DE102018109523A1

DE102018109523A1 - Fahrzeugsystem

Info

Publication number: DE102018109523A1
Application number: DE102018109523.6A
Authority: DE
Inventors: Valentin Meimann
Original assignee: Mml Solutions GmbH
Current assignee: Mml Solutions GmbH
Priority date: 2018-04-20
Filing date: 2018-04-20
Publication date: 2019-10-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugsystem, umfassendein Basisfahrzeug mit zumindest einem Antriebsmittel sowiezumindest ein Teilfahrzeug, welches von dem Basisfahrzeug wahlweise abkoppelbar und ankoppelbar ist und einen Elektromotor zur vom Basisfahrzeug autonomen Fortbewegung und eine elektrische Speichereinheit zur Versorgung des Elektromotors umfasst, wobeidas Fahrzeugsystem zudem ein Lademittel zur Ladung der elektrischen Speichereinheit des Teilfahrzeugs umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugsystem.
Im Zuge steigender Mobilitätsanforderungen, insbesondere der Möglichkeit innerhalb von Städten mobil zu sein, können Nutzer zwischen immer mehr Fortbewegungsmitteln wählen. Neben üblichen öffentlichen Nahverkehrsmitteln, wie Bus und Bahn, sowie Tram und U-Bahn, eignet sich insbesondere das Kraftfahrzeug als Teil des Individualverkehrs zur Fortbewegung. Der zunehmende Zuzug von Einwohnern in Städte und deren Wachstum führt jedoch dazu, dass dort der verbleibende Raum für Verkehr verringert und/oder verlagert wird. Es ist in diesem Kontext bekannt, dass einige Städte unter Zuhilfenahme diverser Konzepte und Maßnahmen aktiv daran arbeiten, dass beispielsweise das Kraftfahrzeug nicht mehr in einer Innenstadt geführt werden kann oder die Fahrt mit dem Kraftfahrzeug dorthin unattraktiv gemacht wird. Dies kann beispielsweise durch bauliche Maßnahmen oder kostenpflichtige Zufahrtsberechtigungen erfolgen.
Eine Maßnahme von Verkehrsplanern ist beispielsweise das Vorsehen von Park-and-Ride-Parkplätzen, welche in der Nähe von Haltestellen des öffentlichen Nahverkehrs Abstellmöglichkeiten für Kraftfahrzeuge anbieten. So wird die Möglichkeit gegeben, ihr Kraftfahrzeug dort, insbesondere an einem Stadtrand, abzustellen und weiter mit öffentlichen Nahverkehrsmitteln in die Innenstadt zu gelangen. Wesentlicher Nachteil dieser Maßnahme ist jedoch ein Verkehrsbruch bzw. der zwangsläufige Umstieg von dem Individualverkehr auf den öffentlichen Nahverkehr. Der öffentliche Nahverkehr als solcher bringt einige weitere Nachteile mit sich. So ist ein Nutzer beispielsweise an feste Fahrzeiten gebunden und daher in seiner freien Entscheidung und Verantwortlichkeit eingeschränkt. Des Weiteren sind gerade in Großstädten ein mehrmaliges Umsteigen und gegebenenfalls das Umsteigen zwischen verschiedenen Typen von Fortbewegungsmitteln notwendig, was einen unzumutbaren Aufwand darstellen kann.
In der jüngeren Zeit hat sich zur individuellen Fortbewegung, insbesondere in Städten, die Nutzung elektronisch gestützter Fortbewegungsmittel etabliert. So werden beispielsweise Elektrofahrräder oder elektrisch angetriebene Einpersonen-Transportmittel, welche auch als Segway Personal Transporter bezeichnet und von dem Unternehmen Segway Inc. vertrieben werden, genutzt. Nachteilig an derartigen elektrischen Transportmitteln sind jedoch eine gegebenenfalls kurze Reichweite, so dass ein Nutzer nicht von seinem Wohnort bis in eine Innenstadt fahren kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeugsystem zu schaffen, welches die Nachteile des Standes der Technik überwindet, insbesondere dadurch, dass ein System für den Individualverkehr geschaffen wird, welches einen Verkehrsbruch vermeidet und eine hohe Reichweite gewährleistet.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das Fahrzeugsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird ein Fahrzeugsystem vorgeschlagen, umfassend ein Basisfahrzeug mit zumindest einem Antriebsmittel sowie zumindest ein Teilfahrzeug. Das Teilfahrzeug ist von dem Basisfahrzeug wahlweise abkoppelbar und ankoppelbar und umfasst einen Elektromotor zur vom Basisfahrzeug autonomen Fortbewegung und eine elektrische Speichereinheit zur Versorgung des Elektromotors, wobei das System zudem ein Lademittel zur Ladung der elektrischen Speichereinheit des Teilfahrzeugs umfasst.
Somit umfasst das Fahrzeugsystem ein Basisfahrzeug, welches beispielsweise ein Kraftfahrzeug mit einem eigenen Antriebsmittel sein kann. Ein Nutzer kann beispielsweise zur Realisierung des ununterbrochenen Individualverkehrs mit dem Basisfahrzeug zu einem Park-and-Ride-Parkplatz fahren. An dem Basisfahrzeug und mit diesem gemeinsam bewegbar ist zumindest ein Teilfahrzeug angekoppelt. Nach Ankunft auf dem Park-and-Ride-Parkplatz kann der Nutzer nun das Teilfahrzeug von dem Basisfahrzeug abkoppeln, um mit dem Teilfahrzeug weiterzufahren, gegebenenfalls in eine Innenstadt. Idealerweise kann das Teilfahrzeug derart ausgebildet sein, dass es in einfacher Weise an einem Innenstadtverkehr teilnehmen kann und/oder abseits von für Kraftfahrzeuge vorgesehenen Straßen bewegbar ist, wie beispielsweise Radwege, Gehwege oder Fußgängerzonen. Zur elektrischen Ladung des Teilfahrzeugs weist das Fahrzeugsystem ein Lademittel auf, welches die elektrische Speichereinheit des Teilfahrzeugs in erfindungsgemäßer Weise lädt.
Basisfahrzeug meint jedes Fahrzeug, welches als straßentaugliches Fahrzeug des Individualverkehrs nutzbar ist, ein eigenes Antriebsmittel umfasst sowie nicht an Schienen gebunden ist. Als Teilfahrzeug wird ein Fahrzeug des Individualverkehrs verstanden, welches mit dem Basisfahrzeug verbindbar bzw. koppelbar ist und von dem Basisfahrzeug transportiert werden kann. Es ist denkbar, dass das Teilfahrzeug mit dem Basisfahrzeug mechanisch, elektrisch, magnetisch und/oder elektromagnetisch gekoppelt oder koppelbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Fahrzeugsystems nach der Erfindung umfasst das Antriebsmittel des Basisfahrzeugs einen Verbrennungsmotor und/oder einen Elektromotor mit elektrischer Speichereinheit und/oder einen Brennstoffzellenmotor mit elektrischer Speichereinheit. Für den Fall, dass das Basisfahrzeug einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor umfasst, kann beispielsweise ein serielles Hybridfahrzeug oder paralleles Hybridfahrzeug geschaffen werden, dessen elektrische Energie in einfacher Weise zur Ladung der elektrischen Speichereinheit des Teilfahrzeugs genutzt werden kann. Es ist zudem denkbar, dass das Basisfahrzeug einen elektrischen Generator als Lademittel umfasst, um die elektrische Speichereinheit des Teilfahrzeugs zu laden. In diesem Kontext wirken sich insbesondere Energierückgewinnungsmöglichkeiten, wie beispielsweise Rekuperation, positiv auf die Möglichkeiten zur Ladung der elektrischen Speichereinheit des Teilfahrzeugs aus.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Fahrzeugsystems nach der Erfindung ist die elektrische Speichereinheit des Teilfahrzeugs ausgebildet, um wahlweise die elektrische Speichereinheit des Basisfahrzeugs zu laden und/oder den Elektromotor des Basisfahrzeugs zu versorgen. Eine solche Ausführung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die elektrische Energie des Basisfahrzeugs nicht ausreicht, um das gewünschte Ziel zu erreichen. In diesem Fall kann das Antriebsmittel des Basisfahrzeugs auf die elektrische Speichereinheit des Teilfahrzeugs zugreifen, um eine Weiterfahrt sicherzustellen.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Fahrzeugsystems nach der Erfindung ist ein elektrischer Anschluss vorgesehen zur Verbindung mit einer externen elektrischen Energiequelle und zur Ladung der elektrischen Speichereinheit des Basisfahrzeugs und/oder zur Ladung der elektrischen Speichereinheit des Teilfahrzeugs. Somit kann beispielsweise beim Abstellen des Basisfahrzeugs auf einem Park-and-Ride-Parkplatz das Basisfahrzeug geladen werden, während der Nutzer mit dem Teilfahrzeug unterwegs ist. Zudem kann über den Anschluss die Speichereinheit des Teilfahrzeugs geladen werden, wenn beispielsweise das Fahrzeugsystem zu Hause abgestellt wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Teilfahrzeug ein Elektrofahrrad, ein Elektroscooter oder ein elektrisch angetriebenes Einpersonen- oder Mehrpersonen-Transportmittel sein kann. Derartige Fortbewegungsmittel, wie beispielsweise ein Pedelec, ein S-Pedelec, ein E-Bike, ein Segway, ein E-Board (selbstbalancierendes elektrisches Rollbrett, Hoverboard) oder ein Elektroscooter, eignen sich insbesondere zur individuellen Fortbewegung in Innenstädten.
Es ist auch denkbar, dass das Basisfahrzeug derart ausgebildet ist, dass es unabhängig von dem Teilfahrzeug fahrbar ist. In diesem Fall können Teilfahrzeug und Basisfahrzeug derart voneinander getrennt werden, dass beide als separate vollwertige Fahrzeuge dienen können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrzeugsystems nach der Erfindung ist das Basisfahrzeug ein einen Laderaum umfassendes Kraftfahrzeug und/oder das Teilfahrzeug in dem Laderaum an- bzw. abkoppelbar. Somit ist das Teilfahrzeug vor Witterung und der Umwelt geschützt und kann bei Bedarf aus dem Laderaum entnommen werden. Der Laderaum kann beispielsweise ein in Fahrtrichtung des Basisfahrzeugs heckseitig oder ein in Fahrtrichtung des Basisfahrzeugs bugseitig angeordneter Kofferraum sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bildet das Teilfahrzeug ein zum Fahren des Basisfahrzeugs wesentliches Element aus. Es ist nämlich beispielsweise denkbar, dass sich das Basisfahrzeug und das Teilfahrzeug wesentliche Elemente des Fahrzeugsystems teilen. Geteilte Elemente können beispielsweise Räder, Achsen oder Sitze und auch Steuerungsmittel, wie Lenkrad oder Lenker sein. Der Vorteil einer derartigen Ausführungsform ist, dass auf doppelte Elemente verzichtet und somit Gewicht eingespart werden kann.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Schutzansprüchen entnehmbar.
Zwei Ausführungsbeispiele eines Fahrzeugsystems nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

1 eine schematische Draufsicht eines Fahrzeugsystems nach der Erfindung gemäß einer ersten Ausführungsform; und
2 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugsystems nach der Erfindung gemäß einer zweiten Ausführungsform.

1 zeigt in einer schematischen Draufsicht ein Fahrzeugsystem 2, welches ein Basisfahrzeug 100 und ein Teilfahrzeug 200 umfasst. Das in den 1 und 2 gezeigte Basisfahrzeug 100 ist als vollwertiges Kraftfahrzeug bzw. Auto dargestellt, kann jedoch grundsätzlich jedes Fahrzeug des Individualverkehrs sein.
Das Basisfahrzeug 100 umfasst in seinem bugseitigen Bereich ein Antriebsmittel, welches einen Verbrennungsmotor 102 und einen Elektromotor 104 umfasst. Die beiden Motoren 102 und 104 dienen dem Antrieb des Basisfahrzeugs 100 und dessen Fortbewegung. Wie 1 zeigt, ist das dargestellte Basisfahrzeug 100 als serielles Hybridfahrzeug mit Verbrennungsmotor 102 ausgebildet. Bei dem seriell angeordneten Hybridantrieb hat der Verbrennungsmotor 102 keinerlei mechanische Verbindung zu einer Antriebsachse 106 des Basisfahrzeugs 100. Vielmehr treibt der Verbrennungsmotor 102 über eine exemplarische Kegelradverzahnung 108 einen elektrischen Generator 110 an. Der Generator 110 wandelt die mechanische Energie in elektrische Energie um und ist via einer Leistungselektronik 112 sowohl an eine elektrische Speichereinheit 114 des Basisfahrzeugs 100 als auch an den Elektromotor 104 gekoppelt.
Zum Antrieb der Antriebsachse 106 über eine Verzahnung 116 kann der Elektromotor 104 unter anderem seine elektrische Energie entweder von dem Generator 110 und/oder von der elektrischen Speichereinheit 114 beziehen. Die angetrieben Antriebsachse 106 überträgt in bekannter Weise die Rotation auf Vorderräder 118 des Basisfahrzeugs 100, welche mit einem Untergrund des Basisfahrzeugs 100 in Kontakt stehen und somit zur Fortbewegung des Basisfahrzeugs 100 führen. In der vorliegenden Ausführungsform sind eine Hinterachse 122 und Hinterräder 124 nicht angetrieben, jedoch ist eine entsprechende Konstruktion möglich.
Mit dem Basisfahrzeug 100 ist in angekoppelter Weise das Teilfahrzeug 200 dargestellt. Hierzu können insbesondere mechanische Koppelmittel 202 dienen. In den 1 und 2 ist das Teilfahrzeug 200 exemplarisch als elektrisch angetriebenes Einpersonen-Transportmittel in einer Ausführungsform als Segway dargestellt. Zur vom Basisfahrzeug 100 autonomen Fortbewegung umfasst das Teilfahrzeug 200 einen Elektromotor 204. Der Elektromotor 204 ist über eine Welle und eine Verzahnung 216 an eine Antriebsachse 206 des Teilfahrzeugs 200 mechanisch angekoppelt. Die Antriebsachse 206 überträgt die Rotationsbewegung auf Räder 218 des Teilfahrzeugs 200. Mit dem Elektromotor 204 ist eine Leistungselektronik 212 direkt und eine elektrische Speichereinheit 214 indirekt verbunden. Die Leistungselektronik 212 und die elektrische Speichereinheit 214 sind Elemente des Teilfahrzeugs 200. Zur Energieversorgung des Elektromotors 204 und zur Fortbewegung des Teilfahrzeugs 200 dient die Speichereinheit 214. Zur Ladung der Speichereinheit 214 umfasst das Fahrzeugsystem 2 ein Lademittel, welches durch den Generator 110 des Basisfahrzeugs 100 realisiert ist.
Das Fahrzeugsystem 2 umfasst zudem einen elektrischen Anschluss 120 zur Verbindung mit einer externen elektrischen Energiequelle und zur Ladung der elektrischen Speichereinheit 114 des Basisfahrzeugs 100 und/oder zur Ladung der elektrischen Speichereinheit 214 des Teilfahrzeugs 200. Die elektrische Speichereinheit 214 des Teilfahrzeugs 200 ist ausgebildet, um wahlweise die elektrische Speichereinheit 114 des Basisfahrzeugs 100 zu laden und/oder den Elektromotor 104 des Basisfahrzeugs 100 mit elektrischer Energie zu versorgen.
Das Fahrzeugsystem 2 in der in 1 gezeigten Ausführungsform weist ein Basisfahrzeug 100 auf, welches derart ausgebildet ist, dass es unabhängig von dem Teilfahrzeug 200 fahrbar ist. Gleichsam ist auch das Teilfahrzeug 200 unabhängig von dem Basisfahrzeug 100 fahrbar. Hierzu kann ein Nutzer das Teilfahrzeug 200 von dem Basisfahrzeug 100 abkoppeln, um das Basisfahrzeug 100 an seinem Standort zu belassen und eine Weiterfahrt mit dem Teilfahrzeug 200 anzutreten.
Das in 2 gezeigte Fahrzeugsystem 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform entspricht größtenteils der bezüglich 1 beschriebenen ersten Ausführungsform. Im Folgenden soll lediglich auf die wesentlichen Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsformen eingegangen werden.
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich insbesondere von der ersten Ausführungsform dadurch, dass das Teilfahrzeug 200 zumindest ein zum Fahren des Basisfahrzeugs 100 wesentliches Element ausbildet. Das Teilfahrzeug 200 ist nämlich derart in einem üblichen Anordnungsbereich der Hinterachse 122 angeordnet, dass die Antriebsachse 206 des Teilfahrzeugs 200 die Hinterachse 122 ersetzt. Gleichsam ersetzen auch die Räder 218 des Teilfahrzeugs 200 die mit der Hinterachse 122 üblicherweise angetriebenen Hinterräder 124. Mit anderen Worten teilen sich das Basisfahrzeug 100 und das Teilfahrzeug 200 zumindest eine Achse und Räder.
Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform kann ein einziges Teilfahrzeug 200 vorgesehen sein, welches jedoch in einer Fahrzeuglängsmittelebene angeordnet sein muss, um ein seitliches Umkippen des Basisfahrzeugs 100 zu verhindern. Es können jedoch auch zwei Teilfahrzeuge 200 vorgesehen sein, von welchen jedes Teilfahrzeug 200 ein Hinterrad 124 ersetzt und in dessen Anordnungsbereich vorgesehen ist. Somit kann ein Teilfahrzeuge 200 ein Hinterrad 124 ersetzen.
Zum Abkoppeln des Teilfahrzeugs 200 von dem Basisfahrzeug 100 kann eine Stützvorrichtung 126 vorgesehen sein, welche zwischen einer in 2 gezeigten Ruhestellung und einer nicht dargestellten abgesenkten Stützstellung verstellbar ist. In der Stützstellung stützt die Stützvorrichtung 126 das Basisfahrzeug 100 nach der Art eines Wagenhebers. Dadurch kann das Teilfahrzeug 200 in einfacher Weise von dem Basisfahrzeug 100 abgekoppelt werden.

Claims

Fahrzeugsystem, umfassend ein Basisfahrzeug (100) mit zumindest einem Antriebsmittel sowie zumindest ein Teilfahrzeug (200), welches von dem Basisfahrzeug (100) wahlweise abkoppelbar und ankoppelbar ist und einen Elektromotor (204) zur vom Basisfahrzeug (100) autonomen Fortbewegung und eine elektrische Speichereinheit (214) zur Versorgung des Elektromotors (204) umfasst, wobei das Fahrzeugsystem (2) zudem ein Lademittel zur Ladung der elektrischen Speichereinheit (214) des Teilfahrzeugs (200) umfasst.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 1, wobei das Antriebsmittel des Basisfahrzeugs einen Verbrennungsmotor (102) und/oder einen Elektromotor (104) mit elektrischer Speichereinheit (114) und/oder einen Brennstoffzellenmotor mit elektrischer Speichereinheit umfasst.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Lademittel ein elektrischer Generator (110) ist.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 1 oder 2 in Kombination mit 3, wobei die elektrische Speichereinheit (214) des Teilfahrzeugs (200) ausgebildet ist, um wahlweise die elektrische Speichereinheit (114) des Basisfahrzeugs (100) zu laden und/oder den Elektromotor (104) des Basisfahrzeugs (100) zu versorgen.
Fahrzeugsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend einen elektrischen Anschluss (120) zur Verbindung mit einer externen elektrischen Energiequelle und zur Ladung der elektrischen Speichereinheit (114) des Basisfahrzeugs (100) und/oder zur Ladung der elektrischen Speichereinheit (214) des Teilfahrzeugs (200).
Fahrzeugsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Teilfahrzeug (200) ein Elektrofahrrad, ein Elektroscooter oder ein elektrisch angetriebenes Einpersonen- oder Mehrpersonen-Transportmittel ist.
Fahrzeugsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Basisfahrzeug (100) derart ausgebildet ist, dass es unabhängig von dem Teilfahrzeug (200) fahrbar ist.
Fahrzeugsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Basisfahrzeug (100) ein einen Laderaum umfassendes Kraftfahrzeug ist und/oder das Teilfahrzeug (200) in dem Laderaum an- bzw. abkoppelbar ist.
Fahrzeugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Teilfahrzeug (200) ein zum Fahren des Basisfahrzeugs (100) wesentliches Element ausbildet.