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DE102017208666A1 - Powertrain for a four-wheel drive vehicle and motor vehicle with such a drive train - Google Patents

Powertrain for a four-wheel drive vehicle and motor vehicle with such a drive train Download PDF

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DE102017208666A1
DE102017208666A1 DE102017208666.1A DE102017208666A DE102017208666A1 DE 102017208666 A1 DE102017208666 A1 DE 102017208666A1 DE 102017208666 A DE102017208666 A DE 102017208666A DE 102017208666 A1 DE102017208666 A1 DE 102017208666A1
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Georg Kötzinger
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Bayerische Motoren Werke AG
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Abstract

Antriebsstrang für ein Allradfahrzeug mit einer Antriebsmaschine (1) zum Bereitstellen von Antriebsleistung für den Antrieb des Allradfahrzeugs, einer ersten und einer zweiten antreibbaren Fahrzeugachse (16, 6), wobei diese antreibbaren Fahrzeugachsen (6, 16) zum Übertragen der Antriebsleistung auf eine Fahrbahnoberfläche eingerichtet sind und wobei jede dieser Fahrzeugachsen (6, 16) ein Differentialgetriebe (7, 10) zum Ausgleichen von Differenzdrehzahlen zwischen Antriebsrädern (8) aufweist, wobei an jeder der Fahrzeugachsen (6, 16) zwei dieser Antriebsräder (8) angeordnet sind und mit einem Geschwindigkeitswechselgetriebe (2), zum Übertragen der Antriebsleistung von der Antriebsmaschine (1) zu den Antriebsrädern (8) und mit einer Schaltwelle (3), welche zum Übertragen der Antriebsleistung von dem Geschwindigkeitswechselgetriebe (2) zu der zweiten Fahrzeugachse (6) eingerichtet ist und mit einer Zuschaltkupplung (4), welche in Drehmomentübertragungsrichtung zwischen dem Geschwindigkeitswechselgetriebe (2) und der zweiten Fahrzeugachse (6) angeordnet ist und mit welcher die Drehmomentübertragung von dem Geschwindigkeitswechselgetriebe (2) auf die zweite Fahrzeugachse (6) unterbrechbar ist, wobei der Antriebsstrang einen als Allradfreilauf (5) ausgebildeten Freilauf aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Allradfreilauf (5) in Drehmomentübertragungsrichtung vom Geschwindigkeitswechselgetriebe (2) zur zweiten Fahrzeugachse (6) vor dem Differentialgetriebe (7) dieser Fahrzeugachse (6) angeordnet ist, so dass die Schaltwelle (3), bezogen auf die Drehmomentübertragung zwischen der Zuschaltkupplung (4) und dem Allradfreilauf (5) angeordnet ist.

Figure DE102017208666A1_0000
A powertrain for an all-wheel drive vehicle having an engine (1) for providing propulsion power for propulsion of the four-wheel drive vehicle, first and second drivable vehicle axles (16, 6), said drivable vehicle axles (6, 16) adapted to transfer propulsion power to a road surface and wherein each of these vehicle axles (6, 16) has a differential gear (7, 10) for compensating differential speeds between drive wheels (8), wherein on each of the vehicle axles (6, 16) two of these drive wheels (8) are arranged and with a Speed change gear (2) for transmitting the drive power from the prime mover (1) to the drive wheels (8) and with a shift shaft (3) arranged to transfer the drive power from the speed change gear (2) to the second vehicle axle (6) and with a connection coupling (4), which in the torque transmission direction between the Gesc speed change gearbox (2) and the second vehicle axle (6) is arranged and with which the torque transmission from the speed change gearbox (2) to the second vehicle axle (6) is interruptible, wherein the drive train as an all-wheel freewheel (5) formed freewheel, characterized in that this four-wheel freewheel (5) is arranged in the torque transmission direction from the speed change gearbox (2) to the second vehicle axle (6) in front of the differential gear (7) of this vehicle axle (6), so that the selector shaft (3), based on the torque transmission between the connecting clutch (4 ) and the four-wheel freewheel (5) is arranged.
Figure DE102017208666A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Allradfahrzeug. Ein Antriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs ist aus der DE 10 2014 208 604 A1 bekannt.The invention relates to a drive train for a four-wheel drive vehicle. A drive train according to the preamble of the first claim is known from DE 10 2014 208 604 A1 known.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Personenkraftwagens beschrieben, dies ist nicht als eine Beschränkung der Erfindung ausschließlich auf diese Anwendung zu verstehen. Ein allgemeines Ziel bei der Entwicklung von Kraftfahrzeugen ist es, eine hohe Effizienz beim Antrieb zu erreichen, d.h. Verluste zu verringern. Weiter steigt die zur Verfügung stehende Antriebsleistung, so dass für den Antrieb von solchen Fahrzeugen häufig ein sogenannter Allradantrieb, bei welchem dauerhaft (permanent) oder wenigstens zeitweise (zuschaltbar) alle Räder angetrieben werden, Verwendung findet. Bei einem Allradantrieb wird durch dafür benötigte Getriebe und Antriebswellen, gegenüber einem Standard- oder Frontantrieb, die Effizienz verschlechtert.The invention will be described below with reference to a passenger car, which is not to be understood as a limitation of the invention exclusively to this application. A general objective in the development of motor vehicles is to achieve high efficiency in the drive, i. To reduce losses. Next increases the available drive power, so that for the drive of such vehicles often called a four-wheel drive in which permanently (permanently) or at least temporarily (switchable) all wheels are driven, is used. In an all-wheel drive, the gearbox and drive shafts required for this, compared with a standard or front-wheel drive, the efficiency deteriorates.

Aus dem Stand der Technik, insbesondere aus der DE 10 2014 208 604 A1 , ist ein Allradantrieb bekannt, bei welchem eine der antreibbaren Achsen mittels einer Kupplung und/oder mittels wenigstens eines Freilaufs bedarfsgerecht an- bzw. abkoppelbar ist.From the prior art, in particular from the DE 10 2014 208 604 A1 , An all-wheel drive is known in which one of the drivable axles by means of a clutch and / or by means of at least one freewheel on demand or can be coupled off.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es vor diesem Hintergrund, einen Allradantrieb mit verbesserter Effizienz zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird durch einen Antriebsstrang gemäß dem ersten Patentanspruch bzw. durch ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Antriebsstrang gemäß Patentanspruch 6, gelöst.The object of the present invention is to provide an all-wheel drive with improved efficiency against this background. This object is achieved by a drive train according to the first claim or by a motor vehicle with such a drive train according to claim 6.

Im Sinne der Erfindung ist unter einem Antriebsstrang für ein Allradfahrzeug eine Antriebseinrichtung zu verstehen, welche zum Übertragen von Antriebsleistung von einer Antriebsmaschine auf eine Vielzahl von antreibbaren Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs, vorzugsweise wenigstens zeitweise oder bevorzugt dauerhaft auf sämtliche Räder, eingerichtet ist. Vorzugsweise ist ein solcher Antriebsstrang zum wenigstens zweitweisen Antreiben von vier Antriebsrädern an zwei antreibbaren Fahrzeugachsen eingerichtet.For the purposes of the invention, a drive train for an all-wheel drive vehicle is to be understood as a drive device which is set up to transfer drive power from a drive machine to a plurality of drivable drive wheels of the motor vehicle, preferably at least temporarily or preferably permanently to all wheels. Such a drive train is preferably set up for driving at least two drive wheels on two drivable vehicle axles.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer antreibbaren Fahrzeugachse eine Achse des Allradfahrzeugs zu verstehen, welche zum Übertragen von Antriebsleistung der Antriebsmaschine oder der Antriebsmaschinen, auf wenigstens 2 dieser Antriebsräder sowie zum Führen dieser Antriebsräder eingerichtet ist. Vorzugsweise weist eine antreibbare Fahrzeugachse ein sogenanntes Achsgetriebe, vorzugsweise mit oder bevorzugt bestehend aus einem sogenannten Differential, und Achswellen auf. Die Achswellen sind insbesondere zum Übertragen von Antriebsleistung von diesem Achsgetriebe zu den antreibbaren Antriebsrädern dieser Fahrzeugachse eingerichtet. Vorzugsweise ist das Achsgetriebe als Kegelrad- oder bevorzugt als Stirnrad-Differential ausgebildet, beziehungsweise weist ein solches Differential auf.For the purposes of the invention, a drivable vehicle axle is to be understood as an axle of the four-wheel vehicle which is set up to transmit drive power of the drive machine or the drive machines to at least two of these drive wheels and to guide these drive wheels. Preferably, a drivable vehicle axle has a so-called axle drive, preferably with or preferably consisting of a so-called differential, and axle shafts. The axle shafts are especially adapted for transmitting drive power from this axle drive to the drivable drive wheels of this vehicle axle. Preferably, the axle drive is designed as a bevel gear or preferably as a spur gear differential, or has such a differential.

Im Sinne der Erfindung ist unter einem dieser Antriebsräder eine Felge mit einem Reifen zu verstehen, wobei dieses Antriebsrad zum Übertragen von Antriebsleistung auf die Fahrbahnoberfläche eingerichtet ist.For the purposes of the invention, one of these drive wheels is to be understood as meaning a rim with a tire, this drive wheel being set up to transmit drive power to the road surface.

Im Sinne der Erfindung ist unter einem Geschwindigkeitswechselgetriebe eine Getriebeeinrichtung zu verstehen, mit welcher unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse für die Übertragung der Antriebsleistung der Antriebsmaschine auf die Antriebsräder ermöglicht ist. Ein Geschwindigkeitswechselgetriebe kann als manuell schaltbare oder automatisch schaltende Getriebeeinrichtung ausgebildet sein. Geschwindigkeitswechselgetriebe sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Bauformen bekannt.For the purposes of the invention, a speed change gear means a gear device with which different gear ratios for the transmission of the drive power of the drive machine to the drive wheels is made possible. A speed change gear can be designed as a manually switchable or automatically switching transmission device. Speed change gears are known from the prior art in different designs.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer ersten Fahrzeugachse eine vorzugsweise dauerhaft antreibbare Achse des Kraftfahrzeugs zu verstehen, in welchem dieser Antriebsstrang aufgenommen ist.For the purposes of the invention, a first vehicle axle is to be understood as meaning a preferably permanently drivable axle of the motor vehicle in which this drive train is received.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer zweiten Fahrzeugachse eine selektiv antreibbare Achse des Kraftfahrzeugs zu verstehen, in welchem dieser Antriebsstrang aufgenommen ist. Vorzugsweise sind die Begriffe „erste“, „zweite“ Fahrzeugachse unabhängig von der Anordnung der Fahrzeugachse (Vorderachse, Hinterachse) und bezeichnen insbesondere nur, ob die Fahrzeugachse permanent (erste Fahrzeugachse) oder selektiv (zweite Fahrzeugachse) antreibbar ist.For the purposes of the invention, a second vehicle axle is to be understood as meaning a selectively drivable axle of the motor vehicle in which this drive train is received. The terms "first", "second" vehicle axle are preferably independent of the arrangement of the vehicle axle (front axle, rear axle) and in particular only designate whether the vehicle axle is permanently drivable (first vehicle axle) or selectively (second vehicle axle).

Im Sinn der Erfindung ist unter einer Schaltwelle eine Welle zu verstehen, welche bezogen auf die Drehmomentübertragung von dem Geschwindigkeitswechselgetriebe auf wenigstens eines der Antriebsräder, bzw. auf die zweite Fahrzeugachse, nach dem Geschwindigkeitswechselgetriebe angeordnet ist und zur wenigstens zweitweisen Drehmomentübertragung von diesem Geschwindigkeitswechselgetriebe auf die zweite Fahrzeugachse eingerichtet ist. Insbesondere ist unter einer solchen Schaltwelle eine sogenannte Gelenk- oder Kardanwelle zu verstehen.In the sense of the invention, a shaft is to be understood as meaning a shaft which is arranged relative to the torque transmission from the speed change gearbox to at least one of the drive wheels, or to the second vehicle axle, to the speed change gearbox and to the at least second transmission of torque from this speed change gearbox to the second Vehicle axle is set up. In particular, such a switching shaft is to be understood as a so-called articulated or cardan shaft.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Zuschaltkupplung eine selektiv schaltbare Kupplung zu verstehen, welche einen ersten Betriebszustand aufweist, in welchen mit der Zuschaltkupplung ein Drehmoment übertragbar ist (Zuschaltkupplung geschlossen), und einen zweiten Betriebszustand, in welchen mit der Zuschaltkupplung kein Drehmoment übertragbar ist (Zuschaltkupplung geöffnet). Weiter vorzugsweise ist die Zuschaltkupplung dazu eingerichtet die Drehmomentübertragung zur zweiten Fahrzeugachse selektiv zu unterbrechen (Abschalten der Allradfunktion) beziehungsweise herzustellen (Zuschalten der Allradfunktion). Vorzugsweise ist die Zuschaltkupplung als eine reibschlüssige, bevorzugt eine formschlüssige und besonders bevorzugt als eine reibformschlüssige Kupplung ausgebildet.For the purposes of the invention, a connection clutch is to be understood as meaning a selectively shiftable clutch which has a first operating state in which a torque can be transmitted with the connection clutch (engagement clutch closed), and a second operating state in which no torque can be transmitted with the connection clutch (connection clutch open). Further preferably, the Zuschaltkupplung is adapted to selectively interrupt the torque transmission to the second vehicle axle (switching off the four-wheel function) or produce (switching the four-wheel function). Preferably, the Zuschaltkupplung is designed as a frictionally engaged, preferably a form-fitting and particularly preferably as a reibformschlüssige coupling.

Weiter vorzugsweise ist die Zuschaltkupplung als eine sogenannte „normaly open“ Kupplung ausgebildet, welche mit einer Schaltkraft beaufschlagt wird, um diese aus dem geöffneten in den geschlossenen Zustand zu überführen und in diesem zu halten. Mit einer „normaly open“ Kupplung ist die Effizienz verbesserbar, da nur in ausgewählten Betriebszuständen der Allradantrieb durch Betätigen der Zuschaltkupplung zugeschaltet wird. Weiter vorzugsweise ist die Zuschaltkupplung als eine sogenannte „normaly closed“ Kupplung ausgebildet, welche mit einer Schaltkraft beaufschlagt wird, um diese aus dem geschlossenen in den geöffneten Zustand zu überführen und in diesem zu halten. Insbesondere mittels einer „normaly closed“ Kupplung ist eine hohe Betriebssicherheit erreichbar, da der Allradantrieb dauerhaft zur Verfügung steht.Further preferably, the Zuschaltkupplung is designed as a so-called "normal open" clutch, which is acted upon by a switching force to transfer them from the open to the closed state and to hold in this. With a "normaly open" clutch, the efficiency can be improved, since only in selected operating states the four-wheel drive is activated by pressing the connection clutch. Further preferably, the Zuschaltkupplung is designed as a so-called "normaly closed" coupling, which is acted upon by a switching force to convert them from the closed to the open state and to hold in this. In particular, by means of a "normaly closed" clutch high operational reliability can be achieved because the all-wheel drive is permanently available.

Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl unterschiedlicher Bauarten derartige Kupplungen bekannt. Die Zuschaltkupplung ist also insbesondere dazu eingerichtet, die Drehmomentübertragung von dem Geschwindigkeitswechselgetriebe auf die Schaltwelle selektiv zu unterbrechen bzw. herzustellen. Befindet sich insbesondere die Zuschaltkupplung in ihrem zweiten Betriebszustand (geöffnet), ist keine Drehmomentübertragung von dem Geschwindigkeitswechselgetriebe auf die zweite Fahrzeugachse ermöglicht und damit ist der Allradantrieb abgeschaltet.From the prior art a variety of different types of such couplings is known. The Zuschaltkupplung is thus particularly adapted to selectively interrupt the torque transmission from the speed change gear to the shift shaft or produce. If, in particular, the connection clutch is in its second operating state (opened), no torque transmission from the speed change gearbox to the second vehicle axle is made possible and thus the four-wheel drive is switched off.

Im Sinne der Erfindung ist unter einem Allradfreilauf eine Freilaufeinrichtung zu verstehen. Ein Freilauf beziehungsweise eine Freilaufeinrichtung als solche ist aus dem Stand der Technik bekannt, diese wird auch häufig als Überhohlkupplung bezeichnet. Insbesondere ist der Allradfreilauf, bezogen auf die Drehmomentübertragung von dem Geschwindigkeitswechselgetriebe auf die zweite Fahrzeugachse, zwischen dem Geschwindigkeitswechselgetriebe und dieser Fahrzeugachse angeordnet. Insbesondere ist der Allradfreilauf damit vor dem Achsgetriebe, bzw. vor dem Differenzialgetriebe, dieser Fahrzeugachse angeordnet. Weiter vorzugsweise ist mit dem Allradfreilauf die Drehmomentübertragung von der Schaltwelle auf die zweite Fahrzeugachse unterbrechbar. Vorzugsweise sind die Zuschaltkupplung und der Allradfreilauf, bezogen auf die Drehmomentübertragung vom Geschwindigkeitswechselgetriebe auf die zweite Fahrzeugachse in Reihe beziehungsweise hintereinander geschaltet, so dass kein Drehmoment auf die zweite Fahrzeugachse übertragbar ist, sobald entweder die Zuschaltkupplung oder der Allradfreilauf oder beide geöffnet sind.For the purposes of the invention is to be understood by a four-wheel freewheel freewheel device. A freewheel or a freewheel device as such is known from the prior art, this is also often referred to as a super-hollow coupling. In particular, the four-wheel freewheel, based on the torque transmission from the speed change gearbox to the second vehicle axle, is arranged between the speed change gearbox and this vehicle axle. In particular, the four-wheel freewheel is thus arranged in front of the axle drive, or in front of the differential gear, this vehicle axle. Further preferably, the torque transmission from the shift shaft to the second vehicle axle can be interrupted with the four-wheel freewheel. Preferably, the Zuschaltkupplung and the four-wheel freewheel, based on the torque transmission from the speed change gear to the second vehicle axle connected in series or in series, so that no torque to the second vehicle axle is transferable, as soon as either the connection clutch or the four-wheel freewheel or both are open.

Weiter vorzugsweise ist der Allradfreilauf derart angeordnet, dass die Schaltwelle, bezogen auf die Drehmomentübertragung, zwischen dem Allradfreilauf und der Zuschaltkupplung angeordnet ist. Insbesondere durch eine solche Anordnung ist es ermöglicht, dass die Schaltwelle, während des Antriebs des Fahrzeugs ausschließlich über die erste Fahrzeugachse, vollständig stilllegbar ist. Insbesondere durch diesen Aufbau verringern sich die mit dem Antriebsstrang verursachten Verluste und die Effizienz des Antriebsstrangs ist somit verbesserbar.Further preferably, the four-wheel freewheel is arranged such that the shift shaft, based on the torque transmission, is disposed between the four-wheel freewheel and the connection clutch. In particular, by such an arrangement, it is possible that the switching shaft, during the drive of the vehicle exclusively on the first vehicle axle, is completely silent. In particular, this structure reduces the losses caused by the drive train and the efficiency of the drive train is thus improved.

In einer bevorzugt Ausführungsform der Erfindung ist die Zuschaltkupplung, bezogen auf die Drehmomentübertragung vom Geschwindigkeitswechselgetriebe zur zweiten Fahrzeugachse, vor dem Allradfreilauf angeordnet. Vorzugsweise ist der Allradfreilauf damit fahrzeugachsennah (bezogen auf die zweite Fahrzeugachse) und die Zuschaltkupplung ist geschwindigkeitswechselgetriebenah angeordnet. Insbesondere mit einer solchen Ausführung der Erfindung ergibt sich eine besonders gute Steuerbarkeit des Antriebsstrangs. In einem Betriebsmodus mit besonders hoher Effizienz und in einer Fahrsituation, in welcher kein Allradantrieb notwendig ist, ist die Zuschaltkupplung geöffnet, damit ist kein Drehmoment von der Antriebsmaschine auf die Schaltwelle übertragbar und insbesondere steht die Schaltwelle still, da auch der Allradfreilauf geöffnet ist.In a preferred embodiment of the invention, the Zuschaltkupplung, based on the torque transmission from the speed change gearbox to the second vehicle axle, arranged in front of the four-wheel freewheel. Preferably, the four-wheel freewheel thus fahrzeugachsennah (based on the second vehicle axle) and the Zuschaltkupplung is arranged speed change gearbox. In particular, with such an embodiment of the invention results in a particularly good controllability of the drive train. In an operating mode with particularly high efficiency and in a driving situation in which no four-wheel drive is necessary, the Zuschaltkupplung is open so that no torque from the engine to the shift shaft is transferable and in particular, the shift shaft is stationary, since the four-wheel freewheel is open.

Vorzugsweise ist der Allradfreilauf derart angeordnet, dass über den geöffneten Allradfreilauf keine Drehzahl oder Drehmoment von der zweiten Fahrzeugachse auf die Schaltwelle übertragbar. Der Allradfreilauf ist also vorzugsweise so zwischen der Schaltwelle und der zweiten Fahrzeugachse angeordnet, dass für den Fall eines Schubbetriebs, insbesondere also wenn sich das Allradfahrzeug bewegt, ohne von der oder von den Antriebsmaschinen angetrieben zu werden, der Allradfreilauf geöffnet ist. Weiter vorzugsweise ist der Allradfreilauf derart zwischen der Schaltwelle und der zweiten Fahrzeugachse angeordnet, dass für den Fall eines motorischen Antriebs der zweiten Fahrzeugachse, insbesondere also wenn das Allradfahrzeug unter Bereitstellung von Antriebsleistung aus dem Geschwindigkeitswechselgetriebe auch über die zweite Fahrzeugachse von der Antriebsmaschine angetrieben wird, der Allradfreilauf geschlossen ist.Preferably, the four-wheel freewheel is arranged such that on the open all-wheel freewheel no speed or torque from the second vehicle axle to the shift shaft transferable. The four-wheel freewheel is thus preferably arranged between the shift shaft and the second vehicle axle, that in the case of a push operation, in particular so when the four-wheel drive vehicle without being driven by or from the drive machines, the four-wheel freewheel is open. Further preferably, the four-wheel freewheel is arranged between the shift shaft and the second vehicle axle, that in the case of a motor drive of the second vehicle axle, in particular when the four-wheel vehicle is driven by providing drive power from the speed change gear on the second vehicle axle of the drive machine, the Four-wheel freewheel is closed.

In einer bevorzugt Ausführungsform ist die erste Fahrzeugachse über ein erstes Achsgetriebe antreibbar, vorzugsweise permanent antreibbar. Unter „permanent“ ist in diesem Sinn insbesondere zu verstehen, dass eine dauerhafte Verbindung zwischen dem Geschwindigkeitswechselgetriebe und der ersten Fahrzeugachse besteht, über welche ein Drehmoment übertragbar ist. Insbesondere ein solcher Antriebsstrang ist besonders effizient, da ein permanenter Antrieb über die erste Fahrzeugachse erfolgt, die zweite Fahrzeugachse bedarfsgerecht hinzusteuerbar ist und im Fall, dass keine Bedarf zum Antreiben der zweiten Fahrzeugachse besteht, ein großer Teil des Antriebsstrangs, insbesondere die Schaltwelle mittels der Zuschaltkupplung und des Allradfreilaufs, stillgesetzt ist.In a preferred embodiment, the first vehicle axle is drivable via a first axle drive, preferably permanently driven. By "permanent" is to be understood in this sense in particular, that a permanent connection between the speed change gear and the first vehicle axle, via which a torque is transferable. In particular, such a drive train is particularly efficient since a permanent drive over the first vehicle axle, the second vehicle axle is hinzusteuerbar as needed and in the case that there is no need to drive the second vehicle axle, a large part of the drive train, in particular the shift shaft by means of the Zuschaltkupplung and the four-wheel freewheel, is shut down.

In einer bevorzugt Ausführungsform der Erfindung ist die erste Fahrzeugachse als Vorderachse eines Allradfahrzeugs ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist die zweite Fahrzeugachse als Hinterachse dieses Allradfahrzeugs ausgebildet. Vorzugsweise weist der Antriebsstrang ein vorderes Winkelgetriebe auf und weiter vorzugsweise ist über dieses Winkelgetriebe der Schaltwelle Antriebsleistung von der Antriebsmaschine zuführbar. Weiter vorzugsweise ist die Zuschaltkupplung, bezogen auf die Drehmomentübertragung von der Antriebsmaschine auf die zweite Fahrzeugachse hinter dem vorderen Winkelgetriebe angeordnet und bevorzugt ist die Zuschaltkupplung vor dem vorderen Winkelgetriebe angeordnet. Insbesondere durch die Anordnung der Zuschaltkupplung vor dem vorderen Winkelgetriebe ist es ermöglicht, auch dieses Getriebe bei abgeschalteter zweiter Fahrzeugachse stillzusetzten und so ist die Effizienz des Antriebsstrangs verbesserbar. Für den Fall, dass die Zuschaltkupplung hinter dem vorderen Winkelgetriebe angeordnet ist, ist ein besonders einfacher Aufbau des Antriebsstrangs ermöglicht.In a preferred embodiment of the invention, the first vehicle axle is designed as the front axle of a four-wheel drive vehicle. Further preferably, the second vehicle axle is designed as a rear axle of this four-wheel drive vehicle. Preferably, the drive train has a front angular gear and more preferably, drive power can be supplied from the drive machine via this angular gear of the switching shaft. Further preferably, the Zuschaltkupplung, based on the torque transmission from the drive machine to the second vehicle axle disposed behind the front angle gear and preferably the Zuschaltkupplung is arranged in front of the front angle gear. In particular, by the arrangement of the connection clutch in front of the front angle gearbox, it is possible to stop this gear when the second vehicle axle is switched off and so the efficiency of the drive train can be improved. In the event that the Zuschaltkupplung is located behind the front angle gear, a particularly simple construction of the drive train is possible.

Weiter vorzugsweise weist das vordere Winkelgetriebe eine Hohlwelle auf, vorzugsweise ist diese zum Zuführen von Antriebsleistung vom Geschwindigkeitswechselgetriebe eingerichtet. Vorzugsweise verläuft die erste Fahrzeugachse wenigstens abschnittsweise in dieser Hohlwelle. Insbesondere durch einen Antriebsstrang mit einer solchen Hohlwelle ist ein besonders kompakter Aufbau ermöglicht.Further preferably, the front angular gear on a hollow shaft, preferably this is adapted to supply drive power from the speed change gear. Preferably, the first vehicle axis extends at least partially in this hollow shaft. In particular, by a drive train with such a hollow shaft a particularly compact design is possible.

In einer bevorzugt Ausführungsform der Erfindung ist der Allradfreilauf als ein schaltbarer oder sperrbarer Freilauf ausgebildet. Vorzugsweise ist ein solcher Freilauf durch einen externen Steuerbefehl oder bedingt durch seine Bauart sperr- und vorzugsweise entsperrbar. Insbesondere wenn ein Fahrzeug mit einem Antriebsstrang der beschriebenen Art ausgerüstet ist und wenn bei der Rückwärtsfahrt mit diesem Fahrzeug der Bedarf eines Allradantriebs besteht, kann ein solcher schaltbarer oder sperrbarer Freilauf in dieser Rückwärtsfahrtrichtung gesperrt werden, beziehungsweise sperrt sich dieser selbsttätig, und ein Antrieb der zweiten Fahrzeugachse ist somit auch in Rückwärtsfahrrichtung ermöglicht. Weiter vorzugsweise kann der Allradantrieb, also der Antrieb der zweiten Fahrzeugachse, durch einen schaltbaren Freilauf selektiv aufgehoben werden.In a preferred embodiment of the invention, the four-wheel freewheel is designed as a switchable or lockable freewheel. Preferably, such a freewheel is by an external control command or due to its design blocking and preferably unlocked. In particular, when a vehicle is equipped with a drive train of the type described and when driving backwards with this vehicle, the need for a four-wheel drive, such a switchable or lockable freewheel can be locked in this reverse direction, or locks this automatically, and a drive of the second Vehicle axle is thus also possible in the reverse direction. Further preferably, the four-wheel drive, so the drive of the second vehicle axle, be selectively canceled by a switchable freewheel.

Weiter ist ein Kraftfahrzeug vorgesehen, insbesondere ein Personenkraftwagen, welcher einen Antriebsstrang der zuvor beschriebenen Bauart aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Antriebsmaschine als eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung ausgebildet und vorzugsweise ist die Brennkraftmaschine in Hubkolbenbauweise ausgebildet, welche vorzugsweise nach dem Diesel- oder bevorzugt dem Ottoprinzip betreibbar ist. Weiter vorzugsweise ist die Antriebmaschine in Frontquer-Einbau in diesem Kraftfahrzeug aufgenommen. Weiter vorzugsweise weist das Kraftfahrzeug wenigstens eine weitere Antriebsmaschine auf und ist insbesondere als Hybridfahrzeug ausgebildet, vorzugsweise mit der Brennkraftmaschine als erster Antriebsmaschine und einem Elektromotor/Generator als weiterer Antriebsmaschine.Further, a motor vehicle is provided, in particular a passenger car, which has a drive train of the type described above. In a preferred embodiment of the invention, the prime mover is designed as an internal combustion engine with internal combustion and preferably the internal combustion engine is designed in reciprocating design, which is preferably operable according to the diesel or preferably the Otto principle. Further preferably, the drive machine is incorporated in front transverse installation in this motor vehicle. Further preferably, the motor vehicle has at least one further drive machine and is designed in particular as a hybrid vehicle, preferably with the internal combustion engine as the first drive machine and an electric motor / generator as another drive machine.

Nachfolgend sind bevorzugte Ausführungsformen sowie einzelne Merkmale der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert, dabei zeigen:

  • 1: eine schematisierte Darstellung eines aus dem Stand der Technik bekannten Allradantriebsstrangs,
  • 2: eine schematisierte Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
  • 3: eine schematisierte Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
  • 4: eine schematisierte Darstellung einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
Hereinafter, preferred embodiments and individual features of the invention are explained in more detail with reference to the figures, in which:
  • 1 FIG. 2: a schematized representation of a four-wheel drive train known from the prior art, FIG.
  • 2 FIG. 2 is a schematic representation of a first embodiment of the invention, FIG.
  • 3 FIG. 2: a schematic representation of a second embodiment of the invention, FIG.
  • 4 : a schematic representation of a third embodiment of the invention.

In 1 ist eine schematisierte Darstellung eines aus dem Stand der Technik bekannten Allradsystems dargestellt. Dieses Antriebssystem weist eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Geschwindigkeitswechselgetriebe 2 auf. Über das Verteilergetriebe 11 kann mittels der vorderen Gelenkwelle 15 und der hinteren Gelenkwelle 14 Antriebsleistung zur antreibbaren Hinterachse 22 bzw. zur antreibbaren Vorderachse 21 übertragen werden. Die Hauptfahrtrichtung 20 des Allradfahrzeugs zeigt der Richtungspfeil für sämtliche Figuren (1 bis 4). Weiter ist es allen dargestellten Antriebssystemen (1 bis 4) gemein, dass die Brennkraftmaschine 1 als Frontmotor ausgebildet ist, das erfindungsgemäß Antriebssystem ist aber nicht auf eine solche Antriebskonfiguration beschränkt, es kann ebenso auf Heckmotor- oder Mittelmotor-Antriebssysteme angewendet werden.In 1 is a schematic representation of a known from the prior art four-wheel system shown. This drive system has an internal combustion engine 1 with a speed change gearbox 2 on. About the transfer case 11 can by means of the front propeller shaft 15 and the rear propeller shaft 14 Drive power to the drivable rear axle 22 or to the drivable front axle 21 be transmitted. The main driving direction 20 of the four-wheel drive vehicle shows the directional arrow for all figures ( 1 to 4 ). Further, it is all illustrated drive systems ( 1 to 4 ) in common that the internal combustion engine 1 is designed as a front engine, the drive system according to the invention but is not limited to such a drive configuration, it can also be applied to rear-engine or mid-engine drive systems.

Die antreibbare Hinterachse 22 weist ein Achsgetriebe 7a auf. An dem Achsgetriebe 7a ist ein Aktuator 12 vorgesehen, über welchen die Drehmomentübertragung von der hinteren Gelenkwelle 14 auf die antreibbare Hinterachse 6 selektiv unterbrechbar ist. Das Verteilergetriebe 11 kann einen Aktuator 13 aufweise, über welchen die Drehmomentübertragung auf die antreibbare Vorderachse 16 selektiv unterbrechbar. Aus dem Stand der Technik bekannte Allradsystem weisen entweder den Aktuator 12 oder 13 oder keinen Aktuator auf.The drivable rear axle 22 has an axle drive 7a on. At the axle drive 7a is an actuator 12 provided, via which the torque transmission from the rear propeller shaft 14 on the drivable rear axle 6 is selectively interruptible. The transfer case 11 can be an actuator 13 over which the torque transmission to the drivable front axle 16 selectively interruptible. Four-wheel system known from the prior art either has the actuator 12 or 13 or no actuator on.

Weiter weist das Antriebssystem 4 antreibbare Räder 8 auf. Die antreibbare Hinterachse 22 weist neben dem Achsgetriebe 7a auch Achswellen 17 auf, mit welchen Antriebsleistung vom Achsgetriebe 7a auf die antreibbaren Räder 8 übertragbar ist. Die antreibbare Vorderachse 21 weist neben dem vorderen Achsgetriebe 10 ebenso Achswellen 17 auf, mit diesen ist Antriebsleistung vom vorderen Achsgetriebe 10 auf die antreibbaren Räder 8 dieser Achse übertragbar.Next points the drive system 4 drivable wheels 8th on. The drivable rear axle 22 points next to the axle drive 7a also axle shafts 17 on, with which drive power from the axle drive 7a on the drivable wheels 8th is transferable. The drivable front axle 21 points next to the front axle drive 10 also axle shafts 17 on, with these is drive power from the front axle drive 10 on the drivable wheels 8th transferable to this axis.

Wird bei einem derartigen Allradantriebssystem eine der antreibbaren Achsen 21, 22 abgeschaltet, d.h. die Drehmomentübertragung vom Geschwindigkeitswechselgetriebe 2 zu einer dieser Achsen 21, 22 wird unterbrochen, so rotiert während der Fahrt des Fahrzeugs dennoch der gesamte Antriebsstrang unverändert weiter und verursacht wenigstens Leerlaufverluste.Is in such a four-wheel drive system one of the drivable axles 21 . 22 switched off, ie the torque transmission from the speed change gearbox 2 to one of these axes 21 . 22 is interrupted, then rotates while driving the vehicle nevertheless the entire drive train unchanged and causes at least no-load losses.

In 2 ist eine bevorzugte erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs dargestellt, dabei wird nachfolgend im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem in 1 dargestellten Antriebssystem eingegangen. Der in 2 dargestellte Antriebsstrang weist eine selektiv antreibbare Fahrzeugachse, sogenannte zweite (antreibbare) Fahrzeugachse 6, und eine permanent antreibbare Fahrzeugachse, sogenannte erste (antreibbare) Fahrzeugachse 16, auf. Weiter weist dieser Antriebsstrang eine frontquer eingebaute Brennkraftmaschine 1 als Antriebsmaschine auf. Von der Brennkraftmaschine 1 ist Antriebsleistung über das Geschwindigkeitswechselgetriebe 2 auf die erste Fahrzeugachse 16 übertragbar.In 2 a preferred first embodiment of the drive train according to the invention is shown, it is below essentially to the differences from the in 1 received drive system received. The in 2 shown drive train has a selectively driven vehicle axle, so-called second (drivable) vehicle axle 6 , And a permanently driven vehicle axle, so-called first (drivable) vehicle axle 16 , on. Next, this drive train has a front transverse internal combustion engine 1 as a prime mover. From the internal combustion engine 1 is drive power via the speed change gearbox 2 on the first vehicle axle 16 transferable.

Zur Übertragung von Antriebsleistung auf die zweite antreibbare Fahrzeugachse 6 weist dieser Antriebsstrang die Zuschaltkupplung 4, das vordere Winkelgetriebe 11, die Schaltwelle 3 sowie den Allradfreilauf 5 auf. In einem Betriebsfall, in welchem von der Brennkraftmaschine 1 Antriebsleistung auch auf die zweite antreibbare Fahrzeugachse 6 übertragen werden soll, wird die Zuschaltkupplung 4 geschlossen, diese überträgt damit Antriebsleistung auf das vordere Winkelgetriebe 11, welches die Schaltwelle 3 in Rotation versetzt. Infolge einer ausreichend schnellen Rotation der Schaltwelle 3 schließt der Allradfreilauf 5 und von diesem ist Antriebsleistung auf das Achsgetriebe 7 der zweiten Fahrzeugachse 6 und von diesem über die Achswellen 17 auf die antreibbaren Räder 8 der zweiten Fahrzeugachse 6 übertragbar.For transmitting drive power to the second drivable vehicle axle 6 this drive train has the connection clutch 4 , the front angle gearbox 11 , the shift shaft 3 as well as the four-wheel freewheel 5 on. In an operating case, in which of the internal combustion engine 1 Drive power also on the second drivable vehicle axle 6 is to be transferred, the Zuschlopkupplung 4 closed, this transmits drive power to the front angle gearbox 11 , which is the selector shaft 3 set in rotation. Due to a sufficiently fast rotation of the shift shaft 3 closes the four-wheel freewheel 5 and from this is drive power to the axle drive 7 the second vehicle axle 6 and from this about the axle shafts 17 on the drivable wheels 8th the second vehicle axle 6 transferable.

In dem beschriebenen Betriebszustand ist die Drehmomentübertragung von der Brennkraftmaschine 1 über das Geschwindigkeitswechselgetriebe 2 und die Schaltwelle 3 sowie den Allradfreilauf 5 auf die zweite antreibbare Fahrzeugachse 6 ermöglicht.In the described operating state, the torque transmission from the internal combustion engine 1 about the speed change gearbox 2 and the shift shaft 3 as well as the four-wheel freewheel 5 on the second drivable vehicle axle 6 allows.

In einem Betriebsfall, in welchem die zweite Fahrzeugachse 6 nicht durch die Brennkraftmaschine 1 angetrieben werden soll, wird die Zuschaltkupplung 4 geöffnet, d.h. es findet keine Drehmomentübertragung auf die Schaltwelle 3 von der Brennkraftmaschine 1 aus statt. Infolge der Abschaltung der Schaltwelle 3 über die Zuschaltkupplung 4 und die sich dadurch einstellenden Drehzahlverhältnisse am Allradfreilauf 5, öffnet dieser und die Schaltwelle 3 sowie das vordere Winkelgetriebe 11 stehen still, obwohl das Allradfahrzeug über die erste Fahrzeugachse 16 weiter angetrieben wird.In an operating case in which the second vehicle axle 6 not by the internal combustion engine 1 is to be driven, the Zuschaltkupplung 4 open, ie there is no torque transfer to the shift shaft 3 from the internal combustion engine 1 out instead. As a result of the shutdown of the switching shaft 3 via the connection coupling 4 and thereby adjusting speed ratios on the four-wheel freewheel 5 , opens this and the stem 3 as well as the front angular gear 11 stand still, although the four-wheel drive vehicle over the first vehicle axle 16 is driven further.

Daraus folgt, dass in einem solchen Fall ein großer Teil des Antriebsstrangs beim Antrieb des Allradfahrzeugs stillsteht und keine Schleppverluste verursacht und somit ist die Effizienz des Antriebsstrangs gegenüber einem aus dem Stand der Technik bekannten Antriebsstrang (siehe 1) verbessert.It follows that, in such a case, a large part of the powertrain will stall in propulsion of the 4x4 vehicle and cause no drag losses, and thus the powertrain efficiency will be superior to that of a prior art powertrain (see 1 ) improved.

In 3 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs dargestellt. Dabei ist die Brennkraftmaschine 1 als Einheit mit dem Geschwindigkeitswechselgetriebe 2 dargestellt und in Frontlängseinbau angeordnet.In 3 a further preferred embodiment of the drive train according to the invention is shown. Here is the internal combustion engine 1 as a unit with the speed change gearbox 2 represented and arranged in front longitudinal installation.

Nachfolgend wird im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem in 2 dargestellten Antriebsstrang eingegangen. Bei dem in 3 dargestellten Antriebsstrang ist die erste Fahrzeugachse 16, also die permanent antreibbare Fahrzeugachse, hinten im Fahrzeug angeordnet, bezogen auf die Hauptfahrtrichtung 20. Mittels der hinteren Gelenkwelle 14 wird Antriebsleistung vom Geschwindigkeitswechselgetriebe 2 auf das Achsgetriebe 10 der ersten Fahrzeugachse 16 übertragen. Mittels der vorderen Gelenkwelle 15 ist Antriebsleistung auf die vordere selektiv antreibbare Fahrzeugachse, sogenannte zweite Fahrzeugachse 6, übertragbar.The following is essentially based on the differences to those in 2 received powertrain received. At the in 3 shown powertrain is the first vehicle axle 16 , So the permanently drivable vehicle axle, arranged in the rear of the vehicle, based on the main direction of travel 20 , By means of the rear propeller shaft 14 is driving power from the speed change gearbox 2 on the axle drive 10 the first vehicle axle 16 transfer. By means of the front propeller shaft 15 is drive power to the front selectively driven vehicle axle, so-called second vehicle axle 6 , transferable.

Im einem Betriebsfall, in welchem die zweite Fahrzeugachse 6 mit angetrieben werden soll, wird die Zuschaltkupplung 4 geschlossen, diese versetzt die Schaltwelle 3 in Rotation und durch die Rotation der Schaltwelle 3 schließt der Allradfreilauf 5. Vom geschlossenen Allradfreilauf 5 ist Drehmoment auf das Achsgetriebe 7 der zweiten Fahrzeugachse 6 übertragbar. Von diesem Achsgetriebe 7 wird die Antriebsleistung mittels der Achswellen 17 auf die antreibbaren Räder 8 der zweiten Fahrzeugachse 6 abgegeben.In an operating case in which the second vehicle axle 6 is to be driven with, the Zuschaltkupplung 4 closed, this displaces the stem 3 in rotation and by the rotation of the switching shaft 3 closes the four-wheel freewheel 5 , From the closed all-wheel freewheel 5 is torque on the axle drive 7 the second vehicle axle 6 transferable. From this axle drive 7 is the drive power by means of the axle shafts 17 on the drivable wheels 8th the second vehicle axle 6 issued.

In 4 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebssystems dargestellt. Die vordere Fahrzeugachse ist als permanent antreibbare Fahrzeugachse und damit als erste Fahrzeugachse 16 ausgebildet. Die hintere Fahrzeugachse ist als bedarfsgerecht antreibbare Fahrzeugachse und damit als zweite Fahrzeugachse 6 ausgebildet. Nachfolgend wird im Wesentlichen auf die Unterschiede zu den in den 2 und 3 dargestellten Antriebssystemen eingegangen.In 4 a further embodiment of the drive system according to the invention is shown. The front vehicle axle is permanently driven as a vehicle axle and thus as the first vehicle axle 16 educated. The rear axle of the vehicle is driven as needed vehicle axle and thus as a second vehicle axle 6 educated. The following is essentially based on the differences to those in the 2 and 3 received drive systems received.

Wird die Zuschaltkupplung 4 geöffnet, so ist von der Brennkraftmaschine 1 kein Drehmoment auf die Schaltwelle 3 und damit auf die zweite Fahrzeugachse 6 übertragbar. Bei geöffneter Zuschaltkupplung 4 öffnet sich beim Antrieb des Allradfahrzeugs der Allradfreilauf 5 und die Schaltwelle 3 steht still. Bei geschlossener Zuschaltkupplung 4, wird die Schaltwelle 3 in Rotation versetzt und beim Antrieb des Allradfahrzeugs schließt auch der Allradfreilauf 5 und es ist über die Zuschaltkupplung 4, die Schaltwelle 3, den Allradfreilauf 5 sowie das Achsgetriebe 7 der zweiten Fahrzeugachse 6 Antriebsleistung über die Achswellen 17 auf die antreibbaren Räder 8 der zweiten Fahrzeugachse übertragbar.Will the connection clutch 4 open, so is from the internal combustion engine 1 no torque on the stem 3 and thus on the second vehicle axle 6 transferable. With open connection coupling 4 opens the drive of the four-wheel drive the four-wheel drive 5 and the shift shaft 3 stand still. With closed connection coupling 4 , the shift shaft 3 set in rotation and when driving the four-wheel drive vehicle also closes the four-wheel freewheel 5 and it's about the clutch 4 , the shift shaft 3 , the four-wheel freewheel 5 as well as the axle drive 7 the second vehicle axle 6 Drive power via the axle shafts 17 on the drivable wheels 8th the second vehicle axle transferable.

Mit anderen Worten ausgedrückt, mit der Erfindung lässt sich die Entstehung von Schleppmomenten, insbesondere mit Hilfe des Allradfreilaufs 5, verringern. Der Allradfreilauf 5 ist vorzugsweise direkt vor dem Differential beziehungsweise dem Achsgetriebe 7 der zweiten Fahrzeugachse 6, sogenannte Sekundärachse, angebracht. Somit ist insbesondere erreichbar, dass nur ein Teil des sekundären Antriebs (Teil des Antriebsstrangs zum Antreiben der zweiten Fahrzeugachse 6) „mitgeschleppt“ wird.In other words, with the invention, the emergence of Schleppmomenten, in particular by means of the four-wheel freewheel 5 , reduce. The four-wheel freewheel 5 is preferably directly in front of the differential or the axle drive 7 the second vehicle axle 6 , called secondary axis, attached. Thus, it is particularly achievable that only a part of the secondary drive (part of the drive train for driving the second vehicle axle 6 ) Is "dragged along".

Bei einem hauptsächlich front-getriebenen Fahrzeug (siehe 2, 4) mit zuschaltbarem Allradantrieb wird vorzugsweise der Kraftschluss zwischen dem Geschwindigkeitswechselgetriebe 2 und der Schaltwelle 3 bei Bedarf mit der Zuschaltkupplung 4 generiert, sodass die Schaltwelle 3 bei reinem Frontantrieb (zweite Fahrzeugachse 6 wird nicht aktiv angetrieben) stillsteht und somit weder Verluste noch eine rotierende Massenträgheit verursacht.In a mainly front-drive vehicle (see 2 . 4 ) with switchable four-wheel drive is preferably the adhesion between the speed change gear 2 and the shift shaft 3 if necessary with the connection coupling 4 generated, so the shift shaft 3 in pure front-wheel drive (second vehicle axle 6 is not actively driven) stops and thus causes neither losses nor a rotating inertia.

Beim Zuschalten des Allradantriebes bei einem solchen Antriebsstrang während der Fahrt kann der hintere Antriebsstrang, also insbesondere die zweite Fahrzeugachse 6, mit Hilfe der Zuschaltkupplung 4 an die gefahrene Geschwindigkeit angepasst werden. Sind die Drehzahl des mit der ersten Fahrzeugachse 16 gekoppelten Teils des Antriebsstrangs und die Drehzahl des mit der zweiten Fahrzeugachse gekoppelten Teils des Antriebsstrangs gleich groß, werden die Antriebsräder 8 der zweiten Fahrzeugachse 6 angetrieben, da der Allradfreilauf 5, welcher in Drehmomentübertragungsrichtung zwischen diesen beiden Teilen des Antriebsstrang angeordnet ist, nun in Sperrrichtung (Allradfreilauf 5 geschlossen) betrieben wird.When connecting the four-wheel drive in such a drive train while driving the rear drive train, ie in particular the second vehicle axle 6 , with the help of the connection coupling 4 adapted to the speed traveled. Are the speed of the first vehicle axle 16 coupled portion of the drive train and the speed of the second vehicle axle coupled to the part of the drive train the same size, the drive wheels 8th the second vehicle axle 6 driven, as the four-wheel freewheel 5 , which is arranged in the torque transmission direction between these two parts of the drive train, now in the reverse direction (four-wheel freewheel 5 closed) is operated.

Insbesondere um Rückwärtsfahrten mit Allradantrieb zu ermöglichen, ist der Allradfreilauf 5 bevorzugt als ein Freilauf ausgebildet, welcher rückwärts sperrbar ist, vorzugsweise durch einen externen Steuerbefehl oder bevorzugt bedingt durch die Bauart dieses Freilaufs. Diese Sperrfunktionalität kann automatisch (automatischer Freilauf), oder mechanisch (durch Klemme) geschehen, derartige Freiläufe sind aus dem Stand der Technik bekannt.In particular, to enable reverse driving with four-wheel drive, is the four-wheel drive 5 preferably designed as a freewheel, which is lockable backwards, preferably by an external control command or preferably due to the design of this freewheel. This locking functionality can be done automatically (automatic freewheeling), or mechanically (by clamp), such freewheels are known in the art.

Eine besonders bevorzugt Ausführungsform der Erfindung ist in 2 dargestellt. Dort steuert die Brennkraftmaschine 1 über das Geschwindigkeitswechselgetriebe 2 sowohl das Achsgetriebe 10, welches in dem Geschwindigkeitswechselgetriebe 2 aufgenommen ist, der ersten Fahrzeugachse 16, wie auch eine Hohlwelle an. Diese Hohlwelle ist zur Drehmomentübertragung aus dem Geschwindigkeitswechselgetriebe 2 mit der Zuschaltkupplung 4 verbunden ist. Die erste Fahrzeugachse 16, also die Antriebsachse der Vorderräder, verläuft abschnittsweise im inneren der Hohlwelle. Die Hohlwelle verbindet die zweite Fahrzeugachse 6 bei Bedarf, bzw. beim Zuschalten des Allradantriebes, mit Hilfe der Zuschaltkupplung 4 drehmomentleitend mit dem Geschwindigkeitswechselgetriebe 2. So kann Drehmoment über das vordere Winkelgetriebe 11, die Schaltwelle 3, den Allradfreilauf 5 und das Achsgetriebe 7 der zweiten Fahrzeugachse 6 an die Antriebsräder 8 dieser Fahrzeugachse 6 übertagen werden. Bei geöffneter Zuschaltkupplung 4 hingegen entsteht eine Einsparung an Kraftstoff, durch die Vermeidung von Schleppmomenten und Reibverlusten im Antriebsstrang.A particularly preferred embodiment of the invention is in 2 shown. There controls the internal combustion engine 1 about the speed change gearbox 2 both the axle drive 10 which is in the speed change gearbox 2 is included, the first vehicle axle 16 , as well as a hollow shaft. This hollow shaft is for torque transmission from the speed change gearbox 2 with the connection coupler 4 connected is. The first vehicle axle 16 , So the drive axle of the front wheels, sections running in the interior of the hollow shaft. The hollow shaft connects the second vehicle axle 6 if necessary, or when connecting the four-wheel drive, with the help of the connection coupling 4 torque-conducting with the speed change gearbox 2 , So can torque over the front angle gear 11 , the shift shaft 3 , the four-wheel freewheel 5 and the axle drive 7 the second vehicle axle 6 to the drive wheels 8th this vehicle axle 6 be transmitted. With open connection coupling 4 By contrast, fuel savings are achieved by avoiding drag torque and friction losses in the drive train.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
22
GeschwindigkeitswechselgetriebeSpeed change gear
33
Schaltwelleshift shaft
44
Zuschaltkupplungin clutch
55
AllradfreilaufAll-wheel freewheel
66
Zweite FahrzeugachseSecond vehicle axle
77
Achsgetriebe der zweiten FahrzeugachseAchsgetriebe the second vehicle axle
88th
Antriebsraddrive wheel
99
Achsgetriebe der Fahrzeugachse 22Achsgetriebe the vehicle axle 22nd
1010
Achsgetriebe der ersten FahrzeugachseAchsgetriebe the first vehicle axle
1111
Verteilgetriebedistribution gear
12 12
Elektrischer Aktor von 9, alternativ zu 13 vorhandenElectric actuator of 9, alternative to 13 available
1313
Elektrischer Aktor von 11, alternativ zu 12 vorhandenElectric actuator of 11, alternative to 12 available
1414
Hintere GelenkwelleRear PTO shaft
1515
Vordere GelenkwelleFront propeller shaft
1616
Erste FahrzeugachseFirst vehicle axle
1717
Achswelleaxle shaft
2020
HauptfahrtrichtungMain direction
2121
Antreibbare VorderachseDrivable front axle
2222
Antreibbare HinterachseDrivable rear axle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014208604 A1 [0001, 0003]DE 102014208604 A1 [0001, 0003]

Claims (7)

Antriebsstrang für ein Allradfahrzeug mit einer Antriebsmaschine (1) zum Bereitstellen von Antriebsleistung für den Antrieb des Allradfahrzeugs, einer ersten und einer zweiten antreibbaren Fahrzeugachse (16, 6), wobei diese antreibbaren Fahrzeugachsen (6, 16) zum Übertragen der Antriebsleistung auf eine Fahrbahnoberfläche eingerichtet sind und wobei jede dieser Fahrzeugachsen (6, 16) ein Differentialgetriebe (7, 10) zum Ausgleichen von Differenzdrehzahlen zwischen Antriebsrädern (8) aufweist, wobei an jeder der Fahrzeugachsen (6, 16) zwei dieser Antriebsräder (8) angeordnet sind und mit einem Geschwindigkeitswechselgetriebe (2), zum Übertragen der Antriebsleistung von der Antriebsmaschine (1) zu den Antriebsrädern (8) und mit einer Schaltwelle (3), welche zum Übertragen der Antriebsleistung von dem Geschwindigkeitswechselgetriebe (2) zu der zweiten Fahrzeugachse (6) eingerichtet ist und mit einer Zuschaltkupplung (4), welche in Drehmomentübertragungsrichtung zwischen dem Geschwindigkeitswechselgetriebe (2) und der zweiten Fahrzeugachse (6) angeordnet ist und mit welcher die Drehmomentübertragung von dem Geschwindigkeitswechselgetriebe (2) auf die zweite Fahrzeugachse (6) unterbrechbar ist, wobei der Antriebsstrang einen als Allradfreilauf (5) ausgebildeten Freilauf aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Allradfreilauf (5) in Drehmomentübertragungsrichtung vom Geschwindigkeitswechselgetriebe (2) zur zweiten Fahrzeugachse (6) vor dem Differentialgetriebe (7) dieser Fahrzeugachse (6) angeordnet ist, so dass die Schaltwelle (3), bezogen auf die Drehmomentübertragung zwischen der Zuschaltkupplung (4) und dem Allradfreilauf (5) angeordnet ist. A powertrain for an all-wheel drive vehicle having an engine (1) for providing propulsion power for propulsion of the four-wheel drive vehicle, first and second drivable vehicle axles (16, 6), said drivable vehicle axles (6, 16) adapted to transfer propulsion power to a road surface and wherein each of these vehicle axles (6, 16) has a differential gear (7, 10) for compensating differential speeds between drive wheels (8), wherein on each of the vehicle axles (6, 16) two of these drive wheels (8) are arranged and with a Speed change gear (2) for transmitting the drive power from the prime mover (1) to the drive wheels (8) and with a shift shaft (3) arranged to transfer the drive power from the speed change gear (2) to the second vehicle axle (6) and with a connection coupling (4), which in the torque transmission direction between the Gesc speed change gearbox (2) and the second vehicle axle (6) is arranged and with which the torque transmission from the speed change gearbox (2) to the second vehicle axle (6) is interruptible, wherein the drive train as an all-wheel freewheel (5) formed freewheel, characterized in that this four-wheel freewheel (5) is arranged in the torque transmission direction from the speed change gearbox (2) to the second vehicle axle (6) in front of the differential gear (7) of this vehicle axle (6), so that the selector shaft (3), based on the torque transmission between the connecting clutch (4 ) and the four-wheel freewheel (5) is arranged. Antriebsstrang für ein Allradfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuschaltkupplung (4), bezogen auf die Drehmomentübertragung vom Geschwindigkeitswechselgetriebe (2) zur zweiten Fahrzeugachse (6), vor dem Allradfreilauf (5) angeordnet ist.Drive train for a four-wheel drive after Claim 1 , characterized in that the Zuschaltkupplung (4), based on the torque transmission from the speed change gearbox (2) to the second vehicle axle (6), in front of the four-wheel freewheel (5) is arranged. Antriebsstrang für ein Allradfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fahrzeugachse (16) von der Antriebsmaschine (1) über ein erstes Achsgetriebe (10) permanent antreibbar ist.Drive train for an all-wheel drive vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the first vehicle axle (16) of the drive machine (1) via a first axle drive (10) is permanently driven. Antriebsstrang nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fahrzeugachse (16) als Vorderachse und die zweite Fahrzeugachse (6) als Hinterachse ausgebildet ist, dass der Schaltwelle (3) über ein vorderes Winkelgetriebe (11) Antriebsleistung von der Antriebsmaschine (1) zuführbar ist, dass die Schaltkupplung (4), bezogen auf die Drehmomentübertragung von der Antriebsmaschine (1) auf die Schaltwelle (3), vor dem vorderen Winkelgetriebe (11) angeordnet ist.Drive train after Claim 3 , characterized in that the first vehicle axle (16) as a front axle and the second vehicle axle (6) is designed as a rear axle, that the switching shaft (3) via a front angular gear (11) drive power from the drive machine (1) can be supplied, that the Clutch (4), based on the torque transmission from the prime mover (1) to the shift shaft (3), in front of the front angular gear (11) is arranged. Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Allradfreilauf (5) als ein schalt- oder sperrbarer Freilauf ausgebildet ist.Drive system according to one of the preceding claims, characterized in that the four-wheel freewheel (5) is designed as a switchable or lockable freewheel. Kraftfahrzeug mit einem Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle with a drive system according to one of the preceding claims. Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmaschine (1) als eine Brennkraftmaschine in Hubkolbenbauweise ausgebildet ist, die nach dem Diesel- oder Ottoprinzip betreibbar ist und das die Antriebsmaschine (1) in Frontquer-Einbauweise in das Kraftfahrzeug eingebaut ist.Motor vehicle after Claim 6 , characterized in that the drive machine (1) is designed as an internal combustion engine in reciprocating design, which is operable according to the diesel or Otto principle and the drive machine (1) is installed in front transverse installation in the motor vehicle.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3708193A1 (en) * 1986-03-25 1987-10-01 Volkswagen Ag Motor vehicle with all-wheel drive
DE3633424C1 (en) * 1986-10-01 1988-02-18 Deere & Co Drive device for a selectable wheel set
DE4311288C1 (en) * 1993-04-06 1994-11-10 Steyr Daimler Puch Ag Freewheel dependent on direction of rotation and having a wrap spring
DE10003962A1 (en) * 1999-01-30 2000-08-24 Uwe Hildebrandt All-wheel drive for motor vehicles has overrunning clutch installed between transfer gear and differential of steerable drive axle
WO2015040463A1 (en) * 2013-09-19 2015-03-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control system for four-wheel drive vehicle
DE102014208604A1 (en) 2014-05-08 2015-11-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Drive concept for a four-wheel drive of a vehicle

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3708193A1 (en) * 1986-03-25 1987-10-01 Volkswagen Ag Motor vehicle with all-wheel drive
DE3633424C1 (en) * 1986-10-01 1988-02-18 Deere & Co Drive device for a selectable wheel set
DE4311288C1 (en) * 1993-04-06 1994-11-10 Steyr Daimler Puch Ag Freewheel dependent on direction of rotation and having a wrap spring
DE10003962A1 (en) * 1999-01-30 2000-08-24 Uwe Hildebrandt All-wheel drive for motor vehicles has overrunning clutch installed between transfer gear and differential of steerable drive axle
WO2015040463A1 (en) * 2013-09-19 2015-03-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control system for four-wheel drive vehicle
DE102014208604A1 (en) 2014-05-08 2015-11-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Drive concept for a four-wheel drive of a vehicle

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