DE102018212929A1 - Drive device for a commercial vehicle, in particular an electric vehicle - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung (10) für ein Nutzfahrzeug und ein Nutzfahrzeug mit einer solchen Antriebsvorrichtung (10). Die Antriebsvorrichtung (10) umfasst dabei eine Personenkraftfahrzeugantriebseinheit (14) die einen Elektromotor (18), zum Erzeugen eines Drehmomentes, eine Antriebsachse (26), mittels welcher das Drehmoment des Elektromotors (18) auf Antriebsräder (30) übertragbar ist, und ein erstes Getriebe (22), welches zwischen Elektromotor (18) und Antriebsachse (26) angeordnet ist, umfasst, und ein zweites Getriebe (34), welches zwischen Antriebsachse (26) und Antriebsrad (30) angeordnet ist.The invention relates to a drive device (10) for a commercial vehicle and a commercial vehicle with such a drive device (10). The drive device (10) comprises a passenger vehicle drive unit (14), an electric motor (18) for generating a torque, a drive axle (26), by means of which the torque of the electric motor (18) can be transmitted to drive wheels (30), and a first one Gearbox (22), which is arranged between the electric motor (18) and drive shaft (26), and a second gearbox (34), which is arranged between the drive shaft (26) and drive wheel (30).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Nutzfahrzeug, insbesondere ein Elektrofahrzeug.The present invention relates to a drive device for a commercial vehicle, in particular an electric vehicle.

Elektrofahrzeuge, bei welchen ein Elektromotor zum Antrieb des Fahrzeuges dient, gewinnen aufgrund der strenger werdenden Abgasrichtlinien immer mehr an Bedeutung. Um diese Richtlinien auch in Zukunft erfüllen zu können gehen die Bestrebungen dahin, auch Nutzfahrzeuge, insbesondere Nutzfahrzeuge mit einem Gesamtgewicht von größer 2,8t, zu elektrifizieren.Electric vehicles, in which an electric motor is used to drive the vehicle, are becoming increasingly important due to the increasingly strict exhaust gas guidelines. In order to be able to meet these guidelines in the future as well, efforts are being made to electrify commercial vehicles, in particular commercial vehicles with a total weight of more than 2.8 tons.

Stand der TechnikState of the art

Aus der WO 2013/177783 A1 ist ein Elektrofahrzeug mit einem Elektromotor als Antriebsmaschine und einem Zweiganggetriebe bekannt, wobei ein Planetenträger des Zweiganggetriebes mit mindestens einem Rad des Elektrofahrzeugs gekoppelt ist.From the WO 2013/177783 A1 an electric vehicle with an electric motor as a drive machine and a two-speed transmission is known, a planet carrier of the two-speed transmission being coupled to at least one wheel of the electric vehicle.

Hintergrund der Erfindung ist, dass für PKW verschiedene Antriebsvorrichtungen zur Elektrifizierung des PKWs bereits vorhanden sind. Inzwischen besteht jedoch ein Bedürfnis auch Nutzfahrzeuge zu elektrifizieren. Aufgrund der niedrigen Stückzahl an Nutzfahrzeugen im Vergleich zu PKWs ist eine kostendeckende Entwicklung der Antriebsvorrichtungen für Nutzfahrzeuge derzeit nicht möglich.The background of the invention is that various drive devices for electrifying the car are already available for cars. However, there is now a need to electrify commercial vehicles as well. Due to the low number of commercial vehicles compared to cars, it is currently not possible to develop the drive devices for commercial vehicles to cover costs.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebsvorrichtung für Nutzfahrzeuge anzugeben, mit welcher eine Elektrifizierung von Nutzfahrzeugen auf wirtschaftliche Weise möglich ist.It is therefore the object of the present invention to provide a drive device for commercial vehicles with which the electrification of commercial vehicles is possible in an economical manner.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Aufgabe wird ausgehend von einer Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Hinsichtlich eines Nutzfahrzeuges, welches eine solche Antriebsvorrichtung verwendet wird auf Anspruch 9 verwiesen. Die jeweils rückbezogenen abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.The object is achieved on the basis of a drive device according to claim 1. With regard to a commercial vehicle which uses such a drive device, reference is made to claim 9. The dependent claims, which refer back in each case, represent advantageous developments of the invention.

Die Antriebsvorrichtung für ein Nutzfahrzeug nach der Erfindung umfasst eine Personenkraftfahrzeugantriebseinheit die einen Elektromotor, zum Erzeugen eines Drehmomentes, eine Antriebsachse, mittels welcher das Drehmoment des Elektromotors auf Antriebsräder übertragbar ist, und ein erstes Getriebe, welches zwischen Elektromotor und Antriebsachse angeordnet ist umfasst, und ein zweites Getriebe, welches zwischen Antriebsachse und Antriebsrad angeordnet ist.The drive device for a commercial vehicle according to the invention comprises a passenger vehicle drive unit which comprises an electric motor for generating a torque, a drive axle, by means of which the torque of the electric motor can be transmitted to drive wheels, and a first transmission, which is arranged between the electric motor and drive axle, and one second gear, which is arranged between the drive axle and drive wheel.

Als Nutzfahrzeug im Sinne der Erfindung wird hierbei ein Fahrzeug verstanden, welches ein deutlich höheres Gesamtgewicht aufweist als ein Personenkraftfahrzeug.A commercial vehicle in the sense of the invention is understood to be a vehicle which has a significantly higher overall weight than a passenger vehicle.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass für das Nutzfahrzeug bereits für Personenkraftfahrzeuge bestehende Personenkraftfahrzeugantriebseinheit verwendet werden können, ohne dass einen solche Antriebseinheit für das Nutzfahrzeug entwickelt werden muss. Dadurch kann eine Elektrifizierung der Nutzfahrzeuge auf wirtschaftliche Weise und auf absehbare Zeit durchgeführt werden. Durch das zweite Getriebe wird ein für das Nutzfahrzeug benötigtes höheres Drehmoment bereitgestellt.The invention has the advantage that passenger vehicle drive units that already exist for passenger vehicles can be used for the commercial vehicle without having to develop such a drive unit for the commercial vehicle. As a result, the electrification of commercial vehicles can be carried out economically and for the foreseeable future. The second transmission provides a higher torque required for the commercial vehicle.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Nutzfahrzeug ein Gesamtgewicht von größer 2,8t auf. Durch eine solche Masse ist ein benötigtes Antriebsdrehmoment eines Nutzfahrzeuges verglichen zu einem Antriebsdrehmoment eines Personenkraftfahrzeuges deutlich höher. Dies gilt insbesondere beim Anfahren am Berg. Eine gewöhnliche Personenkraftfahrzeugantriebseinheit kann dadurch nicht ohne weiteres übernommen werden.In a preferred embodiment of the invention, the commercial vehicle has a total weight of greater than 2.8 t. Such a mass means that a required drive torque of a commercial vehicle is significantly higher compared to a drive torque of a passenger vehicle. This applies in particular when starting off on a mountain. As a result, an ordinary passenger vehicle drive unit cannot easily be adopted.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind der Elektromotor und das erste Getriebe für ein Personenkraftfahrzeug mit einem Gesamtgewicht kleiner gleich 2,8t ausgelegt. Dies hat den Vorteil, dass eine gewöhnliche, bereits vorhandene Personenkraftfahrzeugantriebseinheit übernommen werden kann. Dadurch ist eine Elektrifizierung eines Nutzfahrzeuges auf einfache und wirtschaftliche Weise möglich.In a preferred embodiment of the invention, the electric motor and the first transmission are designed for a passenger vehicle with a total weight of less than or equal to 2.8 t. This has the advantage that an ordinary, already existing passenger vehicle drive unit can be taken over. This enables the electrification of a commercial vehicle in a simple and economical manner.

Vorteilhafterweise weist das zweite Getriebe ein Übersetzungsverhältnis von größer 1 auf. Durch ein solches Übersetzungsverhältnis kann das an den Antriebsrädern zu Verfügung stehende Antriebsdrehmoment erhöht werden, so dass das für ein Nutzfahrzeug benötigte erhöhte Antriebsdrehmoment beim Anfahren bereitgestellt werden kann.The second transmission advantageously has a transmission ratio of greater than 1. Such a transmission ratio enables the drive torque available on the drive wheels to be increased, so that the increased drive torque required for a commercial vehicle can be provided when starting off.

Das zweite Getriebe weist vorzugsweise ein Übersetzungsverhältnis von 2 auf. Bei einem solchen Übersetzungsverhältnis kann ein Antriebsdrehmoment erzielt werden, welches doppelt so hoch ist, wie das von der Antriebswelle eingehende Antriebsdrehmoment. Ein solches Antriebsdrehmoment liegt gewöhnlich in einem für ein Nutzfahrzeug benötigten Bereich.The second transmission preferably has a transmission ratio of 2. With such a transmission ratio, a drive torque can be achieved which is twice as high as the drive torque coming from the drive shaft. Such drive torque is usually in a range required for a commercial vehicle.

Vorzugsweise ist das zweite Getriebe ein Radnabengetriebe. Ein solches Getriebe lässt sich einfach vorsehen, so dass auf einfache und wirtschaftliche Weise eine Erhöhung des Drehmomentes erzielt werden kann.The second transmission is preferably a wheel hub transmission. Such a transmission can be easily provided, so that an increase in torque can be achieved in a simple and economical manner.

Besonders bevorzugt ist das Radnabengetriebe ein Planetengetriebe. Diese Getriebe haben den Vorteil, dass sie vielfältig eingesetzt werden und daher eine große Auswahl daran besteht, so dass die Verwendung von Planetengetrieben kostengünstig ist. Eine Antriebsvorrichtung mit einem Planetengetriebe kann somit wirtschaftlich hergestellt werden.The wheel hub gear is particularly preferably a planetary gear. These gears have the advantage that they are used in a variety of ways therefore there is a large selection so that the use of planetary gears is inexpensive. A drive device with a planetary gear can thus be manufactured economically.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist der Elektromotor parallel zur Antriebsachse angeordnet. Die Rotationsachse des Elektromotors ist somit parallel zu Antriebsachse, so dass der Elektromotor entlang der Antriebsachse ausgerichtet werden kann. Dadurch ist der Elektromotor sehr platzsparend anordenbar. Zudem weist eine solche Anordnung einen guten Gesamtwirkungsgrad auf.In a development of the invention, the electric motor is arranged parallel to the drive axis. The axis of rotation of the electric motor is thus parallel to the drive axis, so that the electric motor can be aligned along the drive axis. As a result, the electric motor can be arranged in a very space-saving manner. In addition, such an arrangement has a good overall efficiency.

Es wird auch ein Nutzfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung vorgeschlagen. Dadurch kann ein Nutzfahrzeug bereitgestellt werden, welches die Vorteile einer solchen Antriebsvorrichtung aufweist.A commercial vehicle with the drive device according to the invention is also proposed. As a result, a commercial vehicle can be provided which has the advantages of such a drive device.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

  • 1 Erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung,
  • 2 Zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, und
  • 3 Darstellung eines Momentenbedarfs eines Nutzfahrzeuges und eines Personenkraftfahrzeuges.
Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. It shows:
  • 1 First embodiment of a drive device according to the invention,
  • 2 Second embodiment of a drive device according to the invention, and
  • 3 Representation of a torque requirement of a commercial vehicle and a passenger vehicle.

In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 10 gezeigt. Die Antriebsvorrichtung 10 umfasst eine Personenkraftfahrzeugantriebseinheit 14 mit einem auf ein Personenkraftfahrzeug ausgelegten Elektromotor 18, welcher mit einem ersten Getriebe 22 der Personenkraftfahrzeugantriebseinheit 14 zusammenwirkt. Die Personenkraftfahrzeugantriebseinheit 14 umfasst zusätzlich eine Antriebsachse 26, über welche ein von dem ersten Getriebe 22 aufgebrachtes Drehmoment an Antriebsräder 30 übertragbar ist. Die Antriebsvorrichtung 10 umfasst ein zweites Getriebe 34 in Form eines Radnabengetriebes, welches jeweils zwischen der Antriebsachse 26 und Antriebsrädern 30 angeordnet ist. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist besonders, dass der Elektromotor 18 parallel zu der Antriebsachse 26 angeordnet ist.In 1 is a first embodiment of a drive device according to the invention 10 shown. The drive device 10 includes a passenger vehicle drive unit 14 with an electric motor designed for a passenger car 18 which with a first gear 22 the passenger car drive unit 14 interacts. The passenger car drive unit 14 additionally includes a drive axle 26 , via which one of the first gear 22 torque applied to drive wheels 30 is transferable. The drive device 10 includes a second gear 34 in the form of a wheel hub transmission, each between the drive axle 26 and drive wheels 30 is arranged. In the first embodiment, it is special that the electric motor 18 parallel to the drive axis 26 is arranged.

In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 10 gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich insbesondere dadurch von dem ersten Ausführungsbeispiel, dass der Elektromotor 18 orthogonal zu der Antriebsachse 26 angeordnet ist. Entsprechend kommt es durch diese Anordnung auch zu einer zu dem ersten Ausführungsbeispiel verschiedenen Anordnung des ersten Getriebes 22.In 2 is a second embodiment of a drive device according to the invention 10 shown. This exemplary embodiment differs in particular from the first exemplary embodiment in that the electric motor 18 orthogonal to the drive axis 26 is arranged. Correspondingly, this arrangement also results in an arrangement of the first transmission that differs from the first exemplary embodiment 22 ,

3 zeigt eine Darstellung des Momentenbedarfs M eines Nutzfahrzeuges 38 und eines Personenkraftfahrzeuges 42. In dieser Figur wird deutlich, dass das Nutzfahrzeug 38 insbesondere beim Anfahren ein deutlich höheres Antriebsmoment benötigt. Mit zunehmender Geschwindigkeit v nähert sich das benötigte Antriebsmoment des Nutzfahrzeuges 38 jedoch dem Antriebsmoment des Personenkraftfahrzeugs 42 an. 3 shows a representation of the torque requirement M of a commercial vehicle 38 and a passenger car 42 , In this figure it is clear that the commercial vehicle 38 a significantly higher drive torque is required, especially when starting off. With increasing speed v the required drive torque of the commercial vehicle approaches 38 however, the driving torque of the passenger car 42 on.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • WO 2013/177783 A1 [0003]WO 2013/177783 A1 [0003]

Claims (9)

Antriebsvorrichtung (10) für ein Nutzfahrzeug, insbesondere ein Elektrofahrzeug, wobei die Antriebsvorrichtung (10) umfasst: - eine Personenkraftfahrzeugantriebseinheit (14) umfassend: - einen Elektromotor (18), zum Erzeugen eines Drehmomentes, - eine Antriebsachse (26), mittels welcher das Drehmoment des Elektromotors (18) auf Antriebsräder (30) übertragbar ist, und - ein erstes Getriebe (22), welches zwischen Elektromotor (18)und Antriebsachse (26) angeordnet ist, und - ein zweites Getriebe (34), welches zwischen Antriebsachse (26) und Antriebsrad (30) angeordnet ist.Drive device (10) for a commercial vehicle, in particular an electric vehicle, the drive device (10) comprising: - A passenger vehicle drive unit (14) comprising: - an electric motor (18) for generating a torque, - A drive axle (26), by means of which the torque of the electric motor (18) can be transmitted to drive wheels (30), and - A first gear (22) which is arranged between the electric motor (18) and drive shaft (26), and - A second gear (34) which is arranged between the drive axle (26) and drive wheel (30). Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Nutzfahrzeug ein Gesamtgewicht von größer 2,8t aufweist.Drive device (10) after Claim 1 , characterized in that the commercial vehicle has a total weight of greater than 2.8t. Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (18) und das erste Getriebe (22) für ein Personenkraftfahrzeug mit einem Gesamtgewicht kleiner gleich 2,8t ausgelegt sind.Drive device (10) after Claim 1 or 2 , characterized in that the electric motor (18) and the first transmission (22) are designed for a passenger vehicle with a total weight of less than or equal to 2.8 t. Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Getriebe (34) ein Übersetzungsverhältnis von größer 1 aufweist.Drive device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the second gear (34) has a transmission ratio of greater than 1. Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Getriebe (34) ein Übersetzungsverhältnis von 2 aufweist.Drive device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the second gear (34) has a transmission ratio of 2. Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Getriebe (34) ein Radnabengetriebe ist.Drive device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the second gear (34) is a wheel hub gear. Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Radnabengetriebe ein Planetengetriebe ist.Drive device (10) after Claim 6 , characterized in that the wheel hub gear is a planetary gear. Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (18) parallel zur Antriebsachse (26) angeordnet ist.Drive device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the electric motor (18) is arranged parallel to the drive axis (26). Nutzfahrzeug mit einer Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche.Commercial vehicle with a drive device (10) according to one of the preceding claims.
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