Achsgetriebe mit Torque-Vectoring-Funktion werden im Wesentlichen zur Steigerung der Fahrsicherheit und der Fahrdynamik eingesetzt. Durch das an der Antriebsachse generierte Differenzmoment entstehen an den Reifen Umfangskräfte, die an beiden Seiten des Fahrzeugs unterschiedlich groß sind. Daraus resultiert ein Moment um die Fahrzeughochachse, mit dem das Fahrverhalten maßgeblich beeinflusst werden kann. Heute in Serie verfügbare Torque-Vectoring-Systeme verteilen das Antriebsmoment im Differential zunächst zu gleichen Teilen auf die beiden Radwellen. Ein Differenzmoment zwischen den Rädern wird erzeugt, indem ein Teil der Antriebsleistung von der Antriebswelle des einen Rades mittel- oder unmittelbar über ein Überlagerungsgetriebe zum anderen Rad geführt wird. Das zum Differential zusätzlich benötigte Überlagerungsgetriebe ist entsprechend den umverteilten Drehmomenten und Leistungsflüssen dimensioniert und wird über Lamellenbremsen oder Lamellenkupplungen in den Kraft- und Leistungsfluss eingebunden. Das Aktive Differential ermöglicht die direkte Beeinflussung der Verteilung des Antriebsmoments im Differential ohne oben genanntes Überlagerungsgetriebe. Durch einen Aktuator (z.B. Elektro- oder Hydraulikmaschine) wird das Differential derart beeinflusst, dass an den Ausgangswellen des Differentials das gewünschte Drehmomentverhältnis entsteht. Zusätzliche Bauteile, die mit dem umverteilten Drehmoment bzw. der umverteilten Radleistung skaliert werden müssen und das Fahrzeuggewicht dementsprechend erhöhen, entfallen daher. Der Aktuator erlaubt eine einfache, schnelle und verlustarme Regelung des Differenzmoments. Neben der Torque-Vectoring-Funktion können durch das Aktive Differential auch sämtliche Funktionen einer Differentialsperre abgedeckt werden.
Axle gear drives with torque-vectoring functionality are usually used to increase driving safety and dynamics. The generated torque difference between the driven wheels causes different tangential forces, which affect the yaw momentum of the vehicle. At present the available torque-vectoring devices are based on standard differentials that split the torque equally to both wheels. To generate different drive torques at each wheel power has to be transferred from one wheel to the other via a separate superimposing gear unit which is activated by a multi-disk clutch. This superimposing gear unit has to be dimensioned according to the torque difference between both wheels which causes additional weight and size. The Active Differential permits a manipulation of the torque distribution directly within the differential. Therefore a superimposing gear unit which transfers the power between both wheels is unnecessary. An actuator (e.g. electric motor) is used to influence the differential. Additional gear units which have to be scaled with the torque difference are not necessary. Therefore the Active Differential can be smaller and lighter than the known torque-vectoring gear drives. The actuator allows an easy, fast and low-loss control of the torque difference. Furthermore the Active Differential integrates all functions of a differential lock.
Aktives Differential mit Torque-Vectoring-Funktion
Active differential with torque-vectoring funcionality
2009
19 Seiten, 7 Bilder, 2 Quellen
(nicht paginiert)
Conference paper
Storage medium
German