CN116234741A - 用于可电驱动的轿车的蓄能器-底板组件的模块化系统以及用于制造这种蓄能器-底板组件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于可电驱动的轿车的蓄能器‑底板组件的模块化系统，该模块化系统具有跨结构变型方案的底板组件，该底板组件具有主底板和后底板，其中，在用于具有纯电驱动装置的轿车的第一结构变型方案中设置有不仅在主底板的下方而且在后底板的下方延伸的蓄能器，并且在用于具有混合动力驱动装置的轿车的第二结构变型方案中设置有仅在主底板的下方延伸的蓄能器以及在后底板的下方延伸的燃料箱。此外，本发明涉及一种用于制造这种蓄能器‑底板组件的方法。

Description

用于可电驱动的轿车的蓄能器-底板组件的模块化系统以及 用于制造这种蓄能器-底板组件的方法
技术领域
本发明涉及一种用于可电驱动的轿车的蓄能器-底板组件的模块化系统。此外，本发明涉及一种用于制造这种蓄能器-底板组件的方法。
背景技术
在许多将来提供的轿车中规定，向客户提供车辆结构系列内的不同驱动方案。因此，除了具有纯内燃机式驱动装置(ICE)的车辆之外，尤其是还应提供具有电驱动装置(xEV)的车辆。在这些具有电驱动装置(xEV)的车辆中，例如在具有纯电驱动装置(BEV)的车辆与具有混合动力驱动装置(PHEV)的车辆之间进行区分，在所述具有混合动力驱动装置的车辆中除电驱动装置之外也设置有内燃机。如已知的，这些不同的驱动方案取决于车辆内部的不同结构空间，在车辆中布置有相应的驱动装置的相应的机组、部件或类似物。这也在迄今的车辆的白车身或车身制造方面引起显著的适配，这使得车辆结构系列内的不同结构变型方案的制造或装配非常困难并且尤其是变得更贵。
发明内容
因此，本发明的任务是，提供一种开头所述类型的模块化系统以及方法，借助它们可以显著地简化用于尤其是车辆结构系列的轿车的结构变型方案的相应的蓄能器-底板组件的制造和装配并且因此能够尤其是更低成本地实现。
根据本发明，该任务通过具有权利要求1的特征的一种模块化系统以及通过具有权利要求10的特征的一种用于制造蓄能器-底板组件的方法来解决。有利的进一步改进方案是从属权利要求的主题。
根据本发明的模块化系统包括跨结构变型方案的底板组件，该底板组件具有主底板和在车辆纵向方向上布置在该主底板后面的后底板，其中，在用于具有纯电驱动装置(BEV)的轿车的第一结构变型方案中设置有不仅在主底板的下方而且在后底板的下方延伸的蓄能器，并且在用于具有混合动力驱动装置(PHEV)的轿车的第二结构变型方案中设置有仅在所述主底板的下方延伸的蓄能器以及在所述后底板的下方延伸的燃料箱。
根据本发明，因此跨结构变型方案地对于(例如在车辆结构系列内)所有可电驱动的结构变型方案(xEV)设置有统一的底板组件，该底板组件至少基本上仅通过相应驱动装置(BEV、PHEV)的相应部件的合适的布置结构而多样化。用于蓄能器-底板组件的相应所属的结构变型方案(BEV、PHEV)的相应蓄能器-底板组件因此尤其是通过一方面较长的蓄能器(BEV)并且另一方面较短的蓄能器(PHEV)或者在后底板(PHEV)的区域中的燃料箱的设计方案而多样化。或者换句话说：在用于具有纯电驱动装置(BEV)的车辆的蓄能器-底板组件中在主底板或后底板下方的整个长度都可供蓄能器使用，而在用于混合动力驱动装置(PHEV)的蓄能器-底板组件的这样的结构变型方案中使用仅在主底板的区域中延伸的蓄能器，其中，在该主底板的后面在后底板的区域中设置有相应的燃料箱。
结果是，至少得到一种模块化系统和一种用于其制造的方法，其中以特别有利的方式在白车身侧或者在车身侧可以使用用于完整装备的蓄能器-底板组件的不同的结构变型方案(BEV、PHEV)的同一个底板组件。这不仅具有显著的制造技术的优点，而且具有装配技术的优点，以及伴随具有显著的成本节省潜力。因此，例如可以为蓄能器-底板组件的不同结构变型方案的部件设置同一个白车身侧的固定位置。
在本发明的另一个设计方案中已被证明有利的是，所述底板组件在主底板的区域中具有底槽，在用于具有混合动力驱动装置(PHEV)的轿车的第二结构变型方案中，排气设备至少在一个纵向区段上延伸到所述底槽中。由此，即使在具有混合动力驱动装置(PHEV)的车辆中也能特别简单地敷设排气设备的相应部件。
本发明的另一个有利的实施方式规定，在用于具有纯电驱动装置的轿车(BEV)的第一结构变型方案中，所述底板组件的底槽用于安放所述蓄能器的上部分区域。由此，即使在具有纯电驱动装置(BEV)的结构变型方案中也能够实现所述结构空间的最佳利用。
此外，已被证明有利的是，在用于具有混合动力驱动装置的轿车(PHEV)的第二结构变型方案中，在所述蓄能器中构造有底槽。所述排气设备可以有利地至少局部地在所述底槽中延伸，从而能够实现排气设备在蓄能器-底板组件下方的简单敷设。
此外有利的是，在用于具有纯电驱动装置的轿车(BEV)的第一结构变型方案中，所述蓄能器在后部区域中借助在车辆横向方向上延伸的横向卡轭固定在所述底板组件上。由此，在纯电动的结构变型方案(BEW)中在车辆纵向方向上进一步向后延伸的蓄能器也能够实现在底板组件上的最佳连接或固定，例如靠近相应的侧槛梁的后端部。此外，一个特别有利的优点在于，借助所述蓄能器的横向卡轭可与后桥托架分开地更换蓄能器，或者尤其是在蓄能器底板组件的仅具有电驱动装置(BEV)的结构变型方案中可以将极长的、在车辆纵向方向上向后延伸得远的蓄能器特别有利地也在其后端部处固定在白车身侧。
在本发明的另一个设计方案中，在用于具有混合动力驱动装置的轿车(PHEV)的第二结构变型方案中设置有相应的支柱，所述支柱在一侧与相应的侧槛梁和蓄能器连接并且在另一侧与后桥托架连接。因此，通过所述支柱实现了后桥托架与相应的侧槛梁的特别有利的连接，这尤其是为由事故引起的力加载的情况下的负载路径在相应的侧槛梁上构造相应的节点。
本发明的另一个有利的实施方式规定，在所述蓄能器的前端部上布置有结构变型方案特定的剪力区，该剪力区固定在所述底板组件和所述蓄能器上。如果尤其是涉及用于具有混合动力驱动装置的轿车(PHEV)的蓄能器-底板组件的第二结构变型方案，则优选在所述剪力区中设置用于排气装置的空隙部。在此特别有利的是，第一和第二结构变型方案的剪力区在所述底板组件上具有相同的固定位置。
在上文中结合根据本发明的模块化系统解释的优点以同样的方式适用于根据权利要求10所述的用于借助模块化系统制造可电驱动的轿车的蓄能器-底板组件的方法。
本发明的其它特征由权利要求书、附图以及对附图的说明得出。在上文中在说明中提到的特征和特征组合以及在下文中在附图说明中提到的和/或仅在附图中仅示出的特征和特征组合不仅可以以分别给出的组合、而且也能够以其它的组合或者独自地应用。
附图说明
现在借助一个优选的实施例以及参考附图更详细地解释本发明。
在附图中：
图1a、图1b示出用于可电驱动的轿车的跨结构变型方案的底板组件的俯视图或仰视图，该底板组件在用于具有纯电驱动装置(BEV)的轿车的第一结构变型方案中以及在用于具有混合动力驱动装置(PHEV)的轿车的第二结构变型方案中设置，
图2示出根据用于具有纯电驱动装置(BEV)和蓄能器的轿车的第一结构变型方案的蓄能器-底板组件的仰视图，该蓄能器不仅在主底板的下方而且在后地板的下方向后延伸直至横向卡轭，
图3a、图3b示出根据具有混合动力驱动装置(PHEV)的轿车的第二结构变型方案的蓄能器-底板组件的相应的仰视图，该蓄能器-底板组件具有仅在主底板的下方延伸的蓄能器以及在后底板的下方延伸的燃料箱，其中，在图3b中除了所述蓄能器之外还可看到燃料箱和排气设备，
图4a、图4b示出沿在车辆横向方向或车辆高度方向上在主底板的区域中延伸的剖切面的相应的剖面图，其中，图4a示出仅用于电驱动装置(BEV)的蓄能器-底板组件的第一结构变型方案并且图4b示出用于相应的轿车的混合动力驱动装置(PHEV)的第二结构变型方案，
图5a、图5b示出蓄能器-底板组件沿在车辆纵向方向或车辆高度方向上在纵向中间平面的区域中延伸的剖切面的相应的纵剖面视图，其中，图5a示出用于纯电驱动装置(BEV)的蓄能器-底板组件的第一结构变型方案，并且图5b示出用于相应的轿车的混合动力驱动装置(PHEV)的第二结构变型方案，
图6示出相应的轿车的车辆结构系列的不同结构变型方案的相应的底板组件的相应的纵剖面视图，其中，在上方示出用于单纯构造有内燃机的驱动装置(ICE)的底板组件，在中间的示图中示出类似于用于混合动力驱动装置(PHEV)的蓄能器-底板组件的第二结构变型方案的底板组件，并且在下方示出类似于用于纯电驱动装置(BEV)的蓄能器-底板组件的第一结构变型方案的底板组件，
图7示出根据本发明的蓄能器-底板组件的局部俯视图，
图8a、图8b示出根据第一和第二模块化变型方案的蓄能器-底板组件的相应的局部仰视图，其中，在相应的蓄能器的前端部上可看到结构变型方案特定的剪力区，以及
图9示出类似于图2在用于纯电驱动装置(BEV)的蓄能器-底板组件的第一结构变型方案的蓄能器的后部区域中的局部透视图。
具体实施方式
在图1a和图1b中以俯视图或仰视图示出用于可电驱动的轿车的跨结构变型方案的底板组件1。在此可看出主底板2，该主底板侧向地由相应的侧槛梁3限定并且向前延伸直至前端壁4。在主底板2上向前连接有前车结构5，该前车结构包括相应的发动机纵梁或主纵梁6。在发动机纵梁6的侧面是相应的车轮罩白车身7，其在上方设有相应的减振支柱罩8。
主底板2向后延伸直至后跟壁9，主底板2在该后跟壁上过渡到后底板10中。在车辆纵向方向上观察，在后跟壁9的区域中在相应的侧槛梁3的后端部上连接有后纵梁11，该后纵梁在相应的车轮罩白车身12的内侧在后车13的区域中延伸直至车辆尾部。此外，在车轮罩包车身12的高度上在车辆横向方向上延伸有横梁14，该横梁将后纵梁11相互连接。
此外，还可以看出中间底槽15，其从后跟板9出发向前延伸至前端壁4。在中间底槽15上还连接有相应的座椅横梁16，这些座椅横梁在车辆横向方向上向外延伸至相应的侧槛梁3。
现在借助图2至图3b阐述，根据图1a和1b的跨结构变型方案的底板组件1如何装备有不同的部件，以便构成用于具有纯电驱动装置(BEV)的轿车的蓄能器-底板组件的第一结构变型方案，如在图2中所示出的那样，或者构成用于具有混合动力驱动装置(PHEV)的轿车的蓄能器-底板组件的第二结构变型方案，如在图3a和3b中所示出的那样。换句话说，对于蓄能器-底板组件的两个结构变型方案(BEV、PHEV)，在白车身侧或在车身侧使用根据图1a和图1b的同一个底板组件1，该底板组件通过在蓄能器-底板组件的两种不同的结构变型方案方面装配不同的部件而多样化。
因此，根据本发明的方法，用于具有纯电驱动装置(BEV)的轿车的蓄能器-底板组件的第一结构变型方案通过以下方式实现，即不仅在主底板2的下侧而且在后底板10的下侧都使用连续的蓄能器17，该蓄能器在车辆横向方向上向外延伸直至相应的侧槛梁3。蓄能器17向前延伸直至前横梁18，该前横梁在图1b中可看出并且向前限定用于蓄能器17的主底板2的容纳凹槽19。容纳凹槽19在外侧由侧槛梁3限定以及向后由后跟板9限定。蓄能器17超过后跟板9向后延伸到后底板10下方的容纳凹槽20的区域中，其中，容纳凹槽20在前侧和后侧由后跟板9或横梁14限定并且在外侧由纵梁11限定。
借助图4a和图5a以沿在车辆横向方向或车辆高度方向上在主底板2的区域中延伸的剖切面的横截面视图或者沿在车辆横向方向或车辆高度方向上在车辆的纵向中轴线的区域中延伸的剖切面的纵剖面视图示出根据图2的蓄能器-底板组件的第一结构变型方案，可看出蓄能器17在主底板2或后底板10下方的容纳凹槽19和20内的具体布置结构。尤其是，在此在图2、图4a和图5a的概览中可看出，蓄能器17在外侧借助相应的型材21与侧槛梁3螺纹连接。此外，在图5a中可看出蓄能器17在前侧借助型材22通过相应的螺纹元件固定在横梁18上。
根据图2的第一结构变型方案的蓄能器17的向后的固定借助横向卡轭23进行，该横向卡轭以其相应的前面的外端部24固定在侧槛梁3的后端部与分别所属的纵梁11之间的过渡区域中(参见图9)。此外，横向卡轭23一方面借助相应的螺纹连接件25与蓄能器17的后端部连接并且另一方面经由相应的螺纹连接件26与后桥托架27连接。因此，借助横向卡轭23可以拆卸蓄能器或与高压蓄能器17分离的后桥托架27，或反之亦然。此外，借助横向卡轭23实现了蓄能器17也在其与底板组件1连接的后部区域中例如不向下下垂。此外，横向卡轭23例如在马路牙子起步(Bordsteinanfahrt)、护柱起步(Polleranfahrt)或越过护柱(Pollerüberfahrt)时用作对蓄能器的保护。
在图3a和图3b中可看出用于轿车的混合动力驱动装置(PHEV)的蓄能器-底板组件的第二结构变型方案。区别于根据图2的第一结构变型方案，在此设有类似于根据第一结构变型方案的蓄能器17向前或向侧面延伸的蓄能器28。蓄能器28向后(如这尤其是也由图5b可看出)在车辆纵向方向上至少基本上在后跟壁9处终止。因此，不同于第一结构变型方案，蓄能器28不设置在后底板10的区域中。
而是在那里(如由图3b和图5b可看出)布置有用于轿车的混合动力驱动装置(PHEV)的内燃机的燃料箱29。此外，由图3b可看出，排气设备30在蓄能器-底板组件的下侧从前车5延伸直至后车13。
在此，排气设备30从前面纵向局部地、即在一个纵向区段31上在底板组件1的中间底槽15内延伸。此外，在蓄能器28内并且在中间底槽15的纵向区段31的延长部中空出底槽32。这尤其是也可以由图4b根据第二结构变型方案的蓄能器-底板组件的横截面视图中在主底板2的区域中看出。
最后，由图3a可看出两个支柱33，这些支柱一方面以相应的前端部固定在所配属的侧槛梁3上并且以相应的后端部固定在后桥托架27上。因此，后桥托架27与相应的侧槛梁3通过相应的支柱33连接。此外，在各个节点位置34的区域中，相应的支柱33与蓄能器28连接。在用于轿车的混合动力驱动装置(PHEV)的蓄能器-底板组件的在此所阐述的第二结构变型方案中，蓄能器28以其后端部固定在位于主底板2与后底板10之间的后跟板9上。这例如也可以由图5b看出。
此外如由图4a可看出，第一结构变型方案(BEV)的蓄能器17还具有部分区域36，该部分区域伸入到底板组件1的中间底槽15中。
因此总体上可看出，在此实现了一种用于制造相应的蓄能器-底板组件的模块化系统和方法，其中，对于两个所述的结构变型方案(BEV、PHEV)使用同一个底板组件1，但该底板组件装备有相应的驱动装置(BEV、PHEV)的不同部件。
图6以类似于图5a和图5b的相应的纵向剖视图示出底板组件1，或在下面的两个视图中示出当前的蓄能器-底板组件的第二或第一结构变型方案(PHEV、BEV)。附加地，在上面的示图中示出在其设计方案中用于单纯具有内燃机(ICE)的驱动装置的底板组件。在此，为了清晰性，在所有变型方案中以粗线示出主底板2、后跟板9和后底板10的走向。
尤其是在此可看出，在(位于主底板2与后底板10之间的)与后跟板9相对应的分离位置35的高度上，用于ICE的变型方案以及用于PHEV和BEV的变型方案的相应的底板组件1向后不同地构成。此外可看出，后跟板9在用于ICE的变型方案中设计得比在用于PHEV和BEV的变型方案中的后跟板的高度更低，并且在后者中后底板10从后跟板9出发向后略微向下下倾。此外，在宽的走向中，在用于PHEV和BEV的变型方案中在横梁14的后面设置有还在上方成形的凹槽，该凹槽例如用于容纳后轴的电子部件或驱动部件。
此外，由图6可看出，区别于用于ICE的变型方案，用于PHEV和BEV的变型方案在主底板2的区域中具有向上成形的用于容纳蓄能器17或28的凹槽。
此外，PHEV和BEV的变型方案的比较可以看出底板组件1相同地构造。这能够实现另外的协同效应并且能够实现额外的成本节约。
此外，ICE；PHEV和BEV的变型方案的另一个比较示出车身前端或者说前车结构是相同的。这能够实现另外的协同效应和额外的成本节约。
借助在图7中所示的局部的仰视图可以看出用于蓄能器-底板组件的第一结构变型方案(BEV)或用于第二结构变型方案(PHEV)的相应的声学垫片(Akustikpad)37的位置。因此，通过合适地布置这些声学垫片37、38例如可以改善车辆的NVH特性，即在噪声、粗糙度和振动方面的特性。
图8a和图8b以相应局部的仰视图示出相应的剪力区39、40的不同的设计形式，该剪力区布置在相应的蓄能器-底板组件的下侧。在此，在图8a中示出用于纯电驱动装置(BEV)的蓄能器-底板组件的第一结构变型方案的剪力区39，在图8b中示出用于混合动力驱动装置(PHEV)的第二结构变型方案。因此由图8b可看出，剪力区40具有用于排气设备30的空隙部41。
借助图9以局部透视图示出类似于图2的用于纯电驱动装置(BEV)的蓄能器-底板组件的第一结构变型方案的蓄能器17的后部区域。在此尤其是可看出，在蓄能器17的后部区域中固定有在车辆横向方向上延伸的横向卡轭23，并且蓄能器17在横向卡轭23的连接区域中与固定在车身上的容纳部43连接。固定在车身上的容纳部43在此在车身侧固定在后面的纵梁11的下侧。
附图标记列表
1 底板组件
2 主底板
3 侧槛梁
4 端壁
5 前车结构
6 主纵梁
7 车轮罩白车身
8 减振支柱罩
9 后跟板
10 后底板
11 纵梁
12 车轮罩白车身
13 后车
14 横梁
15 中间底槽
16 座椅横梁
17 蓄能器
18 横梁
19 容纳凹槽
20 容纳凹槽
21 型材
22 型材
23 横向卡轭
24 端部
25 螺纹连接件
26 螺纹连接件
27 后桥托架
28 蓄能器
29 燃料箱
30 排气设备
31 纵向区段
32 底槽
33 支柱
34 节点位置
35 分离位置
36 部分区域
37 声学垫片
38 声学垫片
39 剪力区
40 剪力区
41 空隙部
43 容纳部

Claims (10)

1.用于可电驱动的轿车的蓄能器-底板组件的模块化系统，该模块化系统具有跨结构变型方案的底板组件(1)，该底板组件具有主底板(2)和后底板(10)，其中，在用于具有纯电驱动装置(BEV)的轿车的第一结构变型方案中设置有不仅在主底板(2)的下方而且在后底板(10)的下方延伸的蓄能器(17)，并且在用于具有混合动力驱动装置(PHEV)的轿车的第二结构变型方案中设置有仅在所述主底板(2)的下方延伸的蓄能器(28)以及在所述后底板(10)的下方延伸的燃料箱(29)。
2.根据权利要求1所述的模块化系统，其特征在于，所述底板组件(1)在所述主底板(2)的区域中具有底槽(15)，在用于具有混合动力驱动装置(PHEV)的轿车的第二结构变型方案中，排气设备(30)至少在一个纵向区段(31)上延伸到所述底槽中。
3.根据权利要求1或2所述的模块化系统，其特征在于，在用于具有纯电驱动装置(BEV)的轿车的第一结构变型方案中，所述底板组件(1)的所述底槽(15)用于安放所述蓄能器(17)的上部分区域(36)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的模块化系统，其特征在于，在用于具有混合动力驱动装置(PHEV)的轿车的第二结构变型方案中，在所述蓄能器(28)中构造有底槽(32)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的模块化系统，其特征在于，在用于具有纯电驱动装置(BEV)的轿车的第一结构变型方案中，在所述蓄能器(17)的后部区域中固定有在车辆横向方向上延伸的横向卡轭(23)，并且所述蓄能器(17)在所述横向卡轭(23)的连接区域中与固定在车身上的容纳部(43)连接。
6.根据权利要求5所述的模块化系统，其特征在于，所述横向卡轭(23)与后桥托架(27)连接。
7.根据前述权利要求中任一项所述的模块化系统，其特征在于，在用于具有混合动力驱动装置(PHEV)的轿车的第二结构变型方案中设置有相应的支柱(33)，所述支柱在一侧与相应的侧槛梁(3)和所述蓄能器(28)连接并且在另一侧与所述后桥托架(27)连接。
8.根据前述权利要求中任一项所述的模块化系统，其特征在于，在相应的蓄能器(17、28)的前端部上布置有结构变型方案特定的剪力区(39、40)，该剪力区固定在所述底板组件(1)和相应的蓄能器(17、28)上并且固定在前轴支架上。
9.根据权利要求8所述的模块化系统，其特征在于，在用于具有混合动力驱动装置(PHEV)的轿车的第二结构变型方案中，所述剪力区(40)具有用于所述排气设备(30)的空隙部(41)。
10.用于借助模块化系统制造可电驱动的轿车的蓄能器-底板组件的方法，在该方法中，给具有主底板和后底板的跨结构变型方案的底板组件
——在用于具有纯电驱动装置(BEV)的轿车的第一结构变型方案中装备不仅在所述主底板的下方而且在所述后底板的下方延伸的蓄能器，
——或在用于具有混合动力驱动装置(PHEV)的轿车的第二结构变型方案中装备仅在所述主底板的下方延伸的蓄能器以及在所述后底板的下方延伸的燃料箱。
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