SE462030B - Regleringsanordning foer temporaer omstaellning av en fordonsdrivning fraan enaxlig drivning via en permanent driven fordonsaxel till tvaaaxlig drivning - Google Patents

Description

462 050 anordning som är känd genom DE A 2 805 692 för ett fordon med permanent bakaxeldrivning och som är avsedd för tillkoppling av en kraftöverföring till framaxeln utöver denna permanent verkande bakaxeltransmission, varvid omställningen till all- hjulsdrivning likaså sker i det fall att drivslirningen hos de permanent drivna bakhjulen överstiger ett bestämt tröskelvär- de. Sammankopplingen av de bägge kraftöverföringarna vid all- hjulsdrift ástadkommes medelst en tryckmanövrerad lamellkopp- ling, som visserligen vid färd framåt kan "växla" mellan till- och frånslaget läge men som vid backning dock måste hållas låst, så att i detta fall vid färd genom en kurva kan - på grund av de olika kurvradierna för de styrbara framhjulen och bakhjulen hos fordonet, åter uppträda betydande spänningar i kraftöverföringen, vilka i extremfallet - särskilt vid snäva kurvradier och höga friktionskoefficienter mellan fordonshju- len och körbanan, kan leda till betydande påkänningar i kraft- överföringen som helhet och därmed medföra skador på denna.

Föreliggande uppfinning avser därför att åstadkomma en sådan vidareutveckling av en regleringsanordning av det inled- ningsvis nämnda slaget att vid allhjulsdrift uppnås såväl en god körstabilitet som ett effektivt skydd av kraftöverföringen mot påfrestningar under färd i kurvor.

Detta uppnås nu enligt uppfinningen i huvudsak genom att en vridmomentriktningsgivare är inrättad att alstra för de bägge möjliga, alternativa riktningarna hos det i den till- kopplingsbara kraftöverföringen verksamma vridmomentet karak- teristiska utsignaler med - alternativ - logisk signalnivå, att en körriktningsgivare är anordnad att alstra för de alter- nativa körriktningarna - framåt/bakåt - karakteristiska utsig- naler med alternativ logisk signalnivå och att den elektro- niska regleringsenheten är avsedd att uppfylla följande funk- tioner, nämligen att vid överskridande av slirningströskelvär- det utlösa en under en minimitidsperiod kvarstående signal, medelst vilken kopplingen bringas till tillslaget tillstånd, att hålla denna signal under minimitidsperioden vid den för tillslagningen av kopplingen erforderliga signalnivån om och så länge som förhållandet mellan vridmomenten i den permanent 462 030 verksamma kraftöverföringen och i den tillkopplingsbara kraft- överföringen motsvarar ett genom konstruktionen av fördelnings- växellådan förutbestämt värde, och att låta denna signal över- gå till den för kopplingens frånslagning erforderliga signal- nivån om och så länge som förhållandet mellan vridmomentet i den permanent verksamma kraftöverföringen och i den tillkopp- lingsbara kraftöverföringen avviker med ett minsta belopp från det genom fördelningsväxelládans konstruktion förutbestämda värdet.

Regleringsanordningen enligt uppfinningen ger vid ett exempel i form av ett fordon med permanent bakaxeldrivning följande funktionella egenskaper och fördelar. En signal, som åstadkommer tillkopplingen av kraftöverföringen till framaxeln till den - permanent arbetande - kraftöverföringen till bak- axeln upprätthålls, sedan den utlösts genom överskridandet av ett drivslirningströskelvärde vid bakaxeln - under en minimi- tidsperiod, som uppgår till åtminstone några sekunder, exem- pelvis 3-10 sek. Denna tidsperiod är mycket större än den mi- nimitidsperiod av några hundra millisekunder, som erfordras för inregleringen och övervakningen av slirningströskelvärden, efter vilken en kontroll av rörelsetillståndet hos fordonshjulen och därmed eventuellt en återkoppling till enaxlig drift skulle kunna ske. Förlängningen av de tidsperioder, efter vilka sker en frånkoppling av den ytterligare kraftöverföringen, vilket möjliggör en kontroll av körbanans beskaffenhet, har dock den fördelen att de tidsperioder inom vilka en drivhjulsslirning, som inkräktar på körstabiliteten, skulle kunna uppbyggas vid den permanent drivna bakaxeln, reduceras drastiskt, varigenom som helhet uppnås en betydande vinst beträffande körstabilitet.

En frånkoppling av den tillkopplingsbara kraftöverföringen till framaxeln sker inom den nämnda längre tidsperioden endast då och så länge som en utsignal från vridmomentgivaren hos kraftöverföringen till framaxeln visar att det i den tillkopp- lade kraftöverföringen verksamma vridmomentet har en riktning medelst vilken i körriktningen räknat skulle förknippas en bromsning av fordonet. Sådana signaler alstras av riktnings- 462 030 givaren för vridmomentet om vid kurvtagning under körning framåt och beroende på kraftsambandet mellan körbanan och framhjulen och de större radierna hos deras rullningssträckor verkar på framhjulen ett accelererande moment, som de dock på grund av det nämnda kraftsambandet icke kan följa eller endast följa i otíllfredställande utsträckning, så att i kraftöver- föringen till framaxeln uppbygges ett dragande moment, eller om vid kurvtagning under backning av samma anledningar uppkom- mer ett skjutande moment i kraftöverföringen till framaxeln.

Så länge sådana moment uppträder frånslås då koppling- en inom det förutbestämda tidsintervallet för tillkopplingen och därigenom möjliggörs en avveckling av de moment som eljest skulle leda till farliga påkänningar i kraftöverföringen. Un- der kurvtagningssituationer, under vilkas förlopp fordonet un- der tidsperioden för tillkopplingen färdas över körbaneavsnitt med kraftigt växlande friktionskoefficienter uppnås som helhet bästa möjliga kompromiss mellan körstabilitet och skonande av kraftöverföringen. I fallet med en kurvtagningssitutation vid vilken fordonet efter inledande tillkoppling av kraftöverfö- ringen till framaxeln under det fortsatta förloppet av tidsin- tervallet för tillkopplingen rullar över körbaneavsnitt med likformigt hög friktionskoefficient uppnås en till behovet av- passad avveckling av eljest uppträdande torsionspâkänningar.

Genom särdragen i det efterföljande patentkravet 2 har i enlighet med den principiella uppbyggnaden föreslagits ut- nyttjandet av en vridmomentriktningsgivare användbar inom ra- men för regleringsanordningen enligt uppfinningen, vilken i det fall fordonet redan har en hydraulisk hjälptryckkälla kan förverkligas medelst en enkel hydraulisk flervägsventil och en exempelvis av enkla trvckströmställare bestående tryck- spänníngsomvandlaranordning. Medelst kännetecknen i patent- kravet 3 åstadkoms en i fördelningsväxeln integrerad, utrym- mesbesparande samt enkel och funktionssäker utformning av ven- tilen till vridmomentriktningsgivaren, vars detaljer närmare specificerats i form av särdragen enligt patentkraven 4 och 5.

Genom kännetecknen i patentkravet 6 har angivits en 462 030 funktionellt särskilt fördelaktig utformning av tryck-spän- ningsomvandlaranordningen såsom en strömningsmotståndsmätbryg- ga med, företrädesvis symnetriska, parallella strömningsgrenar och en enkel differentialtryckströmställare såsom signalgivare, vars utsignaler medelst en enkel logisk krets kan hoplänkas med fram-/backkörningssignaler från körriktningsgivaren för den åsyftade påverkan av en elektrohydrauliskt reglerbar kopp- ling, för vilken genom särdragen i patentkravet 7 angivits en särskilt fördelaktig utformning.

Regleringsanordningen enligt uppfinningen är likaväl lämpad för fordon med permanent bakaxeldrivning och tillkopp- lingsbar transmission till framaxeln som för fordon med perma- nent framaxeldrivning och tillkopplingsbar drivning av bak- axeln.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig 1 visar en förenklad schematisk vy av kraftöverföringen hos ett fordon med perma- nent bakaxeldrivning och en via en reglerbar koppling och en fördelarväxellåda tillkopplingsbar kraftöverföring till fram- axeln samt med en enligt uppfinningen utförd regleringsanord- ning för temporär omställning mellan enaxlig och tvåaxlig fordonsdrivning samt àterställning till enaxlig fordonsdriv- ning, fig 2 visar detaljer ur regleringsenheten enligt fig 1, särskilt en vridmomentriktningsgivare, tagen i sektion längs ett plan genom den utgående axeln till fördelningsväxellådan, samt tryckförsörjnings- och de elektroniska regleringselemen- ten i regleringsanordningen, fig 3 visar en sektion tagen längs planet III-III i en vridslidventil till vridmomentrikt- ningsgivaren enligt fig 2 och fig 4 visar detaljer hos en inom ramen för den elektroniska regleringsenheten vid anordningen enligt fig 1 och 2 anordnad sammanlänkningskrets för alstrande av fören situationsanpassad påverkan av kopplingen erfor- derliga regleringssignaler.

I fig 1, till vars detaljer först skall hänvisas, rep- resenteras ett som helhet med 10 betecknat fordon genom de för funktionen viktiga elementen i dess totala kraftöverföring, 462 030 som såsom huvudtransmission uppvisar en permanent verksam kraftöverföring 11 till bakaxeln och en vid behov automatiskt till- och frånkopplíngsbar kraftöverföring 12 till framaxeln, som genom till- och frånslagning av en elektrohydrauliskt reg- lerbar koppling 13 via en fördelningsväxellåda 14 kan förbin- das med kraftöverföringen 11 till bakaxeln på sådant sätt att det vridmoment som ställs till förfogande vid den utgående axeln 16 från den med fordonets motor 17 sammankopplade växel- lådan 18 fördelas i förhållandet 1:1 på kraftöverföringen 11 till bakaxeln och kraftöverföringen 12 till framaxeln, varvid de från fördelningsväxellådan 14 på kardanaxlarna 19 och 21 överförda vridmomenten på vanligt sätt medelst en bakaxeldif- ferential 22 och en framaxeldifferential 23 överförs till bak- hjulen 24 och 26 respektive framhjulen 27 och 28. De för kör- ning framåt gällande vridmomentflödesriktningarna för den ut- gående axeln 16 från växellådan 18 och kardanaxlarna 19 och21är representerade medelst vridmomentriktningspilar 29 och 31 res- pektive 32. De under allhjulsdrift vid färd bakåt verkande vridmomenten har på motsvarande sätt representerats medelst de i motsatt riktning gående pilarna 33 och 34 respektive 36.

Under normal drift drivs fordonet vid frånslagen kopp- ling 13 endast via kraftöverföringen 11 till bakaxeln. Kraft- överföringen 12 till framaxeln tillkopplas genom automatiskt reglerad tillslagning av kopplingen 13 så snart som det vid bakaxeln 24, 26 uppträder en drivhjulsslirning som är större än ett förutbestämt tröskelvärde av exempelvis 3 %.

För detektering av en drivhjulsslirning på bakhjulen är anordnad endast en enda varvtalsgivare 37, som alstrar en för rotationsfrekvensen hos kardanaxeln 19 till kraftöverfö- ringen 11 för bakhjulen karakteristisk spänningssignal, som därmed utgör ett mått på summan av hjulperiferihastigheterna hos bakhjulen 24 och 26. Utsignalen från varvtalsgivaren 37 för bakaxeln jämförs med utsignalerna från två ytterligare varvtalsgivare 38 och 39, som för övervakning av hjulperiferi- hastigheterna hos framhjulen 27 och 28 hör till var sitt av dessa. Varvtalsjämförelse genomförs på i och för sig känt sätt 462 _Û30 i en elektronisk regleringsenhet 41, som kontinuerligt jämför slirningen hos de drivna fordonshjulen med det nämnda tröskel- värdet och så snart som det sistnämnda överskrids alstrar vid en regleringsutgång 42 under en minimitidsperiod av mellan 3 och 10 sek en utsignal, medelst vilken en magnetventil 43 om- ställes till ett öppet genomflödesläge, i vilket en regler- tryckkammare 44 (fig 2) till kopplingen 13 påverkas med det höga utgående trycket från en i fig 1 endast schematiskt an- tydd men i fig 2, till vars detaljer nu likaså uttryckligen skall hänvisas, mer i detalj illustrerad hjälptryckkälla 46, varigenom kopplingen 13 slås till och kraftöverföringen 12 till framhjulen sammankopplas med kraftöverföringen 11 till bakhjulen. Därvid uppnås genom den relativt långa varaktighe- ten hos en påverkningssignal, d v s en relativt lång drifts- period med allhjulsdrift, att i ett flertal körsituationer måste tillståndet med allhjulsdrift endast upprätthållas under tiden för en driftsperiod.

,Om fordonet medan kraftöverföringen 12 till framaxeln fortfarande är inkopplad kör genom en kurva, varvid fordonet sedan den automatiska tillkopplingen av kraftöverföringen 12 för framaxeln åstadkommits på ett körbaneavsnitt med låg frik- tionskoefficient mellan körbanan och de drivande fordonshjulen åter rör sig på ett körbaneavsnitt med hög ' friktionskoef- ficient mellan körbanan och de numera samtliga drivande for- donshjulen, så uppträder eftersom framhjulen 27 och 28 rullar på större kurvradier än bakhjulen 24 och 26, ett skjutande mo- ment i kraftöverföringen till framaxeln i riktningen för pilen 36', vilket på grund av den kraft-formbundna kopplingen mellan de bägge kraftöverföringarna 11 och 12, vid fördelningsväxel- lådan och kardanaxeln 21 till kraftöverföringen 12 för fram- axeln leder till påkänningar, som kan utjämnas allt mindre ju större de mellan de drivande fordonshjulen och körbanan verk- samma friktionskoefficienterna är, d v s ju mindre sådana på- känningar kan elimineras genom en slirning hos fordonshjulen och som i extremfallet kan leda till ett brott på kardanaxeln 21 och/eller till skador på fördelningsväxellådan 14. Detsamma gäller i princip för en situation under backning vid vilken i 462 050 kraftöverföringen 12 till framaxeln uppkommer ett icke utjäm- ningsbart dragande moment verkande i riktningen för pilen 33'.

För att undvika skador som möjligen kan uppkomma på kraftöverföringen genom sådana extra moment eller påkänningar är den regleringsanordning som åstadkommer till- och frånslag- ningen av kopplingen 13 i detalj utformad på följande sätt. växellådan 14, som tillsammans med den som lamellkoppling ut- förda och elektrohydrauliskt manövrerbara kopplingen 13 är på i och för sig känt konstruktionssätt utförd med ett drivande kugghjul 47, som genom tillslagning av kopplingen 13 är vrid- fast förbindbart med den utgående drivaxeln 16 från växellådan 18, ett med kugghjulet 47 i ingrepp stående mellanhjul 49 och ett med mellanhjul 49 ingripande, utgående drivkugghjul 48, är försedd med en som helhet med 51 betecknad Vridmomentrikt- ningsgivare, som då vid en kurvtagning framåt eller bakåt upp- kommer påkänningar av det ovan beskrivna slaget i kraftöver- föringen 12 till framaxeln, alstrar för dessa karakteristiska elektriska utsignaler, ur vilkas bearbetning med en ytterliga- re, för körriktningen utmärkande signal alstrar reglerings- signaler, i den elektroniska regleringsenheten 41, vilka reg- lerar kopplingen så att den intar sitt tillslagna läge, om och så länge som i kraftöverföringen 12 till framhjulen verkar ett dragande eller skjutande moment som överstiger ett såsom till- låtligt ansett tröskelvärde.

Vridmomentriktningsgivaren 51 är vid det visade, spe- ciella utföríngsexemplet utformad som en hydraulisk 3/3-vägs vridslidventil, vars hölje 52 är integrerat med höljet 51 till fördelningsväxellådan 14. Kolven 54 till vridslidventilen 51 är vridbart lagrad i en med den geometriska axeln 56 till det utgående drivkugghjulet 48 till fördelningsväxeln 14 koaxiell borrning 57 i ventilhuset 51 och medelst tätningar 58, 59 och 61 i form av O-ringar avtätad i borrningen. Kolven 54 är via en;Lfig2 icke visad kardanknut vridfast förbunden med kardan- axeln 21 till kraftöverföringen för framaxeln. Kolven 54 är vid sin mot det utgående drivkugghjulet 48 till fördelnings- växellådan 14 vända sida utformad skålformig med en mantel 64 'W 462 030 som hylsformigt omger ett ändparti 62 av en axeltapp 63, me- delst vilket det utgående drivkugghjulet 48 vid sin mot venti- len vända sida är lagrad i höljet 53, varvid den ringformiga ändytan av axeltappen 63 glidande anligger mot den skålbotten- ytan bildandeinsidan av kolven 54 och mantelstycket 64 i sin tur glidande anligger mot den yttre mantelytan av axeltappen 63 på det utgående drivkugghjulet 48. En med Ventilkolven 54 i ett stycke utförd och i den som hålaxel utförda lageraxeln 63 för det utgående drivkugghjulet 68 inskjutande torsionsstav 66 är vid sin inre ände vridfastföflxmdaineddetutgående driv- kugghjulet 48 från fördelningsväxellådan 14, exempelvis me- delst utvändiga kuggar ingripande med invändiga sådana i la- geraxeln63. Ventilkolven 54 kan sålunda utföra roterande rela- tivrörelser gentemot det utgående drivkugghjulet 48, vilka med ökande utböjning motverkas av på motsvarande sätt ökande och medelst torsíonsstaven 66 utövade returkrafter.

För vidare förklaring av uppbyggnaden av vridmoment- riktningsgivaren 51 skall nu i det följande också hänvisas till den sektionerade vyn i fig 3. För att vid ett ytterligare dragande eller skjutande moment i kraftöverföringen 12 till framaxeln begränsa möjliga relativa vridningsrörelser hos kol- ven 54 gentemot det utgående drivkugghjulet 48 till ett be- stämt vinkelområde är det hylsformiga mantelstycket 64 på kol- ven 54 försett med sektorformiga invändiga spår 67 och 68, som relativt ett radiellt längsgående mittplan 69 är symmetriskt utformade och vid det visade utföringsexemplet sträcker sig över en vinkel av 900.

Sektorformiga anslagslister 71 och 72 står i ingrepp med de invändiga spåren 67 och 68 i kolvmanteln 64 och är i sin tur utformade symmetriskt med avseende på det i vyn en- ligt fig 3 i rät vinkel mot kolvens 54 mittplan 69 gående me- dianplanet 73 till det utående drivkugghjulet 48 och har en vinkelutsträckning av 750. Med utgångspunkt från deti fig 3 visade asimutala mittläget av kolven 54 med avseende på det utgående drivkugghjulet 48, vilket skulle motsvara en full- ständig frihet från torsionsspänningar-vid torsíonsstaven 66, 462 030 10 kan sålunda kolven 54 utföra asimutala relativrörelser med- och moturs av maximalt 7,50 relativt det utgående drivkugg- hjulet 48. Genom ett första inre ringspår 74 och den yttre man- telytan på kolven 54 avgränsas en ringformig inloppstryckkam- mare 76, i vilken mynnar en radiell kanal 77 i höljet, till vilken är ansluten en regleringstryckutgång 78 hos hjälptryck- källan 46.

Genom ett andra yttre ringformigt spår 79 i ventilhöl- jet 52 och den yttre cylindriska mantelytan på kolven 54 av- gränsas en första ringformig utloppstryckkammare 79 i givar- ventilen 51, med vilken en första tryckutgång 81 från ventilen 51 står i förbindelse. Genom kolven 54 och en ringformig tät- ning 82, som bildar gavelbegränsning av ventilhöljet 52, genom vilken tätning centralt sträcker sig det kardananslutnings- stycke 83, som förbinder kolven 54 med kardanaxeln 21 till kraftöverföringen för framhjulen, avgränsas inuti ventilborr- ningen 57 en andra ringformig utloppstryckkammare 84, med vil- ken en andra tryckutgång 86 från givarventilen 51 står i för- bindelse.

Kolvmanteln 64 är försedd med genomströmningskanaler 87 och 88, som vid den ifig 3 visade utföringsformen ligger mitt för varandra och står i förbindelse med inloppstryckkam- maren 77 till givarventilen 51. Vid ändpartiet 62 av den som röraxel utformade lageraxeltappen till det utgående drivkugg- hjulet 78 är i radiell riktning betraktat anordnade utåt öppna och i axiell riktning mot ventilkolven 54 likaså öppna, smala längsgående spår 89 och 91, som vid det i fig 3 visade läget av kolven 54 relativt det utgående drivkugghjulet 48 bägge är avstängda mot de radiella genomströmningskanalerna 87 och 88 på ventilkolvmanteln 64 men som emellertid inom det vinkelom- råde inom vilket relativrörelserna mellan kolven 54 och det utgående drivkugghjulet 48 hos fördelningsväxellådan 14 är möj- liga alternativt kan komma i kommunicerande förbindelse med den radiella genomströmningskanalen 87 eller 88 hos kolven 54.

Vid de medelst formen hos anslagselementen 67 och 71 respektive 68 och 72 bestämda lägena för de maximala vridnings- 462 030 11 utböjningarna inbördes mellan kolven 54 och det utgående driv- kugghjulet 48 hos fördelningsväxellådan 14 står antingen det ena längsgående spåret 89 eller det andra längsgående spåret 91 hos lageraxeltappen 63 till det utgående drivkugghjulet 48 med maximal överlappning av dess tvärsnitt i kommunicerande förbindelse med den ena genomströmningskanalen 87 eller den andra genomströmningskanalen 88 i kolvmanteln 64.

Kolven 54 är dessutom försedd med en första, vid ut- föringsformen enligt fig 2 L-formigt gående överströmningska- nal 92, som står i förbindelse med den första ringformiga ut- loppstryckkammaren 79 hos givarventilen 51 och förbinder, då det enligt fig 3 undre längsgående spåret 91 hos axeltappen 63 till det utgående drivkugghjulet 48 hos fördelningsväxellådan 14 kommer till kommunicerande förbindelse med den undre radiel- la genomströmningskanalen 88,den första utloppstryckkammaren 79 kommunicerande med inloppstryckkammaren 76, så att tryckme- dium från hjälptryckkällan 46 kan strömma till tryckutgången 81 hos ventilen 51. Vidare är kolven 54 försedd med en andra, vid utföringsformen enligt fig 2 snett riktad överströmnings- kanal 93, som står i kommunicerande förbindelse med den andra utloppstryckkammaren 84 hos givarventilen 51 och som då det en- ligt fig 3 övre längsgående~ spåret 89 hos ändpartiet 62 av lageraxeltappen till det utgående drivkugghjulet 48 kommer till kommunicerande förbindelse med den motsvarande genomström- ningskanalen 87 hos kolven 54 förbinder inloppstryckkammaren 76 hos givarventilen 51 med denna andra utloppstryckkammare 84 så att härefter tryckmedium från inloppstryckkammaren 76 hos ventilen 51 kan strömma till dennas andra tryckutgång 86. Från tryckutgågen 81 och 86 hos givarventilen 51 går varsin flödes- förgrening 94 respektive 96 till en förrådsbehâllare 99 för tryckmedium, varvid dessa förgreningar 94 och 96 genom stryp- ningar 97 och 98 kan uppvisa bestämda höga strömningsmotstånd, företrädesvis av samma storlek. De bägge förgreningarna 94 och 96 genomströmmas i de till de olika möjliga funktions- och be- lastningstillstånden hos kraftöverföringen hörande olika läge- na av givarventilen 51, d v s de olika möjliga utböjningarna av dess kolv 54 gentemot det utgående drivkugghjulet 48 hos 462 050 12 fördelningsväxellådan 14, alternativt av tryckmedium. Ett hyd- rostatiskt tryck uppstår följaktligen, sett i tryckmediets strömningsriktning, framför den respektive strypningen 97 res- pektive 98 hos den första respektive andra flödesförgreningen 94, 96.

För övervakning av de vridmomentberoende funktionslä- gena hos givarventilen 51 respektive de i flödesförgreningarna 94 och 96 uppkommande trycken är anordnad en differentialtryck- strömställare 101 av i och för sig känd konstruktion och med två tryckinlopp 102 och 103, varvid den ena tryckingången 102 är ansluten mellan den första tryckutgàngen 81 och strypningen 97 i den första förgreningen 94 och den andra tryckingången 103 mellan den andra tryckutgången 86 från ventilen 51 och strypningen 98 i den andra förgreningen 96. Strömställaren 101 har en första spänningsutgång 104 och en andra spänningsutgång 106. Vid den första spänningsutgången 104 avges en spänningsut- signal med hög logisk signalnivå, om trycket i den första för- greningen 94 är med ett förutbestämt tröskelvärde större än i den andra förgreningen 96 och en signal med lägre logisk sig- nalnivà om trycket i den andra förgreningen 96 är större än i den första förgreningen 94. Vid den andra spänningsutgången 106 hos strömställaren 101 avges en utsignal med hög logisk signalnivå om trycket i den andra strömningsförgreningen 96 är större än i den första förgreningen 94 och en signal med lägre logisk signalnivå om trycket i den första förgreningen 94 är större än i den andra.

För ytterligareförklaring av funktionen hos vridmoment- givaren 51 och tryck-spänningsomvandlaren 101 kan man anta att vid färd framåt är det utgående drivkugghjulet 48 till fördel- ningsväxellådan 14 drivet i moturs riktning, d v s i riktning- en för pilen 107 i fig 3. I det fall att endast kraftöverfö- ringen 11 till bakaxeln utnyttjas för fordonets framdrivning påverkas därvid också lamellkopplingen 13 med ett litet och av en tryckbegränsningsventil 108 hos hjälptryckkällan 46 begrän- sat tillslagningstryck, som via den i sitt utgångsläge befint- liga magnetventilen 43 införs i regleringstryckkammaren 44 i 462 030 13 lamellkopplingen 13 och åstadkommer ett måttligt kopplingsin- grepp som är tillräckligt för att låta det utgående drivhjul- kugghjulet 48 och den tillsammans med detta via ventilkolven 54 förbundna kraftöverföringen 12 till framaxeln släpa med så att säga "vridmomentfritt". Torsionsstyvheten hos torsionssta- ven 66 är i detta driftstillstånd tillräcklig för att hålla axeltappen 63 hos det utgående drivkugghjulet och kolven 54 hos givarventilen 51 i det mot fig 3 svarande inbördes läge, vid vilket bägge flödesförgreningarna 94 och 96 är avstängda mot tryckingången 77 hos givarventilen 51. Differentialtryck- strömställaren 101 avger i detta fall vid bägge utgångarna 104 och 106 en lågnivå- (0-volt)-signal. I och med tillkopplingen av kraftöverföringen 12 till framaxeln genom omställning av magnetventilen 43 till dess genomströmningsläge I ansluts reg- leringstryckkammaren 44 hos lamellkopplingen 13 till högtrycks- utgången 109 hos hjälptryckkällan 46 och därigenom tillslås lamellkopplingen 13 med maximal ingreppskraft och åstadkommer vid det visade utföringsexemplet en uppdelning i förhållandet 1:1 av vridmomentet på kraftöverföringen 11 till bakaxeln och kraftöverföringen 12 till framaxeln. Det utgående drivkugghju- let 48 får därvid under belastning en förvridning i riktningen för pilen 107 relativt ventilkolven 54 tills de sektorformiga anslagslisterna 71 och 72 med sina framkanter 71' och 77' kom- mer till anliggning mot de motstående kanterna 67' och 68' på de sektorformiga spåren 67 och 68 i kolvmanteln 64 och däri- genom formbundet förbinder denna med det utgående drivkugghju- let 48.

I detta funktionsläge hos givarventilen 51 kommunice- rar den andra flödesförgreningen 96 med tryckingången 77 till ventilen 51 och differentialstryckströmställaren 101 avger vid sin första utgång 104 en lågnivåsignal och vid sin andra utgång 106 en högnivåsignal. Om fordonet 10, som nu har kraftöverfö- ringen till framaxeln tillslagen, kommer till en kurva varige- nom hos framhjulen 27 och 28 uppstår en tendens till accelera- tion i körriktningen, så utsätts därvid kolven 54, återigen i riktningen för pilen 107, för en förvridning relativt det utgå- 462 030 14 ende drivkugghjulet 48, varigenom anslagslisterna 71 och 72 med sina bakre anslagskanter 71" och 72" kommer till anligg- ning med de däremot motsatta spårkanterna 67" och 68" och nu omställer den första flödesförgreningen 94 för genomströmning under samtidig avstängning av den andra förgreningen 96 och följaktligen avger differentialtryckströmställaren 101 i sin första utgång 104 en högnivåutsignal och vid sin andra utgång 106 en lågnivåutsignal. I detta driftstillstånd hos fordonet och det därmed sammanhängande funktionsläget hos givarventilen 51 återställs magnetventilen 53 till sitt utgångsläge 0, d v s kopplingen 13 frånslàs för undvikande av uppbyggnaden av skad- liga påkännimyu i kraftöverföringen 12 till framaxeln.

Så snart som givarventilen 51 på grund av denav frigö- ringen av kopplingen 13 förorsakade omkastningen av relativ- rörelserna mellan dess kolv 54 och det utgående drivkugghjulet 48 till fördelningsväxellådan 14 åter kommer till sitt i fig 3 visade neutralläge, i vilket de bägge flödesförgreningarna 94 och 96 är avstängda mot tryckingângen 77 och därmed differen- tialtryckströmställaren 101 vid sina bägge utgångar 104 och 106 avger en 0-voltsignal, tillkopplas åter kraftöverföringen 12 till framaxeln i huvudsak genom den fortfarande rådande tillkopplingsregleringssignalen hos den elektroniska regle- ringsenheten 41.

Som resultat uppnås genom en följd av efter behov ut- lösta till- och fránslagningsförlopp en verksam begränsning av de vid kurvtagning uppkommande kraftpåkänningarna i kraftöver- föringarna 11 och 12 hos fordonet 10 till ett tolererbart läg- re maximivärde.

Vid backning rakt bakåt eller i kurva med tillslagen kraftöverföring 12 till framaxeln sker de med de ovan för kör- ning framåt beskrivna relativrörelserna analoga relativrörel- ser hos det utgående drivkugghjulet 48 och ventilkolven 54 i de respektive motsatta riktningarna, d v s i riktningen för pilen 109 i fig 3. Till följd härav motsvarar kombinationen av utsignaler hos differentialtryckströmställaren 101, som vid kurvtagning under backning ger en signal om möjligheten till uppbyggandet av otillåtligt höga pàkänningar i kraftöverföring- 462 030 15 en 12, den "ofarliga" signalkombination, som alstras av diffe- rentialtryckströmställaren 101 för färd rakt framåt, och den för körning rakt bakåt alstrade utsignalkombinationen hos dif- ferentialtryckströmställaren 101 motsvarar den som vid körning rakt framåt är förknippad med möjligheten till uppbyggandet av alltför stora påkänningar i kraftöverföringen 12 till framax- eln.

Ett utnyttjande av utsignalerna från differential- tryckströmställaren 101 för en till situtationen anpassad från- respektive tillkoppling av kraftöverföringen 12 kräver därför endast ett hänsynstagande till körriktningen framåt el- ler bakåt hos fordonet 10. ' En möjlig uppbyggnad av en inom ramen för den elektro- niska regleringsenheten 41 anordad sammanlänkningskrets 111, medelst vilken man kan erhålla för till- och frånkopplingen av kraftöverföringen 12 till framaxeln tillsammans med kraftöver- föringen 11 till bakaxeln i erforderlig följd och varaktighet alstrade signaler för påverkan av magnetventilen 43 visas i fig 4. Denna sammanlänkningskrets 111 tillförs vid var och en av fyra ingångar följande signaler. Vid en första ingång 112 mottar sammanlänkningskretsen 111 utsignalen från en körrikt- ningsgivare 113, vilken som signal har hög logisk nivå om for- donet 10 backar men låg (0-volt) logisk nivå om fordonet 10 kör rakt framåt. Vid en andra ingång 114 och en tredje ingång 116 tillförs sammanlänkningskretsen 111 de vid utgången av 104 och 106 avgivna utsignalerna från differentialtryckströmstäl- laren 101. Vid en fjärde ingång 117 mottar sammanlänkningskret- sen 111 den internt i den elektroniska regleringsenheten 41 alstrade signalen som en hög signal genom vilken bestämmes längden av den tidsperiod under vilken kraftöverföringen 12 till framaxeln skall vara tillkopplad till kraftöverföringen 11 för bakaxeln.

Sammanlänkningskretsen 111 innehåller en första med tre ingångar försedd OCH-grind 118 till vilken vid en första inverterande ingång 119 förs utsignalen från körriktningsgiva- ren 113, vid en andra, inverterande ingång 121 den vid den 462 050 16 första spänningsutgången 104 från differentialtryckströmstäl- laren 101 avgivna utsignalen och vid en tredje, icke inverte- rande ingång 122 den vid den andra spänningsutgången 106 hos differentialtryckströmställaren 101 avgivna utsignalen. Utsig- nal från denna första med tre ingångar försedda OCH-grind 118 är sålunda hög endast om fordonet 10 kör rakt framåt och vid de bägge utgångarna 104 och 106 från differentialtryckström- ställaren 101 föreligger den signalkombination som tillkänna- ger en likformig vridmomentfördelning - i framåtriktningen - på de bägge kraftöverföringarna 11 och 12.

Sammanlänkningskretsen 111 innehåller dessutom en and- ra med tre ingångar försedd OCH-grind 123, till vilken vid en första, icke inverterande ingång 124 förs utsignalen från kör- riktningsgivaren 113, vid en andra icke inverterande ingång 126 den vid den första spänningsutgången 104 hos differential- tryckströmställaren 101 avgivna utsignalen och vid en tredje inverterande ingång 127 den vid den andra spänningsutgången 106 från differentialtryckströmställaren 101 avgivna utsigna- len. Utsignalen från denna andra med tre ingångar försedda OCH-grind 123 är sålunda hög om och endast om fordonet kör ba- kåt och vid de bägge spänningutgångarna 104 och 106 föreligger den signalkombination som tillkännager den för denna körsitua- tion likformiga vridmomentuppdelningen på kraftöverföringen 11 till bakaxeln och kraftöverföringen 12 till framaxeln.

Till en tredje med tre ingångar försedd OCH-grind 129 i sammanlänkningskretsen 111 tillförs vid en första, icke in- verterande ingång 131 den vid en fjärde ingång 117 mottagna och av den elektroniska styrenheten 41 internt alstrade signa- len, vid en andra inverterande ingång 132 den vid den första spänningsutgången 104 hos differentialtryckströmställåren 101 avgivna signalen och vid en tredje inverterande ingång 133 den vid den andra spänningsutgången 106 hos differentialtryckström- ställaren 101 avgivna signalen.

Utsignalen från denna tredje, med tre ingångar försed- da OCH-grind 129 är en hög signal lämpad för påverkan av mag- netventilen 23 till dennas genomflödesläge I och därmed för tillkoppling av kraftöverföringen 12 till framaxeln om men en- 462 030 17 dast om den vid ingången 117 till sammanlänkningskretsen 111 mottagna regleringssignalen för tillkopplingen föreligger som hög signal och ventilkolven 54 relativt det utgånde drivkugg- hjulet 48 hos fördelningsväxellådan 14 intar ett mot fig 3 svarande läge, i vilket de bägge flödesförgreningarna 94 och 96 är avstängda mot tryckingången 77 hos givarventilen 51.

Utsignalerna från den första med tre ingångar försedda OCH-grinden 118 och den andra med tre ingångar försedda OCH- grinden 123 förs via ett första ELLER-sammanlängningsorgan 134 till den ena ingången 136 hos en med två ingångar försedd OCH- grind 137, som vid sin andra ingång 138 mottar den vid ingång- en 117 hos sammanlänkningskretsen 111 mottagna signalen beträf- fande tillkopplingens varaktighet.

, Utsignalerna från denna med två ingångar försedda OCH- grind 137 och utsignalerna från den tredje med tre ingångar försedda OCH-grinden 129 förs via en ytterligare ELLER-grind 138 till den utgång hos sammmanlänkningskretsen 111 som bildar regleringsutgàngen 42 hos den elektroniska regleringsenheten 41. Som körriktningsgivare 113 kan såsom schematiskt antytts i fig 1 användas den strömställare med vars hjälp vid inlägg- ning av backväxel en backningsstrålkastare sätts under spän- ning.

Som hjälptryckkälla 46 kan utnyttjas ett vid fordonet 10 exempelvis för en hydraulisk servostyrning eller en nivå- reglering avsett tryckförsörjningsaggregat som innefattar en medelst en pump 139 via en tryckreglerad ackumulatorladdnings- ventil 141 till högt tryck uppladdningsbar ackumulator 142 och som har en vid hög trycknivå hållen utgång 109, vid vilken det för tillslagning av kopplingen 13 erforderliga regleringstryc- ket hålls i beredskap, liksom en på en måttligare trycknivå hållen utgång 78, vid vilken råder det för drift av vridmoment- givarventilen 51 och för lågtryckspåverkan av kopplingen 13 lämpat utgàngstryck hålls tillgängligt, som medelst en flödes- regleringsventil 143 är avgrenad från högtrycksutgången från pumpen 139 och medelst en tryckbegränsningsventil 108 hålls vid den lämpliga lägre nivån.

Claims (7)

462 030 18 Det är vidare lämpligt om vid en påverkan av färdbrom- sen fyrhjulsdrivningen frånkopplas. För åstadkommande av en regleringssignal för detta ändamål kan såsom schematiskt an- tytts i fig 1 utnyttjas bromsljuskontakten 144. P a t e n t k r a v

1. Regleringsanordning för temporär omställning av en fordonsdrivning från enaxlig drivning via en permanent driven fordonsaxel till tvàaxlig drivning genom tillslagning av en elektriskt eller elektrohydrauliskt manövrerbar koppling, i vars tillslagna tillstånd den permanent verksamma kraftöverfö- ringen är hopkopplad med den inkopplingsbara och pà de ytter- ligare fordonshjulen verksamma kraftöverföringen, varvid denna omställning är avsedd att utlösas om drivslirningen hos minst ett av hjulen på den permanent drivna fordonsaxeln överskrider ett förutbestämt tröskelvärde, och vid vilken anordning en elektronisk regleringsenhet är anordnad att ur en bearbetning av för periferihastigheten hos de till de respektive fordons- axlarna hörande hjulen karakteristiska utsignaler från varv- talsgivare alstra för påverkan avlxmplingen erforderliga reg- leringssignaler, k ä n n e t e c k n a d a v att en vridmo- mentriktningsgivare (51) är inrättad att alstra för de bägge möjliga, alternativa riktningarna hos det i den tillkopplings- bara kraftöverföringen (12) verksamma vridmomentet karakteris- tiska utsignaler med - alternativ - logisk signalnivå, att en körriktningsgivare (113) är anordnad att alstra för de alter- nativa körriktningarna - framåt/bakåt - karakteristiska utsig- naler med alternativ logisk signalnivå, och att den elektro- niska regleringsenheten (41) är avsedd att uppfylla följande funktioner, nämligen att vid överskridande av slirningströskel- värdet utlösa en under en minimitidsperiod kvarstående signal, medelst vilken kopplingen (13) bringas till tillslaget till- stånd, att hålla denna signal under minimitidsperioden vid den lr 462 D30 19 för tillslagningen av kopplingen (13) erforderliga signalnivän om och så länge som förhållandet mellan vridmomenten i den permanent verksamma kraftöverföringen (11) och i den tillkopp- lingsbara kraftöverföringen (12) motsvarar ett genom konstruk- tionen av fördelningsväxellâdan (14) förutbestämt värde, och att låta denna signal övergå till den för kopplingens (13) frånslagning erforderliga signalnivån om och så länge som för- hållandet mellan vridmomentet i den permanent verksamma kraft- överföringen (11) och i den tillkopplingsbara kraftöverföring- en (12) avviker med ett minsta belopp från det genom fördel- ningsväxellàdans (14) konstruktion förutbestämda värdet.

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a d a v att vridmomentgivaren (51, 101) innefattar en medelst alternativa flödesriktningar hos det i den tillkopplingsbara kraftöverföringen (12) verksamma vridmomentet till alternativa genomströmningslägen omställbar 3/3-vägsventil (51) med en till en regleringstryckkälla (46, 78) ansluten tryckingång (47) och tvâ tryckutgàngar (81, 86), som i ett mot ett vridmo- mentfritt tillstånd hos den tillkopplingsbara kraftöverfö- ringen (12) svarande mittläge hos ventilen (51) är avstängda mot tryckingången (47) och i de bägge genomströmningslägena alternativt är förbundna med tryckingången (47) respektive av- stängda mot denna, och att en tryck-spänningsomvandlaranord- ning (94, 96, 101) är anordnad att för de alternativa genom- strömningslägena hos givarventilen (51) alstra karakteristiska och olika elektriska utsígnaler eller kombinationer av sådana.

3. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k - n a d a v att givarventilen (51) är utformad såsom en 3/3- vägs vridslidventil, vars hölje (52) är integrerat i höljet (53) till fördelningsväxellådan (14) och vars kolv (54) är an- ordnad vridbar i höljet (52) koaxiellt med det utgående driv- kugghjulet (48) i fördelningsväxellàdan (14), att kolven dels via minst ett elastiskt fjädrande element (66), som mot rela- tiva vridningsrörelser mellan kolven (54) och det utgående drivkugghjulet (48) till fördelningsväxellàdan (14) utvecklar med relativvridningen ökande returkrafter, vilar mot det utgà- ende drivkugghjulet i asimutal riktning och dels är formbundet 462 030 20 vridfast förbundet med en kardanaxel (21), som förbinder för- delningsväxellådan (14) med differentialväxeln(23) i den till huvudkraftöverföringen (11) tillkopplingsbara fordonsaxeln (27, 28) och att vridningsrörelserna hos ventilkolven (54) och det utgående drivkugghjulet (48) medelst anslagsorgan (67, 68 och 71, 72) är begränsade till ett vinkelområde, inom vilket kol- ven (54) kan inta ett vridmomentneutralt mittläge relativt det utgående drivkugghjulet (48), vid vilket bägge tryckut- gångarna (81, 86) hos ventilen (51) är avstängda mot tryckin- gången(47),ochärvTidbar i motsatta riktningar gentemot det ut- gående drivkugghjulet (48) ända till ändlägen, till vilka hör maximivärden hos genomströmningstvärsnittet för de alternativa genomströmningslägena hos ventilen (51).

4. n a d a v att det fjäderelastiska elementet (66), som åstad- Anordning enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k - kommer återställningskrafterna mot relativa vridningsrörelser- na mellan kolven (54) och det utgående drivkugghjulet (48) är utformat såsom en torsionsstav, som är fast förbunden med kol- ven (54) och det utgående drivkugghjulet (48) till fördelnings- växellådan (14).

5. n a d a v att torsionsstaven (66) är utformad i ett styckened kolven (54) till givarventilen (51) och vridfast förbunden med (48) medelst ett ändparti, som Anordning enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k - det utgående drivkugghjulet skjuter in i en borrning i den mot den utgående drivsidan vän- da axeltappen (63) till det utgående drivkugghjulet (48) i för- delningsväxellådan (14).

6. n e t e c k n a d a v en (94, 96, 101) innefattar två från varsin av tryckutgångarna Anordning enligt något av patentkraven 1-5, k ä n - att tryck-spänningsomvandlaranordning- (81, 86) till givarventilen (51) utgående och via varsitt snäp- m@mn(97,98)næd bestämda strömningsmotstånd till förråds- behållaren för hjälptryckkällan (46) gående parallella flödes- förgreningar (94, 96), mellan vilka är kopplad en differential- tryckströmställare (101), som vid en första och en andra ut- gång (104 resp 106) är anordnad att alternativt avge en elekt- 462 030 21 risk signal med hög eller låg nivå beroende på om i vilken av de bägge flödesförgreningarna (94, 96) det hydrostatiska tryc- ket är högre än i den andra och att utsignalerna från denna differentialtryckströmställare (101) liksom utsignalen från en körriktningsgivare (113) förs till en första med tre ingångar försedd OCH-grind (118) som är anordnad att vid en inverteran- de ingång (119) motta utsignalen från riktningsgivaren (113) såsom en låg signal för färd framåt och som hög signal för färd bakåt, och vid en andra inverterande ingång (121) motta den för ett dragande moment (förspänning) i den tillkopplings- bara kraftöverföringen (12) karakteristisk utsignal såsom hög signal samt vid en icke inverterande ingång (122) motta den för ett skjutande moment i den tillkopplingsbara kraftöverfö- ringen karakteristisk signal såsom hög signal, liksom en and- ra, med tre ingångar försedd OCH-grind (123), till vilken vid en första, icke inverterande ingång (124) är avsedd att föras utsignalen från riktningsgivaren (113),vid en andra, icke in- verterande ingång (126) den för dragande moment i den till- kopplingsbara kraftöverföringen (12) karakteristiskaxnsigæden från differentialtryckströmställaren (101) och vid en inverte- rande ingång (127) den för skjutande moment i den tillkopp- lingsbara kraftöverföringen (12) karakteristiska1nsigædenfnä1 differentialtryckströmställaren (101), att en tredje, med tre ingångar försedd OCH-grind (129) är anordnad att vid en förs- ta, icke inverterande ingång (131) tillföras den för tidsläng- den för aktivering av den tillkopplingsbara kraftöverföringen (12) bestämmande signal från den elektroniska regleringsenhe- ten (41) såsom hög signal och vid två inverterande ingångar (132 och 133) tillföras de för dragande moment respektive skjutande moment i den tillkopplingsbara kraftöverföringen (12) karakteristiska utsignaler från differentialtryckströmställa- ren (101), att en med två ingångar försedd OCH-grind (137) är anordnad att vid sin ena ingång (136) tillföras en genom en ELLER-sammanlänkning (134) av utsignalerna från den första och den andra med tre ingångar försedda OCH-grinden (118, 123) er- hållen signal samt vid en andra ingång likaså tillföras den för varaktigheten av tillkopplingen av den tillkopplingsbara 462 050 22 kraftröverföringen (12) bestämmande signal och att en ELLER- grind (138) är anordnad att som insignal tillföras utsignaler- na från den med två ingångar försedda OCH-grinden (137) och från den tredje med tre ingångar försedda OCH-grinden (129), varvid med signaler av hög nivå från ELLER-grinden (138) till- slagningen av kopplingen (13) är avsedd att utlösas (fig 4).

7. Anordning enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k - n a d a v att för förbindande av den tillslagningsbara kraft- överföringen (12) med kraftöverföring (11) till bakaxeln är anordnad en tryckmanövrerad koppling (13), vilken är inrättad att tillföras ett regleringstryck medelst en medelst utsigna- len från OCH-grinden (138) manövrerbar magnetventil (43). (y