaxial angeordnet. Und in das Innere einer Ventilkammer 60, die im Mittelachsbereich des Haltezylinders 50 ausgebildet ist, ist ein Ventilkörper 6 entlang der Welle bewegbar eingesetzt. Der Ventilkörper 6 wird von zwei Schraubenfedern 60a,60b von unterschiedlicher Länge in derselben Richtung aktiviert, und der Ventilkörper 6 bewegt sich in Reaktion auf eine Antriebsspule 7, die umfangsmäßig um die Außenseite des Haltezylinders 50 herum angeordnet ist, wodurch ein variables Drosselteil gebildet wird, welches ein öf fnungsende eines Übertragungsloches 56, das mit der Auslaßseite der Flügelpumpe 4 über ein Spulenführungsloch 42 und eine Ringnut 37 in Verbindung steht, öffnet/schließt.
Zu der Treiberspule 7 fließender Strom wird in zwei Schritten verändert, wodurch zwei Arten von Magnetfeldern von unterschiedlicher Stärke im Inneren der Ventilkammer erzeugt werden. Zum Stromsperrzeitpunkt befindet sich der Ventilkörper 6 in der in der Figur dargestellten Position (Öffnungsposition), in der er durch die Kraft einer langen Schraubenfeder 60a gegen einen an der Ventilkammer 60 angebrachten Sprengring gedrückt wird. Und zur Zeit des Ausbildens eines schwachen Magnetfeldes bewegt sich der Ventilkörper 6 um eine in Fig. 1 gezeigte Entfernung S gegen die Federkraft der Schraubenfeder 60a und stoppt an einer Position (Mittelposition), an der er eine andere Schraubenfeder 60b kontaktiert. Zur Zeit des Ausbildens eines stärkeren Magnetfeldes bewegt sich der Ventilkörper 6 gegen die Federkraft beider Schraubenfedern 60a, 60b und wird an einer Position (Schließposition) aufgehalten, an der er in das innere Ende der Ventilkammer 60 gedrückt wird.
Das heißt, daß gemäß obenstehender Betriebsweise die Positionen des Ventilkörpers 6 im Inneren der Ventilkammer 60 auf drei Arten variierbar sind. Da der Öffnungsquerschnitt des Übertragungsloches 56, d.h. der Öldurchtrittswiderstand an der Auslaßseite der Flügelpumpe 3, entsprechend der Bewegung dieses Ventilkörpers 6 auf drei verschiedene Arten variiert, werden drei Arten von Übertragungscharakteristiken, die für die praktische Verwendung hinreichend zufriedenstellend sind, realisiert. Andererseits werden zur Einstellung der Stärke des zu der Treiberspule 7 zum Bewegen des Ventilkörpers 6 fließenden Stroms lediglich zwei Steuerungsarten verlangt. Demgemäß kann die Steuereinheit zur Durchführung der Stromsteuerung einfach ausgebildet sein, wodurch die oben erwähnten Schwierigkeiten gelöst werden.
In der oben erwähnten Japanischen Patentanmeldung Nr. 2-149650 (EP-A-460 900) wurde eine Kraftübertragungsvorrichtung vorgeschlagen, welche drei Arten von Übertragungscharakteristiken nicht dadurch realisiert, daß der Ventilkörper 6 von zwei Schraubenfedern 60a,60b erregt wird, sondern dadurch, daß die Schließposition, die Mittelposition und die Öffnungsposition jeweils durch einen Strom erzielt werden, der entweder beiden Schraubenfedern 60a,60b entspricht, oder einer der beiden schraubenfedern 60a,60b entspricht oder gesperrt ist, wodurch die oben erwähnten Schwierigkeiten durch den Vorschlag dieser Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge gelöst werden.
Bei der herkömmlichen Kraftübertragungsvorrichtung wird der Ventilkörper 6 in der Öffnungsposition sicher aufgehalten, in der der Ventilkörper 6 an dem inneren Ende des Ventilkörperloches 60 anliegt, jedoch befindet er sich in der Mittelposition in einem von einer Ausgleichskraft zwischen der Federkraft der Schraubenfeder 60a,60b und der von der Treiberspule 6 erzeugten Magnetkraft gestützten Schwebezustand. Dementsprechend neigt die Position des Ventilkörpers 6 zu Veränderungen, wodurch die Schwierigkeit entsteht, daß die von der Position des Ventilkörpers 6 bestimmte Übertragungscharakteristik variiert.
Diese Schwierigkeit ist bei der herkömmlichen Ausgestaltung besonders bemerkenswert, bei welcher die Drosselöffnung des variablen Drosselteils durch sukzessive Steuerung des dem Elektromagneten zugeführten Stroms gesteuert wird, wodurch eine stabile Beziehung zwischen der Menge des zu dem Elektromagneten fließenden Stromes und der Drosselöffnung nicht erreicht wird und die Übertragungscharakteristiken an den betreffenden Drosselöffnungen jeweils variieren. Folglich besteht das Bedürfnis, eine gewünschte Übertragungscharakteristik entsprechend der Fahrbedingung eines Fahrzeugs mit hoher Zuverlässigkeit zu realisieren.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht dieser Umstände konzipiert und ihre Aufgabe besteht darin, eine Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge zu schaffen, die imstande ist, zahlreiche unterschiedliche Übertragungscharakteristiken mittels einer einfachen Ausgestaltung zu erzielen und die jeweiligen Charakteristiken durch Positionsveränderungen, die an dem Ventilkörper des variablen Drosselteils zur Zeit der Realisierung der jeweiligen Charakteristiken erzeugt werden, sicher zu realisieren, wobei ein Positionsfehler geringe Auswirkungen hat, wodurch die Zuverlässigkeit erhöht und die Produktkosten verringert werden.
Eine erfindungsgemäße Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge weist auf: eine Hydraulikpumpe mit einem Rotor und einem Gehäuse, die mit den betreffenden Übertragungswellen der Vorder- bzw. Hinterräder zusammengreifend gekoppelt sind und relativ zueinander um dieselbe Mittelachse rotieren, und die den Rotor und das Gehäuse durch einen Hydraulikdruck koppelt, der entsprechend der Drehgeschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Rotor und dem Gehäuse erzeugt wird, und ein variables Drosselteil, das in der Lage ist, entweder mit dem Rotor oder mit dem Gehäuse zusammengreifend zu rotieren, und das eine an der Mittelachse der Hydraulikpumpe ausgebildete Ventilkammer aufweist und bewirkt, daß erste und zweite Übertragungslöcher, die jeweils mit der Ausgabeseite der Hydraulikpumpe in Verbindung stehen, sich jeweils an unterschiedlichen Positionen entlang der Achse öffnen, das eine Antriebsspule, die umfangsmäßig um die Ventilkammer herum angeordnet ist und in deren Innerem zwei Arten von Magnetfeldern von unterschiedlicher Stärke bildet, und einen ersten Ventilkörper, der sich durch die Wirkung eines schwachen Magnetfeldes, das von der Antriebsspule erzeugt wird, in der Ventilkammer zu einer vorbestimmten Halteposition bewegt und eines der Übertragungslöcher schließt oder öffnet, und einen zweiten Ventilkörper, der sich durch die Wirkung eines von der Antriebsspule erzeugten starken Magnetfeldes zu einer vorbestimmten Halteposition bewegt und das andere Übertragungsloch schließt oder öffnet, aufweist.
Die Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge der vorliegenden Erfindung ist so ausgebildet, daß die Querschnittsfläche des ersten Übertragungslochs von der des zweiten Übertragungsloches verschieden ist.
Ferner ist eine Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung so ausgebildet, daß ein Drosselteil mit einem geeigneten Drosselquerschnitt im mittleren Bereich des einen oder beider ersten und zweiten Übertragungslöcher fixiert ist.
Bei einer Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge gemäß der Erfindung bewegt sich der erste Ventilkörper, wenn in der Ventilkammer entsprechend dem zu einer Antriebsspule fließenden Strom ein schwaches Magnetfeld erzeugt wird und der zweite Ventilkörper, wenn ein starkes Magnetfeld gebildet wird, und die Öffnungsenden des ersten und zweiten Übertragungsloches an der Auslaßseite der Hydraulikpumpe werden entsprechend diesen Bewegungen geschlossen oder geöffnet. Dementsprechend werden jeweils, zusammen mit dem Fall, in dem der zu der Antriebsspule fließende Strom gesperrt wird, beispielsweise der Zustand, in dem beide Übertragungslöcher geschlossen sind, der Zustand, in dem ein Übertragungsloch geschlossen und das andere geöffnet ist, und der Zustand, in dem beide geöffnet sind, jeweils erreicht. Entsprechend der Differenz zwischen den Öldurchtrittsguerschnitten in diesen jeweiligen Zuständen werden drei unterschiedliche Arten von Übertragungscharakteristiken realisiert. Da sich zu dieser Zeit der erste und der zweite Ventilkörper in die vorbestimmten Positionen bewegen, an denen sie jeweils aufgehalten werden, wodurch sie nicht an den Mittelpositionen anhalten, werden die Übertragungscharakteristiken in den jeweiligen Zuständen stabil gehalten.
Da sich bei einer Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge gemäß der Erfindung die Querschnittsflächen des ersten und zweiten Übertragungsloches voneinander unterscheiden, werden die jeweiligen Übertragungscharakteristiken durch das vollständige Schließen oder vollständige Öffnen der Öffnungsenden der ersten und zweiten Übertragungslöcher entsprechend den Bewegungen der ersten und zweiten Ventilkörper erzielt, wodurch ein Positionieren des ersten und des zweiten Ventilkörpers mit hoher Genauigkeit unnötig wird.
Da ferner bei einer Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung das Drosselteil mit einem geeigneten Drosselquerschnitt an einem oder beiden ersten und zweiten Übertragungslöchern fixiert ist, wird der Öldurchtrittswiderstand, der von der Drosselöffnung des Drosselteils abhängt, mit Sicherheit erreicht, ungeachtet des Öffnungsgrades beim Öffnen der jeweiligen Übertragungslöcher entsprechend der Bewegungen der ersten und zweiten Ventilkörper, und es besteht keine Notwendigkeit zur Positionierung des ersten und des zweiten Ventilkörpers mit hoher Genauigkeit, wodurch der Grad der Charakteristikveränderung, der sich aus Positionierungsfehlern ergibt, gering wird.
Die obigen und weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden deutlicher anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung mit den beigefügten Zeichnungen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Konfiguration eines wesentlichen Teils einer herkömmlichen Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge,
Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch die gesamte Konfiguration der erfindungsgemäßen Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge,
Fig. 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Konfiguration eines wesentlichen Teils des ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge,
Fig. 4 ist eine erläuternde Ansicht der Funktionen des ersten und des zweiten Ventilkörpers des ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge,
Fig. 5 ist eine Kurve, die ein Beispiel der durch die erfindungsgemäße Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge realisierten Übertragungscharakteristiken zeigt,
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das den Inhalt der Operation eines Steuersystems einer erfindungsgemäßen Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge zeigt,
Fig. 7 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines wesentlichen Teils, wobei eine weitere Ausführungsform des Drosselteils des ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge dargestellt ist,
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Treiberspule in einer erfindungsgemäßen Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge,
Fig. 9 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Konfiguration eines wesentlichen Teils des zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge,
Fig. 10 ist eine erläuternde Ansicht der Funktionen der ersten und zweiten Ventilkörper in dem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge.
Fig. 11 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines wesentlichen Teils eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge,
Fig. 12 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Konfiguration eines wesentlichen Teils des dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge,
Fig. 13 ist eine erläuternde Ansicht der Funktionen der ersten und zweiten Ventilkörper in dem dritten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge, und
Fig. 14 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines wesentlichen Teils einer Konfiguration eines weiteren Ausführungsbeispiels des dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die ihre bevorzugten Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnungen erläutert.
Fig. 2 ist ein Längs schnitt eines Beispiel einer Konfiguration einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge (im folgenden als erfindungsgemäße Vorrichtung bezeichnet).
In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Antriebswelle, die sich, entweder mit den Vorder- oder den Hinterrädern zusammengreifend, dreht und die direkt von einem Motor als Energiequelle übertragene Antriebskraft empfängt, und das Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Abtriebswelle, die sich mit dem jeweils anderen Radpaar von Vorder- oder Hinterrädern zusammengreifend dreht.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Antriebskraft durch den von einer zwischen der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 2 angeordneten Flügelpumpe 3 erzeugten Druck von der Antriebswelle 1 zu der Abtriebswelle 2 übertragen oder von einem der Vorder- bzw. Hinterradpaare zu dem jeweils anderen Paar, und zwar entsprechend der Drehgeschwindigkeitsdifferenz zwischen den Wellen oder der zwischen den Vorder- und Hinterrädern erzeugten Drehgeschwindigkeitsdifferenz.
Zu den Hauptelementen der Flügelpumpe 3 gehören hauptsächlich ein kurzer zylindrischer Rotor 30 und ein von einem den Rotor 30 koaxial aufnehmenden Nockenring 31 gebildetes Gehäuse, eine Seitenplatte 33 und eine zu beiden Seiten des Nockenrings 31 auf im folgenden zu beschreibende Weise fixierte Druckplatte 32.
Der Rotor 30 weist mehrere streifenartige Aufnahmenuten auf, die in im wesentlichen gleichen Abständen in seiner Umfangsrichtung ausgebildet sind. In die jeweiligen Aufnahmenuten sind dünne rechtwinklige Plattenflügel 30a in radialer Richtung des Rotors 30 gleitend verschiebbar eingesetzt.
Der Nockenring 31 ist ein mit Dickenabweichungen zylindrisch ausgebildetes Teil von im wesentlichen derselben axialen Länge wie der Rotor 30 und in seiner Mitte ist ein Hohlraum mit einem geringfügig größeren Durchmesser als der Außendurchmesser des Rotors 30 ausgebildet, der mit mehreren, in gleichen Abständen in Umfangsrichtung angeordneten Vertiefungen versehen ist.
Die Seitenplatte 33 ist eine relativ dünnes Teil mit der Form einer ringförmigen Scheibe und die Druckplatte 32 ist ein relativ dickes Teil in Form einer kreisförmigen Scheibe; beide weisen jeweils an ihrem Mittelpunkt ein Stützloch für eine später zu beschreibende Rotorwelle auf. Die Seitenplatte 33 und die Druckplatte 32 werden an dem Nockenring 31 bef estigt, wenn der Nockenring 31 zwischen sie geklemmt wird.
An der der Eingangswelle 1 zugewandten Seite der Seitenplatte 33 ist eine koaxial zu der Seitenplatte 33, der Druckplatte 32 und dem Rotor 30 positionierte Halteplatte 34 angeordnet. Die Scheibenteile von Halteplatte 34, Seitenplatte 33 und Nockenring 31 werden zusammen mit der Halteplatte 34 durch Befestigungsschrauben 35, die sich axial durch die Platten in dieser Reihenfolge hindurch zu der anderen Seite der Seitenplatte 33 erstrecken und dort in jeweilige Schraublöcher, die in der Druckplatte 32 ausgebildet sind, eingedreht werden, zu einer Einheit zusammengefaßt, um das Gehäuse der Flügelpumpe 3 zu bilden.
Außerhalb des Gehäuses ist ein dünnes zylindrisch ausgebildetes zylindrisches Teil 36 befestigt, welches teilweise an dem Umfang der Druckplatte 32 und dem des zylindrischen Teils der Halteplatte 34 angreift. Das Drucköl der Flügelpumpe 3 ist im Inneren eines Öltanks T, der ringförmig zwischen dem zylindrischen Teil 36 und dem Gehäuse ausgebildet ist, eingeschlossen.
In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 5 ein Kopplungsteil, das als Abstandshalter dient und von einem zylindrischen Teil, welches in seiner Mitte einen Hohlraum von im folgenden zu beschreibender Form aufweist, und scheibenförmigen Kopplungsflanschen 51,52 gebildet ist, die koaxial mit dem zylindrischen Teil zu dessen beiden Seiten ausgebildet sind. Das Kopplungsteil 5 ist zwischen dem Gehäuse der Flügelpumpe 3 und der Abtriebswelle 2 angeordnet, wobei ein Kopplungsflansch 52 an einem am Ende der Abtriebswelle 2 ausgebildeten Kopplungsflansch 2a befestigt ist und der andere Kopplungsflansch 51 an der anderen Seitenfläche der Druckplatte 32 befestigt ist, wodurch das Gehäuse und die Abtriebswelle 2 auf derselben Welle gekoppelt sind.
Dabei ist der Rotor 30 in einen von dem Hohlraum des Nockenrings 31, der Seitenplatte 33 und der Druckplatte 32 umgebenen Raum eingesetzt. Der Rotor 30 ist durch Keilverbindung zwischen den Lagern auf der Rotorwelle 4 befestigt.
Die Rotorwelle 4 ist auf einem Nadellager und einem Kugellager gelagert, die im Inneren des Kernteils der Seitenplatte 33 bzw. der Druckplatte 32 fixiert sind. Über ihren Umfang ist die Rotorwelle 4 durch eine Öldichtung und einen X-Ring, der an der Innenwand des zylindrischen Bereiches der Halteplatte 34 befestigt ist, abgedichtet und steht an der Seite der Seitenplatte 33 um eine geeignete Länge vor. An dem hervorstehenden Ende der Rotorwelle 4 ist ein koaxial mit der Rotorwelle 4 ausgebildeter Kupplungsflansch 4a an einem am Ende der Antriebswelle 1 ausgebildeten Scheibenflansch 1a befestigt, wodurch die Rotorwelle 4 und die Antriebswelle 1 koaxial gekoppelt werden.
Das heißt, das Gehäuse der Flügelpumpe 3 ist über das Kopplungsteil 5 mit der Abtriebswelle 2 gekoppelt und wird in Zusammengriff sbewegung mit der Drehung der Abtriebswelle 2 um seine Achse gedreht. Da der Rotor 30 über die Rotorwelle 4 mit der Antriebswelle 1 gekoppelt ist und in Zusamrnengriffsbewegung mit der Drehung der Antriebswelle 1 um seine Achse gedreht wird, wird die der Drehgeschwindigkeitsdifferenz zwischen der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 2 bzw. den Vorder- und Hinterrädern entsprechende relative Drehung zwischen dem Rotor 30 und dem Gehäuse erzeugt.
Auf diese Weise wird zwischen der Außenfläche des Rotors 30 und der Innenwand des Hohlraums des in das Gehäuse eingesetzten Nockenrings 31 an der Position, an der die Vertiefungen des Nockenringes 31 ausgebildet sind, ein von den beiden Flächen und Seitenwänden der Seitenplatte 33 und derjenigen der Druckplatte 32 umgebener Raum (Pumpenkammer) gebildet. In den jeweiligen Pumpenkammern, die in Rotationsrichtung des Rotors 30 an entgegengesetzten Enden angeordnet sind, wird jeweils ein Paar Ölansaugdurchlässe 40, die sich auf der Seite der Seitenplatte 33 öffnen, und ein Paar Ölabflußdurchlässe 41, die sich auf der Seite der Druckplatte 32 Öffnen, ausgebildet.
Jeder Ölansaugdurchlaß 40 steht über separate Ansaugrückschlagventile 42, die an dem Scheibenbereich der Seitenplatte 33 entsprechend der Position des Ölansaugdurchlasses 40 befestigt sind und nur das Einströmen des Drucköls in die Pumpenkammer zulassen, mit dem Öltank T in Verbindung, der sich durch die Halteplatte 34 in Richtung ihrer Stärke erstreckt.
Andererseits verbindet jeder Ölabflußdurchlaß 41 die Böden der Aufnahmenuten der jeweiligen Flügel 30a miteinander über separate Abflußrückschlagventile, die an deren Mitte befestigt und derart ausgebildet sind, daß sie in der Druckplatte 32 radial nach innen verlaufen und nur das Ausströmen des Drucköls aus der Pumpenkammer zulassen.
Fig. 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht des charakteristischen Teils in dem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Ein zwischen der Flügelpumpe 3 und der Abtriebswelle 2 angeordnetes Kopplungsteil 5, welches beide miteinander koppelt, hält einen nichtmagnetischen Haltezylinder koaxial zwischen den Kopplungsflanschen 51 und 52 zum Koppeln mit der Flügelpumpe 3 bzw. der Abtriebswelle 2 fest. Der Haltezylinder 50 ist von mehreren Befestigungsschrauben 53,53 ... gehalten, die sich in Tiefenrichtung durch den Kopplungsflansch 52 und weiter durch die Umf angswand des Haltezylinders in Längsrichtung erstrecken, um in den Kopplungsflansch 51 eingeschraubt zu werden. Dadurch wird an der Innenseite des Haltezylinders 50 durch ein kreisförmiges Loch 51a, das in dem Mittelachsbereich des Kopplungsflansches 51 zusammenpassend mit dem Innenumfang des Haltezylinders auf der Mittelachse der Flügelpumpe 3 ausgebildet ist, eine Ventilkammer 60 gebildet, die den Endteil des Kopplungsflansches 52 mit dem Hohlraum der Druckplatte 32 verbindet und in der einen Seite des Haltezylinders 50 als inneres Ende fixiert ist.
Im Inneren der Ventilkammer 60 sind ein erster Ventilkörper 61 und ein zweiter Ventilkörper 62, welche beide zylindrisch sind und deren Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser der Ventilkammer 60 ist, in Axialrichtung bewegbar eingesetzt. Der erste Ventilkörper 61 im Inneren wird in Fig. 3 von einer zwischen dem inneren Ende der Ventilkammer 60 und dem Ventilkörper angeordneten Schraubenfeder 63 in Linksrichtung gespannt, und der zweite Ventilkörper 62 wird in Fig. 3 in Rechtsrichtung gespannt, d.h. zur Seite der Druckplatte 32 hin, und zwar von einer Schraubenfeder 64, die zwischen einem abgestuften Bereich in der Mitte der Ventilkammer 60 und dem Ventilkörper angeordnet ist. Am Innenumfang in der Nähe des Öffnungsendes des kreisförmigen Loches 51a ist ein Sprengring 60c angebracht, und der Bewegungsbereich des zweiten Ventilkörpers 62 ist auf den Beireich zwischen der Position, an der der Ventilkörper den Sprengring 60c kontaktiert, und der Position, an der der Ventilkörper 62 den Endteil des ersten Ventilkörpers 61 kontaktiert, begrenzt. Der Bewegungsbereich des ersten Ventilkörpers ist auf den Bereich zwischen der Position, an der der Ventilkörper 61 den Endteil des Ventilkörpers 62 kontaktiert, und der Position, an der der Ventilkörper 61 das innere Ende der Ventilkammer 60 kontaktiert, begrenzt.
Zudem ist die Schraubenfeder 64 so gewählt, daß ihre Federkonstante im Vergleich zu der der Schraubenfeder 63 ausreichend groß ist.
An den Außenumfangsflächen der ersten und zweiten Ventilkörper 61 und 62 sind jeweils ringförmige Drosselnuten 65,66 ausgebildet, die über jeweilige Übertragungslöcher, die die Umfangswände der Ventilkörper 61,62 durchdringen, mit dem jeweiligen Inneren der Ventilkörper 61,62 in Verbindung stehen. An den Innenumfangsflächen der Ventilkammer 60 sind zwei durch einen vorbestimmten Abstand in axialer Richtung voneinander getrennte ringförmige Drosselnuten 67,68 ausgebildet. Durch Fixieren des Kopplungsflansches 51 an der Druckplatte 32 werden die Drosselnuten 67,68 über erste und zweite Übertragungslöcher 54,55 mit einer auf der Außenseitenfläche der Druckplatte ausgebildeten Ringnut 37 in Verbindung gesetzt.
Die Innenräume der ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 werden über den Hohlraum der Druckplatte 32 und das Rückflußloch 43 mit dem Öltank T in Verbindung gesetzt und die Ringnut 37 steht, wie vorher erwähnt, über den Ölabflußdurchlaß 41 und das Ölführungsloch 52 mit der Pumpenkammer der Flügelpumpe 3 in Verbindung. Dadurch ist das Innere der Ventilkammer 60, die die ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 aufnimmt, in einem Zustand, in dem es über die ersten und zweiten Übertragungslöcher 54,55, deren Mündungsstellen durch eine geeignete Länge in Längsrichtung der Kammer voneinander getrennt sind, mit der Auslaßseite der Flügelpumpe 3 in Verbindung steht.
Der Bewegungsbereich des ersten Ventilkörpers 61 in der Ventilkammer 61 umfaßt das Öffnungsende des ersten Übertragungsloches 54, d.h. die Position, an der eine Drosselnut 67 am Innenumfang des Kopplungsflansches 51 ausgebildet ist. Der Bewegungsbereich des zweiten Ventilkörpers 62 umfaßt das Öffnungsende des zweiten Übertragungsloches 55, d.h. die Position, an der die andere Drosselnut 68 ausgebildet ist. Dadurch wird das Öffnungsende des ersten Übertragungsloches 54 durch die Bewegung des ersten Ventilkörpers 61 geöffnet/geschlossen und dasjenige des zweiten Übertragungsloches 55 durch die Bewegung des zweiten Ventilkörpers 62, wobei der Öldurchtrittswiderstand an der Auslaßseite der Flügelpumpe 3 auf dieses Öffnen und Schließen hin variiert wird.
Fig. 4 ist eine erläuternde Ansicht der Funktionen der ersten und zweiten Ventilkörper 61,62.
Gemäß Fig. 3 ist die das Öffnungsende des ersten Übertragungsloches 54 bildende Drosselnut 67 dann im Öffnungszustand in bezug auf die Drosselnut 65, wenn der erste Ventilkörper 61 durch die Federkraft der Schraubenfeder 63 in die Position gedrückt wird, in der er gegen die Endfläche des zweiten Ventilkörpers 62 gedrückt wird. Dagegen ist die Drosselnut 67 gemäß Fig. 4(a), (b) dann im beinahe völlig geschlossenen Zustand gegenüber der Drosselnut 65, wenn der erste Ventilkörper 61 sich gegen die Federkraft der Schraubenfeder 63 bewegt, um das innere Ende der Ventilkammer 60 zu kontaktieren.
Im Gegensatz dazu ist die Drosselnut 68, welche das Öffnungsende des zweiten Übertragungsloches 55 bildet, gemäß Fig. 3 und Fig. 4(a) dann beinahe völlig geschlossen, wenn der zweite Ventilkörper 62 durch die Federkraft der Schraubenfeder 61 in die Position gedrückt wird, an der er an dem Sprengring 60c anliegt. Andererseits ist gemäß Fig. 4 dann, wenn der zweite Ventilkörper 62 sich entgegen der Federkraft der Schraubenfeder 64 in Kontakt mit der Endfläche des ersten Ventilkörpers 61 bewegt, die Drosselnut 68 im geschlossenen Zustand gegenüber der Drosselnut 66.
Dementsprechend erreicht, wie in Fig. 4(a) gezeigt, der Öldurchtrittswiderstand an der Auslaßseite der Flügelpumpe 3 dann ein Maximum, wenn sich nur der erste Ventilkörper bewegt, um die Verbindung zwischen den Drosselnuten 65 und 67 zu sperren und zusammen damit diejenige zwischen den Drosselnuten 66 und 68; im Gegensatz dazu erreicht er, wie in Fig. 4(b) gezeigt, dann ein Minimum, wenn beide Ventilkörper 61 und 62 sich zusammen bewegen und der Verbindungszustand zwischen den Drosselnuten 66,68 über ihre gesamte Breite erreicht wird. Ferner wird, wie in Fig. 3 gezeigt, dann ein mittlerer Öldurchtrittswiderstand an der Auslaßseite der Flügelpumpe 3 entsprechend der Verbindung zwischen den Drosselnuten 65 und 67 über die halbe Länge erreicht, wenn sich die ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 nicht bewegen.
Die ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 bestehen insgesamt oder teilweise aus einer magnetischen Substanz. Die Bewegungen der ersten und zweiten Ventilkörper 61 und 62 werden durch die Funktion eines Magnetfelds verursacht, das von der Treiberspule 7 gebildet wird, die umfangsmäßig um das Äußere des Haltezylinders 50 derart angeordnet ist, daß sie diesen umgibt. Die Treiberspule 7 ist in der Mitte des Inneren des Stützzylinders 8 fixiert, der das Kopplungsteil 5 in seinem Inneren koaxial und drehbar stützt, und zusammen mit dem Stützzylinder 8 wird die Treiberspule 7 an einem Teil des Fahrzeugkörpers durch ein Kopplungsteil 9 (vergl. Fig. 2) drehfest gehalten.
Entsprechend einer derartigen Ausbildung ist die Treiberspule 7 umfangsmäßig in der Nähe der Außenumfangsfläche des Haltezylinders 50 angeordnet, ohne dessen Relativposition zu verändern. Da andererseits der Haltezylinder 50 aus einer nichtmagnetischen Substanz besteht, konzentriert sich das von dem zu der Treiberspule fließenden Strom gebildete Magnetfeld im Inneren der Ventilkammer 60, ohne zu dem Haltezylinder 50 auszuweichen, wodurch den in der Ventilkammer 60 eingesetzten ersten und zweiten Ventilkörpern 61,62 eine Kraft erteilt wird, deren Richtung entgegengesetzt derjenigen der Schraubenfedern 63,64 ist, welche sie jeweils vorspannen, wodurch in der Figur eine Bewegung nach rechts erfolgt.
Nachfolgend wird der Betrieb des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit obiger Ausbildung erläutert.
Wenn zwischen der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 2 eine Drehgeschwindigkeitsdifferenz erzeugt wird, wird zwischen dem Rotor 30 und dem Nockenring 31 der Flügelpumpe 3 eine dieser Drehgeschwindigkeitsdifferenz entsprechende Relativdrehung erzeugt. Dadurch wird bei der jeweiligen Relativ-Drehrichtung das Drucköl in dem Öltank T durch einen sich stromauf Öffnenden Ölansaugdurchlaß 40 in die jeweiligen Pumpenkammern eingeleitet. Das in die betreffenden Pumpenkammern eingeleitete Drucköl wird zwischen zwei benachbarten Flügeln 30a,30a eingeschlossen und zusammen mit dem Rotor 30 gedreht, um mit Druck beaufschlagt zu werden, wodurch der der Geschwindigkeit der relativen Drehung entsprechende Hydraulikdruck, d.h. der der Drehgeschwindigkeitsdifferenz zwischen der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 2 entsprechende Hydraulikdruck in der jeweiligen Pumpenkammer erzeugt wird. Da der in den betreffenden Pumpenkammern erzeugte Hydraulikdruck derart wirksam ist, daß er die Relativdrehungen zwischen dem Rotor 30 und dem Nockenring 31 einschränkt, wird eine der Drehgeschwindigkeitsdifferenz von beiden entsprechende Antriebskraft von der Antriebswelle 1 zu der Abtriebswelle 2 übertragen, d.h. von entweder den Vorderrädern oder Hinterrädern zu den jeweils anderen Rädern, wodurch der Allradantriebszustand realisiert wird.
Das druckbeaufschlagte Öl in der Pumpenkammer wird durch den sich bei der Relativdrehrichtung stromab Öffnenden Ölabflußdurchlaß 41 zu den Basen der Flügel 30a,30a geleitet, um die betreffenden Flügel 30a,30a nach außen mit Druck zu beaufschlagen. Danach wird das Drucköl durch das Ölführungsloch 42 in die Ringnut 37 an der Außenfläche der Druckplatte 32 eingeleitet und strömt durch die ersten und zweiten Übertragungslöcher 54,55 in die Drosselnut 67,68. Das in die Drosselnuten 67,68 eingeströmte Drucköl strömt durch einen Verbindungsbereich mit einem den Bewegungspositionen der ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 entsprechenden Drosselquerschnitt in die Drosselnuten 65,66 und wird in den Hohlraum der Druckplatte 32 eingeleitet, um durch das Rückflußloch 43 in den Öltank T rückgeführt zu werden. Dann wird das Drucköl, das in den Öltank T rückgeführt worden ist, in die jeweiligen Pumpenkammern der Flügelpumpe 3 übertragen, um in einem neuen Zyklus verwendet zu werden.
Bei dem oben beschriebenen Prozeß wird der Hydraulikdruck in den jeweiligen Pumpenkammern gegen den Öldurchtrittswiderstand erzeugt, wenn das Drucköl rückgeführt wird, hauptsächlich gegen den Öldurchtrittswiderstand an der Auslaßseite, und das Maß der Veränderung des erzeugten Hydraulikdrucks zu der Veränderung der Drehgeschwindigkeitsdifferenz nimmt als Begleiterscheinung des Öldurchtrittswiderstands zu. Andererseits variiert der Öldurchtrittswiderstand an der Auslaßseite der Flügelpumpe 3 entsprechend den oben beschriebenen Bewegungen der ersten und zweiten Ventilkörper 61,62, die durch den Stromfluß der Treiberspule 7 hervorgerufen werden. Daher wird die Übertragungscharakteristik von der Antriebswelle 1 zu der Abtriebswelle 2, die mit den an den betreffenden Pumpenkaininern erzeugten Kydraulikdrücken als Medium durchgeführt wird, durch Verändern des zu der Treiberspule 7 fließenden Stroms verändert.
Der zu der Treiberspule 7 fließende Strom wird in zwei Schritten justiert, und zwar entsprechend einem Stromflußbefehl, der von der Steuereinheit 10 auf der Basis der erkannten Ergebnisse des Fahrzustands, wie dem Durchführen oder Nicht-Durchführen einer Lenkbewegung, der Fahrzeuggeschwindigkeit usw. ausgegeben wird, wodurch in den betreffenden Schritten zwei Arten von Magnetfeldern von unterschiedlicher Stärke gebildet werden. Wenn entsprechend dem Stromfluß im ersten Schritt ein schwaches Magnetfeld erzeugt wird, wird die oben beschriebene Bewegung nur an dem ersten Ventilkörper 61 erzeugt, der von der Schraubenfeder 63 mit niedriger Federkonstante aktiviert wird, und die Bewegung des zweiten Ventilkörpers 62, der von der Schraubenfeder 64 mit hoher Federkonstante aktiviert wird, wird nur erzeugt, wenn durch den Stromfluß im zweiten Schritt ein starkes Magnetfeld erzeugt wird.
Daher bewegen sich entsprechend dem von der Steuereinheit 10 aus gegebenen Stromflußbefehl in zwei Schritten die ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 jeweils zu den in Fig. 4(a) und 4(b) dargestellten Positionen, wodurch zusammen mit der in Fig. 3 gezeigten Bewegungsposition zur Zeit des Sperrens des Stromflusses drei verschiedene Arten von Bewegungspositionen eingenommen werden können. An den betreffenden Bewegungspositionen werden sowohl der erste als auch der zweite Ventilkörper 61,62 durch den Kontakt der jeweiligen Endflächen mit entweder dem Tnnenende der Ventilkammer 61 oder dem Sprengring 60c aufgehalten. Daher besteht eine hohe Möglichkeit, daß die Öldurchtrittswiderstände an den betreffenden Abflußseiten der Flügelpumpe 3 stabil realisiert werden, wodurch drei dementsprechende verschiedene Arten von Übertragungscharakteristiken jeweils stabil erhalten werden.
Zu dieser Zeit sind an der Steuereinheit 10, die den zu der Treiberspule 7 fließenden Strom steuert, nur zwei Arten von Grob-Schaltvorgängen auf der Basis der erkannten Ergebnisse der Fahrzustände der Fahrzeuggeschwindigkeit erforderlich, und es besteht keine Notwendigkeit zur Durchführung eines komplizierten Steuervorgangs. Ferner wird von der Treiberspule 7 auch keine hohe Genauigkeit gefordert, bei der ein dem Stromfluß genau entsprechendes Magnetfeld erzeugt wird, wodurch es möglich ist, drei Arten von Übertragungscharakteristiken zu erzielen.
Fig. 5 ist eine Kurve, die ein Beispiel der durch die erfindungsgemäße Vorrichtung realisierten Übertragungscharakteristiken zeigt, wobei auf der Abszisse die Drehgeschwindigkeitsdifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern und auf der Ordinate das Übertragungsdrehmoment für die Abtriebswelle 2 aufgetragen ist.
Die durchgezogene Linie in der Figur zeigt eine Charakteristik (P-Charakteristik) für den Fall, in dem sich die ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 in Reaktion auf einen zu der Treiberspule 7 fließenden geringen Strom in dem in Fig. 4 (a) dargestellten Zustand befinden und der Öldurchtrittswiderstand an der Auslaßseite der Flügelpumpe 3 auf dem Maximum ist. Die gestrichelte Linie zeigt eine Charakteristik (S-Charakteristik) für den Fall, in dem sich die ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 in Reaktion auf einen zu der Treiberspule 7 fließenden starken Strom in dem in Fig. 4(b) gezeigten Zustand befinden und der öldurchtrittswiderstand an der Auslaßseite der Flügelpumpe 3 minimal ist. Ferner zeigt die strichpunktierte Linie eine Charakteristik (N-Charakteristik) für den Fall, in dem sich die ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 in dem in Fig. 3 gezeigten Zustand befinden und der Öldurchtrittswiderstand an der Auslaß seite der Flügelpumpe ein mittlerer ist, der zwischen der P- Charakteristik und der S-Charakteristik liegt.
Wenn die P-Charakteristik eingestellt, bei der die Zunahme der Übertragungscharakteristik gegenüber der Zunahme der Drehgeschwindigkeitsdifferenz groß ist, sind die Antriebswelle 1 und die Abtriebswelle 2 starr gekoppelt, eine relativ große Antriebskraft wird zur Antriebs- oder Abtriebswelle übertragen, und zwar auf ein an der anderen Welle erzeugtes geringes Gleiten hin, wodurch ein stabilisiertes Fahren auf einer rutschigen Straße, wie beispielsweise einer verschneiten oder geschotterten Straße, möglich ist. Wenn die S-Charakteristik eingestellt ist, bei der die Zunahme des Übertragungsdrehmoments gering ist, ergibt sich ein loser Kopplungszustand zwischen der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 2, und eine Drehgeschwindigkeitsdifferenz zwischen beiden Radpaaren, die durch eine Differenz zwischen den Drehorten der Vorder- und Hinterräder erzeugt wird, kann bei Kurvenfahrt mit geringer Geschwindigkeit leicht absorbiert werden, wodurch die Entstehung des Phänomens des Ausbrechens in engen Kurven effektiv verhindert wird. Ferner kann die N-Charakteristik eingestellt werden, welche zwischen der P- und der S-Charakteristik eingeordnet ist und bei der die Antriebswelle 1 und die Abtriebswelle 2 fast direkt gekoppelt sind, wodurch man dem Zustand des sogenannten Steckenbleibens, in dem entweder die Vorder- oder die Hinterräder, wenn sie in Schnee oder Schotter geraten, durchdrehen, entkommen kann.
Auf diese Weise werden bei der vorliegenden Erfindung durch Steuerung des der Treiberspule 7 zugeführten Stroms mit einer Steuereinheit von einfacher Ausführung drei verschiedene Arten von Übertragungscharakteristiken erzielt, wodurch ein dem Fahrzustand gut angepaßter Allradantriebszustand realisiert wird.
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das den Operationsinhalt der Steuereinheit 10 zeigt.
Wie aus dem in Fig. 6 gezeigten Flußdiagramm hervorgeht, übernimmt die Steuereinheit 10 darin erkannte Ergebnisse verschiedener Arten von Zustandsgrößen, die sich auf Fahrzustände beziehen, entsprechend verschiedenen Arten von Sensoren, die in dem Fahrzeugkörper installiert sind, mit einem vorbestimmten Abtast-Zyklus (Schritt S1) und wählt auf der Basis der Ergebnisse (Schritt S2) eine der drei erwähnten Arten von Übertragungscharakteristiken (P-Charakteristik, N-Charakteristik und S-Charakteristik) aus.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, werden der Eingangsseite der Steuereinheit 10 erkannte Ergebnisse von Zustandsgrößen, die unmittelbar zu Fahrzuständen in Beziehung stehen, von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 11, einem Lenkwinkelsensor 12, einem Bremssensor 13 und einem Beschleunigungsöffnungssensor 14 zugeführt und gleichzeitig sind ein Umgebungslufttemperatursensor 15, der die Temperatur der Umgebungsluft erkennt, und ein Scheibenwischerschalter 16, der mit der Betätigung des Scheibenwischers eingeschaltet wird, mit ihr verbunden. Der Steuereinheit 10 werden die erkannten Ergebnisse der Zustandsgrößen, die direkt in Beziehung zu den Fahrzuständen stehen, von den betreffenden Sensoren 11,12,13,14,15 und dem Schalter 16 zugeführt, und ferner ist ein Leistungsschalter 17, der von dem Fahrer manuell bei der zwangsweisen Wahl des Direktkopplungs-Allradantreibszustands, d.h. der P-Charakteristik, eingeschaltet wird, mit der Einheit 10 gekoppelt.
Die Steuereinheit 10 berechnet die Anzahl der Umdrehungen des Motors (im folgenden als Motordrehzahl bezeichnet) nach den erkannten Ergebnissen des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 11 und des Beschleunigungsöffnungssensors 14, und das Seiten-G, das auf den Fahrzeugkörper einwirkt, nach den erkannten Ergebnissen des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 11 bzw. des Lenkwinkelsensors 12, und diese berechneten Werte werden mit jeweiligen vorbestimmten Schwellenwerten verglichen. Ferner wählt die Steuereinheit 10 die Übertragungscharakteristik nach einer z.B. in Tabelle 1 angeführten Logik auf der Basis des oben erwähnten Vergleichsresultats, des Betriebszustands der Bremse, der sich aus dem erkannten Ergebnisses des Bremssensors 13 ergibt, und des Ergebnisses der Wahl der Übertragungscharakteristik durch den Fahrer, das anhand des Ein/Aus-Zustands des Leistungsschalters 17 erkannt wird. TABELLE 1 ZUST. Nr. SEITEN-G FAHRZ.-GESCHW. MOTORDREHZ. BREMSE LEISTSCHALTER GEWÄHLTE CHARAKT. AUS EIN
In Tabelle 1 sind die Zustände eins bis fünfzehn definiert.
Ferner sind in Tabelle 1 die jeweiligen Zustandsgrößen wie folgt definiert. Die Fahrzeuggeschwindigkeit ist als "H" für die relativ hohe Geschwindigkeit über 30 km/h und "L" für die relativ -niedrige Geschwindigkeit unter 30 km/h definiert. Die Motordrehzahl ist als "H" für die Drehzahl über 4.500 U/min, was als Beschleunigungszustand angesehen wird, und "L" für eine-Drehzahl unter 4.500 U/min, was nicht als Beschleunigungszustand angesehen wird, definiert. Das Seiten-G ist unter 0,1, was als langsame Kurvenfahrt oder im wesentlichen als Geradeausfahrt angesehen wird, als "L", für den Bereich über 0,1 und unter 0,4, was als Zustand einer Kurvenfahrt auf einer Straße mit niedrigem µ (Straße mit niedrigem Reibungsfaktor) als "N" und über 0,4, was als Zustand der Kurvenfahrt auf einer Straße mit hohem µ angesehen wird, als "H" definiert.
Ferner ist das Erfassen einer Bremsenbetätigung durch den Bremssensor 13 nur bei einem Fahrzeug erforderlich, das mit einer ABS-Vorrichtung (Anti-Rutsch-Bremse) ausgerüstet ist. Wie allgemein bekannt, bremst die ABS-Vorrichtung so, daß Bremskräfte jeweils auf die betreffenden Räder einwirken und den Bremsvorgang begleiten, um die die Drehgeschwindigkeitsdifferenz zwischen den Rädern zu regeln und sie ist in der Lage, stabil zu bremsen, indem das Problem blockierender Räder gelöst wird, wobei diese Vorgänge durch das direkte Koppeln von Vorder- und Hinterrädern verhindert werden. Das heißt, das von dem Bremssensor 13 erkannte Ergebnis des Bremsvorgangs wird verwendet, um zu beurteilen, ob die ABS-Vorrichtung im Betriebszustand ist oder nicht. In der Brems-Spalte von Tabelle 1 ist die ABS-Vorrichtung EIN bei Betrieb und AUS bei Nicht-Betrieb. Der PSW ist als EIN definiert, wenn der Leistungsschalter 17 eingeschaltet ist und als AUS, wenn er ausgeschaltet ist.
Im ersten bis zwölften Zustand sind sowohl die ABS-Vorrichtung als auch der PSW auf AUS.
Im ersten bis vierten Zustand ist das Seiten-G gering, was bedeutet, daß eine Geradeaus- oder Kurvenfahrt erfolgt. In den jeweiligen Zuständen ist das Erfolgen einer Beschleunigung, das durch die Motordrehzahl bestimmt wird, die Referenz zur Wahl des Modus. Das heißt, wenn die Motordrehzahl hoch ist, wird dies als Beschleunigungszustand angesehen und der P-Modus gewählt, und wenn die Motordrehzahl niedrig ist, wird dies als Verlangsamungszustand angesehen und der N-Modus wird gewählt. Dadurch wird der dem direkt gekoppelten Allradantriebszustand eng verbundene P-Modus bei Beschleunigung gewählt, um die Beschleunigungsleistung zu verbessern. Andererseits wird der mittlere N- Modus bei normaler Fahrt mit geringer Geschwindigkeit und hoher Geschwindigkeit gewählt, wodurch stabiles Fahren realisiert wird und das später zu beschreibende Umschalten in den Bremszustand glatt durchgeführt wird.
Die Zustände fünf bis acht sind die Kurvenfahrtzustände, bei denen ein mittleres Seiten-G wirksam ist. In diesen Zuständen wird nur dann, wenn Fahrzeuggeschwindigkeit und Motordrehzahl niedrig sind, der N-Modus gewählt; für die anderen Fälle wird der P-Modus gewählt. Das heißt, lediglich in dem Fall, in dem ein bestimmter Grad von Seiten-G ungeachtet der niedrigen Motordrehzahl bei niedriger Geschwindigkeit erkannt wird, wird der N- Modus zum Umschalten in den Bremszustand, der danach vorausgesehen wird, gewählt, und in den anderen Fällen wird der dem direkt gekoppelten Allradantriebszustand eng verbundene P-Modus gewählt, wodurch sowohl die Leistung bei Kurvenfahrt als auch die Beschleunigungsleistung verbessert werden.
Die Zustände neun bis zwölf sind diejenigen bei Kurvenfahrt, bei denen das hohe Seiten-G wirksam ist, oder bei schneller Kurvenfahrt auf Straßen mit hohem Reibungsfaktor (Straße mit hohem µ). In diesen Zuständen wird der P-Modus nur dann gewählt, wenn sie als Beschleunigungszustand bei niedriger Geschwindigkeit angesehen werden, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig und die Motordrehzahl hoch ist; in anderen Fällen wird der N-Modus gewählt. Dies dient zur Verhinderung des Phänomens des Ausbrechens in engen Kurven, das auftritt, wenn der direkt gekoppelte Allradantriebszustand realisiert wird. Dementsprechend wird beim Fahren mit geringer Geschwindigkeit, wo die Möglichkeit des Auftretens des Phänomens des Ausbrechens in engen Kurven gering ist, der N-Modus gewählt, wobei die Verbesserung der Beschleunigungsleistung berücksichtigt wird.
Die Zustände dreizehn bis fünfzehn sind die Steuerungen, bei denen ABS und PSW Priorität gegeben wird, die relativ zu den anderen erfaßten Ergebnissen des Geschwindigkeitssensors 11, des Lenkwinkelsensors 12 und des Beschleunigungsöffnungssensors 14 bevorzugt durchgeführt werden.
Die Zustände dreizehn und vierzehn sind solche, in denen die Betriebszustände der ABS von dem Bremssensor 13 gewählt werden, und in diesen Zuständen wird, ungeachtet des oben erwähnten Seiten-G, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motordrehzahl oder ungeachtet des ein- oder ausgeschalteten Zustands des Leistungsschalters 17, der S-Modus gewählt. Dadurch wird einem losen Kopplungszustand zwischen den Vorder- und Hinterrädern der Vorzug gegeben und die Operation des ABS wird nicht behindert und ein stabiles Bremsen realisiert.
Der fünfzehnte Zustand ist der, in dem das ABS nicht arbeitet und der Leistungsschalter 17 eingeschaltet ist. In diesem Zustand wird, ungeachtet des Seiten-G, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motordrehzahl, der P-Modus gewählt und es ergibt sich die eng mit dem direkt gekoppelten Allradantriebszustand verbundene Antriebscharakteristik. Das heißt, falls erforderlich, kann durch den Fahrer der Leistungsschalter 17 eingeschaltet werden, um den direkt gekoppelten Allradantriebszustand zwangsweise zu realisieren.
Da aber auch in diesem Fall dem Umschalten in den S-Modus in Verbindung mit der Bremsoperation Priorität eingeräumt wird, besteht keine Möglichkeit, beim schnellen Bremsen die ABS-Operation zu verhindern, so daß ein stabiles Bremsen realisiert wird.
Die Eingangssignale von dem Außentemperatursensor 15 und dem Scheibenwischerschalter 16 zu der Steuereinheit 10 werden nicht direkt zur Wahl des Modus, wie oben beschrieben, verwendet, sondern zur Korrektur des gemäß Tabelle 1 gewählten Modus. Das heißt, die Steuereinheit 10 ist in der Lage, zu erkennen, daß der Scheibenwischerschalter 16 eingeschaltet ist bzw. in der Lage, anhand des Eingangssignals des Scheibenwischerschalter 16 zu erkennen, daß es regnet, und außerdem anhand der von dem Außentemperatursensor erkannten Außentemperatur (z.B. unter dem Gefrierpunkt) zu erkennen, daß es schneit. Wenn dies erkannt wird, verändert die Steuereinheit 10 teilweise den in dem ersten, zweiten, fünften, neunten, zehnten und zwölften Zustand gewählten N-Modus in den P-Modus, der einen Schritt höher ist, da ein Rutschen aufgrund nasser Straßen und des gefallenen Schnees angenommen wird. Dadurch kann eine Verschlechterung der Fahrstabilität im Zusammenhang mit dem Rutscheffekt wirksam vermieden werden.
Diese Wahl der Übertragungscharakteristik wird, wie vorher erwähnt, bei jedem Abtasten des Fahrzustands in Schritt S1 durchgeführt und als nächstes vergleicht die Steuereinheit 10 die gewählte Charakteristik mit derjenigen, die beim vorangegangenen Abtasten ausgeführt wurde (Schritt S3). Wenn die beiden gewählten Charakteristiken gleich sind und keine Notwendigkeit zur Änderung der Charakteristik besteht, behält die Steuereinheit 10 den gegenwärtigen Zustand bei und kehrt zu Schritt 1 zurück, um bis zur nächsten Abtastzeit zu warten und den Fahrzustand aufzunehmen.
Andererseits entscheidet die Steuereinheit 10 als Ergebnis des Vergleichsresultates in Schritt S3 dann, wenn sich die gewählte Charakteristik dieses Mal von der des vorigen Mals unterscheidet und eine Notwendigkeit zur Änderung der Charakteristik besteht, ob die gewählte Charakteristik dieses Mal die N-Charakteristik ist oder nicht (Schritt S4). Wenn die N-Charakteristik gewählt wird, d.h. eine Notwendigkeit zum Wechsel von der P- oder S- Charakteristik zur N-Charakteristik besteht, steuert die Steuereinheit 10 den zu der Treiberspule 7 fließenden Strom derart, daß die gewählte N-Charakteristik eingestellt wird (Schritt S5).
Als Ergebnis der Entscheidung in Schritt S4 wird eine andere als die N-Charakteristik (die P- oder S-Charakteristik) gewählt, die Steuereinheit 10 entscheidet als nächstes, ob die N-Charakteristik zu der vorhergehenden Abtastzeit gewählt wurde oder nicht (Schritt S6). Wenn die N-Charakteristik gewählt wurde, d.h. eine Notwendigkeit zum Wechsel von der N-Charakteristik zur P- oder S-Charakteristik besteht, geht die Steuereinheit 10 mit der Verarbeitung zu Schritt S5 über und steuert den zu der Treiberspule 7 fließenden Strom derart, daß die dieses Mal gewählte Charakteristik (die P- oder S-Charakteristik) eingestellt wird.
Wenn andererseits das Ergebnis der Entscheidung in Schritt S6 "NEIN" lautet, d.h. wenn die das vorige Mal gewählte Charakteristik die S- oder P-Charakteristik ist und die Notwendigkeit zum Wechsel der Charakteristik zur P- oder S-Charakteristik besteht, stellt die Steuereinheit 10 vorübergehend die N-Charakteristik ein, ungeachtet der dieses Mal (Schritt S7) gewählten Charakteristik, und startet einen internen Intervallzeitgeber, um gleichzeitig die Zeit zu messen (Schritt S8). Die Steuereinheit 10 wartet das Ende der Meßzeit ab, die an dem Zeitgeber (Schritt S9) auf eine vorbestimmte Zeit eingestellt ist, und geht danach in der Verarbeitung zu Schritt S6 über, um die dieses Mal gewählte Charakteristik (die P- oder S-Charakteristik) einzustellen.
Außerdem ist die konkrete Steueroperation der Steuereinheit 10 in Schritt S6 die, bei der der zu der Treiberspule 7 fließende Strom dann gesperrt wird, wenn die einzustellende Charakteristik die N-Charakteristik ist, und wenn es die P-Charakteristik oder S-Charakteristik ist, bewirkt die Steuereinheit 10, daß wenig bzw. viel Strom zu der Treiberspule 7 fließt. Nach den Operationen in Schritt S6 kehrt die Steuereinheit 10 zu der Verarbeitung von Schritt 1 zurück, um den Fahrzustand bei der nächsten Abtastzeit aufzunehmen, und wiederholt die Folge der oben genannten Operationen.
Während dieser oben erwähnten Operationen der Steuereinheit 10 ist eine Reihe von Operationen von Schritt S6 zu Schritt S9, die wie oben erwähnt beim Wechsel von der P-Charakteristik zur S- Charakteristik oder umgekehrt durchgeführt werden, aus den folgenden Gründen erforderlich.
Wie oben erwähnt, werden im Einstellzustand der P-Charakteristik die ersten und zweiten Ventilkörper gemäß Fig. 4(a) durch die Wirkung des in der Ventilkammer 60 aufgrund des zu der Treiberspule 7 fließenden geringen Stroms erzeugten Magnetfelds voneinander getrennt. Der Wechsel von diesem Zustand in den Zustand, in dem die S-Charakteristik eingestellt wird, wird durch Erhöhen des zu der Treiberspule 7 fließenden Stroms und durch Verstärken der Intensität des Magnetfelds im Inneren der Ventilkammer 60 realisiert.
Zu dieser Zeit ist jedoch aufgrund der Tatsache, daß der Raum für den Magnetweg im Inneren der Ventilkammer 60 eng und die absolute Menge der dem zweiten Ventilkörper 62 zugeführten magnetischen Kraftlinien gering ist und der erste Ventilkörper 61 im Zustand des Einstellens der P-Charakteristik nicht magnetisch gesättigt ist und ein Teil der dem zweiten Ventilkörper 62 zuzuführenden magnetischen Kraftlinien, entsprechend der Verstärkung des Magnetfeldes zur Bewegung zu der S-Charakteristik, in dem ersten Ventilkörper 61 absorbiert wird, wobei die Intensität des von der Treiberspule 7 erzeugten Magnetfeldes erhöht wird, eine großformatige Treiberspule 7 erforderlich, um den direkten Wechsel vno der P-Charakteristik zu der S-Charakteristik zu ermöglichen.
Zur Lösung der oben erwähnten Schwierigkeiten werden die Operationen von Schritt S6 zu Schritt S9 durchgeführt. Das heißt, wenn ein Wechsel von der P-Charakteristik zur S-Charakteristik erforderlich ist, wird der zu der Treiberspule 7 fließende Strom vorübergehend gesperrt und, wie aus Fig. 3 hervorgeht, wird nach der Integration der ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 veranlaßt, daß ein starker Strom zu der Treiberspule 7 fließt. Dadurch werden die Kraftlinien der im Inneren der Ventilkammer 60 erzeugten Magnetkraft den integrierten ersten und zweiten Ventilkörpern 61,62 zugeführt, und beide Ventilkörper 61,62 bewegen sich gleichermaßen. Dadurch wird die Bewegung der ersten und zweiten Ventilkörper 61,62, d.h. die Veränderung der Einstellung zu der S-Charakteristik, sicher durchgeführt, und eine kleinformatige Treiberspule 7 ist möglich.
Ein recht ähnliches Phänomen entsteht beim Wechsel von der S- Charakteristik zu der P-Charakteristik, und der Wechsel der oben erwähnten Charakteristik wird gemäß den Operationen von Schritt S6 zu Schritt S9 sicher durchgeführt, ohne daß dafür eirfe groß formatige Antriebsspule 7 erforderlich wäre. Außerdem ist die Einstellzeit der N-Charakteristik in Schritt S7, d.h. die Sperrzeit des zu der Treiberspule 7 fließenden Stroms, extrem kurz, und die von dem die Einstellzeit steuernden Intervallzeitgeber gemessene Zeit reicht aus, wenn es ungefähr einige Zehntelmillisekunden sind. Daher ist aufgrund der Zählzeit des internen Zeitgebers keine Möglichkeit gegeben, daß der Fahrer den Wechsel der Übertragungscharakteristik erkennt.
Ferner ist oben erwähntes Ausführungsbeispiel so ausgebildet, daß die N-Charakteristik durch Sperren des zu der Treiberspule 7 fließenden Stroms die S-Charakteristik durch starken Strom bzw. die P-Charakteristik durch schwachen Strom realisiert wird. Wie jedoch aus Fig. 7 hervorgeht, kann durch Veränderung der Positionen am Innenumfang der Ventilkammer 60, an dem die Drosselnuten 67,68 ausgebildet sind, das Verhältnis zwischen dem zu der Treiberspule 7 fließenden Strom und der gewählten Charakteristik verändert werden. Das heißt, bei der in Fig. 7(a) gezeigten Ausbildung erhält man die S-Charakteristik zur Sperrzeit des Stroms, die N-Charakteristik bei geringem Stromfluß bzw. die P- Charakteristik bei starkem Stromfluß, und in der in Fig. 7(b) dargestellten Konfiguration erhält man die P-Charakteristik zur Sperrzeit des Stroms, die N-Charakteristik bei geringem Stromfluß und die S-Charakteristik bei starkem Stromfluß.
Doch wenn letztere Konfiguration, d.h. die in Fig. 7(b) gezeigte Konfiguration, gewählt wird, besteht eine Notwendigkeit zur Veränderung des Inhalts des in Fig. 6 gezeigten Flußdiagrainins, und die sowohl in Schritt S4 als auch in Schritt S6 zu bestimmende Charakteristik ist die P-Charakteristik und die in Schritt S7 eingestellte Charakteristik ist ebenfalls die P-Charakteristik. Das heißt, es wird angenommen, daß die in Schritt S4 und Schritt S6 zu bestimmende Charakteristik und die in Schritt 7 einzustellende Charakteristik diejenigen sind, die durch Sperren des zu der Treiberspule 7 fließenden Stroms realisiert werden, wobei unabhängig davon, welches Verhältnis zwischen dem zu der Treiberspule 7 fließenden Strom und der gewählten Charakteristik besteht, jeder Fall gemäß dem in Fig. 6 gezeigten Flußdiagramm verarbeitet werden kann.
Die Positionen, an denen die Treiberspule 7 und die ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 angeordnet sind, sind nicht auf die in Fig. 2 dargestellten begrenzt, vielmehr sind alle Positionen geeignet, sofern sie sich an der Auslaßseite der Flügelpumpe 3 befinden. Die in der Figur gezeigte Position der Treiberspule jedoch ist für diese optimal, weil sie fixiert werden muß, da es einfach ist, einen Stromfluß zu ihr zu bewirken, und die Position des sich durch die Wirkung des erzeugten Magnetfelds bewegenden Drosselteils 6 ist ebenfalls beschränkt.
Das oben erwähnte Ausführungsbeispiel ist so ausgebildet, daß entsprechend dem sich in zwei Schritten ändernden, zu der Treiberspule 7 fließenden Strom drei Arten von Übertragungscharakteristiken erzielt werden; eine derartige Ausbildung zum Erzielen dreier Arten von Übertragungscharakteristiken hat einen zufriedenstellenden Effekt, indem ein Paar von Treiberspulen parallel zueinander entlang der Welle angeordnet wird, wodurch der Schaltstrom zu beiden fließt, zu einer von ihnen fließt und die Stromsperre beide betrifft. Ferner ist gemäß Fig. 8 ebenfalls eine Konfiguration zum Erzielen dreier Arten von Übertragungscharakteristiken möglich, bei der eine Treiberspule 7 verwendet wird, die durch Wickeln von zwei Kupferdrähten 7b,7c parallel zueinander um einen Kern 7a gebildet wird, wodurch der Schaltstrom zu beiden Kupferdrähten 7b,7c fließt, zu einem der Kupferdrähte 7b,7c fließt, oder beide Kupferdrähte 7b,7c von der Stromsperre betroffen sind. Ferner besteht bei der Wahl dieser Konfigurationen die einzige Aufgabe der Steuereinheit 10 darin, zwischen Stromfluß und Stromsperre hin- und herzuschalten, wodurch eine weitere Vereinfachung der Konfiguration ermöglicht wird.
Wie oben beschrieben, wird bei dem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine einfache Konfiguration dahingehend gewählt, daß in der Ventilkammer 60 entsprechend dem zu der Treiberspule 7 fließenden Strom zwei Arten, nämlich starke und schwache, Magnetfelder gebildet werden, die ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 jeweils durch die Wirkung der Magnetfelder bewegt werden und die Öffnungsenden der beiden Übertragungslöcher 54,55 an der Ventilkammer 60 bzw. an der Auslaßseite der Flügelpumpe 3 geschlossen oder geöffnet werden. Entsprechend einer einfachen Konfiguration ist es möglich, die dem Fahrzustand eines Fahrzeuges entsprechende geeignete Übertragungscharakteristik zu erzielen. Da beide Bewegungen der ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 durch die Wirkung des Magnetfeldes zu der jeweiligen vorbestimmten Position erfolgen, an der sie sicher aufgehalten werden, werden die Übertragungscharakteristiken, die jeweils durch die Bewegungen der ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 zu den jeweiligen vorbestimmten Positionen erzielt werden, als Begleiterscheinung der Positionsveränderung der Ventilkörper nicht verändert, wodurch die geeignete Übertragungscharakteristik stabil realisiert wird.
Fig. 9 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Charakteristiken des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Das zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsflächen der ersten und zweiten Übertragungslöcher 54,55 voneinander verschieden sind. Genauer gesagt, ist bei diesem Ausführungsbeispiel, wie aus Fig. 9 hervorgeht, der Durchmesser des ersten Übertragungsloches 54 kleiner als der des zweiten Übertragungsloches 55. Folglich ist der Öldurchtrittswiderstand, wenn das Öffnungsende des ersten Übertragungsloches 43 geöffnet ist, größer als der Öldurchtrittswiderstand, wenn das Öffnungsende des zweiten Übertragungsloches 55 geöffnet ist.
Fig. 10 ist eine erläuternde Ansicht der Funktionen der ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Die ein Öffnungsende des ersten Übertragungsloches 54 bildende Drosselnut 67 ist gemäß Fig. 9 dann in geöffnetem Zustand, wenn der erste Ventilkörper 61 von der Federkraft der Schraubenfeder 63 in die Position gedrückt wird, an der er gegen die Endfläche des zweiten Ventilkörpers 62 stößt. Andererseits ist die Drosselnut 67 gemäß Fig. 10(a), (b) in fast völlig geschlossenem Zustand, wenn der erste Ventilkörper 61 sich gegen die Federkraft der Schraubenfeder 63 bewegt, um das innere Ende der Ventilkammer 60 zu kontaktieren.
Im Gegensatz dazu ist die ein Öffnungsende des zweiten Übertragungsloches 55 darstellende Drosselnut 68 gemäß Fig. 9 und Fig. 10(a) in fast völlig geschlossenem Zustand, wenn der zweite Ventilkörper 62 durch die Federkraft der Schraubenfeder 64 in die Position gedrückt wird, an der er gegen den Sprengring 60c gedrückt wird. Andererseits ist die Drosselnut 68 gemäß Fig. 10(b) dann in geöffnetem Zustand, wenn der zweite Ventilkörper 62 sich gegen die Federkraft der Schraubenfeder 64 in Kontakt mit der Endfläche des ersten Ventilkörpers 61 bewegt.
Wie oben beschrieben, ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung die Fläche des ersten Übertragungsloches kleiner als diejenige des zweiten Übertragungsloches 55, und der Öldurchtrittswiderstand an der Auslaßseite der Flügelpumpe 3 erreicht gemäß Fig. 10(a) dann ein Maximum, wenn sich nur der erste Ventilkörper 61 zum gemeinsamen Schließen beider Drosselnuten 67,68 bewegt, und erreicht gemäß Fig. 10(b) ein Minimum, wenn sich beide Ventilkörper 61,62 zusammen bewegen, um das öffnungsende des zweiten Übertragungsloches 55 mit größerer Fläche zu öffnen. Wenn ferner, wie in Fig. 9 gezeigt, die ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 sich nicht beide bewegen und das Öffnungsende des ersten Übertragungsloches 54 mit geringer Fläche im geöffneten Zustand ist, wird an der Auslaßseite der Flügelpumpe 3 ein mittlerer Öldurchtrittswiderstand erreicht.
Im zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das wie oben beschrieben ausgebildet ist, werden in Reaktion auf den von der Steuereinheit 10 in zwei Schritten ausgegebenen Stromflußbefehl die in Fig. 10(a) bzw. (b) dargestellten Zustände erreicht. Dadurch, zusammen mit dem in Fig. 9 dargestellten, durch Stromsperre erzielten Zustand, ergeben sich an der Auslaßseite der Flügelpumpe 3 die drei oben erwähnten Öldurchtrittswiderstandsarten. Ferner werden beide Bewegungspositionen der ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 in diesen betreffenden Zuständen sicher eingegrenzt durch den Kontakt der jeweiligen Endflächen mit dem inneren Ende der Ventilkammer 60 oder mit dem Sprengring 60c. Daher besteht fast keine Möglichkeit einer Variation der Positionen der ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 in diesen Zuständen. Der Öldurchtrittswiderstand in den betreffenden Zuständen hängt nicht von dem Öffnungsgrad der ersten und zweiten Übertragungslöcher 54,55, sondern von den Querschnittsflächen beider Übertragungslöcher 54,55 selbst ab. Dementsprechend werden die Öldurchtrittswiderstände an der Auslaßseite der Flügelpumpe 3 in den oben erwähnten jeweiligen Zuständen mit Sicherheit realisiert und drei dementsprechende Arten von Übertragungscharakteristiken können stabil erreicht werden.
Ferner wird bei oben erwähntem Ausführungsbeispiel die N-Charakteristik durch Sperrung des Stromflusses zu der Treiberspule 7, die S-Charakteristik durch starken Strom und die P-Charakteristik durch schwachen Strom in gleicher Weise wie beim oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel erzielt. Doch kann gemäß Fig. 11 durch Veränderung der Öffnungsposition der ersten und zweiten Übertragungslöcher 54,55 in der Ventilkammer 60 die Beziehung zwischen dem der Treiberspule 7 fließenden Strom und der gewählten Charakteristik verändert werden.
Sowohl Fig. 11(a) als auch (b) zeigen die Zustände während der Stromsperrzeit. In der in Fig. 11(a) gezeigten Konfiguration wird die S-Charakteristik erzielt, wenn die Öffnungsenden der ersten und zweiten Übertragungslöcher 54,55 zusammen während der Stromsperrzeit geöffnet werden, die N-Charakteristik wird erzielt, wenn nur das Öffnungsende des ersten Übertragungsloches 54 während des Fließens eines geringen Stroms geschlossen ist, und die P-Charakteristik wird erzielt, wenn die ersten und zweiten Übertragungslöcher 54,55 beide während der Zeit des Fließens eines starken Stroms geschlossen werden. Da in diesem Fall die N-Charakteristik von der Querschnittsfläche des zweiten Übertragungsloches 55 abhängt, wird eine gewünschte N-Charakteristik dadurch realisiert, daß die Fläche des zweiten Übertragungsloches 55 klein gehalten wird und das Übertragungsloch 55 arbeitsmäßig justiert wird.
Andererseits wird in der in Fig. 11(b) gezeigten Konfiguration die P-Charakteristik erzielt, wenn die Öffnungsenden der ersten und zweiten Übertragungslöcher 54,55 während der Stromsperrzeit beide geschlossen sind, die N-Charakteristik, wenn das Öffnungsende des ersten Übertragungsloches 54 geöffnet ist, während ein geringer Strom fließt, und die S-Charakteristik, wenn die ersten und zweiten Übertragungslöchrt 54,55 beide geöffnet sind, während ein starker Strom fließt.
Somit ist es möglich, daß die ersten und ,zweiten Ventilkörper 61,62 so angeordnet sind, daß sie die Öffnungsenden der ersten und zweiten Übertragungslöcher 54,55 zur Zeit der Bewegung durch die Wirkung des Magnetfelds im Inneren der Ventilkammer 60 Öffnen oder schließen, ihre in Fig. 9 und Fig. 10 gezeigten Anordnungen jedoch sind wünschenswert, da es sinnvoll ist, die N- Charakteristik, die am häufigsten verwendet wird, durch Sperren des zu der Treiberspule 7 fließenden Stroms zu sperren.
Wie oben beschrieben, hat das zweite Ausführungsbeispiel eine derartige Konfiguration, daß zwei Arten von Magnetfeldern, starke und schwache, entsprechend dem zu der Treiberspule 7 fließenden Strom in der Ventilkammer 60 gebildet werden und die ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 jeweils entsprechend diesen Operationen bewegt werden, wodurch die Öffnungsenden zweier Übertragungslöcher 54,55, deren Querschnittsflächen verschieden voneinander sind und die sich an der Ventilkammer 60 bzw. an der Auslaßseite der Flügelpumpe 3 befinden, geschlossen oder geöffnet werden. Mit einer derartig einfachen Konfiguration werden entsprechend dem Fahrzustand eines Fahrzeuges drei Arten von Übertragungscharakteristiken realisiert. Gleichzeitig bewegen sich sowohl der erste als auch der zweite Ventilkörper 61,62 zu der betreffenden vorbestimmten Position, an der sie sicher aufgehalten werden, und es gibt praktisch keine Möglichkeit einer Positionsveränderung der Ventilkörper 61,62 an einer Position vor und nach ihrer Bewegung. Da es für die Öffnungsenden der Übertragungslöcher 54,55 ausreicht, entsprechend den Bewegungen der ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 ganz geöffnet oder geschlossen zu werden, ist zur Positionierung der ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 keine hohe Genauigkeit erforderlich, wodurch die jeweiligen Übergangscharakteristiken sicher und stabil realisiert werden.
Fig. 12 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Charakteristiken des dritten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
In dem dritten Ausführungsbeispiel sind an den Öffnungsenden der ersten und zweiten Übertragungslöcher 54,55 zu der Ringnut 37 kreisförmige Löcher ausgebildet, deren Durchmesser größer ist als der der anderen Teile. In diesen kreisförmigen Löchern sind erste bzw. zweite Drosselteile 54a,55a in Form eines kurzen Zylinders fest eingesetzt. An den ersten und zweiten Drosselteilen 54a,55a sind jeweils Drossellöcher mit geeigneten Drosselquerschnitten an den jeweiligen Mittelachsbereichen ausgebildet und jeweils zwischen der Ringnut 37 und den ersten und zweiten Übertragungslöchern 54,55 angeordnet. Ferner ist in dem dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 der Drosselquerschnitt des ersten Drosselteils 54a, das an dem ersten Übertragungsloch 54 fixiert ist, relativ klein, und der Drosselquerschnitt des zweiten, an dem zweiten Übertragungsloch 55 fixierten Drosselteils 55a relativ groß, jedoch hat es keine Auswirkungen, daß das Verhältnis der Größen dieser Drosselquerschnitte umgekehrt ist, wie nachfolgend beschrieben wird.
Der Bewegungsbereich des ersten Ventilkörpers 61 im Inneren der Ventilkammer 60 umfaßt das Öffnungsende des ersten Übertragungsloches 54, das heißt, die Position, an der die Drosselnut 67 am inneren Ende des Umfangs des Kopplungsflansches 51 ausgebildet ist, und derjenige des zweiten Ventilkörpers 62 umfaßt das Öffnungsende des zweiten Übertragungsloches 55, das heißt die Position, an der die Drosselnut 68 ausgebildet ist, wobei diese Gegebenheiten gleich denen des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels sind. Ferner trifft es genau wie bei den oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispielen zu, daß das Öffnungsende des ersten Übertragungsloches 54 durch die Bewegung des ersten Ventilkörpers 61 geöffnet/geschlossen wird, und dasjenige des zweiten Übertragungsloches durch die Bewegung des zweiten Ventilkörpers 62, und daß die Öldurchtrittswiderstände an der Auslaßseite der Flügelpumpe 3 entsprechend dem oben erwähnten Öffnen/Schließen variieren.
In dem dritten Ausführungsbeispiel jedoch ist, wie vorher erwähnt, das erste Drosselteil 54a an dem ersten Übertragungsloch 54 und das zweite Drosselteil 55a an dem zweiten Übertragungsloch 55 befestigt. Wenn daher das erste Übertragungsloch 54 entsprechend der Bewegung des ersten Ventils 61 geöffnet wird, ist das an dem ersten Übertragungsloch 54 befestigte erste Drosselteil 54a an der Auslaßseite der Flügelpumpe 3 zwischengeschaltet. Wenn das zweite Übertragungsloch 55 entsprechend der Bewegung des zweiten Ventilkörpers 62 geöffnet wird, ist das an dem zweiten Übertragungsloch 55 befestigte zweite Drosselteil 55a an der Auslaßseite der Flügelpumpe 3 zwischengeschaltet. Die Öldurchtrittswiderstände an der Auslaßseite der Flügelpumpe 3 werden in diesen Fällen nicht von den durch die ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 bewirkten Öffnungsgraden der Öffnungsenden der ersten und zweiten Übertragungslöcher 54,55 bestimmt, sondern hauptsächlich durch die Querschnittsfläche des in den ersten bzw. zweiten Übertragungslöchern 54,55 befestigten ersten Drosselteils 54a oder zweiten Drosselteils 55a bestimmt.
Da ferner, wie oben erwähnt, bei dem dritten Ausführungsbeispiel der Durchmesser des ersten Drosselteils 54a geringer ist als der des zweiten Drosselteils 55a, nimmt der Öldurchtrittswiderstand dann, wenn das Öffnungsende des ersten Übertragungsloches 54 entsprechend der Bewegung des ersten Ventilkörpers 61 geöffnet wird, stärker zu als dann, wenn das Öffnungsende des zweiten Übertragungsloches 55 entsprechend der Bewegung des zweiten Ventilkörpers 62 geöffnet wird.
Fig. 13 ist eine erläuternde Ansicht der Funktionen der ersten und zweiten Ventilkörper 61,62.
Die das Öffnungsende des ersten Übertragungsloches 54 bildende Drosselnut 67 wird gemäß Fig. 12 geöffnet, wenn der erste Ventilkörper von der Federkraft der Schraubenfeder 63 in die Position gedrückt wird, an der er gegen die Endfläche des zweiten Ventilkörpers 62 gedrückt wird. Andererseits wird die Drosselnut 67 gemäß Fig. 13(a),(b) geschlossen, wenn sich der erste Ventilkörper 61 gegen die Federkraft der Schraubenfeder 63 in die Position bewegt, an der er das innere Ende der Ventilkammer 60 kontaktiert.
Im Gegensatz dazu wird die das Öffnungsende des zweiten Übertragungsloches 55 bildende Drosselnut 68 gemäß Fig. 12 und Fig. 13(a) geschlossen, wenn der zweite Ventilkörper 62 sich an der Position befindet, an der er durch die Federkraft der Schraubenfeder 64 gegen den Sprengring 60c gedrückt wird. Andererseits wird die Drosselnut 68 gemäß Fig. 13(b) geöffnet, wenn sich der zweite Ventilkörper 62 gegen die Federkraft der Schraubenfeder 64 zu der Position bewegt, an der er die Endfläche des ersten Ventilkörpers 61 kontaktiert.
Wie vorher erwähnt, ist der Drosselquerschnitt des in dem ersten Übertragungsloch 54 befestigten ersten Drosselteils 54a kleiner als derjenige des in dem zweiten Übertragungsloch 55 befestigten zweiten Drosselteils 55a. Dementsprechend erreicht der Öldurchtrittswiderstand an der Auslaßseite der Flügelpumpe 3 in den oben erwähnten betreffenden Zuständen ein Maximum, wenn gemäß Fig. 13(a) sich nur der erste Ventilkörper 61 bewegt, um sowohl die Drosselnut 67 als auch die Drosselnut 68 zu schließen; er erreicht ein Minimum, wenn gemäß Fig. 13(b) sich sowohl der Ventilkörper 61 als auch der Ventilkörper 62 gemeinsam bewegen, um das Öffnungsende des zweiten Übertragungsloches 55 zu öffnen, und ferner erreicht er einen mittleren Wert, wenn sich gemäß Fig. l2 weder die ersten noch die zweiten Ventilkörper 61,62 bewegen und nur das Öffnungsende des ersten Übertragungsloches 54 geöffnet ist.
Die Konfigurationen der ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 sind beide dieselben wie diejenigen in den oben beschriebenen ersten und zweiten Ausfuhrungsbeispielen.
Im dritten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung mit obiger Konfiguration trifft es ebenso zu wie bei den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen, daß die in Fig. 13(a) und (b) gezeigten Zustände jeweils entsprechend dem von der Steuereinheit 10 ausgegebenen Stromflußbefehl in zwei Schritten erzielt werden, und zusammen mit dem in Fig. 12 gezeigten Zustand, der sich aus dem Sperren des Stromflusses ergibt, werden die drei oben erwähnten Arten von Öldurchtrittswiderständen realisiert.
Ferner werden die Bewegungspositionen der ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 in den jeweiligen Zuständen sicher dadurch eingeschränkt, daß die jeweiligen Endflächen gegen das innere Ende der Ventilkammer 60 oder den Sprengring 60c stoßen. Dementsprechend besteht praktisch keine Möglichkeit, daß die Positionen der ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 in diesen Zuständen variieren. Die Öldurchtrittswiderstände in den betreffenden Zuständen hängen nicht von den durch die beiden Ventilkörper 61,62 bewirkten Öffnungsgraden der ersten und zweiten Übertragungslöcher 54,55 ab, sondern von den Drosselquerschnitten der ersten bzw. zweiten Drosselteile 54a,55a, die in den beiden Übertragungslöchern 54,55 fixiert sind. Daher werden die vldurchtrittswiderstände an der Auslaßseite der Flügelpumpe 3 in den jeweiligen Zuständen mit Gewißheit realisiert, wodurch drei Arten von diesen betreffenden Widerständen entsprechenden Übertragungscharakteristiken stabil erzielt werden.
Genau wie in den oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispielen ist die Steuereinheit 10, die einen Befehl zur Steuerung des Stromflusses zu der Treiberspule 7 ausgibt, nur erforderlich, damit eine Funktion vorhanden ist, die zwei Arten von Stromflußbefehlen auf der Basis der erkannten Ergebnisse der Fahrzustände abgibt, und benötigt keine komplizierte Konfiguration. Ferner trifft es genauso zu wie bei den betreffenden oben beschriebenen Ausführungsbeispielen, daß für das von dem zu der Treiberspule 7 fließenden Strom erzeugte Magnetfeld keine hohe Genauigkeit erforderlich ist; vielmehr ist nur ein grobes Magnetfeld in zwei Schritten, stark und schwach, erforderlich.
Ferner sind die durch das dritte Ausführungsbeispiel der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung realisierten Übertragungscharakteristiken dieselben wie die in der Kurve von Fig. 5 gezeigten des ersten Ausführungsbeispiels.
Das heißt, die P-Charakteristik wird erzielt, wenn die ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 sich in dem in Fig. 13(a) gezeigten Zustand, entsprechend einem zu der Treiberspule 7 fließenden geringen Strom 7, befinden und der Öldurchtrittswiderstand an den Auslaßseiten der Flügelpumpe 3 maximal ist. Die S-Charakteristik wird erzielt, wenn die ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 sich in dem in Fig. 13(b) gezeigten Zustand befinden, entsprechend einem zu der Treiberspule 7 fließenden starken Strom, und der Öldurchtrittswiderstand an der Auslaßseite der Flügelpumpe 3 entsprechend der Öffnung des mit dem zweiten Drosselteil 55a mit großem Drosselquerschnitt versehenen zweiten Übertragungsloches 55 minimal ist. Ferner wird die N-Charakteristik erzielt, wenn die ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 sich in dem in Fig. 12 gezeigten Zustand befinden, entsprechend der Sperrung des zu der Treiberspule 7 fließenden Stroms, und ein zwischen den oben erwähnten zwei Charakteristiken angeordneter mittlerer Öldurchtrittswiderstand an der Auslaßseite der Flügelpumpe 3 entsprechend der Öffnung des mit dem ersten Drosselteil 54a mit großem Drosselquerschnitt versehenen ersten Übertragungsloches 54 erzielt wird.
Da bei diesen Charakteristiken ferner die N-Charakteristik und die S-Charakteristik jeweils von den Drosselquerschnitten der ersten und zweiten Drosselteile 54a,55a, die in dem ersten bzw. zweiten Übertragungsloch 54,55 fixiert sind, abhängen, wenn die Drosselquerschnitte auf der Basis von beispielsweise dem Ergebnis des nach dem Zusammenbau der gesamten Vorrichtung erfolgten Charakteristiktest eingestellt sind, ist es möglich, die gewünschte S-Charakteristik und N-Charakteristik mit Gewißheit zu erhalten. Die N-Charakteristik ist diejenige, die, wie nachfolgend beschrieben wird, am häufigsten verwendet wird, und bei der Vorrichtung der Erfindung kann der dem Fahrzu stand gut angepaßte Allradantriebszustand mit Gewißheit entsprechend der Realisierung der gewünschten N-Charakteristik realisiert werden, wodurch in den jeweiligen Fahrzuständen ein bequemes Fahren ermöglicht wird.
Ferner ist das oben beschriebene dritte Ausführungsbeispiel so konfiguriert, daß die N-Charakteristik entsprechend der Sperrung des zu der Treiberspule 7 fließenden Stroms realisiert wird, die S-Charakteristik entsprechend starkem Strom bzw. die P-Charakteristik entsprechend geringem Strom. Doch wie aus Fig. 14 hervorgeht, kann das Verhältnis zwischen dem zu der Treiberspule 7 fließenden Strom und der gewählten Charakteristik durch Veränderung der Positionen der ersten und zweiten Übertragungslöcher 54,55 in der Ventilkammer 60 verändert werden.
Beide Fign. 14(a),(b) zeigen die Zustände der Stromsperrzeit.
In der in Fig. 14(a) gezeigten Konfiguration wird die S-Charakteristik erzielt, wenn beide Öffnungsenden der ersten und zweiten Übertragungslöcher 54,55 während der Stromsperrzeit geöffnet sind, die N-Charakteristik, wenn nur das Öffnungsende des ersten Übertragungsloches 54 während des Fließens eines geringen Stroms geöffnet ist, und die P-Charakteristik, wenn beide ersten und zweiten Übertragungslöcher 54,55 während des Fließens eines starken Stroms geschlossen sind. Da ferner in diesem Fall die N- Charakteristik von dem Öldurchtrittswiderstand an dem zweiten Übertragungsloch 55 abhängt, sollte der Drosselquerschnitt des in dem zweiten Übertragungsloch 55 fixierten zweiten Drosselteils 55a gering sein.
Andererseits wird bei der in Fig. 14(b) gezeigten Konfiguration die P-Charakteristik erzielt, wenn beide Öffnungsenden der ersten und zweiten Übertragungslöcher 54,55 während der Stromsperrzeit geschlossen sind, die N-Charakteristik, wenn das Öffnungsende des ersten Übertragungsloches 54 während der Zeit des Fließens eines geringen Stroms geöffnet ist, bzw. die S-Charakteristik, wenn beide ersten und zweiten Übertragungslöcher 54,55 während der Zeit des Fließens eines starken Stroms geöffnet sind.
Daher ist es gleich, an welcher Position die ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 angeordnet sind, wenn die Ventilkörper 61,62 die Öffnungsenden der ersten und zweiten Übertragungslöcher 54,55 während der Bewegungszeit der Ventilkörper 61,62 durch die Wirkung des Magnetfeldes in der Ventilkammer 60 öffnen oder schließen können, es ist jedoch sinnvoll, die am häufigsten gewählte N-Charakteristik entsprechend dem Sperren des zu der Treiberspule 7 fließenden Stroms zu realisieren, daher sind die in Fig. 12 und Fig. 13 gezeigten Positionen wünschenswert.
Ferner wurde bei dem oben beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Konfiguration erläutert, daß die Drosselteile 54a,55a in zwei Übertragungslöchern 54 bzw. 55 fixiert sind, es ist jedoch auch eine Konfiguration denkbar, bei der lediglich ein Drosselteil 54a oder 55a in einem der entsprechenden Übertragungslöcher 54,55 fixiert ist, um die N-Charakteristik zur Öffnungszeit der Übertragungslöcher 54,55 zu realisieren. Selbstverständlich sollten die Positionen, an denen die Drosselteile 54a,55a fixiert sind, lediglich die Bedingung erfüllen, daß sie sich in der Mitte der Übertragungslöcher 54,55 befinden; sie sind nicht auf die in Fig. 12 gezeigten beschränkt.
Wie oben beschrieben, hat das dritte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine derartige Konfiguration, daß zwei Arten von Magnetfeldern, stark und schwach, in der Ventilkammer 60 entsprechend dem zu der Treiberspule 7 fließenden Strom gebildet werden, und die ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 werden durch die Wirkung dieser Magnetfelder zum öffnen bzw. Schließen der Öffnung an der Ventilkammer 60 und der Enden zweier Übertragungslöcher 54,55 an der Auslaßseite der Flügelpumpe 3 bewegt. Mit dieser einfachen Konfiguration können drei Arten von Übertragungscharakteristiken in Reaktion auf den Fahrzustand eines Fahrzeugs realisiert werden. Gleichzeitig bewegen sich die ersten und zweiten Ventilkörper 61,62 zu den jeweiligen vorbestimmten Positionen, an denen sie aufgehalten werden, und es besteht praktisch keine Möglichkeit, daß die Ventilkörper 61,62 vor und nach der Bewegung ihre Position verändern. Und da die Drosselteile in den Übertragungslöchern fixiert sind, werden die Öffnungsenden der Übertragungslöcher nur entsprechend der Bewegung der Ventilkörper 61,62 ganz geöffnet oder geschlossen, wodurch die jeweiligen Übertragungscharakteristiken sicher und stabil realisiert werden können, ohne die beiden Ventilkörper mit hoher Genauigkeit zu positionieren.

Claims

1. Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge, die jeweilige Übertragungswellen (1,2) der Vorder- und Hinterräder eines Fahrzeugs koppelt, mit:

einer Hydraulikpumpe (3) mit einem Rotor (30) und einem Gehäuse (31), die mit den betreffenden Übertragungswellen (1,2) der Vorder- bzw. Hinterräder zusammengreifend gekoppelt sind und relativ zueinander um dieselbe Mittelachse rotieren, und die den Rotor und das Gehäuse durch einen Hydraulikdruck koppelt, der entsprechend der Drehgeschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Rötor und dem Gehäuse erzeugt wird, und

einem variablen Drosselteil (6), das in der Lage ist, entweder mit dem Rotor oder mit dem Gehäuse zusammengreifend zu rotieren, und das aufweist:

eine an der Mittelachse der Hydraulikpumpe ausgebildete Ventilkammer (60), an der erste und zweite Übertragungslöcher (54,55), die jeweils mit der Ausgabeseite der Hydraulikpumpe in Verbindung stehen, jeweils an unterschiedlichen Positionen entlang der Achse geöffnet sind,

eine Antriebsspule (7), die umfangsmäßig um die Ventilkammer herum angeordnet ist und in deren Innerem zwei Arten von Magnetfeldern von unterschiedlicher Stärke bildet,

einen ersten Ventilkörper (61), der sich durch die Wirkung eines schwachen Magnetfeldes, das von der Antriebsspule erzeugt wird, zum Schließen oder Öffnen eines der Übertragungslöcher in der Ventilkammer zu einer vorbestimmten Position bewegt, wo er aufgehalten wird, und

einen zweiten Ventilkörper (62), der sich durch die Wirkung eines von der Antriebsspule erzeugten starken Magnetfeldes in der Ventilkammer zu einer vorbestimmten Position bewegt, an der er aufgehalten wird.

2. Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 1, bei der die Querschnittsflächen der ersten und zweiten Übertragungslöcher (54,55) sich voneinander unterscheiden.

3. Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 2, bei der ein Drosselteil (54a,55a) mit einem geeigneten Drosselquerschnitt in der Mitte eines der oder beider der ersten und zweiten Übertragungslöcher (54,55) fixiert ist.

4. Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 3, bei der die Drosselquerschnitte der Drosselteile (54a,55a) sich voneinander unterscheiden.

5. Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 1, ferner mit:

an dem Fahrzeugkörper vorgesehenen Detektoreinrichtungen (11-17) zum Erkennen mehrerer, jeweils mit den Fahrzuständen des Fahrzeugs in Beziehung stehender Größen,

einer Steuereinheit (10), die den zu der Antriebsspule fließenden Strom auf der Basis der erkannten Ergebnisse der Detektoreinrichtungen steuert.

6. Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 5, bei der die Steuereinheit (10) den Grad der Öffnung des variablen Drosselteils (6) auf der Basis der Kombination der betreffenden erkannten Ergebnisse der mehreren Detektoreinrichtungen schrittweise steuert.

7. Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 6, bei der die Detektoreinrichtungen von den Elementen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (11), Lenkwinkelsensor (12), Bremssensor (13) und Beschleunigungsöffnungssensor (14) wenigstens eines aufweisen.

8. Kraftübertragungsvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 7, bei der eine Einrichtung zur zwangsweisen Steuerung des variablen Drosselteils (6) derart vorgesehen ist, daß sich dieses mit einem bestimmten Grad öffnet.