DE4217260A1

DE4217260A1 - Wheel drive arrangement for omnibus - has independently driven wheels to allow passenger entry point

Info

Publication number: DE4217260A1
Application number: DE19924217260
Authority: DE
Inventors: Uenal Gazyakan; Hermann Lanz; Dirk-Uwe Eidam
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1992-05-25
Filing date: 1992-05-25
Publication date: 1993-12-02

Abstract

Omnibus drive system in which the driven wheels (9) on each side of the vehicle are individually suspended and driven separately from each other by a motor-drive combination (16, 15). The effective drive moments on the driven wheels are controlled independently of each other. Since no power transmission elements are placed between the two sides of the vehicle a lower floor (2) is made possible. ADVANTAGE - Allows the height of the passenger access point to be kept conveniently low; also suitable for low-slung goods vehicles.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung mit zwei auf jeweils einer Fahrzeugseite angeordneten Motoren zum Antrieb der Räder eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Omnibusse.The invention relates to a drive arrangement with two engines arranged on each side of the vehicle for Drive the wheels of a motor vehicle, in particular Buses.

Bei Omnibussen werden an die Raumgestaltung besondere Anforderungen gestellt. Dies gilt insbesondere für Omnibusse, die im städtischen Nahverkehr eingesetzt werden. Die Anforde rungen, die an die Raumgestaltung bei Niederflurbussen ge stellt werden, lassen sich insbesondere wie folgt zusammen fassen:With omnibuses, the interior design is special Requirements. This applies in particular to buses, used in urban transport. The requirement that correspond to the interior design of low-floor buses can be put together in particular as follows summarize:

Die Abmessungen der Radkästen sollen klein sein, damit ein durchgehend breiter Laufgang vorgesehen werden kann. Die Flurhöhe, d. h. der Boden des Laufgangs, soll niedrig liegen, damit der Einstieg erleichtert wird. Nach Möglichkeit soll der Laufgang in einer Ebene liegen; insbesondere ist eine Steigung des Laufgangs im rückwärtigen Bereich des Fahrzeugs unerwünscht. Im Heck des Niederflurbusses soll ein großer Stehbereich vorhanden sein. Der Ein- und Ausstieg muß sowohl im vorderen Bereich als auch im rückwärtigen Bereich des Fahr zeugs möglich sein. Zusätzlich muß eine Tür im Bereich zwi schen der Vorder- und Hinterachse vorhanden sein.The dimensions of the wheel arches should be small, so a continuous wide walkway can be provided. The Corridor height, d. H. the floor of the walkway should be low, so that getting started is made easier. If possible the walkway is on one level; in particular is one Incline of the walkway in the rear area of the vehicle undesirable. A big one is said to be in the rear of the low-floor bus Standing area should be available. The entry and exit must both in the front area as well as in the rear area of the drive be possible. In addition, a door in the area between between the front and rear axles.

Neben der Raumgestaltung müssen weitere Aspekte, wie z. B. die Wirtschaftlichkeit (niedriger Energieverbrauch), berücksichtigt werden.In addition to the interior design, other aspects such as e.g. B. the economy (low energy consumption), be taken into account.

Die Raumgestaltung bei Omnibussen hängt auch von der Anordnung des Triebwerks ab. Um den Omnibus vielseitig und wirtschaftlich einsetzen zu können, sind Hybrid-Antriebe bekanntgeworden. Bei Trolley-Bussen findet neben einem Diesel motor ein Elektromotor Verwendung. Es ist ferner bekanntge worden, zwei Dieselmotoren einzusetzen. Der zweite Motor wird erforderlichenfalls, z. B. bei Steigungen, zugeschaltet.The interior design of buses and coaches also depends on the Arrangement of the engine. Versatile and around the bus Hybrid drives are economical to use known. Trolley buses are located next to a diesel motor using an electric motor. It is also known been to use two diesel engines. The second engine is if necessary, e.g. B. on slopes.

Aus dem DE-U 16 53 532 ist ein Antrieb bekanntgeworden, bei dem auf jeder Fahrzeugseite ein Motor angeordnet ist. Die Antriebsstränge der Motoren werden vor der Vorderachse über jeweils ein Winkelgetriebe und ein gemeinsames Umlenkgetriebe zusammengeführt. Die Ausgangswelle des Umlenkgetriebes führt zu einem Schaltgetriebe, woraus der Antrieb der Hinterachse über eine Ausgangswelle und ein Ausgleichsgetriebe erfolgt (vergleiche Fig. 1 dieser Druckschrift). Bei der bekannten Anordnung ist nachteilig, daß durch die mittige Anordnung des Umlenkgetriebes, des Schaltgetriebes und des Ausgleichsge triebes eine grobe Flurhöhe in Kauf genommen werden muß. Der Bauraum, den diese Aggregate beanspruchen, bedingt eine Stei gung des Laufgangs im hinteren Bereich. Die mittig liegenden Schalt- und Ausgleichsgetriebe schränken die Bodenfreiheit in diesem Bereich ein. Abgesehen von den Antriebswellen, die vom Motor wegführen, müssen alle anderen Antriebswellen des An triebsstrangs unter den Fahrgastraum hindurchgeführt werden. Eine Niederflurfläche läßt sich daher nicht verwirklichen.From DE-U 16 53 532 a drive has become known in which a motor is arranged on each side of the vehicle. The drive trains of the motors are brought together in front of the front axle via an angular gear and a common reversing gear. The output shaft of the reversing gearbox leads to a manual transmission, from which the rear axle is driven via an output shaft and a differential gear (see FIG. 1 of this document). In the known arrangement, it is disadvantageous that a coarse corridor height must be accepted by the central arrangement of the deflection gear, the gearbox and the differential gear. The installation space that these units take up means that the aisle has an incline in the rear area. The central manual and differential gears restrict the ground clearance in this area. Except for the drive shafts that lead away from the engine, all other drive shafts of the drive train must be passed under the passenger compartment. A low-floor area cannot therefore be realized.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebs anordnung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Omnibus, zu schaffen, die die Verwirklichung einer großflächigen Niederflurfläche ermöglicht. Die Antriebsanordnung soll ins besondere den Anforderungen an die Raumgestaltung bei Nieder flurbussen gerecht werden.The invention has for its object a drive arrangement for a motor vehicle, in particular a bus, to create the realization of a large-scale Low-floor space enables. The drive arrangement is ins special the requirements for the interior design at Nieder floor buses meet.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch eine An triebsanordnung, bei der die angetriebenen Räder jeder Fahr zeugseite einzeln aufgehängt sind. Diese werden durch jeweils eine Motor-Getriebe-Kombination unabhängig voneinander ange trieben. Ein wesentlicher Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, daß eine großzügige Niederflurfläche verwirklicht werden kann. Dies ist vor allem deswegen möglich, weil keine Achsbrücke (bei Verwendung einer Starrachse) oder eine An triebswelle (bei einer Einzelradaufhängung) unterhalb des Fahrgastraumes untergebracht zu werden muß. Bauelemente, die die Flurhöhe und/oder die Bodenfreiheit im mittleren Bereich des Fahrzeugs nachteilig beeinflussen, fehlen vollständig. Für die Achsbauweise wird eine Einzelradaufhängung vorge schlagen, die in Verbindung mit einem getrennten Antrieb durch jeweils einen Motor und ein Getriebe eine vollständige Trennung der linken und rechten Achshälfte ermöglicht.The invention solves the problem by an drive arrangement in which the driven wheels each driving side of the tool are hung individually. These are by each a motor-gearbox combination independently of each other drove. A major advantage of this solution is there too see that realized a generous low-floor area can be. This is possible primarily because none Axle bridge (when using a rigid axle) or an An drive shaft (with independent suspension) below the Passenger compartment must be accommodated. Components that the corridor height and / or the ground clearance in the middle area adversely affect the vehicle are completely absent. Independent axle suspension is provided for the axle design beat that in conjunction with a separate drive one complete with one motor and one gearbox Separation of the left and right half of the axle possible.

Es ist vorteilhaft, wenn am Motor ein Getriebe direkt angeflanscht ist, das über eine in Fahrzeuglängsrichtung ver laufende Kardanwelle mit einem Winkeltrieb verbunden ist. Der Winkeltrieb bildet den Endantrieb für die angetriebenen Räder. Er ist, soweit dies konstruktiv nötig ist, in die Rad nabe integriert.It is advantageous if a gearbox is directly on the engine is flanged over a ver in the vehicle longitudinal direction running cardan shaft is connected to a bevel gear. The angular drive forms the final drive for the driven ones Bikes. As far as this is structurally necessary, it is in the wheel integrated hub.

Bei einer bevorzugten Ausbildung der Antriebsanordnung, die sich insbesondere durch eine kompakte Bauweise auszeich net, ist, bezogen auf die Fahrtrichtung, den angetriebenen Rädern jeweils ein Motor mit Getriebe vorgeschaltet. Die Kardanwelle weist etwa die Länge der aus Motor und Getriebe bestehenden Kombination auf. Ferner verläuft diese Kardan welle in Fahrzeuglängsrichtung. Der Antrieb gestaltet sich besonders einfach, wenn die Kardanwelle auf der zur Fahrzeug mitte hinzeigenden Seite des Motors und des Getriebes angeord net ist.In a preferred embodiment of the drive arrangement, which is particularly characterized by a compact design net, in relation to the direction of travel, is the driven one A motor with gearbox is connected upstream of each wheel. The Cardan shaft has about the length of the engine and gearbox existing combination. This cardan also runs shaft in the vehicle's longitudinal direction. The drive is designed particularly easy if the cardan shaft is on the vehicle middle pointing side of the motor and the transmission arranged is not.

Ein vergleichsweise einfach aufgebauter Antriebswellen strang, der zudem raumsparend anzuordnen ist, ergibt sich, wenn die Kardanwelle die Verlängerung eines Radträgers der Radaufhängung bildet. A comparatively simple drive shaft strand, which can also be arranged to save space, results in if the propeller shaft is the extension of a wheel carrier Suspension forms.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Antriebsanordnung ist darin zu sehen, daß die angetriebenen Rädern jeder Fahr zeugseite wirksamen Antriebsmomente unabhängig voneinander geregelt werden. Durch die unabhängige Regelung der Antriebs momente läßt sich eine optimale Traktion der angetriebenen Räder erzielen. Die Regelung der Antriebsmomente kann bei spielsweise in Abhängigkeit des gemessenen Radschlupfes er folgen.Another advantageous feature of the drive arrangement can be seen in the fact that the driven wheels every driving effective drive torques independently of one another be managed. Through the independent control of the drive optimal traction of the driven Score wheels. The regulation of the drive torques can for example, depending on the measured wheel slip consequences.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen zu sammenfassend insbesondere darin, daß die Verwirklichung einer Niederflurfläche zwischen den Fahrzeugrädern und über die gesamte Fahrzeuglänge möglich ist. Die niedrige Flurhöhe ist ohne Einfluß auf die verfügbare Bodenfreiheit. Die Erfin dung ist nicht auf die Anwendung in Omnibussen beschränkt. Die vorgeschlagene Lösung ist vielmehr bei anderen Nutzfahr zeugen, bei denen die Höhe der Ladefläche durch die Achskon struktion bestimmt wird, einsetzbar. Durch die vollständige Trennung der linken und rechten Achshälfte läßt sich der fahrwerktechnische Aufbau erheblich reduzieren, da keine fahrwerktechnische Verbindung der linken und rechten Fahr zeugseite vorgesehen ist. Eine weitere Gewichts- und Kosten einsparung läßt sich durch den Entfall eines Ausgleichsge triebes erzielen. Dieser Entfall hat ferner den Vorteil, daß die Bodenfreiheit im Bereich der Fahrzeugmitte selbst bei einer niedrigen Flurhöhe genügend grob bleibt. Durch die vorgeschlagene Regelung der Antriebsmomente der einzeln auf gehängten Räder ist eine Verbesserung des Fahrzeugverhaltens möglich. Die Räder können mit optimaler Traktion angetrieben werden.The advantages that can be achieved with the invention also exist summarizing in particular that the realization a low-floor area between the vehicle wheels and over the entire vehicle length is possible. The low corridor height has no influence on the available ground clearance. The Erfin is not limited to use in buses. The proposed solution is rather for other commercial vehicles testify in which the height of the loading area through the axle structure is determined, applicable. Through the full The left and right axle halves can be separated Reduce the chassis structure considerably, since none chassis connection of the left and right driving the tool side is provided. Another weight and cost savings can be made by eliminating a compensation ge achieve drive. This elimination also has the advantage that the ground clearance in the area of the vehicle center itself remains sufficiently rough in a low corridor. Through the Proposed regulation of the drive torques individually hanged wheels is an improvement in vehicle behavior possible. The wheels can be driven with optimal traction will.

Weitere für die Erfindung wesentliche Merkmale sowie die daraus resultierenden Vorteile sind der nachfolgenden Be schreibung zweier Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen zu entnehmen. Other features essential to the invention and the resulting advantages are the following Be Description of two embodiments with reference to the drawings refer to.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine erste Antriebsanordnung mit Motoren, die im Bereich der Hinterräder eines Niederflur busses angeordnet sind, Fig. 1 shows a first arrangement of drive motors fitted with a low-floor are arranged in the region of the rear wheels busses,

Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform, bei der die Motoren im Bereich hinter den Vorderrädern eines Niederflurbusses angeordnet sind. Fig. 2 shows a modified embodiment in which the motors are arranged in the area behind the front wheels of a low-floor bus.

Fig. 1 zeigt eine Antriebsanordnung in stark vereinfachter, schematischer Darstellung am Beispiel eines Niederflurbusses. Die Umrisse dieses Niederflurbusses sind mit der Bezugsziffer 1 gekennzeichnet. Eine Niederflurfläche 2 bildet den Boden eines Fahrgastraums. Die Niederflurfläche 2 soll einen leichten Ein- und Ausstieg im vorderen Bereich 3, im mittleren Bereich 4 und im rückwärtigen Bereich 5 des Niederflurbusses ermöglichen. Fig. 1 shows a drive arrangement in a highly simplified, schematic representation using the example of a low-floor bus. The outline of this low-floor bus is marked with the reference number 1 . A low-floor area 2 forms the floor of a passenger compartment. The low-floor area 2 is intended to enable easy entry and exit in the front area 3 , in the middle area 4 and in the rear area 5 of the low-floor bus.

Ein sich über die gesamte Fahrzeuglänge erstreckender Laufgang 6 soll möglichst breit sein, um ein ungehindertes Befahren (Kinderwagen, Rollstuhl) zu ermöglichen. Um diese Forderung zu erfüllen, müssen die Radkästen 7 möglichst klein ausgebildet sein.An aisle 6 extending over the entire length of the vehicle should be as wide as possible in order to enable unhindered driving (strollers, wheelchairs). To meet this requirement, the wheel arches 7 must be made as small as possible.

Die Vorderräder 8 des Busses sind lenkbar. Die Hinter räder 9 sind einzeln aufgehängt und mit einer Zwillingsberei fung bestückt. Die Einzelradaufhängung erfolgt über einen Radträger 10, Führungslenker 11 und zwei Luftfedern 12. Eine Kardanwelle 13, die die Verlängerung des Lenkträgers 10 bildet, verbindet eine Radnabe 14 des Hinterrads 9 mit einem Ge triebe 15. Das Getriebe 15 ist direkt an einen Motor 16 ange flanscht. The front wheels 8 of the bus are steerable. The rear wheels 9 are suspended individually and equipped with a twin preparation. The independent wheel suspension takes place via a wheel carrier 10 , guide link 11 and two air springs 12 . A propeller shaft 13 , which forms the extension of the steering bracket 10 , connects a wheel hub 14 of the rear wheel 9 with a Ge gear 15th The gear 15 is flanged directly to a motor 16 .

Es ist ersichtlich, daß die angetriebenen Hinterräder 9 jeder Fahrzeugseite einzeln aufgehängt sind. Sie werden durch jeweils eine Motor-Getriebe-Kombination 16, 15 unabhängig von einander angetrieben. Der Motor 16 und das Getriebe 15 ist dem angetriebenen Hinterrad 9 vorgeschaltet. Die Kardan welle 13 weist etwa die Länge der Antriebseinheit, bestehend aus Motor 16 und Getriebe 15, auf. Die Kardanwelle 13 ist auf der zur Fahrzeugmitte hinweisenden Seite vom Motor 16 angeord net. Die Bauteile für die angetriebenen Hinterräder 9 sind gleich ausgebildet, jedoch völlig unabhängig voneiander ange ordnet. Es besteht demnach keine fahrwerktechnische Verbindung zwischen der linken und rechten Fahrzeugseite des Niederflur busses.It can be seen that the driven rear wheels 9 are suspended individually on each side of the vehicle. They are each driven independently of one another by a motor-gear combination 16 , 15 . The motor 16 and the transmission 15 are connected upstream of the driven rear wheel 9 . The cardan shaft 13 has approximately the length of the drive unit, consisting of motor 16 and gear 15 . The cardan shaft 13 is net on the side facing the center of the vehicle from the engine 16 . The components for the driven rear wheels 9 are of identical design, but are arranged completely independently of one another. There is therefore no chassis connection between the left and right side of the low-floor bus.

Die Hinterräder 9 jeder Fahrzeugseite werden unabhängig voneinander angetrieben. Ihre Antriebsmomente werden unabhängig voneinander geregelt. Die Regelung der Antriebsmomente kann beispielsweise in Abhängigkeit des jeweils herrschenden Rad schlupfes erfolgen. Die vorgeschlagene Regelung der Antriebs momente bewirkt einen Antrieb der Hinterräder 9 mit optimaler Traktion. Mit der Regelung der Antriebsmomente der einzeln aufgehängten Hinterräder 9 kann auf das Fahrverhalten aktiv Einfluß genommen werden. Beispielsweise kann die Kurvenwillig keit des Fahrzeugs gezielt beeinflußt werden.The rear wheels 9 on each side of the vehicle are driven independently of one another. Your drive torques are regulated independently of each other. The regulation of the drive torques can take place depending on the prevailing wheel slip, for example. The proposed regulation of the drive moments causes a drive of the rear wheels 9 with optimal traction. The driving behavior of the individually suspended rear wheels 9 can be actively influenced on the driving behavior. For example, the vehicle's willingness to corner can be influenced in a targeted manner.

Erfindungsgemäß wird anstelle eines einzigen Motors mit einer entsprechend hohen Leistung die Verwendung zweier Motoren und zweier Getriebe vorgeschlagen. Durch den Rück griff auf kleiner dimensionierte Antriebsaggregate ist - neben einer Verringerung des Gewichts - eine Kostenredu zierung möglich, da diese Aggregate in Serien mit sehr großen Stückzahlen hergestellt werden. According to the invention, instead of a single motor a correspondingly high performance the use of two Motors and two gears proposed. By the back resort to smaller-sized drive units - in addition to a reduction in weight - a cost reduction Decoration possible because these units in series with very large Quantities are produced.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wurde das An triebskonzept grundsätzlich beibehalten. Die Motor-Getriebe- Kombination 16, 15 ist hier jedoch in einem Bereich unmittel bar hinter den lenkbaren Vorderrädern untergebracht. In allen Fällen kann eine Niederflurfläche untergebracht werden, die großzügig bemessen ist. In den Bereichen 3, 4 und 5 steht eine große Stehfläche zur Verfügung. Der Laufgang 6 ist breit und liegt in einer horizontalen Ebene. Insbesondere ist keine Steigung des Laufgangs im rückwärtigen Bereich 5 des Nieder flurbusses zu verzeichnen.In the embodiment of FIG. 2, the drive concept was basically retained. The engine-transmission combination 16 , 15 is, however, housed in an area immediately behind the steerable front wheels. In all cases, a low-floor area can be accommodated that is generously dimensioned. A large standing area is available in areas 3 , 4 and 5 . The aisle 6 is wide and lies in a horizontal plane. In particular, there is no slope of the gangway in the rear area 5 of the low-floor bus.

BezugszeichenReference numerals

1 Umriß
2 Niederflurfläche
3 vorderer Bereich
4 mittlerer Bereich
5 rückwärtiger Bereich
6 Laufgang
7 Radkasten
8 Vorderrad
9 Hinterrad
10 Radträger
11 Führungslenker
12 Luftfedern
13 Kardanwelle
14 Radnabe
15 Getriebe
16 Motor 1 outline
2 low-floor space
3 front area
4 middle area
5 rear area
6 walkway
7 wheel arch
8 front wheel
9 rear wheel
10 wheel carriers
11 guide links
12 air springs
13 cardan shaft
14 wheel hub
15 gears
16 engine

Claims

1. Drive arrangement with two on each driving tool side arranged motors ( 16 ) for driving the wheels ( 9 ) of a motor vehicle, in particular a bus, characterized in that the driven wheels ( 9 ) are suspended on each side of the vehicle individually and each by a motor gear Combination ( 16 , 15 ) can be driven independently.

2. Drive arrangement according to claim 1, characterized in that in each case on the motor ( 16 ), a gearbox ( 15 ) is flanged, which is connected via an axially extending in the vehicle cardan shaft ( 13 ) with an angle.

3. Drive arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that, based on the direction of travel, the driven wheels ( 9 ) each have a motor ( 16 ) with gear ( 15 ) upstream, and that the cardan shaft ( 13 ) approximately the length the motor-gearbox combination ( 16 , 15 ) and runs parallel to this ver.

4. Drive arrangement according to claim 3, characterized in that the cardan shaft ( 13 ) on the side facing the center of the motor-gear combination ( 16 , 15 ) is arranged.

5. Drive arrangement according to one of claims 2 to 4, characterized in that the cardan shaft ( 13 ) forms the extension of a wheel carrier ( 10 ) of the wheel suspension ( 10 , 11 , 12 ).

6. Drive arrangement according to claim 1, characterized in that the effective on the driven wheels ( 9 ) each side of the vehicle drive torques are regulated independently of each other.

7. Drive arrangement according to claim 6, characterized in that the cardan shaft ( 13 ) is arranged below half a floor ( 2 ) of a between the front and rear axis ( 8 , 9 ) of the vehicle entrance ( 4 ).