-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage einer Batterieeinheit an einer Fahrzeugkarosserie, ein Fahrzeug sowie ein Fertigungsverfahren zur Fertigung von Fahrzeugen.
-
Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, Fahrzeugbatterien unterhalb eines Passagierraums eines Fahrzeuges zu befestigen, so dass eine dort montierte Fahrzeugbatterie mit ihrem Batteriegehäuse einen Unterboden des jeweiligen Fahrzeuges bildet. Beispielsweise ist aus dem Dokument
US 2018/0108890 A1 eine derartige Fahrzeugbatterie bekannt, die modular aufgebaut ist.
-
Insbesondere bei einer plattformbasierten Fertigung ist es jedoch erstrebenswert, auch die Batterieeinheit als Gleichteil für mehrere Karosserietypen, d. h. insbesondere Fahrzeugvarianten mit unterschiedlichen Radständen, auszuführen. Gleichzeitig variiert bei unterschiedlichen Radständen jedoch auch der Bauraum, welcher für die Batterieeinheit unterhalb des Passagierraums zur Verfügung steht.
-
Daher ist es ferner bekannt, die Batterieeinheit in einem frontseitigen Befestigungsbereich der Karosserie zu befestigen und den heckseitigen Befestigungsbereich in Abhängigkeit von dem Radstand zu variieren. Dazu wird i. d. R. die Position eines Heckanschlags der Karosserie, an welchem die Batterieeinheit anliegt, in Bezug auf den Passagierraum verändert.
-
Mit zunehmender Komplexität erfordern Batterien jedoch zusätzlichen Bauraum für Aufbauten. Insbesondere, wenn die Batterie eines Fahrzeuges weitere Kontrollfunktionen, wie z. B. Batteriemanagementfunktionen und/oder Funktionen eines Ladegerätes, übernehmen soll, wird zusätzlicher Bauraum unterhalb des Passagierraumes benötigt. Variiert dabei die Position des Heckanschlags in Bezug auf den Passagierraum, konkurriert dieser zusätzliche Bauraum jedoch mit weiteren Aufbauten im Passagierraum, wie z. B. einer Rückbank, wodurch die Gestaltung der Karosserie für jeden der Karosserietypen in hohem Maße anpassungsbedürftig wäre. Dies widerspricht jedoch der plattformbasierten Fertigung.
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, voranstehende, aus dem Stand der Technik bekannte Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Montage einer Batterieeinheit für eine plattformbasierte Fertigung mehrerer Karosserietypen mit unterschiedlichen Passagierraumlängen zu verbessern.
-
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9, sowie ein Fertigungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und/oder dem erfindungsgemäßen Fertigungsverfahren und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
-
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Montage einer Batterieeinheit an einer Fahrzeugkarosserie eines von mehreren Karosserietypen mit unterschiedlichen Passagierraumlängen vorgesehen, wobei die Batterieeinheit zur, vorzugsweise wahlweisen, Montage an jedem der Karosserietypen geeignet ist, wobei das Verfahren, insbesondere in Form von Verfahrensschritten, umfasst:
- - Bereitstellen der Fahrzeugkarosserie mit einer Bodenstruktur eines Passagierraumes, die eine Passagierraumlänge, die für den Karosserietyp spezifisch ist, definiert und zur Befestigung der Batterieeinheit einen heckseitigen Befestigungsbereich und einen frontseitigen Befestigungsbereich, der sich von einer Passagierraumbegrenzung des Passagierraumes in Richtung des heckseitigen Befestigungsbereiches erstreckt, aufweist, insbesondere durch Herstellung der Fahrzeugkarosserie,
- - Bereitstellen der Batterieeinheit mit einem Batteriegehäuse und einer Kontrolleinheit für ein Batteriemanagement der Batterieeinheit, wobei das Batteriegehäuse einen ersten Befestigungsbereich zur Befestigung an dem heckseitigen Befestigungsbereich der Fahrzeugkarosserie und einen zweiten Befestigungsbereich zur Befestigung an dem frontseitigen Befestigungsbereich der Fahrzeugkarosserie aufweist, insbesondere durch Fertigung der Batterieeinheit als einheitliches Batteriemodul für die Karosserietypen,
- - Befestigen des ersten Befestigungsbereichs am heckseitigen Befestigungsbereich, so dass die Kontrolleinheit einen für alle der Karosserietypen festgelegten Montageabstand zum heckseitigen Befestigungsbereich aufweist, insbesondere durch Verschraubung,
- - Befestigen des zweiten Befestigungsbereiches am frontseitigen Befestigungsbereich in Abhängigkeit von der Passagierraumlänge, insbesondere durch Verschraubung.
-
Unter dem Fahrzeug kann insbesondere ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Elektrofahrzeug, verstanden werden. Dabei kann die Batterieeinheit als Hochvoltbatterie und/oder Traktionsbatterie für einen Antrieb des Fahrzeuges ausgestaltet sein.
-
Unter den unterschiedlichen Karosserietypen können insbesondere Karosseriearten für unterschiedliche Fahrzeugvarianten und/oder Fahrzeugmodelle verstanden werden. Die Karosseriearten können sich dabei zumindest durch die Passagierraumlänge zur Definition von Gleichteilen unterscheiden. Vorzugsweise können die Karosseriearten auf einer gemeinsamen Plattform basieren. Vorzugsweise weisen die unterschiedlichen Karosserietypen unterschiedliche Radstände auf. Dabei kann der Radstand in direktem, insbesondere proportionalem, Zusammenhang mit der Passagierraumlänge stehen.
-
Die Bodenstruktur kann insbesondere durch einen Karosserierahmen der Fahrzeugkarosserie gebildet sein. Die Bodenstruktur kann beispielsweise einen spezifischen Radstand des zu montierenden Karosserietypen der Fahrzeugkarosserie definieren. Der heckseitige Befestigungsbereich ist insbesondere näher zum Fahrzeugheck gelegen, als der frontseitige Befestigungsbereich. Insbesondere ist der heckseitige Befestigungsbereich vor einer Hinterachse des Fahrzeuges angeordnet. Der frontseitige Befestigungsbereich kann in einem Fußraum des Passagierraumes ausgebildet sein. Vorzugsweise umfasst der heckseitige Befestigungsbereich ein Schubfeld zur Kraftübertragung an die Bodenstruktur, insbesondere an einen Hinterwagen des Fahrzeuges. Das Schubfeld kann beispielsweise durch einen heckseitigen Anschlag gebildet sein, an welchem die Batterieeinheit nach dem Befestigen am heckseitigen Befestigungsbereich anliegt. Vorzugsweise ist der heckseitige Befestigungsbereich für alle Karosserietypen einheitlich festgelegt und/oder ausgebildet. Der frontseitige Befestigungsbereich kann sich über eine vorbestimmte Länge erstrecken, insbesondere so dass der zweite Befestigungsbereich der Batterieeinheit in Abhängigkeit von der Passagierraumlänge in einem Abschnitt des frontseitigen Befestigungsbereiches befestigt wird.
-
Es kann vorgesehen sein, dass eine Struktur und/oder eine Ausgestaltung des frontseitigen und heckseitigen Befestigungsbereiches für alle Karosserietypen, insbesondere einheitlich, festgelegt ist. Dabei kann der frontseitige Befestigungsabschnitt mehrere Befestigungsabschnitte aufweisen. In Abhängigkeit von der Passagierraumlänge kann einer der Befestigungsabschnitte des frontseitigen Befestigungsabschnittes für die Befestigung des zweiten Befestigungsabschnittes bestimmt werden. Dies kann beispielsweise erst bei der Montage der Batterieeinheit erfolgen. Der heckseitige Befestigungsbereich kann einen für alle Karosserietypen festgelegten Abstand zu einer Hinterachse des Fahrzeuges aufweisen.
-
Der Passagierraum kann auch als Fahrzeuginnenraum bezeichnet werden. Unter der Passagierraumbegrenzung kann eine Trennung des Passagierraumes und eines Motorraums oder eines, insbesondere frontseitigen, Kofferraums des Fahrzeuges verstanden werden. Die Passagierraumbegrenzung kann Teil der Fahrzeugkarosserie sein. Vorzugsweise kann die Passagierraumbegrenzung einen für alle Karosserietypen festgelegten Abstand zu einer Vorderachse des Fahrzeuges aufweisen.
-
Um zur Montage an jedem der Karosserietypen geeignet zu sein, kann die Batterieeinheit ein einheitliches Batteriegehäuse aufweisen, welches eine festlegte Gehäuselänge umfasst. Die Batterieeinheit kann sich bei jedem der Karosserietypen zwischen dem heckseitigen Befestigungsbereich und einem Abschnitt des frontseitigen Befestigungsbereiches erstrecken. Vorzugsweise weist die Batterieeinheit mehrere Batteriemodule auf, die in dem Batteriegehäuse angeordnet sind. Ferner kann die Batterieeinheit für alle Karosserietypen eine einheitliche Batteriekapazität aufweisen. Die Kontrolleinheit kann vorzugsweise einen Prozessor und/oder Mikroprozessor umfassen. Unter dem Batteriemanagement kann beispielsweise ein Lade- und/oder Entlademanagement verstanden werden. Beispielsweise kann eine Leistungskontrolle der Batteriemodule durch das Batteriemanagement erfolgen. Die Kontrolleinheit kann als Aufbau auf einer Ebene des Batteriegehäuses ausgestaltet sein, so dass sich die Kontrolleinheit nach dem Befestigen des ersten und zweiten Befestigungsbereiches in Richtung des Passagierraums erstreckt.
-
Es kann vorgesehen sein, dass der Montageabstand für alle Karosserietypen bei dem Verfahren festgelegt wird. Vorzugsweise ist der Montageabstand für alle Karosserietypen vordefiniert. Der heckseitige Befestigungsbereich, und insbesondere damit die Kontrolleinheit, kann einen für alle Karosserietypen festgelegten Abstand zu einer Hinterachse des Fahrzeuges aufweisen. Das Befestigen des ersten Befestigungsbereiches kann vor dem Befestigen des zweiten Befestigungsbereiches erfolgen oder der erste und zweite Befestigungsbereich können gleichzeitig an der Bodenstruktur befestigt werden. Bei der Befestigung des zweiten Befestigungsbereiches in Abhängigkeit von der Passagierraumlänge kann ein Abschnitt des frontseitigen Befestigungsbereiches, an dem der zweite Befestigungsbereich befestigt wird, durch die Passagierraumlänge und die Befestigung des ersten Befestigungsbereiches durch die einheitliche Ausbildung der Batterieeinheit für alle Karosserietypen festgelegt sein.
-
Somit kann eine plattformbasierte Fertigung, bei welcher ein Batterietyp der Batterieeinheit für alle Karosserietypen genutzt wird, insbesondere verbessert werden, indem die heckseitige Befestigung festgelegt wird und davon abhängig die frontseitige Befestigung ausgeführt wird. Im Gegensatz zu einem gegensätzlichen Konzept, bei welchem die frontseitige Befestigung festlegt wird und davon abhängig die heckseitige Befestigung ausgeführt wird, kann dadurch der Montageabstand der Kontrolleinheit für alle Karosserietypen konstant gehalten werden. Dadurch kann die Positionierung der Kontrolleinheit im Fahrzeug unabhängig von einem Fußraum, insbesondere einer Beinfreiheit, im Fahrzeug sein. Es ist somit im Rahmen der Erfindung erkannt worden, dass die Karosserieeinheit an die Passagierraumlänge und/oder den Radstand durch eine einfache Verlängerung des Passagierraumes angepasst werden kann, wenn die Batterieeinheit als Gleichteil für die Karosserietypen verwendet wird und die Position der Kontrolleinheit im Heckbereich festgelegt ist.
-
Ferner kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der frontseitige Befestigungsbereich durch einen Fußraumquerträger der Fahrzeugkarosserie und/oder die Passagierraumbegrenzung durch eine Stirnwand gebildet ist. Die Stirnwand kann den Motorraum und/oder einen frontseitigen Kofferraum des Fahrzeuges vom Passagierraum abtrennen. Dazu kann die Stirnwand einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Insbesondere kann sich die Stirnwand in einer Fahrzeugquerrichtung zwischen dem Motorraum oder dem Kofferraum und dem Passagierraum erstrecken. Bei einem Unfall kann die Stirnwand den Passagierraum vor Deformationen und/oder eindringenden Teilen schützen, indem die Stirnwandeinheit Kräfte aufnimmt und/oder sich selbst verformt. Der Fußraumquerträger kann sich in einer Fahrzeuglängsrichtung von der Stirnwand in Richtung des Fahrzeughecks über den frontseitigen Befestigungsbereich erstrecken. In einer Fahrzeugquerrichtung, die insbesondere senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung ist, kann der Fußraumquerträger zwei gegenüberliegende Seitenträger der Bodenstruktur verbinden. Im dem zur Stirnwand benachbarten Bereich und/oder am Fußraumquerträger kann eine vorteilhafte Möglichkeit zur Befestigung des zweiten Befestigungsbereiches der Batterieeinheit erfolgen. Insbesondere kann der Fußraumquerträger eine hohe Festigkeit für die Montage der Batterieeinheit bereitstellen. Ferner kann der zur Stirnwand benachbarte Bereich für den frontseitigen Befestigungsbereich vorteilhaft sein, da hier weitere Strukturteile und/oder eine Fußraumfreiheit vorgesehen sind, so dass ein Freiraum für das Befestigen des zweiten Befestigungsbereiches zur Verfügung steht.
-
Ferner kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Fahrzeugkarosserie einen Rücksitzbereich zur Montage einer Rücksitzeinheit aufweist, wobei die Kontrolleinheit durch den Montageabstand beim Montieren der Batterieeinheit an der Fahrzeugkarosserie im Rücksitzbereich positioniert wird. Der Rücksitzbereich kann nach der Montage der Rücksitzeinheit insbesondere unterhalb der Rücksitzeinheit vorgesehen sein. Die Rücksitzeinheit kann einen oder mehrere Rücksitze umfassen. Insbesondere kann die Rücksitzeinheit als Rückbank ausgestaltet sein. Der Rücksitzbereich kann eine Montagestruktur zur Befestigung der Rücksitzeinheit umfassen. Durch den festgelegten Montageabstand der Kontrolleinheit kann für die Karosserietypen sichergestellt sein, dass die Kontrolleinheit unabhängig von der Passagierraumlänge in dem Rücksitzbereich angeordnet wird, wenn der erste Befestigungsbereich der Batterieeinheit am heckseitigen Befestigungsbereich der Karosserieeinheit befestigt wird. Der Rücksitzbereich bildet somit einen Bereich, bei dem für alle Karosserietypen in einfacher Art und Weise ein Bauraum für die Kontrolleinheit definiert sein kann, ohne starke Variationen über die unterschiedlichen Karosserietypen zu bedingen.
-
Weiterhin kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Kontrolleinheit ein Lademodul zum Laden der Batterieeinheit, insbesondere mit einer Stromrichtereinheit, umfasst. Dadurch kann die Kontrolleinheit insbesondere als Ladegerät zum Laden der Batterieeinheit ausgebildet sein und/oder ein externes Ladegerät ersetzen. Die Stromrichtereinheit kann beispielsweise einen Gleichrichter zum Umwandeln eines Wechselstroms in einen Gleichstrom umfassen. Dadurch kann das Fahrzeug beispielsweise an einem Hausanschluss geladen werden. Das Lademodul, insbesondere mit der Stromrichtereinheit, erfordern Bauraum, der durch den festgelegten Montageabstand für die unterschiedlichen Karosserietypen mit keiner oder einer geringen Variation über die unterschiedlichen Karosserietypen bereitgestellt werden kann.
-
Weiterhin kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der erste Befestigungsbereich mit dem heckseitigen Befestigungsbereich und/oder der zweite Befestigungsbereich mit dem frontseitigen Befestigungsbereich durch eine Verschraubung befestigt werden. Die Verschraubung kann mehrere Schrauben umfassen, die entlang des heckseitigen und/oder frontseitigen Befestigungsbereiches verteilt angeordnet werden. Ferner kann die Verschraubung durch selbstschneidende Schrauben durchgeführt werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Karosserieeinheit im frontseitigen Befestigungsbereich Gewinde zur Aufnahme der Verschraubung aufweisen. Durch die Verschraubung kann eine lösbare Verbindung geschaffen werden, um einen Austausch der Batterieeinheit im Betrieb des Fahrzeuges zu vereinfachen. Ferner kann die Verschraubung vorteilhafterweise von einer Unterseite der Batterieeinheit und/oder des Fahrzeuges erfolgen, wodurch die Montage komfortabler und/oder in kürzerer Zeit ausgeführt werden kann.
-
Vorzugsweise kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass durch den frontseitigen Befestigungsbereich, die Passagierraumbegrenzung und ein Stabilitätselement, welches die Bodenstruktur und die Passagierraumbegrenzung verbindet, ein zum Passagierraum zumindest teilweise abgeschlossener Raum gebildet wird, für welchen die Verschraubung des zweiten Befestigungsbereiches und des frontseitigen Befestigungsbereiches erfolgt. Das Stabilitätselement kann beispielsweise durch ein Stützelement zum Abstützen der Stirnwand gegenüber der Bodenstruktur gebildet sein. Beispielsweise kann das Stützelement ein Stützblech und/oder eine Rippe umfassen. Durch das Stützelement kann somit bei einem Unfall des Fahrzeuges insbesondere Kräfte von der Passagierraumbegrenzung zur Bodenstruktur leiten, um die Festigkeit der Passagierraumbegrenzung zu verbessern. Der zumindest teilweise abgeschlossene Raum kann einen dreieckigen Querschnitt aufweisen. Innerhalb des Raumes kann ein Freiraum für den zweiten Befestigungsbereich gebildet sein. Somit kann der zweite Befestigungsbereich vom Passagierraum abgeschirmt sein, so dass der Fahrer den zweiten Befestigungsbereich nicht oder nicht unmittelbar wahrnimmt. Das Stabilitätselement kann beispielsweise nach der Befestigung des zweiten Befestigungsbereiches am frontseitigen Befestigungsbereich an der Bodenstruktur und der Passagierraumbegrenzung montiert werden. Dadurch kann die Befestigung des zweiten Befestigungsbereiches vereinfacht sein.
-
Weiterhin ist es bei einem erfindungsgemäßen Verfahren denkbar, dass das Batteriegehäuse eine erste Gehäuseseite aufweist, an welcher sich die Kontrolleinheit und der erste und zweite Befestigungsbereich erstrecken, insbesondere wobei die erste Gehäuseseite zum Befestigen des ersten und zweiten Befestigungsbereiches an eine Unterseite der Bodenstruktur angelegt wird. Somit kann die erste Gehäuseseite insbesondere eine Oberseite der Batterieeinheit bilden. Der erste und zweite Befestigungsbereich können entlang der ersten Gehäuseseite verlaufen und/oder sich an einer Seite des Batteriegehäuses zwischen der ersten Gehäuseseite und einer zweiten Gehäuseseite, die der ersten Gehäuseseite gegenüberliegt, erstrecken. Die Kontrolleinheit kann ein Zusatzgehäuse aufweisen, welches auf einem Batteriegehäuse für die Batteriemodule montiert ist, oder in das Batteriegehäuse integriert sein. Durch die Montage an der Unterseite der Bodenstruktur kann die Batterieeinheit auf die Bodenstruktur zubewegt werden, um die Batterieeinheit, insbesondere durch ein Cell-to-Car-Konzept, an der Bodenstruktur zu montieren.
-
Ferner kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der zweite Befestigungsbereich zum Befestigen am frontseitigen Befestigungsbereich in Abhängigkeit von der Passagierraumlänge durch ein strukturelles Distanzelement verlängert wird. Das strukturelle Distanzelement kann zusätzlich am Batteriegehäuse angeordnet werden, um die Befestigung des zweiten Befestigungsbereiches im frontseitigen Befestigungsbereich der Karosserieeinheit zu ermöglichen. Dabei kann das Distanzelement rein strukturell, d. h. insbesondere ohne zusätzliches Batteriemodul, ausgebildet sein. Dadurch kann die Batterieeinheit weiterhin als abgeschlossene Einheit verwendet werden. Gleichzeitig kann der Abstand des zweiten Befestigungsbereiches vom ersten Befestigungsbereich vergrößert werden, wodurch der frontseitige Befestigungsbereich verkleinert und/oder der zweite Befestigungsbereich für alle Karosserieeinheiten in einem konstanten Abstand zur Passagierraumbegrenzung, d. h. insbesondere in einem konstanten Abschnitt des frontseitigen Befestigungsbereiches befestigt werden kann. Dadurch kann eine Variation der Karosserietypen verringert werden.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug vorgesehen. Das Fahrzeug weist eine Fahrzeugkarosserie und eine Batterieeinheit auf, die durch ein erfindungsgemäßes Verfahren montiert sind.
-
Somit bringt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug die gleichen Vorteile mit sich, wie sie bereits ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren beschrieben worden sind. Die Karosserieeinheit ist insbesondere als einer von zumindest zwei unterschiedlichen Karosserietypen ausgebildet, an welchen die Batterieeinheit montierbar ist.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Fertigungsverfahren zur Fertigung von Fahrzeugen zumindest zweier unterschiedlicher Karosserietypen, die sich zumindest in einer Passagierraumlänge unterscheiden, vorgesehen. Das Fertigungsverfahren umfasst, insbesondere in Form von Verfahrensschritten:
- - Herstellen eines Fahrzeuges mit einer Fahrzeugkarosserie eines ersten Karosserietypen der Karosserietypen, wobei eine Batterieeinheit, die zur Montage an jedem der Karosserietypen geeignet ist, an der Fahrzeugkarosserie des ersten Karosserietypen durch ein erfindungsgemäßes Verfahren montiert wird,
- - Herstellen eines Fahrzeuges mit einer Fahrzeugkarosserie eines zweiten Karosserietypen der Karosserietypen, wobei eine andere Batterieeinheit, die zur Montage an jedem der Karosserietypen geeignet ist, an der Fahrzeugkarosserie des zweiten Karosserietypen durch ein erfindungsgemäßes Verfahren montiert wird.
-
Somit bringt ein erfindungsgemäßes Fertigungsverfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie bereits ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren und/oder ein erfindungsgemäßes Fahrzeug beschrieben worden sind. Vorzugsweise werden bei dem Fertigungsverfahren mehrere Fahrzeuge mit Karosserieeinheiten des ersten Karosserietyps und mehrere Fahrzeuge mit Karosserieeinheiten des zweiten Karosserietyps, insbesondere in Serie, hergestellt. Insbesondere können die Verfahren zum Montieren der Fahrzeugkarosserien mit dem ersten und zweiten Karosserietypen gleich oder zumindest im Wesentlichen gleich ausgestaltet sein. Der erste Karosserietyp und der zweite Karosserietyp weisen insbesondere eine unterschiedliche Passagierraumlänge, und vorzugsweise einen unterschiedlichen Radstand, auf. Dabei können der erste und zweite Karosserietyp auf einer einheitlichen Plattform basieren.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:
- 1 ein erfindungsgemäßes Fertigungsverfahren zur Fertigung von Fahrzeugen,
- 2 ein Verfahren zur Montage einer Batterieeinheit an einer Fahrzeugkarosserie zum Herstellen eines der Fahrzeuge,
- 3 die Batterieeinheit in perspektivischer Ansicht,
- 4 eine Verschraubung der Batterieeinheit an Fahrzeugkarosserien unterschiedlicher Karosserietypen,
- 5 ein Passagierraum eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges und die Batterieeinheit,
- 6 ein strukturelles Distanzelement zur Verlängerung eines zweiten Befestigungsbereiches der Batterieeinheit.
-
In der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung werden für die gleichen technischen Merkmale auch in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.
-
1 zeigt ein Fertigungsverfahren 200 zur Fertigung von Fahrzeugen 1 mit zumindest zwei unterschiedlichen Karosserietypen 2.1, 2.2, die unterschiedliche Passagierraumlängen 21 aufweisen, wie in 4 dargestellt. Insbesondere weist jeder der Karosserietypen 2.1, 2.2 einen für den jeweiligen Karosserietypen 2.1, 2.2 spezifischen Radstand auf. Dabei wird eine Batterieeinheit 10, wie z. B. in 3 gezeigt, mit einer Kontrolleinheit 12 für ein Batteriemanagement der Batterieeinheit 10 als Baugruppe in Form eines Gleichteils verwendet. Die Kontrolleinheit 12 umfasst insbesondere ein Lademodul 16 zum Laden der Batterieeinheit 10 mit einer Stromrichtereinheit 17. Bei dem Fertigungsverfahren 200 erfolgt daher zunächst ein Herstellen eines der Fahrzeuge 1 mit einer Fahrzeugkarosserie 20 eines ersten Karosserietypen 2.1 der Karosserietypen 2.1, 2.2. Dabei wird eine derartige Batterieeinheit 10, die zur Montage an jedem der Karosserietypen 2.1, 2.2 geeignet ist, an der Fahrzeugkarosserie 20 des ersten Karosserietypen 2.1 durch ein Verfahren 100 zur Montage einer Batterieeinheit 10 an einer Fahrzeugkarosserie 20 montiert. Anschließend erfolgt ein Herstellen eines weiteren Fahrzeuges 1 mit einer Fahrzeugkarosserie 20 eines zweiten Karosserietypen 2.2 der Karosserietypen 2.1, 2.2. Bei dem Herstellen des weiteren Fahrzeuges 1 wird eine andere, insbesondere baugleiche, Batterieeinheit 10, an der Fahrzeugkarosserie 20 des zweiten Karosserietypen 2.2 durch ein weiteres, insbesondere ablaufgleiches, Verfahren 100 montiert.
-
Gemäß 2 umfasst das Verfahren 100 zur Montage der Batterieeinheit 10 an der Fahrzeugkarosserie 20 des ersten Karosserietypen 2.1 ein Bereitstellen 101 der Fahrzeugkarosserie 20 des ersten Karosserietypen 2.1 mit einer Bodenstruktur 22 eines Passagierraumes 23. Das hergestellte Fahrzeug 1 ist mit der Bodenstruktur 22 und dem Passagierraum 23 in 5 dargestellt. Die Bodenstruktur 22 definiert die Passagierraumlänge 21, die für den Karosserietyp 2.1, 2.2 spezifisch ist, beispielsweise indem der Radstand der Fahrzeugkarosserie 20 durch die Bodenstruktur 22 definiert ist. Die Fahrzeugkarosserie 20 weist ferner einen Rücksitzbereich 28 zur Montage einer Rücksitzeinheit 30 auf. Die Bodenstruktur 22 bildet zur Befestigung der Batterieeinheit 10 ferner einen heckseitigen Befestigungsbereich 26 und einen frontseitigen Befestigungsbereich 27 aus. Der heckseitige Befestigungsbereich 26 ist in einem Heck des Fahrzeuges 1 angeordnet. Der frontseitige Befestigungsbereich 27 erstreckt sich von einer Passagierraumbegrenzung 25 des Passagierraumes 23 in Richtung des heckseitigen Befestigungsbereiches 26. Dabei ist der frontseitige Befestigungsbereich 27 durch einen Fußraumquerträger 22.1 der Fahrzeugkarosserie 20 und/oder die Passagierraumbegrenzung 25 durch eine Stirnwand, die den Passagierraum 23 zu einem Vorderwagen abgrenzt, gebildet.
-
Weiterhin erfolgt bei dem Verfahren 100 ein Bereitstellen 102 der Batterieeinheit 10 mit einem Batteriegehäuse 11 und der Kontrolleinheit 12 für das Batteriemanagement. Wie insbesondere in 3 und 5 gezeigt, weist das Batteriegehäuse 11 einen ersten Befestigungsbereich 13 zur Befestigung an dem heckseitigen Befestigungsbereich 26 der Fahrzeugkarosserie 20 und einen zweiten Befestigungsbereich 14 zur Befestigung an dem frontseitigen Befestigungsbereich 27 der Fahrzeugkarosserie 20 auf. Dazu umfasst das Batteriegehäuse 11 eine erste Gehäuseseite 11.1, an welcher sich die Kontrolleinheit 12 und der erste und zweite Befestigungsbereich 13, 14 erstrecken.
-
Die Montage des Batteriegehäuses 11 umfasst dabei, wie in den 4 und 5 gezeigt, ein Befestigen 103 des ersten Befestigungsbereichs 13 am heckseitigen Befestigungsbereich 26, so dass die Kontrolleinheit 12 einen für alle der Karosserietypen 2.1, 2.2 festgelegten Montageabstand 15 zum heckseitigen Befestigungsbereich 26 aufweist. Insbesondere anschließend umfasst das Verfahren 100 ein Befestigen 104 des zweiten Befestigungsbereiches 14 am frontseitigen Befestigungsbereich 27. Dazu wird die erste Gehäuseseite 11.1 an eine Unterseite der Bodenstruktur 22 angelegt und die Kontrolleinheit 12 durch den Montageabstand 15 beim Montieren der Batterieeinheit 10 an der Fahrzeugkarosserie 20 im Rücksitzbereich 28 positioniert.
-
Wie in 4 gezeigt, werden der erste Befestigungsbereich 13 mit dem heckseitigen Befestigungsbereich 26 und der zweite Befestigungsbereich 14 mit dem frontseitigen Befestigungsbereich 27 durch eine Verschraubung befestigt. Dabei erfolgt das Befestigen 104 des zweiten Befestigungsbereiches 14 am frontseitigen Befestigungsbereich 27 in Abhängigkeit von der Passagierraumlänge 21. Dazu bildet der Fußraumquerträger 22.1 im frontseitigen Befestigungsbereich 27 mit einem Stabilitätselement 29, welches die Bodenstruktur 22 und die Passagierraumbegrenzung 25 verbindet, einen zum Passagierraum 23 zumindest teilweise abgeschlossenen Raum 27.1. Für diesen Raum 27.1 erfolgt die Verschraubung des zweiten Befestigungsbereiches 14 und des frontseitigen Befestigungsbereiches 27. Es ist dabei denkbar, dass das Stabilitätselement 29 nachträglich montiert wird. Somit liegt die Verschraubung anschließend in dem zumindest teilweise abgeschlossenen Raum 27.1. Durch den festgelegten Montageabstand 15 variiert ein Abschnitt des frontseitigen Befestigungsbereiches 27, in welchem die Verschraubung erfolgt. Dadurch bleiben die umliegenden Teile zumindest im Wesentlichen unbeeinflusst von der Passagierraumlänge 21, so dass eine Variation der Karosserietypen 2.1, 2.2 reduziert werden kann.
-
Zusätzlich oder alternativ zu der Variation des Abschnittes des frontseitigen Befestigungsbereiches 27, in welchem die Verschraubung gemäß 4 erfolgt, kann der zweite Befestigungsbereich 14 zum Befestigen 104 am frontseitigen Befestigungsbereich 27 in Abhängigkeit von der Passagierraumlänge 21 durch ein strukturelles Distanzelement 18 verlängert werden, wie in 6 dargestellt. Dabei kann das Distanzelement 18 kostengünstig sein und beispielsweise mit dem Batteriegehäuse 11 verschraubt werden.
-
Anschließend erfolgt das Verfahren 100 bei dem Fertigungsverfahren 200 für den zweiten Karosserietypen 2.2 mit der baugleichen Batterieeinheit 10.
-
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Fahrzeug
- 2.1
- erster Karosserietyp
- 2.2
- zweiter Karosserietyp
- 10
- Batterieeinheit
- 11
- Batteriegehäuse
- 11.1
- erste Gehäuseseite
- 12
- Kontrolleinheit
- 13
- erster Befestigungsbereich
- 14
- zweiter Befestigungsbereich
- 15
- Montageabstand
- 16
- Lademodul
- 17
- Stromrichtereinheit
- 18
- Distanzelement
- 20
- Fahrzeugkarosserie
- 21
- Passagierraumlängen
- 22
- Bodenstruktur
- 22.1
- Fußraumquerträger
- 23
- Passagierraum
- 25
- Passagierraumbegrenzung
- 26
- heckseitiger Befestigungsbereich
- 27
- frontseitiger Befestigungsbereich
- 27.1
- abgeschlossener Raum
- 28
- Rücksitzbereich
- 29
- Stabilitätselement
- 30
- Rücksitzeinheit
- 100
- Verfahren
- 101
- Bereitstellen von 20
- 102
- Bereitstellen von 10
- 103
- Befestigen von 13
- 104
- Befestigen von 14
- 200
- Fertigungsverfahren
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 2018/0108890 A1 [0002]
