LT3 Drive: substitution of differentials in the drivetrain

The basic principle of the LT3 drive system is a planetary gearing with a rotatable ring gear. Rolling piston cylinders enable this rotation by acting on the cam disk shaped outside of the ring gear which fix or loosen the ring gear accordingly. By fixing the ring gear via the cylinders the gear ratio corresponds to the normal mechanical ratio of the gearing which is given by the combination of the planet gears and the ring gear. By loosening the ring gear completely there is no more power transmission to the carrier; hence, the carrier doesn’t rotate anymore. In between, the rotational speed can be adjusted continuously between 0 and the maximum speed within only a few milliseconds, “online”, as it were, depending on the compensatory need. The technology was verified by the chair of Mobile Machines (Mobima) at Karlsruhe Institute of Technology. During the current second development process, the controlling of the system via high pressure components was elaborated. Furthermore, LT3 was designed for high torques up to 8,000 Nm. A feasibility study for heavy-duty vehicles was completed successfully in 2016. The LT3 technology thereupon was ‘downsized’ for smaller systems. Possible applications for LT3 are all systems where synchronisation functions or to allow a superposition of the rotation speeds are necessary, especially with the objective to substitute the differential gear in electric vehicles with central motor. In today’s differential gears advanced driver-assistance systems normally intervene by brake action on the critical wheel. However, LT3 enables a planned control of each driven wheel. With that, active Torque Vectoring is possible which can operate foresightedly in every driving situation. Saving potential mainly in production is the result of using the LT3 system. Viscous coupling unit or Haldex unit as well as Torsen differential are dropped. Also, the ASR assistant is no longer needed. In E-mobility application, mainly in small vehicles, space could be used in a better way or rather the packaging could be designed more favourable because the LT3 drive takes two functions at once: speed reduction of the motor and differential compensation of the driven wheels

Auflösung von geländeseitig verursachten Antriebsverspannungen bei hochmobilen Arbeitsmaschinen

Bei schweren Arbeitsmaschinen, treten regelmäßig Antriebsverspannungen auf. Diese resultieren insbesondere daraus, dass herkömmliche Antriebsstränge mit Längs- und Querdifferenzialen systembedingt die auftretenden Drehzahlunterschiede im Gelände nicht ausgleichen können. Aktuell werden diesen Gegebenheiten durch Überdimensionierung der mechanischen Antriebsstränge kompensiert. Ziel des Projektes war, die straßen- und geländeseitig verursachten Antriebsverspannungen aktiv an den angetriebenen Rädern zu kompensieren, bevor sie in das Gesamtsystem eintreten können. Zentrales Element ist hierbei ein Planetengetriebe, dessen Hohlrad über eine hydraulische Einheit mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist. Über eine Ventilsteuerung der hydraulischen Einheit, lässt sich ein gezielter Freiheitsgrad in das Gesamtsystem einbringen. Durch die Entwicklung einer realen Antriebseinheit und Integration in eine Simulation eines schweren 8 × 8 Geländefahrzeugs konnte nachgewiesen werden, dass es möglich ist, diese Antriebsverspannungen im besten Fall komplett zu verhindern. Extern eingeprägte Drehmomentspitzen werden direkt am Rad gestoppt bevor Verspannungen entstehen können