DE102008061493A1

DE102008061493A1 - Kraftfahrzeug mit einem Bodentunnel und zumindest einem Behälter und Verfahren zum Betreiben eines derartigen Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102008061493A1
Application number: DE102008061493A
Authority: DE
Inventors: Dzemal Sjenar
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2008-12-10
Publication date: 2010-06-17

Abstract

Die Aufgabe, ein weiter verbessertes Kraftfahrzeug (1) mit einem Bodentunnel (4) und zumindest einem Behälter (5) zur Aufnahme von elektrischen Speicherelementen, Betriebsstoffen und/oder Energiemedien, welcher auf einem Behälterträger (6) angeordnet ist, zu schaffen, das bei minimalem Aufwand den erhöhten sicherheitstechnischen Anforderungen bezüglich der Unterbringung des zumindest einen Behälters (5) im oder am Kraftfahrzeug (1) gerecht wird, wird im Wesentlichen dadurch gelöst, dass durch den Behälterträger (6) und ein im Querschnitt U-förmiges Bodenelement (7) des Bodentunnels (4) ein im Querschnitt geschlossenes Hohlprofil zur Bereitstellung eines Aufnahmeraums für besagten Behälter (5) gebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Bodentunnel und zumindest einem Behälter zur Aufnahme von elektrischen Speicherelementen, Betriebsstoffen und/oder Energiemedien gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Kraftfahrzeugs.
In der jüngeren Vergangenheit werden aufgrund des ständig knapper werdenden Angebotes an Kraftstoffen für den verbrennungsmotorischen Antrieb von Kraftfahrzeugen große Anstrengungen unternommen, alternative Antriebsarten zur Verfügung zu stellen. Zunehmend an Bedeutung gewinnt dabei der elektromotorische Antrieb, der aus einer Brennstoffzelle und/oder einer Batterie mit elektrischer Energie versorgt wird. Für die vorgenannten Energieversorgungen sind Fahrzeugbehälter vorzuhalten, die für den Brennstoffzellenbetrieb beispielsweise als Wasserstofftank ausgebildet oder Bestandteil eines Batteriesystems sind. So werden in immer stärkerem Maße durch die Fachwelt Li-Ionen-Akkumulatoren als sogenannte Traktionsbatterien respektive Antriebsbatterien favorisiert, die ihrerseits vorteilhaft keinen Memory-Effekt und eine geringe Selbstentladung aufweisen. Ungeachtet dessen ist der Wirkungsgrad derartiger Akkumulatoren bzw. Batterien temperaturabhängig und nimmt bei niedriger Temperatur stark ab. Auch ist bei der Verwendung von Li-Ionen-Akkumulatoren das von denselben ausgehende Gefahrenpotential nicht zu unterschätzen. So können mechanische Beschädigungen zu inneren Kurzschlüssen führen und zu hohe Stromstärke kann das Gehäuse schmelzen und in Flammen aufgehen lassen. All diese Unwägbarkeiten erfordern besondere sicherheitstechnische Maßnahmen, um mittels Elektromotor angetriebene Kraftfahrzeuge sicher betreiben und als Serienfahrzeuge umsetzen zu können. Im Hinblick darauf beschreibt die US 5 833 023 A eine Bodenstruktur für ein Elektrofahrzeug, die ihrerseits durch eine Mehrzahl nebeneinander angeordneter und sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckender geschlossener Hohlprofilstrukturen gebildet ist. Innerhalb besagter Hohlprofilstrukturen können axial hintereinander eine Mehrzahl Energiespeicher zur Versorgung eines Elektromotors angeordnet werden. Die DE 102 24 884 A1 beschreibt des Weiteren einen Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, mit Schwellern, die ihrerseits eine zur Aufnahme für den Betrieb des Kraftwagens erforderliche Batterien oder Akkumulatoren geeignete Profilquerschnittsform aufweisen. Aus der DE 40 32 605 A1 ist ferner ein von einem Elektromotor angetriebenes Kraftfahrzeug bekannt, dessen Batterien hintereinander in einem in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Hohlprofil, insbesondere einem zentralen Torsionsrohr des Fahrzeugunterbaus angeordnet sind. Eine zu dieser Lösung ähnliche Lösung zur Unterbringung einer Mehrzahl von Batterien innerhalb eines Mitteltunnels ist auch der US 4 216 839 A zu entnehmen, wobei eine Mehrzahl von Batterien in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnet auf einem dieselben tragenden Bodenelement vorgesehen sind, wobei besagtes Bodenelement an Flanschbereichen eines Mitteltunnels befestigt ist. Die US 7 240 752 B2 schlägt demgegenüber die Anordnung einer Mehrzahl von Batterien in Fahrzeugquerrichtung innerhalb eines Behälters vor, der seinerseits an ein Heiz- und Kühlsystem des Fahrzeugs angeschlossen ist. Schließlich wird mit der DE 44 12 450 A1 eine Anordnung eines Antriebsaggregats in einem Elektrofahrzeug offenbart, welches zumindest einen Elektrofahrmotor, eine Brennstoffzelle und einen Brennstofftank aufweist. Im Wesentlichen wird vorgeschlagen, als Tragkonstruktion für den Brennstoffzellen-Stack zwei mit Abstand voneinander angeordnete Längsträger vorzusehen, wobei der Brennstoffzellen-Stack zwischen den Längsträgern im Unterflurbereich des Fahrzeugs befestigt ist. Zusätzlich können zwei mit Abstand voneinander angeordnete Querträger vorgesehen werden, die sich zumindest über den Bereich zwischen den Längsträgern erstrecken. Dadurch soll eine Art Sicherheitsbereich ausgebildet werden, in dem empfindliche Komponenten des Antriebsaggregats vor Beschädigung geschützt werden. Der Brennstofftank ist aus Sicherheitsgründen zwischen den beiden Längsträgern hinter der Hinterachse des Fahrzeugs oder im Bereich der Vordersitze angeordnet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein weiter verbessertes Kraftfahrzeug mit einem Bodentunnel und zumindest einem Behälter zur Aufnahme von elektrischen Speicherelementen, Betriebsstoffen und/oder Energiemedien, welcher auf einem Behälterträger angeordnet ist, zu schaffen, das bei minimalem Aufwand erhöhten sicherheitstechnischen Anforderungen bezüglich der Unterbringung des zumindest einen Behälters im oder am Kraftfahrzeug gerecht wird. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung soll ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Kraftfahrzeugs angegeben werden.
Ausgehend von einem Kraftfahrzeug mit einem Bodentunnel und zumindest einem Behälter zur Aufnahme von elektrischen Speicherelementen, Betriebsstoffen, insbesondere Brennstoffen, und/oder Energiemedien, insbesondere für Hydraulik- und/oder Pneumatiksysteme, welcher auf einem Behälterträger angeordnet ist, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass durch den Behälterträger und ein im Querschnitt U-förmiges Bodenelement des Bodentunnels ein im Querschnitt geschlossenes Hohlprofil zur Bereitstellung eines Aufnahmeraums für besagten Behälter gebildet ist.
Durch diese Maßnahme ist ein gegen nachteilige äußere Einflüsse abschirmbarer sowie einfach bestückbarer Aufnahmeraum für den zumindest einen Behälter geschaffen.
Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
Danach kann der Bodentunnel in Fahrzeuglängsrichtung oder quer verlaufend im Kraftfahrzeug angeordnet sein. Vorteilhaft kann des Weiteren der Behälterträger mit dem Behälter einen Zusammenbau bilden, der über ein Befestigungssystem an Flanschbereiche des U-förmigen Bodenelementes des Bodentunnels fixierbar und mit letzteren von der Kraftfahrzeugunterseite her an korrespondierenden Flanschbereichen des Bodentunnels festlegbar ist, wodurch ein stabiler Verbund geschaffen ist, der eine hohe Crashsicherheit für den im Bodentunnel befindlichen zumindest einen Behälter bietet. Weiter Vorteilhaft kann das im Querschnitt geschlossene Hohlprofil durch den Behälterträger in zwei separate sowie übereinander angeordnete Hohlräume nach Art eines Doppel-Hohlprofils mit einem oberen, den Aufnahmeraum für den Behälter bildenden Hohlraum, sowie mit einem unteren, als Unterfahrschutz dienenden Hohlraum unterteilt sein, wobei der untere Hohlraum einen Deformationsraum darstellt und eine Energieabsorption durch Verformung des U-förmigen Bodenelementes gestattet. Durch diese Maßnahme ist die Crashsicherheit für den zumindest einen Behälters noch weiter erhöht. Wie die Erfindung noch vorsieht, kann dem Behälterträger ein Aufnahmeprofil zur Verlegung einer Abgasanlage eines Verbrennungsmotors zugeordnet sein. Vorteilhaft ist es, wenn der Behälterträger selbst mit einem solchen Aufnahmeprofil ausgebildet ist. In Weiterbildung der Erfindung kann das im Querschnitt geschlossene Hohlprofil zumindest im Bereich des gebildeten Aufnahmeraums für den Behälter als Sicherheitszelle mit einer Rahmenstruktur, insbesondere einer Rohrrahmenstruktur, ausgebildet sein. Ferner kann es auch angezeigt sein, im Befestigungsbereich zwischen dem Bodentunnel, dem Behälterträger und dem Bodenelement eine Dichtungsanordnung vorzusehen, die nachteilige Umwelteinflüsse auf den Behälter und/oder etwaige von einem beispielsweise defekten Behälter ausgehende nachteilige Einflüsse auf die Umwelt verhindert, zumindest jedoch behindert. Vorteilhaft können fernerhin der Aufnahmeraum für den Behälter und/oder der Behälter selbst an ein bestehendes Klimasystem des Kraftfahrzeugs zur Regulierung der Temperatur der vom Behälter aufgenommenen elektrischen Speicherelemente, Betriebsstoffe und/oder Energiemedien anschließbar oder angeschlossen sein. Insoweit kann sich dabei ein Steuergerät als zweckmäßig erweisen, mit dem die Temperatur innerhalb des Kraftfahrzeuginnenraums auch durch den Temperaturzustand des Behälters und/oder dessen Inhalts beeinflussbar ist. Ebenso kann sich ein Steuergerät als zweckmäßig erweisen, mit dem das Klimasystem und/oder der Temperaturzustand eines als Traktionsbatterie ausgebildeten Behälters auch unter Einbeziehung eines an sich bekannten und mit Brennstoff antreibbaren Generators beeinflussbar ist. Weiter kann ein Steuergerät von Vorteil sein, welches derart ausgebildet ist, dass bei Umgebungstemperatur unterhalb eines vorgegebenen Schwellwertes die Beheizung eines als Traktionsbatterie ausgebildeten Behälters gegenüber der Beheizung des Kraftfahrzeuginnenraums, und/oder dass bei Umgebungstemperatur oberhalb eines vorgegebenen Schwellwertes die Kühlung eines als Traktionsbatterie ausgebildeten Behälters gegenüber der Kühlung des Kraftfahrzeuginnenraums vorrangig ist. Besagte Vorrangigkeit kann dabei im Steuergerät über eine zeitliche Abfolge definiert sein/werden. Auch können durch besagte Vorrangigkeit unterschiedlich große Intensitäten der jeweiligen Heiz- und/oder Kühlleistungen definiert sein/werden. Denkbar ist es auch und demgemäß durch die Erfindung mit erfasst, dem Aufnahmeraum für den Behälter und/oder dem Behälter selbst eine Belüftungsvorrichtung zuzuordnen, wodurch in Kombination mit dem oben erwähnten Klimasystem des Kraftfahrzeugs oder in Alleinstellung eine Belüftung, insbesondere auch Kühlung des Behälters und seines Inhalts gestattet ist. Weiterhin kann der Behälter an seiner Außenkontur in vorteilhafter Weise ein Kontaktfeld mit Anschlusselementen für elektrischen Strom, Betriebsstoffe und/oder Energiemedien führende Leitungen aufweisen, wobei besagte Anschlusselemente mit Gegenanschlusselementen koppelbar sind, die einem Karosserieteil des Kraftfahrzeugs zugeordnet sind. Die Koppelung zwischen den Anschlusselementen und den Gegenanschlusselementen kann dabei komfortabel durch Einfahren des Behälters von der Kraftfahrzeugunterseite her in den Bodentunnel hinein bewerkstelligbar sein. Die Erfindung umfasst auch zumindest einen dem Behälter zugeordneten sowie manuell betätigbaren und/oder sich selbsttätig in Abhängigkeit von mittels Sensoren bereitgestellten Signalen schaltenden Sicherheitsschalter zur Aktivierung und/oder Deaktivierung des Leitungsflusses. Der Sicherheitsschalter kann dabei zur manuellen Betätigung und/oder Wartung vorteilhaft vom Innenraum des Kraftfahrzeugs her zugänglich sein. Was das oben bereits erwähnte Befestigungssystem zur Befestigung des Zusammenbaus aus Behälterträger und Behälter samt Bodenelement am Bodentunnel anbelangt, ist dasselbe vorzugsweise mittels einfacher und an sich bekannter mechanischer Befestigungselemente als Schnellwechselsystem ausgebildet, wobei dasselbe vorteilhaft einen Hubwagen zur Bestückung des Bodentunnels mit dem Zusammenbau aus Behälterträger und Behälter samt Bodenelement von der Kraftfahrzeugunterseite her umfasst.
Zur Erfindung gehört des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einem Bodentunnel in Form eines Mitteltunnels und zumindest einem Behälter zur Aufnahme von elektrischen Speicherelementen, Betriebsstoffen und/oder Energiemedien, wobei einer Vorderachse des Kraftfahrzeugs ein erster, aus einem Elektromotor und einem Getriebe gebildeter Antriebssatz, und einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs ein zweiter, aus einem Elektromotor und einem Getriebe gebildeter Antriebssatz zugeordnet ist, und wobei besagte Antriebssätze baugleich ausgeführt sind. Vorteilhaft ist hierbei der Elektromotor in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs gesehen vor der Vorderachse bzw. Hinterachse verlaufend angeordnet. Besonders vorteilhaft ist im Hinblick auf zumindest einen im Mitteltunnel angeordneten Behälter in Fahrzeuglängsrichtung gesehen derselbe zwischen den Getrieben der beiden Antriebssätze angeordnet, wodurch ein erhöhter Schutz des zumindest einen Behälters im Crashfall, insbesondere während eines etwaigen Frontal- oder Heckcrashes bewirkt ist. Weiter vorteilhaft ist auf einer dem jeweiligen Elektromotor gegenüberliegenden Seite des zugeordneten Getriebes eine Leistungselektronik angeordnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
1 den Längsschnitt eines erfindungsgemäß ausgestalteten Kraftfahrzeugs mit einem Bodentunnel und einem Behälter gemäß einer ersten Ausführungsvariante,
2 den Längsschnitt eines erfindungsgemäß ausgestalteten Kraftfahrzeugs mit einem Bodentunnel und einem Behälter gemäß einer zweiten Ausführungsvariante,
3 eine erste Ausführungsform des Bodentunnels samt Behälter im Querschnitt,
4 eine zweite Ausführungsform des Bodentunnels samt Behälter im Querschnitt,
5 die perspektivische Einzelteilansicht des Behälters,
6 die Einzelteilansicht eines Anschlusselementes des Behälters für eine elektrischen Strom führende Leitung und eines dazu korrespondierenden Gegenanschlusselementes der Karosserie des Kraftfahrzeugs,
7 die Einzelheit „Z” nach 6, und
8 die Bodenstruktur eines erfindungsgemäß ausgestalteten Kraftfahrzeugs mit ausschließlich Elektroantrieben.
1 zeigt danach äußerst schematisch ein Kraftfahrzeug 1, vorliegend ein Hybridfahrzeug, mit einem im Frontbereich desselben angeordneten an sich bekannten Verbrennungsmotor 2 und einem im Heckbereich desselben angeordneten an sich bekannten Elektromotor 3. Ferner ist ein Bodentunnel 4, vorliegend ein Mitteltunnel gezeigt, welcher sich bekanntermaßen in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt. In besagtem Bodentunnel 4 respektive Mitteltunnel ist zumindest ein Behälter 5 zur Aufnahme von elektrischen Speicherelementen, beispielsweise in Form einer Batterie oder eines Akkumulators, wie ein Li-Ionen-Akkumulator, angeordnet.
2 zeigt demgegenüber ein Kraftfahrzeug 1, vorliegend in Form eines Elektrofahrzeugs, mit einem Bodentunnel 4, der seinerseits quer verlaufend im Kraftfahrzeug 1 angeordnet ist.
Beiden Kraftfahrzeugen 1 ist gemein, dass der Behälter 5 auf einem Behälterträger 6 angeordnet ist und durch den Behälterträger 6 und ein im Querschnitt U-förmiges Bodenelement 7 des Bodentunnels 4 ein im Querschnitt geschlossenes Hohlprofil zur Bereitstellung eines Aufnahmeraumes für besagten Behälter 5 gebildet ist, wodurch, wie bereits oben ausgeführt, ein gegen nachteilige äußere Einflüsse abschirmbarer sowie einfach bestückbarer Aufnahmeraum für den Behälter 5 geschaffen ist (insbes. 3).
Der Behälterträger 6 bildet mit dem Behälter 5 einen Zusammenbau, welcher seinerseits über ein Befestigungssystem 8, vorliegend über an sich bekannte mechanische Befestigungselemente in Form von an sich bekannten Verschraubungen, an Flanschbereiche 9 des U-förmigen Bodenelementes 7 fixierbar und mit letzteren von der Kraftfahrzeugunterseite her an korrespondierenden Flanschbereichen 10 des Bodentunnels 4 festlegbar ist.
Statt dessen ist es auch denkbar, ein nicht näher dargestelltes Schnellwechselsystem nach Art eines Bajonett- oder Schnappverschlusses oder ähnlichem vorzusehen, welches in Kombination mit einem ebenfalls nicht näher dargestellten, jedoch an sich bekannten Hubwagen eine komfortablere Bestückung des Bodentunnels 4 von der Kraftfahrzeugunterseite her mit dem Zusammenbau aus Behälterträger 6 und Behälter 5 samt U-förmigem Bodenelement 7 gestattet.
Vorteilhaft kann im Befestigungsbereich zwischen dem Bodentunnel 4, dem Behälterträger 6 und dem Bodenelement 7 eine nicht näher dargestellte, jedoch an sich bekannte Dichtungsanordnung vorgesehen werden, die nachteilige Umwelteinflüsse auf den Behälter 5 und/oder etwaige von einem beispielsweise defekten Behälter 5 ausgehende nachteilige Einflüsse auf die Umwelt verhindert, zumindest jedoch behindert.
Den 1 bis 4 ist des Weiteren zu entnehmen, dass das im Querschnitt geschlossene Hohlprofil durch den Behälterträger 6 in zwei separate sowie übereinander angeordnete Hohlräume 11, 12 nach Art eines Doppel-Hohlprofils mit einem oberen, den Aufnahmeraum für den Behälter 5 bildenden Hohlraum 11, sowie mit einem unteren, als Unterfahrschutz dienenden Hohlraum 12 unterteilt ist.
Der untere Hohlraum 12 stellt hierbei vorteilhaft einen sogenannten Deformationsraum dar, welcher im Crashfall, d. h., insbesondere bei Bodenberührung, eine Energieabsorption durch Verformung des U-förmigen Bodenelementes 7 gestattet, ohne dass der Behälter 5 bzw. die elektrischen Speicherelemente beschädigt oder sonstwie beeinträchtigt werden.
Ist das Kraftfahrzeug als Hybridfahrzeug ausgebildet, kann es sich wie in 4 gezeigt gegebenenfalls anbieten, insbesondere bei Nutzung des Kraftfahrzeugs in Landstrichen mit überwiegend kalten bis sehr kalten Umgebungstemperaturen, den Behälterträger 6 mit einem Aufnahmeprofil 13 zur Verlegung einer Abgasanlage 14, vorliegend einem Abgasrohr auszubilden bzw. ein derartiges beispielsweise separat hergestelltes Profil am Behälterträger 6 festzulegen und besagte Abgasanlage 14 innerhalb des unteren Hohlraumes 12 zu führen, um den Behälter 5 bzw. dessen Inhalt in Form von elektrischen Speicherelementen auf einer bestimmten, für die Nutzung der elektrischen Speicherelemente notwendigen Temperatur zu halten.
Wie insbesondere in den 1 bis 3 weiter gezeigt, ist das im Querschnitt geschlossene Hohlprofil des Bodentunnels 4 vorliegend im Bereich des oberen Hohlraumes 11 bzw. im Bereich des gebildeten Aufnahmeraums für den Behälter 5 als Sicherheitszelle ausgebildet, indem eine Rahmenstruktur 15, vorliegend eine Rohrrahmenstruktur, zum Schutz des Behälters 5 vor etwaigen von außen auf den Bodentunnel 4 einwirkenden erhöhten Kräften infolge beispielsweise eines Crashereignisses vorgesehen ist.
Weiter kann der Aufnahmeraum für den Behälter 5 und/oder wie in 5 durch ein Anschlussteil 16 zum Zu- und Abführen von warmer oder kalter Luft 17 angedeutet, der Behälter 5 selbst an ein bestehendes Klimasystem des Kraftfahrzeugs 1 zur Regulierung der Temperatur der vom Behälter 5 aufgenommen elektrischen Speicherelemente anschließbar oder angeschlossen sein.
Insoweit ist zur Bewerkstelligung besagter Temperaturregulierung vorzugsweise ein nicht näher gezeigtes elektronisches Steuergerät vorgesehen, welches in Abhängigkeit vom aktuell sensierten Temperaturzustand des Behälters 5 und/oder dessen Inhalts die Erwärmung oder Kühlung des Behälters 5 und/oder dessen Inhalts steuert.
Es bietet sich dabei an, ein Steuergerät vorzusehen, mit dem die Temperatur innerhalb des Kraftfahrzeuginnenraums auch durch den Temperaturzustand des Behälters 5 und/oder dessen Inhalt beeinflussbar ist. So ist es beispielsweise denkbar, dass vermittels eines als Traktionsbatterie ausgebildeten Behälters 5 erzeugte Wärme vorteilhafterweise in den Kraftfahrzeuginnenraum geleitet, statt in die Umwelt abgegeben wird (nicht näher dargestellt).
Ferner kann ein Steuergerät vorgesehen sein, mit dem das Klimasystem und/oder der Temperaturzustand eines als Traktionsbatterie ausgebildeten Behälters 5 auch unter Einbeziehung eines an sich bekannten, mit Brennstoff antreibbaren Generators beeinflussbar ist, indem von demselben erzeugte Wärme dem Klimasystem und/oder besagtem Behälter 5 zur Verfügung gestellt bzw. zugeleitet wird (nicht näher dargestellt).
Schließlich kann auch ein Steuergerät vorgesehen sein, welches derart ausgebildet ist, dass bei einer bestimmten Umgebungstemperatur unterhalb eines vorgegebenen Schwellwertes die Beheizung eines als Traktionsbatterie ausgebildeten Behälters 5 gegenüber der Beheizung des Kraftfahrzeuginnenraums und/oder dass bei einer bestimmten Umgebungstemperatur oberhalb eines vorgegebenen Schwellwertes die Kühlung eines als Traktionsbatterie ausgebildeten Behälters 5 gegenüber der Kühlung des Kraftfahrzeuginnenraums vorrangig ist, wobei die besagte Vorrangigkeit im Steuergerät vorzugsweise über eine zeitliche Abfolge definiert ist. Denkbar ist es jedoch auch und demgemäß durch die Erfindung mit erfasst, dass durch die Vorrangigkeit unterschiedlich große Intensitäten der jeweiligen Heiz- und/oder Kühlleistungen definiert sind. Insoweit wird somit die ordnungsgemäße Funktion der Traktionsbatterie vorrangig vor dem etwaigen Wohlbefinden der Fahrzeuginsassen gesehen.
Neben dem vorstehend beschriebenen Klimasystem kann dem Aufnahmeraum für den Behälter 5 und/oder dem Behälter 5 selbst auch eine nicht näher gezeigte, jedoch an sich bekannte Belüftungsvorrichtung zugeordnet sein, wodurch, wie oben bereits erläutert, eine Belüftung, insbesondere auch Kühlung des Behälters 5 und seines Inhalts mittels Umgebungsluft gestattet ist.
Gemäß den 5 und 6 verfügt der Behälter 5 über ein Kontaktfeld 18 mit Anschlusselementen 19 für elektrischen Strom führende Leitungen der vom Behälter 5 aufgenommenen elektrischen Speicherelemente, beispielsweise in Form einer Traktionsbatterie.
Die besagten Anschlusselemente 19 sind gemäß 6 mit Gegenanschlusselementen 20 koppelbar, die wiederum einem Karosserieteil des Kraftfahrzeugs 1, zweckmäßigerweise dem Bodentunnel 4 zugeordnet sind. Anschlusselemente 19 und Gegenanschlusselemente 20 sind vorliegend als Formschlusselemente ausgebildet, die eine einfache Kontaktierung allein durch Einfahren des Behälters 5 von der Kraftfahrzeugunterseite her in den Bodentunnel 4 hinein gestatten.
Des Weiteren ist dem Behälter 5 zumindest ein manuell betätigbarer und/oder sich selbst in Abhängigkeit von mittels Sensoren bereitgestellten Signalen schaltender Sicherheitsschalter 21 zur Aktivierung und/oder Deaktivierung des Leitungsflusses zugeordnet (5 und 7). So bietet es sich beispielsweise an, den Sicherheitsschalter 21 in Abhängigkeit vom Fahrzustand des Kraftfahrzeugs (Fahrt/Stillstand bzw. Zündschlüssel an/aus) und/oder in Abhängigkeit von einem sensierten Crashereignis, beispielsweise in Kombination mit dem Auslösen eines Airbags zu schalten, vorliegend auszuschalten, d. h., die elektrische/n Leitung/en zu trennen.
Der Sicherheitsschalter 21 ist vorteilhafterweise vom Innenraum des Kraftfahrzeugs 1 zur manuellen Betätigung und/oder Wartung durch eine nicht näher dargestellte verschließbare Klappe im Bodentunnel 4 hindurch zugänglich.
8 zeigt schließlich die Bodenstruktur eines erfindungsgemäß ausgestalteten Kraftfahrzeugs 1 mit einem Bodentunnel 4 in Form eines Mitteltunnels und zwei axial hintereinander im besagten Mitteltunnel angeordneten Behältern 5 zur Aufnahme von elektrischen Speicherelementen, vorliegend in Form von Traktionsbatterien.
Sowohl der Vorderachse 22 als auch der Hinterachse 23 ist je ein Antriebssatz, bestehend aus einem Elektromotor 24, 25 und einem Getriebe 26, 27 zugeordnet. Die besagten Antriebssätze sind vorteilhafterweise baugleich ausgeführt und in Fahrtrichtung gemäß dem Fahrtrichtungspfeil 28 gesehen, jeweils vor der Vorderachse 22/Hinterachse 23 verlaufend angeordnet.
Die im Bodentunnel 4 bzw. Mitteltunnel angeordneten Behälter 5 respektive Traktionsbatterien sind in Fahrzeuglängsrichtung gesehen zwischen den Getrieben 26, 27 der beiden Antriebssätze angeordnet, wodurch im Falle eines Frontal- oder Heckcrashes ein erhöhter Schutz der Batterien gegeben ist, indem besagte Getriebe 26, 27 vorteilhaft die Anstoßkraft absorbieren und/oder an den Batterien vorbei in die Fahrzeugkarosserie ableiten ohne die Batterien zu beschädigen.
Auf der dem jeweiligen Elektromotor 24, 25 gegenüberliegenden Seite des zugeordneten Getriebes 26, 27 ist zweckmäßigerweise jeweils eine an sich bekannte Leistungselektronik 29, 30 für den Elektromotor 24, 25 angeordnet.
Vorstehendes Ausführungsbeispiel stellt im Wesentlichen auf eine Kraftfahrzeug 1 mit zumindest einem im Bodentunnel 4 angeordneten Behälter 5 ab, in welchem elektrische Speicherelemente, wie beispielsweise Traktionsbatterien, angeordnet sind. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel, sondern erfasst auch Ausführungsformen mit zumindest einem im Bodentunnel 4 angeordneten Behälter 5, der seinerseits Betriebsstoffe, insbesondere Brennstoffe, beispielsweise für eine Brennstoffzelle, oder Energiemedien (Druckmedien) für an sich bekannte Hydraulik- und/oder Pneumatiksysteme aufnimmt.

1: Kraftfahrzeug
2: Verbrennungsmotor
3: Elektromotor
4: Bodentunnel
5: Behälter
6: Behälterträger
7: Bodenelement
8: Befestigungssystem
9: Flanschbereiche (Bodenelement 7)
10: Flanschbereiche (Bodentunnel 4)
11: (oberer) Hohlraum
12: (unterer) Hohlraum
13: Aufnahmeprofil
14: Abgasanlage
15: Rahmenstruktur
16: Anschlussteil
17: Luft
18: Kontaktfeld
19: Anschlusselement
20: Gegenanschlusselement
21: Sicherheitsschalter
22: Vorderachse
23: Hinterachse
24: Elektromotor
25: Elektromotor
26: Getriebe
27: Getriebe
28: Fahrtrichtungspfeil
29: Leistungselektronik
30: Leistungselektronik

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 5833023 A [0002]
- DE 10224884 A1 [0002]
- DE 4032605 A1 [0002]
- US 4216839 A [0002]
- US 7240752 B2 [0002]
- DE 4412450 A1 [0002]

Claims

Kraftfahrzeug (1) mit einem Bodentunnel (4) und zumindest einem Behälter (5) zur Aufnahme von elektrischen Speicherelementen, Betriebsstoffen, insbesondere Brennstoffen, und/oder Energiemedien, insbesondere für Hydraulik- und/oder Pneumatiksysteme, welcher auf einem Behälterträger (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Behälterträger (6) und ein im Querschnitt U-förmiges Bodenelement (7) des Bodentunnels (4) ein im Querschnitt geschlossenes Hohlprofil zur Bereitstellung eines Aufnahmeraums für besagten Behälter (5) gebildet ist.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodentunnel (4) in Fahrzeuglängsrichtung oder quer verlaufend im Kraftfahrzeug (1) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälterträger (6) mit dem Behälter (5) einen Zusammenbau bildet, der über ein Befestigungssystem (8) an Flanschbereiche (9) des U-förmigen Bodenelementes (7) des Bodentunnels (4) fixierbar und mit letzteren von der Kraftfahrzeugunterseite her an korrespondierenden Flanschbereichen (10) des Bodentunnels (4) festlegbar ist.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das im Querschnitt geschlossene Hohlprofil durch den Behälterträger (6) in zwei separate sowie übereinander angeordnete Hohlräume (11, 12) nach Art eines Doppel-Hohlprofils mit einem oberen, den Aufnahmeraum für den Behälter (5) bildenden Hohlraum (11), sowie mit einem unteren, als Unterfahrschutz dienenden Hohlraum (12) unterteilt ist, wobei der untere Hohlraum (12) einen Deformationsraum darstellt und eine Energieabsorption durch Verformung des U-förmigen Bodenelementes (7) gestattet.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Behälterträger (6) ein Aufnahmeprofil (13) zur Verlegung einer Abgasanlage (14) eines Verbrennungsmotors zugeordnet ist oder dass der Behälterträger (6) ein solches ausbildet.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das im Querschnitt geschlossene Hohlprofil zumindest im Bereich des gebildeten Aufnahmeraums für den Behälter (5) als Sicherheitszelle mit einer Rahmenstruktur (15), insbesondere einer Rohrrahmenstruktur, ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Befestigungsbereich zwischen dem Bodentunnel (4), dem Behälterträger (6) und dem Bodenelement (7) eine Dichtungsanordnung vorgesehen ist.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum für den Behälter (5) und/oder der Behälter (5) selbst an ein Klimasystem des Kraftfahrzeugs (1) zur Regulierung der Temperatur der vom Behälter (5) aufgenommenen elektrischen Speicherelemente, Betriebsstoffe und/oder Energiemedien anschließbar oder angeschlossen ist.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein Steuergerät, mit dem die Temperatur innerhalb des Kraftfahrzeuginnenraums auch durch den Temperaturzustand des Behälters (5) und/oder dessen Inhalts beeinflussbar ist.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch ein Steuergerät, mit dem das Klimasystem und/oder der Temperaturzustand eines als Traktionsbatterie ausgebildeten Behälters (5) auch unter Einbeziehung eines mit Brennstoff antreibbaren Generators beeinflussbar ist.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnet durch ein Steuergerät, bei dem bei Umgebungstemperatur unterhalb eines vorgegebenen Schwellwertes die Beheizung eines als Traktionsbatterie ausgebildeten Behälters (5) gegenüber der Beheizung des Kraftfahrzeuginnenraums vorrangig ist.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, gekennzeichnet durch ein Steuergerät, bei dem bei Umgebungstemperatur oberhalb eines vorgegebenen Schwellwertes die Kühlung eines als Traktionsbatterie ausgebildeten Behälters (5) gegenüber der Kühlung des Kraftfahrzeuginnenraums vorrangig ist.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 11 und/oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrangigkeit im Steuergerät über eine zeitliche Abfolge definiert ist.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 11 und/oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Vorrangigkeit unterschiedlich große Intensitäten der jeweiligen Heiz- und/oder Kühlleistungen definiert sind.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass dem Aufnahmeraum für den Behälter (5) und/oder dem Behälter (5) selbst eine Belüftungsvorrichtung zugeordnet ist.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (5) an seiner Außenkontur ein Kontaktfeld (18) mit Anschlusselementen (19) für elektrischen Strom, Betriebsstoffe und/oder Energiemedien führende Leitungen aufweist und die Anschlusselemente (19) mit Gegenanschlusselementen (20) koppelbar sind, die einem Karosserieteil des Kraftfahrzeugs zugeordnet sind.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelung zwischen den Anschlusselementen (19) und den Gegenanschlusselementen (20) durch Einfahren des Behälters (5) von der Kraftfahrzeugunterseite her in den Bodentunnel (4) hinein bewerkstelligbar ist.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass dem Behälter (5) zumindest ein manuell betätigbarer und/oder sich selbsttätig in Abhängigkeit von mittels Sensoren bereitgestellten Signalen schaltender Sicherheitsschalter (21) zur Aktivierung und/oder Deaktivierung des Leitungsflusses zugeordnet ist.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsschalter (21) zur manuellen Betätigung und/oder Wartung vom Innenraum des Kraftfahrzeugs (1) her zugänglich ist.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungssystem (8) als Schnellwechselsystem ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnellwechselsystem einen Hubwagen zur Bestückung des Bodentunnels (4) mit dem Zusammenbau aus dem Behälterträger (6) und dem Behälter (5) samt dem Bodenelement (7) von der Kraftfahrzeugunterseite her umfasst.
Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1) nach Anspruch 11 und/oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrangigkeit im Steuergerät über eine zeitliche Abfolge definiert wird.
Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1) nach Anspruch 11 und/oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Vorrangigkeit unterschiedlich große Intensitäten der jeweiligen Heiz- und/oder Kühlleistungen definiert werden.
Kraftfahrzeug (1) mit einem Bodentunnel (4) in Form eines Mitteltunnels und zumindest einem Behälter (5) zur Aufnahme von elektrischen Speicherelementen, Betriebsstoffen und/oder Energiemedien, insbesondere nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – einer Vorderachse (22) des Kraftfahrzeugs (1) ein erster, aus einem Elektromotor (24) und einem Getriebe (26) gebildeter Antriebssatz, und – einer Hinterachse (23) des Kraftfahrzeugs (1) ein zweiter, aus einem Elektromotor (25) und einem Getriebe (27) gebildeter Antriebssatz zugeordnet ist, – wobei die Antriebssätze baugleich ausgeführt sind.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (24, 25) in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs (1) gesehen jeweils vor der Vorderachse (22)/Hinterachse (23) verlaufend angeordnet ist.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Behälter (5) in Fahrzeuglängsrichtung gesehen zwischen den Getrieben (26, 27) der beiden Antriebssätze angeordnet ist.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer dem jeweiligen Elektromotor (24, 25) gegenüberliegenden Seite des zugeordneten Getriebes (26, 27) eine Leistungselektronik (29, 30) angeordnet ist.