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Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung eines Energiespeichers an einem Karosserieboden für einen Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Außerdem betrifft die Erfindung einen Kraftwagen.
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Die
DE 10 2010 012 109 A1 offenbart ein Fahrzeug, mit einer Energiespeichereinheit, welche an einer Karosseriestruktur des Fahrzeuges angeordnet ist. Des Weiteren ist aus der
DE 10 2018 100 555 A1 eine Bodenbaugruppe eines Kraftfahrzeugs bekannt. Die DER 10 2019 203 042 A1 offenbart eine Baugruppe mit Fahrzeugbatterie und Fahrzeugsitz für ein Hybridkraftfahrzeug. Der
DE 10 2015 007 754 A1 ist eine Befestigungsanordnung einer Batterieaufnahme an einem Kraftwagen als bekannt zu entnehmen. Aus der
DE 10 2018 202 191 A1 ist ein Kraftfahrzeug bekannt. Außerdem offenbart die
DE 10 2015 100 244 A1 ein Fahrzeug mit einem Körper und einer Traktionsbatterie.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Befestigungsanordnung eines Energiespeichers an einem Karosserieboden für einen Kraftwagen sowie einen Kraftwagen zu schaffen, sodass ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten realisiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Befestigungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch einen Kraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung lassen sich den übrigen Ansprüchen entnehmen.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung eines elektrischen Energiespeichers an einem auch als Karosserieboden bezeichneten Boden einer selbsttragenden Karosserie für einen Kraftwagen, insbesondere für einen Personenkraftwagen. Mittels des Energiespeichers kann elektrische Energie beziehungsweise elektrischer Strom gespeichert werden. Beispielsweise kann wenigstens eine elektrische Maschine des Kraftwagens mit der in dem Energiespeicher gespeicherten elektrischen Energie versorgt werden, wodurch die elektrische Maschine beispielsweise in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betreibbar ist. Hierdurch kann beispielsweise der Kraftwagen mittels der elektrischen Maschine, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden. Bei der Befestigungsanordnung ist der Energiespeicher an dem Boden der Karosserie befestigt. Insbesondere ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Energiespeicher in Fahrzeughochrichtung unterhalb des Bodens angeordnet ist, sodass beispielsweise der Energiespeicher in Fahrzeughochrichtung nach oben zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch den Boden überdeckt beziehungsweise überlappt ist. In vollständig hergestelltem Zustand des Kraftwagens bildet beziehungsweise begrenzt die Karosserie beispielsweise einen auch als Innenraum bezeichneten Fahrgastraum des Kraftwagens, in dessen Fahrgastraum sich während einer Fahrt des Kraftwagens Personen wie beispielsweise der Fahrer des Kraftwagens aufhalten können. Dabei ist der Fahrgastraum in Fahrzeughochrichtung nach unten hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch den Boden begrenzt. Da beispielsweise der Energiespeicher in Fahrzeughochrichtung unterhalb des Bodens angeordnet ist, ist der Energiespeicher auf einer in Fahrzeughochrichtung nach unten weisenden und somit dem Fahrgastraum abgewandten Außenseite des Bodens angeordnet, sodass der Energiespeicher an einem insbesondere durch den Boden gebildeten Unterboden angeordnet sein kann.
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Um nun ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten des Kraftwagens sowie eine besonders große Speicherkapazität des Energiespeichers realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Boden einen Mitteltunnel aufweist, in welchem zumindest ein Teilbereich einer Abgasanlage für den Kraftwagen verläuft. Der Kraftwagen ist somit vorzugsweise als Hybridfahrzeug, insbesondere als Plug-in-Hybrid (PHEV), ausgebildet, wobei der Kraftwagen in seinem vollständig hergestellten Zustand beispielsweise die zuvor genannte, elektrische Maschine zum, insbesondere rein, elektrischen Antreiben des Kraftwagens und einen Verbrennungsmotor zum verbrennungsmotorischen Antreiben des Kraftwagens umfasst. Während seines befeuerten Betriebs stellt der Verbrennungsmotor Abgas bereit, welches durch die Abgasanlage und somit durch den genannten Teilbereich der Abgasanlage hindurchströmen kann. Der Verbrennungsmotor weist eine beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle auf, über welche der Verbrennungsmotor Drehmomente zum Antreiben des Kraftwagens bereitstellen kann. Insbesondere kann der Verbrennungsmotor über seine Abtriebswelle wenigstens oder genau zwei Räder des Kraftwagens antreiben. Beispielsweise kann der Verbrennungsmotor die Räder des Kraftwagens über eine beispielsweise als Kardanwelle ausgebildete Gelenkwelle antreiben, welche zumindest teilweise in dem Mitteltunnel aufgenommen sein kann. Die Räder werden auch als Fahrzeugräder bezeichnet und sind Bodenkontaktelemente, über welche der Kraftwagen in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an einer Fahrbahn abstützbar oder abgestützt ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung ist es ferner vorgesehen, dass in Fahrzeugquerrichtung beidseitig des Mitteltunnels und der Abgasanlage jeweils eine Speichereinrichtung des Energiespeichers angeordnet ist. Dies bedeutet, dass sowohl auf einer in Fahrzeugquerrichtung rechten Seite als auch auf einer in Fahrzeugquerrichtung linken Seite des Mitteltunnels jeweils wenigstens oder genau eine Speichereinrichtung des Energiespeichers angeordnet ist, wobei mittels beziehungsweise in der Speichereinrichtung die elektrische Energie gespeichert werden kann. Beispielsweise umfasst die jeweilige Speichereinrichtung mehrere, einzelne Speicherzellen, in denen die elektrische Energie gespeichert werden kann. Die jeweiligen Speicherzellen der jeweiligen Speichereinrichtung sind beispielsweise elektrisch miteinander verbunden.
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Die jeweilige Speichereinrichtung des Energiespeichers ist an dem Boden mittels wenigstens einer jeweiligen Befestigungseinrichtung derart befestigt, dass infolge einer unfallbedingten, in Fahrzeugquerrichtung, insbesondere von außen nach innen, verlaufenden Kraftbeaufschlagung die mittels der jeweiligen Befestigungsanordnung bewirkte Befestigung zumindest einer der Speichereinrichtungen gezielt lösbar ist, wodurch die zumindest eine Speichereinrichtung relativ zu dem Boden in Fahrzeugquerrichtung nach innen verlagerbar ist. Hierdurch kann die zumindest eine Speichereinrichtung, insbesondere lokal, gegen beziehungsweise in den einfach auch als Tunnel bezeichneten Mitteltunnel und/oder gegen beziehungsweise in die Abgasanlage durch die unfallbedingte Kraftbeaufschlagung hineinbewegt beziehungsweise hineingedrückt werden, wodurch beispielsweise der Mitteltunnel beziehungsweise die Abgasanlage verformt wird. Dadurch kann auf besonders vorteilhafte Weise Unfallenergie in Verformungsenergie umgewandelt und somit absorbiert werden. Dadurch kann die Wahrscheinlichkeit, dass es zu übermäßigen Beschädigungen des Energiespeichers kommt, besonders gering gehalten werden. Hintergrund der Erfindung ist insbesondere, dass es bei der Befestigungsanordnung beziehungsweise bei dem Kraftwagen nicht möglich oder nicht vorgesehen ist, den Energiespeicher über die gesamte, in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Breite des Bodens unterbrechungsfrei verlaufen zu lassen, da der Boden den Mitteltunnel aufweist, welcher dazu genutzt wird, die Abgasanlage und gegebenenfalls auch die zuvor genannte Gelenkwelle bauraumgünstig zu verstauen. Mit anderen Worten wird der auch als Karosserietunnel bezeichnete Mitteltunnel beziehungsweise ein durch den Mitteltunnel begrenzter Bauraum für die Abgasanlage und gegebenenfalls für die Gelenkwelle genutzt. Dadurch ist es nicht möglich, den Energiespeicher über die gesamte Breite des Bodens durchgängig verlaufen zu lassen, sodass es demzufolge nicht möglich ist, den Energiespeicher zur Bildung eines über die gesamte Breite des Bodens durchgängig verlaufenden Querlastpfad zu schaffen, über welchen Unfallkräfte beziehungsweise Unfallenergie bei einem Seitenaufprall und somit bei einer insbesondere in Fahrzeugquerrichtung von außen nach innen wirkenden, unfallbedingten Kraftbeaufschlagung geführt und abgestützt werden können. Vor diesem Hintergrund ist üblicherweise die Realisierung eines hinreichenden Unfallverhaltens nur durch sehr hohen Kosten- und Gewichtsaufwand möglich.
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Vor diesem Hintergrund ist es nun erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Anbindung des vorzugsweise als Hochvoltspeicher ausgebildeten, elektrischen Energiespeichers an den Boden gezielt versagt oder ablöst, wodurch eine vorteilhafte Relativbewegung zwischen der zumindest einen Speichereinrichtung und der Karosserie insbesondere im Bereich des einfach auch als Tunnel bezeichneten Mitteltunnels stattfinden kann. Somit kann die zumindest eine Speichereinrichtung der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung ausweichen, sodass gleichzeitig sowohl eine besonders hohe Sicherheit des Energiespeichers als auch eine Strukturintegrität der Karosserie gewährleistet werden können. Übermäßig gewichts- und kostenintensive Maßnahmen können somit vermieden werden.
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Um ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten realisieren zu können, ist es vorgesehen, dass der Boden in Fahrzeugquerrichtung zwischen Seitenschwellern der Karosserie angeordnet ist, wobei die jeweilige Speichereinrichtung mit dem jeweiligen Seitenschweller verbunden ist.
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Außerdem ist es vorgesehen, dass die jeweilige Speichereinrichtung den jeweiligen, auf der gleichen Seite wie die jeweilige Speichereinrichtung angeordneten Seitenschweller in Fahrzeugquerrichtung nach außen hin überragt. Insbesondere kann ein Energieabsorptionselement der jeweiligen Speichereinrichtung den jeweiligen Seitenschweller in Fahrzeugquerrichtung nach außen überragen, sodass ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten dargestellt werden kann.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der jeweiligen Speichereinrichtung wenigstens ein separat von der Karosserie und separat von dem Energiespeicher, das heißt separat von den Speichereinrichtungen ausgebildetes Halteelement der Befestigungseinrichtung zugeordnet ist. Das jeweilige Halteelement ist vorzugsweise mit der Karosserie, insbesondere mit dem Boden, verbunden. Insbesondere kann das Halteelement nicht-zerstörungsfrei lösbar mit der Karosserie, insbesondere mit dem Boden, verbunden sein. Beispielsweise ist das Halteelement mit der Karosserie, insbesondere mit dem Boden, verschweißt. Dabei ist die jeweilige Speichereinrichtung, der das jeweilige Halteelement zugeordnet ist, an dem jeweiligen, zugeordneten Halteelement, insbesondere reversibel lösbar, befestigt. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Anbindung der jeweiligen Speichereinrichtung an dem Boden realisiert werden, um ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten darstellen zu können.
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Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das jeweilige Halteelement wenigstens eine Soll-Versagensstelle aufweist, an welcher das Halteelement infolge der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung gezielt versagt, woraus das Lösen der Befestigung der zumindest einen Speichereinrichtung an dem Boden resultiert. Die Soll-Versagensstelle ist beispielsweise eine Soll-Bruchstelle, an welcher es dann, wenn die unfallbedingte Kraftbeaufschlagung ein vorgebbares oder vorgegebenes Niveau überschreitet, zu einem Versagen beziehungsweise Brechen des Halteelements kommt. Hierdurch versagt das Halteelement gezielt bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung, wodurch es zu der vorteilhaft, insbesondere in Fahrzeughochrichtung verlaufenden, Relativbewegung zwischen der zumindest einen Speichereinrichtung und dem Boden kommen kann.
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Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die jeweilige Speichereinrichtung mittels wenigstens eines jeweiligen, separat von dem Energiespeicher, separat von der Karosserie und separat von dem jeweiligen Halteelement ausgebildeten Verbindungselement der Befestigungseinrichtung mit dem Halteelement, insbesondere reversibel lösbar, verbunden ist. Hierdurch ist die jeweilige Speichereinrichtung an dem Halteelement und über das Halteelement an der Karosserie, insbesondere an dem Boden, befestigt. Bei dem Verbindungselement handelt es sich beispielsweise um ein insbesondere als Schraube ausgebildetes Schraubelement, mittels welchem die jeweilige Speichereinrichtung gegen das jeweilige Halteelement geschraubt und dadurch mit dem Halteelement verbunden ist. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Anbindung des Energiespeichers an dem Boden realisiert werden, sodass ein besonders gutes Unfallverhalten realisiert werden kann.
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Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das jeweilige Verbindungselement wenigstens eine Soll-Versagensstelle aufweist, an welcher das jeweilige Verbindungselement infolge der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung gezielt versagt, woraus das Lösen der Befestigung resultiert. Hierdurch kann die vorteilhafte Relativbewegung zwischen dem Energiespeicher und dem Boden besonders gut sichergestellt werden, sodass ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten darstellbar ist. Die vorigen und folgenden Ausführungen zur Soll-Versagensstelle des Halteelements können ohne Weiteres auch auf die Soll-Versagensstelle des jeweiligen Verbindungselements übertragen werden und umgekehrt.
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Es ist denkbar, dass das gezielte Lösen nicht oder nicht nur durch eine oder mehrere, gezielt vorgesehene Soll-Versagensstellen realisiert ist. Das gezielt Lösen kann insbesondere durch entsprechende Wahl eines Werkstoffes und/oder einer Wanddicke des Bodens, des Halteelements, der jeweiligen Speichereinrichtung und/oder des Verbindungselements realisiert werden. Beispielsweise weist das insbesondere als Schraube ausgebildete Verbindungselement einen solchen Durchmesser auf, dass das Verbindungselement eine andere Unfallsituation wie beispielsweise einen Frontalaufprall übersteht, ohne dass die Speichereinrichtung gelöst wird, jedoch bei einem Seitenaufprall versagt, wodurch die Speichereinrichtung gelöst wird. Im Hinblick auf das auch als Halter bezeichnete Halteelement kann vorgesehen sein, dass der Halter so über Schweißpunkte an den Boden angebunden ist und/oder eine solche Wandstärke oder Wanddicke aufweist, dass der Halter andere Unfallsituationen wie einen Frontalaufprall übersteht, ohne dass es zu einem Lösen der Speichereinrichtung kommt, sich jedoch bei einem Seitenaufprall von dem Boden löst und/oder zerstört wird, wodurch die Speichereinrichtung von dem Boden gelöst wird.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wirkt das jeweilige Verbindungselement derart mit der jeweiligen Speichereinrichtung zusammen, dass sich das Verbindungselement, insbesondere ohne zu versagen, infolge der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung gezielt von der jeweiligen Speichereinrichtung löst, woraus das Lösen der Befestigung resultiert. Beispielsweise reißt das Verbindungselement infolge der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung von der Speichereinrichtung ab beziehungsweise aus der Speichereinrichtung heraus, sodass es in der Folge auf besonders einfache Weise zu einer Relativbewegung zwischen der jeweiligen Speichereinrichtung und dem Boden kommen kann. Somit kann die jeweilige Speichereinrichtung der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung ausweichen, wodurch ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten darstellbar ist.
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Die jeweilige Soll-Versagensstelle beziehungsweise das gezielte Lösen, das heißt Aufheben, der Befestigung findet insbesondere dann statt, wenn die unfallbedingte Kraftbeaufschlagung ein insbesondere vorgegebenes oder vorgebbares Niveau überschreitet. Dabei kann das gezielte Lösen beziehungsweise die jeweilige Soll-Versagensstelle beispielsweise durch eine lokale Wanddickenreduzierung und/oder eine lokale Querschnittsreduzierung und/oder durch eine entsprechende Wahl eines jeweiligen Werkstoffes realisiert werden. Mit anderen Worten ist das gezielte Lösen der Befestigung beziehungsweise der jeweiligen Versagensstelle beispielsweise durch eine Lokale Schwächung, insbesondere Materialschwächung, und/oder durch eine gezielte Schwächung einer Verbindung von zwei Komponenten realisierbar, derart, dass beispielsweise die Verbindung beziehungsweise die Soll-Versagensstelle maximal eine gewisse Last schadfrei ertragen kann und es dann, wenn die unfallbedingte Kraftbeaufschlagung zu einer Last führt, die größer als die maximale Last ist, versagt. Dadurch kann während eines Normalbetriebs eine hinreichend feste und stabile Anbindung des Energiespeichers an dem Boden gewährleistet werden. Kommt es jedoch zu der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung, so kann sich die zumindest eine Speichereinrichtung gezielt von dem Boden lösen und relativ zu dem Boden bewegen. Die Ausführungsform, bei der das jeweilige Verbindungselement derart mit der jeweiligen Speichereinrichtung zusammenwirkt, dass sich das Verbindungselement infolge der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung gezielt von der jeweiligen Speichereinrichtung löst, ist beispielsweise derart realisierbar, dass die Speichereinrichtung eine soll-Versagensstelle aufweist, an welcher das Verbindungselement mit der jeweiligen Speichereinrichtung zusammenwirkt, insbesondere an der jeweiligen Speichereinrichtung abgestützt ist. Überschreitet die unfallbedingte Kraftbeaufschlagung das insbesondere vorgebbare oder vorgegebene Niveau, so versagt, insbesondere bricht, die Soll-Versagensstelle der jeweiligen Speichereinrichtung, sodass sich das Verbindungselement von der jeweiligen Speichereinrichtung löst, insbesondere aus der jeweiligen Speichereinrichtung ausreißt. Die jeweilige Soll-Versagensstelle wird auch als Sol-Bruchstelle bezeichnet.
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Zur Realisierung eines besonders vorteilhaften Unfallverhaltens hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die jeweilige Speichereinrichtung in Fahrzeugquerrichtung nach außen durch den jeweiligen Seitenschweller teilweise überdeckt beziehungsweise überlappt ist. Dadurch kann die jeweilige Speichereinrichtung besonders vorteilhaft geschützt werden, sodass beispielsweise die Wahrscheinlichkeit, dass es zu übermäßigen Schäden der jeweiligen Speichereinrichtung kommt, besonders gering gehalten werden kann.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagen, welcher wenigstens eine Befestigungsanordnung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
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Einzelheiten der Erfindung ergeben sich im Weiteren anhand der Figurenbeschreibung sowie der Zeichnungen. Hierbei zeigt:
- 1 eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung eines elektrischen Energiespeichers an einem Boden einer Karosserie für einen Kraftwagen;
- 2 ausschnittsweise eine weitere schematische Querschnittsansicht der Befestigungsanordnung; und
- 3 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Unteransicht des Bodens.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Querschnittsansicht eine Befestigungsanordnung 1 eines elektrischen Energiespeichers 2 an einem Boden 3 einer selbsttragenden Karosserie 4 für einen Kraftwagen, insbesondere für einen Personenkraftwagen. Dies bedeutet, dass der Kraftwagen in seinem vollständig hergestellten Zustand die selbsttragende Karosserie 4 und somit den Boden 3 sowie den Energiespeicher 2 aufweist. Der Kraftwagen ist ein Hybridfahrzeug, welches des Weiteren einen Verbrennungsmotor zum verbrennungsmotorischen Antreiben des Kraftwagens und wenigstens oder genau eine elektrische Maschine zum, insbesondere rein, elektrischen Antreiben des Kraftwagens umfasst. Mittels des elektrischen Energiespeichers 2 beziehungsweise in dem elektrischen Energiespeicher 2 ist elektrische Energie beziehungsweise elektrischer Strom gespeichert. Da der Kraftwagen mittels der elektrischen Maschine antreibbar ist, wird die elektrische Maschine auch als Traktionsmaschine bezeichnet. Um den Kraftwagen mittels der elektrischen Maschine anzutreiben, wird die elektrische Maschine mit der in dem Energiespeicher 2 gespeicherten, elektrischen Energie versorgt. Daher wird der Energiespeicher 2 auch als Traktionsspeicher bezeichnet. Die elektrische Maschine und/oder der Energiespeicher 2 ist vorzugsweise eine Hochvolt-Komponente, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- beziehungsweise Nennspannung, vorzugsweise wenigstens 48 Volt beträgt und ganz vorzugsweise größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt, ist. Vorzugsweise beträgt die elektrische Spannung mehrere hundert Volt. Hierdurch können besonders große elektrische Leistungen zum, insbesondere rein, elektrischen Antreiben des Kraftwagens realisiert werden. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, ist bei der Befestigungsanordnung 1 der Energiespeicher 2 an dem auch als Karosserieboden bezeichneten Boden 3 befestigt.
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Die Karosserie 4 begrenzt einen auch als Innenraum oder Fahrgastzelle bezeichneten Fahrgastraum des Kraftwagens zumindest teilweise. Dabei ist der Fahrgastraum in Fahrzeughochrichtung nach unten hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch den Boden 3 begrenzt. Die Fahrzeughochrichtung ist in 1 durch einen Doppelpfeil 5 veranschaulicht. Aus 1 ist erkennbar, dass der Boden 3 einen Mitteltunnel 6 aufweist, welcher insbesondere durch Tunnelelemente 7 des Bodens 3 und somit der Karosserie 4 gebildet ist. Der Mitteltunnel 6 und somit die Tunnelelemente 7 gehören zum Boden 3 und somit zu der Karosserie 4, welche auch als Rohbau bezeichnet wird.
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Der Kraftwagen umfasst auch eine in 1 besonders schematisch dargestellte und ausschnittsweise erkennbare Abgasanlage 8, welche von Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbar ist. Aus 1 ist erkennbar, dass zumindest ein Teilbereich T der Abgasanlage 8 in dem Mitteltunnel 6 verläuft. Ferner ist es denkbar, dass zumindest eine in den Fig. nicht dargestellte Welle, über welche wenigstens oder genau zwei Fahrzeugräder des Kraftwagens von dem Verbrennungsmotor antreibbar sind, zumindest teilweise in dem Mitteltunnel 6 verläuft. Die Welle ist beispielsweise eine Gelenkwelle, insbesondere eine Kardanwelle. Der Mitteltunnel 6 ist dabei in Fahrzeughochrichtung nach unten hin offen und/oder vollständig überlappungsfrei zu dem Energiespeicher 2 angeordnet, sodass der Mitteltunnel 6 beispielsweise in Fahrzeughochrichtung nach unten hin nicht durch den Energiespeicher 2 überlappt beziehungsweise überdeckt ist.
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Um dabei eine besonders große Speicherkapazität des Energiespeichers 2 realisieren zu können, weist der Energiespeicher 2 wenigstens zwei Speichereinrichtungen 9 und 10 auf, welche beispielsweise in Fahrzeugquerrichtung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, voneinander beabstandet sein können. Die Fahrzeugquerrichtung ist dabei in 1 durch einen Doppelpfeil 11 veranschaulicht. Beispielsweise sind die Speichereinrichtungen 9 und 10 elektrisch miteinander verbunden. Die Speichereinrichtungen 9 und 10 werden auch als Hälften des auch als Hochvoltspeicher bezeichneten Energiespeichers 2 bezeichnet. Aus 1 ist erkennbar, dass beispielsweise die Speichereinrichtung 9 in Fahrzeugquerrichtung und bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung links neben dem Mitteltunnel 6 angeordnet beziehungsweise gegenüber dem Mitteltunnel 6 nach links versetzt ist, wobei die Speichereinrichtung 10 rechts neben dem Mitteltunnel 6 angeordnet beziehungsweise gegenüber dem Mitteltunnel 6 nach rechts versetzt ist. Somit wird die Speichereinrichtung 9 auch als linke Hälfte oder linke Speichereinrichtung bezeichnet, während die Speichereinrichtung 10 als rechte Hälfte oder rechte Speichereinrichtung bezeichnet wird. Mit anderen Worten ist in Fahrzeugquerrichtung beidseitig des Mitteltunnels 6 und der Abgasanlage 8 jeweils eine Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 des Energiespeichers 2 angeordnet, wobei sich die Speichereinrichtung 9 in Fahrzeugquerrichtung nach links und die Speichereinrichtung 10 in Fahrzeugquerrichtung nach rechts an den Mitteltunnel 6 und die Abgasanlage 8 anschließt.
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Der Boden 3 ist in Fahrzeugquerrichtung zwischen in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandeten Seitenschwellern 12 und 13 der Karosserie 4 angeordnet, wobei die Speichereinrichtung 9 an den Seitenschweller 12 und die Speichereinrichtung 10 an den Seitenschweller 13 angebunden ist. Dabei ist die Speichereinrichtung 9 in Fahrzeugquerrichtung nach außen durch den Seitenschweller 12 und die Speichereinrichtung 10 in Fahrzeugquerrichtung nach außen durch den Seitenschweller 13 jeweils zumindest teilweise überdeckt. Des Weiteren ist die jeweilige Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 mittels einer jeweiligen Befestigungseinrichtung 14 beziehungsweise 15 an dem Boden 3, insbesondere an einem jeweiligen der Tunnelelemente 7, befestigt, derart, dass infolge einer unfallbedingten, in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Kraftbeaufschlagung die mittels der Befestigungseinrichtung 14 beziehungsweise 15 bewirkte Befestigung zumindest einer der Speichereinrichtungen 9 und 10 gezielt lösbar ist, wodurch die zumindest eine Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 relativ zu dem Boden 3 in Fahrzeugquerrichtung nach innen verlagerbar ist.
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Wie zuvor angedeutet, ist die Speichereinrichtung 9 auf einer linken Seite und die Speichereinrichtung 10 auf einer rechten Seite des Mitteltunnels 6 beziehungsweise des Bodens 3 an der Karosserie 4 insgesamt angeordnet. Diejenige der Seiten, auf die die zuvor genannte, beispielsweise aus einem Seitenaufprall beziehungsweise einem Pfahlcrash resultierende, unfallbedingte Kraftbeaufschlagung direkt wirkt, wird auch als Unfallseite oder stoßzugewandte Seite bezeichnet. Wirkt beispielsweise die unfallbedingte Kraftbeaufschlagung in Fahrzeugquerrichtung von links nach rechts, sodass beispielsweise ein Unfallhindernis auf die linke Seite direkt auftrifft, so ist die stoßzugewandte Seite die linke Seite. Wirkt jedoch die unfallbedingte Kraftbeaufschlagung in Fahrzeugquerrichtung von rechts nach links, sodass beispielsweise eine Unfallbarriere direkt auf die rechte Seite auftrifft, so ist die rechte Seite die stoßzugewandte Seite. Die zuvor genannte, zumindest eine Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10, deren Befestigung an dem Boden 3 infolge der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung gelöst wird, ist vorzugsweise die auf der stoßzugewandten Seite angeordnete Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10. Die zumindest eine Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 kann sich infolge der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung und infolge dessen, dass sich die Befestigung der zumindest einen Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 an dem Boden 3 löst, in Fahrzeugquerrichtung nach innen relativ zu dem Boden 3 bewegen und wird dadurch beispielsweise gegen die Abgasanlage 8 gedrückt beziehungsweise in die Abgasanlage 8 hineingedrückt. In der Folge kann sich die relativ weiche beziehungsweise gut deformierbare Abgasanlage 8 verformen, wodurch Unfallenergie besonders vorteilhaft absorbiert werden kann. Dadurch kann ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten auf gewichts- und kostengünstige Weise dargestellt werden. Die Befestigung der zumindest einen Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 an dem Boden 3 kann beispielsweise durch gezieltes Versagen eines Karosseriebauteils realisiert werden, an welches die zumindest eine Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 zumindest mittelbar, insbesondere direkt, angebunden ist.
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Aus 2 und 3 ist besonders gut erkennbar, dass der jeweiligen Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 wenigstens ein separat von der Karosserie 4 und separat von dem Energiespeicher 2 ausgebildetes und mit der Karosserie 4, insbesondere mit dem Boden 3, verbundenes Halteelement 16 der jeweiligen Befestigungseinrichtung 14 beziehungsweise 15 zugeordnet ist. Das Halteelement 16 wird einfach auch als Halter oder Karosseriehalter bezeichnet und ist beispielsweise mit der Karosserie 4, insbesondere mit dem Boden 3 und ganz insbesondere mit einem jeweiligen der Tunnelelemente 7, verschweißt. Besonders gut ist erkennbar, dass zumindest ein Teilbereich des Mitteltunnels 6 in Fahrzeugquerrichtung nach außen hin durch die Halteelemente 16 gebildet beziehungsweise begrenzt ist. Insbesondere ist es denkbar, dass das der zumindest einen Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 zugeordnete Halteelement 16 infolge der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung gezielt versagt und in der Folge die Relativbewegung zwischen der zumindest einen Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 und dem Boden 3 zulässt. Hierzu ist beispielsweise das jeweilige Halteelement 16 weniger steif und/oder weniger fest als die Tunnelelemente 7 beziehungsweise der Boden 3 ausgebildet. Insbesondere ist es denkbar, dass das jeweilige Halteelement 16 wenigstens eine Soll-Versagensstelle aufweist, an welcher das jeweilige Halteelement 16 infolge der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung gezielt versagt, woraus das Lösen der Befestigung der zumindest einen Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 an dem Boden 3 resultiert.
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Das jeweilige Halteelement 16 ist in einem jeweiligen Anbindungsbereich B1 beziehungsweise B2 angeordnet oder bildet zumindest einen Teil des jeweiligen Anbindungsbereichs B1 beziehungsweise B2, in welchem die jeweilige Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 an das jeweilige Halteelement 16 beziehungsweise an dem Boden 3 angebunden sein kann. Ferner ist es denkbar, dass das jeweilige Halteelement 16 in dem jeweiligen Anbindungsbereich B1 beziehungsweise B2 an dem Boden 3 angebunden ist.
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Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass das jeweilige Halteelement 16, insbesondere in dem jeweiligen Anbindungsbereich B1 beziehungsweise B2, mit der Karosserie 4, insbesondere mit dem Boden 3 und ganz insbesondere mit zumindest einem jeweiligen der Tunnelelemente 7, derart verbunden ist, dass sich das der zumindest einen Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 zugeordnete Halteelement 16, insbesondere ohne zu versagen, infolge der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung gezielt von der Karosserie 4, insbesondere von dem Boden 3 und ganz insbesondere von dem zumindest einen Tunnelelement 7 beziehungsweise von dem Anbindungsbereich B1 beziehungsweise B2, löst, woraus das Lösen der Befestigung der zumindest einen Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 an dem Boden 3 resultiert. Mit anderen Worten ist vorzugsweise ein gezieltes Versagen des jeweiligen Anbindungsbereichs B1 beziehungsweise B2 vorgesehen, sodass die zumindest eine Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung besonders gut ausweichen kann.
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Besonders gut aus 2 ist erkennbar, dass die jeweilige Befestigungseinrichtung 14 beziehungsweise 15 wenigstens ein jeweiliges, separat von dem Boden 3, separat von dem jeweiligen Halteelement 16 und separat von der jeweiligen Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 ausgebildetes Verbindungselement 17 aufweist, welches beispielsweise als Schraubelement ausgebildet ist. Mittels des jeweiligen Verbindungselements 17 ist die jeweilige Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10, insbesondere reversibel lösbar, mit dem jeweiligen Halteelement 16 verbunden und dadurch an dem jeweiligen Halteelement 16 und über dieses an dem Boden 3 befestigt. Vorliegend ist die jeweilige Speichereinrichtung 9 mittels des jeweiligen Verbindungselements 17 gegen das jeweilige Halteelement 16, insbesondere reversibel lösbar, verschraubt. Dabei ist es denkbar, dass eine Verbindungstechnik, mittels welcher die jeweilige Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 an dem Halteelement 16 beziehungsweise an dem Boden 3 befestigt ist, infolge der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung gezielt versagt. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass das Verbindungselement 17, mittels welchem die zumindest eine Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 an dem zugehörigen Halteelement 16 befestigt ist, infolge der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung gezielt versagt, woraus das Lösen der Befestigung resultiert. Hierzu kann das jeweilige Verbindungselement 17 wenigstens oder genau eine Soll-Versagensstelle aufweisen, an welcher das jeweilige Verbindungselement 17, mittels welchem die zumindest eine Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 an dem zugehörigen Halteelement 16 befestigt ist, infolge der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung gezielt versagt, woraus das Lösen der Befestigung resultiert.
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Ferner ist es möglich, dass das jeweilige Verbindungselement 17 mit der jeweiligen Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 derart zusammenwirkt, dass sich das jeweilige Verbindungselement 17, insbesondere ohne zu versagen, infolge der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung gezielt von der jeweiligen Speichereinrichtung löst, insbesondere aus der jeweiligen Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 ausreißt, woraus das Lösen der Befestigung resultiert. Hierunter kann insbesondere folgendes verstanden werden: Aus 2 ist am Beispiel der Befestigungseinrichtung 14 und der Speichereinrichtung 9 erkennbar, dass das Verbindungselement 17 beispielsweise derart mit der Speichereinrichtung 9 zusammenwirkt, um die Speichereinrichtung 9 mittels des Verbindungselements 17 an dem Halteelement 16 zu befestigen, dass das Verbindungselement 17 zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an einem Wandungsbereich W und somit an einem Abstützbereich AB der Speichereinrichtung 9 abgestützt ist. Dadurch ist die Speichereinrichtung 9 über den Wandungsbereich W beziehungsweise über den Abstützbereich AB mittels des Verbindungselements 17 gegen das Halteelement 16 geschraubt. Der Wandungsbereich W weist dabei beispielsweise eine lokale Schwächung auf oder ist eine lokale Schwächung der Speichereinrichtung 9, sodass der Wandungsbereich W eine Soll-Versagensstelle aufweist oder sein kann. Infolge der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung versagt beispielsweise der Wandungsbereich W, insbesondere derart, dass sich das Verbindungselement 17 von der Speichereinrichtung 9 löst. Hierdurch wird die mittels des Verbindungselements 17 bewirkte Befestigung der Speichereinrichtung 9 an dem Boden 3 beziehungsweise an dem Halteelement 16 aufgehoben. In der Folge kann sich die Speichereinrichtung 9 aufgrund der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung in Fahrzeugquerrichtung nach innen bewegen, wodurch ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten dargestellt werden kann.
Das zumindest eine jeweilige Tunnelelement 7, an das der jeweilige, separate Halter zur Anbindung der Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 angeschweißt ist, ist beispielsweise eine Karosserietunnelkonsole. Der an diese Karosserietunnelkonsole angeschweißte Halter löst sich bei der zuvor beschriebenen, beispielsweise aus einem Seitenaufprall beziehungsweise aus einem Pfahlcrash resultierenden, unfallbedingten Kraftbeaufschlagung gezielt von dem Boden 3 und somit von der Karosserie 4 ab, um in der Folge der zumindest einen Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 eine relativ zu dem Boden 3 erfolgende Bewegung in Richtung des Tunnels zu ermöglichen. Der Halter ist dabei so ausgelegt, dass andere Anforderungen beziehungsweise Unfallszenarien wie zum Beispiel ein Frontal- oder Heckaufprall und eine hinreichende Betriebsfestigkeit erfüllt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Verbindungselement 17 zwischen der jeweiligen Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 und dem Karosserietunnel gezielt aus der Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 ausreißen und/oder das Verbindungselement 17 selbst kann versagen, um der jeweiligen, beispielsweise für sich alleine betrachtet als Hochvoltspeicher beziehungsweise als Hochvolt-Komponente ausgebildeten Speichereinrichtung 9 beziehungsweise 10 die beschriebene, relativ zu dem Boden 3 erfolgende Bewegung in Richtung des Tunnels zu ermöglichen. Hierdurch kann ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten realisiert werden, wobei gleichzeitig übermäßige kosten- und gewichtsintensive Maßnahmen vermieden werden können.
