DE4116682C2

DE4116682C2 - Transmissionsvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit Vierradantrieb

Info

Publication number: DE4116682C2
Application number: DE4116682A
Authority: DE
Inventors: Toshio Kobayashi
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1990-05-23
Filing date: 1991-05-22
Publication date: 1994-11-03
Anticipated expiration: 2011-05-23
Also published as: GB2245321B; US5246408A; JP2603879B2; GB2245321A; JPH0427622A; DE4116682A1; GB9111094D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Transmissionsvorrichtung zur Kraftübertragung von einem Motor auf die Vorder- und Hinterräder eines Kraftfahrzeugs mit Automatikgetriebe und einem zentralen Ausgleichsgetriebe zur Verteilung der Antriebskraft des Motors auf die Vorder- und Hinterräder.

Bei einem herkömmlichen Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb, das ein zentrales Ausgleichsgetriebe mit Kegelrädern oder einem Planetengetriebe aufweist, ist das zentrale Ausgleichsgetriebe fluchtend mit einer Abtriebswelle eines Automatikgetriebes angeordnet. Das Automatikgetriebe weist eine hydraulische Steuereinrichtung und verschiedene Meßfühler zum Erfassen der Betriebszustände des Kraftfahrzeugs auf. Zum Steuern des Ausgleichsbetriebs des zentralen Ausgleichsgetriebes ist eine hydraulisch betätigte Lamellenreibungskupplung vorgesehen. Ein Drehmoment der Kupplung wird dabei entsprechend dem Flüssigkeitsdruck der hydraulischen Steuerung oder in Abhängigkeit von Ausgangssignalen eines Mikrocomputers variabel gesteuert, wobei der Mikrocomputer das Verhältnis steuert, in dem das Drehmoment zwischen den Vorder- und Hinterrädern aufgeteilt wird, um so die Motorleistung zu erhöhen und das Fahrverhalten, die Bremsstabilität und die Antiblockierfunktion der Bremsanlage zu verbessern.

In der japanischen Offenlegungsschrift 63-1 76 728 wird ein Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb beschrieben, bei dem ein zentrales Ausgleichsgetriebe vorgesehen ist, das ein einfaches Planetengetriebe umfaßt. Ein Ausgangsdrehmoment eines Getriebes wird auf einen Planetenträger des einfachen Planetengetriebes übertragen. Das Drehmoment wird entweder über ein Sonnenrad oder ein Hohlrad auf die Vorderräder und über das jeweils andere Getrieberad auf die Hinterräder verteilt. Die Aufteilung des Drehmoments auf die Vorder- und Hinterräder wird in verschieden großen Anteilen in dem Verhältnis aufgeteilt, das durch den Unterschied zwischen dem Teilkreis des Sonnenrades und dem Teilkreis des Hohlrades bestimmt wird. Zur Steuerung der Ausgleichfunktion ist eine hydraulisch betätigte Lamellenreibungskupplung als Sperreinrichtung vorgesehen.

In der veröffentlichten japanischen Patentschrift 53-32 466 wird eine Transmissionsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug beschrieben. Diese Transmissionsvorrichtung weist zwei Getriebesätze mit einfachem Planetengetriebe sowie ein Paar komplexer Planetengetriebe, ein Paar Kupplungsvorrichtungen und vier Begrenzungsvorrichtungen auf, die vier Fahrstufen im Vorwärtsgang, einen Schongang und einen Rückwärtsgang des Getriebes bilden.

Bei den herkömmlichen Anlagen muß jedoch eine nachgeschaltete Transmissionsvorrichtung für einen weiteren Fahrbereich vorgesehen werden, die ein noch kleineres Übersetzungsverhältnis besitzt. Damit vergrößert sich der bauliche Umfang des Getriebes.

Des weiteren ist in der DE 35 25 707 A1 ein Antriebsvorgelege für ein vierradgetriebenes Kraftfahrzeug mit einem u. a. automatischen Wechselgetriebe beschrieben, bei welchem eine Geschwindigkeitsumschaltung in einen Kriechgang integriert ist. Eine geregelte Kupplung ist aber bei diesem Antriebsvorgelege nicht verwirklicht, so daß im umgeschalteten Geschwindigkeitsbereich keine Ausgleichsfunktion stattfinden kann.

Darüber hinaus ist aus der GB 20 74 517 A eine Transmissionsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit Allradantrieb bekannt, das ein Ausgleichsgetriebe und ein Geschwindigkeitswechselgetriebe jeweils in Form von Planetengetrieben umfaßt. Eine gemeinsame Geschwindigkeitsumschaltungsfunktion ist bei den beiden Planetengetrieben nicht vorgesehen.

Schließlich ist noch in der EP 01 51 711 A2 eine Getriebeanordnung insbesondere für Kraftfahrzeuge mit mindestens zwei angetriebenen Achsen offenbart, die ein Schaltgetriebe und zwei hintereinandergeschaltete Ausgleichsgetriebe, von denen mindestens das Schaltgetriebe als Planetengetriebe ausgebildet ist, umfaßt, wodurch die Bauhöhe, d. h. die axiale Länge der Getriebeanordnung gegenüber herkömmlichen Getriebeanordnungen vermindert werden soll.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Transmissionsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, bei der ein Betriebsbereich eines Getriebes erweitert wird, ohne daß sich der bauliche Umfang bzw. Aufwand der Transmissionsvorrichtung vergrößert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Transmissionsvorrichtung unter Kombination zweier Planetengetriebe ist es möglich, von einem komplexen zentralen Ausgleichsgetriebe in ein einfaches Ausgleichsgetriebe mit Geschwindigkeitsübersetzung umzuschalten. Insoweit ist das zentrale Ausgleichsgetriebe so ausgelegt, daß es die vom Getriebe übertragene Geschwindigkeit erhöht, wenn der Ausgleichsbetrieb durch die Sperreinrichtung gesperrt wird, wodurch sich eine Fahrstufe in Form einer sog. Schongangstufe erreichen läßt.

Besonders vorteilhaft sind des weiteren die konstruktiven Maßnahmen nach dem Anspruch 2, die Sperreinrichtung so anzuordnen, daß sie eine Drehbewegung des zweiten Sonnenrades von dem Planetengetriebe des zentralen Ausgleichsgetriebes verhindert.

Vorteilhafte konstruktive Ausgestaltungen der Erfindung sind schließlich noch in den Ansprüchen 3 bis 6 beschrieben.

Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Transmissionsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit Vierrad antrieb;

Fig. 2a und 2b jeweils eine vergrößerte Schnittansicht eines zentralen Ausgleichsgetriebes bzw. einer hydraulisch be tätigten Kupplungsvorrichtung in der erfindungsgemäßen Transmissionsvorrichtung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung des zentralen Ausgleichs getriebes und der Kupplungsvorrichtung;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausfüh rungsbeispiels der erfindungsgemäßen Transmissionsvorrichtung;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer modifizierten Aus bildung des zweiten Ausführungsbeispiels; und

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer weiteren Modifizie rung des zweiten Ausführungsbeispiels.

Fig. 1 zeigt eine Transmissionsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb bei querliegender Achse, das einen vorne liegenden Motor 10 aufweist. Zur Transmissionsvorrichtung gehören ein Drehmomentwandler 13 mit Gesperrekupplung 12, die sich in einem Wandlergehäuse 1 befinden, sowie ein hinter dem Drehmo mentwandler 13 in einem Ausgleichsgehäuse 2 angeordnetes vorde res Ausgleichsgetriebe 19. Ein Getriebegehäuse 3, in dem ein Automatikgetriebe 30 untergebracht ist, ist auf dem hinteren Ende des Ausgleichsgehäuses 2 montiert. Auf der Unterseite des Ge triebegehäuses 3 befindet sich eine Ölwanne 5. Eine Kurbelwelle 11 des Motors 10 steht mit dem Drehmomentwandler 13 in Wirkver bindung. Von einem Laufrad des Drehmomentwandlers 13 zum Automatikgetriebe 30 erstreckt sich eine Antriebswelle 14. Das Abtriebsdrehmoment des Automatikgetriebes 30 wird auf eine Ab triebswelle 15 übertragen, die zur Übertragung des Drehmoments nach hinten mit der Antriebswelle 14 fluchtet.

Die Abtriebswelle 15 ist mit einer vorderen Antriebswelle 16 verbunden, die parallel unter dem Automatikgetriebe 30 über ein Paar Untersetzungsgetriebe 17 und 18 eines zentralen Ausgleichs getriebes 50 angeordnet ist, der sich in einem Übertragungsge häuse befindet. In einer Gehäuseerweiterung 6 ist hinter dem zentralen Ausgleichsgetriebe 50 eine Steuereinrichtung 60 für das zen trale Ausgleichsgetriebe untergebracht. Die vordere Antriebswel le 16 steht mit den Vorderrädern über ein vorderes Ausgleichsge triebe 19 in Verbindung. Die Abtriebswelle 15 steht mit einer hinteren Antriebswelle 20 in Verbindung, die durch das zentrale Ausgleichsgetriebe 50 und die Steuereinrichtung 60 in der Ge häuseerweiterung 6 vorgesehen ist. Die hintere Antriebswelle 20 ist über eine Antriebswelle 21 und ein hinteres Ausgleichsge triebe 22 mit den Hinterrädern verbunden.

Das Automatikgetriebe 30 umfaßt zwei Getriebesätze in Form einfa cher Planetengetriebe, und zwar ein vorderes Planetengetriebe 31 und ein hinteres Planetengetriebe 32, die vier Vorwärtsfahr stufen und einen Rückwärtsgang schalten. Zum vorderen Planeten getriebe 31 gehören ein Sonnenrad 31a, ein Paar Planetenräder 31d, ein Hohlrad 31b und ein Planetenträger 31c. Zum rückwärti gen Planetengetriebe 32 gehören ein Sonnenrad 32a, ein Paar Planetenräder 32d, ein Hohlrad 32b und ein Planetenträger 32c. Die Antriebswelle 14 steht mit dem hinteren Sonnenrad 32a in Eingriff, während das vordere Hohlrad 31b und der hintere Pla netenträger 32c mit der Abtriebswelle 15 verbunden sind.

Zwischen einem integral mit dem vorderen Planetenträger 31c ausgebildeten Verbindungselement 33 und dem hinteren Hohlrad 32b ist eine erste Einwegkupplung 34 und eine Vorwärtsgangkupp lung 35 hintereinander angeordnet. Eine zweite Einwegkupplung 36 und eine Bremse 37 für die Anfahrstufe und den Rückwärtsgang sind parallel zum Verbindungselement 33 und dem Getriebegehäuse 3 angeordnet. Eine Freilaufkupplung 38 befindet sich zwischen dem Verbindungselement 33 und dem Hohlrad 32b. Auf einem inte gral mit dem Sonnenrad 31a ausgebildeten Verbindungselement 39 ist ein Bremsband 40 angeordnet. Eine Kupplung 43 für die hohe Fahrstufe ist zwischen einem integral mit der Antriebswelle 14 ausgebildeten Verbindungselement 41 und einem integral mit dem Planetenträger 31c ausgebildeten Verbindungselement 42 angeord net. Zwischen den Verbindungselementen 39 und 41 befindet sich eine Kupplung 44 für die Rückwärtsfahrt.

An einem vorderen Ende des Ausgleichsgehäuses 3 ist eine Ölpumpe 45 vorgesehen. Die Pumpenantriebswelle 46 ist mit einem Pumpen rad 13a des Drehmomentwandlers 13 verbunden und steht mit einem Kreiselrad der Ölpumpe 45 in Wirkverbindung.

In der Ölwanne 5 ist ein Steuerventilkörper 47 angeordnet, der die jeweiligen Kupplungen und eine Bremse des Automatikgetriebes 30 hy draulisch ansteuert und betätigt.

Fig. 2a und 2b zeigen jeweils das zentrale Ausgleichsgetriebe 50 und die Steuereinrichtung 60, wobei eine erste Vorgelegewelle 23 dreh bar in der Abtriebswelle 15 an einem vorderen Abschnitt dersel ben angeordnet und durch Muffen 28 und eine Druckscheibe 25 ge führt ist. Ein hinten liegender Abschnitt der Vorgelegewelle 23 ist drehbar auf der hinteren Antriebswelle 20 vorgesehen. Eine zweite Vorgelegewelle 24 ist drehbar auf dem hinteren Abschnitt der ersten Vorgelegewelle 23 angeordnet und durch Muffen 28a geführt. Das Untersetzungsgetriebe 17 ist drehbar auf der Ab triebswelle 15 gelagert und durch Muffen 28 und eine Druck scheibe 25a geführt. Das Untersetzungsgetriebe 17 und die Ab triebswelle 15 sind mittels eines Kugellagers 26a im Getriebe gehäuse 3 gelagert. Das zentrale Ausgleichsgetriebe 50 ist zwi schen der Abtriebswelle 15, dem Untersetzungsgetriebe 17 und der zweiten Vorgelegewelle 24 angeordnet.

Das zentrale Ausgleichsgetriebe 50 weist ein komplex aufgebautes Planetengetriebe mit einem ersten Sonnenrad 51, das auf der Ab triebswelle 15 ausgebildet ist, einem auf dem ersten Sonnenrad 51 abwälzenden ersten Planetenrad 52, einem auf der zweiten Vorgelegewelle 24 ausgebildeten zweiten Sonnenrad 53 und einem Planetenträger 55 auf. Der Planetenträger 55 weist einen ersten Planetenradträger 55a und einen zweiten Planetenradträger 55b auf, die über ein Verbindungsteil 57 miteinander verbunden sind.

Der erste Planetenradträger 55a ist auf der Abtriebswelle 15 angeordnet und fest mit dem Untersetzungsgetriebe 17 verbunden. Das erste und das zweite Planetenrad 52 und 54 sind integral miteinander ausgebildet und bilden zusammen ein Planetenradteil 58. Das Planetenradteil 58 ist drehbar über Nadellager 27 mit auf einer Achse bzw. Welle 56 gelagert. Die Welle 56 ist fest mit dem ersten Planetenradträger 55a und dem zweiten Planetenradträger 55b verbunden. Ein Nabenwulst 55e auf dem Planetenradträger 55b, der auf dessen hinterem Ende ausgebildet ist, ist über ein Kugellager 26c drehbar auf der zweiten Vorgelegewelle 24 gela gert. Der Planetenradträger 55b ist über ein Kugellager 26b im Übertragungsgehäuse 4 drehbar gelagert.

Die erste Vorgelegewelle 23 weist ein von ihrem Außenumfang nach außen wegstehendes Flanschteil 23a zwischen den Planeten radteilen 58 auf, das in Entsprechung zum Verbindungsteil 57 vorgesehen ist. Das Verbindungsteil 57 weist ein Eingriffsteil 57d auf, das über eine Keilverzahnung fest auf dem Flanschteil 23a sitzt.

Damit wird das Abtriebsdrehmoment von der Abtriebswelle 15 des Automatikgetriebes 30 über das erste Sonnenrad 51 und die Planetenräder 52, 54 mit jeweils vorgegebenem Drehmomentverhältnis auf den Planetenträger 55 und das zweite Sonnenrad 53 übertragen. Die Differenz zwischen den Umdrehungsgeschwindigkeiten von Plane tenträger 55 und zweitem Sonnenrad 53 wird durch die Drehbewe gung des ersten und des zweiten Planetenrades 52 und 54 ausge glichen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird nachstehend nun die Funktions weise des zentralen Ausgleichsgetriebes 50 bei der Verteilung des Drehmoments auf die Vorderräder und Hinterräder näher er läutert.

Das Eingangsdrehmoment Ti des ersten Sonnenrades 51 und die Be ziehung zwischen den Sonnenrädern 51, 53 und den Planetenrädern 52, 54 lassen sich jeweils folgendermaßen ausdrücken:

Ti = T_F + T_R (1)

rs₁ + rp₁ = rs₂ + rp₂ (2)

wobei T_F für das vom Planetenträger 55 auf die vordere An triebswelle 16 übertragene vordere Drehmoment steht und T_R das vom zweiten Sonnenrad 53 auf die hintere Antriebswelle 20 über tragene hintere Drehmoment bedeutet, rs₁ dem Teilkreisradius des ersten Sonnenrades 51 entspricht, rp₁ und rp₂ jeweils für die Teilkreisradien des ersten und des zweiten Planetenrades 52 und 54 stehen, und wobei rs₂ der Teilkreisradius des zweiten Sonnenrades 53 ist.

Eine Tangentialbeanspruchung P, die auf den Eingriffspunkt zwi schen dem ersten Sonnenrad 51 und dem ersten Planetenrad 52 einwirkt, ist gleich der Summe einer auf den Planetenträger 55 einwirkenden Tangentialbeanspruchung P₁ und einer auf den Ein griffspunkt zwischen dem zweiten Sonnenrad 53 und dem zweiten Planetenrad 54 einwirkenden Tangentialbeanspruchung P₂. Damit gilt:

P = Ti/rs₁
P₁ = T_F/(rs₁ + rp₁)
P₂ = T_R/rs₂
Ti/rs₁ = {(TF/(rs₁ + rp₁)} + T_R/rs₂ (3)

Durch Einsetzen der Beziehungen (1) und (2) in Gleichung (3) ergibt sich:

T_F = (1 - rp₁ · rs₂/rs₁ · rp₂) × Ti
T_R = (rp₁ · rs₂/rs₁ · rp₂) × Ti

Folglich wird deutlich, daß die normale Drehmomentverteilung für das vordere Drehmoment T_F und das hintere Drehmoment T_R durch Veränderung der Teilkreisradien der Sonnenräder 51 und 53 sowie der Planetenräder 52 und 54 auf verschiedene Werte einge stellt werden kann.

Im vorliegenden Fall kann statt der Radien rs₁, rp₁, rp₂ und rs₂ des ersten Sonnenrades 51, des ersten und des zweiten Pla netenrades 52, 54 und des zweiten Sonnenrades 53 die jeweilige Anzahl der Zähne Zs₁, Zp₁, Zp₂ und Zs₂ eingesetzt werden. Wenn Zp₁=Zp₂=21, Zs₁=33 und Zs₂=21 gilt, so erhält man ein Drehmomentverhältnis für die Drehmomentverteilung zwischen Vor der- und Hinterrädern von

T_F : T_R = 36,4 : 63,6.

Damit läßt sich auf die Hinterräder ein hohes Drehmoment ver teilen.

Die Steuereinrichtung 60 in der Gehäuseerweiterung 6 umfaßt eine erste und eine zweite hydraulisch betätigte Lamellenreibungskupplung 62 und 61 zur Veränderung der normalen Drehmomentverhältnisse, mit denen das Drehmoment auf die Vorder- und Hinterräder ver teilt wird, sowie eine Sperreinrichtung 63 für eine fünfte Fahrstufe, die zum Hemmen bzw. Sperren der Funktion des zentralen Ausgleichsge triebes 50 dient.

Die erste Lamellenreibungskupplung bzw. Kupplung 62 ist zwischen der ersten Vorgelegewelle 23 und der hinteren Antriebswelle 20 angeordnet und weist ein Ab triebsteil 62a auf, das über eine Keilverzahnung auf einem Na benteil 20a der hinteren Antriebswelle 20 angeordnet und dreh bar auf einem Nabenwulst 6a auf der Innenseite der Gehäuse erweiterung 6 vorgesehen ist, sowie ein Antriebsteil 62b, das über eine Keilverzahnung auf der ersten Vorgelegewelle 23 sitzt. Eine Vielzahl von Abtriebslamellen 62f ist auf das An triebsteil 62a gekeilt, während eine Vielzahl von Antriebsla mellen 62e im Wechsel mit den Lamellen 62f über eine Keilver bindung auf dem Antriebsteil 62b angeordnet ist. Auf der Innen wandung des Abtriebsteils 62a ist gleitend ein Ringkolben 62d angeordnet, der mit den äußeren Lamellen 62f in Eingriff steht.

Zwischen dem Kolben 62d und dem Abtriebsteil 62a ist eine Öl kammer 62c eingeschlossen. Wird der Kammer 62c Öl zugeführt, verschiebt sich unter dem Öldruck der Kolben 62d. Damit gelan gen die Lamellen 62f und 62e mit den benachbarten Lamellen in Eingriff, wodurch die Kupplung 62 eingerückt wird und ein Kupp lungsdrehmoment entsteht. Da die erste Vorgelegewelle 23 mit dem Planetenradträger 55b über das Verbindungsteil 57 in Ver bindung steht, ist somit der Planetenradträger 55b über die Vorgelegewelle 23 mit der ersten Kupplung 62 verbunden.

Die zweite Lamellenreibungskupplung bzw. Kupplung 61 weist ein Antriebsteil 61a auf, das fest mit der zweiten Vorgelegewelle 24 verbunden ist, sowie ein Ab triebsteil 61b, das fest auf einer Innenwandung des Abtriebs teils 62a der ersten Kupplung 62 angeordnet ist. Eine Vielzahl von Antriebslamellen 61e ist auf das Antriebsteil 61a aufge keilt, während im Wechsel mit diesen eine Anzahl Abtriebslamel len 61f über eine Keilverzahnung auf dem Abtriebsteil 61b befe stigt ist. Auf der Innenwandung des Antriebsteils 61a ist ein Ringkolben 61d gleitend angeordnet, der mit der äußeren Lamelle 61e in Eingriff steht. Zwischen dem Kolben 61d und dem An triebsteil 61a ist eine Ölkammer 61c eingeschlossen.

Wird der Ölkammer 61c Öl zugeführt, gelangen die Lamellen 61e und 61f in Eingriff und rücken so die Kupplung 61 ein.

Die Sperreinrichtung 63 für die 5. Fahrstufe in Form einer Reibungskupplung, insbesondere einer Lamellenreibungskupplung weist eine Trommel 63b auf, die auf dem Antriebsteil 61a der zweiten Kupplung 61 fest ange ordnet ist. Eine Vielzahl von Lamellen 63e, die auf der Trommel 63b über eine Keilverzahnung befestigt sind, ist im Wechsel mit einer Vielzahl von Lamellen 63f angeordnet, die auf den Innen umfang des Übertragungsgehäuses 4 aufgekeilt sind. Ein Kolben 63d ist gleitend auf einem Nabenwulst 4a des Übertragungsgehäu ses 4 vorgesehen. Zwischen dem Kolben 63d und dem Übertragungs gehäuse 4 ist eine Ölkammer 63c definiert.

Wird der Kammer 63c Öl zugeführt, wird unter dem Öldruck der Kolben 63d verschoben, der seinerseits die Lamellen bzw. Schei ben 63f und 63e verschiebt, wodurch die Sperrwirkung der Sperreinrichtung 63 herbeigeführt wird.

Die Kupplungen 61 und 62 und die Sperreinrichtung 63 werden durch die Funktionen im Steuerventilkörper 47 hydraulisch gesteuert und betätigt.

Nachstehend wird nun die Funktionsweise des Automatikgetriebes 30 erläutert, durch die sich vier Vorwärtsgänge und einen Rück wärtsgang ergeben.

Im ersten Gang des Fahrbereichs bzw. bei der ersten Geschwin digkeitsstufe eines Fahrbereichs "2" oder "3" ist die Kupplung 35 für Vorwärtsfahrt eingerückt. Bei Beschleunigung des Fahr zeugs ist das Hohlrad 32b zusammen mit dem Verbindungselement 33 durch Einrücken der Einwegkupplungen 34 und 36 fixiert. Da mit wird die Abtriebsleistung der Antriebswelle 14 über das Sonnenrad 32a und den Planetenträger 32c auf die Abtriebswelle 15 übertragen. Im Freilauf bzw. Ausrollen des Fahrzeugs werden die Einwegkupplungen 34 und 36 freigegeben. Damit wird unabhän gig vom Einrücken der Freilaufkupplung 38 die Drehbewegung der Abtriebswelle 14 nicht auf den Motor übertragen, so daß die Mo torbremse nicht wirksam wird.

In einer Fahrstufe "1" beim ersten Gang sind die Anfahr- und Rückwärtsfahrbremse 37 und die Freilaufkupplung 38 wirksam, so daß das Hohlrad 32b immer so gesperrt ist, daß die Motorbremse wirksam ist.

In einer Fahrstufe für den zweiten Gang bzw. einem Bereich "2" oder "3" für den zweiten Gang sind die Vorwärtsfahrtkupplung 35 und die Bandbremse 40 wirksam. Die Drehbewegung des Planeten trägers 31c wird über das Verbindungselement 33, die Vorwärts fahrkupplung 35 und die Einwegkupplung 34 auf das Hohlrad 32b übertragen und damit wird die Geschwindigkeit erhöht. Bei Ver ringerung der Fahrgeschwindigkeit wird die Freilaufkupplung 38 eingerückt, um den Eingriff zwischen dem Verbindungselement 33 und dem Hohlrad 32b zu halten. Auf diese Weise wird die Drehbe wegung der Abtriebswelle 15 auf den Motor übertragen, womit die Motorbremse wirksam wird.

Im Fahrbereich des dritten Ganges bzw. einer Fahrstufe "3" für den dritten Gang sind die Vorwärtsfahrkupplung 35 und die Kupp lung 43 für die hohe Fahrstufe eingerückt, so daß die Kupplung 43 für die hohe Fahrstufe die Antriebswelle 14 über die Verbin dungselemente 41, 42, den Planetenträger 31c, das Verbindungs element 33, die Vorwärtsfahrkupplung 35 und die Einwegkupplung 34 mit dem Hohlrad 32b koppelt. Dementsprechend ist das hintere Planetengetriebe 32 als eine Einheit einbezogen, die die An triebswelle 14 mit der Abtriebswelle 15 direkt verbindet. Bei Verringerung der Fahrgeschwindigkeit wird die Freilaufkupplung 38 eingerückt, um die Einwegkupplung 34 zu hemmen, wodurch die Motorbremse wirksam wird.

Im Fahrbereich des vierten Ganges, der zusätzlich zum Fahrbe reich des Bereichs "3" des dritten Ganges vorgesehen ist, stellt das Bremsband 40 das Sonnenrad 31a fest. Das Hohlrad 31b läuft mit höherer Drehzahl um, und die Drehbewegung wird auf die Abtriebswelle 15 übertragen. In diesem Fahrbereich ist die Motorbremse immer wirksam, da die Drehbewegung ohne die Einweg kupplungen 34, 36 übertragen wird.

Im Rückwärtsgang (R) ist die Rückwärtsfahrkupplung 44 einge rückt. Die Antriebswelle 14 treibt das Sonnenrad 31a an. Der Planetenträger 31c wird zusammen mit dem Verbindungselement 33 durch die wirksam werdende Anfahr- und Rückwärtsfahrkupplung 37 festgestellt. Das Hohlrad 31b im vorderen Planetengetriebe 31 läuft in umgekehrter Richtung um und treibt so die Abtriebswel le 15 mit hohem Übersetzungsverhältnis um, womit der Rückwärts gang erreicht ist.

Während des Ablaufs der vorgenannten Vorgänge ist die Sperreinrichtung 63 für den fünften Gang gelöst. Die Kupplung 61 ist eingerückt, so daß Vierradantrieb vorliegt. Die Kupplung 62 ist eingerückt, wodurch ein Kupplungsdrehmoment entsteht, das die Ausgleich funktion entsprechend dem Rutschen der Vorderräder und Hinter räder begrenzt.

Beim fünften Gang des Fahrbereichs ist die Sperreinrichtung 63 aktiviert, die die zweite Vorgelegewelle 24 und das zweite Sonnenrad 53 feststellt, wodurch die Differentialfunktion des zentralen Aus gleichsgetriebes 50 unterbunden wird. Der Planetenträger 55 dient als Übersetzungsgetriebeteil, das die Umlaufgeschwindig keit des ersten Sonnenrades 51 erhöht. In diesem Zustand wird das Automatikgetriebe 30 in den zweiten Gang geschaltet, wenn das vom zentralen Ausgleichsgetriebe 50 erreichte Übersetzungsverhältnis nicht ausreicht.

Wenn das Übersetzungsverhältnis im zweiten Gang mit i₂ angege ben wird, und das vom zentralen Ausgleichsgetriebe 50 erreichte Übersetzungsverhältnis i_P ist, läßt sich das Übersetzungsver hältnis im fünften Gang i₅ folgendermaßen ausdrücken:

i₅ = i₂ · i_P.

Entsprechend den vorgenannten Schaltzuständen der Getriebeteile und Planetenräder des zentralen Ausgleichsgetriebes 50 beträgt das Übersetzungsverhältnis i_P (33-21)/33=0,363. Ist i₂ gleich 1,545, so nimmt i₅ den Wert 0,561 an. Damit wird bei einem ent sprechenden Abstand zwischen den Übersetzungsverhältnissen ein Übersetzungsverhältnis erreicht, das kleiner als beim vierten Gang ist. Der Flüssigkeitsdruck der Kupplung 62 wird entspre chend den Fahrzuständen des Motors 10 und dem Straßenzustand so geregelt, daß das erforderliche Übertragungsdrehmoment erzeugt wird. Auf diese Weise erhält man einen Vierradantrieb mit Rege lung der Drehmomentverteilung.

In der nachstehenden Tabelle 1 sind die Funktionen der Kupplun gen und Bremsen des Automatikgetriebes 30 und der Steuereinrichtung 60 in Zuord nung zu den Gängen dargestellt.

Tabelle 1

In der Tabelle 1 weisen die eingetragenen Kreise den Einrückzu stand der Kupplungen und Bremsen aus, während die eingetragenen Ovale das Kupplungsdrehmoment angeben, das zur Hemmung des Dif ferentialbetriebs in der Kupplung 62 erzeugt wird, während der eingetragene Doppelkreis das Übertragungsdrehmoment bezeichnet, mit dem die Drehmomentverteilung auf die Vorder- und Hinterrä der geregelt wird.

Tabelle 2 ist eine Übersicht über die Übersetzungsverhältnisse, wobei Beispiele für Übersetzungsverteilungsverhältnisse in Zu ordnung zu den Schaltzuständen gegeben sind.

Tabelle 2

In Tabelle 2 bezeichnet α₁ ein Übersetzungsverhältnis zwischen der Anzahl der Zähne Zfs₁ des Sonnenrades 31a und der Anzahl der Zähne ZR₁ des Hohlrades 31b im vorderen Planetengetriebe, das sich durch die Beziehung α₁=Zfs₁/ZR₁ bestimmt, während α₂ ein Übersetzungsverhältnis bezeichnet, das durch das Verhältnis zwischen der Anzahl der Zähne Zrs₂ des Sonnenrades 32a und der Anzahl der Zähne ZR₂ des Hohlrades 32b im hinteren Planetenge triebe 32 definiert ist und der Beziehung α₂=Zrs₂/ZR₂ ent spricht.

Wenn die Umlaufgeschwindigkeit des Hohlrades 31b, des Sonnenra des 31a und des Planetenträgers 31c des vorderen Planetenge triebes 31 jeweils mit NR₁, Ns₁ bzw. Nc₁ bezeichnet wird, so läßt sich die Beziehung zwischen den verschiedenen Umlaufge schwindigkeiten jedes Getriebeteils im vorderen Planetengetrie be 31 durch die folgende Gleichung ausdrücken:

NR₁ + α₁ · NS₁ = (1 + α₁) · Nc₁,

wobei α₁=Zfs₁/ZR₁ ist. Wenn die Umlaufgeschwindigkeit des Hohlrades 32b, des Sonnenrades 32c und des Planetenträgers 32c des hinteren Planetengetriebes 32 jeweils mit NR₂, Ns₂ bzw. Nc₂ angegeben wird, so läßt sich die Beziehung zwischen den ver schiedenen Umlaufgeschwindigkeiten jedes Getriebeteils im hin teren Planetengetriebe 32 durch die folgende Gleichung ausdrüc ken:

NR₂ + α₂ · NS₂ = (1 + α₂) · Nc₂,

wobei α₂=Zfs₂/ZR₂ ist.

Es wird nun der Funktionsablauf in der Transmissionsvorrichtung beschrieben: die Leistung des Motors 10 wird über den Drehmomentwandler 13 und die Antriebswelle 14 auf das Automatikgetriebe 30 übertragen. Dement sprechend werden die Planetengetriebe 31 und 32 vorne und hin ten angesteuert, während die Kupplungen 44, 43, 35, 38, 36, 34 und die Bremsen 40, 37 selektiv geschaltet werden, so daß die vorstehend beschriebenen vier Vorwärtsgänge und ein Rückwärts gang realisiert sind. Die Abtriebsleistung des Automatikgetriebes 30 wird auf das erste Sonnenrad 51 des zentralen Ausgleichsgetrie bes 50 übertragen.

Um allgemein ein stabiles Fahrverhalten des Fahrzeugs auf der Straße zu erreichen, wird die zweite Kupplung 61 eingerückt, wodurch über die zweite Vorgelegewelle 24 und die Kupplung die Verbindung zwischen dem zweiten Sonnenrad 53 des zentralen Aus gleichsgetriebes 50 und der hinteren Antriebswelle 20 herge stellt wird. Damit wird der erste Betriebszustand geschaltet, bei dem das Drehmoment gemäß dem ersten normalen Drehmomentver hältnis aufgeteilt wird. Dies bedeutet, daß das normale Drehmo mentverhältnis durch das Verhältnis T_F : T_R=36,4 : 63,6 be stimmt ist, und zwar in Abhängigkeit von der Anzahl der Zähne auf dem ersten und dem zweiten Sonnenrad 51, 53 und auf den Planetenrädern 52, 54.

Auf diese Weise wird das vom Automatikgetriebe 30 abgegebene Drehmoment zu 36,4% über den Planetenträger 55, die Untersetzungsgetriebe 17, 18, die erste Antriebswelle 16 und das vordere Ausgleichsge triebe 19 übertragen, während 63,6% des Drehmoments über das zweite Sonnenrad 53, die zweite Vorgelegewelle 24, die zweite Kupplung 61, die hintere Antriebswelle 20, die Antriebswelle 21 und das hintere Ausgleichsgetriebe 22 auf die Hinterräder über tragen wird. Auf diese Weise wird ein Vierradantrieb erreicht. Das Fahrzeug befindet sich im Übersteuerungszustand, wodurch ein gutes Verhalten in Kurvenfahrt, Fahrkomfort und Lenkbarkeit erzielt werden.

Durchfährt das Fahrzeug eine Kurve wird der Unterschied in der Umlaufgeschwindigkeit der Vorder- und Hinterräder in ausrei chend starkem Maße vom ersten und vom zweiten Planetenrad 52, 54 des zentralen Ausgleichsgetriebes 50 aufgefangen, wodurch ein scharfes Abbremsen in der Biegung verhindert wird und ein gutes Betriebsverhalten des Fahrzeugs gewährleistet ist.

Fährt das Fahrzeug über eine rutschige Fahrbahn, kommen die Hinterräder zuerst in Schleudern, da auf die Hinterräder ein hohes Drehmoment übertragen wird. Damit wird die erste Kupplung 62 bei Kupplungsdruck eingerückt. Folglich wird das Kupplungs drehmoment Tc in der Kupplung 62 aufgebaut, die parallel zum Planetenträger 55 und dem zweiten Sonnenrad 53 des zentralen Ausgleichsgetriebes 50 vorgesehen ist. Dementsprechend wird das Kupplungsdrehmoment Tc in Übereinstimmung mit dem Schlupfver hältnis vom zweiten Sonnenrad 53 auf den Planetenträger 55 übertragen, um das Drehmoment für die Vorderräder zu erhöhen. Im Gegensatz hierzu wird das auf die Hinterräder übertragene Drehmoment verringert, um die Schleuderbewegung zu verringern und damit das Fahrverhalten so zu verbessern, daß gute Fahr eigenschaften und Fahrsicherheit gewährleistet sind.

Wenn die das Drehmoment begrenzende Differentialfunktion ihren Höchstwert erreicht, wird der Planetenträger 55 mit dem zweiten Sonnenrad 53 direkt in Eingriff gebracht, um das zentrale Aus gleichsgetriebe 50 zu sperren. Damit liegt nun ein Vierradan trieb entsprechend der Drehmomentverteilung in Abhängigkeit von der Achsenbelastung an den Vorder- und Hinterrädern vor. Auf diese Weise wird die Drehmomentaufteilung laufend entsprechend dem Schleuder- bzw. Rutschzustand geregelt, um zu verhindern, daß die vier Räder ins Schleudern kommen.

Wird die Drehzahl des Motors im vierten Gang noch weiter er höht, wird das Getriebe in den zweiten Gang zurückgeschaltet, während die Sperreinrichtung 63 so aktiviert wird, daß das zweite Sonnen rad 53 des zentralen Ausgleichsgetriebes 50 gesperrt ist, wo durch die Umlaufgeschwindigkeit des Planetenträgers 55 erhöht und damit der fünfte Gang erreicht wird. Folglich wird der zweite Schaltbereich des Getriebes entsprechend dem zentralen Ausgleichsgetriebe 50 erheblich erweitert. Die Kraft wird über den Planetenträger 55 auf die Vorderräder übertragen und damit kann das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit im Schongang gefah ren werden, bei dem ein kleineres Übersetzungsverhältnis als im vierten Gang vorliegt.

Andererseits wird das Übertragungsdrehmoment TD in der Kupplung 62 entsprechend den Fahrbedingungen und dem Rutschen der Vor derräder geregelt. Das Drehmoment wird über den Planetenträger 55, die erste Vorgelegewelle 23 und die Kupplung 62 übertragen. Auf diese Weise wird der Vierradantrieb erreicht.

Das Fahrzeug fährt im untersteuerten Zustand, wodurch sich die Stabilität des Fahrzeugs bei schneller Fahrt verbessert. Das Drehmoment wird entsprechend dem Übertragungsdrehmoment TD auf die Hinterräder übertragen. Auf diese Weise wird ein Rutschen der Räder verhindert.

Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Transmis sionsvorrichtung, bei dem der Motor 10 im vorderen Teil des Kraft fahrzeugs seitlich angeordnet ist. Der über die Kurbelwelle 11 mit dem Motor 10 verbundene Drehmomentwandler 13 und das Automatikgetriebe 30 sind ebenfalls seitlich im Kraftfahrzeug ein gebaut. Das vordere Ausgleichsgetriebe 19 befindet sich im Aus gleichsgehäuse 3, während eine Übertragungsvorrichtung 65, das zentrale Ausgleichsgetriebe 50 und die Steuereinrichtung 60 für das zen trale Ausgleichsgetriebe im Übertragungsgehäuse 4 untergebracht sind. Die Abtriebswelle 15 des Automatikgetriebes 30 ist über ein Paar Getrieberäder 72a, 72b mit einer Vorgelegewelle 73 verbunden, die parallel zur Abtriebswelle 15 verläuft.

Ein fest auf der Vorgelegewelle 73 angebrachtes Antriebsrad 74a steht mit einem Achsantriebsrad 74b in Eingriff, das an einan der gegenüberliegenden Nabenelementen 19a befestigt ist. Das vordere Ausgleichsgetriebe 19 mit Kegelradsatz weist ein Ausgleichs gehäuse 19b auf, das mit einer ersten Abtriebshohlwelle 76 des zentralen Ausgleichsgetriebes 50 verbunden ist. Im Inneren des Ausgleichsgehäuses 19b ist eine Triebwelle 19c vorgesehen, die fest mit dem Ausgleichsgehäuse 19b verbunden ist, sowie zwei Ausgleichsantriebsräder 19d, die drehbar auf der Triebwelle 19c angeordnet sind, und zwei Nebenkegelräder 19L, 19R, die mit den Antriebsrädern 19d in Eingriff stehen. Die Nebenräder 19L und 19R sind jeweils mit der linken und rechten Vorderachse 70L und 70R so verbunden, daß die Abtriebsleistung des Getriebes je weils auf das linke und das rechte Vorderrad 71L bzw. 71R über tragen wird.

Im Übertragungsgehäuse 4 sind das zentrale Ausgleichsgetriebe 50 und die Steuereinrichtung 60 koaxial zum vorderen Ausgleichsgetriebe 19 und zur Achse 70R angeordnet, während sich die Übertragung 65 hinter dem zentralen Ausgleichsgetriebe befindet.

Das zentrale Ausgleichsgetriebe 50 weist eine Antriebshohlwelle 75 auf, die mit dem Nebenteil 19a verbunden ist, sowie die La mellenreibungskupplung 62. Die zweite Vorgelegewelle 24 ist drehbar auf der ersten Abtriebswelle 76 angeordnet. Die erste Abtriebswelle 76 ist drehbar auf der rechten Vorderachse 70R angeordnet. Das zentrale Ausgleichsgetriebe 50 umfaßt das erste Sonnenrad 51, das integral auf der Antriebswelle 75 ausgebildet ist, das erste Planetenrad 52, das mit dem ersten Sonnenrad 51 in Eingriff steht, das zweite Sonnenrad 53, das integral auf der zweiten Vorgelegewelle 24 ausgebildet ist, das zweite Pla netenrad 54, das mit dem zweiten Sonnenrad 53 in Eingriff steht, und den Planetenträger 55. Der erste Planetenradträger 55a und der zweite Planetenradträger 55b sind jeweils drehbar auf der Antriebswelle 75 bzw. der zweiten Vorgelegewelle 24 an geordnet.

Auf diese Weise wird das von der Abtriebswelle 15 des Automatikgetriebes 30 abgegebene Drehmoment über das Antriebsrad 74a, das Achs antriebsrad 74b, das Nabenteil 19a und die Antriebswelle 75 und von dort weiter über die Planetenräder 52, 54 zum Planetenträ ger 55 und zum zweiten Sonnenrad 53 mit einem jeweils vorgege benen Drehmomentverhältnis übertragen.

In Aufbau und Funktionsweise ist die Steuereinrichtung 60 genauso wie die Steuereinrichtung 60 des ersten Ausführungsbeispiels ausgelegt.

Ein Übertragungsantriebsrad 77a steht mit einem fest auf einer Übertragungswelle 78 der Übertragungsvorrichtung angeordneten Abtriebsrad 77b in Eingriff, wobei die Übertragung 65 hinter dem zentralen Ausgleichsgetriebe 50 angeordnet ist. Die Übertra gungswelle 78 ist mit der hinteren Antriebswelle 20 senkrecht zur Übertragungswelle 78 über ein Paar Kegelräder 79a, 79b ver bunden, um auf diese Weise die Antriebsleistung über die hinte re Antriebswelle 20, die Antriebswelle 21 und das hintere Aus gleichsgetriebe 22 auf die jeweils mit dem linken und rechten Hinterrad 81L bzw. 81R verbundene linke und rechte Hinterachse 80L und 80R zu übertragen.

Im folgenden wird nun der Funktionsablauf der Transmissionsvorrichtung erläutert: die Leistung des Motors 10 wird über den Drehmomentwandler 13 auf das Automatikgetriebe 30 übertragen, in dem das Übertra gungsverhältnis geregelt wird. Die vom Automatikgetriebe 30 abgegebene Leistung wird über die Abtriebswelle 15, die Getrieberäder 72a, 72b, die Vorgelegewelle 73, das Antriebsrad 74a, das Achs antriebsrad 74b, die Nabenteile 19a und die Antriebswelle 75 auf das erste Sonnenrad 51 des zentralen Ausgleichsgetriebes übertragen. Das Drehmoment des Planetenträgers 55 wird über die erste Abtriebswelle 76, das vordere Ausgleichsgetriebe 19 und die Achsen 70L und 70R auf die Vorderräder 71L, 71R übertragen. Das Drehmoment für die Hinterräder 81L, 81R wird dagegen über das zweite Sonnenrad 53, die zweite Vorgelegewelle 24, die Kupplung 62, das Übertragungsantriebs- und Abtriebsrad 77a und 77b, die Übertragungswelle 78, die Kegelräder 79a und 79b, die hintere Antriebswelle 20, die Antriebswelle 21, das hintere Ausgleichsgetriebe 22 und die Hinterachsen 80L und 80R übertra gen. Auf diese Weise besteht zu jederzeit ein Vierradantrieb.

Dementsprechend wird in gleicher Weise wie beim ersten Ausfüh rungsbeispiel die Differentialfunktion durch die Lamellenrei bungskupplung 62 begrenzt, während der Schaltbereich des Ge triebes durch das Einrücken der Kupplung 62 und die Aktivierung der Sperreinrichtung 63 in den fünften Gang geschaltet wird.

Fig. 5 zeigt eine modifizierte Realisierung des zweiten Ausfüh rungsbeispiels der Erfindung. Bei dieser modifizierten Ausfüh rungsform ist das vordere Ausgleichsgetriebe 19 direkt neben der Steuereinrichtung 60 auf derselben Seite wie der Motor 10 angeordnet. Das zentrale Ausgleichsgetriebe 50 ist koaxial zum vorderen Aus gleichsgetriebe 19 auf der rechten Achse 70R hinter dem Automatikgetriebe 30 angeordnet. Das Achsantriebsrad 74b ist hierbei fest auf der Antriebswelle 75 befestigt, die drehbar auf der rechten Achse 70R angeordnet ist. Die den Planetenträger 55 ab stützende erste Abtriebswelle 76 ist mit dem Ausgleichsgehäuse 19b des vorderen Ausgleichsgetriebes 19 verbunden. Das Übertra gungsantriebsrad 77a ist fest auf dem Nabenteil 19a angeordnet. In jeder anderen Beziehung gleicht diese modifizierte Ausfüh rungsform in Auslegung und Funktionsweise dem zweiten Ausfüh rungsbeispiel.

Fig. 6 zeigt eine weitere modifizierte Möglichkeit zur Reali sierung des zweiten Ausführungsbeispiels, wobei das zentrale Ausgleichsgetriebe 50 und die Steuereinrichtung 60 im Getriebegehäuse 3 direkt hinter dem Automatikgetriebe 30 angeordnet sind. Die Ab triebshohlwelle 76 liegt koaxial zu einer Vorgelegehohlwelle 73a. Das mit dem Getrieberad 72a kämmende Getrieberad 72b ist integral auf der Vorgelegehohlwelle 73a angeordnet. Das erste Sonnenrad 51 des zentralen Ausgleichsgehäuses 50 ist integral auf der Vorgelegehohlwelle 73a angeformt. Das auf der Vorgele gehohlwelle 73a angeordnete Antriebsrad 74a ist integral auf dem ersten Planetenradträger 55a des Planetenträgers 55 ange formt. Das mit dem Antriebsrad 74a kämmende Achsantriebsrad 74b ist über einen Leitwulst 74c auf der Antriebshohlwelle 75 ange bracht. Die Antriebshohlwelle 75 ist fest mit dem Ausgleichsge häuse 19b des vorderen Ausgleichsgetriebes 19 verbunden.

Mit einem Flanschabschnitt des Antriebsteils 62a der hydrau lisch betätigten Kupplung 62, die auf der Abtriebswelle 76 sitzt, ist eine Abtriebswelle 76a fest verbunden. Das Übertra gungsantriebsrad 77a der Übertragungsvorrichtung 65a ist fest auf der Welle 76a vorgesehen, während das Übertragungsabtriebs rad 77b, das mit dem Antriebsrad 77a kämmt, fest am Nabenteil 19a angebracht ist. Mit dem Nabenteil 19a ist auch fest eine Hohlwelle 82 verbunden, die drehbar auf der rechten Achse 70R angeordnet ist. Ein fest angebrachtes Getrieberad 83a ist auf der Hohlwelle 82 vorgesehen, während mit diesem ein fest auf der Übertragungswelle 78 angeordnetes Getrieberad 83b kämmt.

Bei dieser modifizierten Ausführungsform ist die im Übertra gungsgehäuse angeordnete Transmissionsvorrichtung vereinfacht.

Erfindungsgemäß wird das zentrale Ausgleichsgehäuse für die Ver teilung des Drehmoments auf die Vorder- und Hinterräder wirksam dazu eingesetzt, einen fünften (Schon-) Gang zu schaffen, so daß das Getriebe fünf Gänge für die Vorwärtsfahrt besitzt. Da die Anzahl der Getriebeschaltbereiche erhöht wird, erhöhen sich auch Motorleistung und Kraftstoffverbrauch des Motors.

Die Fahrstufe des fünften Ganges läßt sich ohne Veränderungen an der Transmission, beispielsweise am Automatikgetriebe, am zentralen Ausgleichsgetriebe und an der Steuereinrichtung, erreichen. Auf diese Weise ergibt sich eine kompakt gebaute Vorrichtung mit vereinfachtem Aufbau.

Während der Fahrt im jeweils geschalteten Gang des Getriebes wird die Drehmomentverteilung durch das zentrale Ausgleichsge triebe geregelt, welches mit einem System zur Begrenzung der Differentialfunktion ausgestattet ist. Während der Fahrt im fünften Gang wird die Drehmomentverteilung durch dieses System zur Begrenzung der Ausgleichsfunktion gesteuert.

Da das zentrale Ausgleichsgetriebe ein komplexes Planetenge triebe umfaßt, ist es möglich, die Drehmomentverteilung und das Übersetzungsverhältnis für den fünften Gang auf verschiede ne Werte einzustellen.

Das zentrale Ausgleichsgetriebe und die Steuereinrichtung sind koaxial auf dem hinteren Ende des klein ausgeführten Getriebes angeord net. Damit wird die Montage günstiger, während Teile des zen tralen Ausgleichsgetriebes und der Lamellenkupplungen mehreren verschiedenen Transmissionsbauformen gemeinsam sind.

Auch wenn hier die derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiele dieser Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, liegt es doch auf der Hand, daß diese Beschreibung nur zum Zwecke der Veranschaulichung dient, und daß verschiedene Veränderungen und Modifizierungen im Rahmen der Erfindung möglich sind, wie er in den beiliegenden Ansprüchen umrissen ist.

Claims

1. Transmissionsvorrichtung zur Kraftübertragung von einem Motor (10) auf die Vorder- und Hinterräder eines Kraftfahrzeugs mit Automatikgetriebe (30) und einem zentralen Ausgleichsgetriebe (50) zur Verteilung der Antriebskraft des Motors (10) auf die Vorder- und Hinterräder,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zentrale Ausgleichsgetriebe (50) ein Planetengetriebe mit einem ersten Sonnenrad (51), das mit einer Abtriebswelle (15) des Automatikgetriebes (30) in Wirkverbindung steht, mit einem Planetenträger (55), mit ersten und zweiten Planetenrädern (52, 54), die miteinander integral verbunden und auf einer mit dem Planetenträger (55) verbundenen Achse (56) drehbar gelagert sind, und mit einem zweiten Sonnenrad (53) aufweist, wobei das erste Planetenrad (52) mit dem ersten Sonnenrad (51) und das zweite Planetenrad (54) mit dem zweiten Sonnenrad (53) in Eingriff steht,
und der Planetenträger (55) entweder mit den Vorder- oder mit den Hinterrädern und das zweite Sonnenrad (53) mit den jeweils anderen Rädern in Wirkverbindung steht;
daß eine Sperreinrichtung (63) zum Sperren des Ausgleichsbetriebs des zentralen Ausgleichsgetriebes (50) vorgesehen ist;
daß eine Steuereinrichtung (60), welche die Sperreinrichtung (63) auslöst, wenn die Abtriebsgeschwindigkeit des Automatikgetriebes (30) in der höchsten Fahrstufe einen vorgegebenen Geschwindigkeitswert überschreitet, vorgesehen ist,
daß das zentrale Ausgleichsgetriebe (50) so ausgelegt ist, daß die vom Automatikgetriebe (30) übertragene Eingangsgeschwindigkeit erhöht wird, wenn die Sperreinrichtung (63) unter Bildung einer Schongangstufe den Ausgleichsbetrieb sperrt, wobei eine Reibungskupplung (61) gleichzeitig die Wirkverbindung zwischen dem zweiten Sonnenrad (53) mit den damit verbundenen Rädern löst und wobei eine geregelte Reibungskupplung (62) diese Räder mit dem Planetenträger (55) in Wirkverbindung bringt.

2. Transmissionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (63) so angeordnet ist, daß sie eine Drehbewegung des zweiten Sonnenrades (53) verhindert.

3. Transmissionsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (63) eine hydraulisch betätig bare Reibungskupplung, insbesondere Lamellenreibungskupplung, zum Sperren des zweiten Sonnenrades (53) ausgebildet ist.

4. Transmissionsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (60) einen Hydraulikkreis (45, 47, 63c) zum Zuführen von Drucköl zur hydraulisch betätigbaren Sperreinrichtung (63) aufweist.

5. Transmissionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Automatikgetriebe (30) einen direkt mit dem Motor (10) verbundenen Drehmomentwandler (13) aufweist, der in einem Getriebegehäuse angeordnet ist und ein Drehmoment vom Motor (10) auf eine Antriebswelle (14) überträgt, das zentrale Ausgleichsgetriebe (50) zur Differenzierung der Drehgeschwindigkeit zwischen den Vorder- und Hinterrädern koaxial auf einer Abtriebswelle (15) angeordnet ist, eine erste Reibungskupplung (62) aufweist, die zwischen einer ersten mit einem Planetenträger (55) des Planetengetriebes verbundenen Vorgelegewelle (23) und der Radantriebswelle (20) angeordnet ist, wobei an dem zentralen Ausgleichsgetriebe (50) ein feststehendes Teil (61a) und bei dem komplex aufgebauten Planetengetriebe eine mit dem Planetengetriebe kämmende Vorlegewelle (24) vorgesehen ist,
daß eine zweite Reibungskupplung (61) auf der zweiten Vorgelegewelle (24) angeordnet ist, welche die Ausgleichsfunktion des zentralen Ausgleichsgetriebes (50) durch Eingriff mit dem feststehenden Teil (61a) einschränkt, und
daß eine dritte Reibungskupplung auf der Radantriebswelle angeordnet ist, welche die Kraft des Rades zur Verteilung des Drehmoments auf die Vorder- und Hinterräder überträgt, indem das Ausgleichsgetriebe (50) in Abhängigkeit von der Diffe renzierfunktion angesteuert wird.

6. Transmissionsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Automatikgetriebe (30) des weiteren ein erstes Sonnenrad (31a), das in Wirkverbindung mit der Abtriebswelle (15) des zentralen Ausgleichsgetriebes (50) und im Eingriff mit dem ersten Planetenrad (52) steht, und ein koaxial hinter dem ersten Sonnenrad (31a) angeordnetes zweites Sonnenrad (32a), das drehbar mit einer der Antriebswellen über die dritte Reibungskupplung verbunden ist, aufweist, wobei das zentrale Ausgleichsgetriebe (50) durch Sperrung der zweiten Reibungskupplung (61) als einfaches Planetengetriebe geschaltet ist, so daß ein niedrigeres Übersetzungsverhältnis als in der ersten Fahrstufe des Automatikgetriebes (30) und damit eine Verbesserung des Fahrverhaltens des Kraftfahrzeugs mit Vierradantrieb erzielbar ist.