DE4206360B4

DE4206360B4 - Zweiachsiges Kraftfahrzeug mit einer autarken, wechselbaren Antriebseinheit

Info

Publication number: DE4206360B4
Application number: DE4206360A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Dr. Piëch
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1992-02-29
Filing date: 1992-02-29
Publication date: 2008-04-03
Anticipated expiration: 2012-03-01
Also published as: DE4206360A1

Abstract

Zweiachsiges Kraftfahrzeug (10) mit einer autarken, wechselbaren Antriebseinheit (16, 46), einem Aufbau (28), einem Unterboden (34) und einem Bordnetz,
– wobei als Antriebseinheit (16, 46) entweder eine autarke elektrische Antriebseinheit (16) mit zumindest einem Elektromotor (66, 68) als Antriebsaggregat oder eine autarke Antriebseinheit (46) mit einer Brennkraftmaschine (88) als Antriebsaggregat Verwendung findet, die jeweilige Antriebseinheit (16, 46)
• eine der zwei Achsen des Kraftfahrzeugs (10) aufweist
• unter dem Aufbau (28) angeordnet ist,
• mit vom Antriebsaggregat angetriebenen Rädern (60), Radaufhängungen (56, 58) und Bremsen ausgestattet ist,
• ein ausstellbares Stützrad (36) zum einfachen Wechsel der Antriebseinheit (16, 46) umfasst,
und
– wobei das Kraftfahrzeug (10) selbstzentrierende Konuskupplungen (18) aufweist, welche die jeweilige Antriebseinheit (16, 46) fest mit dem Aufbau (28) verbinden.

Description

Die Erfindung betrifft ein zweiachsiges Kraftfahrzeug mit einer autarken, wechselbaren Antriebseinheit nach dem Anspruch 1.
Durch die zunehmende Umweltbelastung, insbesondere in Ballungsgebieten durch Kraftfahrzeugabgase, werden vermehrt Hybridantriebe vorgeschlagen, die ein Umschalten vom herkömmlichen Antrieb mittels Brennkraftmaschine auf Elektroantrieb ermöglichen. So kann auf große Entfernungen die Reichweite fossiler Kraftstoffe und auf kurze Entfernungen der Elektroantrieb verwendet werden. Ein Nachteil dieser Fahrzeuge ist jedoch deren Gewicht durch das ständige Mitführen beider Antriebsmaschinen und der für den Elektroantrieb erforderlichen Batterien.
Es wurde deshalb schon vorgeschlagen, den einen Antrieb in Form eines Anhängers auszubilden (z. B. den elektrischen Antrieb), um dann bei Fahrten mit größeren Entfernungen bei herkömmlichem Brennkraftmaschinenantrieb den Elektromotor mit Batterien abzukoppeln. Dies ist aber nur eine halbe Lösung des Problems, zudem ist der Fahrbetrieb mit einem ggf. angetriebenen Anhänger insbesondere im Stadtverkehr störend.
Aus der DE-OS 2208140 ist ein dreiachsiges Kraftfahrzeug bekannt, das eine autarke, auswechselbare Antriebseinheit aufweist. Diese Antriebseinheit ist hinten unter dem Fahrzeug angeordnet und ist mit dem verbleibenden Fahrzeug über ein Kupplungselement verbunden. Die Antriebseinheit weist zwei Achsen mit jeweils einem Räderpaar und Bremsen auf. Hierbei wird eine Achse angetrieben, während die andere Achse schwenkbar oder fest angebracht ist. Bei den Antriebseinheiten kann es sich entweder um eine Brennkraftmaschine oder um einen Elektromotor handeln, die über aufwendige Verbindungsmittel an der zur Antriebseinheit gehörigen Karosserie befestigt werden.
Nachteilig hierbei ist jedoch, dass eine solche zweiachsige Antriebeinheit viel Platz benötigt und schwer ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass nur gleichartige Antriebsarten untereinander ausgewechselt werden können und ein Wechsel von einer Antriebseinheit auf eine andere gleichartige Antriebseinheit sehr aufwendig ist.
In der JP 03045428 A ist ein Elektro-Fahrzeug offenbart, das eine austauschbare einachsige Elektro-Antriebseinheit offenbart. Die Antriebseinheit ist platzsparend unter dem Fahrzeug angeordnet.
Nachteilig hierbei ist jedoch, dass die Achse der Antriebseinheit keine Räder mit Bremsen, sondern eine Walze aufweist und dadurch hinsichtlich der Fahreigenschaften stark eingeschränkt ist.
Aus der US 3,842,927 ist ein Kraftfahrzeug bekannt, das eine einachsige Brennkraftmaschinen-Antriebseinheit aufweist, die in eine untere Aussparung eingefahren und mittels Verbindungsbolzen am restlichen Fahrzeug angeschlossen wird. Ferner weist die Antriebseinheit ein Stützrad auf.
Nachteilig hierbei ist jedoch, dass die Anbringung der Antriebseinheit aufwendig ist und die Fahrwerkseigenschaften bei einem solchen Aufbau sehr ungünstig sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug aufzuzeigen, mit dem ein optimaler Fahrbetrieb bei geringstmöglichem Gewicht bei elektrischer und verbrennungsmotorischer Antriebsart ermöglicht ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Die weiteren Ansprüche beschreiben vorteilhafte Weiterbildungen des Kraftfahrzeugs.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist also, zwei autarke und nahezu ohne Montageaufwand wechselbare Antriebseinheiten auf, die bedarfsweise eingesetzt werden. Dazu bieten sich folgende Möglichkeiten an: Eine Antriebseinheit kann jeweils in einer Garage oder bei einem Fuhrpark mit mehreren Antriebseinheiten in einer Halle abgestellt werden. Dabei können zugleich Einrichtungen vorgesehen sein, mittels der die Antriebseinheiten gewartet, insbesondere bei der Antriebseinheit mit elektrischem Antrieb die Batterien geladen werden. Es kann auch das Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit angeschafft (gekauft, geleast etc.) und die zweite alternative Antriebseinheit geleast oder sporadisch in Anspruch genommen werden. Das Leasing könnte beispielsweise über die autorisierten Händler der jeweiligen Kraftfahrzeugmarke oder über Tankstellen organisiert sein. Diese Stellen könnten auch das Wechseln der Antriebseinheiten im Schnellverfahren, deren Lagerung und Wartung und die Abrechnung nach zurückgelegter Entfernung und Nutzungsdauer übernehmen. Die Kraftfahrzeuge weisen gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 2 und 3 zumindest die Bauteile auf, die zu einer autarken, fahrbereiten Antriebseinheit mit einer Achse des Kraftfahrzeuges erforderlich sind, nämlich sämtliche antreibenden Elemente von der Kraftquelle (Elektromotor, Brennkraftmaschine) und deren Energieträger (Batterien, Kraftstoff) bis zu den Rädern, die gesamte Radaufhängung mit Stoßdämpfern und Tragfedern, ein diese Elemente tragender Hilfsrahmen mit Schnellkupplungen in Form von Konuskupplungen und schließlich die Steuereinrichtungen, die mit den Steuereinrichtungen des Kraftfahrzeuges, wie Gaspedal, Bremse, ggf. Kupplung etc. korrespondieren.
Über die Konuskupplungen ist ein schneller und präziser Wechsel der Antriebseinheiten sichergestellt. Der Wechsel kann dabei vertikal nach unten, bevorzugt jedoch horizontal durch Ein- oder Ausfahren der Antriebeinheit und im Heck des Kraftfahrzeuges erfolgen. Eine präzise Justierung kann durch die Konuskupplungen erreicht werden, die ggf. gleich mit einer elektrischen oder elektrohydraulischen Verriegelungseinrichtung kombiniert sind. Der Verriegelungszustand kann elektrisch überwacht werden, um einen sicheren Fahrbetrieb des Kraftfahrzeuges zu gewährleisten.
Zur Entlastung der zu wechselnden Antriebseinheit wird ferner vorgeschlagen, dass am Unterboden des Kraftfahrzeugs zumindest eine ausfahrbare Stütze angeordnet ist, über welche die Antriebseinheit entlastbar ist. Nach der Entriegelung der Schnellkupplungen wird das restliche Kraftfahrzeug mittels der zumindest einen ausfahrbaren Stütze entsprechend angehoben. Ferner weist eine jede Antriebseinheit ein ausfahrbares Stützrad aufweisen, um kippfrei und rangierbar abgestützt zu sein. Das Stützrad kann über einen Elektromotor leichterer Bauart angetrieben sein, um ggf. den Rangierbetrieb zu erleichtern. Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn dieses Stützrad lenkbar ist. An jeder Antriebseinheit kann eine separate Batterie für einen elektrischen Antrieb zum Ausstellen des Stützrades angeordnet sein, die zugleich das elektrische Bordnetz des Kraftfahrzeugs und den elektrischen Anlassermotor der Brennkraftmaschine speist.
Zur Erzielung einer Bremswirkung sind die Bremsen der Antriebseinheiten elektrohydraulisch mit einem Steuergerät betätigbar. Der Bremsdruck wird wie bei Blockierschutzsystemen an sich bekannt mit einer elektrischen Förderpumpe aufgebaut, wobei der Druck zunächst abhängig vom eingesteuerten Bremsdruck an der anderen Achse des Kraftfahrzeuges nach einer definierten Kennlinie gesteuert wird. Beim Auftreten einer Blockierneigung setzt dann in bekannter Weise die Bremsdruckregelung ein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher beschrieben. Die schematische Zeichnung zeigt in
1 eine Seitenansicht eines Personenkraftwagens mit wechselbaren Antriebseinheiten an der Hinterachse;
2 eine Draufsicht X (1) auf eine autarke Antriebseinheit mit Radaufhängung und elektrischem Antriebsmotor;
3 eine Draufsicht X (1) auf eine alternative autarke Antriebseinheit mit Radaufhängung und Brennkraftmaschine als Antriebsmotor;
4 einen Querschnitt gemäß Linie IV-IV der 1 durch eine Konuskupplung der Antriebseinheiten mit elektromechanischer Verriegelungseinrichtung und
5 einen Längsschnitt gemäß Linie V-V der 4.
Die 1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 10 soweit nicht beschrieben üblicher Bauart mit einer lenkbaren Vorderachse 12 und einer angetriebenen Hinterachse 14.
Die Hinterachse 14 ist Bestandteil einer Antriebseinheit 16, die über als Schnellkupplungen ausgebildete vier Konuskupplungen 18 fest und räumlich präzise am Aufbau 28 des Kraftfahrzeugs 10 festgelegt ist. Ferner sind an der Antriebseinheit 16 elektrische (und ggf. hydraulische) Steueranschlüsse 20 vorgesehen, die als lösbare Steckverbindungen mit Steueranschlüssen 22 am Aufbau korrespondieren.
Das Kraftfahrzeug 10 ist im Heckbereich nach hinten offen ausgebildet, wobei diese Öffnung 24 mit einer schwenkbaren Klappe 26 verschließbar ist. Der horizontal von der Öffnung 24 weg verlaufende Aufbau 28 weist vertikal ausgerichteten Konusbüchsen 30 auf, in die konische Zapfen 32 der Konuskupplungen 18 eingreifen. Durch die konische Ausbildung wird bei der Montage der Antriebseinheit 16 zunächst eine einfache Vorzentrierung und schließlich eine genaue Justierung erreicht. Auch die Verbindung der Steueranschlüsse 20, 22 erfolgt in der vertikalen Bewegungsrichtung mit dem Zusammenfahren der Konuskupplungen 18.
An dem Unterboden 34 des Kraftfahrzeugs 10 ist in der senkrechten Längsmittelebene und benachbart dem vorderen Ende der Antriebseinheit 16 eine elektrohydraulisch ausfahrbare Stütze 41 vorgesehen, mit einer teleskopischen Hydraulikeinheit 40, die über eine elektrisch angetriebene Hydraulikpumpe 43 versorgt wird. Die Hydraulikpumpe 43 ist über eine nicht dargestellte Steuerung an das elektrische Bordnetz des Kraftfahrzeugs 10 angeschlossen, welches von einer fahrzeugfesten Batterie 42 gespeist wird.
Im folgenden werden anhand der 2 und 3 die beiden alternativen Hinterachsen 14, 14' beschrieben, die mit autarken Antriebseinheiten 16 bzw. 46 ausgerüstet sind.
Die 2 und 3 zeigen zunächst einheitlich eine Rahmenkonstruktion bzw. einen Hilfsrahmen 48, 48', der sich im wesentlichen aus in zwei Ebenen übereinanderliegenden Längs- und Querholmen 50, 52 zusammensetzt, die durch schräge und/oder vertikal verlaufende Streben 54 (1) miteinander fachwerkartig verschweißt sind.
An den Hilfsrahmen 48, 48' sind in identischer Anordnung die Zapfen 32 der Konuskupplungen 18 befestigt. An die Hilfsrahmen 48, 48' sind ferner untere Querlenker 56 und im wesentlichen vertikal zu den oberen Holmen verlaufende Federbeine 58 (siehe auch 1) angelenkt, die die Räder 60 der Hinterachse 14, 14' tragen und in bekannter Weise als Radaufhängung wirken.
Weiter ist in beiden Antriebseinheiten 16, 46 ein elektronisches Steuergerät 62, 64 angeordnet, das mit den Steueranschlüssen 20, 20' über entsprechende Leitungen verbunden ist. Die Positionierung der Steueranschlüsse 20, 20' ist wiederum identisch, so daß bei einem Einbau einer jeden der Hinterachsen 14, 14' in Verbindung mit der jeweiligen Antriebseinheit 16, 46 automatisch mit dem Zusammenfahren der Konuskupplungen 18 eine elektrische Verbindung mit den fahrzeugfesten Steueranschlüssen 22 herstellbar ist.
Die Hinterachsen 14, 14' weisen desweiteren ein elektrohydraulisches Steuergerät 80 auf, das sich im wesentlichen aus einer Bremsdruck erzeugenden elektrisch angetriebenen Pumpe und einer elektronischen Regeleinrichtung ähnlich bekannten Blockierschutzeinrichtungen zusammensetzt. Das Steuergerät 80 beaufschlagt über Leitungen 82, 84 die nicht dargestellten Scheibenbremsen an den Rädern 60 und ist über die Steueranschlüsse 20, 22 mit einem fahrzeugseitigen Steuergerät (nicht dargestellt) verbunden, wobei letzteres die Bremsbetätigung bzw. den Bremsdruck an den Vorderrädern in elektrische Signale umwandelt und damit das elektrohydraulische Steuergerät 80 ansteuert. Dieses steuert entsprechend einer vorgegebenen Kennlinie über die Leitungen 82, 84 den Bremsdruck an den Scheibenbremsen. Gleichzeitig bewirkt das Steuergerät 80 auch einen Blockierschutz der Räder 60, in dem in bekannter Weise die Signale entsprechend angeordneter Raddrehzahlsensoren verarbeitet werden.
Ferner ist eine jede Antriebseinheit 16,46 mit einem Stützrad 36 versehen, das mittels eines an den Querholmen 52 festgelegten Spindelantriebes 44 mit einer nicht näher dargestellten, ausfahrbaren Gewindespindel 38 und einer elektrisch angetriebenen Gewindemutter 39 kippsicher abstützbar ist. Um die Rangierbarkeit zu erleichtern, ist das Stützrad 36 um eine Lenkachse 37 lenkbar.
Zu den beschriebenen gemeinsamen Einrichtungen weist die Hinterachse 14 (2) als autarke Antriebseinheit 16 zwei Elektromotoren 66, 68 auf, die je über eine Gelenkwelle 70 ein Rad 60 antreiben. Die Elektromotoren 66, 68 werden über das elektronische Steuergerät 62 mit Strom aus Batterien 72 versorgt, wobei die Batterien 72 wie eine elektrisch separat geschaltete Batterie 71 auf entsprechenden Halterungen an dem Hilfsrahmen 48 gehalten sind. Mit dem elektronischen Steuergerät 62 ferner verbunden ist ein von einem der Längsholme 50 seitlich frei abragender Ladestromanschluß 74, dessen Steckbuchse 76 derart positioniert ist, daß sie im Einbauzustand im Kraftfahrzeug 10 hinter einer seitlich der Außenhaut der Karosserie angeordneten Klappe 86 sitzt und über diese an eine externe Ladestation anschließbar ist.
Abweichend davon weist die Hinterachse 14' (3) als autarke Antriebseinheit 46 eine in Unterflurbauweise mit liegenden Zylindern quer eingebaute Brennkraftmaschine 88 in Form eines Vierzylinderdieselmotors auf, die über ein Geschwindigkeits-Wechselgetriebe 90 mit integriertem Differential und über die Gelenkwellen 70 die Räder 60 antreibt. In Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 10 vor der Brennkraftmaschine 88 ist ein Kraftstofftank 92 gehalten, dessen Befülleinrichtung 94 so ausgerichtet ist, daß dessen Verschlußdeckel 96 im Einbauzustand ebenfalls hinter der vorstehend beschriebenen Klappe 86 in der Karosserie des Kraftfahrzeugs 10 liegt und somit problemlos mit Kraftstoff befüllbar ist.
Die Brennkraftmaschine 88 weist in bekannter Weise eine Abgasanlage 98 mit einem Katalysator 100 zur Abgasentgiftung und einen weiteren Schalldämpfer 102, sowie eine Ansauganlage 104 mit Kraftstoffzumeßsystem 106 auf. Die Brennkraftmaschine 88 bzw. deren Kraftstoffzumeßsystem und das Geschwindigkeits-Wechselgetriebe 90 (Übersetzung sverhältnis) sind über nicht dargestellte elektrische Stellmotoren gesteuert, die von dem elektronischen Steuergerät 64 beaufschlagt werden. Die Steuersignale für das elektronische Steuergerät 64 werden über die Steueranschlüsse 20, 22 von entsprechenden Gebern und/oder Sensoren am Gaspedal und/oder an einem Schalthebel etc. des Kraftfahrzeugs 10 abgenommen.
Zum Starten der Brennkraftmaschine 88 ist diese in bekannter Weise mit einem elektrischen Anlassermotor (nicht dargestellt) ausgerüstet, der ebenfalls über die Steueranschlüsse 20,22 an das elektrische Bordnetz des Kraftfahrzeugs 10 angeschlossen und in bekannter Weise in Betrieb setzbar ist. Dabei können die beiden Batterien 71 und 72 zusammengeschaltet und über einen an der Brennkraftmaschine 88 in bekannter Weise angeordneten Generator nachgeladen werden.
Es versteht sich, daß soweit hier nicht beschrieben, die Brennkraftmaschine 88 herkömmlicher Bauart sein kann, sowohl hinsichtlich der Betriebsart, des verwendeten Kraftstoffes, der Kühlungsart, etc.
Die 4 und 5 schließlich zeigen eine der jeweils vier baulich gleichen Konuskupplungen 18, deren konische Zapfen 32 jeweils über Flansche 108 an den oberen Querholmen 52 der Hilfsrahmen 48, 48' befestigt sind.
Dabei ist der Zapfen 32 durch einen zylindrischen Abschnitt 110 mit Abflachungen 112 ähnlich Schlüsselflächen fortgesetzt, in den eine Ringnut 114 eingearbeitet ist. Während der konische Zapfen 32 in der Konusbüchse 30 aufgenommen ist, überragen die Ringnut 114 und der Abschnitt 110 die Konusbüchse 30 und wirken mit einer Riegelscheibe 116 zusammen, die auf einem flanschartigen Fortsatz 118 der Konusbüchse 30 mit einer aufgeschraubten Abdeckplatte 120 axial unverschiebbar, aber verdrehbar gehalten ist.
Die Riegelscheibe 116 weist eine zentrale Öffnung 122 auf, deren Geometrie gleich der Querschnittsform des Abschnittes 110 ist, also ebenfalls gerade verlaufende, parallel zueinander liegende Flächenabschnitte aufweist.
Dadurch kann beim Einfahren des konischen Zapfens 32 in Richtung des Pfeiles 124 in die Konusbuchse 30 der Abschnitt 110, der zum leichteren Einführen ebenfalls mit Abschrägungen versehen sein kann, durch die zentrale Öffnung 122 hindurch bewegt werden, bis der Zapfen 32 in der Konusbuchse 30 festsitzt, wobei dann sich die Riegelscheibe 116 im Bereich der Ringnut 114 befindet.
Die Riegelscheibe 116 weist über einen Abschnitt ihres Außenumfanges eine Stirnverzahnung 126 auf, die mit einer über einen Elektromotor 128 angetriebenen – von der Verzahnung her im Selbsthemmungsbereich liegenden – Schnecke 130 zusammenwirkt. Der Elektromotor 128 ist unmittelbar an den die Konusbüchsen 30 aufweisenden Träger befestigt und kann über das fahrzeugfeste Bordnetz des Kraftfahrzeugs 10 angesteuert werden. Wird über die Schnecke 130 die Riegelscheibe 116 auf der Zeichnung 4 im Uhrzeigersinn verdreht, so greifen die abgeflachten Bereiche der Öffnung 122, die mit schräg zur Drehebene versehenen Rampen 132 versehen sind, in die Ringnut 114 des konischen Zapfens 32 ein und legen unter Erzeugung einer axialen Vorspannung die Zapfen 32 in der Konusbuchse 30 fest.
Der Wechsel der beschriebenen Antriebseinheiten 16 bzw. 46 mittels der Konuskupplungen 18 und der elektrischen Steueranschlüsse 20, 22 erfolgt wie nachstehend beschrieben: Es sei angenommen, dass im Kraftfahrzeug 10 die Hinterachse 14 der elektrischen Antriebseinheit 16 montiert ist, wobei das Stützrad 36 und die Stütze 41 sich zunächst eingefahren vorzustellen sind. Der Fahrbetrieb wird über das Gaspedal und das Bremspedal des Kraftfahrzeugs 10 in bekannter Weise gesteuert, ein Nachladen der Batterien 72 und 71 kann ggf. über den Ladestromanschluß 74 mit Steckerbuchse 76 erfolgen; diese sind durch Öffnen der Klappe 86 an eine externe Ladestation anschließbar.
Im Fahrbetrieb werden die beiden Elektromotoren 66,68 entsprechend mit Strom versorgt, wobei ggf. in an sich bekannter Weise auch ein Geschwindigkeits-Wechselgetriebe dazwischengeschaltet sein kann. Das Getriebe kann sowohl ein Schaltgetriebe als auch ein automatisches Getriebe oder ein stufenloses CVT-Getriebe unter jeweiliger Zwischenschaltung eines Differentiales sein. Durch die dargestellte Verwendung von zwei Elektromotoren 66, 68 kann jedoch ein Differential entfallen.
Bei Schubbetrieb können in bekannter Weise die Elektromotoren 66,68 als Generator geschaltet sein. Ferner kann ein kleiner, separater Generator zur Stromversorgung der Batterie 71 bzw. des Bordnetzes des Kraftfahrzeugs 10 vorgesehen sein.
Soll die Antriebseinheit 16 mit Hinterachse 14 gewechselt werden, so ist zunächst der Zündschloßschalter des Kraftfahrzeugs 10 in eine Stellung zu drehen, die einen Fahrbetrieb ausschließt. Dann kann entweder über einen separaten Schalter oder ggf. über den Zündschloßschalter die Stütze 41 durch Ansteuerung der elektrisch betriebenen Hydraulikeinheit 40 ausfahren, bis diese Bodenkontakt hat. Dann werden über die Elektromotoren 128 und durch Verdrehen der Riegelscheiben 116 die Konuskupplungen 18 entriegelt und zugleich durch den Spindelantrieb 44 das Stützrad 36 ausgefahren; durch weiteres Anheben des Heckbereiches des Kraftfahrzeugs 10 wiederum durch die Stütze 41 werden die Zapfen 32 aus den entsprechenden Konusbüchsen 30 herausgefahren.
Anschließend wird die mit Antriebseinheit 16 nach Öffnen der Klappe 26 aus dem Heckbereich des Kraftfahrzeugs 10 herausgefahren.
Sodann wird die Antriebseinheit 46 mit Hinterachse 14' in den Heckbereich des Kraftfahrzeugs 10 eingefahren, wobei dann durch Absenken des Heckbereiches des Kraftfahrzeugs 10 über die Stütze 41 zunächst eine Vorzentrierung und dann eine präzise Justierung und schließlich durch Ansteuerung der Elektromotoren 128 eine Verriegelung über die Riegelscheiben 116 durchgeführt wird. Mit der Verriegelung wird auch das Stützrad 36 eingefahren. Ferner erfolgt eine automatische Steckverbindung zwischen den Steueranschlüssen 20 und den fahrzeugfesten Steueranschlüssen 22, so daß die Steuerung der entsprechenden Antriebseinheit sichergestellt ist. Anschließend ist das Kraftfahrzeug 10 mit der Brennkraftmaschine 88 als Antriebseinheit wieder fahrbereit.
Das Kraftfahrzeug ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise können anstelle einer Stütze 41 auch zwei Stützen vorgesehen sein, wobei diese ggf. auch Räder zum Rangieren des Kraftfahrzeug 10 aufweisen könnten. Gegebenenfalls kann das Kraftfahrzeug 10 auch eine angetriebene Vorderachse 12 besitzen, wobei die Leistung der dort verwendeten Antriebseinheit (insbesondere Brennkraftmaschine) die halbe Leistung der insgesamt vorgesehenen Antriebsleistung für den PKW aufweisen könnte. Beispielsweise könnte das Kraftfahrzeug 10 dann durch eine heckseitige und eine frontseitige Brennkraftmaschine geringerer Zylinderzahl angetrieben sein oder wahlweise mit der elektrischen Antriebsmaschine und bei hoher Belastung zusätzlich mit der frontseitigen Brennkraftmaschine fahren.
Das Stützrad 36 könnte beispielsweise mittels eines kleinen Nabenmotors auch elektrisch angetrieben sein, um das Rangieren zusätzlich zu erleichtern. Selbstverständlich könnte im Umkehrschluß das Stützrad am PKW und an den Antriebseinheiten ggf. eine Stütze vorgesehen sein.

Claims

Zweiachsiges Kraftfahrzeug (10) mit einer autarken, wechselbaren Antriebseinheit (16, 46), einem Aufbau (28), einem Unterboden (34) und einem Bordnetz, – wobei als Antriebseinheit (16, 46) entweder eine autarke elektrische Antriebseinheit (16) mit zumindest einem Elektromotor (66, 68) als Antriebsaggregat oder eine autarke Antriebseinheit (46) mit einer Brennkraftmaschine (88) als Antriebsaggregat Verwendung findet, die jeweilige Antriebseinheit (16, 46) • eine der zwei Achsen des Kraftfahrzeugs (10) aufweist • unter dem Aufbau (28) angeordnet ist, • mit vom Antriebsaggregat angetriebenen Rädern (60), Radaufhängungen (56, 58) und Bremsen ausgestattet ist, • ein ausstellbares Stützrad (36) zum einfachen Wechsel der Antriebseinheit (16, 46) umfasst, und – wobei das Kraftfahrzeug (10) selbstzentrierende Konuskupplungen (18) aufweist, welche die jeweilige Antriebseinheit (16, 46) fest mit dem Aufbau (28) verbinden.
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die autarke elektrische Antriebseinheit (16) mit dem zumindest einen Elektromotor (66, 68) zumindest folgende Teile umfasst: – einen Hilfsrahmen (48), der über die Konuskupplungen (18) fest mit dem Aufbau (28) verbindbar ist; – Batterien (72) zur Versorgung des zumindest einen Elektromotors (66, 68); – ein Steuergerät (62) mit Steueranschlüssen (20), die mit fahrzeugfesten Steueranschlüssen (22) verbindbar sind, zur Steuerung der Antriebseinheit (16).
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die autarke Antriebseinheit (46) mit der Brennkraftmaschine (88) als Antriebsaggregat zumindest folgende Teile umfasst: – einen Hilfsrahmen (48'), der über die Konuskupplungen (18) fest mit dem Aufbau (28) verbindbar ist; – ein Geschwindigkeits-Wechselgetriebe (90); – einen Anlassermotor für die Brennkraftmaschine (88) – einen Kraftstofftank (92) mit entsprechender Befülleinrichtung (94); – eine Abgasanlage (98); – ein Steuergerät (64) mit Steueranschlüssen (20'), die mit fahrzeugfesten Steueranschlüssen (22) verbindbar sind, zur Steuerung der Antriebseinheit (46).
Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Unterboden (34) des Kraftfahrzeuges (10) zumindest eine ausfahrbare Stütze (41) angeordnet ist, über welche die Antriebseinheit (16, 46) entlastbar ist.
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütze (41) elektrohydraulisch antreibbar ist.
Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützrad (36) lenkbar ist.
Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer jeder Antriebseinheit (16, 46) eine separate Batterie (71) für einen elektrischen Antrieb zum Ausstellen des Stützrades (36) angeordnet ist, die gegebenenfalls zugleich das elektrische Bordnetz des Kraftfahrzeuges (10) und den elektrischen Anlassermotor der Brennkraftmaschine (88) speist.
Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konuskupplungen (18) bajonettartig verriegelbar sind.
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung der Verriegelungen elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch erfolgt.
Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsen der Antriebseinheiten (16, 46) elektrohydraulisch mit einem Steuergerät (80) betätigbar sind.