Titel

Antriebsvorrichtunq für ein Nutzfahrzeuq, insbesondere ein Elektrofahrzeug

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Nutzfahrzeug, insbesondere ein Elektrofahrzeug.

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.

Stand der Technik

Aus der WO 2013/177783 Al 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.

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.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebsvorrichtung für Nutzfahrzeuge anzugeben, mit welcher eine Elektrifizierung von Nutzfahrzeugen auf wirtschaftliche Weise möglich ist. Offenbarung der Erfindung

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.

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.

Als Nutzfahrzeug im Sinne der Erfindung wird hierbei ein Fahrzeug verstanden, welches ein deutlich höheres Gesamtgewicht aufweist als ein

Personenkraftfahrzeug.

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.

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 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.

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.

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.

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.

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.

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. Es wird auch ein Nutzfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung vorgeschlagen. Dadurch kann ein Nutzfahrzeug bereitgestellt werden, welches die Vorteile einer solchen Antriebsvorrichtung aufweist.

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

Figur 1 Erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen

Antriebsvorrichtung,

Figur 2 Zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen

Antriebsvorrichtung, und

Figur 3 Darstellung eines Momentenbedarfs eines Nutzfahrzeuges und eines

Personenkraftfahrzeuges.

In Figur 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 Figur 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. Figur 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.