DE102014220972A1 - Vehicle with a hybrid drive - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Hybridantrieb, dessen Traktionsbatterie (12) fondseitig an der Unterseite eines Karosserie-Bodenblechteils (9) angeordnet ist, wobei sich in der Fahrzeughochrichtung (z) unterhalb der Traktionsbatterie (12) eine Abgasanlage (10) einer Brennkraftmaschine bis zur Fahrzeugheckseite erstreckt, und mit einer Bodenverkleidung (27), die die Fahrzeug-Unterseite überdeckt. Erfindungsgemäß ist zwischen der Bodenverkleidung (27) und der Batterie-Unterseite zumindest ein Krafteinleitungselement (31) abstützbar, das bei einem Bodenaufsetzer einen Kraftpfad bereitstellt, über den unter Überbrückung der Abgasanlage (10) eine Bodenaufsetzkraft (FB) in die Traktionsbatterie (12) einleitbar ist.The invention relates to a vehicle with a hybrid drive, the traction battery (12) fondseitig on the underside of a body floor panel part (9) is arranged, wherein in the vehicle vertical direction (z) below the traction battery (12) an exhaust system (10) of an internal combustion engine extends to the vehicle rear side, and with a floor covering (27) which covers the vehicle underside. According to the invention, at least one force introduction element (31) can be supported between the floor covering (27) and the battery underside, which provides a force path for a floor applicator, via which a ground contact force (FB) can be introduced into the traction battery (12) while bridging the exhaust system (10) is.
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Hybridantrieb nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a vehicle with a hybrid drive according to the preamble of claim 1.
Bei einem Fahrzeug mit Hybridantrieb kann die Traktionsbatterie an der Unterseite des Fahrzeugbodens angeordnet sein. In diesem Fall sind Maßnahmen vorzusehen, um bei Bodenaufsetzern die Traktionsbatterie vor Beschädigungen zu schützen.In a hybrid drive vehicle, the traction battery may be located at the bottom of the vehicle floor. In this case, measures must be taken to protect the traction battery from being damaged in floor mats.
Bei einem gattungsgemäßen Fahrzeug ist die Traktionsbatterie an der Unterseite eines Karosserie-Bodenblechteils angeordnet. In der Fahrzeughochrichtung unterhalb der Traktionsbatterie erstreckt sich in etwa fahrzeugmittig eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine bis zur Fahrzeugheckseite. Zudem weist das Fahrzeug eine Bodenverkleidung auf, die die Fahrzeug-Unterseite überdeckt und eine Bodengrenzfläche bildet. Die Bodengrenzfläche definiert eine Bauhöhe, bei der es im Falle eine Bordsteinabfahrt nicht zu Bodenaufsetzern kommt.In a generic vehicle, the traction battery is arranged on the underside of a body floor panel part. In the vehicle vertical direction below the traction battery extends approximately center of the vehicle, an exhaust system of an internal combustion engine to the vehicle rear side. In addition, the vehicle has a floor covering that covers the underside of the vehicle and forms a floor boundary. The ground boundary defines a height at which there will be no curbs in the case of a curb run.
Die elastisch aufgehängte Abgasanlage kann aufgrund das begrenzten Bauraums die Bodengrenzfläche nach unten durchdringen. Das heißt dass in der Bodenverkleidung eine Längsausnehmung gebildet, in der sich die Abgasanlage erstreckt und aus der die Abgasanlage in einem aufsetzkritischen Bereich mit einem gewissen Überstand nach unten aus der Bodenverkleidung vorragt.Due to the limited installation space, the elastically suspended exhaust system can penetrate the floor interface downwards. This means that in the floor covering a longitudinal recess formed in which the exhaust system extends and protrudes from the exhaust system in a Aufsetzkritischen area with a certain supernatant down from the floor covering.
Bei einem mittigen Bodenaufsetzer kann daher eine fahrbahnseitige Störkontur eine Komponente (zum Beispiel eine Abgasleitung) der Abgasanlage schlagartig gegen die Batterie-Unterseite drücken. Speziell bei einer spitzwinkligen Anschlagkontur der Komponente kann es zu Belastungsspitzen bei der Krafteinleitung in die Traktionsbatterie kommen.In the case of a central floor applier, therefore, a roadside disturbing contour can abruptly press a component (for example an exhaust pipe) of the exhaust system against the underside of the battery. Especially with an acute-angled stop contour of the component can lead to load peaks in the introduction of force into the traction battery.
Aus der
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the subclaims.
Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ist zwischen der Bodenverkleidung und der Batterie-Unterseite zumindest ein Krafteinleitungselement angeordnet. Das Krafteinleitungselement stützt sich bei einem Bodenaufsetzer zwischen der Bodenverkleidung und der Batterie-Unterseite ab und stellt dadurch einen Kraftpfad bereit, über den eine Bodenaufsetzkraft von einer fahrbahnseitigen Störkontur in die Traktionsbatterie einleitbar ist, und zwar unter Überbrückung der Abgasanlage. Auf diese Weise wird vermieden, dass die Abgasanlage mit ihrer gegebenenfalls spitzwinkligen, das heißt querschnittsreduzierten Außenkontur unmittelbar gegen die Batterie-Unterseite schlägt, wodurch Belastungsspitzen bei der Einleitung der Bodenaufsetzkräfte verhindert sind. Das Krafteinleitungselement kann im Vergleich zur Abgasanlagen-Komponente mit entsprechend großflächigen Anlageflächen ausgebildet sein, die eine im Vergleich zur Abgasanlage wesentlich großflächigere Krafteinleitung in die Batterie-Unterseite gewährleisten, unter Vermeidung der oben erwähnten Belastungsspitzen.According to the characterizing part of claim 1, at least one force introduction element is arranged between the floor covering and the battery bottom. The force introduction element is supported at a Bodenaufsetzer between the bottom panel and the battery bottom, thereby providing a force path over which a Bodenaufsetzkraft can be introduced from a roadside interference contour in the traction battery, with bypassing the exhaust system. In this way it is avoided that the exhaust system with its possibly acute-angled, that is cross-section reduced outer contour strikes directly against the battery bottom, whereby load peaks in the initiation of Bodenaufsetzkräfte are prevented. The force introduction element may be formed in comparison to the exhaust system component with correspondingly large contact surfaces, which ensure a much larger compared to the exhaust system force application into the battery bottom, while avoiding the above-mentioned load peaks.
Im Hinblick auf den stark begrenzten Bauraum an der Fahrzeug-Unterseite kann die Bodenverkleidung eine Längsausnehmung aufweisen, entlang der sich die Abgasanlage erstreckt. Die elastisch aufgehängte Abgasanlage kann über einen Freigang von in der Fahrzeughochrichtung betrachtet unterhalb der Traktionsbatterie angeordnet sein und aufgrund von Bauraumzwängen mit einem Überstand in der Fahrzeughochrichtung aus der Bodenverkleidungs-Längsausnehmung nach unten vorragen.In view of the very limited installation space at the vehicle underside, the floor covering may have a longitudinal recess along which the exhaust system extends. The elastically suspended exhaust system may be arranged below the traction battery via a clearance viewed in the vehicle vertical direction and, due to space constraints with a projection in the vehicle vertical direction, protrude downwards from the floor lining longitudinal recess.
Die Bodenverkleidung entspricht einer Bodengrenzfläche unterhalb der bei einer Bordsteinabfahrt (mit einer Bordsteinkante im Bereich von 120mm) ein Bodenaufsetzer noch vermieden werden kann. Bei der obigen Konstellation durchdringt die Abgasanlagen-Komponente mit einem Überstand die oben definierte Bodengrenzfläche. Im Falle eines Bodenaufsetzers hebt die fahrbahnseitige Störkontur somit zuerst die Abgasanlagen-Komponente bis auf Höhe der Bodenverkleidung an, und zwar unter Reduzierung des Freigangs zur Batterie-Unterseite. Im weiteren Aufsetz-Verlauf erfolgt dann eine Krafteinleitung der Aufsetzkräfte über die Bodenverkleidung und das Krafteinleitungselement in die Traktionsbatterie, und zwar unter Überbrückung der Abgasanlage. Entsprechend ist es bevorzugt, wenn in der Fahrzeug-Konstruktionslage der Abgasanlagen-Überstand kleiner ausgelegt ist als der Freigang zur Traktionsbatterie, um eine unmittelbare Kollision der Abgasanlagen-Komponente mit der Batterie-Unterseite zu vermeiden.The floor cladding corresponds to a floor surface below which in a curb run (with a curbside in the range of 120mm), a floor applier can still be avoided. In the above constellation, the exhaust system component with a protrusion penetrates the above-defined ground interface. In the case of a floor Aufsetzers raises the road-side interference contour thus first the exhaust system component up to the level of the floor covering, and while reducing the clearance to the battery bottom. In the subsequent touchdown course then takes place a force application of the landing forces on the floor covering and the force introduction element in the traction battery, namely while bypassing the exhaust system. Accordingly, it is preferred that in the vehicle design situation the exhaust system overhang is made smaller than the clearance to the traction battery to avoid an immediate collision of the exhaust system component with the battery bottom.
Zur weiteren Sicherung gegen Bodenaufsetzer kann in der Fahrzeugquerrichtung betrachtet beidseitig der Abgasanlage jeweils ein Krafteinleitungselement angeordnet sein. Das Krafteinleitungselement kann sich in der Fahrzeuglängsrichtung betrachtet über die gesamte Batterie-Länge erstrecken. Auf diese Weise ergibt sich eine Längsgasse, deren Seitenflanken durch die beidseitig angeordneten Krafteinleitungselemente gebildet sind und deren Längsgassen-Boden durch die Batterie-Unterseite gebildet ist. Die Batterie-Unterseite kann dagegen vollständig ebenflächig ausgeführt sein. For further protection against ground contactors can be arranged on both sides of the exhaust system each have a force introduction element in the vehicle transverse direction. The Force introduction element may extend over the entire battery length viewed in the vehicle longitudinal direction. In this way, results in a longitudinal lane, the side edges are formed by the force introduction elements arranged on both sides and whose longitudinal lane bottom is formed by the battery bottom. The battery bottom, however, can be made completely flat.
Im Hinblick auf eine weitere Steigerung der Schutzwirkung vor Bodenaufsetzern kann, in der Fahrzeughochrichtung betrachtet, die Bodenverkleidung mit einem freien Abstand unterhalb der Traktionsbatterie angeordnet sein. In diesem Fall kann das Krafteinleitungselement in der Fahrzeug-Konstruktionslage den freien Abstand überbrücken und in Anlage sowohl mit der Batterie-Unterseite als auch mit der Bodenverkleidung sein.With a view to further increasing the protective effect against floor mats, the floor covering may be arranged at a free distance below the traction battery, as viewed in the vertical direction of the vehicle. In this case, the force introduction element in the vehicle construction layer can bridge the free space and be in contact with both the battery bottom and the floor covering.
In einer technischen Realisierung kann die Traktionsbatterie mit einer Batterie-Oberschale und einer Batterie-Unterschale aufgebaut sein, die einen Innenraum definieren, in dem Batteriezellen angeordnet sind. Außenseitig kann an der Batterie-Unterschale ein Kühlelement zur Kühlung der Batteriezellen positioniert sein. Das Kühlelement kann wiederum bodenseitig von einem Batterie-Isolierelement überdeckt sein, das eine Wärmeisolierung zur Abgasanlage bereitstellt.In a technical realization, the traction battery may be constructed with a battery top shell and a battery bottom shell defining an interior space in which battery cells are disposed. On the outside, a cooling element for cooling the battery cells can be positioned on the battery lower shell. The cooling element may in turn be covered on the bottom side by a battery insulating element which provides thermal insulation to the exhaust system.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Batterie-Isolierelement und das Krafteinleitungselement in einer materialeinheitlichen und/oder einstückigen Baueinheit zusammengefasst sein. Das Krafteinleitungselement und/oder das Batterie-Isolierelement kann bevorzugt aus einem plastisch verformbaren Material, etwa aus einem Hartschaum hergestellt sein. In diesem Fall kann sich das Batterie-Isolierelement der Traktionsbatterie mit einem Vertikalabstand zur Bodenverkleidung erstrecken und das Krafteinleitungselement unter Überbrückung dieses Vertikalabstandes bis zur Bodenverkleidung heruntergezogen sein.In a preferred embodiment, the battery insulating element and the force introduction element can be combined in a material-unitary and / or one-piece structural unit. The force introduction element and / or the battery insulating element may preferably be made of a plastically deformable material, for example of a hard foam. In this case, the battery insulating element of the traction battery can extend with a vertical distance to the floor covering and the force introduction element, while bridging this vertical distance, be pulled down to the floor covering.
Bevorzugt sind das Krafteinleitungselement und das Batterie-Isolierelement zweiteilig ausgeführt, so dass das Krafteinleitungselement nach einem Bodenaussetzer in einfacher Weise austauschbar ist. Entsprechend kann das Krafteinleitungselement im Unterschied zum Batterie-Isolierelement lösbar montiert sein.Preferably, the force introduction element and the battery insulating element are designed in two parts, so that the force introduction element is easily replaceable after a floor misfire. Accordingly, the force introduction element can be detachably mounted in contrast to the battery insulating element.
Wie oben erwähnt, können die beiden Krafteinleitungselemente zusammen mit der Batterie-Unterseite eine Längsgasse bilden, in der zumindest teilweise die Abgasanlage verläuft. Die Längsgasse kann im Querschnitt eine nach unten offene U-Form aufweisen. In einer ersten Ausführungsvariante kann das Krafteinleitungselement als eine Längsprofilstrebe mit geringem Querschnitt in der Fahrzeugquerrichtung ausgeführt sein, die sich in etwa fahrzeugmittig entlang der Abgasanlage erstreckt. Demgegenüber kann bei einem Bodenaufsetzer die Aufnahmefähigkeit von Verformungsenergie gesteigert werden, wenn das Krafteinleitungselement nicht nur als eine schmale Längsprofilstrebe ausgeführt ist, sondern vielmehr plattenförmig ausgeführt ist und die Batterie-Unterseite großflächig überdeckt.As mentioned above, the two force introduction elements together with the battery bottom can form a longitudinal lane, in which at least partially runs the exhaust system. The longitudinal alley may have a downwardly open U-shape in cross section. In a first embodiment, the force introduction element may be designed as a longitudinal profile strut with a small cross section in the vehicle transverse direction, which extends approximately in the vehicle center along the exhaust system. In contrast, the capacity of deformation energy can be increased in a floor applicator when the force introduction element is not only designed as a narrow longitudinal profile strut, but rather plate-shaped and covers the battery bottom over a large area.
Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.The advantageous embodiments and / or further developments of the invention explained above and / or reproduced in the dependent claims can be used individually or else in any desired combination with one another, for example in the case of clear dependencies or incompatible alternatives.
Es zeigen:Show it:
In der
Die Fahrzeugkarosserie weist einen, an seitliche Schweller
Wie in der
An den Mitteltunnel
In der
Beidseitig der Abgasleitung
In der
In dem Ausführungsbeispiel sind sowohl die Isolierplatte
In der
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- DE 10261630 A1 [0006] DE 10261630 A1 [0006]
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