DE102010056381A1

DE102010056381A1 - Kraftfahrzeug mit mobilem Stromerzeuger

Info

Publication number: DE102010056381A1
Application number: DE102010056381A
Authority: DE
Inventors: Marten Wittorf; Stefan Eckl
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-06-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antrieb, welches eine Heckpartie mit einem Karosserieunterboden und einen Lastenträger, der durch einen am Karosserieunterboden angebrachten Schiebemechanismus aus der Heckpartie ausziehbar geführt ist, umfasst. Das Kraftfahrzeug verfügt über einen mobilen Stromerzeuger, der vom Lastenträger in einer Tragposition getragen und mit dem elektrischen Antrieb elektrisch verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Fahrzeugtechnik und betrifft ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug mit einem mobilen Stromerzeuger.
Stand der Technik
Vor dem Hintergrund schwindender fossiler Ressourcen werden große Anstrengungen unternommen, elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge weiter zu verbessern. In der Praxis werden zurzeit zwei Varianten elektrisch angetriebener Fahrzeuge eingesetzt. Als Hybridelektrofahrzeuge verfügen sie über einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor, wobei der elektrische Antrieb typischer Weise nur ergänzend zum Antrieb durch Brennkraft eingesetzt wird. Als reine Elektrofahrzeuge haben sie nur einen Elektromotor. Generell benötigen elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge eine Speichereinrichtung für elektrische Energie zum Betreiben des Elektromotors. Auf Basis der bisherigen Speichertechnologie haben rein elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge allerdings nur eine geringe Reichweite, so dass häufige Stopps zum Laden der Speichereinrichtung erforderlich sind. Ein wesentlicher Nachteil ist hierbei, dass die Ladung der Speichereinrichtung sehr lange, beispielsweise mehrere Stunden, dauern kann.
Aufgabenstellung
Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, herkömmliche elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge in vorteilhafter Weise weiterzubilden. Diese Aufgabe wird nach dem Vorschlag der Erfindung durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.
Erfindungsgemäß ist ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug mit einer selbsttragenden Karosserie gezeigt. Das Kraftfahrzeug umfasst eine Heckpartie mit einem Karosserieunterboden, durch den die Fahrgastzelle bzw. der Fahrzeuginnenraum nach unten hin zur äußeren Umgebung abgegrenzt wird. Der Karosserieunterboden der Heckpartie verfügt typischer Weise über in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende, seitliche Längsprofile, die in Fahrzeugquerrichtung zur Formung einer Hinterrahmenstruktur beispielsweise durch zwei in Fahrzeuglangsrichtung zueinander versetzt angeordnete Querprofile miteinander verbunden sind. Wie üblich sind die Lücken zwischen der Hinterrahmenstruktur durch flächige Bodenteile geschlossen, wodurch der Karosserieunterboden gebildet wird, der beispielsweise als Ladeboden eines über einen Kofferraumdeckel oder eine Heckklappe zugänglichen Laderaums zur Befüllung mit Ladegut dienen kann. Im Sinne vorliegender Erfindung erstreckt sich die Heckpartie des Kraftfahrzeugs über einen hinteren Fahrzeugbereich, der in etwa auf Höhe der Hinterräder beginnt und am hinteren Fahrzeugende, das insbesondere durch den Stoßfänger gebildet wird, endet. Hier und im Weiteren gemachte Richtungs- und Lageangaben beziehen sich auf das Fahrzeug und dessen gewöhnliche (Vorwärts-)Fahrtrichtung.
Der elektrische Antrieb des Kraftfahrzeugs umfasst in an sich bekannter Weise einen Elektromotor und eine fahrzeugfeste, nicht-mobile Speichereinrichtung für elektrische Energie, die zum Betreiben des Elektromotors dient. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich beispielsweise um ein reines Elektrofahrzeug handeln, das nur über einen Elektromotor verfügt, oder um ein Hybridelektrofahrzeug, das über einen Elektromotor und zusätzlich einen Verbrennungsmotor zum Antrieb durch Brennkraftstoff verfügt.
Das Kraftfahrzeug umfasst einen Lastenträger, der durch einen fahrzeugaußenseitig am Karosserieunterboden angebrachten Schiebemechanismus aus der Heckpartie ausziehbar geführt ist. Der Schiebemechanismus kann so ausgebildet sein, dass der Lastenträger nach hinten (d. h. entgegen der Vorwärts-Fahrtrichtung in Kraftfahrzeuglängsrichtung) aus der Heckpartie ausziehbar geführt ist, wobei grundsätzlich aber auch denkbar ist, den Schiebemechanismus so auszubilden, dass der Lastenträger quer, insbesondere senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung, aus der Heckpartie ausziehbar ist. Der Schiebemechanismus ist zu diesem Zweck am Karosserieunterboden fest angebracht, wobei eine Befestigung an der Hinterrahmenstruktur, insbesondere an den Längs- und/oder Querprofilen und/oder an flächigen Bodenteilen zwischen den Hinterrahmenprofilen erfolgen kann. Der Schiebemechanismus kann beispielsweise längsverschiebbare Schienen, insbesondere teleskopierbare Schienen, umfassen, die am Karosserieunterboden befestigt sind.
Des Weiteren umfasst das Kraftfahrzeug einen mobilen Stromerzeuger, der als abnehmbares Modul ausgebildet und vom Lastenträger gestützt wird. Der Stromerzeuger ist mit dem elektrischen Antrieb elektrisch verbunden. Der mobile Stromerzeuger kann somit zum Betreiben des Elektromotors dienen, entweder in Ergänzung oder alternativ zum Betrieb durch elektrische Energie, welche der fahrzeugfesten Speichereinrichtung entnommen wird. Der Stromerzeuger kann in mannigfacher Weise ausgebildet sein. Lediglich beispielhaft sei angegeben, dass er eine Kombination aus Verbrennungsmotor und Generator umfassen kann, wobei der Generator die durch den Verbrennungsmotor bereitgestellte kinetische Energie zur Stromerzeugung nutzen kann. Gleichermaßen wäre beispielsweise auch möglich, den Stromerzeuger auf Basis einer Gasturbine oder durch die Verwendung von Brennstoffzellen zu betreiben. Diese Aufzählung ist nicht abschließend. Vorzugsweise, jedoch nicht zwingend, verfügt der mobile Stromerzeuger über eine Speichereinrichtung für elektrische Energie, die beispielsweise als Batterie bzw. Akkumulator, Kapazität, kinetischer Energiespeicher beispielsweise in Form eines Schwungrads oder dergleichen ausgebildet sein kann, wobei auch diese Aufzählung nicht abschließend ist.
In dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug ermöglicht der mobile Stromerzeuger in vorteilhafter Weise die Bereitstellung zusätzlicher elektrischer Energie, um die Reichweite des Fahrzeugs durch elektrischen Antrieb zu erhöhen und/oder um für besondere Fahrsituationen, die besonders viel Energie benötigen, beispielsweise Beschleunigungsvorgänge, Überholmanöver oder Bergauffahrten, zusätzlich elektrische Energie zur Verfügung zu stellen. So kann durch die Verlängerung der Reichweite beispielsweise erreicht werden, dass stets eine Ladestation für die fahrzeugfeste Speichereinrichtung für elektrische Energie angefahren werden kann. Andererseits kann die Verkehrssicherheit in kritischen Fahrsituation verbessert werden.
Durch den modularen Aufbau des mobilen Stromerzeugers ist eine einfache Bereitstellung zusätzlicher elektrischer Energie möglich. Der mobile Stromerzeuger ermöglicht einen gezielten Einsatz bei Bedarf an zusätzlicher elektrischer Energie, beispielsweise vor Antritt einer längeren Fahrt, Berg- oder Autobahnfahrt. Ein besonderer Vorteil ergibt sich durch die Möglichkeit eines einfachen Wechsels bzw. Austauschs des mobilen Stromerzeugers, der beispielsweise an entsprechenden Verleihstationen erfolgen kann.
Der mobile Stromerzeuger ist in vorteilhafter Weise an dem aus der Heckpartie ausziehbaren Lastenträger festgelegt, so dass sich das Anbringen des Stromerzeugers am Fahrzeug in der Praxis besonders einfach gestaltet. Insbesondere ist es nicht erforderlich Bauraum im Fahrzeuginnenraum zur Verfügung zu stellen. Dies bringt zudem den Vorteil mit sich, dass beim Betrieb des mobilen Stromerzeugers entstehende Gase, beispielsweise Verbrennungsgase, in einfacher Weise an die Umgebung abgeführt werden können. Ein Eindringen solcher Gase in den Fahrzeuginnenraum kann zuverlässig und sicher verhindert werden. Da der mobile Stromerzeuger eine funktionelle und strukturelle Einheit darstellt, die insbesondere keine Kraftstoffleitung zum Kraftfahrzeug benötigt, kann die Gefahr des Austretens von Kraftstoff durch eine Beschädigung der Kraftstoffleitung durch Krafteinwirkung, beispielsweise bei einem Unfall, oder durch Korrosion vermieden werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs ist der Lastenträger in Form eines mit zumindest einem Teil eines heckseitigen Stoßfängers verbundenen Tragrahmens ausgebildet, der aus der Heckpartie ausgezogen und in eine Ruheposition, in der er in der Heckpartie vollstandig versenkt ist, verschoben werden kann. Der Tragrahmen kann in vielfältiger Weise beladen werden, beispielsweise indem verschiedene Adapter für unterschiedliches Ladegut eingesetzt werden. Beispielsweise kann der Tragrahmen auch zur Beförderung von Fahrrädern dienen. Vorteilhaft kann der mobile Stromerzeuger durch einen Adapter am Tragrahmen abnehmbar montiert werden.
Der mobile Stromerzeuger wird vom Lastenträger gestützt und ist zu diesem Zwecke am Lastenträger festgelegt. Beispielsweise ist der Stromerzeuger am Tragrahmen montiert oder der Lastenträger verfügt über eine Aufnahme, in der der modulare Stromerzeuger aufgenommen ist. Vorteilhaft verfügt der Lastenträger über eine einen Laderaum aufweisende Ladebox, welche in eine aus der Heckpartie ausgezogene Arbeitsposition zum Beladen mit dem mobilen Stromerzeuger und in eine Ruheposition, in der sie in der Heckpartie vollständig versenkt ist, schubladenartig verschiebbar ist. Die Ladebox ermöglicht ein besonders einfaches und praktisches Anbringen des mobilen Stromerzeugers am Kraftfahrzeug. Der Laderaum der Ladebox kann beispielsweise mit getrennten Zwischenräumen versehen sein, um neben dem mobilen Stromerzeuger noch weiteres Ladegut zu transportieren. Zusätzlich oder alternativ kann der Laderaum mit Befestigungsmitteln zum Befestigen des Stromerzeugers oder anderem Ladegut versehen sein, wodurch verhindert werden kann, dass der Stromerzeuger beim Betrieb des Kraftfahrzeugs verrutscht.
Besonders vorteilhaft ist die Ladebox für den mobilen Stromerzeuger zwischen dem Karosserieunterboden und einer unterhalb des Karosserieunterbodens angeordneten Unterbodenverkleidung ausgebildet, wobei die Ladebox mit der Unterbodenverkleidung starr verbunden ist. Wie üblich dient die Unterbodenverkleidung vor allem für eine verbesserte Aerodynamik auf der Fahrzeugunterseite, wodurch das Fahrverhalten verbessert und der Kraftstoffverbrauch gesenkt werden kann. Durch diese Maßnahme wird in vorteilhafter Weise der Zwischenraum zwischen dem Karosserieunterboden und der Unterbodenverkleidung zum Aufnehmen der Ladebox genutzt.
Die Ladebox kann beispielsweise mit zumindest einem Teil eines heckseitigen Stoßfängers fest verbunden sein, wodurch in vorteilhafter Weise erreicht werden kann, dass der Stoßfänger bzw. ein Teil hiervon als Handhabe zum Herausziehen der Ladebox aus der Heckpartie und Einschieben in die Heckpartie dient. Insbesondere kann der mit der Ladebox verbundene Teil des Stoßfängers einen den Laderaum begrenzenden hinteren Wandabschnitt der Ladebox bilden, wodurch ein besonders großes Laderaumvolumen erreicht werden kann, da sich die Ladebox bis unmittelbar zum Fahrzeugende hin erstreckt. Andererseits kann die Heckpartie mit einer relativ geringen Teilezahl montiert werden kann, wodurch Kosten in der Fertigung eingespart werden können. Alternativ oder zusätzlich kann die Unterbodenverkleidung einen den Laderaum begrenzenden Bodenabschnitt der Ladebox bilden, so dass eine weitere Verbesserung hinsichtlich Materialersparnis und Laderaumvolumen erreicht werden kann. Für die Aufnahme des Stromerzeugers ist ein relativ großes Laderaumvolumen der Ladebox insbesondere hinsichtlich dessen Speicherkapazität für elektrische Energie wichtig.
Die Ladebox kann beispielsweise durch zumindest ein lösbares Befestigungsmittel, beispielsweise eine Klemme oder ein Rastmechanismus, an der Unterbodenverkleidung abnehmbar befestigt sein, um die Ladebox vom Fahrzeug entfernen zu können, was eine besonders einfache Beladung mit dem mobilen Stromerzeuger ermöglicht. Ebenso kann die Ladebox mit einer öffnen- und schließbaren Abdeckung, insbesondere ein schwenk- oder klappbarer Deckel oder ein Rollo, fur den Laderaum versehen sein, um den mobilen Stromerzeuger und anderes Ladegut während der Fahrt vor Spritzwasser und Schmutz zu schützen. Die Abdeckung kann insbesondere mit einer Verriegelungsvorkehrung versehen sein, um das Ladegut vor unberechtigtem Entfernen zu schützen.
Weiterhin ist es möglich, dass die Ladebox bzw. der Schiebemechanismus in Ruheposition durch eine Verriegelungseinrichtung verriegelt wird, so dass ein unbeabsichtigtes oder unberechtigtes Herausschieben der Ladebox aus der Heckpartie insbesondere während des Betriebs des Kraftfahrzeugs oder bei abgestelltem Kraftfahrzeug verhindert wird. Eine Verriegelung der Ladebox kann insbesondere selbsttätig beim Einschieben der Ladebox in Ruheposition erfolgen, beispielsweise durch einen automatischen Rastmechanismus. Dabei kann es von Vorteil sein, wenn die Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln der Ladebox in Ruheposition durch eine im Fahrzeuginnenraum angeordnete Betätigungseinrichtung entriegelbar ist, was eine praktische und einfache Entriegelung der Ladebox ermöglicht. Denkbar ist aber auch eine Entriegelung der Ladebox durch eine Betätigungseinrichtung auf der Fahrzeugaußenseite.
Darüber hinaus kann ein die Ladebox in Ruheposition vorspannendes Spannmittel, beispielsweise eine Druckfeder, vorgesehen sein, welches so ausgebildet ist, dass es die Ladebox beim Entriegeln in eine Position drückt, in der eine Handhabe zum weiteren Ausziehen zugänglich wird. Die Handhabe kann der mit der Unterbodenverkleidung fest verbundene Teil eines mehrteiligen Stoßfängers sein. Ebenso kann dieser Teil des Stoßfängers eine zusätzliche Handhabe aufweisen oder eine solche formen.
Die Ladebox ist durch den Schiebemechanismus am Karosserieunterboden angebracht, wobei es hinsichtlich des Laderaumvolumens besonders vorteilhaft ist, wenn die Ladebox in Fahrzeugquerrichtung eine Ausdehnung hat, die sich von wenigstens von einem seitlichen Längsprofil bis zu einem anderen seitlichen Längsprofil des Karosserieunterbodens erstreckt. Insbesondere kann sich die Ladebox auf beiden Kraftfahrzeugseiten bis jenseits der beiden Längsprofile beispielsweise bis hin zu seitlichen Karosserieblechen erstrecken. Der Laderaum der Ladebox kann dadurch besonders groß ausgebildet werden. In dieser Hinsicht kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn die Ladebox in einem Raum zwischen den beiden seitlichen Längsprofilen des Karosserieunterbodens wenigstens teilweise aufgenommen ist, was eine besonders große Abmessung der Ladebox in Kraftfahrzeughochrichtung ermöglicht, was für die Aufnahme des mobilen Stromerzeugers besonders vorteilhaft ist. Dabei kann die Ladebox zumindest annähernd an eine Außenkontur der Längsprofile angepasst sein, um das Laderaumvolumen noch weiter zu erhöhen.
Zudem können die Ladebox und/oder die Unterbodenverkleidung aus einem Leichtmetallwerkstoff und/oder Kunststoff gefertigt, was den Vorteil einer besonders geringen trägen Masse beim Bewegen der Ladebox hat und die praktische Verwendung erleichtert. Zudem kann durch das dadurch erreichte geringere Fahrzeuggewicht Energie beim Betrieb des Kraftfahrzeugs eingespart werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs ist der mobile Stromerzeuger in einem Gehäuse gekapselt, wodurch einerseits eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet werden kann und andererseits eine strukturell geschlossene Einheit entsteht, welche die Handhabung des mobilen Stromerzeugers, beispielsweise dessen Austausch, wesentlich erleichtert.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs ist der mobile Stromerzeuger mit einer Kommunikationseinrichtung zur Kommunikation mit einer Steuereinrichtung zur Steuerung des elektrischen Antriebs und/oder einer Nutzerschnittstelle versehen. Dies ermöglicht die Übertragung von Daten zwischen dem mobilen Stromerzeuger und dem Kraftfahrzeug, beispielsweise Daten, welche Identität und Art des mobilen Stromerzeugers sowie momentane oder zukünftige Leistungsanforderungen betreffen. Die Kommunikationseinrichtung kann drahtlos und/oder drahtgebunden mit der Steuereinrichtung für den elektrischen Antrieb und/oder der Nutzerschnittstelle datentechnisch verbunden sein.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs ist der mobile Stromerzeuger mit einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Stromerzeugung versehen, wobei die Steuereinrichtung so eingerichtet ist, dass auf Basis von Parameterwerten, die einen momentanen und/oder zukünftigen Betriebszustand des Kraftfahrzeugs beschreiben, Strom erzeugt werden kann. Die Parameterwerte können durch die Kommunikationseinrichtung an den mobilen Stromerzeuger übertragen werden. Die Steuereinrichtung des Stromerzeugers kann auch so eingerichtet sein, dass Parameterwerte, die einen zukünftigen Betriebszustand des Kraftfahrzeugs beschreiben, manuell eingegeben und/oder mit Mitteln versehen sind, durch die solche Parameterwerte selbsttätig bestimmt werden können. Andererseits kann die Steuereinrichtung des Stromerzeugers auch so eingerichtet sein, dass Parameterwerte, welche einen momentanen Betriebszustand des Stromerzeugers beschreiben, an die Steuereinrichtung und/oder Nutzerschnittstelle des Kraftfahrzeugs übertragen werden und eine Steuerung des elektrischen Antriebs auf Basis dieser Parameterwerte erfolgt, so dass Leistungsanforderungen an den Stromerzeuger angepasst werden können.
In dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug ist der vom Lastenträger gestützte mobile Stromerzeuger mit dem elektrischen Antrieb elektrisch verbunden. Vorteilhaft verfügt der mobile Stromerzeuger zu diesem Zweck über ein elektrisches Anschlussteil, das so ausgebildet ist, dass es selbsttätig in elektrischen Kontakt mit einem fahrzeugseitigen elektrischen Anschlussteil (Gegenstück) gelangt, wenn der Stromerzeuger in seine Arbeitsstellung am Lastenträger gebracht wird. Die elektrische Verbindung zwischen Stromerzeuger und Kraftfahrzeug kann insbesondere auch Datenleitungen für eine datentechnische Verbindung der Kommunikationseinrichtung des Stromerzeugers mit dem Kraftfahrzeug aufweisen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs ist der mobile Stromerzeuger mit einer Positionsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen der momentanen geographischen Position des Stromerzeugers versehen. Eine Positionsbestimmung kann insbesondere satellitengestützt, beispielsweise durch das Global Positioning System (GPS) erfolgen. Die ermittelte Position kann beispielsweise durch Mobilfunk an einen zentralen Server übermittelt und dort zur weiteren Verwendung zur Verfügung gestellt werden. Dies ermöglicht beispielsweise Verleihstationen Informationen darüber zu erhalten, wo sich verliehene Stromerzeuger gerade befinden, wodurch logistische Prozesse vereinfacht werden können.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs ist der mobile Stromerzeuger mit Transportrollen und/oder einer Handhabe zum Transportieren versehen, was die praktische Verwendung des mobilen Stromerzeugers erleichtert.
Ausführungsbeispiele
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird. Gleiche bzw. gleich wirkende Elemente sind mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Es zeigen
1 eine Folge von Abbildungen zur Veranschaulichung der Montage eines mobilen Stromerzeugers an einem ausziehbaren Tragrahmen;
2 eine perspektivische Ansicht des mobilen Stromerzeugers und eines Adapters zur Montage am Tragrahmen von 1;
3 eine perspektivische Ansicht des Kraftfahrzeugs mit am Tragrahmen montiertem Stromerzeuger und Nutzerschnittstellen;
4 ein Ausführungsbeispiel des mobilen Stromerzeugers;
5 eine perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit Ladebox für den Stromerzeuger;
6 eine weitere perspektivische Ansicht des Kraftfahrzeugs von 5;
7 eine Schnittansicht gemäß Schnitt A-A von 5 mit eingeschobener Ladebox;
8 eine Schnittansicht gemaß Schnitt A-A von 5 mit ausgezogener Ladebox;
9 eine Schnittansicht gemäß Schnitt B-B von 5;
10 eine Schnittansicht gemäß Schnitt C-C von
5, sowie Ansichten zur Veranschaulichung eines Schienenmechanismus zum Herausziehen der Ladebox;
11 eine Schnittansicht gemäß Schnitt C-C von
10 zur Veranschaulichung zweier Varianten;
12 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben des Stromerzeugers.
In den Figuren sind auf das Kraftfahrzeug bezogene Richtungen in üblicher Form mit x, y, z angegeben, wobei die x-Richtung die Fahrzeuglängsrichtung, die y-Richtung die Fahrzeugquerrichtung und die z-Richtung die Fahrzeughochrichtung angeben. Die Vorwärtsfahrtrichtung entspricht wie üblich der negativen x-Richtung (–x).
Sei zunächst 1 betrachtet, worin eine Folge von Abbildungen zur Veranschaulichung der Montage eines mobilen Stromerzeugers 3 an einem Tragrahmen 9 eines insgesamt mit der Bezugszahl 1 bezeichneten Kraftfahrzeugs mit selbsttragender Karosserie gezeigt ist. In den Abbildungen ist jeweils eine Heckpartie 2 des Kraftfahrzeugs 1 perspektivisch dargestellt. Bei dem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug 1 kann es sich beispielsweise um einen reines Elektrofahrzeug, das nur einen Elektromotor aufweist, oder um ein Hybridelektrofahrzeug, das über einen Elektromotor und zusätzlich einen Verbrennungsmotor zum Antrieb durch Brennkraftstoff verfügt, handeln. Zur Speisung des Elektromotors verfügt das Kraftfahrzeug 1 über eine fest eingebaute, nicht-mobile Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie, beispielsweise Akkumulatoren, was in den Figuren nicht näher dargestellt ist.
Wie in 1 gezeigt, umfasst die Heckpartie 2 eine Heckklappe 4, die an einem Dachquerholm (nicht gezeigt) angelenkt ist. Die Heckpartie 2 umfasst weiterhin einen mehrteiligen Stoßfänger 5, der sich aus einem oberen Stoßfängerteil 6 und einem in Form einer Blende ausgebildeten unteren Stoßfängerteil 7 zusammensetzt. In das untere Stoßfängerfängerteil ist ein mittig angeordnetes Stoßfänger-Mittelteil 8 eingesetzt.
Die Heckpartie 2 umfasst weiterhin einen als Lastenträger ausgebildeten Tragrahmen 9, der fahrzeugaußenseitig an einem in 1 nicht erkennbaren Karosserieunterboden 10 montiert ist. Wie üblich setzt sich der Karosserieunterboden 10 aus einer Vielzahl Profilteile und flächiger Bodenteile zusammen, die beispielsweise aus einem Eisenmetallwerkstoff, insbesondere Stahlblech, gefertigt und durch herkömmliche Verbindungstechniken wie Schweißen, Nieten oder Clinchen miteinander verbunden sind. Denkbar ist jedoch auch, den Karosserieunterboden 10 teilweise oder vollständig aus einem Leichtmetallwerkstoff wie Aluminium oder Magnesium oder einem nichtmetallischen Werkstoff, beispielsweise Kunststoff, herzustellen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Tragrahmen 9 durch einen Schiebemechanismus 11 am Karosserieunterboden 10 montiert, welcher in Form längsverschiebbarer bzw. teleskopierbarer Schienen 12 realisiert ist, wobei der Tragrahmen 9 mit dem Stoßfänger-Mittelteil 8 fest verbunden ist. Durch den Schiebemechanismus 11 kann der Tragrahmen 9 aus einer Ruheposition, in der er in der Heckpartie 2 vollständig versenkt ist, aus der Heckpartie 2 nach hinten herausgezogen werden. Der Stoßfänger-Mittelteil 8 kann als Handhabe zum Herausziehen des Tragrahmens 9 benutzt werden. Der grundsätzliche Aufbau eines solchen durch teleskopierbare Schienen 12 aus der Heckpartie 2 ausziehbar geführten Tragrahmens 9 ist bereits aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 102 52 132 A1 bekannt, so dass es sich erübrigt hier näher darauf einzugehen. Auf die Offenbarung dieser Druckschrift wird in vollem Umfang Bezug genommen, wobei der Inhalt dieser Druckschrift als Teil dieser Beschreibung zu verstehen ist (”incorporated by reference”).
Es seien nun die verschiedenen Abbildungen von 1 der Reihe nach betrachtet. In der oberen Abbildung, linke Seite, ist eine Situation dargestellt, in der das Stoßfänger-Mittelteil 8 bündig im Stoßfänger 4 aufgenommen und der Tragrahmen 9 in der Heckpartie 2 des Kraftfahrzeugs 1 vollständig versenkt ist. Die mittlere Abbildung, linke Seite, zeigt eine Situation, bei der der Tragrahmen 9 nach hinten aus der Heckpartie 2 vollständig herausgezogen ist. Der Stromerzeuger 3 kann nun am Tragrahmen 9 montiert werden. In der unteren Abbildung, linke Seite, befindet sich der Stromerzeuger 3 in einer Position unmittelbar bevor ein erstes Anschlussteil 13 des Stromerzeugers 3 in elektrischen Kontakt mit einem zweiten Anschlussteil 14 am Tragrahmen 9 gelangt. Durch die beiden Anschlussteile 13, 14 kann Strom vom Stromerzeuger 3 an den elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs 1 zum Antrieb des Elektromotors abgegeben werden. Zudem kann eine Datenleitung zur datentechnischen Verbindung von Stromerzeuger 3 und Kraftfahrzeug 1 durch die beiden Anschlussteile 13, 14 gekuppelt werden. Die obere Abbildung, rechte Seite, zeigt eine Situation, in der der mobile Stromerzeuger 3 mittels eines lösbaren Befestigungsmechanismus, beispielsweise ein Rastmechanismus, am Tragrahmen 9 abnehmbar montiert ist. Bei der Montage des Stromerzeugers 3 gelangen die beiden Anschlussteile 13, 14 automatisch in elektrischen Kontakt. Der hier flach ausgeführte Stromerzeuger 3 hat eine Höhe, die es ermöglicht, dass der Tragrahmen 9 mit darauf montiertem Stromerzeuger 3 in der Heckpartie 2 vollständig versenkt werden kann. Das Einschieben des Tragrahmens 9 ist in der Abbildung durch einen Pfeil symbolisch angedeutet. Schließlich zeigt die untere Abbildung, rechte Seite, eine Situation, bei der der Tragrahmen 9 mit montiertem Stromerzeuger 3 vollständig in der Heckpartie 2 versenkt ist und nach Bedarf Strom an den elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs 1 abgeben kann.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht des mobilen Stromerzeugers 3 und eines Adapters 15 zur Montage des Stromerzeugers 3 am Tragrahmen 9. Demnach verfügt der Adapter 15 über beispielsweise vier Löcher 16, welche beispielsweise von Schraubverbindungen (nicht dargestellt) durchsetzt werden können, um den Adapter 15 gemeinsam mit dem Stromerzeuger 3 am Tragrahmen 9 zu befestigen. Eine Befestigung des Stromerzeugers 3 am Adapter 15 kann ebenso an den Löchern 16 beispielsweise durch Schraub- oder Rastverbindungen (nicht gezeigt) erfolgen. Der Adapter 15 ermöglicht eine abnehmbare Montage des Stromerzeugers 3 am Tragrahmen 9, so dass der Stromerzeuger 3 im Unterschied zur fahrzeugfesten Speichereinrichtung für elektrische Energie in einfacher Weise vom Kraftfahrzeug 1 entfernt werden kann. Neben einer Wiederherstellung seiner Funktionsfähigkeit, beispielsweise durch Befüllung mit Kraftstoff, kann der Stromerzeuger 3 auch einer anderen Verwendung zugeführt werden, beispielsweise zur Bereitstellung von Strom in einer Garage, im Freien oder beim Camping zum Betreiben diverser elektrischer Verbraucher.
3 zeigt in der oberen Abbildung die perspektivische Ansicht einer Variante des Kraftfahrzeugs 1, bei welcher der mobile Stromerzeuger 3 am ausgezogenen Tragrahmen 9 montiert und im Unterschied zum flachen Stromerzeuger 3 von 1 aufgrund seiner Höhe nicht in der Heckpartie 2 versenkbar ist. Der Stromerzeuger 3 ist hinter der Heckpartie 2 in Stellung gebracht. In den beiden unteren Abbildungen zeigt 3 eine Nutzerschnittstelle 17 für den Fahrzeuginnenraum, die beispielsweise als Mobilteil (linke Abbildung) oder als Festeinbau (rechte Abbildung) ausgeführt sein kann. Die Nutzerschnittstelle 17 hat ein Display 19, durch das beispielsweise Informationen bezüglich des Betriebszustands des Stromerzeugers 3 darstellbar sind. Die zum Festeinbau vorgesehene Variante der Nutzerschnittstelle 17 verfügt weiterhin über einen Drehknopf 18 durch den Steuersignale an den Stromerzeuger 3 abgegeben werden können. Die Nutzerschnittstelle 17 ist entweder drahtlos, beispielsweise mittels Bluetooth, Wifi oder dergleichen, oder drahtgebunden mit dem Stromerzeuger 3 datentechnisch verbunden. Im letztgenannten Fall kann die datentechnische Verbindung von Stromerzeuger 3 und Nutzerschnittstelle 17 beispielsweise durch die beiden gekuppelten Anschlussteile 13, 14 erfolgen.
In 4 ist anhand einer Schnittdarstellung (obere Abbildung) und einer perspektivischen Ansicht (untere Abbildung) ein Ausführungsbeispiel des modular ausgeführten mobilen Stromerzeugers 3 veranschaulicht. Demnach umfasst der Stromerzeuger 3 ein Gehäuse 20, in dem verschiedene Bauteile gekapselt aufgenommen sind. Das Gehäuse 20 schützt die enthaltenen Bauteile vor Regen, Schmutz, Staub, Beschädigung, Fehlbedienung und Diebstahl und ermöglicht einen komfortablen Transport des Stromerzeugers 3. Der mobile Stromerzeuger 3 enthält eine Energieerzeugungseinrichtung 21, bei der es sich hier beispielsweise um eine Brennkraftmaschine handelt, wobei es gleichermaßen auch möglich wäre, die Energieerzeugungseinrichtung 21 beispielsweise als Gasturbine oder Brennstoffzelle auszubilden. Die Energieerzeugungseinrichtung 21 kann durch Verbrennen von Kraftstoff, das in einem Kraftstoffspeicher 22 gespeichert ist, kinetische Energie zum Antreiben einer Energiekonversionseinrichtung 23 erzeugen. Die Energiekonversionseinrichtung 23 ist hier beispielsweise als Lichtmaschine bzw. Generator ausgebildet und in der Lage, kinetische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Als Brennstoff dient beispielsweise Benzin, Diesel, CNG, LPG, Wasserstoff oder dergleichen. über eine Abgaseinrichtung 26 kann bei der Verbrennung entstehendes Abgas an die Umgebung abgegeben werden. Eine im Gehäuse 20 untergebrachte Kühleinrichtung 27 dient zum Kühlen des Stromerzeugers 3. In einer Speichereinrichtung 28 zum Speichern von elektrischer Energie kann der erzeugte Strom im Stromerzeuger 3 gespeichert werden.
Der Stromerzeuger 3 umfasst weiterhin eine Steuereinrichtung 24, welche mit einem steckerartigen Anschlussteil 25 elektrisch verbunden ist. Das Anschlussteil 25 kann mit einem entsprechend geformten Stecker am Kraftfahrzeug 1 verbunden werden, um Strom in den elektrischen Antrieb einzuspeisen. Alternativ hierzu kann das Anschlussteil 25 so ausgebildet sein, dass es beim Montieren des Stromerzeugers 3 am Tragrahmen 9 selbsttätig in elektrischen Kontakt mit dem Kraftfahrzeug 1 gelangt. In der Steuereinrichtung 24 ist eine Kommunikationseinrichtung (nicht näher dargestellt) enthalten, durch die der Stromerzeuger 3 mit einem Steuergerät (nicht dargestellt) zur Steuerung des elektrischen Antriebs und/oder mit der Nutzerschnittstelle 17 drahtlos kommunizieren kann. Weiterhin sind am Gehäuse 20 zwei seitliche Transportrollen 29 und ein Handgriff 31 angebracht, so dass der Stromerzeuger 3 in einfacher Weise am Boden rollend transportiert werden kann. Der Stromerzeuger 3 ist beispielsweise so ausgebildet, dass er eine elektrische Leistung im Bereich von 10–20 kW, insbesondere 10–12 kW, bereitstellen kann. Das Gehäuse 20 ist vorteilhaft aus einem Leichtmetallwerkstoff oder Kunststoff gefertigt, um Gewicht einzusparen.
In den 5 bis 11 ist als weiteres Ausführungsbeispiel ein Kraftfahrzeug 100 mit einem in Form einer Ladebox 119 ausgeführten Lastenträger für den mobilen Stromerzeuger 3 veranschaulicht. Die Ladebox 119 ist an einem Karosserieunterboden 102 durch einen Schiebemechanismus 129 angebracht, welcher hier beispielsweise in Form von längsverschiebbaren bzw. teleskopierbaren Schienen 130, 130' ausgebildet ist. Der Karosserieunterboden 102 verfügt über zwei seitliche Längsprofile 103, die sich in Fahrzeuglängsrichtung (x) erstrecken, und durch in den Figuren nicht erkennbare Querprofile, welche sich in Fahrzeugquerrichtung (y) erstrecken, miteinander verbunden sind. Die beiden Längsprofile 103 und die ubrigen Profilteile mit Trägerfunktion sind Teil einer Hinterrahmenstruktur 104, welche insbesondere als Crash-Lastpfad für bei einem Heckaufprall in die Kraftfahrzeugkarosserie eingeleitete Kräfte dient. Die Lücken im Bereich der Hinterrahmenstruktur 104 sind durch flächige Bodenteile 105, insbesondere Bodenbleche, bedeckt, welche jeweils untereinander und mit den Trägerprofilen fest verbunden sind. Durch den Karosserieunterboden 102 wird eine Ladefläche für eine fahrzeuginneren Heck-Laderaum bereitgestellt, der über eine Heckklappe 106 zugänglich ist, die an nicht näher dargestellten Scharnieren an einem oberen Dachquerholm 107 auf- und zugeschwenkt werden kann. In den Figuren sind die beiden Hinterräder 108 gezeigt, die an einer Verbundlenkerhinterachse 109 angelenkt sind. Die Verbundlenkerhinterachse 109 verfügt über zwei Längslenker 110, die durch ein tordierbares jedoch biegesteifes Torsionsprofil 111 miteinander verbunden sind. Die hinteren Enden der beiden Längslenker 110 sind durch einen quer verlaufenden Stabilisator 118 miteinander verbunden. Weiterhin erkennbar sind Teile einer Auspuffanlage mit einem quer liegenden Auspufftopf 112 und einem Auspuffendrohr 113. Der Auspufftopf 112 befindet sich zwischen dem Torsionsprofil 111 und dem Stabilisator 118.
Die Heckpartie 101 des Kraftfahrzeugs erstreckt sich in etwa von den Hinterrädern 108 nach hinten bis zum heckseitigen Fahrzeugende, das durch einen Stoßfänger 114 gebildet wird. Der Stoßfänger 114 setzt sich aus mehreren Teilen zusammen, hier beispielsweise aus einem oberen Stoßfängerabschnitt 115 und einem unteren Stoßfängerabschnitt 116, der hier beispielsweise als Blende ausgebildet ist. Der Stoßfänger 114 schließt mit Karosserieseitenteilen 117 zumindest annähernd bündig ab.
Wie in 6 dargestellt, umfasst die Heckpartie 101 des Kraftfahrzeugs weiterhin die Ladebox 119, die unterhalb des Karosserieunterbodens 102 angeordnet ist. Die Ladebox 119 erstreckt sich in Kraftfahrzeuglängsrichtung (x) in etwa von der Höhe des Stabilisators 118 bis zum unteren Stoßfängerabschnitt 116. In Kraftfahrzeugquerrichtung (y) erstreckt sich die Ladebox 119 bis zu den beiden Längsprofilen 103. Die Ladebox 119 kann zumindest gedanklich in einen quaderförmigen vorderen Boxabschnitt 120 und einen hinteren Boxabschnitt 121 unterteilt werden. Der hintere Boxabschnitt 121 ist beispielsweise so ausgebildet, dass er sich der Innenseite des unteren Stoßfängerabschnitts 116 zumindest annähernd in Passform anschmiegt.
In 7 ist eine Schnittdarstellung gemäß Schnittebene A-A von 5 gezeigt. Dieser Schnittdarstellung ist entnehmbar, dass sich die Ladebox 119 in einem Zwischenrum 122 zwischen dem Karosserieunterboden 102 und einer unterhalb des Karosserieunterbodens 102 angeordneten Unterbodenverkleidung 123 befindet. In den 5 und 6 ist die Unterbodenverkleidung 123 zum Zwecke einer besseren Erkennbarkeit darunter liegender Strukturen nicht dargestellt. Die Unterbodenverkleidung 123 ist als flächiges Bauteil ausgebildet und sorgt für eine bessere Aerodynamik bzw. verringerten Luftwiderstand auf der Fahrzeugunterseite. Wesentliche Effekte der Unterbodenverkleidung 123 sind ein verringerter Kraftstoffverbrauch und eine verminderte Geräuscherzeugung während der Fahrt. Die Unterbodenverkleidung 123 erstreckt sich etwas weiter nach vorne als die Ladebox 119, endet jedoch noch vor den Radachsen und dem Torsionsprofil 111. Hinten ist die Unterbodenverkleidung 123 mit dem unteren Stoßfängerabschnitt 116 fest verbunden, wodurch sich eine harmonische Strömungsfläche für den Fahrtwind ergibt. Die Unterbodenverkleidung 123 kann mit weiteren unterhalb des Karosserieunterbodens 102 angeordneten Verkleidungsteilen im Hinblick auf einen verringerten Strömungswiderstand zusammenwirken, was in den Figuren nicht näher dargestellt ist. Die Unterbodenverkleidung 123 ist an der Unterseite bzw. einem Boden 124 der Ladebox 119 durch Befestigungsmittel 125 befestigt. Eine Befestigung kann beispielsweise durch Schraubenverbindung mit die Unterbodenverkleidung 123 und den Boden 124 der Ladebox 119 durchsetzenden Schrauben 126 erfolgen. Gleichermaßen kann jedes andere geeignete Befestigungsmittel 125 zur Befestigung der Unterbodenbodenverkleidung 123 an der Ladebox 119 verwendet werden. Ebenso können Befestigungsmittel 125 eingesetzt werden, durch die die Ladebox 119 zerstörungsfrei lösbar mit der Unterbodenverkleidung 123 verbunden ist, beispielsweise ein lösbarer Rastmechanismus, so dass die Ladebox 119 von der Unterbodenverkleidung 123 abgenommen werden kann. Die Ladebox 119 setzt sich aus dem Boden 124, vertikal orientierten Seitenwänden 127 und einer oberen Abdeckung 128 zusammen, welche gemeinsam einen Laderaum 134 zur Befüllung mit Ladegut umgeben.
Wie insbesondere im Schnittbild von 9 gezeigt ist, ist die Ladebox 119 durch einen Schiebemechanismus 129 am Karosserieunterboden 102, hier beispielsweise an den beiden Längsprofilen 103, befestigt. Der Schiebemechanismus 129 umfasst in Kraftfahrzeuglängsrichtung (x) längsverschiebbare bzw. teleskopierbare Schienen 130, 130', wobei auf beiden Kraftfahrzeugseiten jeweils ein Schienenpaar 130, 130' mit einer am Längsprofil 103 montierten oberen Schiene 130 und einer an der Ladebox 119 montierten unteren Schiene 130' ineinander greift. Die Ladebox 119 kann somit aus der Heckpartie 101 nach hinten in eine Ladeposition zum Befüllen mit Ladegut herausgezogen werden. Die 7 und 9 zeigen jeweils eine Ruheposition der Ladebox 119, in der sie im Zwischenraum 122 aufgenommen ist und sich bis unter den oberen Stoßfängerabschnitt 116 erstreckt. Die Ladebox 119 ist ausschließlich über den Schiebemechanismus 129 am Karosserieunterboden 102 montiert. Die Unterbodenverkleidung 123 ist ausschließlich an der Ladebox 119 montiert, so dass die Unterbodenverkleidung 123 gleichermaßen mittels des Schiebemechanismus 129 am Karosserieunterboden 102 angebracht ist.
Demgegenüber zeigt 9 die Ladeposition der Ladebox 119, bei der sie aus der Heckpartie 101 nach hinten herausgezogen ist und bezüglich des oberen Stoßfängerabschnitts 115 nach hinten vorsteht. In Ladeposition kann die Ladebox 119 mit Ladegut befüllt werden. Zu diesem Zweck kann die Abdeckung 128 an einem Scharniergelenk 133 aufgeklappt werden, um den Laderaum 134 zugänglich zu machen. Die Abdeckung 128 ist hier beispielsweise als klappbarer Deckel ausgebildet, der Über ein Schloss 131 und einen Riegel 132 an der hinteren Seitenwand 127 verriegelbar ist. Die mit der Ladebox 119 starr verbundene Unterbodenverkleidung 123 wird mit der Ladebox 119 gemeinsam verschoben. Entsprechendes gilt für den mit der Unterbodenverkleidung 123 starr verbundenen unteren Stoßfängerabschnitt 116, der als Handhabe zum Herausziehen der Unterbodenverkleidung 123 dienen kann.
Durch einen nicht näher dargestellten Verriegelungsmechanismus wird die Ladebox 119 in Ruheposition selbsttätig verriegelt, wodurch ein unbeabsichtigtes Bewegen der Ladebox 119 in Ladeposition verhindert wird. Ebenso wird hierdurch eine Diebstahlsicherung für Ladegut in der Ladebox 119 geschaffen. Durch eine gleichermaßen nicht dargestellte Betätigungseinrichtung, die beispielsweise als Schalter oder Hebel ausgeführt und mit der Verriegelungseinrichtung wirkgekoppelt ist, kann die Ladebox 119 entriegelt werden. Die Betätigungseinrichtung kann zur praktischen Bedienung insbesondere im Kraftfahrzeuginnenraum angeordnet sein.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Spannmittel 135, beispielsweise eine Druckfeder, vorgesehen, durch das die Ladebox 119 beim Entriegeln ein kleines Stück in Richtung Ladeposition nach hinten geschoben wird. Hierdurch wird der untere Stoßfängerabschnitt 116, der in Ruheposition mit dem oberen Stoßfängerabschnitt 115 bündig abschließt, etwas nach hinten geschoben, so dass er gut gegriffen und als Handhabe zum weiteren Herausziehen der Ladebox 119 dienen kann. Ebenso kann eine spezielle Handhabe am unteren Stoßfängerabschnitt 116 vorgesehen sein. Das Spannmittel 135 wird beim Einschieben der Ladebox 119 in die Heckpartie 1 selbsttätig gespannt. In 8 ist ein mit dem Spannmittel 135 gekoppelter Schalter 136 dargestellt, der in schematischer Weise das Auslösen des Spannmittels 135 infolge einer Entriegelung der (nicht dargestellten) Verriegelungseinrichtung veranschaulicht.
In der Schnittdarstellung von 10, welche einen Schnitt gemäß der quer liegenden Schnittebene C-C zeigt, ist erkennbar, dass sich die Ladebox 119 in Fahrzeugquerrichtung jeweils bis zu den äußeren Profilwänden 137 der beiden kastenförmigen Längsprofile 103 erstreckt. Durch eine muldenförmige Ausbuchtung 138 des Karosserieunterbodens 102, die als Reserveradwanne dient, befindet sich die Ladebox 119 unterhalb der beiden Längsprofile 103. Die beiden Schienenpaare 130, 130' sind jeweils an einer unteren Profilwand 137 montiert. In 10 ist weiterhin ein Schienenpaar 130, 130' dargestellt, wobei erkennbar ist, wie die beiden teleskopierbaren Schienen 130, 130' formschlüssig so ineinander greifen, so dass die eine Schiene 130' gegen die andere Schiene 130 in Kraftfahrzeuglängsrichtung (x) verschoben werden kann. 6 zeigt links oben eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Schienepaars 130, 130', rechts oben eine vergrößerte Detailansicht des durch den Kreis umschriebenen Bereiches, und mittig unten eine Schnittansicht gemäß der Schnittebene A-A.
In 11 sind zwei Varianten der Heckpartie 101 dargestellt, die sich lediglich durch Montage, Form und Anordnung der Ladebox 119, sowie durch eine fehlende Reserveradmulde, von der Heckpartie der 5 bis 10 unterscheiden. Im linken Teil von 11 ist eine Variante dargestellt, in der sich die Ladebox 119 in einem Bereich zwischen den Längsprofilen 103 sowie einer fluchtenden Verlängerung derselben befindet. Insbesondere ist die Ladebox 119 so ausgebildet, dass sie sich mit einem oberen Teil zwischen den beiden Längsprofilen 103 befindet und bis zu einem flächigen Bodenteil 105 zwischen den beiden Längsprofilen 103 hin reicht, wodurch ein besonders großer Laderaum 134 mit einer besonders großen Höhe in Kraftfahrzeughochrichtung (z) realisiert werden kann. Dementsprechend ist der Schiebemechanismus 129 einerseits auf beiden Kraftfahrzeugseiten jeweils an einer äußeren Seitenwand 127 der Ladebox 119 und an einer unteren Profilwand 137 montiert. Der ebenfalls in 11 gezeigte Schiebemechanismus 129 umfasst als Alternative zum Schienenpaar von 10 ein teleskopierbares Schienenpaar 130, 130', bei dem die an der Ladebox 119 montierte Schiene 130' von der am Längsprofil 103 montierten Schiene 130 von backenförmigen Leisten 139 umgriffen wird, wobei die Leisten 139 Laufflächen für zwischen den Schienen 130, 130' angeordnete Rollen 140 bilden. Die Rollen 140 sind verliergesichert in Rollenkäfigen 141 aufgenommen. Durch diese Maßnahme können die Schienen 130, 130' mit relativ geringer Reibung gegeneinander bewegt werden.
Im rechten Teil von 11 ist eine weitere Variante dargestellt, die sich von der links dargestellten Variante lediglich darin unterscheidet, dass die Ladebox 119 zumindest annähernd in Passform zu den kastenförmigen Längsprofilen 103 ausgebildet ist, wodurch der Laderaum 134 noch weiter vergrößert werden kann. Die Ladebox 119 befindet sich in dieser Variante nicht nur zwischen sondern auch unterhalb der beiden Längsprofile 103.
Es wird nun Bezug auf 12 genommen, worin anhand eines Diagramms Funktionsweisen des mobilen Stromerzeugers 3 veranschaulicht sind, wobei die Steuereinrichtung 24 des Stromerzeugers 3 durch die Kommunikationseinrichtung an die Nutzerschnittstelle 17 sowie an eine nicht dargestellte Steuereinrichtung des elektrischen Antriebs Daten übertragen kann. In dem Diagramm wird durch das Bezugszeichen (I) die Nutzerschnittstelle 17 symbolisiert, welche aktuelle Parametereinstellungen und Empfehlungen anzeigen kann. Bezugszeichen (II) gibt an, dass das System die elektrische Verbindung des Stromerzeugers 3 zum Kraftfahrzeug 1 selbsttätig erkennt und gegebenenfalls anpasst. Bezugszeichen (III) gibt an, dass das System die elektrische Schnittstelle im Hinblick auf eine maximale Übertragung analysieren kann. Bezugszeichen (IV) gibt an, dass das System eine geeignete maximale Leistung, die Art der Signalübertragung und Sicherheitsprotokolle identifizieren kann. Bezugszeichen (V) zeigt an, dass das System in der Lage ist, zusätzliche elektrische Energie in einer geeigneten Menge über die elektrische Schnittstelle an den elektrischen Antrieb zu übertragen. Bezugszeichen (VI) gibt eine Rückkopplungsschleife an, durch welche die Leistungsfähigkeit und der zuverlässige Betrieb des Stromerzeugers 3 sichergestellt werden können. Insbesondere kann das System erkennen, wenn eine gewünschte Leistungsanforderung von dem Stromerzeuger 3 nicht geliefert werden kann und passt die Leistungsanforderung in entsprechender Weise an.
Weiterhin kann die Steuereinrichtung 24 beispielsweise so eingerichtet sein, dass eine zukünftige Leistungsanforderung zuverlässig erfüllt werden kann, indem bereits vorher elektrische Energie erzeugt und in der Speichereinrichtung 28 gespeichert wird. Dies kann beispielsweise auf einer entsprechenden Programmierung durch einen Nutzer basieren oder selbsttätig auf Basis einer Bestimmung des momentanen Orts und der demnächst erreichten Orte festgelegt werden. Denkbar ist aber auch, dass eine zukünftige Leistungsanforderung selbstlernend erkannt wird.
Die Erfindung stellt ein Kraftfahrzeug mit einem mobilen Stromerzeuger zur Verfügung, der in einfacher Weise am Fahrzeug angebracht werden kann, um die Reichweite herkömmlicher elektrisch angetriebener Fahrzeuge zu erweitern. Zudem kann elektrische Energie für kritische Fahrsituationen zur Verfügung gestellt werden.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Heckpartie
3: Stromerzeuger
4: Heckklappe
5: Stoßfänger
6: oberer Stoßfängerteil
7: unterer Stoßfängerteil
8: Stoßfänger-Mittelteil
9: Tragrahmen
10: Karosserieunterboden
11: Schiebemechanismus
12: Schiene
13: erstes Anschlussteil
14: zweites Anschlussteil
15: Adapter
16: Loch
17: Nutzerschnittstelle
18: Drehknopf
19: Display
20: Gehäuse
21: Energieerzeugungseinrichtung
22: Kraftstoffspeicher
23: Energiekonversionseinrichtung
24: Steuereinrichtung
25: Anschlussteil
26: Abgaseinrichtung
27: Kühleinrichtung
28: Speichereinrichtung
29: Transportrolle
31: Handgriff
100: Kraftfahrzeug
101: Heckpartie
102: Karosserieunterboden
103: Längsprofil
104: Hinterrahmenstruktur
105: Bodenteil
106: Heckklappe
107: Dachquerholm
108: Hinterrad
109: Verbundlenkerhinterachse
110: Längslenker
111: Torsionsprofil
112: Auspufftopf
113: Auspuffendrohr
114: Stoßfänger
115: oberer Stoßfängerabschnitt
116: unterer Stoßfängerabschnitt
117: Karosserieseitenteil
118: Stabilisator
119: Ladebox
120: vorderer Boxabschnitt
121: hinterer Boxabschnitt
122: Zwischenraum
123: Unterbodenverkleidung
124: Boden
125: Befestigungsmittel
126: Schrauben
127: Seitenwand
128: Abdeckung
129: Schiebemechanismus
130, 130': Schienen
131: Schloss
132: Riegel
133: Scharniergelenk
134: Laderaum
135: Spannmittel
136: Schalter
137: Profilwand
138: Ausbuchtung
139: Leiste
140: Rolle
141: Rollenkäfig

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

DE 10252132 A1 [0045]

Claims

Kraftfahrzeug (1, 100) mit einem elektrischen Antrieb, welches umfasst: eine Heckpartie (2) mit einem Karosserieunterboden (10), einen Lastenträger (19, 32), der durch einen am Karosserieunterboden (10) angebrachten Schiebemechanismus (11) aus der Heckpartie (2) ausziehbar geführt ist, einen vom Lastenträger (19, 32) gestützten, mobilen Stromerzeuger (3), der mit dem elektrischen Antrieb elektrisch verbunden ist.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 1, bei welchem der Lastenträger (19, 32) in Form eines mit zumindest einem Teil (8) eines heckseitigen Stoßfängers (5) verbundenen Tragrahmens (9) ausgebildet ist, der in eine Ruheposition, in der er in der Heckpartie (2) vollständig versenkt ist, verschiebbar ist.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 2, bei welchem der Stromerzeuger (3) durch einen Adapter (15) am Tragrahmen (9) montiert ist.
Kraftfahrzeug (100) nach Anspruch 1, bei welchem der Lastenträger als Ladebox (119) ausgebildet ist, welche in eine Ruheposition, in der sie in der Heckpartie (101) vollständig versenkt ist, verschiebbar ist.
Kraftfahrzeug (100) nach Anspruch 4, bei welchem die Ladebox (119) zwischen dem Karosserieunterboden (102) und einer Unterbodenverkleidung (123) ausgebildet ist, wobei die Ladebox mit der Unterbodenverkleidung starr verbunden ist.
Kraftfahrzeug (100) nach Anspruch 5, bei welchem die Ladebox (119) mit zumindest einem Teil eines heckseitigen Stoßfängers (114) fest verbunden ist.
Kraftfahrzeug (1, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem der mobile Stromerzeuger (3) in einem Gehäuse (20) gekapselt ist.
Kraftfahrzeug (1, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem der mobile Stromerzeuger (3) mit einer Kommunikationseinrichtung zur Kommunikation mit einer Steuereinrichtung zur Steuerung des elektrischen Antriebs und/oder Nutzerschnittstelle (17) im Kraftfahrzeug versehen ist.
Kraftfahrzeug (1, 100) nach Anspruch 8, bei welchem der Stromerzeuger (3) mit einer Steuereinrichtung (24) versehen ist, welche so eingerichtet ist, dass auf Basis von Parameterwerten, die einen momentanen und/oder zukünftigen Betriebszustand des Kraftfahrzeugs beschreiben, Strom erzeugt werden kann.
Kraftfahrzeug (1, 100) nach Anspruch 9, bei welchem die Steuereinrichtung (24) des Stromerzeugers so eingerichtet ist, dass Parameterwerte, die einen zukünftigen Betriebszustand des Kraftfahrzeugs beschreiben, eingegeben und/oder selbsttätig bestimmt werden können.
Kraftfahrzeug (1, 100) nach Anspruch 10, bei welchem die Steuereinrichtung (24) des Stromerzeugers so eingerichtet ist, dass Parameterwerte, welche einen momentanen Betriebszustand des Stromerzeugers beschreiben, an die Steuereinrichtung und/oder Nutzerschnittstelle (17) des Kraftfahrzeugs übertragen werden und eine Steuerung des elektrischen Antriebs auf Basis dieser Parameterwerte erfolgt.
Kraftfahrzeug (1, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei welchem der Stromerzeuger (3) ein elektrisches Anschlussteil (13) aufweist, das so ausgebildet ist, dass es selbsttätig in Kontakt mit einem fahrzeugseitigen elektrischen Anschlussteil (14) gelangt, wenn der Stromerzeuger vom Lastenträger gestützt wird.
Kraftfahrzeug (1, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei welchem der Stromerzeuger (3) eine Speichereinrichtung (28), insbesondere eine Stromspeichereinrichtung, zur Speicherung von Energie umfasst.
Kraftfahrzeug (1, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei welchem der Stromerzeuger (3) mit einer Positionsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen der momentanen geographischen Position versehen ist.
Kraftfahrzeug (1, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei welchem der Stromerzeuger (3) mit Transportrollen (29) und/oder einer Handhabe (31) zum Transportieren versehen ist.