DE102021118334A1

DE102021118334A1 - Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines solchen

Info

Publication number: DE102021118334A1
Application number: DE102021118334.0A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Günter
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2021-07-15
Filing date: 2021-07-15
Publication date: 2023-01-19

Abstract

Es wird ein Fahrzeug (2) angegeben, welches aufweist: einen Energiespeicher (4), einen Ladebetrieb, zum Laden des Energiespeichers (4), einen Lufteinlass (8), zum Einlassen von Kühlluft (L), welche stromab des Lufteinlasses (8) entlang eines Luftpfads (P) strömt, eine Sensorik (24), welche von einer ersten Position (P1) in eine zweite Position (P2) und umgekehrt bewegbar ist, wobei in der zweiten Position (P2) die Sensorik (24) weniger in den Luftpfad (P) hineinragt als in der ersten Position (P1), sodass in der zweiten Position (P2) im Vergleich zur ersten Position (P1) zusätzliche Kühlluft (L+) in den Luftpfad (P) gelangt, eine Zugmechanik (28), welche mit der Sensorik (24) derart verbunden ist, dass diese durch Betätigung der Zugmechanik (28) von der ersten Position (P1) in die zweite Position (P2) bewegbar ist, um während des Ladebetriebs zusätzliche Kühlluft (L+) in den Luftpfad (P) einzuführen. Weiter wird ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Fahrzeugs (2) angegeben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug sowie ein Verfahren zum Betrieb eines solchen.
Ein Beispiel für ein Fahrzeug ist ein PKW. Zur Fortbewegung weist ein Fahrzeug einen Antrieb auf. Bei einem Fahrzeug, welches als Elektro- oder Hybridfahrzeug ausgebildet ist, ist der Antrieb ein elektrischer Antrieb, gegebenenfalls in Kombination mit einem verbrennungsmotorischen Antrieb oder einem anderen Antrieb. Zur Versorgung des elektrischen Antriebs mit Energie weist das Fahrzeug einen Energiespeicher auf, typischerweise eine Hochvoltbatterie, welche z.B. eine Spannung von 400 V oder 800 V bereitstellt. Der Energiespeicher wird in einem Fahrbetrieb des Fahrzeugs, in welchem der elektrische Antrieb genutzt wird, entsprechend entleert und muss daher regelmäßig wieder geladen werden. Dies erfolgt beispielsweise in einem Ladebetrieb des Fahrzeugs, für welchen das Fahrzeug mit einer Ladestation verbunden wird. Im Gegensatz zum Fahrbetrieb wird im Ladebetrieb das Fahrzeug typischerweise nicht bewegt und entsprechend der Antrieb insgesamt nicht genutzt, sodass der Ladebetrieb ein Standbetrieb ist.
Fahrzeuge werden beispielsweise beschrieben in DE 10 2014 213 704 A1 , DE 10 2018 215 860 A1 und GB 2 131 150 A.
Typischerweise erwärmen sich während des Ladebetriebs die daran beteiligten Fahrzeugkomponenten, z.B. der Energiespeicher oder eine Ladeelektronik des Fahrzeugs. Im Ladebetrieb entsteht demnach Abwärme, welche zweckmäßigerweise abgeführt wird. Hierzu wird beispielsweise Kühlluft zugeführt. Problematisch ist dabei, dass möglicherweise nicht ausreichend Kühlluft zur Verfügung steht, da einerseits im Ladebetrieb häufig nicht unerhebliche Mengen an Abwärme entstehen und da andererseits auch kein Fahrtwind zur Verfügung steht.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, die Kühlung während des Ladebetriebs zu verbessern. Hierzu sollen ein geeignetes Fahrzeug sowie ein Verfahren zum Betrieb desselben angegeben werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Ausführungen im Zusammenhang mit dem Fahrzeug gelten sinngemäß auch für das Verfahren und umgekehrt. Sofern nachfolgend Verfahrensschritte angegeben sind, ergeben sich vorteilhafte Ausgestaltungen des Fahrzeugs dadurch, dass dieses ausgebildet ist, einen oder mehrere der Verfahrensschritte durchzuführen, wofür das Fahrzeug insbesondere eine Steuereinheit aufweist.
Das Fahrzeug weist einen Energiespeicher auf und einen Ladebetrieb, zum Laden des Energiespeichers. Insbesondere ist das Fahrzeug ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, bei welchem der Energiespeicher zur Versorgung eines elektrischen Antriebs dient, mit welchem das Fahrzeug in einem Fahrbetrieb antreibbar ist, d.h. das Fahrzeug weist insbesondere auch einen Fahrbetrieb auf. Im Gegensatz zum Fahrbetrieb ist der Ladebetrieb vorzugsweise ein Standbetrieb des Fahrzeugs, in welchem dieses entsprechend nicht angetrieben und somit nicht bewegt wird. Insbesondere schließen sich der Fahrbetrieb und der Ladebetrieb somit gegenseitig aus.
Das Fahrzeug weist weiter einen Lufteinlass auf, zum Einlassen von Kühlluft, welche stromab des Lufteinlasses entlang eines Luftpfads (auch als Kühlluftpfad bezeichnet) strömt, insbesondere durch einen Luftkanal. Der Lufteinlass ist vorzugsweise frontseitig am Fahrzeug ausgebildet und erstreckt sich zweckmäßigerweise in Querrichtung über wenigstens die Hälfte einer Breite des Fahrzeugs. Der Lufteinlass ist beispielsweise unterhalb eines frontseitigen Stoßfängers des Fahrzeugs angeordnet. Insbesondere weist das Fahrzeug frontseitig einen Querträger auf, welcher ein Teil einer Karosserie des Fahrzeugs ist. Der Lufteinlass ist zweckmäßigerweise unterhalb des Querträgers angeordnet.
Die Kühlluft wird im Ladebetrieb insbesondere zur Kühlung einer oder mehrerer Fahrzeugkomponenten verwendet, welche sich aufgrund des Ladebetriebs erwärmen. Beispiele für solche Fahrzeugkomponenten sind der Energiespeicher, ein Kühler eines Kühl- oder Kältekreises des Fahrzeugs, oder eine Ladeelektronik des Fahrzeugs, welche im Ladebetrieb zwischen den Energiespeicher und eine bezüglich des Fahrzeugs externe Ladestation geschaltet ist. Die Kühlluft wird der Fahrzeugkomponente zugeführt, um von dieser Abwärme aufzunehmen und diese dann abzuführen.
Das Fahrzeug weist weiterhin eine Sensorik auf. Die Sensorik ist beispielsweise ein einzelner Sensor, z.B. ein Entfernungssensor oder eine Kamera, oder eine Kombination mehrerer Sensoren. Die Sensorik ist beispielsweise ein Teil eines Fahrassistenzsystems des Fahrzeugs. Die Sensorik ist von einer ersten Position (auch als Fahrposition bezeichnet) in eine zweite Position (auch als Ladeposition bezeichnet) und umgekehrt bewegbar, wobei in der zweiten Position die Sensorik weniger in den Luftpfad hineinragt als in der ersten Position, sodass in der zweiten Position im Vergleich zur ersten Position zusätzliche Kühlluft in den Luftpfad gelangt. Vorzugsweise ist die Sensorik in der zweiten Position vollständig aus dem Luftpfad entfernt. Die Sensorik ist demnach zunächst in der ersten Position derart im Fahrzeug angeordnet, dass die Sensorik einen Teilbereich des Luftpfads blockiert. Die Sensorik ist vorzugsweise im oder unmittelbar hinter dem Lufteinlass angeordnet und in Richtung des Lufteinlasses ausgerichtet. Bei einem frontseitigen Lufteinlass weist entsprechend auch die Sensorik nach vorn und dient dann z.B. zur Abstandsmessung zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, speziell im Fahrbetrieb. Allgemein wird die Sensorik insbesondere lediglich im Fahrbetrieb benötigt und kann daher im Ladebetrieb vorteilhaft aus dem Luftpfad entfernt werden, um diesen weiter freizugeben und damit zusätzliche Kühlluft einzulassen. Mit anderen Worten: der Lufteinlass und/oder der Luftpfad weisen einen Querschnitt auf, welcher durch die Sensorik in der ersten Position verringert ist und welcher durch Bewegen der Sensorik in die zweite Position entsprechend vergrößert wird. Beispielsweise wird die Sensorik um eine Schwenkachse oder Drehachse aus dem Luftpfad herausgekippt oder herausgedreht, sodass zusätzlicher Querschnitt freigegeben wird. Die Sensorik wird gleichsam aus dem Luftpfad herausgeklappt.
Weiter weist das Fahrzeug eine Zugmechanik auf, welche mit der Sensorik derart verbunden ist, dass diese durch Betätigung der Zugmechanik von der ersten Position in die zweite Position bewegbar ist, um während des Ladebetriebs zusätzliche Kühlluft in den Luftpfad einzuführen. Unter „A umfasst B“ wird allgemein insbesondere verstanden, dass B ein Teil von A ist oder dass A als B ausgebildet ist. Die Zugmechanik weist in einer geeigneten Ausgestaltung einen Seilzug auf, welcher insbesondere mittels geeigneter Umlenkelemente durch das Fahrzeug geführt ist. Die Zugmechanik wird nun aktiviert und dadurch die Sensorik in die zweite Position bewegt, indem eine Person die Zugmechanik betätigt und dabei eine Zugkraft ausübt, welche über die Zugmechanik auf die Sensorik übertragen wird, welche dann aus dem Luftpfad herausbewegt, z.B. herausgeklappt wird. Beispielsweise wird die Sensorik nach oben und (in Fahrtrichtung) nach hinten und hinter den Querträger geklappt.
Die Zugmechanik dient dazu, speziell im Ladebetrieb die Menge an Kühlluft zu vergrößern, welche dann zum Kühlen zur Verfügung steht. Die ohnehin schon verfügbare Kühlluft wird demnach mit zusätzlicher Kühlluft kombiniert, um im Ladebetrieb die Menge an Kühlluft zu erhöhen, insbesondere im Vergleich zur Menge an Kühlluft im Fahrbetrieb. Die Zugmechanik ist demnach insgesamt umschaltbar zwischen zwei Zuständen, nämlich einem ersten Zustand, in welchem eine erste Menge an Kühlluft durch den Luftpfad strömt, und einen zweiten Zustand, in welchem eine zweite Menge an Kühlluft durch den Luftpfad strömt. Die zweite Menge umfasst zusätzlich zur ersten Menge noch die zusätzlich Kühlluft, welcher durch Umschalten der Zugmechanik in den zweiten Zustand bereitgestellt wird, und ist entsprechend größer als die erste Menge.
Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere, dass durch die Zugmechanik speziell im Ladebetrieb zusätzliche Kühlluft bereitgestellt wird, um eine gegebenenfalls hohe Kühlanforderung ausreichend zu bedienen. Durch die zusätzliche Kühlluft sind eine optimierte Ladeleistung und/oder ein schnelleres Laden möglich. Auch ist es nun vorteilhaft möglich, den ursprünglichen Lufteinlass kleiner auszulegen.
Bevorzugterweise weist das Fahrzeug ein Staufach auf. Das Staufach ist in einer geeigneten Ausgestaltung lediglich von außerhalb des Fahrzeugs zugänglich, also gerade nicht vom Fahrgastraum aus. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Staufach ein FRUNK, also ein frontseitiger Kofferraum. Das Staufach weist insbesondere eine Klappe auf, mit welcher das Staufach verschließbar ist und gegen Umwelteinflüsse gesichert ist. Das Staufach dient geeigneterweise zur Unterbringung eines Ladekabels für den Ladebetrieb, sodass beim Entnehmen des Ladekabels im Vorfeld des Ladebetriebs automatisch auch das Staufach geöffnet ist. In einer möglichen Ausgestaltung ist das Ladekabel im Staufach fest angeschlossen.
Für die Zugmechanik existieren mehrere geeignete Ausgestaltungen, von welchen einige besonders bevorzugte Varianten nachfolgend näher erläutert werden. Diese verschiedenen Varianten, auch lediglich einzelne Aspekte davon, sind grundsätzlich vorteilhaft miteinander kombinierbar, aber auch unabhängig voneinander und für sich genommen zweckmäßig.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Zugmechanik einen Griff auf, zur direkten Betätigung durch eine Person. An einem Ende der Zugmechanik ist dann die Sensorik angebracht, am anderen Ende ist der Griff ausgebildet. Die Zugmechanik, welche einen Griff aufweist, wird auch als „manuelle Zugmechanik“ bezeichnet.
Die Zugmechanik, speziell deren Griff, sind geeigneterweise über das oben bereits beschriebene Staufach zugänglich. Besonders bei einem Staufach, welches zur Unterbringung eines Ladekabels dient, ist dann beim Entnehmen des Ladekabels im Vorfeld des Ladebetriebs automatisch auch die Zugmechanik zugänglich. Nachdem die Person das Staufach geöffnet hat, kann die Person vor, während oder nach dem Entnehmen des Ladekabel auch gleich die Zugmechanik bedienen, sodass dann im Ladebetrieb zusätzliche Kühlluft zur Verfügung steht.
In einer weiteren geeigneten Ausgestaltung ist die Zugmechanik mit dem Staufach derart verbunden, dass die Zugmechanik beim Öffnen des Staufachs automatisch betätigt wird. Eine direkte manuelle Betätigung ist somit nicht mehr erforderlich. Die Zugmechanik ist hierzu beispielsweise mit der Klappe des Staufachs gekoppelt. Die Zugmechanik, welche beim Öffnen des Staufachs automatisch betätigt wird, wird auch als „automatische Zugmechanik“ bezeichnet. Auch hierbei ist es vorteilhaft, wenn das Staufach zur Unterbringung des Ladekabels dient, denn dann wird beim Öffnen des Staufachs zum Entnehmen des Ladekabels automatisch auch die Sensorik aus dem Luftpfad bewegt.
Die Zugmechanik umfasst zweckmäßigerweise auch eine Arretierung. Mit der Arretierung ist die Sensorik in der zweiten Position fixierbar und wird in dieser zweiten Position gehalten. Beispielsweise ist die Arretierung eine Haltekontur, z. B. ein Haken im Staufach, in welche die Zugmechanik einhängbar ist, sodass diese sich nicht zurückstellt, sondern die Sensorik zuverlässig in der zweiten Position fixiert, bis die Zugmechanik wieder aus der Arretierung gelöst wird. Beispielsweise wird die Zugmechanik nach dem Betätigen durch eine Person von dieser in die Arretierung eingehängt und ist dann dort während des Ladebetriebs fixiert. Nach dem Ladebetrieb wird die Zugmechanik wieder aus der Arretierung ausgehängt, um dann erneut betätigt zu werden und die Sensorik wieder in die erste Position zurückzubewegen.
Insbesondere in Kombination mit einer automatischen Zugmechanik ist auch eine Ausgestaltung vorteilhaft, bei welcher die Arretierung derart ausgebildet ist, dass diese durch das Öffnen des Staufachs aktiviert wird und auch nach dem Schließen des Staufachs noch aktiv ist, sodass weiterhin die Sensorik in der zweiten Position gehalten wird. Die Arretierung wird dann geeigneterweise erst wieder bei Beginn des Fahrbetriebs, z.B. beim Starten des Fahrzeugs, automatisch gelöst. Beispielsweise ist die Arretierung hierbei als Rastmechanismus für die Sensorik ausgebildet, d.h. beim Bewegen in die zweite Position rastet der Rastmechanismus ein und hält die Sensorik in der zweiten Position. Beim Starten des Fahrzeugs, alternativ beim Schließen des Staufachs, wird der Rastmechanismus gelöst, sodass die Sensorik wieder in die erste Position bewegt wird.
Geeigneterweise umfasst die Zugmechanik eine Feder, zur automatischen Rückstellung der Sensorik in die erste Position. Die Feder wird daher auch als Rückstellfeder bezeichnet. Die Feder erzeugt hierbei eine Rückstellkraft. Die Feder erleichtert somit vorteilhaft das Zurückstellen der Sensorik nach dem Ladebetrieb. Die Feder ist besonders vorteilhaft in Kombination mit einer Arretierung, denn dann wird beim Lösen der Arretierung die Zugmechanik durch die Feder automatisch zurückgestellt und die Sensorik wieder in die erste Position bewegt.
Bevorzugterweise umfasst die Zugmechanik eine Verriegelung. Mit der Verriegelung ist die Sensorik insbesondere in der ersten Position verriegelt. Die Verriegelung unterscheidet sich demnach von der bereits erwähnten Arretierung insbesondere dadurch, dass die Verriegelung die Sensorik in der ersten Position fixiert, insbesondere während des Fahrbetriebs, während die Arretierung die Sensorik in der zweiten Position fixiert, insbesondere während des Ladebetriebs. Dabei fixiert die Arretierung die Sensorik entweder unmittelbar oder mittelbar durch Fixierung der Zugmechanik. Die Verriegelung ist im Fahrbetrieb verriegelt, sodass ein Bewegen der Sensorik aus der ersten Position heraus verhindert wird. Im Ladebetrieb ist die Verriegelung dagegen entriegelt, sodass ein Bewegen der Sensorik aus der ersten Position heraus möglich ist.
Vorzugsweise ist die Verriegelung derart ausgebildet, dass diese durch Schließen des Staufachs verriegelt wird und durch Öffnen des Staufachs entriegelt wird. Hierzu ist die Verriegelung zweckmäßigerweise mit der Klappe des Staufachs gekoppelt, sodass ein Öffnen der Klappe und somit des Staufachs die Verriegelung entriegelt (d.h. löst) und umgekehrt ein Schließen die Verriegelung verriegelt (d.h. schließt). Die Verriegelung weist beispielsweise einen Bolzen auf, welcher in die Sensorik eingefahren wird. Die Verriegelung weist beispielsweise einen Sensor, z.B. einen Taster, auf, welcher ein Öffnen und/oder Schließen des Staufachs erkennt, woraufhin dann die Verriegelung entriegelt oder verriegelt wird.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung erhält eine Person, z. B. der Fahrer des Fahrzeugs, bei bevorstehendem Ladebetrieb oder bei Beginn des Ladebetriebs oder während des Ladebetriebs, z.B. nach einem Fahrbetrieb, vom Fahrzeug eine Mitteilung, dass im Ladebetrieb zusätzliche Kühlluft erforderlich oder vorteilhaft ist und die Zugmechanik entsprechend zu aktivieren ist. Die Mitteilung ist z.B. eine optische oder akustische Mitteilung und wird z.B. über ein MMI (Mensch-Maschine-Interface) des Fahrzeugs ausgegeben. Die Person erhält also eine Mitteilung, dass die Zugmechanik zu betätigen ist oder zumindest das Staufach zu öffnen ist (um damit die Zugmechanik zu betätigen) und dass je nach Ausgestaltung gegebenenfalls das Staufach während des Ladebetriebs auch geöffnet zu halten ist. Weiter wird die Person zweckmäßigerweise darauf hingewiesen, etwaige Wertgegenstände, welche im Staufach gelagert werden, zu sichern oder zu entnehmen, falls das Staufach während des Ladebetriebs geöffnet bleibt.
Zusammenfassend wurden somit eine manuelle Zugmechanik und eine automatische Zugmechanik zur Zufuhr zusätzlicher Kühlluft beschrieben. Diese Ausgestaltungen sind geeigneterweise wie beschrieben mit einer Arretierung und/oder einer Verriegelung kombiniert. Dabei dient die Arretierung zur Fixierung der Sensorik in der zweiten Position während des Ladebetriebs, insbesondere entgegen einer Rückstellkraft, welche z.B. wie beschrieben durch eine Feder erzeugt wird. Die Verriegelung dient dagegen zur Fixierung der Sensorik in der ersten Position während des Fahrbetriebs.
Die Verriegelung wird beispielsweise automatisch beim Ende des Fahrbetriebs oder beim Öffnen des Staufachs entriegelt und umgekehrt automatisch beim Beginn des Fahrbetriebs oder beim Schließen des Staufachs verriegelt.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch:

1 ein Fahrzeug,
2 das Fahrzeug aus 1 in einer Frontansicht,
3 das Fahrzeug aus 1 in einer Seitenansicht,
4 eine Variante des Fahrzeugs aus 3.

In 1 ist ein beispielhaftes Fahrzeug 2 in einer Seitenansicht gezeigt. 2 zeigt das Fahrzeug 2 in einer Frontansicht. Das Fahrzeug 2 weist einen Energiespeicher 4 auf und einen Ladebetrieb, zum Laden des Energiespeichers 4. Das Fahrzeug 2 ist ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, bei welchem der Energiespeicher 4 zur Versorgung eines elektrischen Antriebs 6 dient, mit welchem das Fahrzeug 2 in einem Fahrbetrieb antreibbar ist. Im Gegensatz zum Fahrbetrieb ist der Ladebetrieb ein Standbetrieb des Fahrzeugs 2, in welchem dieses entsprechend nicht angetrieben und somit nicht bewegt wird.
Das Fahrzeug 2 weist weiter einen Lufteinlass 8 auf, zum Einlassen von Kühlluft L, welche stromab des Lufteinlasses 8 entlang eines Luftpfads P strömt, hier durch einen Luftkanal 10. Der Lufteinlass 8 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel frontseitig am Fahrzeug 2 ausgebildet und erstreckt sich in Querrichtung Q über wenigstens die Hälfte einer Breite des Fahrzeugs 2. Der Lufteinlass 8 ist hier unterhalb eines frontseitigen Stoßfängers 12 angeordnet sowie unterhalb eines Querträgers 14, welcher ein Teil einer Karosserie des Fahrzeugs 2 ist.
Die Kühlluft L wird im Ladebetrieb zur Kühlung einer oder mehrerer Fahrzeugkomponenten 4, 16 verwendet, welche sich aufgrund des Ladebetriebs erwärmen. Beispiele für solche Fahrzeugkomponenten 4, 16 sind der Energiespeicher 4, ein Kühler 16 eines Kühl- oder Kältekreises des Fahrzeugs 2, oder eine nicht explizit gezeigte Ladeelektronik des Fahrzeugs 2, welche im Ladebetrieb zwischen den Energiespeicher 4 und eine externe Ladestation geschaltet ist. Die Kühlluft L wird hier beispielhaft dem Kühler 16 zugeführt, um von diesem Abwärme aufzunehmen und diese dann abzuführen.
Das hier gezeigte Fahrzeug 2 weist eine Sensorik 24 auf. Die Sensorik 24 ist beispielsweise ein einzelner Sensor 26, z.B. ein Entfernungssensor oder eine Kamera, oder eine Kombination mehrerer Sensoren 26. Die Sensorik 24 ist von einer ersten Position P1 (auch als Fahrposition bezeichnet) in eine zweite Position P2 (auch als Ladeposition bezeichnet) und umgekehrt bewegbar, wobei in der zweiten Position P2 die Sensorik 24 weniger in den Luftpfad P hineinragt als in der ersten Position P1, sodass in der zweiten Position P2 im Vergleich zur ersten Position P1 zusätzliche Kühlluft L+ in den Luftpfad P gelangt. Die Sensorik 24 ist demnach zunächst in der ersten Position P1 derart im Fahrzeug 2 angeordnet, dass die Sensorik P1 einen Teilbereich des Luftpfads P blockiert, dies ist z.B. in 2 erkennbar. Die Sensorik 24 ist dabei im oder unmittelbar hinter dem Lufteinlass 8 angeordnet und in Richtung desselben ausgerichtet. Die Sensorik 24 wird vorliegend lediglich im Fahrbetrieb benötigt und kann daher im Ladebetrieb aus dem Luftpfad P entfernt werden, um diesen weiter freizugeben und damit zusätzliche Kühlluft L+ einzulassen. Mit anderen Worten: der Lufteinlass 8 und/oder der Luftpfad P weisen einen Querschnitt auf, welcher durch die Sensorik 24 in der ersten Position P1 verringert ist und welcher durch Bewegen der Sensorik 24 in die zweite Position P2 entsprechend vergrößert wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Sensorik 24 um eine Schwenkachse oder Drehachse D aus dem Luftpfad P herausgekippt oder herausgedreht, sodass zusätzlicher Querschnitt freigegeben wird. Die Sensorik 24 wird gleichsam aus dem Luftpfad P herausgeklappt.
In den hier gezeigten Ausgestaltungen weist das Fahrzeug 2 eine Zugmechanik 28 auf, welche mit der Sensorik 24 derart verbunden ist, dass diese durch Betätigung der Zugmechanik 28 von der ersten Position P1 in die zweite Position P2 bewegbar ist. Unter „A umfasst B“ wird allgemein insbesondere verstanden, dass B ein Teil von A ist oder dass A als B ausgebildet ist. Die Zugmechanik 28 weist hier einen Seilzug auf, welcher mittels geeigneter Umlenkelemente 30 durch das Fahrzeug 2 geführt ist. Die Zugmechanik 28 wird nun aktiviert und dadurch die Sensorik 24 in die zweite Position P2 bewegt, indem eine Person die Zugmechanik 28 betätigt und dabei eine Zugkraft ausübt, welche über die Zugmechanik 28 auf die Sensorik 24 übertragen wird, welche dann aus dem Luftpfad P herausbewegt, hier herausgeklappt wird. In den 3 und 4 wird die Sensorik 24 beispielhaft nach oben und (in Fahrtrichtung) nach hinten und hinter den Querträger 14 geklappt. In 3 ist der erste Zustand des Zugmechanik 28 mit durchgezogener Linie dargestellt, der zweite Zustand mit gestrichener Linie.
Die Zugmechanik 28 dient dazu, speziell im Ladebetrieb die Menge an Kühlluft L zu vergrößern, welche dann zum Kühlen zur Verfügung steht. Die ohnehin schon verfügbare Kühlluft L wird demnach mit zusätzlicher Kühlluft L+ kombiniert, um im Ladebetrieb die Menge an Kühlluft L, L+ zu erhöhen. Die Zugmechanik 28 ist demnach insgesamt umschaltbar zwischen zwei Zuständen, nämlich einem ersten Zustand, in welchem eine erste Menge an Kühlluft L durch den Luftpfad P strömt, und einen zweiten Zustand, in welchem eine zweite Menge an Kühlluft L, L+ durch den Luftpfad P strömt. Die zweite Menge umfasst zusätzlich zur ersten Menge noch die zusätzlich Kühlluft L+, welcher durch Umschalten der Zugmechanik 28 in den zweiten Zustand bereitgestellt wird, und ist entsprechend größer als die erste Menge.
Das hier gezeigte Fahrzeug 2 weist zudem ein Staufach 20 auf. Das Staufach 20 ist in der gezeigten Ausgestaltung ein FRUNK und lediglich von außerhalb des Fahrzeugs 2 zugänglich. Das Staufach 20 weist eine Klappe 22 auf, mit welcher das Staufach 20 verschließbar ist und gegen Umwelteinflüsse gesichert ist. Das Staufach 20 dient vorliegend zur Unterbringung eines nicht explizit dargestellten Ladekabels für den Ladebetrieb, sodass beim Entnehmen des Ladekabels im Vorfeld des Ladebetriebs automatisch auch das Staufach 20 geöffnet ist. In einer möglichen Ausgestaltung ist das Ladekabel im Staufach 20 fest angeschlossen.
Verschiedene Ausgestaltungen der Zugmechanik 28 werden weiter unten im Zusammenhang mit den 3 und 4 näher erläutert, welche ausschnittsweise verschiedene Varianten des Fahrzeugs 2 in einer seitlichen Schnittansicht zeigen. Diese verschiedenen Varianten, auch lediglich einzelne Aspekte davon, sind grundsätzlich miteinander kombinierbar, aber auch unabhängig voneinander und für sich genommen realisierbar.
Die in 3 gezeigte Zugmechanik 28 weist einen Griff 32 auf, zur direkten Betätigung durch eine Person. An einem Ende der Zugmechanik 28 ist dann die Sensorik 24 angebracht, am anderen Ende ist der Griff 32 ausgebildet. Die Zugmechanik 28, welche einen Griff 32 aufweist, z.B. wie in 3 gezeigt, wird auch als „manuelle Zugmechanik“ bezeichnet. Die Zugmechanik 28 und speziell deren Griff 32, sind im gezeigten Ausführungsbeispiel über das Staufach 20 zugänglich. Beim Entnehmen des Ladekabels im Vorfeld des Ladebetriebs ist damit automatisch auch die Zugmechanik 28 zugänglich. Nachdem die Person das Staufach 20 geöffnet hat, kann die Person vor, während oder nach dem Entnehmen des Ladekabel auch gleich die Zugmechanik 28 bedienen, sodass dann im Ladebetrieb zusätzliche Kühlluft L+ zur Verfügung steht.
In 4 ist eine andere Ausgestaltung gezeigt, bei welcher die Zugmechanik 28 nun mit dem Staufach 20 derart verbunden ist, dass die Zugmechanik 28 beim Öffnen des Staufachs 20 automatisch betätigt wird. Eine direkte manuelle Betätigung ist somit nicht mehr erforderlich. Die Zugmechanik 28 ist hierzu beispielsweise mit der Klappe 22 des Staufachs 20 gekoppelt. Die Zugmechanik 28, welche beim Öffnen des Staufachs 20 automatisch betätigt wird, wie z.B. in 4 gezeigt, wird auch als „automatische Zugmechanik“ bezeichnet. Auch hierbei wird dann beim Öffnen des Staufachs 20 zum Entnehmen des Ladekabels automatisch auch die Sensorik 24 aus dem Luftpfad P bewegt.
Die Zugmechanik 28 umfasst optional auch eine Arretierung 34. Mit der Arretierung 34 ist die Sensorik 24 in der zweiten Position P2 fixierbar und wird in dieser gehalten. Beispielsweise ist die Arretierung 34 wie in 3 gezeigt eine Haltekontur, z.B. ein Haken im Staufach 20, in welche die Zugmechanik 28 einhängbar ist, sodass diese sich nicht zurückstellt, sondern die Sensorik 24 zuverlässig in der zweiten Position P2 fixiert, bis die Zugmechanik 28 wieder aus der Arretierung 34 gelöst wird. Beispielsweise wird die Zugmechanik 28 nach dem Betätigen durch eine Person von dieser in die Arretierung 34 eingehängt und ist dann dort während des Ladebetriebs fixiert. Nach dem Ladebetrieb wird die Zugmechanik 28 wieder aus der Arretierung 34 ausgehängt, um dann erneut betätigt zu werden und die Sensorik 24 wieder in die erste P1 Position zurückzubewegen. In Kombination mit einer automatischen Zugmechanik 28, z.B. wie in 4 gezeigt, ist die Arretierung 34 optional derart ausgebildet, dass diese durch das Öffnen des Staufachs 20 aktiviert wird und auch nach dem Schließen des Staufachs 20 noch aktiv ist, sodass weiterhin die Sensorik 20 in der zweiten Position P2 gehalten wird. Die Arretierung 34 wird dann beispielsweise erst wieder bei Beginn des Fahrbetriebs, z.B. beim Starten des Fahrzeugs 2, automatisch gelöst. In 4 ist die Arretierung 34 beispielhaft als Rastmechanismus für die Sensorik 24 ausgebildet, d.h. beim Bewegen in die zweite Position P2 rastet der Rastmechanismus ein und hält die Sensorik 24 in der zweiten Position P2. Beim Starten des Fahrzeugs 2, alternativ beim Schließen des Staufachs 20, wird der Rastmechanismus gelöst, sodass die Sensorik 24 wieder in die erste Position P1 bewegt wird.
In den Ausführungsbeispielen der 3 und 4 umfasst die Zugmechanik 28 zusätzlich eine Feder 38, zur automatischen Rückstellung der Sensorik 24 in die erste Position P1. Die Feder 38 erzeugt hierbei eine Rückstellkraft und erleichtert somit das Zurückstellen der Sensorik 24 nach dem Ladebetrieb. Die Feder 38 ist hier mit der Arretierung 34 kombiniert, sodass beim Lösen der Arretierung 34 die Zugmechanik 28 durch die Feder 38 automatisch zurückgestellt und die Sensorik 24 wieder in die erste Position P1 bewegt wird.
Weiterhin umfasst die in den 3 und 4 gezeigte Zugmechanik 28 eine Verriegelung 40, mit welcher die Sensorik 24 in der ersten Position P1 verriegelt ist. Die Verriegelung 40 unterscheidet sich von der bereits erwähnten Arretierung 34 dadurch, dass die Verriegelung 40 die Sensorik 24 in der ersten Position P1 fixiert, speziell während des Fahrbetriebs, während die Arretierung 34 die Sensorik 24 in der zweiten Position P2 fixiert, speziell während des Ladebetriebs. Die Verriegelung 40 ist im Fahrbetrieb verriegelt, sodass ein Bewegen der Sensorik 24 aus der ersten Position P1 heraus verhindert wird. Im Ladebetrieb ist die Verriegelung 40 dagegen entriegelt, sodass ein Bewegen der Sensorik 24 aus der ersten Position P1 heraus möglich ist.
Die Verriegelung 40 ist derart ausgebildet, dass diese durch Schließen des Staufachs 20 verriegelt wird und durch Öffnen des Staufachs 20 entriegelt wird. Hierzu ist die Verriegelung 40 beispielsweise mit der Klappe 22 des Staufachs 20 gekoppelt, sodass ein Öffnen der Klappe 22 die Verriegelung 40 entriegelt (d.h. löst) und umgekehrt ein Schließen die Verriegelung 40 verriegelt (d.h. schließt).
Optional erhält eine Person, z.B. der Fahrer des Fahrzeugs 2, bei bevorstehendem Ladebetrieb oder bei Beginn des Ladebetriebs oder während des Ladebetriebs, z.B. nach einem Fahrbetrieb, vom Fahrzeug 2 eine Mitteilung M, dass im Ladebetrieb zusätzliche Kühlluft L+ erforderlich oder vorteilhaft ist und die Zugmechanik 28 entsprechend zu aktivieren ist. Die Mitteilung M ist z.B. eine optische oder akustische Mitteilung und wird z.B. über ein MMI 46 (Mensch-Maschine-Interface) des Fahrzeugs 2 ausgegeben. Die Person erhält also eine Mitteilung M, dass die Zugmechanik 28 zu betätigen ist oder zumindest das Staufach 20 zu öffnen ist (um damit die Zugmechanik zu betätigen) und dass je nach Ausgestaltung gegebenenfalls das Staufach 20 während des Ladebetriebs auch geöffnet zu halten ist.
Zusammenfassend wurden somit eine manuelle Zugmechanik 28 (3) und eine automatische Zugmechanik 28 (4) zur Zufuhr zusätzlicher Kühlluft L+ beschrieben. Diese Ausgestaltungen sind optional mit einer Arretierung 34 und/oder einer Verriegelung 40 kombiniert. Dabei dient die Arretierung 34 zur Fixierung der Sensorik 24 in der zweiten Position P2 während des Ladebetriebs, z.B. entgegen einer Rückstellkraft, welche durch eine Feder 38 erzeugt wird. Die Verriegelung 40 dient dagegen zur Fixierung der Sensorik 24 in der ersten Position P1 während des Fahrbetriebs. Die Verriegelung 40 wird beispielsweise automatisch beim Ende des Fahrbetriebs oder beim Öffnen des Staufachs 20 entriegelt und umgekehrt automatisch beim Beginn des Fahrbetriebs oder beim Schließen des Staufachs 20 verriegelt.
Bezugszeichenliste

2: Fahrzeug
4: Energiespeicher (Fahrzeugkomponente)
6: elektrischer Antrieb
8: Lufteinlass
10: Luftkanal
12: Stoßfänger
14: Querträger
16: Kühler (Fahrzeugkomponente)
20: Staufach
22: Klappe
24: Sensorik
26: Sensor
28: Zugmechanik
30: Umlenkelement
32: Griff
34: Arretierung
38: Feder
40: Verriegelung
46: MMI (Mensch-Maschine-Interface)
D: Drehachse
L: Kühlluft
L+: zusätzliche Kühlluft
M: Mitteilung
P: Luftpfad
P1: erste Position
P2: zweite Position
Q: Querrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014213704 A1 [0003]
DE 102018215860 A1 [0003]
GB 2131150 [0003]

Claims

Fahrzeug (2), welches aufweist: - einen Energiespeicher (4), - einen Ladebetrieb, zum Laden des Energiespeichers (4), - einen Lufteinlass (8), zum Einlassen von Kühlluft (L), welche stromab des Lufteinlasses (8) entlang eines Luftpfads (P) strömt, - eine Sensorik (24), welche von einer ersten Position (P1) in eine zweite Position (P2) und umgekehrt bewegbar ist, - wobei in der zweiten Position (P2) die Sensorik (24) weniger in den Luftpfad (P) hineinragt als in der ersten Position (P1), sodass in der zweiten Position (P2) im Vergleich zur ersten Position (P1) zusätzliche Kühlluft (L+) in den Luftpfad (P) gelangt, - eine Zugmechanik (28), welche mit der Sensorik (24) derart verbunden ist, dass diese durch Betätigung der Zugmechanik (28) von der ersten Position (P1) in die zweite Position (P2) bewegbar ist, um während des Ladebetriebs zusätzliche Kühlluft (L+) in den Luftpfad (P) einzuführen.
Fahrzeug (2) nach Anspruch 1, wobei die Zugmechanik (28) einen Griff (32) aufweist, zur direkten Betätigung durch eine Person.
Fahrzeug (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei dieses ein Staufach (20) aufweist, wobei die Zugmechanik (28) mit dem Staufach (20) derart verbunden ist, dass die Zugmechanik (28) beim Öffnen des Staufachs (20) automatisch betätigt wird.
Fahrzeug (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Zugmechanik (28) eine Arretierung (34) umfasst, mit welcher die Sensorik (24) in der zweiten Position (P2) fixierbar ist und in dieser zweiten Position (P2) gehalten wird.
Fahrzeug (2) nach Anspruch 4, wobei dieses ein Staufach (20) aufweist, wobei die Arretierung (34) derart ausgebildet ist, dass diese durch das Öffnen des Staufachs (20) aktiviert wird und auch nach dem Schließen des Staufachs (20) noch aktiv ist, sodass weiterhin die Sensorik (24) in der zweiten Position (P2) gehalten wird.
Fahrzeug (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Zugmechanik (28) eine Feder (38) umfasst, zur automatischen Rückstellung der Sensorik (24) in die erste Position (P1).
Fahrzeug (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei dieses einen Fahrbetrieb aufweist, wobei die Zugmechanik (28) eine Verriegelung (40) umfasst, wobei die Verriegelung (40) im Fahrbetrieb verriegelt ist, sodass ein Bewegen der Sensorik (24) aus der ersten Position (P1) heraus verhindert wird, wobei die Verriegelung (40) im Ladebetrieb entriegelt ist, sodass ein Bewegen der Sensorik (24) aus der ersten Position (P1) heraus möglich ist.
Fahrzeug (2) nach Anspruch 7, wobei dieses ein Staufach (20) aufweist, wobei die Verriegelung (40) derart ausgebildet ist, dass diese durch Schließen des Staufachs (20) verriegelt wird und durch Öffnen des Staufachs (20) entriegelt wird.
Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei nach einer Betätigung der Zugmechanik (28) dem Luftpfad (P) während des Ladebetriebs zusätzliche Kühlluft (L+) zugeführt wird.