DE102018202616A1

DE102018202616A1 - Halterungsvorrichtung für elektrische Komponenten und Kraftfahrzeug mit einer solchen Halterungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102018202616A1
Application number: DE102018202616.5A
Authority: DE
Inventors: Nermin Kecalevic; Georg Lange; Benjamin Werner
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2018-02-21
Filing date: 2018-02-21
Publication date: 2019-08-22
Also published as: US20200339197A1; CN111406013B; CN111406013A; WO2019162010A1; US11396327B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Halterungsvorrichtung für elektrische Komponenten eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise eines Elektrokraftfahrzeugs, und umfasst ein Halterungselement, das eingerichtet ist, eine oder mehrere elektrische Komponenten des Fahrzeugs zu haltern. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Halterungselement einen Halterungsabschnitt zur Halterung der einen oder der mehreren elektrischen Komponenten und einen sich von dem Halterungsabschnitt erstreckenden Strebenabschnitt aufweist, wobei das Halterungselement derart ausgebildet ist, dass sich der Strebenabschnitt bei bestimmungsgemäßer Befestigung des Halterungselements an dem Kraftfahrzeug in Fahrzeugfrontrichtung und Fahrzeugquerrichtung bis zu einem Fahrzeugfrontabschnitt erstreckt und in einen vorbestimmten Winkel zu einer in Fahrzeugfrontrichtung weisenden Achse steht.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Halterungsvorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Halterungsvorrichtung für elektrische Komponenten eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise eines Elektrokraftfahrzeugs wie ein Elektroauto, weitläufig auch als E-Auto, E-Mobil oder Elektromobil bezeichnet (Abk. BEV = engl. „Battery Electric Vehicle“ - Elektroauto) .
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Elektrokraftfahrzeug, mit einer solchen Haltevorrichtung.
Die Sicherheit von Kraftfahrzeugen wie Elektromobilen, insbesondere deren Verhalten bei einem Fahrzeugcrash bzw. deren Kollisionsverhalten, ist stets ein zu berücksichtigender Faktor bei der Kraftfahrzeugentwicklung und bei der Gestaltung von Kraftfahrzeugsicherheitssystemen .
Zu diesem Zweck sind diverse Crashtests etabliert, welche Kollisionen von Fahrzeugen unter realistischen, kontrollierten Bedingungen nachstellen. Solche Crashtests dienen dazu, Erkenntnisse über das Verhalten eines Fahrzeuges, seiner Insassen oder der Ladung bei unterschiedlichen Crashkonfigurationen zu gewinnen. Dadurch können Erkenntnisse über Fahrzeugsicherheit, beispielsweise bei der Aufdeckung von Schwachstellen des Fahrzeugs, gewonnen werden.
Unter anderem ist der von IIHS (Insurance Institute for Highway Safety) entwickelte Crashtest, der sogenannte „Small overlap test“, bekannt, welcher - wie auch andere Crashtests - versucht, eine bestimmte Art von real vorkommenden Unfällen/Crashs recht präzise abzubilden bzw. nachzustellen. Bei diesem „Small overlap test“ wird ein Frontalaufprall mit einer Überdeckung von 25% bei 64 km/h gefahren, d.h. 25% der Fahrzeugbreite treffen auf ein starres Hindernis auf. Dieser Crashtest simuliert zum Beispiel den Fall, wenn der Fahrer bei einem Auffahrunfall auf ein Vorderfahrzeug noch versucht, nach links oder rechts auszuweichen, aber eben nicht mehr ganz am Vorderfahrzeug vorbeikommt. Dabei wirken grundsätzlich unterschiedliche Belastungen auf das Kraftfahrzeug als bei einer größeren Überdeckung.
Im Zusammenhang mit dem „Small overlap test“ ist es ein Bestreben, das Kraftfahrzeug bei der Kollision mit dem Hindernis in eine Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung des herkömmlichen Fahrzeugkoordinatensystems) abzulenken, d.h. das Kraftfahrzeug seitlich an einer Barriere bzw. einem Hindernis abgleiten zu lassen, was beispielsweise dadurch erzielt wird, indem ein Teil einer durch die Kollision bedingten kinetischen Energie nicht durch eine Energieaufnahme anhand einer Fahrzeugstrukturdeformation kompensiert wird, sondern in eine Verschiebung des Fahrzeugs in Fahrzeugquerrichtung resultiert.
Dies wird beispielsweise dadurch realisiert, dass herkömmliche Fahrzeuge mit entsprechend ausgelegten Vorderachsträgern oder entsprechenden Längsträgern ausgestattet werden, welche diese seitliche Verschiebung des Fahrzeugs in Fahrzeugquerrichtung begünstigen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, das Kollisionsverhalten von Fahrzeugen weiter zu verbessern, insbesondere die Verschiebung des Fahrzeugs in Fahrzeugquerrichtung bei einer Kollision weiter zu begünstigen.
Diese Aufgabe wird mit einer erfindungsgemäßen Halterungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 und einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 6 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Halterungsvorrichtung für elektrische Komponenten eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise eines Elektrokraftfahrzeugs, umfasst ein Halterungselement, das eingerichtet ist, eine oder mehrere elektrische Komponenten des Fahrzeugs zu haltern, wobei das Halterungselement einen Halterungsabschnitt zur Halterung der einen oder der mehreren elektrischen Komponenten und einen sich von dem Halterungsabschnitt erstreckenden Strebenabschnitt aufweist, wobei das Halterungselement derart ausgebildet ist, dass sich der Strebenabschnitt bei bestimmungsgemäßer Befestigung des Halterungselements an dem Kraftfahrzeug in Fahrzeugfrontrichtung und Fahrzeugquerrichtung bis zu einem Fahrzeugfrontabschnitt erstreckt und in einem vorbestimmten Winkel zu einer in Fahrzeugfrontrichtung weisenden Achse steht.
Das Halterungselement der erfindungsgemäßen Halterungsvorrichtung wird häufig auch als sog. „Regalbrett“ (BEV-Aggregateträger) im Elektrokraftfahrzeug bezeichnet, welches herkömmlicherweise lediglich als ein Halter für die Elektrokomponenten benutzt wird. Erfindungsgemäß ist das Halterungselement bzw. das Regalbrett derart ausgestaltet, dass das seitliche Abgleiten des Kraftfahrzeugs bzw. des Elektrokraftfahrzeugs an dem Hindernis bzw. der Barriere begünstigt wird, während das Halterungselement bzw. das Regalbrett weiterhin dessen herkömmlich Funktion übernimmt, nämlich die Halterung der Elektrokomponenten des Elektrokraftfahrzeugs. Dementsprechend wurde das Halterungselement bzw. das Regalbrett um eine weitere Funktion ergänzt. Somit ist es dazu vorgesehen, dass es insbesondere bei dem „Small overlap test“ das Kraftfahrzeug seitlich an dem Hindernis abgleiten lässt, indem es dazu beiträgt, einen durch den Aufprall mit dem Hindernis herrührenden Impuls in Y-Richtung bzw. Fahrzeugquerrichtung in die starre bzw. wenig deformierbare Fahrzeugkarosserie einzuleiten, was zu einer seitlichen Verschiebung des Fahrzeugs führt. Mit anderen Worten ist das erfindungsgemäße „Regalbrett“ zum einen als Halter für E-Komponenten des Elektroautos ausgebildet, während es weiterhin derart ausgestaltet ist, dass es ebenfalls einen Impuls in Y-Richtung aufbauen und in die Fahrzeugkarosserie einleiten kann, um somit ein seitliches Abgleiten des Fahrzeugs an der Barriere bzw. dem Hindernis zu bewirken. Dies wird insbesondere dadurch bewerkstelligt, dass das Halterungselement bzw. das „Regalbrett“ neben dem Halterungsabschnitt einen schräg verlaufenden Strebenabschnitt bzw. ein schräges „Horn““ aufweist, in den/das der Y-Impuls beim Aufprall zunächst eingeleitet wird. Vorzugsweise steht dieses „Horn“ in Y-Richtung weiter als der Motorträger des Kraftfahrzeugs bzw. Elektrofahrzeugs heraus, um Kontakt mit der Barriere bzw. dem Hindernis aufbauen zu können. Dementsprechend wird das Regalbrett so ausgelegt, dass die gegebenen Strukturpfade die Kräfte auffangen können. Vorzugsweise folgt das Regalbrett der Stirnwandkontur und legt sich im Crashlastfall an. Dabei ist der Strebenabschnitt bzw. das Regalbretthorn ausreichend steif ausgelegt, um die Kräfte in den Halterungsabschnitt und über diesen in die Fahrzeugkarosserie einzuleiten.
Die erfindungsgemäße Halterungsvorrichtung kann in vorteilhafter Weise so weitergebildet sein, dass der Strebenabschnitt bei bestimmungsgemäßer Befestigung des Halterungselements an dem Kraftfahrzeug in einer Ebene liegt, die durch die in die Fahrzeugfrontrichtung weisende Achse und eine in die Fahrzeugquerrichtung weisende Achse aufgespannt wird. Bevorzugt liegen der Halterungsabschnitt sowie der Strebenabschnitt des Halterungselements in einer Ebene.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Halterungsvorrichtung derart umgesetzt werden, dass der Strebenabschnitt eingerichtet ist, mit einem durch den Fahrzeugfrontabschnitt gebildeten Träger verbunden zu werden.
Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Halterungsvorrichtung so verwirklicht werden, dass das Halterungselement zwei sich von dem Halterungsabschnitt erstreckende Strebenabschnitte aufweist, die sich bei bestimmungsgemäßer Befestigung des Halterungselements an dem Kraftfahrzeug jeweils in Frontrichtung und jeweils unterschiedlich in Fahrzeugquerrichtung des Fahrzeugs bis zu dem Fahrzeugfrontabschnitt derart erstrecken, dass die Strebenabschnitte zumindest abschnittsweise V-förmig verlaufen. Vorzugsweise liegen beide Strebenabschnitte zusammen mit dem Halterungsabschnitt in einer Ebene (X-Y-Ebene).
Ferner kann die erfindungsgemäße Halterungsvorrichtung derart weitergebildet werden, dass der Halterungsabschnitt zur Halterung einer Bordnetzbatterie und/oder eines Klimakompressors und/oder eines Kühlaggregats und/oder einer Ladeeinheit und/oder einer Wandlereinheit eingerichtet ist.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug, insbesondere Elektrokraftfahrzeug, umfasst die erfindungsgemäße Halterungsvorrichtung und eine oder mehrere elektrische Komponenten, die von dem Halterungsabschnitt des Halterungselements der Halterungsvorrichtung gehaltert werden, wobei das Halterungselement derart im Kraftfahrzeug angeordnet ist, dass sich der Strebenabschnitt des Halterungselements in Fahrzeugfrontrichtung und Fahrzeugquerrichtung bis zu einem Fahrzeugfrontabschnitt erstreckt und in einen vorbestimmten Winkel zu einer in Fahrzeugfrontrichtung weisenden Achse steht. Dadurch ergeben sich die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Halterungsvorrichtung beschriebenen Eigenschaften und Vorteile auf gleiche oder ähnliche Weise, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Halterungsvorrichtung verwiesen wird.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der beigefügten Figuren nachfolgend beispielhaft erläutert.
Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Halterungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Halterungsvorrichtung von 1;
3 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Halterungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4 unterschiedliche Ansichten der erfindungsgemäßen Halterungsvorrichtung von 3; und
5 weitere unterschiedliche Ansichten der erfindungsgemäßen Halterungsvorrichtung von 3.

1 zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Halterungsvorrichtung 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung und 2 zeigt eine schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Halterungsvorrichtung 10 von 1
Wie aus den 1 und 2 ersichtlich ist, umfasst ein Kraftfahrzeug, im dargestellten Fall ein Elektrokraftfahrzeug, welches nur teilweise dargestellt ist, die erfindungsgemäße Halterungsvorrichtung 10, sowie mehrere nicht dargestellte herkömmliche elektrischen Komponenten, welche durch die erfindungsgemäße Halterungsvorrichtung 10 gehaltert werden.
Beispiele für diese elektrischen Komponenten sind eine Bordnetzbatterie, ein Klimakompressor, ein Kühlaggregat, eine Ladeeinheit für die Bordnetzbatterie, eine Wandlereinheit, usw., welche durch einen nachstehend noch näher beschriebenen Halterungsabschnitt der erfindungsgemäßen Halterungsvorrichtung 10 gehaltert werden.
Zu diesem Zweck umfasst die erfindungsgemäße Halterungsvorrichtung 10 ein Halterungselement 12, das eingerichtet ist, die elektrischen Komponenten des Fahrzeugs zu haltern. Das Halterungselement 12 weist den vorstehend erwähnten Halterungsabschnitt 14 zur Halterung der elektrischen Komponenten und einen sich von dem Halterungsabschnitt 14 erstreckenden Strebenabschnitt 16 auf. Wie aus den 1 und 2 ebenso ersichtlich ist, ist das Halterungselement 12 derart ausgebildet ist, dass sich der Strebenabschnitt 16 bei bestimmungsgemäßer Befestigung des Halterungselements 12 an dem Kraftfahrzeug, vorzugsweise oberhalb eines Längsträgers 20 des Kraftfahrzeugs, in Fahrzeugfrontrichtung (in Richtung der X-Achse des Fahrzeugkoordinatensystems) und Fahrzeugquerrichtung (in Richtung der Y-Achse des Fahrzeugkoordinatensystems) bis zu einem Fahrzeugfrontabschnitt 18 erstreckt und in einen vorbestimmten Winkel α zu einer in Fahrzeugfrontrichtung weisenden Achse (X-Achse des Fahrzeugkoordinatensystems) steht.
In diesem Ausführungsbeispiel liegt der Strebenabschnitt 16 in einer Ebene, die durch die in die Fahrzeugfrontrichtung weisende Achse (X-Achse des Fahrzeugkoordinatensystems) und der in die Fahrzeugquerrichtung weisende Achse (Y-Achse des Fahrzeugkoordinatensystems) aufgespannt wird. Gleiches gilt auch für den Halterungsabschnitt 14, der in diesem Fall so angeordnet ist, dass sowohl der Halterungsabschnitt 14 als auch der Strebenabschnitt 16 in der gleichen Ebene (X-Y-Ebene) liegen.
Der Fahrzeugfrontabschnitt 18 wird im dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen Träger gebildet, die mit dem Strebenabschnitt 16 verbunden ist.
3 zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Halterungsvorrichtung 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, während 4 und 5 unterschiedliche Ansichten der erfindungsgemäßen Halterungsvorrichtung von 3 zeigen. Bei der Beschreibung dieses zweiten Ausführungsbeispiels wird zur Vermeidung von Wiederholungen lediglich auf die Unterschiede im Hinblick auf das erste Ausführungsbeispiel eingegangen.
Die erfindungsgemäße Halterungsvorrichtung 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich von der des ersten Ausführungsbeispiels darin, dass das Halterungselement 12 zwei sich von dem Halterungsabschnitt 14 erstreckende Strebenabschnitte 16 aufweist, die sich bei entsprechender bestimmungsgemäßer Befestigung des Halterungselements 12 an dem Kraftfahrzeug jeweils in Frontrichtung und jeweils unterschiedlich in Fahrzeugquerrichtung des Fahrzeugs bis zu dem Fahrzeugfrontabschnitt 18 derart erstrecken, dass die Strebenabschnitte 16 zumindest abschnittsweise V-förmig verlaufen. Dabei liegen beide Strebenabschnitte 16 sowie der Halterungsabschnitt 14 in der gleichen Ebene (X-Y-Ebene).
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Claims

Halterungsvorrichtung (10) für elektrische Komponenten eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise eines Elektrokraftfahrzeugs, mit einem Halterungselement (12), das eingerichtet ist, eine oder mehrere elektrische Komponenten des Fahrzeugs zu haltern, wobei das Halterungselement (12) einen Halterungsabschnitt (14) zur Halterung der einen oder der mehreren elektrischen Komponenten und einen sich von dem Halterungsabschnitt (14) erstreckenden Strebenabschnitt (16) aufweist, wobei das Halterungselement (12) derart ausgebildet ist, dass sich der Strebenabschnitt (16) bei bestimmungsgemäßer Befestigung des Halterungselements (12) an dem Kraftfahrzeug in Fahrzeugfrontrichtung und Fahrzeugquerrichtung bis zu einem Fahrzeugfrontabschnitt (18) erstreckt und in einen vorbestimmten Winkel zu einer in Fahrzeugfrontrichtung weisenden Achse steht.
Halterungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 1, wobei der Strebenabschnitt (16) bei bestimmungsgemäßer Befestigung des Halterungselements (12) an dem Kraftfahrzeug in einer Ebene liegt, die durch die in die Fahrzeugfrontrichtung weisende Achse und eine in die Fahrzeugquerrichtung weisende Achse aufgespannt wird.
Halterungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Strebenabschnitt (16) eingerichtet ist, mit einem durch den Fahrzeugfrontabschnitt (18) gebildeten Träger verbunden zu werden.
Halterungsvorrichtung (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Halterungselement (12) zwei sich von dem Halterungsabschnitt (14) erstreckende Strebenabschnitte (16) aufweist, die sich bei bestimmungsgemäßer Befestigung des Halterungselements (12) an dem Kraftfahrzeug jeweils in Frontrichtung und jeweils unterschiedlich in Fahrzeugquerrichtung des Kraftfahrzeugs bis zu dem Fahrzeugfrontabschnitt (18) derart erstrecken, dass die Strebenabschnitte (16) zumindest abschnittsweise V-förmig verlaufen.
Halterungsvorrichtung (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Halterungsabschnitt (14) zur Halterung einer Bordnetzbatterie und/oder eines Klimakompressors und/oder eines Kühlaggregats und/oder einer Ladeeinheit und/oder einer Wandlereinheit eingerichtet ist.
Kraftfahrzeug, insbesondere Elektrokraftfahrzeug, mit einer Halterungsvorrichtung (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, einer oder mehreren elektrischen Komponenten, die von dem Halterungsabschnitt (14) des Halterungselements (12) der Halterungsvorrichtung (10) gehaltert werden, wobei das Halterungselement (12) derart im Kraftfahrzeugangeordnet ist, dass sich der Strebenabschnitt (16) des Halterungselements (12) in Fahrzeugfrontrichtung und Fahrzeugquerrichtung bis zu einem Fahrzeugfrontabschnitt (18) erstreckt und in einen vorbestimmten Winkel zu einer in Fahrzeugfrontrichtung weisenden Achse steht.