DE102023105808B3

DE102023105808B3 - Electric drive vehicle

Info

Publication number: DE102023105808B3
Application number: DE102023105808.8A
Authority: DE
Inventors: Tobias Franziskus Wunderlich
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2023-03-09
Filing date: 2023-03-09
Publication date: 2024-02-29
Anticipated expiration: 2043-03-10

Abstract

Ein Fahrzeug (1) weist einen Richtung einer Fahrzeuglängsachse (2) langgestreckten Rumpf (3), einen in dem Rumpf (3) auf der Fahrzeuglängsachse (2) angeordneten Fahrersitz, ein im vorderen Teil des Rumpfs (3) vor dem Fahrersitz angeordnetes und von dem Rumpf (3) verkleideten gelenkten Vorderrad, zwei im hinteren Teil des Rumpfs (3) seitlich von dem Rumpf (3) abstehende, horizontal ausgerichtete Flügel (8), zwei an den freien Enden der Flügel (8) angeordnete Hinterrädern (12), an die beiden Flügel (8) angesetzte Einzelverkleidungen (11) für die beiden Hinterräder (12), in den Flügeln (8) angeordnete Hinterradaufhängungen für die Hinterräder (12), einen in Richtung der Fahrzeuglängsachse (2) hinter dem Fahrersitz angeordneten Elektroantrieb (18) für die Hinterräder (12) und Batterien (16) zur Energieversorgung des Elektroantriebs (18), aber keinen Verbrennungsantrieb auf. Zu einer von der Fahrzeuglängsachse (2) und einer Vertikalen aufgespannten Fahrzeuglängsmittelebene (10) sind die Flügelvorderkanten (9) (9) der beiden Flügel (8) unter einem Winkel zwischen 80° und 100° ausgerichtet, und die beiden Flügel (8) nehmen zusammen mindestens 40 Volumen-% und mindestens 40 Gewichts-% der Batterien (16) auf.A vehicle (1) has a fuselage (3) elongated in the direction of a vehicle longitudinal axis (2), a driver's seat arranged in the fuselage (3) on the vehicle's longitudinal axis (2), a driver's seat arranged in the front part of the fuselage (3) in front of the driver's seat and the fuselage (3) covered steered front wheel, two horizontally aligned wings (8) projecting laterally from the fuselage (3) in the rear part of the fuselage (3), two rear wheels (12) arranged at the free ends of the wings (8), Individual panels (11) for the two rear wheels (12) attached to the two wings (8), rear wheel suspensions for the rear wheels (12) arranged in the wings (8), an electric drive (18) arranged behind the driver's seat in the direction of the vehicle's longitudinal axis (2). ) for the rear wheels (12) and batteries (16) to supply energy to the electric drive (18), but no combustion drive. The wing leading edges (9) (9) of the two wings (8) are aligned at an angle between 80° and 100° to a vehicle longitudinal center plane (10) spanned by the vehicle's longitudinal axis (2) and a vertical, and the two wings (8) take together make up at least 40% by volume and at least 40% by weight of the batteries (16).

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug mit einem Elektroantrieb. Genauer bezieht sich die Erfindung auf ein Fahrzeug mit einem Elektroantrieb, das aerodynamisch geformt ist. Konkret bezieht sich die Erfindung auf ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1.The invention relates to a vehicle with an electric drive. More specifically, the invention relates to a vehicle with an electric drive that is aerodynamically shaped. Specifically, the invention relates to a vehicle with the features of the preamble of independent patent claim 1.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Aus der DE 499 199 A ist ein Kraftwagen für hohe Fahrgeschwindigkeiten mit zu beiden Seiten des Fahrzeugs angeordneten Tragflächenansätzen bekannt. Symmetrisch zur Längsachse des Kraftwagens beidseitig an einen gestreckten Rumpf angesetzte Seitenflächen mit gepfeilten Vorderkanten sind in Verbindung mit seitenstabilisierenden, im Wesentlichen senkrechten Flächen derart gestaltet, dass sie den Kraftwagen zu einem luftstabilen System machen. Die senkrechten Flächen können durch eine flächenhafte Ausbildung von zur Verminderung des Luftwiderstands von Rädern des Kraftwagens stromlinienförmigen Radverkleidungen geschaffen werden, die an freien Enden der Tragflächenansätze angeordnet sind.From the DE 499 199 A a motor vehicle for high driving speeds with wing attachments arranged on both sides of the vehicle is known. Side surfaces with swept front edges attached symmetrically to the longitudinal axis of the motor vehicle on both sides of an elongated fuselage are designed in conjunction with side-stabilizing, essentially vertical surfaces in such a way that they make the motor vehicle an air-stable system. The vertical surfaces can be created by a flat design of streamlined wheel fairings to reduce the air resistance of the wheels of the motor vehicle, which are arranged at the free ends of the wing approaches.

Aus der US 3 298 707 A sind Kraftfahrzeugkonstruktionen bekannt, bei denen Flügel mit abgerundeten Vorderkanten an einen langgestreckten Rumpf angesetzt sind. An den freien Enden eines hinteren Paars dieser Flügel sind Einzelverkleidungen für Hinterräder ausgebildet. An Hinterkanten dieser Flügel sind verstellbare Klappen angeordnet.From the US 3,298,707 A Motor vehicle designs are known in which wings with rounded front edges are attached to an elongated fuselage. Individual fairings for rear wheels are formed at the free ends of a rear pair of these wings. Adjustable flaps are arranged on the trailing edges of these wings.

Aus der FR 2 657 060 A1 ist ein Fahrzeug mit einem langgestreckten Rumpf, einem vorne in dem Rumpf gelagerten Doppelrad, zwei im hinteren Teil des Rumpfs seitlich von dem Rumpf abstehenden Flügeln mit V-förmig angestellten Flügelvorderkanten, zwei an den freien Enden der Flügel angeordneten Hinterrädern, an den beiden Flügeln angesetzten Einzelverkleidungen für die beiden Hinterräder und mit in den Flügeln angeordneten Hinterradaufhängungen für die Hinterräder bekannt.From the FR 2 657 060 A1 is a vehicle with an elongated fuselage, a double wheel mounted in the front of the fuselage, two wings protruding laterally from the fuselage in the rear part of the fuselage with V-shaped wing leading edges, two rear wheels arranged at the free ends of the wings and attached to the two wings Individual fairings for the two rear wheels and rear wheel suspensions for the rear wheels arranged in the wings are known.

Aus der EP 0 391 864 A1 ist ein Fahrzeug bekannt, dessen Karosserie Hinterräder umschließt und eine spitz zulaufende Front aufweist. Von der spitz zulaufenden Front stehen Flügel mit quer zur Fahrtrichtung ausgerichteten Flügelvorderkanten ab. An den freien Enden der Flügel sind die lenkbaren Vorderräder in Einzelverkleidungen angeordnet, die mit den Vorderrädern verschwenkt werden können.From the EP 0 391 864 A1 A vehicle is known whose body encloses rear wheels and has a tapered front. Wings with wing leading edges aligned transversely to the direction of travel protrude from the tapered front. At the free ends of the wings, the steerable front wheels are arranged in individual panels that can be pivoted with the front wheels.

Ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 ist der Hybrid-Rennwagen Nissan ZEOD RC, siehe https://germany.nissannews.com/de-DE/releases/release-119572-erster-blick-unter-die-haut-des-zeod-rc?&. Der Nissan ZEOD RC ist nach dem so genannten Delta Wing-Konzept geformt. Die Flügel dienen zum Kühllufteinlass und zur Luftführung zu einem Abtrieb erzeugenden Diffusor. V-förmig verlaufende Flügelvorderkanten der Flügel erstrecken sich bis weit vor den Fahrersitz und vor zu dem Fahrersitz führende Fahrzeugtüren. In den Einzelverkleidungen, die an die freien Enden der Flügel angesetzt sind, liegen die Hinterräder nach außen hin frei. Ein im vorderen Teil des Rumpfs vor dem Fahrersitz angeordnetes Doppelrad weist zwei ebenfalls nach außen freiliegende und voneinander beabstandete gelenkte Räder auf. Angetrieben wird der Nissan ZEOD RC von zwei Elektromotoren mit je 110 kW Leistung, die über ein gemeinsames Getriebe an die Hinterräder angeschlossen sind. Mit reinem Elektroantrieb kann der Nissan ZEOD RC bei hoher Geschwindigkeit nur eine Fahrstrecke von etwa 20 km zurücklegen. Als weiterer Antrieb ist daher ein Verbrennungsmotor vorhanden.A vehicle with the features of the preamble of independent claim 1 is the hybrid racing car Nissan ZEOD RC, see https://germany.nissannews.com/de-DE/releases/release-119572-erster-blick-unter-die-haut -des-zeod-rc?&. The Nissan ZEOD RC is shaped according to the so-called Delta Wing concept. The wings are used to inlet cool air and guide air to a diffuser that generates downforce. V-shaped wing leading edges of the wings extend well in front of the driver's seat and in front of vehicle doors leading to the driver's seat. The rear wheels are exposed to the outside in the individual panels that are attached to the free ends of the wings. A double wheel arranged in the front part of the fuselage in front of the driver's seat has two steered wheels that are also exposed to the outside and spaced apart from one another. The Nissan ZEOD RC is powered by two electric motors, each with an output of 110 kW, which are connected to the rear wheels via a common gearbox. With pure electric drive, the Nissan ZEOD RC can only cover a distance of around 20 km at high speed. An internal combustion engine is therefore available as an additional drive.

AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 aufzuzeigen, das für einen geringen Energieverbrauch und damit für einen reinen Elektroantrieb bei hoher Geschwindigkeit über längere Fahrstrecken optimiert ist.The invention is based on the object of showing a vehicle with the features of the preamble of independent claim 1, which is optimized for low energy consumption and thus for a purely electric drive at high speed over longer distances.

LÖSUNGSOLUTION

Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs.The object of the invention is achieved by a vehicle with the features of independent claim 1. The dependent claims relate to preferred embodiments of the vehicle according to the invention.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION

Bei einem Fahrzeug mit einem in Richtung einer Fahrzeuglängsachse langgestreckten Rumpf, einem in dem Rumpf auf der Fahrzeuglängsachse angeordneten Fahrersitz, einem im vorderen Teil des Rumpfs vor dem Fahrersitz angeordneten und zumindest in Vorder- und Rückansicht des Fahrzeugs sowie in Ansicht des Fahrzeugs von oben von dem Rumpf abgedeckten gelenkten Vorderrad, zwei im hinteren Teil des Rumpfs seitlich von dem Rumpf abstehenden, horizontal ausgerichteten Flügeln, zwei an den freien Enden der Flügel angeordneten Hinterrädern, an die beiden Flügel angesetzten Einzelverkleidungen für die beiden Hinterräder, die die Hinterräder zumindest in Vorder- und Rückansicht des Fahrzeugs sowie in Ansicht des Fahrzeugs von oben abdecken, in den Flügeln angeordneten Hinterradaufhängungen für die Hinterräder, einem in Richtung der Fahrzeuglängsachse hinter dem Fahrersitz angeordneten Elektroantrieb für die Hinterräder und mit Batterien zur Energieversorgung des Elektroantriebs, stehen die Flügelvorderkanten der beiden Flügel von dem Rumpf unter einem Winkel zwischen 75° und 105° zu einer von der Fahrzeuglängsachse und der Vertikalen aufgespannten Fahrzeuglängsmittelebene ab, nehmen die beiden Flügel zusammen die Batterien zu mindestens 40 % auf und weist das Fahrzeug keinen Verbrennungsantrieb auf.In a vehicle with a fuselage elongated in the direction of a vehicle's longitudinal axis, a driver's seat arranged in the fuselage on the vehicle's longitudinal axis, a driver's seat arranged in the front part of the fuselage in front of the driver's seat and at least in the front and rear views of the vehicle and in the view of the vehicle from above Fuselage-covered steered front wheel, two horizontally aligned wings in the rear part of the fuselage that protrude laterally from the fuselage, two rear wheels arranged at the free ends of the wings, individual fairings for the two rear wheels attached to the two wings, which cover the rear wheels at least in the front and Rear view of the vehicle and the view of the driver cover stuff from above, rear wheel suspensions for the rear wheels arranged in the wings, an electric drive for the rear wheels arranged in the direction of the vehicle's longitudinal axis behind the driver's seat and with batteries to supply energy to the electric drive, the wing leading edges of the two wings are at an angle between 75 ° from the fuselage and 105° to a vehicle longitudinal center plane spanned by the vehicle's longitudinal axis and the vertical, the two wings together accommodate at least 40% of the batteries and the vehicle does not have a combustion engine.

Das Vorderrad des erfindungsgemäßen Fahrzeugs kann als Einzel- oder Doppelrad ausgeführt sein. Dass das Vorderrad von dem Rumpf und die Hinterräder von den Einzelverkleidungen in Vorder- und Rückansicht des Fahrzeugs abgedeckt sind, bedeutet nicht, dass die Räder nicht nach unten über den Rumpf bzw. die Einzelverkleidungen überstehen, um in den funktionsnotwendigen Kontakt mit dem Untergrund zu kommen, ohne dass der Rumpf oder die Einzelverkleidungen mit dem Untergrund in Kontakt gelangen. Dass die Flügelvorderkanten von dem Rumpf unter einem Winkel zwischen 75° und 105° zu der Fahrzeuglängsmittelebene abstehen bedeutet, dass sie sich zumindest in ihrem an den Rumpf anschließenden Bereich zumindest annähernd rechtwinklig zu der Fahrzeuglängsmittelebene erstrecken. Diese Ausrichtung behalten die Flügelvorderkanten in der Regel über mindestens 50 %, vorzugsweise über mindestens 67 % ihrer Erstreckung zwischen dem Rumpf und den Einzelverkleidungen der Hinterräder bei.The front wheel of the vehicle according to the invention can be designed as a single or double wheel. The fact that the front wheel is covered by the fuselage and the rear wheels are covered by the individual panels in the front and rear views of the vehicle does not mean that the wheels do not protrude downwards over the fuselage or the individual panels in order to come into functional contact with the ground without the hull or the individual panels coming into contact with the ground. The fact that the wing leading edges protrude from the fuselage at an angle between 75° and 105° to the vehicle's longitudinal center plane means that they extend at least approximately perpendicular to the vehicle's longitudinal center plane, at least in their area adjoining the fuselage. The wing leading edges generally maintain this alignment over at least 50%, preferably over at least 67%, of their extent between the fuselage and the individual fairings of the rear wheels.

Die im Wesentlichen rechtwinklig zur Fahrzeuglängsmittelebene, die zumindest in Bezug auf dessen Außenkonturen eine Symmetrieebene des erfindungsgemäßen Fahrzeugs sein kann, von dem Rumpf abstehenden Vorderkanten der Flügel sorgen dafür, dass die Flügel und der dazwischenliegende hintere Teil des Rumpfs in der Horizontalen einen großen rechteckigen Bereich abdecken, in dem die Batterien zur Energieversorgung des Elektroantriebs des erfindungsgemäßen Fahrzeugs angeordnet werden können, und zwar noch vor den Hinterradaufhängungen. So können relativ große Batterien an einer für die Gewichtsverteilung des Fahrzeugs günstigen Position zu wesentlichen Teilen in den Flügeln untergebracht werden. Bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug nehmen die Flügel zusammen mindestens 40 % der Batterien auf, wobei sich diese prozentuale Angabe sowohl auf das Volumen als auch das Gewicht der Batterien bezieht. Vorzugsweise nehmen die beiden Flügel zusammen mindestens 50 % und vorzugsweise mindestens 60 % der Batterien auf. Auch ein noch höherer Anteil der Batterien des Fahrzeugs kann in den Flügeln angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Batterien aber in einer quaderförmigen und sich zwischen den Flügeln durch den Rumpf erstreckenden Batterieeinheit angeordnet, so dass sie sich zum Teil auch innerhalb des Rumpfs befinden.The front edges of the wings protruding from the fuselage essentially at right angles to the longitudinal center plane of the vehicle, which can be a plane of symmetry of the vehicle according to the invention at least with respect to its outer contours, ensure that the wings and the rear part of the fuselage in between cover a large rectangular area horizontally , in which the batteries for supplying energy to the electric drive of the vehicle according to the invention can be arranged, in front of the rear wheel suspensions. This means that relatively large batteries can be largely accommodated in the wings in a position that is favorable for the weight distribution of the vehicle. In the vehicle according to the invention, the wings together accommodate at least 40% of the batteries, with this percentage referring to both the volume and the weight of the batteries. Preferably, the two wings together hold at least 50% and preferably at least 60% of the batteries. An even higher proportion of the vehicle's batteries can also be arranged in the wings. However, the batteries are preferably arranged in a cuboid battery unit which extends through the fuselage between the wings, so that some of them are also located inside the fuselage.

Die in den Flügeln angeordneten Batterien sind in vorteilhafter Weise besonders einfach mit Hilfe des die Flügel umströmenden Fahrtwinds zu kühlen. Die Anordnung wesentlicher Teile der Batterien in den Flügeln löst damit nicht nur ein von Fahrzeugen mit Elektroantrieb bekanntes Batterieplatzproblem sondern auch ein ebenso bekanntes Batteriekühlungsproblem. Selbst bei stehendem Fahrzeug kann die beispielsweise beim Laden der Batterien auftretende Abwärme leicht über die großen Oberflächen der Flügel abgeführt werden. Als Kühlflächen stehen die Vorder-, Ober- und Unterseiten der Flügel zur Verfügung.The batteries arranged in the wings are advantageously particularly easy to cool with the help of the wind flowing around the wings. The arrangement of essential parts of the batteries in the wings not only solves a battery space problem known from electric drive vehicles but also an equally well-known battery cooling problem. Even when the vehicle is stationary, the waste heat that occurs when charging the batteries, for example, can easily be dissipated via the large surfaces of the wings. The front, top and bottom sides of the wings are available as cooling surfaces.

Vorzugsweise weisen die Flügel des erfindungsgemäßen Fahrzeugs in Richtung der Fahrzeuglängsachse eine mindestens doppelt so große und noch mehr bevorzugt eine mindestens dreimal so große Erstreckung auf wie quer dazu. Dabei ist die hier betrachtete Erstreckung der Flügel quer zu der Fahrzeuglängsachse diejenige vom Rumpf bis zu den seitlichen Enden der Flügel an den Einzelverkleidungen der Hinterräder. Bezogen auf eine von der Fahrzeuglängsmittelebene aus gemessene Halbspannweite der Flügel ist die in Richtung der Fahrzeuglängsachse gemessene Flügeltiefe so groß, dass die Flügel maximal eine Streckung von 1 aufweisen. Weiterhin können die Flügel in Richtung der Fahrzeuglängsachse eine um mindestens 50 % größere Erstreckung aufweisen als die Einzelverkleidungen der Hinterräder. Der auf diese Weise vor den Hinterradaufhängungen geschaffene Raum in den Flügeln nimmt einen großen Teil der Batterien auf. Dieser Raum kann einfach so gestaltet werden, dass so viele Batterien Platz finden, dass sie für eine Reichweite des erfindungsgemäßen Fahrzeugs von mehreren hundert Kilometern auch bei einer hohen Geschwindigkeit von 130 km/h, 150 km/h oder auch darüber ausreichend sind. Es versteht sich, dass die dafür erforderliche Ladekapazität der Batterien durch den aerodynamischen Aufbau des erfindungsgemäßen Fahrzeugs absolut gesehen nicht sehr hoch zu sein braucht. Eine typische Ladekapazität der Batterien des erfindungsgemäßen Fahrzeugs wird im Bereich von 20 bis 50 kWh liegen. Damit ist es problemlos auch über lange Fahrstrecken als vollelektrisches Fahrzeug ohne Verbrennungsantrieb einsetzbar.Preferably, the wings of the vehicle according to the invention have an extension in the direction of the longitudinal axis of the vehicle that is at least twice as large and even more preferably at least three times as large as transversely thereto. The extension of the wings considered here, transverse to the longitudinal axis of the vehicle, is that from the fuselage to the lateral ends of the wings on the individual panels of the rear wheels. Based on a half-span of the wings measured from the vehicle's longitudinal center plane, the wing depth measured in the direction of the vehicle's longitudinal axis is so large that the wings have a maximum extension of 1. Furthermore, the wings can have an extension in the direction of the vehicle's longitudinal axis that is at least 50% larger than the individual coverings of the rear wheels. The space in the wings created in this way in front of the rear wheel suspensions accommodates a large part of the batteries. This space can simply be designed in such a way that there is space for so many batteries that they are sufficient for a range of the vehicle according to the invention of several hundred kilometers, even at a high speed of 130 km/h, 150 km/h or even higher. It goes without saying that the required charging capacity of the batteries does not need to be very high in absolute terms due to the aerodynamic structure of the vehicle according to the invention. A typical charging capacity of the batteries of the vehicle according to the invention will be in the range of 20 to 50 kWh. This means that it can easily be used as a fully electric vehicle without a combustion engine, even over long distances.

Durch die im Wesentlichen senkrecht zu der Fahrzeuglängsmittelebenen verlaufenden Flügelvorderkanten müssen die Flügelvorderkanten zum Erreichen eines ausreichenden Platzes für die Batterien in den Flügeln nicht weit vorne am Rumpf ansetzen. Insbesondere können die Flügelvorderkanten der Flügel erst hinter einer zu dem Fahrersitz des Fahrzeugs führenden Fahrzeugtür von dem Rumpf abstehen. Dadurch wird die Alltagstauglichkeit des Fahrzeugs erhöht, weil ein freier Zugang zu der Fahrzeugtür gewährleistet ist.Due to the wing leading edges running essentially perpendicular to the longitudinal center plane of the vehicle, the wing leading edges do not have to be positioned far forward on the fuselage in order to achieve sufficient space for the batteries in the wings. In particular, the wing leading edges the wing only protrudes from the fuselage behind a vehicle door leading to the driver's seat of the vehicle. This increases the suitability of the vehicle for everyday use because free access to the vehicle door is guaranteed.

Bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug können an den Flügelvorderkanten der beiden Flügel und/oder an den Flügelhinterkanten der beiden Flügel einstellbare Klappen angeordnet sein. Mit diesen Klappen kann die Luftführung über die Oberflächen der Flügel variiert werden, um Einfluss auf die Kühlung der in den Flügeln angeordneten Batterien zu nehmen. So kann eine Temperiereinrichtung für die Batterien dazu ausgebildet sein, die Klappen einzustellen. Darüber hinaus kann mit Hilfe der Klappen von den Flügeln je nach Bedarf Auf- bzw. Abtrieb aerodynamisch erzeugt werden. Alternativ oder zusätzlich kann an der Flügelvorderkante eine Kühlluftöffnung angeordnet sein, deren freie Öffnung von der Temperiereinrichtung regelbar und vollständig verschließbar ist.In the vehicle according to the invention, adjustable flaps can be arranged on the leading edges of the two wings and/or on the trailing edges of the two wings. With these flaps, the air flow over the surfaces of the wings can be varied in order to influence the cooling of the batteries arranged in the wings. A temperature control device for the batteries can be designed to adjust the flaps. In addition, with the help of the flaps on the wings, lift or downforce can be generated aerodynamically as required. Alternatively or additionally, a cooling air opening can be arranged on the leading edge of the wing, the free opening of which can be controlled and completely closed by the temperature control device.

Bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug weist der Rumpf ein typisches Streckungsverhältnis zwischen seiner maximalen Breite und seiner Länge von mindestens 1:5 und vorzugsweise von mindestens 1:6 auf. Dabei ist die maximale Breite des Rumpfs regelmäßig dadurch festgelegt, dass ein Fahrer auf dem Fahrersitz bequem innerhalb des Rumpfes Platz hat. Wenn ein weiterer Sitz für einen Beifahrer in dem Rumpf vorgesehen ist, ist dieser hinter dem Fahrersitz angeordnet. Vielfach wird das erfindungsgemäße Fahrzeug jedoch als einsitziges Fahrzeug ausgebildet sein. Zudem weist das Fahrzeug schon aus aerodynamischen Gründen regelmäßig eine geschlossene Fahrerkabine auf.In the vehicle according to the invention, the fuselage has a typical aspect ratio between its maximum width and its length of at least 1:5 and preferably at least 1:6. The maximum width of the fuselage is regularly determined by the fact that there is comfortable space for a driver in the driver's seat within the fuselage. If another seat for a passenger is provided in the fuselage, it is arranged behind the driver's seat. However, the vehicle according to the invention will often be designed as a single-seater vehicle. In addition, the vehicle regularly has a closed driver's cabin for aerodynamic reasons.

Bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug kann die zum Erreichen einer gewünschten Reichweite notwendige Ladekapazität der Batterien dadurch begrenzt werden, dass das Fahrzeug aerodynamisch optimiert wird. Zu diesem Zweck können die Einzelverkleidungen die Hinterräder vollverkleiden, d. h. auch seitlich nach außen, so dass die Hinterräder nur für ihren Kontakt zum Untergrund nach unten aus den Einzelverkleidungen vorstehen. Dabei können die Einzelverkleidungen hinten mit vertikal ausgerichteten Abschlusskanten enden, die sich zumindest im Wesentlichen über ihre volle Höhe erstrecken können.In the vehicle according to the invention, the charging capacity of the batteries necessary to achieve a desired range can be limited by aerodynamically optimizing the vehicle. For this purpose, the individual fairings can fully cover the rear wheels, i.e. H. also laterally outwards, so that the rear wheels only protrude downwards from the individual fairings for their contact with the ground. The individual panels can end at the rear with vertically aligned edges, which can extend at least essentially over their full height.

Das Vorderrad des erfindungsgemäßen Fahrzeugs kann durch den Rumpf vollverkleidet sein, d. h. auch seitlich nach außen. In diesem Fall umschließt der Rumpf das Vorderrad auch dann, wenn dieses zum Lenken des Fahrzeugs eingeschlagen wird. Um die Vollverkleidung des Vorderrads durch den Rumpf zu realisieren, erweist es sich als günstig, wenn das Vorderrad ein Einzelrad ist.The front wheel of the vehicle according to the invention can be fully covered by the fuselage, i.e. H. also sideways outwards. In this case, the fuselage surrounds the front wheel even when it is turned to steer the vehicle. In order to fully cover the front wheel with the fuselage, it proves to be advantageous if the front wheel is a single wheel.

Der Elektroantrieb des erfindungsgemäßen Fahrzeugs weist vorzugsweise einen in dem Rumpf hinter dem Fahrersitz angeordneten Elektromotor auf, der über ein Differential und optional über ein zwischen den Elektromotor und das Differential geschaltetes Getriebe an die Hinterräder angeschlossen ist. Alternativ kann der Elektroantrieb zwei Elektromotoren für jeweils eines der Hinterräder in der jeweiligen Einzelverkleidung aufweisen. An das Vorderrad des Fahrzeugs kann ein weiterer Elektromotor angeschlossen sein.The electric drive of the vehicle according to the invention preferably has an electric motor arranged in the fuselage behind the driver's seat, which is connected to the rear wheels via a differential and optionally via a transmission connected between the electric motor and the differential. Alternatively, the electric drive can have two electric motors for one of the rear wheels in the respective individual fairing. Another electric motor can be connected to the front wheel of the vehicle.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.Advantageous developments of the invention result from the patent claims, the description and the drawings.

Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen.The advantages of features and combinations of several features mentioned in the description are merely examples and can have an alternative or cumulative effect without the advantages necessarily having to be achieved by embodiments according to the invention.

Hinsichtlich des Offenbarungsgehalts - nicht des Schutzbereichs - der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents gilt Folgendes: Weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen, was aber nicht für die unabhängigen Patentansprüche des erteilten Patents gilt.With regard to the disclosure content - not the scope of protection - of the original application documents and the patent, the following applies: Further features can be found in the drawings - in particular the geometries shown and the relative dimensions of several components to one another as well as their relative arrangement and operative connection. The combination of features of different embodiments of the invention or of features of different patent claims is also possible, deviating from the selected relationships of the patent claims, and is hereby encouraged. This also applies to features that are shown in separate drawings or are mentioned in their description. These features can also be combined with features of different patent claims. Likewise, features listed in the patent claims may be omitted for further embodiments of the invention, but this does not apply to the independent patent claims of the granted patent.

Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs „mindestens“ bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Elektromotor die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Elektromotor, zwei Elektromotoren oder mehr Elektromotoren vorhanden sind. Die in den Patentansprüchen angeführten Merkmale können durch weitere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, die der Gegenstand des jeweiligen Patentanspruchs aufweist.The features mentioned in the patent claims and the description are to be understood in terms of their number in such a way that exactly this number or a larger number than the number mentioned is present, without the need for an explicit use of the adverb “at least”. For example, when we talk about an electric motor, this should be understood to mean that there is exactly one electric motor, two electric motors or more electric motors. The features listed in the patent claims can be supplemented by further features or the only ones Be features that the subject of the respective patent claim has.

Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.The reference symbols contained in the patent claims do not represent a limitation on the scope of the subject matter protected by the patent claims. They merely serve the purpose of making the patent claims easier to understand.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels weiter erläutert und beschrieben.

1 ist eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs.
2 ist eine Ansicht von oben auf das erfindungsgemäße Fahrzeug gemäß 1.
3 ist eine Ansicht des erfindungsgemäßen Fahrzeugs gemäß den 1 und 2 von vorne; und
4 ist eine Ansicht des erfindungsgemäßen Fahrzeugs gemäß den 1 bis 3 von hinten.

The invention is further explained and described below using a preferred exemplary embodiment shown in the figures.

1 is a side view of a vehicle according to the invention.
2 is a view from above of the vehicle according to the invention 1 .
3 is a view of the vehicle according to the invention according to 1 and 2 from the front; and
4 is a view of the vehicle according to the invention according to 1 to 3 from behind.

FIGURENBESCHREIBUNGFIGURE DESCRIPTION

Das in den 1 bis 4 in verschiedenen Ansichten gezeigte Fahrzeug 1 ist als reines Elektrofahrzeug ohne zusätzlichen Verbrennungsantrieb ausgelegt, das aufgrund seiner aerodynamischen Formgebung einen geringen aerodynamischen Widerstand und entsprechend einen geringen Energieverbrauch aufweist. Das Fahrzeug 1 weist einen in Richtung einer Fahrzeuglängsachse 2 langgestreckten Rumpf 3 auf. Das Streckungsverhältnis des Rumpfs zwischen seiner maximalen Breite und seiner Länge liegt im vorliegenden Beispiel bei 1:7. Der Rumpf 3 umfasst eine Fahrerkabine 4, in der ein Fahrersitz für einen Fahrer 5 angeordnet ist. In einem vorderen Teil des Rumpfs ist ein gelenktes Vorderrad 6 angeordnet, das in allen Längsstellungen allseitig von dem Rumpf 3 abgedeckt ist, soweit es nicht nach unten über den Rumpf 3 übersteht, um in Kontakt mit dem Untergrund 7 zu treten. Im hinteren Teil des Rumpfs 3 stehen zwei horizontal ausgerichtete Flügel 8 seitlich von dem Rumpf 3 ab. Dabei verlaufen Flügelvorderkanten 9 der Flügel von dem Rumpf 3 weg unter einem rechten Winkel zu einer Längsmittelebene 10 des Fahrzeugs 1, die von der Fahrzeuglängsachse 2 und einer Vertikalen aufgespannt wird. An den freien Enden der Flügel 8 sind Einzelverkleidungen 11 und in den Einzelverkleidungen 11 angeordnete Hinterräder 12 angeordnet. Die Hinterräder 12 werden von den Einzelverkleidungen 11 allseitig abgedeckt, soweit sie nicht zum Kontakt mit dem Untergrund 7 nach unten überstehen. Die Einzelverkleidungen 11 laufen nach hinten in vertikal ausgerichtete Abschlusskanten 13 aus, die sich über die wesentliche Höhe der Einzelverkleidungen 11 erstrecken. Der Rumpf 3 läuft nach hinten in einer ebenfalls vertikal ausgerichteten Abschlusskante 14 aus. Die Abschlusskanten 13 und 14 und Flügelhinterkanten 15 der Flügel verlaufen in einer vertikalen Ebene, die am hinteren Ende des Fahrzeugs 1 quer zur Fahrzeuglängsachse 2 ausgerichtet ist. Die Flügel 8 erstrecken sich nach vorne über die Einzelverkleidungen 11 hinaus. Damit wird vor Hinterradaufhängungen für die Hinterräder 12 Platz in den Flügeln 8 zur Aufnahme von Batterien 16 geschaffen. Dargestellt ist eine quaderförmige Batterieeinheit 17, die sich zwischen den Flügeln 8 quer durch den Rumpf 3 des Fahrzeugs 1 erstreckt. etwa 50 % dieser Batterieeinheit 17 befinden sich innerhalb der Flügel 8. That in the 1 to 4 Vehicle 1 shown in various views is designed as a purely electric vehicle without additional combustion drive, which, due to its aerodynamic shape, has low aerodynamic resistance and correspondingly low energy consumption. The vehicle 1 has a fuselage 3 that is elongated in the direction of a vehicle longitudinal axis 2. The aspect ratio of the fuselage between its maximum width and its length is 1:7 in the present example. The fuselage 3 includes a driver's cabin 4, in which a driver's seat for a driver 5 is arranged. A steered front wheel 6 is arranged in a front part of the fuselage, which is covered on all sides by the fuselage 3 in all longitudinal positions, as long as it does not protrude downwards over the fuselage 3 in order to come into contact with the ground 7. In the rear part of the fuselage 3, two horizontally aligned wings 8 protrude laterally from the fuselage 3. The wing leading edges 9 of the wings run away from the fuselage 3 at a right angle to a longitudinal center plane 10 of the vehicle 1, which is spanned by the vehicle's longitudinal axis 2 and a vertical. Individual fairings 11 and rear wheels 12 arranged in the individual fairings 11 are arranged at the free ends of the wings 8. The rear wheels 12 are covered on all sides by the individual panels 11, as long as they do not protrude downwards to come into contact with the ground 7. The individual panels 11 extend backwards into vertically aligned end edges 13, which extend over the substantial height of the individual panels 11. The fuselage 3 ends at the rear in a likewise vertically oriented end edge 14. The end edges 13 and 14 and rear wing edges 15 of the wings run in a vertical plane which is aligned transversely to the vehicle's longitudinal axis 2 at the rear end of the vehicle 1. The wings 8 extend forward beyond the individual panels 11. This creates space in the wings 8 to accommodate batteries 16 in front of the rear wheel suspensions for the rear wheels 12. A cuboid battery unit 17 is shown, which extends between the wings 8 across the fuselage 3 of the vehicle 1. About 50% of this battery unit 17 is located within the wings 8.

Die Batterieeinheit 17 liegt hinter dem Fahrersitz des Fahrers 5 und vor einem Elektroantrieb 18 in dem Rumpf 3. Von dem Elektroantrieb 18 verlaufen hier nicht separat dargestellte Antriebswellen zu den Hinterrädern 12. Die Hinterradaufhängungen für die Hinterräder 12 sind hinter der Batterieeinheit 17 in den Flügeln 8 angeordnet. Die Flügelvorderkante 9 steht hinter einer zu dem Fahrersitz des Fahrers 5 führenden Fahrzeugtür 19 von dem Rumpf 3 ab. Die Flügel 8 behindern daher den Fahrer 5 beim Einsteigen in die Fahrerkabine 4 nicht.The battery unit 17 is located behind the driver's seat of the driver 5 and in front of an electric drive 18 in the fuselage 3. Drive shafts (not shown separately here) run from the electric drive 18 to the rear wheels 12. The rear wheel suspensions for the rear wheels 12 are behind the battery unit 17 in the wings 8 arranged. The wing leading edge 9 protrudes from the fuselage 3 behind a vehicle door 19 leading to the driver's seat of the driver 5. The wings 8 therefore do not hinder the driver 5 when getting into the driver's cab 4.

BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SYMBOL LIST

11: Fahrzeugvehicle
22: FahrzeuglängsachseVehicle longitudinal axis
33: Rumpfhull
44: FahrerkabineDriver's cab
55: Fahrerdriver
66: Vorderradfront wheel
77: Untergrundunderground
88th: Flügelwing
99: FlügelvorderkanteWing leading edge
1010: FahrzeuglängsmittelebeneVehicle longitudinal center plane
1111: EinzelverkleidungIndividual fairing
1212: Hinterradrear wheel
1313: AbschlusskanteFinal edge
1414: AbschlusskanteFinal edge
1515: FlügelhinterkanteWing trailing edge
1616: Batteriebattery
1717: BatterieeinheitBattery unit
1818: ElektroantriebElectric drive
1919: Fahrzeugtürvehicle door

Claims

Vehicle (1) with - a fuselage elongated in the direction of a vehicle longitudinal axis (2), - a driver's seat arranged in the fuselage (3) on the vehicle's longitudinal axis (2), - a driver's seat arranged in the front part of the fuselage (3) in front of the driver's seat and at least in the front and rear view of the vehicle (1) and in the view of the vehicle (1) from above the steered front wheel (6), which is covered by the fuselage (3), and is designed as a single or double wheel, - two in the rear part of the fuselage ( 3) horizontally aligned wings (8) projecting laterally from the fuselage (3), - two rear wheels (12) arranged at the free ends of the wings (8), - individual panels (11) attached to the two wings (8) for the two rear wheels (12), which cover the rear wheels (12) at least in the front and rear views of the vehicle (1) and in the view of the vehicle (1) from above, - rear wheel suspensions for the rear wheels (12) arranged in the wings (8) , - an electric drive (18) for the rear wheels (12) arranged in the direction of the vehicle's longitudinal axis (2) behind the driver's seat and - batteries (16) for supplying energy to the electric drive (18), characterized in that - wing leading edges (9) of the two wings (8) protrude from the fuselage (3) at an angle between 75° and 105° to a vehicle longitudinal center plane (10) spanned by the vehicle's longitudinal axis (2) and a vertical, - the two wings (8) together close the batteries (16). absorb at least 40% by volume and at least 40% by weight and - the vehicle (1) does not have a combustion engine.

Vehicle (1) after Claim 1 , characterized in that the wing leading edges (9) of the two wings (8) over at least 50% and preferably at least 67% of their extent between the fuselage (3) and the individual fairings (11) at an angle between 75 ° and 105 ° and preferably run at an angle of 85° to 95° to the longitudinal center plane (10) of the vehicle.

Vehicle (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that the two wings (8) together accommodate the batteries at least 50% by volume and at least 50% by weight and preferably at least 60% by volume and at least 60% by weight, the batteries (16) preferably being in a cuboid battery unit (17) which extends between the wings (8) through the fuselage (3).

Vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the wings (8) have an extension in the direction of the vehicle's longitudinal axis (2) that is at least twice as large and preferably at least three times as large as transversely thereto, the wings (8) preferably in the direction of the vehicle's longitudinal axis (2) have an extension that is at least 50% larger than the individual panels (11) of the rear wheels (12).

Vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the wing leading edges (9) of the two wings (8) protrude from the fuselage (3) behind a vehicle door (19) leading to the driver's seat.

Vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that adjustable flaps are arranged on the wing leading edges (9) of the two wings (8) and/or on the wing trailing edges of the two wings (8).

Vehicle (1) after Claim 5 , characterized in that a temperature control device for the batteries (16) is designed to adjust the flaps.

Vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the fuselage (3) has an aspect ratio between its maximum width and its length of at least 1:5 and preferably of at least 1:6.

Vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the individual panels (11) fully cover the rear wheels (12), the individual panels (11) preferably ending at the rear with vertically aligned end edges (13).

Vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the fuselage (3) fully covers the front wheel (6), the front wheel (6) preferably being a single wheel.