DE4116233A1 - System zur kraftuebertragung von einer brennkraftmaschine auf die vorder- und hinterraeder eines kraftfahrzeugs - Google Patents
System zur kraftuebertragung von einer brennkraftmaschine auf die vorder- und hinterraeder eines kraftfahrzeugsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein System zur Kraftübertragung von
einer Brennkraftmaschine auf vier Räder eines Kraftfahrzeugs
mit zentralem Ausgleichgetriebe, wobei insbesondere eine
Vielzahl von Betriebsbereichen des Getriebes vorgesehen ist.
Bei einem konventionellen Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb,
bei dem das zentrale Ausgleichgetriebe vorgesehen ist, ist
das Kegelräder oder ein Planetengetriebe aufweisende Aus
gleichgetriebe in Ausrichtung mit einer Abtriebswelle eines
automatischen Getriebes angeordnet. Das automatische Getriebe
hat ein hydraulisches Steuersystem und verschiedene Sensoren,
die Fahrbedingungen des Kraftfahrzeugs aufnehmen. Eine flüs
sigkeitsbetätigte Mehrscheiben-Rutschkupplung dient der
Steuerung des zentralen Ausgleichgetriebes. Das Drehmoment
der Kupplung wird variabel nach Maßgabe des Hydraulikdrucks
vom hydraulischen Steuersystem oder von Ausgangssignalen
eines Mikrocomputers gesteuert, um ein Drehmomentaufteilungs
verhältnis zwischen Vorder- und Hinterrädern zu verstellen,
wodurch die Maschinenleistung, das Fahrverhalten, die Stabi
lität beim Bremsen und Antiblockiervorgänge der Bremsen ver
bessert werden.
Die JP-OS 63-1 76 728 beschreibt ein Kraftfahrzeug mit Vier
radantrieb, wobei ein zentrales Ausgleichgetriebe mit einem
einfachen Planetengetriebe vorgesehen ist. Die Ausgangslei
stung eines Getriebes wird auf einen Planetenträger des ein
fachen Planetengetriebes übertragen. Das Drehmoment wird auf
die Vorderräder entweder über ein Zentralrad oder ein Teller
rad und auf die Hinterräder über das jeweils andere Rad auf
geteilt. Das Drehmoment für die Vorder- und Hinterräder wird
ungleichmäßig in einem Verhältnis aufgeteilt, das durch die
Differenz zwischen den Teilkreisen des Zentral- und des
Tellerrads bestimmt ist. Eine flüssigkeitsbetätigte Mehr
scheiben-Rutschkupplung ist als Sperre zur Steuerung des
Betriebs des Ausgleichgetriebes vorgesehen.
Die JP-PS 53-32 466 beschreibt ein Kraftübertragungssystem
für ein Kraftfahrzeug. Das System hat zwei Sätze von Plane
tengetrieben für drei Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang
des Getriebes. Ein Hilfs-Übertragungssystem mit komplexen
Planetengetriebeeinrichtungen ist für einen vierten oder
Schnellgang vorgesehen.
Bei den konventionellen Systemen ist es jedoch notwendig, ein
weiteres Hilfs-Übertragungssystem für einen weiteren Be
triebsbereich vorzusehen, der ein größeres Übersetzungsver
hältnis als der niedrigste Gang hat. Infolgedessen wird das
Getriebe sehr groß.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Kraftüber
tragungssystems, bei dem der Betriebsbereich des Getriebes
vergrößert wird, ohne daß dadurch das System ebenfalls größer
wird.
Gemäß der Erfindung wird ein System zur Kraftübertragung von
einer Brennkraftmaschine zu Vorder- und Hinterrädern eines
Kraftfahrzeugs angegeben, das ein automatisches Getriebe
sowie ein komplexes zentrales Ausgleichgetriebe zur Vertei
lung der Maschinenleistung auf die Vorder- und Hinterräder
hat, wobei das System folgendes umfaßt: das automatische
Getriebe mit einem ersten Geschwindigkeitsbereich, ein Pla
netengetriebe mit einem ersten Zentralrad, das betriebsmäßig
mit einer Abtriebswelle des Getriebes gekoppelt ist, einen
Planetenträger, ein erstes und ein zweites Planetenritzel,
die integral miteinander und auf dem Planetenträger drehbar
gelagert sind, ein zweites Zentralrad und ein Tellerrad, wo
bei das erste Planetenritzel mit dem ersten Zentralrad kämmt,
das zweite Planetenritzel mit dem zweiten Zentralrad kämmt
und das Tellerrad entweder mit dem ersten oder dem zweiten
Planetenritzel kämmt, und wobei der Planetenträger betriebs
mäßig entweder mit den Vorder- oder den Hinterrädern und das
zweite Zentralrad betriebsmäßig mit den jeweils anderen Rä
dern gekoppelt ist.
Eine Wandlereinrichtung ist vorgesehen, um das komplexe
zentrale Ausgleichgetriebe in ein einfaches zentrales Aus
gleichgetriebe umzuwandeln, und eine Steuereinrichtung ist
vorgesehen, um die Wandlereinrichtung zu aktivieren, wenn die
Abtriebsgeschwindigkeit des Getriebes im ersten Geschwindig
keitsbereich eine vorbestimmte Geschwindigkeit übersteigt.
Das komplexe zentrale Ausgleichgetriebe ist vorgesehen, um
die vom Getriebe zugeführte Geschwindigkeit zu verringern,
wenn es in das einfache zentrale Ausgleichgetriebe umgewan
delt wird, wodurch die Niedrigstgeschwindigkeit erhalten
wird.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Wandlereinrichtung
so angeordnet, daß sie das Tellerrad an einer Drehung hin
dert, und die Wandlereinrichtung ist eine flüssigkeitsbetä
tigte Bremse zum Abbremsen des Tellerrads.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer
Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh
rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Kraftübertra
gungssystems nach der Erfindung für ein Kraftfahr
zeug mit Vierradantrieb;
Fig. 2a und 2b einen vergrößerten Schnitt durch ein zentrales
Ausgleichgetriebe und eine flüssigkeitsbetätigte
Kupplung gemäß der Erfindung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung des zentralen Aus
gleichgetriebes und der Kupplungseinrichtung;
Fig. 4a und 4b eine schematische Darstellung eines Kraftübertra
gungssystems gemäß einem zweiten Ausführungsbei
spiel der Erfindung;
Fig. 5a und 5b eine schematische Darstellung einer Modifikation
des zweiten Ausführungsbeispiels; und
Fig. 6a und 6b eine schematische Darstellung einer weiteren
Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels.
Fig. 1 zeigt ein Kraftübertragungssystem mit Transaxiale-Anord
nung für ein Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb, wobei an einem
vorderen Teil eine Brennkraftmaschine 10 angeordnet ist. Das
Kraftübertragungssystem hat einen Drehmomentwandler 13 mit
einer Überbrückungskupplung 12 in einem Wandlergehäuse 1 und
ein vorderes Ausgleichgetriebe 19 in einem Ausgleichgehäuse 2
hinter dem Drehmomentwandler 13. Ein Getriebegehäuse 3, in
dem ein automatisches Getriebe 30 untergebracht ist, ist an
der Rückseite des Ausgleichgehäuses 2 befestigt. Eine Ölwanne
5 ist an der Unterseite des Getriebegehäuses 3 befestigt.
Eine Kurbelwelle 11 der Maschine 10 ist mit dem Drehmoment
wandler 13 betriebsmäßig gekoppelt. Eine Antriebswelle 14
verläuft von einer Turbine des Drehmomentwandlers 13 zum
automatischen Getriebe 30. Die Ausgangsleistung des automa
tischen Getriebes 30 wird auf eine Abtriebswelle 15 über
tragen, die mit der Antriebswelle 14 zur Übertragung des
Drehmoments nach rückwärts ausgerichtet ist. Die Abtriebs
welle 15 ist mit einer Vorderradantriebswelle 16 verbunden,
die parallel unter dem automatischen Getriebe 30 über ein
Reduziergetriebe 17 und 18 eines zentralen Ausgleichgetriebes
50, das in einem Verteilergehäuse 4 untergebracht ist, ange
ordnet ist. Hinter dem zentralen Ausgleichgetriebe 50 ist in
einem Erweiterungsgehäuse 6 eine Steuereinrichtung 60 für das
zentrale Ausgleichgetriebe angeordnet. Die Vorderradantriebs
welle 16 ist mit Vorderrädern über ein Vorderradausgleichge
triebe 19 verbunden. Die Abtriebswelle 15 ist mit einer Hin
terradantriebswelle 20, die im Erweiterungsgehäuse 6 ange
ordnet ist, über das zentrale Ausgleichgetriebe 50 und die
Steuereinrichtung 60 verbunden. Die Hinterradantriebswelle 20
ist mit Hinterrädern über eine Kardanwelle 21 und ein Hinter
radausgleichgetriebe 22 verbunden.
Das automatische Getriebe 30 umfaßt zwei Gruppen von einfa
chen Planetengetrieben, bestehend aus einem vorderen Plane
tengetriebe 31 und einen hinteren Planetengetriebe 32, für
die vier Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang. Das vordere
Planetengetriebe 31 umfaßt ein Zentralrad 31a, ein Paar von
Planetenritzeln 31d, ein Tellerrad 31b und einen Planeten
träger 31c. Das hintere Planetengetriebe 32 umfaßt ein Zen
tralrad 32a, ein Paar von Planetenritzeln 32d, ein Tellerrad
32b und einen Planetenträger 32c. Die Antriebswelle 14 ist
mit dem hinteren Zentralrad 32a gekoppelt, und das vordere
Tellerrad 31b und der hintere Planetenträger 32c sind mit der
Abtriebswelle 15 gekoppelt.
Zwischen einem integral mit dem vorderen Planetenträger 31c
geformten Verbindungselement 33 und dem hinteren Tellerrad
32b sind eine erste Freilaufkupplung 34 und eine Vorwärts
kupplung 35 hintereinandergeschaltet. Eine zweite Freilauf
kupplung 36 und und eine Langsamlauf- und Rückwärtsbremse 37
sind parallel zwischen dem Verbindungselement 33 und dem Ge
triebegehäuse 3 angeordnet. Eine Freilaufkupplung 38 liegt
zwischen dem Verbindungselement 33 und dem Tellerrad 32b. An
einem mit dem Zentralrad 31a integralen Verbindungselement 39
ist ein Bremsband 40 vorgesehen. Zwischen einem mit der An
triebswelle 14 integralen Verbindungselement 41 und einem mit
dem Planetenträger 31c integralen Verbindungselement 42 ist
eine Schnellaufkupplung 43 angeordnet. Eine Rückwärtskupplung
44 ist zwischen den Verbindungselementen 39 und 41 ange
ordnet.
In einem Vorderende des Getriebegehäuses 3 ist eine Ölpumpe
45 angeordnet. Eine Pumpenantriebswelle 46 ist mit einem
Laufrad 13a des Drehmomentwandlers 13 verbunden und betriebs
mäßig mit einem Rotor der Ölpumpe 45 gekoppelt.
In der Ölwanne 5 ist ein Steuerventilgehäuse 47 zur hydrau
lischen Betätigung entsprechender Kupplungen und einer Bremse
des Getriebes 30 angeordnet.
Nach den Fig. 2a und 2b, die das zentrale Ausgleichgetriebe
50 und die Steuereinrichtung 60 zeigen, ist eine erste Zwi
schenwelle 23 in der Abtriebswelle 15 an einem Vorderab
schnitt derselben über Buchsen 28 und eine Schubaufnahme
scheibe 25 drehbar gelagert. Ein hinterer Abschnitt der Zwi
schenwelle 23 ist über Buchsen 28a auf der Hinterradantriebs
welle 20 drehbar gelagert. Das Untersetzungsgetriebe 17 ist
auf der Abtriebswelle 15 über eine Buchse 28b und ein Axial
drucklager 25a drehbar angeordnet. Das Untersetzungsgetriebe
17 und die Abtriebswelle 15 sind in dem Getriebegehäuse 3
über ein Kugellager 26 gelagert. Das zentrale Ausgleichge
triebe 50 ist zwischen der Abtriebswelle 15, dem Unterset
zungsgetriebe 17 und der Zwischenwelle 23 angeordnet.
Das zentrale Ausgleichgetriebe 50 ist ein komplexes Planeten
radgetriebe und umfaßt ein erstes Zentralrad 51 auf der Ab
triebswelle 15, ein erstes Planetenritzel 52, das mit dem
ersten Zentralrad 51 kämmt, ein auf der Zwischenwelle 23
angeordnetes zweites Zentralrad 53, ein mit dem zweiten
Zentralrad 53 kämmendes zweites Planetenritzel 54 und einen
Planetenträger 55. Der Planetenträger 55 hat einen ersten
Träger 55a und einen zweiten Träger 55b, die durch ein Ver
bindungsteil 55c miteinander verbunden sind. Der erste Träger
55a ist auf der Abtriebswelle 15 angeordnet und an dem Unter
setzungsgetriebe 17 befestigt. Das erste und das zweite Pla
netenritzel 52 und 54 sind miteinander integral unter Bildung
eines Ritzelelements 58. Das Ritzelelement 58 ist auf einer
Welle 56 über Nadellager 27 drehbar gelagert. Die Welle 56
ist am ersten Träger 55a und am zweiten Träger 55b befestigt.
Eine Nabe 55e des Trägers 55b, die an seinem Hinterende ge
bildet ist, ist über ein Kugellager 26c drehbar auf der Zwi
schenwelle 23 gelagert.
Somit wird das Ausgangsdrehmoment der Abtriebswelle 15 des
Getriebes 30 auf den Planetenträger 55 und das zweite Zen
tralrad 53 über das erste Zentralrad 51 und die Planetenrit
zel 52, 54 mit vorbestimmten entsprechenden Drehmomentauftei
lungsverhältnissen übertragen. Die Differenz zwischen den Ro
tationsgeschwindigkeiten des Planetenträgers 55 und des zwei
ten Zentralrads 53 wird durch die Rotation des ersten und des
zweiten Planetenritzels 52 und 54 absorbiert.
Das zentrale Ausgleichgetriebe 50 hat ferner ein Tellerrad
57, das mit dem ersten Planetenritzel 52 (oder dem zweiten
Planetenritzel 54) kämmt, um das größte Übersetzungsverhält
nis zur Verfügung zu stellen.
Der Betrieb des zentralen Ausgleichgetriebes 50 zur Vertei
lung des Drehmoments auf die Vorder- und Hinterräder wird
nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben.
Das Eingangsdrehmoment Ti des ersten Zentralrads 51 bzw. die
Beziehung zwischen den Zentralrädern und Planetenritzeln wird
wie folgt geschrieben:
Ti=TF+TR (1)
rs1+rp1=rs2+rp2 (2)
wobei TF das vom Planetenträger 55 auf die Vorderradantriebs
welle 16 übertragene vordere Drehmoment, TR das vom zweiten
Zentralrad 53 auf die Hinterradantriebswelle 20 übertragene
hintere Drehmoment, rs1 der Teilkreisradius des ersten Zen
tralrads 51, rp1 und rp2 die Teilkreisradien des ersten und
des zweiten Planetenritzels 52 bzw. 54 und rs2 der Teilkreis
radius des zweiten Zentralrads 53 ist.
Eine auf den Eingriffspunkt des ersten Zentralrads 51 und des
ersten Planetenritzels 52 wirkende Tangentialkraft P ist
gleich der Summe einer auf den Planetenträger 55 wirkenden
Tangentialkraft P1 und einer auf den Eingriffspunkt des
zweiten Zentralrads 53 und des zweiten Planetenritzels 54
wirkenden Tangentialkraft P2, so daß:
P = Ti/rs₁
P₁ = TF/(rs₁ + rp₁)
P₂ = TR/rs₂
Ti/rs₁ = {(TF/(rs₁ + rp₁)} + TR/rs₂ (3)
P₁ = TF/(rs₁ + rp₁)
P₂ = TR/rs₂
Ti/rs₁ = {(TF/(rs₁ + rp₁)} + TR/rs₂ (3)
Wenn man anstelle der Gleichung (3) die Gleichungen (1) und
(2) setzt, erhält man:
TF = (1 - rp₁ . rs₂/rs₁ . rp₂) × Ti
TR = (rp₁ . rs₂/rs₁ . rp₂) × Ti
TR = (rp₁ . rs₂/rs₁ . rp₂) × Ti
Es ist daher ersichtlich, daß die Standard-Drehmomentvertei
lung für das vordere Drehmoment TF und das hintere Drehmoment
TR auf verschiedene Werte eingestellt werden kann, indem man
die Teilkreisradien der Zentralräder 51 und 53 und der Plane
tenritzel 52 und 54 ändert.
Dabei können die Radien rs1, rp1, rp2 und rs2 des ersten
Zentralrads 51, des ersten und zweiten Planetenritzels 52, 54
und des zweiten Zentralrads 53 durch die jeweilige Zähnezahl
Zs1, Zp1, Zp2 und Zs2 ersetzt werden. Bei Zp1=Zp2=18, Zs1=27
und Zs2=18 ist das Drehmomentverteilungsverhältnis der Vor
der- und der Hinterräder
TF : TR=40 : 60.
Auf die Hinterräder kann ein großes Drehmoment verteilt
werden.
Die Steuereinrichtung 60 im Erweiterungsgehäuse 6 umfaßt eine
erste und eine zweite flüssigkeitsbetätigte Mehrscheiben-
Rutschkupplung 61 und 62 zum Andern der Standard-Drehmoment
aufteilungsverhältnisse zu den Vorder- und den Hinterrädern,
und eine Niedrigstgangbremse 63 als Bremse zum Sperren des
Betriebs des zentralen Ausgleichgetriebes 50. Die erste
Rutschkupplung 61 ist zwischen der Zwischenwelle 23 und der
Hinterradantriebswelle 20 angeordnet und hat eine auf der
Zwischenwelle 23 befestigte treibende Trommel 61a und eine
auf der Nabe 20a der Hinterradantriebswelle 20 befestigte
angetriebene Trommel 61b. Eine Vielzahl von Antriebsscheiben
61f ist mit der treibenden Trommel 61a verkeilt, und eine
Vielzahl von angetriebenen Scheiben 61e ist mit der angetrie
benen Trommel 61b verkeilt und alternierend mit den Scheiben
61f angeordnet. Ein Ringkolben 61d ist an der Innenwand der
treibenden Trommel 61a verschiebbar angeordnet. Eine Ölkammer
61c ist zwischen dem Ringkolben 61d und der treibenden Trom
mel 61a definiert.
Wenn der Ölkammer 61c Öl zugeführt wird, gelangen die Schei
ben 61e und 61f in Anlage, so daß die Rutschkupplung 61
einrückt.
Die zweite Rutschkupplung 62 umfaßt eine treibende Trommel
62a, die auf einer Nabe 6a des Erweiterungsgehäuses 6, die an
deren Innenteil geformt ist, drehbar gelagert ist. Das innere
Ende der Trommel 62a ist mit einem Verbindungselement 64 an
einem Endabschnitt desselben verkeilt. Der andere Endab
schnitt des Verbindungselements 64 ist an der Nabe 55e des
zweiten Trägers 55b des Planetenträgers 55 befestigt. Eine
angetriebene Trommel 62b ist auf einer Nabe 20a der Hinter
radantriebswelle 20 befestigt. Eine Vielzahl von treibenden
Scheiben 62f ist mit der treibenden Trommel 62a verkeilt, und
eine Vielzahl von angetriebenen Scheiben 62e ist mit der an
getriebenen Trommel 62b verkeilt und alternierend mit den
Scheiben 62f angeordnet. Ein Ringkolben 62d ist an der Innen
wand der treibenden Trommel 62a verschiebbar angeordnet. Der
Kolben 62d liegt an den Endscheiben 62f an. Eine Ölkammer 62c
ist zwischen dem Kolben 62d und der treibenden Trommel 62a
definiert. Wenn der Ölkammer 62c Öl zugeführt wird, wird der
Kolben 62d mit dem Öldruck beaufschlagt und verschoben. Da
durch gelangen die Scheiben 62f und 62e mit den jeweils be
nachbarten Scheiben in Anlage und rücken die Kupplung 62 ein,
so daß ein Kupplungsdrehmoment erzeugt wird.
Die Niedrigstgangbremse 63 hat eine Bremstrommel 63b, die auf
der Nabe 55e des zweiten Trägers 55b drehbar angeordnet und
mit dem Tellerrad 57 verbunden ist. Eine Vielzahl von Schei
ben 63e, die auf die Bremstrommel 63b aufgekeilt sind, sind
alternierend mit einer Vielzahl von Scheiben 63f angeordnet,
die auf den Innenumfang des Verteilergehäuses 4 gekeilt sind.
Ein Kolben 63d ist an der Innenwand des Erweiterungsgehäuses
6 verschiebbar angeordnet. Zwischen dem Kolben 63d und dem
Erweiterungsgehäuse 6 ist eine Ölkammer 63c gebildet. Ein an
dem Kolben 63d befestigtes Druckelement 63g liegt an der End
scheibe 63f an.
Wenn der Kammer 63c Öl zugeführt wird, wird der Kolben 63d
durch den Öldruck verschoben. Der Kolben 63d verschiebt die
Scheiben 63f und 63e über das Druckelement 63g und aktiviert
dadurch die Bremse 63, so daß das Tellerrad 57 durch die
Bremstrommel 63b gesperrt wird.
Die Rutschkupplungen 61 und 62 sowie die Bremse 63 sind durch
den Betrieb des Systems im Steuerventilgehäuse 47 hydraulisch
gesteuert.
Der Betrieb des automatischen Getriebes 30 für die vier Vor
wärtsgänge und einen Rückwärtsgang wird nachstehend beschrie
ben.
Im ersten Gang eines Fahrbereichs oder dem ersten Gang eines
Bereichs "2" oder "3" ist die Vorwärtskupplung 35 eingerückt.
Wenn das Fahrzeug beschleunigt wird, wird das Tellerrad 32b
zusammen mit dem Verbindungselement 33 durch Einrücken der
Freilaufkupplungen 34 und 36 festgelegt. Daher wird die Aus
gangsleistung der Antriebswelle 14 auf die Abtriebswelle 15
durch das Zentralrad 32a und den Planetenträger 32c über
tragen. Beim Fahren des Fahrzeugs im Leerlauf sind die Frei
laufkupplungen 34 und 36 ausgerückt. Infolgedessen wird un
geachtet des Einrückzustands der Freilaufkupplung 38 die Ro
tation der Abtriebswelle 14 nicht auf die Maschine über
tragen, so daß keine Motorbremsung stattfindet.
Im ersten Gang eines Bereichs "1" sind die Langsamfahrt- und
Rückwärtsbremse 37 und die Freilaufkupplung 38 eingerückt, so
daß das Tellerrad 32 ständig festgelegt und die Motorbremse
wirksam ist.
Im zweiten Gang oder einem Fahrbereich "2" oder "3" des zwei
ten Gangs sind die Vorwärtskupplung 35 und das Bremsband 40
eingerückt und legen das Zentralrad 31a fest. Die Rotation
des Planetenträgers 31c wird auf das Tellerrad 32b durch das
Verbindungselement 33, die Vorwärtskupplung 35 und die Frei
laufkupplung 34 bei erhöhter Geschwindigkeit übertragen. Wenn
das Fahrzeug abgebremst wird, rückt die Freilaufkupplung 38
ein und hält den Eingriff zwischen dem Verbindungselement 33
und dem Tellerrad 32b. Damit wird die Rotation der Abtriebs
welle 15 auf die Maschine übertragen, so daß die Motorbremse
wirksam wird.
Im dritten Gang oder einem Fahrbereich "3" des dritten Gangs
sind die Vorwärtskupplung 35 und die Hochgeschwindigkeits
kupplung 43 eingerückt, so daß die Antriebswelle 14 mit dem
Tellerrad 32b durch die Hochgeschwindigkeitskupplung 43 über
die Verbindungselemente 41, 42, den Planetenträger 31c, das
Verbindungselement 33, die Vorwärtskupplung 35 und die Frei
laufkupplung 34 gekoppelt ist. Infolgedessen ist das hintere
Planetengetriebe 32 zu einer Einheit integriert und verbindet
die Antriebswelle 14 direkt mit der Abtriebswelle 15. Beim
Abbremsen wird die Freilaufkupplung 38 eingerückt und hemmt
die Freilaufkupplung 34, so daß die Motorbremse wirksam wird.
Im vierten Gang, der zusätzlich zum Fahrbereich "3" im drit
ten Gang vorgesehen ist, fixiert das Bremsband 40 das Zen
tralrad 31a. Das Tellerrad 31b wird mit höherer Geschwindig
keit gedreht, und die Rotation wird auf die Abtriebswelle 15
übertragen. Da die Rotation ohne Freilaufkupplungen 34, 36
übertragen wird, ist in diesem Bereich die Motorbremse stän
dig wirksam.
Im Rückwärtsgang (R) ist die Rückwärtskupplung 44 eingerückt.
Die Antriebswelle 14 treibt das Zentralrad 31a an. Der Plane
tenträger 31c ist mit dem Verbindungselement 33 durch das
Einrücken der Langsamfahrt- und Rückwärtsbremse 37 festge
legt. Das Tellerrad 31b im vorderen Plantengetriebe 31 dreht
in Rückwärtsrichtung und treibt die Abtriebswelle 15 mit gro
ßem Übersetzungsverhältnis an, so daß der Rückwärtsgang wirk
sam ist.
Während dieser Vorgänge ist die Bremse 63 für den Niedrigst
gang gelöst. Die Kupplung 61 ist eingerückt, so daß das Vier
radantriebssystem erhalten wird. Die Kupplung 62 ist einge
rückt zur Erzeugung eines Kupplungsdrehmoments, wodurch der
Ausgleichbetrieb entsprechend dem Schlupf der Vorder- und
Hinterräder begrenzt wird.
Im Niedrigstgang des Fahrbereichs ist die Bremse 63 einge
rückt und fixiert das Tellerrad 57, so daß das komplexe Pla
netengetriebe ein einfaches Planetengetriebe mit dem Zentral
rad 51, dem Planetenritzel 52 und dem Tellerrad 57 wird, wo
durch der Niedrigstgang erhalten wird. Wenn in diesem Zustand
das durch das zentrale Ausgleichgetriebe 50 erhaltene Über
setzungsverhältnis ungenügend ist, wird das Getriebe 30 in
den zweiten Gang geschaltet.
Wenn das Übersetzungsverhältnis des zweiten Gangs i2 und ein
vom zentralen Ausgleichsgtetriebe 50 geliefertes Überset
zungsverhältnis ip ist, ist ein Übersetzungsverhältnis des
fünften Gangs iEL gegeben als
iEL=i2×iP
Gemäß den vorgenannten Bedingungen für die Zahnräder und
Ritzel des zentralen Ausgleichgetriebes 50 ist bei ZL=63 das
Übersetzungsverhältnis ip=1+(63/27)=3,333. Bei i2=1,545 wird
iEL=5,149. Somit wird ein Übersetzungsverhältnis, das größer
als dasjenige des ersten Gangs ist, mit einem richtigen Über
setzungsverhältnisintervall erhalten. Der hydraulische Druck
der Kupplung 62 wird entsprechend den Fahrbedingungen der
Maschine und dem Zustand der Fahrbahn gesteuert, so daß ein
erforderliches Antriebsdrehmoment erzeugt wird. Daher erhält
man das Vierradantriebssystem mit einem Drehmomentvertei
lungs-Steuersystem.
Der Betrieb der Kupplungen und Bremsen des Getriebes 30 und
der Steuereinrichtung 60 relativ zu den Schaltbereichen ist
in der Tabelle I dargestellt.
In der Tabelle I zeigen die Markierungen ○ Einrückzustände
der Kupplungen und der Bremse, die Markierungen zeigen das
in der Kupplung 62 erzeugte Kupplungsdrehmoment zur Begren
zung des Betriebs des Ausgleichgetriebes, und eine Markierung
zeigt das Übertragungsdrehmoment zur Steuerung der Drehmo
mentaufteilung zu den Vorder- und Hinterrädern.
Die Tabelle II zeigt Übersetzungsverhältnisse, Beispiele von
Übersetzungsverhältnis-Verteilungsverhältnissen bezogen auf
die Schaltbereiche.
In der Tabelle I ist α1 ein Übersetzungsverhältnis der Zähne
zahl Zfs1 des Zentralrads 31a zu der Zähnezahl ZR1 des Tel
lerrads 31b des vorderen Planetengetriebes 31, und zwar er
halten durch α1=Zfs1/ZR1, und α2 ist ein Übersetzungsver
hältnis der Zähnezahl Zrs2 des Zentralrads 32a zur Zähnezahl
ZR2 des Tellerrads 32b des hinteren Planetengetriebes 32, und
zwar erhalten durch α2=Zrs2/ZR2.
Wenn die Drehzahlen des Tellerrads 31b, des Zentralrads 31a
bzw. des Planetenträgers 31c des vorderen Planetengetriebes
31 NR1, Ns1 bzw. Nc1 sind, ist die Beziehung zwischen den
Drehzahlen jedes Elements des vorderen Planetengetriebes 31
durch die folgende Gleichung gegeben:
NR1+α1×Ns1=(1+α1)×Nc1
wobei α1=Zfs1/ZR1. Wenn die Drehzahlen des Tellerrads 32b,
des Zentralrads 32a und des Planetenträgers 32c des hinteren
Planetengetriebes 32 NR2, Ns2 bzw. Nc2 sind, ist die Bezie
hung zwischen den Drehzahlen jedes Elements des hinteren
Planetengetriebes 32 durch die folgende Gleichung gegeben:
NR2+α2×Ns2=(1+α2)×Nc2
wobei α2=Zrs2/ZR2.
Im Betrieb des Systems wird die Leistung der Maschine 10
durch den Drehmomentwandler 13 und die Antriebswelle 14 auf
das Getriebe 30 übertragen. Somit werden das vordere und das
hintere Planetengetriebe 31 und 32 betrieben, und die Kupp
lungen 44, 43, 35, 38, 36, 34 und die Bremsen 40, 37 werden
selektiv betätigt, so daß die vier Vorwärtsgänge und der eine
Rückwärtsgang wie vorher beschrieben erhalten werden. Die
Ausgangsleistung des Getriebes 30 wird zum ersten Zentralrad
51 des zentralen Ausgleichgetriebes 50 übertragen.
Um das Fahrzeug allgemein auf Straßen stabil zu fahren, wird
die zweite Kupplung 61 eingerückt, so daß das zweite Zen
tralrad 53 des zentralen Ausgleichgetriebes 50 mit der Hin
terradantriebswelle 20 durch die Zwischenwelle 23 und die
Kupplung 61 verbunden wird. Somit wird die erste Betriebsart
gewählt, in der das Drehmoment entsprechend dem ersten Stan
dard-Drehmomentaufteilungsverhältnis verteilt wird. Dabei ist
das Standard-Drehmomentaufteilungsverhältnis bestimmt mit
TF : TR = 40 : 60 in Abhängigkeit von der Zähnezahl des ersten
und des zweiten Zentralrads 51, 53 und der Planetenritzel 52,
54. Daher werden 40% des Ausgangsdrehmoments des Getriebes
über den Planetenträger 55, die Untersetzungsgetriebe 17, 18,
die erste Antriebswelle 16 und das vordere Ausgleichgetriebe
19 auf die Vorderräder übertragen, während 60% des Drehmo
ments durch das zweite Zentralrad 53, die Zwischenwelle 23,
die zweite Kupplung 61, die Hinterradantriebswelle 20, die
Kardanwelle 21 und das hintere Ausgleichgetriebe 22 auf die
Hinterräder übertragen werden. Somit erhält man den Vierrad
antrieb. Das Fahrzeug befindet sich in einem Ubersteuerungs
zustand, so daß sich gutes Kurvenfahren, gutes Fahr- und
Lenkverhalten einstellen.
Wenn das Fahrzeug durch eine Kurve fährt, wird die Rota
tionsdifferenz der Geschwindigkeiten der Vorder- und Hinter
räder von dem ersten und dem zweiten Planetenritzel 52, 54
des zentralen Ausgleichgetriebes 50 hinreichend absorbiert,
so daß Bremsen in engen Kurven vermieden und eine gute Manö
vrierbarkeit gewährleistet werden.
Wenn das Fahrzeug auf einer rutschigen Straße fährt, rutschen
die Hinterräder zuerst, weil der größere Betrag des Drehmo
ments auf die Hinterräder übertragen wird. Daher wird die
erste Kupplung 62 durch den Kupplungsdruck eingerückt. Infol
gedessen wird in der Kupplung 62 das Kupplungsdrehmoment Tc
erzeugt. Die Kupplung 62 ist parallel mit dem Planetenträger
55 und dem zweiten Zentralrad 53 des zentralen Ausgleichge
triebes 50 über das Verbindungselement 64 vorgesehen. Daher
wird das dem Schlupfverhältnis entsprechende Kupplungsdreh
moment Tc vom zweiten Zentralrad 53 zum Planetenträger 55
übertragen, um das Drehmoment zu den Vorderrädern zu erhöhen.
Dagegen wird das Drehmoment zu den Hinterrädern verringert,
um Rutschen zu verringern, wodurch das Fahrverhalten ver
bessert und gute Manövrierbarkeit und sicheres Fahren er
möglicht werden.
Wenn das den Betrieb des Ausgleichgetriebes begrenzende Dreh
moment maximal wird, gelangt der Planetenträger 55 in direk
ten Eingriff mit dem zweiten Zentralrad 53 und sperrt das
zentrale Ausgleichgetriebe 50. Somit wird der Vierradantrieb
nach Maßgabe der Drehmomentverteilung entsprechend den Achs
lasten der Vorder- und Hinterräder erhalten. Die Drehmoment
verteilung wird somit ständig nach Maßgabe des Rutschzustands
gesteuert, um ein Rutschen der vier Räder zu vermeiden.
Wenn das Fahrzeug auf einer stark ansteigenden oder einer
sehr schlechten Straße fährt, stellt der Fahrer den Schalt
hebel in den niedrigsten Geschwindigkeitsbereich, oder der
maximale Drehmomentbereich wird entsprechend dem Sensorsignal
automatisch gewählt. Daher wird das Getriebe in den zweiten
Gang geschaltet, und die Bremse 63 wird eingerückt, so daß
das Tellerrad 57 des zentralen Ausgleichgetriebes 50 festge
legt ist. Daher wird das einfache Planetengetriebe für den
Niedrigstgang gebildet. Infolgedessen ist der zweite Gang des
Getriebes entsprechend dem zentralen Ausgleichgetriebe 50
erheblich reduziert. Die Leistung wird auf die Vorderräder
über den Planetenträger 55 übertragen. Somit kann das Fahr
zeug im Niedrigstgang gefahren werden, der ein größeres Über
setzungsverhältnis als der erste Gang hat.
Andererseits wird das Übertragungsdrehmoment TD in der Kupp
lung 62 entsprechend den Fahrbedingungen und einem Rutschen
der Vorderräder veränderlich gesteuert. Das Drehmoment wird
auf die Hinterräder über den Planetenträger 55, die erste
Zwischenwelle 23 und die Kupplung 62 übertragen, so daß der
Vierradantrieb hergestellt ist.
Das Fahrzeug wird in einem Untersteuerungszustand gefahren,
so daß seine Stabilität beim Schnellfahren verbessert wird.
Das Drehmoment wird auf die Hinterräder entsprechend dem
Übertragungsdrehmoment TD übertragen. Dadurch wird ein Rut
schen der Räder verhindert.
Fig. 4 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel des Kraftüber
tragungssystems, wobei die Maschine 10 seitlich am Fahrzeug
an einem Vorderteil desselben angeordnet ist. Der Drehmoment
wandler 13, der mit der Maschine 10 durch die Kurbelwelle 11
verbunden ist, und das automatische Getriebe 30 sind seitlich
am Fahrzeug angeordnet. Das Vorderrad-Ausgleichgetriebe 19
ist im Getriebegehäuse 3 angeordnet, und eine Verteilerein
richtung 65, das zentrale Ausgleichgetriebe 50 und die
Steuereinrichtung 60 für das zentrale Ausgleichgetriebe sind
im Verteilergehäuse 4 angeordnet. Die Abtriebswelle 15 des
Getriebes 30 ist mit einer mit ihr parallelen Zwischenwelle
73 über ein Paar von Zahnrädern 72a und 72b verbunden.
Ein auf der Zwischenwelle 73 fest angeordnetes Antriebsrad
74a kämmt mit einem Endantriebsrad 74b, das auf entgegen
gesetzten Nabenteilen 19a festgelegt ist. Das Vorderrad-Aus
gleichgetriebe 19 mit einem Kegelrad hat ein Ausgleichgehäuse
19b, das mit einer ersten rohrförmigen Abtriebswelle 76 des
zentralen Ausgleichgetrieebes 50 verbunden ist. Im Ausgleich
gehäuse 19b sind vorgesehen eine Ritzelwelle 19c, die am Aus
gleichgehäuse 19b befestigt ist, zwei drehbar auf der Ritzel
welle 19c angeordnete Ausgleichritzel 19d und zwei Kegelräder
19L, 19R für den Radantrieb, die mit Ritzeln 19d kämmen. Die
Kegelräder 19L und 19R sind mit der linken und rechten Vor
derachse 70L und 70R verbunden und übertragen die Ausgangs
leistung des Getriebes zum linken bzw. rechten Vorderrad 71L
und 71R.
Im Verteilergehäuse 4 sind das zentrale Ausgleichgetriebe 50
und die Steuereinrichtung 60 koaxial mit dem Vorderrad-Aus
gleichgetriebe 19 und der Achse 70R angeordnet, und die Ver
teilereinrichtung 65 ist hinter dem zentralen Ausgleichge
triebe 50 angeordnet.
Das zentrale Ausgleichgetriebe 50 hat eine mit dem Nabenteil
19a verbundene rohrförmige Antriebswelle 75 und die mit dem
Verbindungselement 55c des Planetenträgers 55 verbundene Ab
triebswelle 76. Die erste Abtriebswelle 76, die Zwischenwelle
23 und eine zweite rohrförmige Abtriebswelle 86 sind drehbar
auf der rechten Vorderradachse 70R angeordnet. Die Trommeln
61b und 62b der Kupplungen 61 und 62 der Steuereinrichtung 60
sind auf der Welle 86 fest angeordnet.
Das zentrale Ausgleichgetriebe 50 hat ein erstes Zentralrad
51, das integral auf der Antriebswelle 75 geformt ist, ein
erstes Planetenritzel 52, das mit dem ersten Zentralrad 51
kämmt, ein zweites Zentralrad 53, das integral auf der Zwi
schenwelle 23 geformt ist, ein zweites Planetenritzel 54, das
mit dem zweiten Zentralrad 53 kämmt, und einen Planetenträger
55. Der erste und der zweite Träger 55a und 55b sind auf der
Antriebswelle 75 bzw. der Zwischenwelle 23 drehbar ange
ordnet.
Somit wird das Ausgangsdrehmoment von der Abtriebswelle 15
des Getriebes 30 zum ersten Zentralrad 51 durch das Antriebs
rad 74a, das Endantriebsrad 74b, den Nabenteil 19a und die
Antriebswelle 75 und weiter zum Planetenträger 55 und zum
zweiten Zentralrad 53 über die Planetenritzel 52, 54 mit
vorbestimmten jeweiligen Drehmomentverteilungsverhältnissen
übertragen. Das Ausgangsdrehmoment vom Planetenträger 55 wird
auf das Vorderrad-Ausgleichgetriebe 19 über die erste Ab
triebswelle 76 und das Ausgleichgehäuse 19b übertragen. Der
Planetenträger 55 ist ferner mit der Kupplung 62 über den
zweiten Träger 55b und das Verbindungselement 64 verbunden.
Aufbau und Betrieb der Steuereinrichtung 60 sind gleich wie
beim ersten Ausführungsbeispiel.
Ein Verteilerantriebsrad 77a der Verteilereinrichtung 65 ist
auf der zweiten Abtriebswelle 86 fest angeordnet. Das Vertei
lerantriebsrad 77a kämmt mit einem angetriebenen Zahnrad 77b,
das auf einer Verteilerwelle 78 der Verteilereinrichtung 65,
die hinter dem zentralen Ausgleichgetriebe 50 angeordnet ist,
befestigt ist. Die Verteilerwelle 78 ist mit der Hinterrad
antriebswelle 20 senkrecht zur Verteilerwelle 78 über ein
Paar von Kegelrädern 79a, 79b verbunden, so daß die Antriebs
kraft auf Hinterradachsen 80L und 80R, die mit dem linken und
rechten Hinterrad 81L und 81R über die Hinterradantriebswelle
20, die Kardanwelle 21 und das Hinterrad-Ausgleichgetriebe 22
verbunden sind, übertragen wird.
Im Betrieb des Systems wird die Ausgangsleistung der Maschine
10 durch den Drehmomentwandler 13 zum automatischen Getriebe
30 übertragen, in dem das Übersetzungsverhältnis geregelt
wird. Die Abtriebsleistung des Getriebes wird auf das erste
Zentralrad 51 des zentralen Ausgleichgetriebes 50 durch die
Abtriebswelle 15, die Zahnräder 72a, 72b, die Zwischenwelle
73, das Antriebsrad 74a, das Endantriebsrad 74b, die Naben
teile 19a und die Antriebswelle 75 übertragen. Das Drehmoment
des Planetenträgers 55 wird auf die Vorderräder 71L, 71R über
die erste Abtriebswelle 76, das Vorderrad-Ausgleichgetriebe
19 und die Achsen 70L und 70R übertragen. Das Drehmoment wird
zu den Hinterrädern 81L, 81R durch das zweite Zentralrad 53,
die Zwischenwelle 23, die Kupplung 61, die zweite Abtriebs
welle 86, den Verteilerantrieb und die angetriebenen Räder
77a und 77b, die Verteilerwelle 78, die Kegelräder 79a und
79b, die Hinterradantriebswelle 20, die Kardanwelle 21, das
Hinterrad-Ausgleichgetriebe 22 und die Hinterradachsen 80L
und 80R übertragen. Somit wird ein ständiger Vierradantrieb
erhalten.
In der gleichen Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel
wird daher der Betrieb des Ausgleichgetriebes durch die Mehr
scheiben-Rutschkupplung 62 begrenzt, und der Betriebsbereich
des Getriebes wird durch Einrücken der Kupplung 62 und der
Bremse 63 in den Niedrigstgang geschaltet.
Fig. 5 zeigt eine Modifikation des zweiten Ausführungsbei
spiels. Dabei ist das Vorderrad-Ausgleichgetriebe 19 nahe der
Steuereinrichtung 60 auf der gleichen Seite wie die Maschine
10 angeordnet. Das zentrale Ausgleichgetriebe 50 ist koaxial
mit dem Vorderrad-Ausgleichgetriebe 19 an der rechten Achse
70R hinter der Maschine 10 angeordnet. Das Endantriebsrad 74b
ist auf der Antriebswelle 75, die auf der rechten Achse 70R
drehbar gelagert ist, befestigt. Die den Planetenträger 55
tragende erste Abtriebswelle 76 ist mit dem Ausgleichgehäuse
19b des Vorderrad-Ausgleichgetriebes 19 verbunden. Das Ver
teilerantriebsrad 77a ist auf dem Nabenteil 19a befestigt. Im
übrigen sind Konstruktion und Betrieb dieser Modifikation
gleich wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Fig. 6 zeigt eine weitere Modifikation des zweiten Ausfüh
rungsbeispiels. Dabei sind das zentrale Ausgleichgetriebe 50
und die Steuereinrichtung 60 im Getriebegehäuse 3 direkt hin
ter dem automatischen Getriebe 30 angeordnet. Die rohrförmige
Abtriebswelle 76 ist koaxial mit einer rohrförmigen Zwischen
welle 73a angeordnet. Das Zahnrad 72b, das mit dem Zahnrad
72a kämmt, ist integral auf der rohrförmigen Zwischenwelle
73a angeordnet. Das erste Zentralrad 51 des zentralen Aus
gleichgetriebes 50 ist auf der rohrförmigen Zwischenwelle 73a
integral geformt. Das auf der Zwischenwelle 73a angeordnete
Antriebsrad 74a ist integral an dem ersten Träger 55a des
Planetenträgers 55 geformt. Das mit dem Antriebsrad 74a
kämmende Endantriebsrad 74b ist über eine Nabe 74c auf der
rohrförmigen Antriebswelle 75 angeordnet. Die rohrförmige
Antriebswelle 75 ist an dem Ausgleichgehäuse 19b des Vorder
rad-Ausgleichgetriebes 19 befestigt.
Die flüssigkeitsbetätigte Kupplung 62, die auf der Abtriebs
welle 76 angeordnet ist, ist über einen Flansch der Kupplung
61 mit einer Abtriebswelle 76a verbunden. Das Verteileran
triebsrad 77a der Verteilereinrichtung 65a ist auf der Welle
76a befestigt. Das angetriebene Verteilerrad 77b, das mit dem
Antriebsrad 77a kämmt, ist an dem Nabenteil 19b befestigt.
Eine rohrförmige Welle 82 ist auf dem Nabenteil 19a befestigt
und auf der rechten Achse 70R drehbar gelagert. Ein Zahnrad
83a ist auf der rohrförmigen Welle 82 befestigt. Ein auf der
Verteilerwelle 78 befestigtes Zahnrad 83b kämmt mit dem Zahn
rad 83a.
Bei dieser Modifikation ist der im Verteilergehäuse angeord
nete Getriebezug vereinfacht.
Gemäß der Erfindung wird das zentrale Ausgleichgetriebe zur
Drehmomentverteilung zu den Vorder- und Hinterrädern effektiv
für einen Niedrigstgang eingesetzt, so daß das Getriebe fünf
Vorwärtsgänge hat. Da die Anzahl der Betriebsbereiche des
Getriebes erhöht wird, werden die Ausgangsleistung und der
Kraftstoffverbrauch der Maschine erhöht.
Der Niedrigstgangbereich wird erhalten, ohne daß der Getrie
bezug wie etwa das automatische Getriebe, das zentrale Aus
gleichgetriebe und die Steuereinrichtung geändert werden.
Somit ist das System kompakt gebaut und konstruktionsmäßig
vereinfacht.
Im Betrieb des gewählten Getriebebereichs wird die Drehmo
mentverteilung durch das zentrale Ausgleichgetriebe, das das
Ausgleichbetrieb-Begrenzungssystem aufweist, bestimmt. Beim
Betrieb im Niedrigstgangbereich wird die Drehmomentverteilung
durch das Ausgleichbetrieb-Begrenzungssystem bestimmt.
Da das zentrale Ausgleichgetriebe ein komplexes Planeten
getriebe aufweist, können die Drehmomentverteilung und das
Übersetzungsverhältnis im Niedrigstgang auf verschiedene
Werte eingestellt werden.
Das zentrale Ausgleichgetriebe und die Steuereinrichtung sind
hinter dem Getriebe koaxial angeordnet und haben geringe
Größe. Die Montage des Systems wird dadurch vereinfacht, und
Teile des zentralen Ausgleichgetriebes und der Mehrscheiben-
Kupplungen können für verschiedene Arten von Getriebezügen
eingesetzt werden.
Claims (6)
1. System zur Kraftübertragung von einer Brennkraftmaschine
auf die Vorder- und Hinterräder eines Kraftfahrzeugs mit
automatischem Getriebe (30) und einem komplexen zentralen
Ausgleichgetriebe (50) zur Verteilung der Antriebskraft auf
die Vorder- und Hinterräder,
dadurch gekennzeichnet,
daß das automatische Getriebe (30) einen ersten Geschwin digkeitsbereich hat;
daß das komplexe zentrale Ausgleichgetriebe (50) aufweist:
ein Planetengetriebe mit einem ersten Zentralrad (51), das mit einer Abtriebswelle (15) des Getriebes funktionsmäßig gekoppelt ist, mit einem Planetenträger (55), mit einem ersten und einem zweiten Planetenritzel (52, 54), die mit einander integral und auf dem Planetenträger (55) drehbar gelagert sind, mit einem zweiten Zentralrad (53) und mit einem Tellerrad (57) ;
daß das erste Planetenritzel (52) mit dem ersten Zentral rad (51), das zweite Planetenritzel (54) mit dem zweiten Zen tralrad (53) und das Tellerrad (57) entweder mit dem ersten oder dem zweiten Planetenritzel (52, 54) kämmt;
daß der Planetenträger (55) mit den Vorder- oder den Hinterrädern und das zweite Zentralrad (53) mit den jeweils anderen Rädern funktionsmäßig gekoppelt ist;
daß eine Wandlereinrichtung (63) das komplexe zentrale Ausgleichgetriebe in ein einfaches zentrales Ausgleich getriebe umwandelt;
daß eine Steuereinrichtung (60) die Wandlereinrichtung (63) aktiviert, wenn die Abtriebsgeschwindigkeit des Ge triebes eine vorbestimmte Geschwindigkeit in dem ersten Geschwindigkeitsbereich übersteigt; und
daß das komplexe zentrale Ausgleichgetriebe (50) so aus gelegt ist, daß es nach Umwandlung in das einfache zentrale Ausgleichgetriebe die Antriebsgeschwindigkeit vom Getriebe verringert und dadurch die Niedrigstgeschwindigkeit zur Ver fügung stellt.
daß das automatische Getriebe (30) einen ersten Geschwin digkeitsbereich hat;
daß das komplexe zentrale Ausgleichgetriebe (50) aufweist:
ein Planetengetriebe mit einem ersten Zentralrad (51), das mit einer Abtriebswelle (15) des Getriebes funktionsmäßig gekoppelt ist, mit einem Planetenträger (55), mit einem ersten und einem zweiten Planetenritzel (52, 54), die mit einander integral und auf dem Planetenträger (55) drehbar gelagert sind, mit einem zweiten Zentralrad (53) und mit einem Tellerrad (57) ;
daß das erste Planetenritzel (52) mit dem ersten Zentral rad (51), das zweite Planetenritzel (54) mit dem zweiten Zen tralrad (53) und das Tellerrad (57) entweder mit dem ersten oder dem zweiten Planetenritzel (52, 54) kämmt;
daß der Planetenträger (55) mit den Vorder- oder den Hinterrädern und das zweite Zentralrad (53) mit den jeweils anderen Rädern funktionsmäßig gekoppelt ist;
daß eine Wandlereinrichtung (63) das komplexe zentrale Ausgleichgetriebe in ein einfaches zentrales Ausgleich getriebe umwandelt;
daß eine Steuereinrichtung (60) die Wandlereinrichtung (63) aktiviert, wenn die Abtriebsgeschwindigkeit des Ge triebes eine vorbestimmte Geschwindigkeit in dem ersten Geschwindigkeitsbereich übersteigt; und
daß das komplexe zentrale Ausgleichgetriebe (50) so aus gelegt ist, daß es nach Umwandlung in das einfache zentrale Ausgleichgetriebe die Antriebsgeschwindigkeit vom Getriebe verringert und dadurch die Niedrigstgeschwindigkeit zur Ver fügung stellt.
2. System nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandlereinrichtung (63) die Rotation des Tellerrads
(57) blockiert.
3. System nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandlereinrichtung eine flüssigkeitsbetätigte Bremse
(63) zum Bremsen des Tellerrads (57) ist.
4. System nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (60) einen Hydraulikkreis zur
Druckölzufuhr zu der flüssigkeitsbetätigten Bremse (63)
aufweist.
5. Automatisches Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit Vier
radantrieb, umfassend eine am Fahrzeug angeordnete Brenn
kraftmaschine (10), einen mit der Maschine direkt verbundenen
Drehmomentwandler (13), der in einem Getriebegehäuse (3) an
geordnet ist und ein Drehmoment der Maschine auf eine vordere
und eine hintere Antriebswelle überträgt, ein auf einer Ab
triebswelle koaxial angeordnetes zentrales Ausgleichgetriebe
(50) zum Geschwindigkeitsausgleich zwischen den Vorder- und
Hinterrädern, wobei das zentrale Ausgleichgetriebe ein kom
plexes Planetengetriebe und eine erste Rutschkupplung (61)
hat, die zwischen einer mit einem Planetenträger (55) des
Planetengetriebes und der Radachse verbundenen ersten Zwi
schenwelle (23) angeordnet ist, wobei ein festgelegter Teil
an dem zentralen Ausgleichgetriebe vorgesehen ist, und wobei
das komplexe Planetengetriebe ein erstes Planetenritzel (52)
und ein zweites Planetenritzel (54), die integral an dem
Planetenträger (55) angeordnet sind, aufweist und eine zweite
Zwischenwelle (73) mit dem Planetengetriebe verbunden ist,
gekennzeichnet durch
eine an dem festgelegten Teil angeordnete zweite Rutsch kupplung (62), die eine Ausgleichfunktion des zentralen Ausgleichgetriebes (50) begrenzt; und
eine auf der Radachse angeordnete dritte Rutschkupplung zur Antriebskraftübertragung zum Rad, so daß das Drehmoment auf die Vorder- und Hinterräder unter Steuerung des Aus gleichgetriebes in Abhängigkeit von der Ausgleichfunktion verteilt wird.
eine an dem festgelegten Teil angeordnete zweite Rutsch kupplung (62), die eine Ausgleichfunktion des zentralen Ausgleichgetriebes (50) begrenzt; und
eine auf der Radachse angeordnete dritte Rutschkupplung zur Antriebskraftübertragung zum Rad, so daß das Drehmoment auf die Vorder- und Hinterräder unter Steuerung des Aus gleichgetriebes in Abhängigkeit von der Ausgleichfunktion verteilt wird.
6. Automatisches Getriebe nach Anspruch 5,
gekennzeichnet durch
ein mit der Abtriebswelle des zentralen Ausgleichgetriebes (50) funktionsmäßig verbundenes und mit dem ersten Planeten ritzel (52) kämmendes erstes Zentralrad (51);
ein hinter dem ersten Zentralrad (51) koaxial angeordnetes zweites Zentralrad (53), das mit einer der Antriebswellen über die dritte Rutschkupplung drehbar verbunden ist; und
ein mit einem der Planetenritzel (52, 54) kämmendes und mit der zweiten Rutschkupplung (62) verbundenes Tellerrad (57);
wobei das zentrale Ausgleichgetriebe (50) durch Sperren der zweiten Rutschkupplung (62) ein einfaches Planeten getriebe bildet zur Erzielung eines kleineren Übersetzungs verhältnisses als das eines ersten Bereichs des automatischen Getriebes, um dadurch das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs mit Vierradantrieb zu verbessern.
ein mit der Abtriebswelle des zentralen Ausgleichgetriebes (50) funktionsmäßig verbundenes und mit dem ersten Planeten ritzel (52) kämmendes erstes Zentralrad (51);
ein hinter dem ersten Zentralrad (51) koaxial angeordnetes zweites Zentralrad (53), das mit einer der Antriebswellen über die dritte Rutschkupplung drehbar verbunden ist; und
ein mit einem der Planetenritzel (52, 54) kämmendes und mit der zweiten Rutschkupplung (62) verbundenes Tellerrad (57);
wobei das zentrale Ausgleichgetriebe (50) durch Sperren der zweiten Rutschkupplung (62) ein einfaches Planeten getriebe bildet zur Erzielung eines kleineren Übersetzungs verhältnisses als das eines ersten Bereichs des automatischen Getriebes, um dadurch das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs mit Vierradantrieb zu verbessern.
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