DE102016009395A1 - Storage arrangement of an electric drive train to a motor vehicle shell - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Lagerungsanordnung eines elektrischen Antriebsstrangs (22) an einem Kraftwagenrohbau (11), mit einer Rahmenstruktur (24), welche am Kraftwagenrohbau (11) gehalten ist und durch welche der wenigstens einen elektrischen Antrieb (32) aufweisende Antriebsstrang (22) getragen ist, wobei der Antriebsstrang (22) über eine Antriebsstranglagerung (78) schwingungsentkoppelt an der Rahmenstruktur (24) gelagert ist und dass die Rahmenstruktur (24) über eine Rahmenstrukturlagerung (62) schwingungsentkoppelt an dem Kraftwagenrohbau (11) gelagert ist.The invention relates to a bearing arrangement of an electric drive train (22) on a motor vehicle shell (11), with a frame structure (24) which is held on the motor vehicle body shell (11) and by which the drive train (22) carrying at least one electric drive (32) is supported is, wherein the drive train (22) via a drive train bearing (78) vibration-decoupled on the frame structure (24) is mounted and that the frame structure (24) via a frame structure support (62) vibration-decoupled to the motor vehicle body (11) is mounted.
Description
Die Erfindung betrifft eine Lagerungsanordnung eines elektrischen Antriebsstrangs an einem Kraftwagenrohbau gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftwagen mit einer solchen Lagerungsanordnung.The invention relates to a storage arrangement of an electric drive train on a motor vehicle shell according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with such a storage arrangement.
Eine derartige Lagerungsanordnung ist beispielsweise bereits aus der
Wird ein Antriebsstrang mit wenigstens einem elektrischen Antrieb eingesetzt, so sind zu dessen Halterung am Kraftwagenrohbau spezifische Erfordernisse zu erfüllen. Insbesondere ist dabei zu berücksichtigen, dass der elektrische Antrieb hochfrequente Schwingungen in dem Kraftwagenrohbau eintragen kann.If a drive train is used with at least one electric drive, specific requirements must be met in order to mount it on the motor vehicle bodyshell. In particular, it should be noted that the electric drive can enter high-frequency vibrations in the car body.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Lagerungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche insbesondere hinsichtlich des Verhaltens bei Geräuschen, Vibrationen und bei Rauheit (NHV-Verhalten) optimiert ist.Object of the present invention is therefore to provide a storage arrangement of the type mentioned, which is particularly optimized in terms of behavior with noise, vibration and roughness (NHV behavior).
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lagerungsanordnung sowie durch einen Kraftwagen mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 beziehungsweise 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a storage arrangement and by a motor vehicle with the features of claims 1 and 9, respectively. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Um eine Lagerungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche insbesondere hinsichtlich des Verhaltens bei Geräuschen, Vibrationen und bei Rauheit (NHV-Verhalten) optimiert ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Antriebsstrang über eine Antriebsstranglagerung schwingungsentkoppelt an der Rahmenstruktur gelagert ist und dass die Rahmenstruktur über eine Rahmenstrukturlagerung schwingungsentkoppelt an dem Kraftwagenrohbau gelagert ist. Mit anderen Worten ist die Rahmenstruktur, welche den Antriebsstrang trägt, einerseits unter Vermittlung einer entsprechenden Rahmenstrukturlagerung schwingungsentkoppelt am Kraftwagenrohbau gelagert und weist andererseits eine Antriebsstranglagerung auf, über welche der Antriebsstrang schwingungsentkoppelt an der Rahmenstruktur gehalten ist. Insgesamt ergibt sich somit eine Schwingungsentkopplung zwischen dem Antriebsstrang und der Rahmenstruktur sowie zwischen der Rahmenstruktur und dem Kraftwagenrohbau, welche in besonders positiver Weise das NHV-Verhalten beeinflusst. Es ist zu berücksichtigen, dass gerade elektrische Antriebe bzw. Motoren hochfrequente Schwingungen verursachen, welche zu einer erheblichen Geräusch- und Vibrationsentwicklung führen können. Durch das Vorsehen einer entsprechenden Antriebsstranglagerung und einer Rahmenstrukturlagerung können diese unerwünschten Geräusche und Vibrationen jedoch zumindest weitestgehend eliminiert werden.In order to create a storage arrangement of the type mentioned above, which is optimized in particular with regard to the behavior with noises, vibrations and roughness (NHV behavior), it is provided according to the invention that the drive train via a drive train bearing is vibration-decoupled mounted on the frame structure and that the Frame structure is mounted via a frame structure bearing vibration decoupled to the motor vehicle body shell. In other words, the frame structure, which carries the drive train, mounted on the one hand mediated by a corresponding frame structure bearing vibration decoupled on Kraftfahrzeuge and on the other hand has a powertrain storage, via which the drive train is held vibration-decoupled to the frame structure. Overall, this results in a vibration decoupling between the drive train and the frame structure and between the frame structure and the motor vehicle shell, which affects the NHV behavior in a particularly positive manner. It should be noted that just electrical drives or motors cause high-frequency vibrations, which can lead to significant noise and vibration development. By providing a corresponding drive train storage and a frame structure storage, however, these unwanted noise and vibration can be at least largely eliminated.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich dabei als vorteilhaft gezeigt, wenn die Rahmenstruktur in einem oberen Bereich an einem jeweiligen Dämpferbeindom und in einem unteren Bereich an einem jeweiligen Rohbauteil, insbesondere einem Pedalbodenquerträger, über jeweilige Lagerelemente der Rahmenstrukturlagerung gehalten beziehungsweise haltbar ist. Eine derartige Lagerung der Rahmenstruktur ermöglicht nicht nur ein optimales NHV-Verhalten der gesamten Lagerungsanordnung, sondern insbesondere auch ein optimales Verhalten bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung beispielsweise in Folge einer Frontalkollision.In a further embodiment of the invention, it has been found to be advantageous if the frame structure is held or durable in an upper region on a respective damper dome and in a lower region on a respective shell component, in particular a Pedalbodenquerträger via respective bearing elements of the frame structure storage. Such a mounting of the frame structure not only allows an optimal NHV behavior of the entire storage arrangement, but in particular also an optimal behavior in an accidental force application, for example, as a result of a frontal collision.
Die Rahmenstruktur ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung weicher ausgebildet als die Antriebsstranglagerung. Durch die weiche Rahmenstrukturlagerung können hierbei insbesondere hochfrequente Schwingungen, welche vom elektrischen Antrieb/Motor des Antriebsstrangs stammen, wirkungsvoll aufgenommen werden. Durch die demgegenüber steifer ausgebildete Antriebsstranglagerung ergibt sich eine optimale Halterung des Antriebsstrangs relativ zur Rahmenstruktur, ohne dass hierbei übermäßig starke Schwingungen an die Rahmenstruktur übertragen werden.The frame structure is formed in a further embodiment of the invention softer than the powertrain storage. In particular, high-frequency vibrations originating from the electric drive / motor of the drive train can be effectively absorbed by the soft frame structure mounting. By contrast, the stiffer-trained powertrain storage results in an optimal mounting of the drive train relative to the frame structure, without this excessive vibrations are transmitted to the frame structure.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Rahmenstrukturlagerung im oberen Bereich der Rahmenstruktur zumindest im Wesentlichen eine Drehachse ausbildet, um welche die Rahmenstruktur bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung in Folge einer Frontalkollision verlagerbar ist. Da sich somit der Antriebsstrang entsprechend um die Drehachse drehen kann, ergibt sich ein optimales Ansprechverhalten der unterhalb der Rahmenstruktur angeordneten Längsträger, sodass die Rahmenstruktur keinen Block bildet und keinen negativen Einfluss auf das Energieabsorptionsvermögen und die gleichmäßige Absorption von Aufprallenergie der Vorbaustruktur des Kraftwagenrohbaus hat.A further advantageous embodiment of the invention provides that the frame structure mounting in the upper region of the frame structure at least substantially forms an axis of rotation about which the frame structure is displaceable in an accidental application of force as a result of a frontal collision. Since the drive train can accordingly rotate about the axis of rotation, the result is an optimal response of the arranged below the frame structure longitudinal beams, so that the frame structure forms no block and has no negative impact on the energy absorption capacity and the uniform absorption of impact energy of the front end structure of the motor vehicle body.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Rahmenstruktur aus einer Mehrzahl von Bauteilen unterschiedlicher Bauweise hergestellt. Somit lässt sich eine äußerst bedarfsgerechte Konstruktion der Rahmenstruktur realisieren, welche hinsichtlich Herstellung und insbesondere auch hinsichtlich des Gewichts optimiert ist.In a further embodiment of the invention, the frame structure is made of a plurality of components of different construction. Thus, an extremely needs-based design of the frame structure can be realized, which is optimized in terms of production and in particular also in terms of weight.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Rahmenstruktur pro Seite eine jeweilige, in Fahrzeughochrichtung und in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende, zumindest im Wesentlichen vertikale Ringstruktur aufweist. Hierdurch lässt sich eine besonders günstige Längssteifigkeit der Rahmenstruktur erreichen. A further advantageous embodiment of the invention provides that the frame structure per side has a respective, at least substantially vertical ring structure running in the vehicle vertical direction and in the vehicle longitudinal direction. This makes it possible to achieve a particularly favorable longitudinal rigidity of the frame structure.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Rahmenstruktur eine in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeughochrichtung verlaufende, zumindest im Wesentlichen vertikale Ringstruktur auf. Hierdurch ergibt sich eine besonders günstige, hohe Quersteifigkeit der Rahmenstruktur.In a further advantageous embodiment of the invention, the frame structure has an at least substantially vertical ring structure extending in the vehicle transverse direction and in the vehicle vertical direction. This results in a particularly favorable, high transverse rigidity of the frame structure.
Schließlich hat es sich als außerdem vorteilhaft gezeigt, wenn die Rahmenstruktur eine in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende, zumindest im Wesentlichen horizontale Ringstruktur aufweist. Hierdurch wird ebenfalls die Quersteifigkeit der Rahmenstruktur begünstigt.Finally, it has also proven advantageous if the frame structure has an at least substantially horizontal ring structure extending in the vehicle transverse direction and in the vehicle longitudinal direction. This also favors the transverse rigidity of the frame structure.
Die vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Lagerungsanordnung beschriebenen Vorteile gelten in ebensolcher Weise für den Kraftwagen gemäß Patentanspruch 9.The advantages described above in connection with the storage arrangement according to the invention apply equally to the motor vehicle according to claim 9.
Dieser umfasst in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zusätzlich zu der Rahmenstruktur einen Achsträger, der ebenfalls an der Vorbaustruktur des Kraftwagenrohbaus angeordnet ist. Während der Achsträger demzufolge zur Lagerung und Aufnahme jeweiliger Achsglieder oder dergleichen vorgesehen ist, dient – im Unterschied zur konventionellen Bauweise mit Verbrennungsmotor und zugehörigem Antriebsstrang – im vorliegenden Fall die separate Rahmenstruktur zur Halterung des Antriebsstrangs, welcher den wenigstens einen elektrischen Antrieb/Motor aufweist. Hierdurch erst kann eine Anbindung bzw. Lagerung des elektrischen Antriebsstrangs erzeugt werden, welche hinsichtlich des NHV-Verhaltens optimiert ist. Der Achsträger hingegen kann zur optimalen Kraftaufnahme bzw. zur integralen Ausbildung mit der Vorbaustruktur des Kraftwagenrohbaus vorzugsweise unmittelbar und ohne schwingungsentkoppelter Lagerung am Kraftwagenrohbau festgelegt werden, um hierdurch Fahrwerkskräfte oder dergleichen in optimaler Weise aufnehmen zu können.This includes in a further embodiment of the invention in addition to the frame structure an axle, which is also arranged on the front structure of the motor vehicle body shell. While the axle carrier is accordingly provided for supporting and accommodating respective axle links or the like, in the present case the separate frame structure for holding the drive train, which has the at least one electric drive / motor, is used in contrast to the conventional construction with internal combustion engine and associated drive train. As a result, only a connection or storage of the electric drive train can be generated, which is optimized in terms of NHV behavior. The axle, however, can be set for optimum power or integral training with the stem structure of the motor vehicle body preferably directly and without vibration-decoupled storage on Kraftwagenrohbau in order to absorb suspension forces or the like in an optimal manner.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing.
Dabei zeigen:Showing:
In
Weiterhin erkennbar ist in
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Der Antriebsstrang
Die
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Im Bereich einer Hinterachse
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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