SE507375C3

SE507375C3 -

Info

Publication number: SE507375C3
Authority: SE
Inventors: Janiszewski Angered Sverige Grzegorz; A C Bergstrom Goteborg Sverige Kjell
Original assignee: Ab Volvo 405 08 Göteborg Sverige
Publication date: 1998-06-29

Description

Un 10 15 507 375 2 växellådans klokoppling inte möjliggör omfördelning av momentet till det hjulpar, som har bäst grepp, om det ena hjulparet börjar slira. The gear clutch clutch does not allow the torque to be redistributed to the pair of wheels that have the best grip if one pair of wheels starts to slip.

Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en drivlina av i inledningen angivet slag, som på ett optimalt sätt kombinerar de bästa egenskaperna hos de ovan beskrivna drivsystemen.The object of the present invention is to provide a driveline of the type stated in the introduction, which in an optimal way combines the best properties of the drive systems described above.

Detta uppnås enligt uppﬁnningen genom att kopplingsorganen är anordnade att över- föra moment till bägge differentialhusen med en första förutbestämd momentfördel- ning mellan differentialhusen vid körning på tillsatsväxellådans högre växel och med en från den första momentfördelningen avvikande andra momentfördelning vid kör- ning på tillsatsväxellådans lägre växel.This is achieved according to the invention in that the coupling means are arranged to transmit torque to both differential housings with a first predetermined torque distribution between the differential housings when driving on the auxiliary gearbox higher gear and with a second torque distribution deviating from the first torque distribution when driving on the auxiliary gearbox lower gearbox. .

Till skillnad från tidigare kända drivlinor för fyrhjulsdrift, som alla har en enda momentfördelningskarakterisik, har drivlinan enligt uppfinningen två olika fördel- ningskarakteristiker, som kan optimeras för landsvägskörning resp terrängkörning. l en föredragen utfönngsform av drivlinan enligt uppfmningen i en personbil för såväl snabb och komfortabel landsvägskörning som terrängkörning är kopplings- organen anordnade att dels överföra högre procentuell andel av momentet till bak- hjulsdrivaxlarnas differentialhus vid körning på tillsatsväxellådans lägre växel än vid körning på dess högre växel och dels automatiskt, vid hjulslirning, omfördela momentet från differentialhuset hos ett slirande hjul till differentialhuset hos hjul med grepp.Unlike previously known drivelines for four-wheel drive, which all have a single torque distribution characteristic, the driveline according to the invention has two different distribution characteristics, which can be optimized for road driving and off-road driving, respectively. In a preferred embodiment of the driveline according to the invention in a passenger car for both fast and comfortable road driving and off-road driving, the coupling means are arranged to transfer a higher percentage of the torque to the differential housing of the rear wheel drive axles when driving on the lower gearbox. and partly automatically, in case of wheel slip, redistribute the torque from the differential housing of a sliding wheel to the differential housing of wheels with grip.

Uppﬁnningen beskrivs närmare med hänvisning till på bifogade riming visade utföringsexempel, där ñguren visar en schematisk fïamställning av en utföringsform av en drivlina enligt uppñnningen. 10 507 375 b) I figuren betecknar 1 huset till en basväxellåda, som har ett plan fastskruvat mot ett ändplan på en tvärställd motor 2. Växellådan l kan vara av den typ, som är känd genom SE 8003158-6 och som har en ingående axel ansluten till motorns kopp- lingslamell och två mellanaxlar med ovridbart fixerade kugghjul ingripande med ett kronhjul 3, som är fixerat på ett differentialhus 4. I figuren visas endast den ena mellanaxeln 5 med sitt kugghjul 6 ingripande med kronhjulet 3. Differentialhuset 4 är lagrat i lager i växellådans hus 1 och uppvisar ett halsparti 9, som inskjuter i huset 10 hos en generellt med 11 betecknad tillsatsväxellåda. Huset 10 är fastskruvat vid huset l.The invention is described in more detail with reference to exemplary embodiments shown in the appended rhyme, in which the invention shows a schematic representation of an embodiment of a driveline according to the invention. B 50 In the figure, 1 denotes the housing of a base gearbox, which has a plane screwed to an end plane of a transverse motor 2. The gearbox 1 may be of the type known from SE 8003158-6 and having an input shaft connected to the engine clutch and two intermediate shafts with non-rotatably fixed gears engaging with a crown wheel 3, which is fixed to a differential housing 4. The figure shows only one intermediate shaft 5 with its gear 6 engaging with the crown wheel 3. The differential housing 4 is stored in bearings in the gearbox housing 1 and has a neck portion 9 which projects into the housing 10 of an auxiliary gearbox generally designated 11. The housing 10 is screwed to the housing 1.

Differentialhusets 4 halsparti 9 är ovridbart förbundet med en navhylsa 12, vilken är utformad med invändiga spår och bommar, som ingriper i motsvarande utvändiga spår och bommar på en axiellt förskjutbar kopplingshylsa 13, vilken är utformad med invändiga kopplingständer. En första med motsvarande tänder försedd kopplingsring 14 är utformad i ett stycke med ett hylsparti 15 som utgör del av en planethjuls- bärare 16 i en planetväxel. En andra med motsvarande tänder försedd kopplingsring 17 är utformad i ett stycke med en hålaxel 18, på vilken planetväxelns solhjul 19 är fixerat. Solhjulet 19 ingriper med ett antal periferiellt fördelade planethjul 20, som är lagrade i planethjulsbäraren och ingriper med ett ovridbañ ﬁxerat ringhjul 21.The neck portion 9 of the differential housing 4 is non-rotatably connected to a hub sleeve 12, which is formed with internal grooves and booms, which engage in corresponding outer grooves and booms on an axially displaceable coupling sleeve 13, which is formed with internal coupling teeth. A first coupling ring 14 provided with corresponding teeth is formed in one piece with a sleeve portion 15 which forms part of a planet gear carrier 16 in a planetary gear. A second coupling ring 17 provided with corresponding teeth is formed in one piece with a hollow shaft 18, on which the sun gear 19 of the planetary gear is fixed. The sun gear 19 engages a number of circumferentially distributed planet gears 20, which are stored in the planet gear carrier and engages with a non-rotating gear wheel 21.

Planethjulsbäraren 16 utgör del av ett differentialhus 22 i en differentialväxel 23 mellan ett par drivaxlar 24, 25 till fordonets framhjul26, 27. Differentialhuset 22 är utformat med en rörfonnig förlängning 28, som är lagrad i huset 11 och på vilken ett koniskt kugghjul 29 är ovridbart ﬁxerat. Kugghjulet 29 ingriper med ett på en axel 30 ovridbart fixerat kugghjul 31 och bildar tillsammans med detta en vinkelväxel, som via en kardanaxel 32 med tre universalleder 33, 34 och 35 överför moment till en ingående axel 36 i en kopplingsanordning 37, som har en utgående axel 38 för- bunden med pinjongen 39 i en differentialväxel 40 med ett differentialhus 41 mellan ett par drivaxlar 42, 43 till fordonets bakhjul 44, 45.The planetary gear carrier 16 forms part of a differential housing 22 in a differential gear 23 between a pair of drive shafts 24, 25 of the vehicle's front wheels 26, 27. The differential housing 22 is formed with a tubular extension 28, which is mounted in the housing 11 and on which a bevel gear 29 is non-rotatable ﬁ xerat. The gear 29 engages with a gear 31 non-rotatably fixed on a shaft 30 and together forms an angular gear which, via a propeller shaft 32 with three universal joints 33, 34 and 35, transmits torque to an input shaft 36 in a coupling device 37, which has an output shaft 38 connected to the pinion 39 in a differential gear 40 with a differential housing 41 between a pair of drive shafts 42, 43 to the rear wheels 44, 45 of the vehicle.

Un 10 507 375 4 Kopplingsanordningen 37 kan företrädesvis baseras på en känd kopplingsanordning, ® och som innefattar en lamell- som marknadsförs under varubeteckningen Ipumatic koppling och en av en vickskiva driven hydraulpurnp, vilken ger ett hydraultryck proportionellt mot varvtalsskillnaden mellan kardanaxeln 32 och pinjongen 39.The coupling device 37 can preferably be based on a known coupling device, ® and which comprises a lamella marketed under the trade name Ipumatic coupling and a hydraulic purge driven by a rocker disc, which gives a hydraulic pressure proportional to the speed difference between the cardan shaft 32 and the pinion 39.

Hydraultrycket reglerar lamellkopplingen, som överför momentet mellan kardanaxeln 32 och pinjongen 39. Storleken på det överförda momentet bestäms av inbyggda elektroniskt styrda ventilorgan. När axlarna 32, 39 roterar med samma hastighet står hydraulpumpen stilla och i systemet råder jämvikt.The hydraulic pressure regulates the vane coupling, which transmits the torque between the PTO shaft 32 and the pinion 39. The magnitude of the transmitted torque is determined by built-in electronically controlled valve means. When the shafts 32, 39 rotate at the same speed, the hydraulic pump is stationary and the system is in balance.

Kopplingens 37 ventilorgan kan vara inställda att vid körning utan varvtalsreduktion i tillsatsväxellådan (planethjulsbâraren 16 låst vid navhylsan 12) fördela momentet så att 90% av momentet överförs till framhjulen och 10% till bakhjulen. Vid iläggning av krypväxeln (solhjulet 19 låst vid navhylsan 12), vilket resulterar i en varvtals- reduktion med ca 123, skall en förändring av karakteristiken hos momentöverföringen ske så att ett högre moment överförs till bakhjulen, exmpelvís kan momentfördel- ningen mellan fram- och bakhjulen ändras till 50% /' 50%. Omställningen åstad- kommes med manöverorgan, som föraren påverkar för att ge signal till en elektronisk styrenhet 50, som i sin tur ger signal för omställning av de i kopplingen anordnade, elektroniskt styrda ventilorganen. Manöverorganet kan vara integrerat med manöver- organet 51, som ombesörjer växlingen i tillsatsväxellådan. Oberoende av inställd rnomentfördelriingskarakteristik har kopplingen den kända funktionen, att den omedelbart omfördelar moment från ett hjulpar som börjar slira till det hjulpar som har grepp. Kopplingen är dessutom företrädesvis försedd med en övertrycksventil, vilken tjänstgör som momentbegränsare för att skydda drivlinan mot överbelastning.The valve means of the clutch 37 can be set to distribute the torque when driving without speed reduction in the auxiliary gearbox (planetary gear carrier 16 locked at the hub sleeve 12) so that 90% of the torque is transmitted to the front wheels and 10% to the rear wheels. When loading the creep gear (sun gear 19 locked at the hub sleeve 12), which results in a speed reduction of about 123, a change in the characteristic of the torque transmission must take place so that a higher torque is transmitted to the rear wheels, for example the torque distribution between the rear wheels change to 50% / '50%. The changeover is effected by operating means, which the driver acts to give a signal to an electronic control unit 50, which in turn gives a signal for the changeover of the electronically controlled valve means arranged in the coupling. The actuator can be integrated with the actuator 51, which takes care of the shifting in the auxiliary gearbox. Regardless of the set torque distribution characteristic, the clutch has the known function that it immediately redistributes torque from a pair of wheels that start to slip to the pair of wheels that have a grip. The coupling is also preferably provided with a pressure relief valve, which serves as a torque limiter to protect the driveline against overload.

Differentialväxlarna 23 och 40 kan vara av i och för sig känd typ med differential- v-a. broms, som fördelar momentet mellan innerhjulet och ytterhjulet på respektive axel ett visst förhållande till kurvradien. Styrenheten 50 kan härvid vara inrättad att för- dela momentet mellan fram- och bakhjulen i ett visst förhållande till kurvradien för att uppnå optimal drivning vid kurvkörning.The differential switches 23 and 40 can be of a per se known type with differential v-a. brake, which distributes the torque between the inner wheel and the outer wheel on each axle a certain ratio to the radius of curvature. The control unit 50 can in this case be arranged to distribute the torque between the front and rear wheels in a certain relation to the curve radius in order to achieve optimal drive when cornering.

Claims

10 20 25 5 507 375 Patent claims

A driveline for a four-wheel drive vehicle, comprising a motor (2), a motor-driven base gearbox (1) with a number of gears and an auxiliary gearbox (11) driven by the base gearbox, which has a higher and a lower gear and is arranged to drive the differential housing (22) to a differential (23) between two front wheel drive shafts (24, 25) and partly - via coupling means (37) - the differential housing (41) to a differential (40) between two rear wheel drive shafts (42, 43), characterized in that the coupling means (37) are arranged to transmit torque to both differential housings (22,41) with a first predetermined torque distribution between the differential housings when driving on the auxiliary gearbox higher gear and with a second torque distribution deviating from the first torque distribution when driving on the auxiliary gearbox lower gear.

Drive line according to Claim 1, characterized in that the clutch means (37) are arranged to transmit a higher percentage of the torque ﬁl to the differential housing (41) of the rear-wheel drive shafts when driving on the lower gear of the auxiliary gearbox than when driving on its higher gear and automatically, when slipping , redistribute the torque from the differential of the sliding wheels to the differential housing of the other wheels.

Drive line according to Claim 1 or 2, characterized in that the coupling means (37) comprise means for limiting the maximum transferable torque.

Drive line according to one of Claims 1 to 3, characterized in that manual operating means (51) are provided for adjusting the torque distribution characteristics of the coupling means (37).

Driveline according to one of Claims 1 to 3, characterized by! of actuators (51) being provided, which automatically change the torque distribution characteristics of the clutch means (37) when shifting in the auxiliary gearbox (11).