DE4032605A1

DE4032605A1 - Von einem elektromotor angetriebenes kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE4032605A1
Application number: DE4032605A
Authority: DE
Inventors: Juergen Thiesen
Original assignee: Eckard Design 6400 Fulda De GmbH; ECKARD DESIGN GmbH
Current assignee: Edag Engineering and Design AG
Priority date: 1990-09-19
Filing date: 1990-10-15
Publication date: 1992-03-26

Description

Die Erfindung betrifft ein von einem Elektromotor ange triebenes, einen Batterieraum mit Batterien aufweisendes Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeugunterbau, welcher durch zumindest ein in Fahrzeuglängsrichtung verlaufendes Hohl profil ausgesteift ist.

Kraftfahrzeuge mit Elektromotor haben gegenüber solchen mit Verbrennungskraftmotor den Vorteil, besonders umwelt freundlich zu sein. Problematisch ist bei ihnen jedoch die Unterbringung der zahlreichen und schweren Batterien im Batterieraum. Üblicherweise ordnet man die Batterien nebeneinander und übereinander entweder dort an, wo bei herkömmlichen Kraftfahrzeugen der Verbrennungsmotor sitzt, oder im sonst als Kofferraum bestimmten Fahrzeug teil. Hierdurch erhöht sich die Schwerpunktlage des Fahrzeugs, was sein Fahrverhalten ungünstig beeinflußt. Weiterhin muß das Kraftfahrzeug zusätzlich ausgesteift werden, um die Batterielast im vorderen oder hinteren Fahrzeugbereich aufnehmen zu können. Hierdurch wird das Kraftfahrzeug gegenüber herkömmlichen Kraftfahrzeugen schwerer, was zu seinem Betrieb zusätzliche Energie und deshalb mehr Batterien erfordert. Die Anordnung schwerer Batterien im Fahrzeugheck führt bei einem Frontalauf prall zu einer erhöhten Verformung des Kraftfahrzeugs, weil dann die kinetische Energie der Batterien durch Ver formung des Kraftfahrzeugs vernichtet werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahr zeug der eingangs genannten Art so auszubilden, daß seine Batterien für das Fahrverhalten und die passive Sicherheit sowie die Raumausnutzung des Kraftfahrzeugs möglichst günstig untergebracht sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Hohlprofil den Batterieraum bildet.

Durch diese Gestaltung werden die Batterien in einem bis her für die Unterbringung von Teilen des Kraftfahrzeugs ungenutzten Kraftfahrzeugbereich angeordnet. Da für die Unterbringung der Batterien ein Hohlprofil des Fahrzeug unterbaus benutzt wird, sind die Batterien in geringer Höhe angeordnet, so daß der Schwerpunkt des Kraftfahr zeuges niedrig ist, was sich für das Fahrverhalten vor teilhaft auswirkt. Für die passive Sicherheit des Kraft fahrzeugs ist günstig, daß die schweren Batterien in einem in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Hohlprofil vorgesehen sind, weil sie dadurch bei einem Frontalauf prall nach vorn aus dem Hohlprofil herausgelangen können, so daß sie zu keiner Verformung des Fahrgast raumes beitragen. Die Erfindung ermöglicht bei der Karos seriegestaltung eine wesentlich größere Freiheit als bei herkömmlichen Fahrzeugen; sie ist insbesondere auch bei Kabrioletts anwendbar, weil diese aus Gründen der Tor sionssteifigkeit ohnehin im Querschnitt relativ groß bemessene Hohlprofile im Fahrzeugunterbau benötigen, in welchem die Batterien problemlos untergebracht werden können.

Die Erfindung ist mit besonders geringem Aufwand zu ver wirklichen, wenn das Hohlprofil ein zentral nach Art eines Kardantunnels am Fahrzeugunterbau vorgesehenes Tor sionsrohr ist. Ein solches Torsionsrohr muß aus Gründen der Torsionssteifigkeit ohnehin einen relativ großen Querschnitt haben, so daß sich in ihm die erforderlichen Batterien ohne Schwierigkeiten unterbringen lassen.

Statt ein zentrales Torsionsrohr als Batterieraum zu ver wenden, kann man gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung auch Seitenschweller des Fahrzeugunterbaus als Batterieräume benutzen. Hierbei ist natürlich Voraus setzung, daß diese Seitenschweller einen ausreichend großen Querschnitt erhalten, was jedoch aus Gründen der Torsionssteifigkeit des Kraftfahrzeugs ohnehin vorteil haft ist.

Der Einbau der Batterien und ihr Austausch gegen neue oder neu geladene Batterien ist besonders rasch und ein fach möglich, wenn im Hohlprofil zur Aufnahme der Batte rien ein aus dem Hohlprofil herausziehbarer Wagen ange ordnet ist.

Das Hohlprofil braucht zum Einsetzen der Batterien auf seiner Mantelfläche keine seine Festigkeit verringernde Öffnung aufzuweisen, wenn gemäß einer vorteilhaften Wei terbildung der Erfindung das Hohlprofil zum Einschieben oder Herausziehen der Batterien an der Stirnseite oder dem Fahrzeugheck eine absperrbare Öffnung hat.

Der üblicherweise bei einem Kraftfahrzeug erforderliche Platz für ein Differential kann eingespart werden, wenn gegenüberliegende, angetriebene Räder jeweils durch einen separaten Elektromotor angetrieben sind und zum Drehzahlausgleich bei Kurvenfahrt ein elektronisches Differential vorgesehen ist. Bei einem solchen Kraft fahrzeug kann der Boden des Kofferraumes besonders tief verlaufen, so daß sein Volumen groß wird oder aber der Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs auch bei beladenem Kof ferraum optimal niedrig liegt.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Diese zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Kraftfahrzeug nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Fahrzeugunterbau des Kraftfahrzeugs,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Fahrzeugunterbau,

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein ein zentrales Torsionsrohr bildendes Hohlprofil des Kraft fahrzeugs.

Die Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug, welches im wesent lichen aus einem Fahrzeugunterbau 1 und einer Fahrzeug karosserie 2 gebildet ist. Der Fahrzeugunterbau 1 hat ein über seine gesamte Länge sich erstreckendes, als zentrales Torsionsrohr kardantunnelartig ausgebildetes Hohlprofil 3, in welchem hintereinander Batterien, zum Beispiel die Batterien 4, 5, angeordnet sind. Da das Hohlprofil 3 sich über die gesamte Länge des Kraftfahr zeugs erstreckt, können in ihm alle zum Antrieb des Kraftfahrzeugs erforderlichen Batterien 4, 5 angeordnet werden.

Die Fig. 2 zeigt, daß das Hohlprofil 3 an der vorderen Stirnseite des Kraftfahrzeugs eine von einem Karosserie teil 6 abgedeckte Öffnung 7 hat. Im Falle eines Frontal aufpralls des Kraftfahrzeugs vermögen die Batterien 4, 5 und alle übrigen Batterien das Karosserieteil 6 wegzu drücken und nach vorn aus dem Hohlprofil 3 herauszuge langen oder aber sich unmittelbar am den Frontalaufprall verursachenden Hindernis abzustützen, so daß die Batte rien nicht zu einer Verformung des Kraftfahrzeugs bei tragen.

Die Fig. 2 läßt weiterhin erkennen, daß zum Antrieb von Hinterrädern 8, 9 des Kraftfahrzeugs insgesamt zwei Elek tromotoren 10, 11 vorgesehen sind, welche von den Batte rien 4, 5 mit elektrischer Energie versorgt werden und über ein elektronisches Differential 12 derart gesteuert sind, daß bei Kurvenfahrt das jeweils äußere Hinterrad 8 oder 9 mit höherer Drehzahl angetrieben wird als das kur veninnere.

Die Fig. 3 verdeutlicht, daß im Hohlprofil 3 ein auf Rollen 13, 14 verfahrbarer Wagen 15 angeordnet sein kann, der die Batterien 4 trägt. Dadurch ist es möglich, zum Zwecke des Batteriewechsels den Wagen mit allen Batterien 4, 5 aus dem Hohlprofil 3 herauszuziehen und ihn mit neuen Batterien zu beschicken.

In Fig. 3 sind des weiteren zwei Seitenschweller 18, 19 dargestellt, die anstelle des zentralen Hohlprofils 3 oder zusätzlich zu ihm als Batterieraum genutzt werden können, indem sie einen zur Aufnahme von Batterien er forderlichen Querschnitt erhalten.

Die Fig. 4 zeigt gegenüber Fig. 3 vergrößert das Hohl profil 3 mit dem Wagen 15, welcher die Batterien 4 trägt. Zu erkennen ist, daß die Rollen 13, 14 jeweils in einer Längsprofilierung 16, 17 des Hohlprofils 3 laufen, so daß der Wagen 15 leicht in das Hohlprofil 3 hineinge schoben oder aus ihm herausgeschoben werden kann. Wenn er die richtige Position im Hohlprofil 3 einnimmt, muß er natürlich auf nicht gezeigte Weise fixiert werden.

Auflistung der verwendeten Bezugszeichen

1 Fahrzeugunterbau
2 Fahrzeugkarosserie
3 Hohlprofil
4 Batterie
5 Batterie
6 Karosserieteil
7 Öffnung
8 Hinterrad
9 Hinterrad
10 Elektromotor
11 Elektromotor
12 Differential
13 Rolle
14 Rolle
15 Wagen
16 Längsprofilierung
17 Längsprofilierung
18 Seitenschweller
19 Seitenschweller

Claims

1. Von einem Elektromotor angetriebenes, einen Batterie raum mit Batterien aufweisendes Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeugunterbau, welcher durch zumindest ein in Fahr zeuglängsrichtung verlaufendes Hohlprofil ausgesteift ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (3) den Batterieraum bildet.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Hohlprofil (3) ein zentral nach Art eines Kardantunnels am Fahrzeugunterbau (1) vorgesehenes Tor sionsrohr ist.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Hohlprofile die Seitenschweller (18, 19) des Fahrzeugunterbaus (1) sind.

4. Kraftfahrzeug nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Hohlprofil (3) zur Aufnahme der Batterien (4, 5) ein aus dem Hohlprofil (3) herausziehbarer Wagen (15) angeordnet ist.

5. Kraftfahrzeug nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (3) zum Einschieben oder Herausziehen der Batterien (4, 5) an der Stirnseite oder dem Fahrzeugheck eine absperr bare Öffnung (7) hat.

6. Kraftfahrzeug nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüberlie gende, angetriebene Räder (Hinterräder 8, 9) jeweils durch einen separaten Elektromotor (10, 11) angetrieben sind und zum Drehzahlausgleich bei Kurvenfahrt ein elektronisches Differential (12) vorgesehen ist.