DE102008047705A1 - Passenger car, has front car part and rear car part arranged at front and rear sides of passenger cabin and connected with passenger cabin part by flexible couplings, where passenger cabin part comprises passenger cabin - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Personenkraftwagen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Personenkraftwagen mit wenigstens einer Bedieneinheit und mit wenigstens einem Sitzplatz der im Oberbegriff des Patentanspruchs 24 genannten Art. Schließlich betrifft die Erfindung ein System zur Herstellung eines Personenkraftwagens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 26.The The invention relates to a passenger car in the preamble of Patent claim 1 specified type. Furthermore, the invention relates a passenger car with at least one control unit and with at least one seat in the preamble of the claim 24 mentioned type. Finally, the invention relates to a System for manufacturing a passenger car according to The preamble of claim 26.
Aus dem Kraftwagenbau von Personenkraftwagen ist allgemein die Unterteilung der Kraftwagenkarosserie in ein vorderseitig einer Fahrgastzelle angeordnetes Vorderwagenteil, der Fahrgastzelle selbst und ein rückseitig der Fahrgastzelle angeordnetes Hinterwagenteil bekannt. Das Vorderwagenteil, die Fahrgastzelle und das Hinterwagenteil sind dabei bislang fest miteinander über jeweilige Karosseriebauteile verbunden.Out The car construction of passenger cars is generally the subdivision the motor vehicle body in a front side of a passenger compartment arranged front part of the car, the passenger compartment itself and a back the passenger compartment arranged rear part known. The front part of the car, the passenger compartment and the rear part are so far firmly connected to each other via respective body components.
Bei konventionellen Fahrzeugen sind darüber hinaus die Aggregate von Antrieb, Elektrik, Elektronik, Klimaanlage, Lenkung etc. mit der Fahrgastzelle verbunden. Dadurch wird die Fahrgastzelle bzw. die Karosserie sehr schwer. Um die Bewegungen der Karosserie bei einer Kurvenfahrt, beim Bremsen und Beschleunigen sowie bei Straßenanregungen zu begrenzen, müssen die Aufbaufedern und -dämpfer relativ steif bzw. hoch gedämpft sein. Weiterhin müssen die Aggregate, z. B. der Motor, gegenüber der Fahrgastzelle aufwendig gelagert werden, um zu verhindern, dass hochfrequente Schwingungen aus den Aggregaten in die Fahrgastzelle und damit zu den Passagieren übertragen werden.at In addition, conventional vehicles are the aggregates of drive, electrics, electronics, air conditioning, steering etc. with connected to the passenger compartment. As a result, the passenger compartment or the body very heavy. To the movements of the body at cornering, braking and accelerating, as well as on the road To limit, the construction springs and dampers must be relatively stiff or highly damped. Continue to have the aggregates, z. As the engine, opposite the passenger compartment be stored in a complex manner to prevent high-frequency Vibrations from the aggregates in the passenger compartment and thus too be transmitted to the passengers.
Aus
der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Personenkraftwagen der eingangs genannten Art zu schaffen, der im Vergleich zu konventionellen Kraftwagen verbesserte Eigenschaften in Bezug auf den Fahrkomfort, auf unangenehme Geräusche (NHV), auf die aktive und passive Sicherheit und nicht zuletzt auf dessen Herstellung aufweist.task The present invention is a passenger car of to create the aforementioned type, compared to conventional Automobile improved ride comfort features on unpleasant noises (NHV), on the active and passive Safety and not least on its production.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Personenkraftwagen mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 bzw. 24 gelöst. Ebenso wird diese Aufgabe durch ein System gemäß Patentanspruch 25 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen angegeben.These Object is achieved by a passenger car solved with the features of claims 1 and 24, respectively. Likewise, this object is achieved by a system according to claim 25 solved. Advantageous embodiments with appropriate and non-trivial developments of the invention are in the respective specified dependent claims.
Um einen Personenkraftwagen zu schaffen, der im Hinblick auf den Fahrkomfort, auf unangenehme Geräusche (NHV), auf die aktive und passive Sicherheit und auf dessen Herstellung verbesserte Eigenschaften aufweist, ist es bei dem erfindungsgemäß Personenkraftwagen vorgesehen, dass das Vorderwagenteil und das Hinterwagenteil über eine jeweilige elastische Koppelung mit einem die Fahrgastzelle umfassenden Fahrgastzellenteil verbunden sind. Mit anderen Worten ist die Karosserie des Personenkraftwagens erfindungsgemäß in drei wesentliche Baugruppen bzw. Module unterteilt, die relativ zueinander beweglich sind: das Vorderwagenteil, das Fahrgastzellenteil und das Hinterwagenteil.Around to create a passenger car which, in terms of driving comfort, on unpleasant noises (NHV), on the active and passive Safety and its production improved properties it is in the passenger car according to the invention provided that the front part of the car and the rear part over a respective elastic coupling with a passenger compartment comprehensive passenger compartment part are connected. In other words is the body of the passenger car according to the invention in divided three major modules or modules, the relative Movable to each other are: the front part of the car, the passenger compartment part and the rear part of the car.
Somit können Aggregate des Antriebs, der Elektrik, der Elektronik, der Klimaanlage, der Lenkung oder dgl. separat zu dem Fahrgastzellenteil an dem Vorderwagenteil und/oder dem Hinterwagenteil angeordnet werden, die ihrerseits eine Relativbewegung gegenüber dem Aufbau in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) bis zu beispielsweise mehreren Zentimetern und in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) im Bereich bis zu beispielsweise mehreren Millimeter erlauben. Das Fahrgastzellenteil wird dabei von den Straßenanregungen und den störenden Schwingungen der Aggregate wirksam entkoppelt. In der Summe führt dies zu deutlichen Verbesserungen bei Fahrkomfort und NVH. Dabei kann der vorliegende Personenkraftwagen ohne by-wire-Lenkung auskommen.Consequently can aggregates of the drive, the electrics, the electronics, the air conditioning, the steering or the like. Separate to the passenger compartment part be arranged on the front part of the car and / or the rear part of the car, in turn, a relative movement relative to the structure in the vehicle vertical direction (z-direction) up to several, for example Centimeters and in vehicle longitudinal direction (x-direction) in Allow range up to, for example, several millimeters. The Passenger compartment part is doing of the road excitations and effectively decoupled from the disturbing vibrations of the aggregates. All in all, this leads to significant improvements Ride comfort and NVH. In this case, the present passenger car do without by-wire steering.
Ein weiterer Vorteil ist es, dass die Federung und/oder Dämpfung der Räder gegenüber dem Vorder- bzw. Hinterwagenteil härter bzw. höher gedämpft sein kann als bei konventionellen Kraftfahrzeugen. Dafür kann z. B. die Federung des Aufbaus – nämlich die Summe von Aufbaufedern und Radfedern – entsprechend weicher ausgelegt werden.Another advantage is that the suspension and / or damping of the wheels relative to the front or rear part can be harder or higher attenuated than in conventional motor vehicles. For z. B. the suspension of the structure - namely the sum of body springs and wheel springs - accordingly be designed softer.
Zudem vorteilhaft ist es, dass bei den erfindungsgemäßen Personenkraftwagen eine verbesserte Fahrdynamik und aktive Sicherheit erreichbar ist. Durch die gewählte Konstruktion tritt beispielsweise an der Hinterachse bei Kurvenfahrten eine sehr geringe Sturzänderung der Räder gegenüber der Fahrbahn auf, so dass das Seitenführungspotential der Achse höher ist als bei konventionellen Fahrzeugen mit Einzelradaufhängung. Dadurch wird im Grenzbereich ein Ausbrechen des Hecks hinausgezögert. Die Wankachse, um die die Fahrgastzelle gegenüber der Vorderwagen- und Hinterwagenstruktur dreht, liegt durch das gewählte Konstruktionsprinzip höher als bei konventionellen Fahrzeugen. Durch die unterschiedlichen Wankwinkel von Vorderwagen, Hinterwagen und Fahrgastzelle verringert sich die Radlastdifferenz aufgrund der Schwerpunktsverschiebung des Aufbaus bei Kurvenfahrt. Weiterhin sorgt die vergleichsweise hohe Raddämpfung dafür, dass Radlastschwankungen minimiert werden.moreover It is advantageous that in the inventive Passenger cars improved driving dynamics and active safety is reachable. For example, the chosen construction occurs on the rear axle when cornering a very small camber change the wheels opposite the road surface, so that the cornering potential of the axle is higher as in conventional vehicles with independent suspension. As a result, a break-out of the stern is delayed at the boundary. The roll axis around which the passenger compartment faces the front and rear wheel structure rotates through the chosen one Design principle higher than conventional vehicles. Due to the different roll angle of the front, rear and passenger compartment reduces the wheel load difference due the center of gravity shift of the bodywork when cornering. Farther ensures the comparatively high wheel damping that wheel load fluctuations are minimized.
Ein weiterer Vorteil des Personenkraftwagen im Hinblick auf die passive Sicherheit ist darin zu sehen, dass das Vorderwagen- und/oder Hinterwagenteil im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung relativ zu dem Fahrgastzellenteil bewegbar ist bzw. sind, ohne dass hierdurch eine übermäßige Intrusion in die Fahrgastzelle erfolgt. Mithin sind die Fahrzeugsitzinsassen somit besonders günstig innerhalb der Fahrgastzelle geschützt. Die für die Relativbewegung erforderlichen Freiwege zwischen Vorder- bzw. Hinterwagenteil und Fahrgastzellenteil werden bei der Verunfallung des Fahrzeugs vorzugsweise als Deformationszone genutzt.One further advantage of the passenger car in terms of passive Safety can be seen in the fact that the front and / or rear part of the car in the case of an accidental force application relative to the Passenger compartment part is movable or are, without thereby an excessive Intrusion into the passenger compartment takes place. Thus, the vehicle occupants are thus protected particularly favorable within the passenger compartment. The free paths required for the relative movement between Front or rear part and passenger compartment part are in the Accident of the vehicle preferably used as a deformation zone.
Ein weiterer Vorteil des gewählten Aufbaus besteht darin, dass die drei wesentlichen Baugruppen getrennt voneinander vorkonfektioniert werden können. Die Hochzeit der drei Baugruppen kann somit zu einem sehr späten Zeitpunkt des Montageprozesses erfolgen. Zudem eignet sind das vorliegende Konzept durch die Dreiteilung der Baugruppen besonders gut für eine Modulbauweise.One Another advantage of the chosen structure is that the three main components pre-assembled separately can be. The wedding of the three assemblies can thus done at a very late stage of the assembly process. Also suitable are the present concept by the tripartite division the assemblies are particularly good for a modular design.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als zudem vorteilhaft gezeigt, wenn das Vorderwagenteil und/oder das Hinterwagenteil über eine jeweilige Lagerstelle, welche vorzugsweise ein Haupt- bzw. Zentrallager umfasst, an der Fahrgastzelle gelagert sind.In Another embodiment of the invention, it has also been advantageous shown when the front part of the car and / or the rear part over a respective storage location, which preferably a main or central warehouse includes, are mounted on the passenger compartment.
Somit kann das jeweilige Wagenmodul – vergleichbar zu einer Starrachse – mittels des Hauptlagers am Fahrgastzellenteil angeordnet werden.Consequently can the respective car module - comparable to a rigid axle - by means of of the main bearing are arranged on the passenger compartment part.
Im Bereich des Vorderwagenteils übernimmt das Hauptlager dabei insbesondere die Aufnahme von Kräften in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) zwischen dem Vorderwagenteil und dem Fahrgastzellenteil. Darüber hinaus übernimmt das Hauptlager vorzugsweise auch die Aufnahme von Kräften in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) zwischen dem Vorderwagenteil und dem Fahrgastzellenteil.in the The area of the front part of the car is taken over by the main bearing in particular the absorption of forces in the vehicle longitudinal direction (x-direction) between the front part of the car and the passenger compartment part. About that In addition, the main bearing preferably also takes the recording of forces in vehicle vertical direction (z-direction) between the front part of the car and the passenger compartment part.
Im Bereich des Hinterwagenteils übernimmt das Hauptlager bevorzugt insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) die Kräfte zwischen dem Hinterwagenteil und dem Fahrgastzellenteil. Die Kräfte in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) werden bevorzugt ebenfalls zumindest teilweise vom Hauptlager übertragen. In vertikaler Richtung (z-Richtung) übernimmt das Hauptlager vorzugsweise auch die Aufnahme von Kräften in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) zwischen dem Vorderwagenteil und dem Fahrgastzellenteil.in the Area of the rear part of the car takes over the main camp preferred in particular in the vehicle longitudinal direction (x-direction) the Forces between the rear part and the passenger compartment part. The forces in vehicle transverse direction (y-direction) are preferably also at least partially transferred from the main bearing. In the vertical direction (z-direction) takes over the main camp preferably also the absorption of forces in the vehicle vertical direction (Z direction) between the front part of the car and the passenger compartment part.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, dass eine jeweilige Querstützanordnung vorgesehen ist, mittels welcher das Vorderwagenteil bzw. Hinterwagenteil in Fahrzeugquerrichtung am Fahrgastzellenteil abgestützt ist. Diese Querstützanordnung kann beispielsweise als Querstangenanordnung oder als Wattgestänge zwischen dem jeweiligen Wagenteil und dem Fahrgastzellenteil ausgebildet sein.In Another embodiment of the invention, it has to be advantageous shown that a respective transverse support arrangement provided is, by means of which the front part of the car or the rear part in Vehicle transverse direction is supported on the passenger compartment part. This transverse support arrangement can, for example, as a crossbar assembly or as Watt linkage between the respective car part and the passenger compartment part.
Weiterhin vorteilhaft ist es, dass die jeweilige elastische Koppelung zugehörige Feder- und/oder Dämpferelemente umfasst, über welche das Vorderwagenteil bzw. das Hinterwagenteil an dem Fahrgastzellenteil abgestützt ist. Die genaue Gestaltung der jeweiligen Koppelelemente bzw. Feder- und/oder Dämpferelemente, insbesondere die Wahl ihrer Steifigkeit und Dämpfung, kann je nach Fahrzeugabstimmung unterschiedlich sein. Für ein gutes Fahrverhalten wird die Kopplung zwischen dem Vorderwagenteil bzw. Hinterwagenteil und dem Fahrgastzellenteil in Querrichtung sehr steif und in Längsrichtung relativ weich sein. Die Feder- und/oder Dämpferelemente können dabei noch um Stabilisatoren ergänzt werden.Farther It is advantageous that the respective elastic coupling associated Spring and / or damper elements comprises, via which the front part of the car or the rear part of the passenger compartment part is supported. The exact design of the respective coupling elements or spring and / or damper elements, in particular the Choice of their stiffness and damping, depending on vehicle tuning be different. For a good driving behavior is the coupling between the front part of the car or the rear part and the passenger compartment part in the transverse direction very stiff and in the longitudinal direction be relatively soft. The spring and / or damper elements can be supplemented by stabilizers.
Zudem hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die jeweiligen Räder über korrespondierende Feder- und/oder Dämpferelemente an dem Vorderwagenteil bzw. dem Hinterwagenteil abgestützt sind. Insbesondere ist dabei die Federung bzw. Dämpfung des jeweiligen Rades gegenüber dem jeweiligen Wagenteil – dem Vorderwagenteil bzw. Hinterwagenteil – deutlich härter bzw. höher als die Federung bzw. Dämpfung zwischen dem jeweiligen Wagenteil und dem Fahrgastzellenteil. Die jeweiligen Räder sind dabei insbesondere einzeln an dem Vorderwagenteil bzw. dem Hinterwagenteil aufgehängt.In addition, it has proven to be advantageous if the respective wheels are supported via corresponding spring and / or damper elements on the front carriage part and the rear carriage part. In particular, while the suspension or damping of the respective wheel relative to the respective car part - the Vor derwagenteil or rear part - significantly harder or higher than the suspension or damping between the respective car part and the passenger compartment part. The respective wheels are suspended in particular individually on the front part of the car or the rear part of the car.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind Aggregate eines Antriebs und/oder der Elektrik und/oder der Elektronik und/oder einer Klimaanlage und/oder einer Lenkung oder dgl. durch das Vorderwagenteil bzw. das Hinterwagenteil getragen. Die Anordnung der Aggregate an dem Vorderwagenteil bzw. dem Hinterwagenteil erlaubt beispielsweise eine Relativbewegung gegenüber dem Aufbau bzw. Fahrgastzellenteil in vertikaler Richtung (z-Richtung) bis zu mehreren Zentimetern und in Längsrichtung (x-Richtung) im Bereich mehrerer Millimeter. Durch die Verlagerung der Aggregate wird die Fahrgastzelle deutlich leichter, so dass die Aufbaufedern wesentlich weicher ausgebildet werden können. Zusätzlich werden die störenden Schwingungen der Aggregate wirksam von der Fahrgastzelle entkoppelt. In der Summe führt dies zu deutlichen Verbesserungen bei Fahrkomfort und NVH.In Further embodiment of the invention are units of a drive and / or electrical and / or electronics and / or air conditioning and / or a steering or the like. Through the front part of the car or the Carried back part. The arrangement of the units on the front part of the car or the rear carriage part allows, for example, a relative movement opposite the body or passenger compartment part in the vertical direction (z-direction) up to several centimeters and in the longitudinal direction (x-direction) in the range of several millimeters. By the relocation The aggregates will make the passenger compartment much lighter, so that the body springs can be made much softer. In addition, the disturbing vibrations of the aggregates effectively decoupled from the passenger compartment. In the sum leads This leads to significant improvements in ride comfort and NVH.
Beispielsweise zur Verbindung der jeweiligen Aggregate im Bereich des Vorderwagenteils und des Hinterwagenteils ist dabei in weiterer Ausgestaltung der Erfindung wenigstens eine Versorgungsleitung zwischen dem Vorderwagenteil und dem Hinterwagenteil angeordnet. Die Flexibilität der Leitung erlaubt dabei die freie Bewegung des Vorderwagenteils und des Hinterwagenteils relativ zu dem Fahrgastzellenteil.For example for connecting the respective units in the area of the front carriage part and the rear part is in a further embodiment of the Invention at least one supply line between the front part of the car and the rear part of the car. The flexibility of Line allows the free movement of the front section and the rear part of the car relative to the passenger compartment part.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist dem Vorderwagenteil und/oder dem Hinterwagenteil eine jeweilige Knautschzone des Personenkraftwagens zugeordnet. Somit kann bei einer entsprechenden unfallbedingten Kraftbeaufschlagung zumindest ein Teil der auf den Aufbau einwirkenden Kräfte durch das getroffene Wagenteil – den Vorderwagen oder den Hinterwagen – aufgenommen werden.In Another embodiment of the invention is the front part of the car and / or the rear part of the car a respective crumple zone of the passenger car assigned. Thus, with a corresponding accident-related Applying force to at least part of the structure acting on the structure Forces through the car part taken - the front end or the rear car - to be recorded.
Alternativ oder gegebenenfalls auch zusätzlich kann eine jeweilige Knautschzone des Personenkraftwagens auch in einem vorderen bzw. hinteren Bereich des Fahrgastzellenteils vorgesehen sein. Diese Knautschzone kann dann beispielsweise oberhalb des jeweiligen Vorderwagenteils oder Hinterwagenteils angeordnet sein und diesen nach vorne bzw. hinten hin überragen.alternative or optionally also in addition, a respective Crumple zone of the passenger car in a front or Rear portion of the passenger compartment part may be provided. This crumple zone can then, for example, above the respective front part of the car or rear part of the car and this forward or tower over the back.
Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn das Fahrgastzellenteil an seiner dem Vorderwagenteil und/oder dem Hinterwagenteil zugewandten Seite eine Abgleitstruktur aufweise, entlang welcher das Vorderwagenteil bzw. das Hinterwagenteil bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung unter das Fahrgastzellenteil bewegbar ist.Farther It is advantageous if the passenger compartment part at its the front part of the car and / or the rear carriage side facing a Abgleitstruktur way, along which the front part of the car or the rear part in an accidental application of force under the passenger compartment part is movable.
Dies hat Vorteile hinsichtlich der passiven Sicherheit des Fahrzeugs bei einem Unfall. Bei einem Frontalaufprall wird beispielsweise zunächst eine vordere Crashbox des Vorderwagenteils aktiviert, die sich an der Vorderwagenstruktur abstützt. Bei einem schweren Frontalcrash kann dann das Vorderwagenteil unter die Fahrgastzelle abtauchen, um hierdurch beispielsweise übermäßige Intrusionen in die Fahrgastzelle zu verhindern. Zudem wird durch die beispielsweise schräg von vorne oben nach hinten unten verlaufende Abgleitstruktur ein Abtauchen der Fahrgastzelle nach vorne unten vermieden. Bei einem Heckaufprall wird z. B. ebenfalls zunächst eine hintere Crashbox des Hinterwagenteils aktiviert. Bei einer stärkeren Kollision kann dann zusätzlich der Hinterwagen unter die Fahrgastzelle abtauchen. Die für die Relativbewegung erforderlichen Freiwege zwischen dem Vorder- bzw. Hinterwagenteil und dem Fahrgastzellenteil werden dabei bei einer Kollision des Fahrzeugs beispielsweise als Deformationszone genutzt.This has advantages in terms of passive safety of the vehicle in an accident. In a frontal impact, for example first a front crash box of the front section of the car activated, which is supported on the front of the vehicle structure. At a severe frontal crash can then the front part of the car under the passenger compartment dive in order to thereby, for example, excessive To prevent intrusions into the passenger compartment. In addition, through for example, obliquely from the top front to the rear bottom running sliding structure after a descent of the passenger compartment avoided at the bottom front. In a rear impact z. B. also first a rear crash box of the rear section activated. At a stronger collision can then additionally the rear dive under the passenger compartment. The for the relative movement required free paths between the front and rear carriage and the passenger compartment part are doing in a collision of the vehicle for example, used as a deformation zone.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als zudem vorteilhaft gezeigt, wenn wenigstens ein Aggregat bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Vorderwagenteils bzw. des Hinterwagenteils relativ zu diesem entlang von Führungselementen bewegbar angeordnet ist. Somit kann im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Vorderwagenteils bzw. des Hinterwagenteils eine gezielte und definierte Relativbewegung des wenigstens einen Aggregats zugelassen werden. Insbesondere können sich somit relativ schwere und starre Aggregate, beispielsweise die des Antriebs wie z. B. eines Verbrennungsmotor, eines Generators oder eines Elektromotors relativ zur Vorderwagenstruktur nach vorne bewegen und prallen unmittelbar auf das Hindernis auf.In Another embodiment of the invention, it has also been advantageous shown when at least one unit in an accidental Applying force to the front part of the car or the rear part of the car movable relative to this along guide elements is arranged. Thus, in the event of an accidental force application the front part of the car or the rear part of a targeted and defined relative movement of the at least one unit allowed become. In particular, thus relatively heavy and rigid aggregates, such as the drive such. B. an internal combustion engine, a generator or an electric motor move forward relative to the front structure and bounce immediately on the obstacle.
Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die Bewegungsenergie des wenigstens einen Aggregats mittels der Führungselemente abbaubar ist. Hierdurch wird zusätzlich Energie beispielsweise durch plastische Verformung abgebaut.Farther It is advantageous if the kinetic energy of the at least one Aggregate is degradable by means of the guide elements. hereby is additional energy, for example, by plastic Deformation degraded.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Vorderwagenteil bzw. das Hinterwagenteil als Schutzrahmen gestaltet, innerhalb welchem wenigstens ein Aggregat geschützt aufgenommen ist. Hierdurch sind die entsprechenden Aggregate bei einer Kollision besonders gut geschützt, um beispielsweise den Schaden an den Aggregaten zu minimieren. So sind bei einem Heck- und Seitencrash beispielsweise die innerhalb des Schutzrah mens platzierten Aggregate, insbesondere eine Batterie und der Kraftstoffbehälter, besonders gut zu schützen.In a further embodiment of the invention, the front part of the car or the rear part is designed as a protective frame, within which at least one unit is received protected. As a result, the corresponding units are particularly well protected in a collision, for example, to the damage to minimize the aggregates. Thus, in a rear and side crash, for example, the mens placed within the Schutzrah, especially a battery and the fuel tank, particularly well protected.
Ein besonderer Vorteil bietet sich darüber hinaus, wenn das Vorderwagenteil und/oder das Hinterwagenteil unter Vermittlung wenigstens eines Verbindungselements mit dem Fahrgastzellenteil verbunden ist. Hierdurch wird im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung beispielsweise sichergestellt, dass das Vorderwagenteil bzw. das Hinterwagenteil nicht vom Fahrgastzellenteil abreißen kann. Zudem vorteilhaft ist es dabei, wenn mittels des wenigstens einen Verbindungselements bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung entstehende Bewegungsenergie infolge einer Bewegung des Vorderwagenteils und/oder des Hinterwagenteils relativ zum Fahrgastzellenteil aufnehmbar ist. Somit weist das Verbindungselement vorzugsweise eine Doppelfunktion auf, nämlich einerseits zur Verbindung des Vorderwagenteils bzw. des Hinterwagenteils mit dem Fahrgastzellenteil und andererseits zur Energieabsorption von Aufprallenergie, mit welcher das Vorderwagenteil bzw. das Hinterwagenteil beaufschlagt wird. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das wenigstens eine Verbindungselement das jeweilige Hauptlager zwischen dem Vorderwagenteil bzw. dem Hinterwagenteil und dem Fahrgastzellenteil ist. Somit kann das Hauptlager bzw. Zentrallager die oben beschriebenen Funktionen zusätzlich übernehmen.One In addition, special advantage is offered if the Front end part and / or the rear part under mediation at least a connecting element is connected to the passenger compartment part. hereby becomes in the case of accidental Kraftbeaufschlagung for example ensure that the front part of the car or the rear part of the car can not tear off from the passenger compartment part. In addition, advantageous it is when, by means of at least one connecting element kinetic energy arising during an accidental application of force as a result of movement of the front carriage portion and / or the rear carriage portion relative to the passenger compartment part is receivable. Thus, the connecting element preferably a double function, namely on the one hand for connecting the front part of the car or the rear part with the passenger compartment part and on the other hand for the energy absorption of Impact energy with which the front part of the car or the rear part is charged. It is particularly advantageous if the at least one connecting element between the respective main bearing the front part of the car or the rear part and the passenger compartment part is. Thus, the main bearing or central warehouse can be the one described above Additional functions take over.
Weist der erfindungsgemäße Personenkraftwagen einen Lenkstrang auf, bei welchem einem Lenkgetriebe wenigstens ein Gleichlaufgelenk und ein Schiebegelenk vorgeordnet sind, so hat dies den Vorteil, dass das Fahrgastzellenteil eine Relativbewegung gegenüber dem Vorderwagenteil von mehreren Zentimetern durchführen kann, ohne dass es zu negativen Auswirkungen auf den Lenkwinkel oder das Lenkradmoment kommt.has the passenger car according to the invention a Lenkstrang on which a steering gear at least one constant velocity joint and a sliding joint upstream, so this has the advantage that the passenger compartment part opposite a relative movement Carry out the front part of the car by several centimeters can, without negatively affecting the steering angle or the steering wheel torque comes.
Ist eine elektromechanische Servounterstützung (EPS – Electric Power Steering) vorgesehen, so ist es zudem hilfreich, wenn der elastische Servodrehstab zur Sensierung des Lenkmoments zwischen dem Lenkrad und dem oberen Gleichlaufgelenk angeordnet ist. Eine besondere Bedeutung kommt dem Spiel und der Drehsteifigkeit des Lenkstranges zu. Daher bietet es sich an, den Servodrehstab möglichst steif zu wählen und dadurch die Elastizitäten der Gelenke zu kompensieren.is an electromechanical power assistance (EPS - Electric Power Steering) provided, so it is also helpful if the elastic servodrive for sensing the steering torque between the steering wheel and the upper constant velocity joint is arranged. A special importance comes from the game and the torsional rigidity of the Lenkstranges too. Therefore, it makes sense, the servo turntable as possible stiff and thus the elasticities to compensate for the joints.
Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn ein jeweiliger Radträger eines Rades über eine Schiebeführung am korrespondierenden Wagenteil, insbesondere dem Hinterwagenteil, gefedert und/oder gedämpft geführt angeordnet ist. Somit kann durch die Radaufhängung auf besonders günstige Weise eine Vertikalbewegung eines Radträgers gegenüber dem entsprechenden Wagenteil – dem Vorderwagenteil oder dem Hinterwagenteil – erfolgen.Farther It is advantageous if a respective wheel carrier of a Rades on a sliding guide on the corresponding Carriage part, especially the rear part, sprung and / or damped is arranged guided. Thus, by the suspension in a particularly favorable manner a vertical movement of a wheel carrier opposite the corresponding car part - the front part of the car or the rear part - done.
Das Fahrgastzellenteil weist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung wenigstens einen Querträger bzw. eine Querbrücke auf, welcher sich innerhalb der Fahrgastzelle und zumindest über eine überwiegende Höhe zwischen einem Wagenboden und einer Unterseite eines Sitzkissenteils eines korrespondierenden Fahrzeugsitzes bzw. einer korrespondierenden Sitzanlage erstreckt.The Passenger compartment part has in a further embodiment of the invention at least one cross member or a cross bridge on, which is within the passenger compartment and at least over a predominant height between a car floor and a bottom of a seat cushion portion of a corresponding vehicle seat or a corresponding seat system extends.
Unterhalb der Vordersitze kann beispielsweise eine massive Querbrücke angeordnet sein, die die Fahrgastzelle versteift. Bei einem Seitenaufprall können die Crashstrukturen der Türen sich an der Querbrücke abstützen, so dass die Passagiere wirkungsvoll geschützt sind. Analog kann unter der Rücksitzbank eine weitere Querbrücke angeordnet sein, die bei einem Seitenaufprall die Fondpassagiere schützt. Weiterhin können über die Querbrücken die Kräfte aus den Haupt- bzw. Zentrallagern großflächig in die Fahrgastzelle eingeleitet werden. Der Einsatz solcher Querbrücken bietet im Vergleich zu konventionellen Fahrzeugen Vorteile bezüglich Crash, Steifigkeit und Gewicht. Der Raum innerhalb der Querbrücken kann für weitere Komponenten genutzt werden.Below The front seats, for example, a massive cross bridge be arranged, which stiffened the passenger compartment. In a side impact The crash structures of the doors can be attached to the Support transverse bridge, so that the passengers effectively are protected. Analog can be under the rear seat a further transverse bridge be arranged, which at a Side impact which protects rear passengers. Furthermore, over the cross-bridges the forces from the main or Central warehouses over a large area in the passenger compartment be initiated. The use of such cross bridges offers advantages compared to conventional vehicles Crash, stiffness and weight. The space inside the cross bridges can be used for other components.
Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn zwischen dem Wagenteil, insbesondere dem Hinterwagenteil, und dem Fahrgastzellenteil ein Luftkanal ausgebildet ist. Dieser Kanal leitet einen Teil des Fahrzeug umströmenden Luftstromes von unterhalb des Fahrzeugbodens zum Fahrzeugheck. Hierdurch ergibt sich eine besonders günstige Aerodynamik für das Gesamtfahrzeug. Ferner kann über den Luftkanal ein Teil der Wärme abgeleitet werden, der durch die Aggregate im Hinterwagenteil erzeugt wird.After all it has proven to be advantageous if between the carriage part, in particular the rear part of the car, and the passenger compartment part Air duct is formed. This channel directs a part of the vehicle flowing air stream from below the vehicle floor to the rear of the vehicle. This results in a particularly favorable Aerodynamics for the entire vehicle. Furthermore, over the duct part of the heat to be dissipated, the is generated by the aggregates in the rear part of the car.
Um einen Personenkraftwagen zu schaffen, der insbesondere im Hinblick auf den Fahrkomfort verbesserte Eigenschaften aufweist, ist bei dem erfindungsgemäß Personenkraftwagen nach Patentanspruch 24 wenigstens eine Bedieneinheit und wenigstens ein Sitzplatz vorgesehen, welche innerhalb der Fahrgastzelle des Personenkraftwagens angeordnet sind und deren gegenseitiger Abstand und oder deren gegenseitige Lage dadurch einstellbar ist, dass die Bedieneinheit zur Einstellung des Abstandes und/oder zu Lage zum zugeordneten Sitzplatz verstellbar ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, nicht auf konventionelle Weise den Sitzplatz – beispielsweise den Fahrzeugsitz – relativ zu der Bedieneinheit zu bewegen, um hierdurch den gegenseitigen Abstand einzustellen, sondern vielmehr die Bedieneinheit. So können beispielsweise der Fahrer- und Beifahrersitz nicht mehr in Längsrichtung des Fahrzeugs verstellbar sein. Stattdessen kann die Bedieneinheit in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) und/oder in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) und/oder in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) verstellt und an den Sitzinsassen, insbesondere den Fahrer, angepasst werden. Eine Verschwenkung oder andersartige Verstellung der Bedieneinheit ist ebenfalls denkbar. Die Bedieneinheit kann dabei beispielsweise folgende Komponenten umfassen: Lenkrad, Cockpit-Instrumenteneinheit, Multifunktionshebel, Lichtschalter, Aktivierung für elektrische Feststellbremse, Fahrstufenwählhebel, Bedienpanel für die Klimaanlage, MMI-Anzeige und ggf. – Bedienelemente. Wenn z. B. eine MMI-Bedieneinheit oder dgl. auf der Mittelkonsole gewählt wird (z. B. Dreh-/Drück-Steller) bietet es sich an, diese zusammen mit der Mittelarmlehne in Längsrichtung verstellbar zu gestalten. Durch die Fixierung der vorderen Sitze in Längsrichtung wird es somit z. B. möglich, unterhalb der Vordersitze eine massive Querbrücke zu installieren, die die Fahrgastzelle versteift. Bei einem Seitenaufprall können die Crashstrukturen der Türen sich an der Querbrücke abstützen, so dass die Passagiere wirkungsvoll geschützt sind. Weiterhin kann z. B. ein Brems- und Gaspedal in Längsrichtung verschiebbar sein.In order to create a passenger car, which has improved properties, in particular with regard to the driving comfort, at least one control unit and at least one seat is provided in the inventive passenger vehicle according to claim 24, which are arranged within the passenger compartment of the passenger car and their mutual distance and or their mutual location is adjustable, that the operating unit is designed to adjust the distance and / or position to the assigned seat adjustable. In other words, it is inventively provided not to move the seat in a conventional manner - for example, the vehicle seat - relative to the operating unit, thereby adjusting the mutual distance, but rather the operating unit. For example, the driver and passenger seats can no longer be adjustable in the longitudinal direction of the vehicle. Instead, the operating unit can be adjusted in the vehicle longitudinal direction (x-direction) and / or in the vehicle transverse direction (y-direction) and / or in the vehicle vertical direction (z-direction) and adapted to the seat occupant, in particular the driver. A pivoting or other adjustment of the control unit is also conceivable. The control unit may include, for example, the following components: steering wheel, cockpit instrument panel, multi-function lever, light switch, activation for electric parking brake, gear selector lever, control panel for the air conditioning, MMI display and possibly - controls. If z. As an MMI control unit or the like. On the center console is selected (eg., Rotary / push-adjuster), it makes sense to make it adjustable along with the center armrest in the longitudinal direction. By fixing the front seats in the longitudinal direction, it is thus z. B. possible to install a massive cross bridge below the front seats, which stiffens the passenger compartment. In a side impact, the crash structures of the doors can be supported on the transverse bridge, so that the passengers are effectively protected. Furthermore, z. B. a brake and accelerator pedal be displaced in the longitudinal direction.
Um Personenkraftwagen besonders schnell, kostengünstig und einfach herstellen zu können, umfasst das System zur Herstellung eines Personenkraftwagens nach Anspruch 26 wenigstens eine Mehrzahl von modularen Vorderwagenteilen und/oder Hinterwagenteilen und/oder Fahrgastzellenteilen, welche je nach Kraftwagentyp miteinander verbindbar sind. Bei der Produktion ergeben sich somit dadurch Vorteile, dass die Module Vorderwagen, Hinterwagen und Fahrgastzelle getrennt voneinander vormontiert werden können. Dabei ist es gegebenenfalls aufgrund der Trennung im Bereich der jeweiligen elastischen Koppelungen denkbar, die einzelnen Baugruppen vor dem Zusammenbau bereits weitestgehend auszustatten und dann bei der Endmontage lediglich die Verbindung der einzelnen Module bzw. letzte Vervollständigungen vorzunehmen.Around Passenger cars particularly fast, inexpensive and Being easy to manufacture involves the system of manufacture a passenger car according to claim 26 at least a plurality of modular front-end car parts and / or rear-wheel parts and / or Passenger cell parts, which can be connected to each other depending on the type of motor vehicle are. In production, this results in advantages that the modules front, rear and passenger compartment are separated can be pre-assembled. It is possibly due to the separation in the region of the respective elastic couplings conceivable, the individual modules before assembly as far as possible equip and then at the final assembly only the connection the individual modules or last completions.
Weil Räder, Reifen, Bremse und Radfedern auf das Gewicht und die Leistungsfähigkeit des Antriebs ausgelegt werden können, ergibt sich nur eine begrenzte Variantenvielfalt der Obermodule Vorderwagen und Hinterwagen. Die Aufbaufedern wiederum können auf das Gewicht der Fahrgastzelle ausgelegt und daher Bestandteil des Moduls Fahrgastzelle sein. Weil Vorder- und Hinterwagen sehr kompakte Einheiten darstellen, können sie gut transportiert werden, so dass eine Fertigung & Vormontage auch weit entfernt von der Fahrgastzelle erfolgen kann. Durch den hohen Umfang der Vormontage kann die Zahl der Stationen bei der Endmontage deutlich verkürzt werden. Alternativ ist es denkbar die Vor- und Endmontageumfänge nicht am Fließband, sondern in mehreren Montageinseln durchzuführen.Because Wheels, tires, brake and wheel springs on the weight and the performance of the drive can be designed there is only a limited variety of variants of the upper modules Front and rear. The Aufbaufedern turn can designed for the weight of the passenger compartment and therefore part of the module passenger compartment. Because front and rear cars are very represent compact units, they can be transported well be, so a manufacturing & pre-assembly also far away from the passenger compartment. By the high level of pre-assembly can increase the number of stations at the Final assembly can be shortened significantly. Alternatively it is the pre-assembly and final assembly quantities are not conceivable on the assembly line, but to perform in several assembly islands.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of preferred embodiments as well as from the drawings; these show in:
In
den
In
den
Von
der vorderen elastischen Koppelung
In
Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) übernimmt im
Wesentlichen das korrespondierende Hauptlager
Jeweilige
Räder
Die
genaue Ausbildung der jeweiligen Koppelelemente (Feder- und/oder
Dämpferelemente
Schließlich
ist in Zusammenschau der
Aus
den
In
den
Von
der vorderen Kopplung
In
Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) übernimmt im
Wesentlichen das Hauptlager
Analog
zu der Ausführungsform des Hinterwagenteils
Die
genaue Gestaltung der Feder- und/oder Dämpferelemente
Die
Räder
Auch
im vorliegenden Fall sind im Bereich des Vorderwagenteils
In
den
Wie
aus
Demgegenüber
ist es bei dem Personenkraftwagen gemäß den vorstehenden
Ausführungsformen vorgesehen, dass die Aggregate von Antrieb,
Elektrik, Elektronik, Klimaanlage, Lenkung oder dergleichen auf separaten
Strukturen – dem Vorderwagenteil
Die
Federung- und Dämpfung der Räder
Die
für die Fahrsicherheit wichtige Untersteuertendenz des
Fahrzeugs bei Kurvenfahrten wird im Bereich des Vorderwagenteils
In
Eine
Wankachse, die durch die Anordnung der Hauptlager und Wattgestänge
definiert wird und um die die Fahrgastzelle
In
Wie
insbesondere in Zusammenschau mit
In
den
Da
das Hinterwagenteil
Die
für die Relativbewegung erforderlichen Freiwege zwischen
Vorder- bzw. Hinterwagenteil
In
den
In
den
Insgesamt
wird durch den vorliegenden Lenkstrang
In
den
Durch
die Verstellmöglichkeit der jeweiligen Bedieneinheit ist
es insbesondere möglich, die jeweiligen Fahrzeugsitze
Insbesondere
aus der
Der
vorliegende Personenkraftwagen ist geeignet für eine Vielzahl
von Antriebsvarianten: Insbesondere ist dieser geeignet für
serielle und parallele Voll-Hybrid-Antriebe, d. h. ein elektrischer
Antrieb gekoppelt mit einem Verbrennungsmotor sowie für
Brennstoffzellenfahrzeuge mit Vorderradantrieb. Hierfür
ist die nachfolgende Aufteilung der Aggregate besonders vorteilhaft.
Zusätzlich ist es denkbar, die Hinterräder mit
Radnabenmotoren auszurüsten, um einen Antrieb aller vier
Räder zu erreichen. Weil diese Antriebsysteme im Stand kein
Abgas produzieren, kann die komplette Abgasanlage im Bereich des
Vorderwagenteils
Schließlich
sind in den
- Bx
- Batterie (inkl. Gehäuse und Kühlleitungen)
- CNG
- Compressed Natural Gas
- D
- Differenzial
- EM
- Elektrische Maschine (Motor und Generatorbetrieb)
- G
- Getriebe
- GK
- Geregelter Katalysator
- GT
- Gastank
- HPV
- Hours per Vehicle (Maß für die Produktionszeit)
- K
- Kupplung
- KÜ
- Kühlung
- L
- Lenkung (mit elektromechanischer Lenkunterstützung)
- LE
- Leistungselektronik
- LK
- Luftkompressor
- LM
- Luftmodul (für Brennstoffzelle)
- NA
- Nebenaggregate (Batteriemanagement, Betankung)
- NGT
- Natural Gas Technology
- SR
- Schwungrad
- ST
- Brennstoffzellen-Strack
- T
- Tank für flüssige Brennstoffe (Benzin o. ä.)
- ÜH
- Überhitzer für Turbosteamer
- VM
- Verbrennungsmotor (bsp. M123)
- WA
- Wasserstoff Aufbereitung
- xSD
- Schalldämpfer (MSD + NSD)
- Bx
- Battery (including housing and cooling lines)
- CNG
- Compressed Natural Gas
- D
- differential
- EM
- Electric machine (motor and generator operation)
- G
- transmission
- GK
- Regulated catalyst
- GT
- gas tank
- HPV
- Hours per Vehicle (measure of production time)
- K
- clutch
- CT
- cooling
- L
- Steering (with electromechanical steering assistance)
- LE
- power electronics
- LK
- air compressor
- LM
- Air module (for fuel cell)
- N / A
- Ancillaries (battery management, refueling)
- NGT
- Natural Gas Technology
- SR
- flywheel
- ST
- Fuel cell Strack
- T
- Tank for liquid fuels (gasoline or similar)
- ÜH
- Superheater for turbo-starters
- VM
- Internal combustion engine (eg M123)
- WA
- Hydrogen processing
- XSD
- Silencer (MSD + NSD)
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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