WO2016037736A1 - Massekopplungsanordnung für ein fahrzeug - Google Patents

Massekopplungsanordnung für ein fahrzeug Download PDF

Info

Publication number
WO2016037736A1
WO2016037736A1 PCT/EP2015/066121 EP2015066121W WO2016037736A1 WO 2016037736 A1 WO2016037736 A1 WO 2016037736A1 EP 2015066121 W EP2015066121 W EP 2015066121W WO 2016037736 A1 WO2016037736 A1 WO 2016037736A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mass
liquid
vehicle
battery
receiving element
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/066121
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Friedrich
Volker Doege
Steffen Derhardt
Klaus Reymann
Florian Lang
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to US15/509,582 priority Critical patent/US9987914B2/en
Priority to CN201580048207.9A priority patent/CN106660440B/zh
Publication of WO2016037736A1 publication Critical patent/WO2016037736A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/006—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium characterised by the nature of the damping medium, e.g. biodegradable
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/14—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/14—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
    • F16F9/16—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts
    • F16F9/18—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/14—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
    • F16F9/16—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts
    • F16F9/22—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with one or more cylinders each having a single working space closed by a piston or plunger
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/003—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • B60K2001/005—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric storage means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00—Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/01—Reducing damages in case of crash, e.g. by improving battery protection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2222/00—Special physical effects, e.g. nature of damping effects
    • F16F2222/12—Fluid damping

Definitions

  • the present invention relates to a grounding arrangement for a
  • Electric motor and a prime mover of another type (hybrid drive) to drive the electrical energy necessary for driving the electric motor is stored in an electrical energy store, such as e.g. a battery or an accumulator stored.
  • the battery may be charged from time to time by means of an external source of electrical energy and may serve to store recovered braking energy (recuperation energy).
  • Known constructional embodiments of electrically driven vehicles provide a disproportionately large mass fraction of the battery compared to the entire vehicle.
  • the electrically driven vehicles are equipped with large batteries which can have a mass of several 100 kg (for example 100 to 400 kg).
  • the battery forms up to 30% of the total vehicle mass. Due to the high mass, the battery represents a potential hazard in the event of an accident.
  • the attachment of the battery to the body of the motor vehicle therefore plays an important role.
  • Known concepts for electrically driven vehicles see the battery as a uniform rigid block in the area of the underbody of the vehicle
  • the battery contributes to lowering the overall center of gravity of the vehicle.
  • the disadvantage is that in the case of a vehicle collision or an impact of the vehicle can lead to high delays, which then exert a strong pushing force on the vehicle body due to the high mass of the traction batteries.
  • An attenuation of the movement of the vehicle battery compared to the rest of the vehicle plays a significant role in the stability behavior of the vehicle in the event of a collision.
  • an unusual deceleration process such as one
  • Vehicle body known that mechanically decouple the battery and its support structure temporarily and controlled by the vehicle body.
  • the document DE 197 38 620 C1 describes such a
  • Vehicle batteries in which lateral guide elements allow movement of the vehicle battery in an impact at least partially.
  • the decoupling ensures that the battery mass during the
  • a disadvantage of the cited prior art is that the holding force with which the battery is fixed in the battery restraint system is constant and can never be varied in its strength or switched off completely. It is an object of the invention to provide a grounding arrangement in which the decoupling within the grounding arrangement improves
  • the inventive method for operating a grounding arrangement with the characterizing part of claim 1 has the advantage that the decoupling within the grounding arrangement can be made improved.
  • the grounding coupling arrangement comprises a ground receiving element for receiving a ground object, wherein the ground receiving element is at least partially filled with a liquid, with which the mass object is in communication, at least one coupling means, which is adapted to the mass object by means of the liquid the
  • Mass receiving element and thus to couple with a vehicle structure firmly connected to the vehicle and / or at least partially from the
  • Coupling means connects to the liquid, wherein the mass object the
  • the fluid compresses and the coupling agent directs the fluid out of the mass-receiving element or diverts it into the mass-receiving element.
  • the crash pulse (the effective acceleration pulse acting from the vehicle and the occupants) is adapted by realizing the unlocking or decoupling and targeted braking of the mass object, which may be a battery, by means of a regulated hydraulic system.
  • the force acting through the crash delay force acts directly or indirectly on the liquid by the mass object compresses the liquid in the event of a crash. Since a liquid is largely compressible, it is - under pressure in the event of a crash - specifically by means of the coupling agent from the
  • Mass receiving element passed or diverted in the ground receiving element (for example, in a separate chamber).
  • the measures mentioned in the dependent claims advantageous refinements of the method specified in the independent claim are possible.
  • the function of the coupling means is realized by a valve.
  • the mass object is stored in the mass receiving element.
  • the remaining space in the mass receiving element is filled by the liquid, which largely
  • the mass object e.g., a battery
  • the mass object can not shift and is thus fixedly coupled to the vehicle structure of the vehicle.
  • the mass object moves in the direction of crash and compresses the liquid.
  • the pressurized fluid can be discharged from the hydraulic line via the hydraulic line
  • Mass receiving element to be passed or diverted in the mass receiving element via the hydraulic line, whereby the mass object is at least partially advantageously decoupled from the vehicle structure.
  • the valve is designed as a proportional valve.
  • a proportional valve is a continuous valve or
  • Switch positions allows, but allows a steady transition of the valve opening.
  • a proportional valve is advantageous in this method since
  • the proportional valve regulates the variable flow of fluid in the event of a crash and thus acts as a spring-damper element that allows targeted braking of the battery or the mass object.
  • the mass object is connected to a piston, via which the liquid is compressed.
  • the piston runs in a hydraulic cylinder filled with the fluid. Both the piston and the hydraulic cylinder can in their
  • Diameter are arbitrarily dimensioned in contrast to the battery, resulting in space and weight advantages. Furthermore, it is advantageous that the liquid is not combustible. Since flammable fuel can escape in the event of a crash or the battery can catch fire in the case of a hybrid or electric vehicle, it can be advantageously avoided that the fluid with which the battery is in contact can also catch fire.
  • the liquid is biodegradable. If the liquid is not redirected or otherwise collected in the mass receiving element (container, balloon, etc.) but released into the environment, it makes sense for environmental reasons that the liquid is biodegradable.
  • the battery in hybrid and electric vehicles is usually cooled for heat dissipation.
  • the cooling fluid used for this purpose can advantageously be used not only for cooling but also for coupling and uncoupling the mass object / the battery.
  • the liquid is a
  • Non-Newtonian fluids are an alternative to using proportional valves to control the force acting on the battery pack. Instead, the non-Newtonian fluids and simply valves are used. In the fluids suitable for this process, the viscosity increases as a result of mechanical stress (thixotropy). Thus, the required for the crash case free flight phase or the disconnected state of
  • Delay process can be achieved with the help of a thixotropic liquid.
  • a thixotropic liquid In a high-speed collision sinks by the occurring
  • Mass coupling arrangement advantageously associated with a device for precrash detection.
  • This precrash detection device is designed to
  • the precrash detection can be used to determine an existing impact situation or that occurring in the near future so accurately that a strategy for controlling the coupling means can be derived therefrom.
  • To determine the impact characteristics algorithms can be used, as they are common, for example, in the airbag area.
  • the resulting control of the coupling agent can be done via a set of rules. For example, in the event of an impact on an object, the mass (mass object, battery, battery pack) is preferably decoupled at the beginning of the impact to obtain greater delay values.
  • Mass decoupling arrangement designed as a battery carrier assembly, wherein the battery of the motor vehicle represents the mass object.
  • Fig. 1 shows in schematic form a motor vehicle with a
  • Fig. 2 shows in schematic form an embodiment of
  • FIG. 3 shows in schematic form a further embodiment of the
  • Fig. 4 shows in schematic form another embodiment of the
  • Battery carrier assembly shows in schematic form an alternative representation of
  • Embodiment of the battery carrier assembly of Fig. 4 Embodiments of the invention
  • the inventive mass coupling arrangement 11 will be explained in more detail below with reference to a motor vehicle 10 shown schematically in FIG. 1.
  • a motor vehicle 10 shown schematically in FIG. 1.
  • the grounding coupling arrangement is a
  • a mass receiving element 12 also called
  • Battery receiving element 12 adapted to receive a mass object 13 (preferably a battery 13).
  • the ground object 13 is coupled to the ground receiving element 12.
  • the grounding assembly 11 of the present invention may be used in other vehicles, such as those shown in Figs. electrically powered two-wheeled, can be used.
  • the battery 13 instead of the battery 13 as a mass object 13, other singular masses in the vehicle can be defined as a mass object.
  • the active principle described is also a motor as a mass object
  • the grounding coupling arrangement 11 has coupling means 15 and a damping element 22.
  • the coupling means 15 is the
  • Mass receiving element 12 in the normal case with a body 17 and
  • Vehicle structure 17 of the motor vehicle 10 is fixedly coupled.
  • the mass-receiving element 12 is at least partially decoupled from the body by means of the coupling means 15.
  • the procedure described is realized by the coupling and decoupling via a regulated hydraulic 28 and a hydraulic system 28 is made.
  • the mass object 13 or the battery 13 is in direct contact with a liquid 26.
  • the force acting through the crash delay, with which the battery 13 moves in the crash direction acts directly or indirectly on the
  • Liquid 26 un compresses this. Since the liquid 26 is largely incompressible, it is - as it is under pressure - targeted over a
  • valve 16 realizes the function of the coupling element. Is the valve 16
  • the mass object 13 does not move in the incompressible liquid 26 and is thus connected to the vehicle structure 17 of the vehicle 10. If the valve 16 is opened, the liquid 26 compressed in the event of a crash can escape, with which the decoupling of the mass object 13 from the vehicle structure 17 is realized.
  • the valve 16 also realizes the function of a spring-damper element by the variation of the valve opening of the valve 16, the flow can be made variable (control of the variable flow).
  • the liquid 26 is conducted into the environment - that is out of the mass receiving element 12.
  • the hydraulic fluid 26 is chosen so that it is not flammable on the one hand to prevent the risk of fire.
  • the liquid 26 is biodegradable to protect the environment.
  • a container e.g., a balloon
  • a container may be placed at the exit of the valve 16 to assure the collection of the liquid.
  • the mechanism of decoupling can be combined with a precrash detection.
  • controller 18 (simply referred to as controller 18) available.
  • the control unit 18 is used in particular for controlling or regulating the valve 16. Further, this is
  • Control unit 18 electrically connected to a sensor arrangement 19.
  • Sensor assembly 19 in turn has a sensor 20 and a
  • the sensor 20 typically has a
  • the evaluation of the data can be done via the airbag electronics.
  • the transmitter 21 can also be realized independently of the airbag electronics.
  • the sensor system 20 can have forward-looking sensors. This includes in particular laser-based sensors (LI DAR), radar and / or video sensors.
  • the sensor system 20 may have a receiver unit which receives signals from a vehicle-to-vehicle (Car2Car) or vehicle-to-infrastructure (Car2Infrastructure).
  • Mass receiving element 12 including the mass objects 13 in the case of
  • Decoupling of the mass-receiving element 12 or the degree of coupling depends on the specific impact situation, which is determined by the sensor assembly 19.
  • the decoupling of the mass-receiving element 12 in the event of an impact is under the proviso that the burden on the occupants is reduced.
  • the decoupling of the mass-receiving element 12 according to the invention influences the mass effective during the impact. This in turn allows influencing the impact pulse.
  • the deceleration acting on the entire vehicle 10 can be influenced in such a way that the load and thus the
  • valves 16 as coupling means 15 for controlling the force acting on the battery 13 is the use of
  • non-Newtonian fluids whose viscosity increases as a result of mechanical stress (rheopexy) or decreases (thixotropy).
  • the required free flight phase in which the battery 13 is in the decoupled from the vehicle 10 and the vehicle structure 17 state, can be achieved at the beginning of the deceleration process using thixotropic liquids.
  • the viscosity of the fluid 26 decreases due to the mechanical stress occurring and there is a substantial decoupling of the fluid
  • Fig. 2 shows in schematic form an embodiment of
  • the grounding coupling assembly 11 includes the ground receiving element 12 and the grounding object 13 (e.g., the battery 13) and a first chamber 29 and a second chamber 30. Furthermore, the mass coupling arrangement 11 has at least one coupling means 15, which is preferably a valve 16.
  • the battery 13 is connected to the piston 27 and is located in the first chamber 29.
  • the piston 27 establishes contact of the battery 13 with the liquid 26, wherein the liquid 26 is located in the second chamber 30.
  • the second chamber 30 has a valve 16 and is connected to the chamber 30 via a line 25 and
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the grounding coupling arrangement 11. Same elements with respect to FIG. 2 are the same
  • the hydraulic line 25 connects the first chamber 29 with the second
  • Chamber 30 of the mass receiving element It is therefore a closed hydraulic system 28. Normally, the valve 16
  • Chamber 29 is diverted and thus only moved.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the grounding coupling arrangement 11.
  • the same elements with respect to Fig. 2 are provided with the same reference numerals and are not explained in detail.
  • the hydraulic line 25 has been moved inwardly into the ground receiving element 12.
  • the advantages here are the particularly compact design.
  • the battery 13 is located centrally in the ground receiving element 12, whereby in the direction of travel next to the battery 13, a first chamber and facing away from the direction of travel, a second chamber 30 is formed.
  • the first and second chambers 29 and 30 are connected to each other by a hydraulic line 25 and a channel 25, respectively.
  • This channel 25 can purely passive - that is unregulated - act or be carried out via an additive cross-section controlled constriction.
  • an additive cross-section controlled constriction can be carried out via an additive cross-section controlled constriction.
  • Embodiments also possible to close the channel 25 via a valve 16 or open. Normally, the valve 16 is closed. In the event of a crash, the battery 13 is accelerated in the crash direction and compresses the liquid 26. The valve 16 is opened controlled with variable flow, so that the liquid 26 from the second chamber 30 of the mass-receiving element 12 via the hydraulic line 25 is diverted into the first chamber 29 and thus merely shifted.
  • Ground coupling arrangement 11 is shown.
  • the same elements with respect to Fig. 2 are provided with the same reference numerals and are not explained in detail.
  • the channel 25 or the hydraulic line 25 may have a defined geometry.
  • the battery 13 may have a recess or groove 32, in which the channel 25 and the hydraulic line 25 is guided.
  • the guide 31 can be part of the

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Massekopplungsanordnung für ein Fahrzeug mit einem Masseaufnahmeelement zur Aufnahme eines Masseobjekts, wobei das Masseaufnahmeelement zumindest teilweise mit einer Flüssigkeit befüllt ist, mit der das Masseobjekt in Verbindung steht, mindestens ein Kopplungsmittel, dasdazu eingerichtet ist, das Masseobjekt mittels der Flüssigkeit mit dem Masseaufnahmeelement und somit mit einer mit dem Fahrzeug fest verbundenen Fahrzeugstruktur zu koppeln und/oder zumindest teilweise von der Fahrzeugstruktur zu entkoppeln, eine hydraulische Leitung, die das Kopplungsmittel mit der Flüssigkeit verbindet, wobei das Masseobjekt die Flüssigkeit im Crashfall komprimiert und das Kopplungsmittel die Flüssigkeit aus dem Masseaufnahmeelement leitet oder in dem Masseaufnahmeelement umleitet.

Description

Beschreibung Titel
Massekopplungsanordnung für ein Fahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Massekopplungsanordnung für ein
Fahrzeug nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik ist allgemein bekannt, Fahrzeuge alleine mittels eines Elektromotors (Elektrofahrzeug) oder mittels einer Kombination eines
Elektromotors und einer Antriebsmaschine einer anderen Art (Hybridantrieb) anzutreiben. Dabei wird die zum Antreiben des Elektromotors notwendige elektrische Energie in einem elektrischen Energiespeicher, wie z.B. einer Batterie bzw. einem Akkumulator gespeichert. Die Batterie kann von Zeit zu Zeit mittels einer externen elektrischen Energiequelle aufgeladen werden und kann dazu dienen, zurückgewonnene Bremsenergie (Rekuperationsenergie) zu speichern.
Bekannte konstruktive Ausgestaltungen von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen sehen einen überproportional großen Massenanteil der Batterie im Vergleich zum Gesamtfahrzeug vor. Zur Erzielung einer großen Reichweite werden die elektrisch angetriebenen Fahrzeuge mit großen Batterien ausgestattet, die eine Masse von mehreren 100 kg aufweisen können (beispielsweise 100 bis 400 kg). Somit bildet die Batterie bis zu 30% der Gesamtfahrzeugmasse. Durch die hohe Masse stellt die Batterie im Falle eines Unfalls eine potentielle Gefahr dar. Die Befestigung der Batterie an der Karosserie des Kraftfahrzeugs spielt daher eine wichtige Rolle. Bekannte Konzepte für elektrisch angetriebene Fahrzeuge sehen die Batterie als einheitlichen steifen Block im Bereich des Unterbodens des Fahrzeugs
(idealerweise zwischen Vorder- und Hinterachse) vor. Die Batterie trägt infolgedessen zur Absenkung des Gesamtschwerpunkts des Fahrzeugs bei. Nachteilig ist allerdings, dass es im Falle einer Fahrzeugkollision oder eines Aufpralls des Fahrzeugs zu hohen Verzögerungen kommen kann, die aufgrund der hohen Masse der Traktionsbatterien dann eine starke Schubkraft auf die Fahrzeugkarosserie ausüben.
Eine Dämpfung der Bewegung der Fahrzeugbatterie im Vergleich zu dem restlichen Fahrzeug spielt eine bedeutende Rolle beim Stabilitätsverhalten des Fahrzeugs im Falle einer Kollision. Während einer Kollision - oder im allgemeinen während eines ungewöhnlichen Verzögerungsvorgangs wie etwa einer
Notbremsung - werden alle massebehafteten Objekte des Fahrzeugs bzw. im Inneren des Fahrzeugs ruckartigen Beschleunigungen ausgesetzt, die eine umso größere Beschleunigungskraft bedingt, je höher die Masse des verzögerten Objekts ist. Entscheidend für den zeitlichen Verlauf der Beschleunigung des Gesamtsystems Fahrzeug sind daher die Zeitverläufe der Beschleunigung der einzelnen Objekte, ihr jeweiliger Massebeitrag, ihre Kinematik und der
energetische Anteil an der Gesamtbilanz der kinetischen Energie.
Um bei einer Fahrzeugkollision den zeitlichen Verlauf der Beschleunigung des Gesamtsystems günstig zu beeinflussen, sind Verbindungssysteme bzw.
Massekopplungsanordnungen zwischen Fahrzeugbatterie und
Fahrzeugkarosserie bekannt, die die Batterie inklusive ihrer Trägerkonstruktion temporär und kontrolliert von der Fahrzeugkarosserie mechanisch abkoppeln. Beispielsweise beschreibt die Druckschrift DE 197 38 620 Cl so eine
Massekopplungsanordnung bzw. ein Batterierückhaltesystem für
Fahrzeugbatterien, bei dem seitliche Führungselemente eine Bewegung der Fahrzeugbatterie bei einem Aufprall zumindest teilweise zulassen.
Durch die Abkopplung wird erreicht, dass die Batteriemasse während der
Fahrzeugkollision eine eigene Bewegungstrajektorie durchläuft, und dadurch die Beschleunigungskräfte auf die Batterie günstiger gestaltet werden. Nachteilig an dem genannten Stand der Technik ist, dass die Haltekraft, mit der die Batterie in dem Batterierückhaltesystem fixiert ist, konstant ist und zu keinem Zeitpunkt in ihrer Stärke variiert oder vollständig ausgeschaltet werden kann. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Massekopplungsanordnung anzugeben, bei der die Abkopplung innerhalb der Massekopplungsanordnung verbessert
vorgenommen wird.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer Massekopplungsanordnung mit dem Kennzeichen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass die Abkopplung innerhalb der Massekopplungsanordnung verbessert vorgenommen werden kann.
Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Massekopplungsanordnung ein Masseaufnahmeelement zur Aufnahme eines Masseobjekts aufweist, wobei das Masseaufnahmeelement zumindest teilweise mit einer Flüssigkeit befüllt ist, mit der das Masseobjekt in Verbindung steht, mindestens ein Kopplungsmittel, das dazu eingerichtet ist, das Masseobjekt mittels der Flüssigkeit mit dem
Masseaufnahmeelement und somit mit einer mit dem Fahrzeug fest verbundenen Fahrzeugstruktur zu koppeln und/oder zumindest teilweise von der
Fahrzeugstruktur zu entkoppeln, eine hydraulische Leitung, die das
Kopplungsmittel mit der Flüssigkeit verbindet, wobei das Masseobjekt die
Flüssigkeit im Crashfall komprimiert und das Kopplungsmittel die Flüssigkeit aus dem Masseaufnahmeelement leitet oder in dem Masseaufnahmeelement umleitet. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der Crashpuls (der effektive aus Fahrzeug und Insassen wirkende Beschleunigungspuls) angepasst, indem die Entriegelung bzw. Abkopplung und gezielte Abbremsung des Masseobjektes, welches eine Batterie sein kann, durch eine geregelte Hydraulik realisiert wird. Dabei wirkt die durch die Crashverzögerung wirkende Kraft direkt oder indirekt auf die Flüssigkeit, indem das Masseobjekt die Flüssigkeit im Crashfall komprimiert. Da eine Flüssigkeit weitestgehend imkompressibel ist, wird sie - im Crashfall unter Druck stehend - gezielt mittels des Kopplungsmittels aus dem
Masseaufnahmeelement geleitet oder in dem Masseaufnahmeelement umgeleitet (beispielsweise in einer separate Kammer). Durch die in den abhängigen Ansprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des in dem unabhängigen Anspruch angegebenen Verfahrens möglich. Vorteilhaft wird die Funktion des Kopplungsmittel durch ein Ventil realisiert. Das Masseobjekt lagert im Masseaufnahmeelement. Der im Masseaufnahmeelement verbleibende Raum wird durch die Flüssigkeit gefüllt, die weitestgehend
inkompressibel ist. Ist das Ventil geschlossen, kann sich das Masseobjekt (z.B. eine Batterie) nicht verschieben und ist somit fest mit der Fahrzeugstruktur des Fahrzeugs gekoppelt. Im Crashfall bewegt sich das Masseobjekt in Crashrichtung und komprimiert die Flüssigkeit. Durch Öffnung des Ventils kann die unter Druck stehende Flüssigkeit über die hydraulische Leitung aus dem
Masseaufnahmeelement geleitet werden oder in dem Masseaufnahmeelement über die hydraulische Leitung umgeleitet werden, wodurch das Masseobjekt zumindest teilweise vorteilhaft von der Fahrzeugstruktur entkoppelt wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ist das Ventil als Proportionalventil ausgeführt. Ein Proportionalventil ist ein Stetigventil bzw.
Regelventil, das mit Hilfe eines Proportionalmagneten nicht nur diskrete
Schaltstellungen zulässt, sondern einen stetigen Übergang der Ventilöffnung ermöglicht. Ein Proportionalventil ist in diesem Verfahren vorteilhaft, da
veränderliche Volumenströme vorliegen. Das Proportionalventil regelt die variable Durchströmung der Flüssigkeit im Crashfall und wirkt dementsprechend wie ein Feder- Dämpfer- Element, das eine gezielte Abbremsung der Batterie bzw. des Masseobjektes ermöglicht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist das Masseobjekt mit einem Kolben verbunden, über den die Flüssigkeit komprimiert wird. Vorteilhaft läuft der Kolben in einem hydraulischen mit der Flüssigkeit gefüllten Zylinder. Sowohl der Kolben als auch der hydraulische Zylinder können in ihrem
Durchmesser im Gegensatz zur Batterie beliebig dimensioniert werden, woraus Bauraum und Gewichtsvorteile entstehen. Weiterhin ist vorteilhaft, dass die Flüssigkeit nicht brennbar ist. Da im Crashfall entzündlicher Treibstoff austreten kann bzw. die Batterie im Falle eines Hybridoder Elektrofahrzeuges in Brand geraten kann, ist vorteilhaft zu vermeiden, dass die Flüssigkeit, mit der die Batterie in Kontakt steht, ebenfalls in Brand geraten kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Flüssigkeit biologisch abbaubar. Wird die Flüssigkeit nicht in dem Masseaufnahmeelement umgeleitet oder anderweitig aufgefangen (Behälter, Ballon, etc.) sondern in die Umwelt entlassen, ist es aus Umweltschutzgründen sinnvoll, dass die Flüssigkeit biologisch abbaubar ist.
Die Batterie in Hybrid- und Elektrofahrzeugen wird in der Regel zur Wärmeabfuhr gekühlt. Die zu diesem Zweck zum Einsatz kommende Kühlflüssigkeit kann vorteilhaft nicht nur zur Kühlung sondern auch zur An- und Abkopplung des Masseobjekts / der Batterie verwendet werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Flüssigkeit ein
nichtnewtonsches Fluid. Nichtnewtonsches Fluide sind eine Alternative zur Verwendung von Proportionalventilen zur Steuerung der auf das Batteriepack wirkenden Kraft. Stattdessen kommen die nichtnewtonschen Fluide und einfach Ventile zum Einsatz. Bei den für dieses Verfahren geeigneten Fluiden nimmt die Viskosität in Folge mechanischer Belastung an (Thixotropie). So kann die für den Crashfall erforderliche Freiflugphase bzw. der abgekoppelte Zustand des
Masseobjektes / der Batterie / der Batteriepacks zu Beginn des
Verzögerungsvorgangs mit Hilfe einer thixotropen Flüssigkeit erreicht werden. Bei einem Aufprall mit hoher Geschwindigkeit sinkt durch die auftretende
mechanische Spannung die Viskosität und es kommt zu einer weitgehenden Entkopplung zwischen Batterie und Fahrzeugstruktur. Durch den zusätzlichen Einsatz eines rheopexen Fluids (Zunahme der Viskosität in Folge mechanischer Belastung) kann für die zweite Phase des Verzögerungsvorgangs eine
Wiederankopplung an das Fahrzeug mit erhöhter Kraft erfolgen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist der
Massekopplungsanordnung vorteilhaft eine Vorrichtung zur Precrash- Erkennung zugeordnet. Diese Precrash- Erkennungsvorrichtung ist ausgebildet, um
Sensordaten zu erfassen, auszuwerten und Ergebnisse der Auswertung an ein Steuergerät weiterzuleiten, das vorteilhaft das Kopplungsmittel steuert. Durch die Precrash- Erkennung kann eine bestehende oder in naher Zukunft auftretende Aufprallsituation so genau bestimmt werden, dass daraus eine Strategie zur Steuerung des Kopplungsmittels abgeleitet werden kann. Zur Bestimmung der Aufprallcharakteristik können Algorithmen zum Einsatz kommen, wie sie beispielsweise im Airbagbereich üblich sind. Die daraus resultierende Steuerung des Kopplungsmittels kann über ein Regelwerk erfolgen. Beispielsweise wird bei einem Aufprall auf ein Objekt die Masse (Masseobjekt, Batterie, Batteriepack) vorzugsweise zu Beginn des Aufpralls entkoppelt, um größere Verzögerungswerte zu erhalten.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist die
Massekopplungsanordnung als Batterieträgeranordnung ausgestaltet, wobei die Batterie des Kraftfahrzeugs das Masseobjekt darstellt. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt in schematischer Form ein Kraftfahrzeug mit einer
Batterieträgeranordnung als beispielhafte Ausführungsform einer
Massekopplungsanordnung;
Fig. 2 zeigt in schematischer Form eine Ausführungsform der
Batterieträgeranordnung; Fig. 3 zeigt in schematischer Form eine weitere Ausführungsform der
Batterieträgeranordnung; und
Fig. 4 zeigt in schematischer Form eine weitere Ausführungsform der
Batterieträgeranordnung. zeigt in schematischer Form eine alternative Darstellung der
Ausführungsform der Batterieträgeranordnung von Fig. 4. Ausführungsformen der Erfindung
Die erfindungsgemäße Massekopplungsanordnung 11 soll im Folgenden anhand eines in Fig. 1 schematisch dargestellten Kraftfahrzeugs 10 näher erläutert werden. Als Ausführungsform der Massekopplungsanordnung wird eine
Anordnung gewählt, die ein Masseaufnahmeelement 12 (auch als
Batterieaufnahmeelement 12 bezeichnet) aufweist, das dazu ausgebildet ist, ein Masseobjekt 13 (vorzugsweise eine Batterie 13) aufzunehmen. Dabei ist das Masseobjekt 13 mit dem Masseaufnahmeelement 12 gekoppelt. Es versteht sich, dass die erfindungsgemäße Massekopplungsanordnung 11 auch in anderen Fahrzeugen, wie z.B. elektrisch angetriebenen Zweirädern, eingesetzt werden kann. Ebenfalls können anstatt der Batterie 13 als Masseobjekt 13 auch andere singuläre Massen im Fahrzeug als Masseobjekt definiert werden. Beispielsweise ist das beschriebene Wirkprinzip auch auf einen Motor als Masseobjekt
anwendbar.
Außerdem weist die Massekopplungsanordnung 11 Kopplungsmittel 15 und ein Dämpfelement 22 auf. Mit Hilfe der Kopplungsmittel 15 wird das
Masseaufnahmeelement 12 im Normalfall mit einer Karosserie 17 bzw.
Fahrzeugstruktur 17 des Kraftfahrzeugs 10 fest gekoppelt. Im Falle eines Aufpralls oder eine bevorstehenden Aufpralls wird das Masseaufnahmeelement 12 mittels der Kopplungsmittel 15 zumindest teilweise von der Karosserie entkoppelt. Die beschriebene Vorgehensweise wird realisiert, indem die An- und Abkopplung über eine geregelte Hydraulik 28 bzw. ein hydraulisches System 28 vorgenommen wird. Dass Masseobejekt 13 bzw. die Batterie 13 steht mit einer Flüssigkeit 26 direkt in Kontakt. Im Crashfall wirkt die durch die Crashverzögerung wirkende Kraft, mit der die Batterie 13 sich in Crashrichtung bewegt, direkt oder indirekt auf die
Flüssigkeit 26 un komprimiert diese. Da die Flüssigkeit 26 weitestgehend inkompressibel ist, wird sie - da sie unter Druck steht - gezielt über eine
hydraulische Leitung 25 durch eine Proportionalventil 16 (Regelventil oder
Stetigventil) nach außen aus der Massekopplungsanordnung entlasen oder in eine andere alternative Kammer (hier nicht dargestellt) umgeleitet. Das Ventil 16 realisiert dabei die Funktion des Kopplungselementes. Ist das Ventil 16
geschlossen bewegt sich das Masseobjekt 13 in der inkompressiblen Flüssigkeit 26 nicht und ist somit an die Fahrzeugstruktur 17 des Fahrzeugs 10 angebunden. Ist das Ventil 16 geöffnet, kann die im Crashfall komprimierte Flüssigkeit 26 austreten, womit die Entkopplung des Masseobjektes 13 von der Fahrzeugstruktur 17 realisiert wird. Zusätzlich realisiert das Ventil 16 ebenfalls die Funktion eines Feder- Dämpfer- Elementes, indem über die Variation der Ventilöffnung des Ventils 16 die Durchströmung variabel gestaltet werden kann (Regelung der variablen Durchströmung).
Beim offenen hydraulischen System 28 wird die Flüssigkeit 26 in die Umgebung geleitet - also außerhalb des Masseaufnahmeelementes 12 geführt. Dabei wird die hydraulische Flüssigkeit 26 so gewählt, dass sie zum einen nicht brennbar ist, um die Gefahr eines Brandes zu verhindern. Zum anderen ist die Flüssigkeit 26 biologisch abbaubar, um die Umwelt zu schonen.
Alternativ kann am Ausgang des Ventils 16 ein Behältnis (z.B. ein Ballon) platziert werden, um das Aufsammeln der Flüssigkeit zu gewährleisten.
Der Mechanismus der Abkopplung kann mit einer Precrash- Erkennung kombiniert werden. Zu diesem Zweck ist eine Precrash- Erkennungsvorrichtung 18
(vereinfacht als Steuergerät 18 bezeichnet) vorhanden. Das Steuergerät 18 dient insbesondere zur Steuerung bzw. Regelung des Ventils 16. Ferner ist das
Steuergerät 18 mit einer Sensoranordnung 19 elektrisch verbunden. Die
Sensoranordnung 19 weist wiederum eine Sensorik 20 und eine
Auswerteelektronik 21 auf. Die Sensorik 20 weist typischerweise einen
Beschleunigungssensor und/oder einen Drucksensor auf. Da es sich bei diesen Sensoren um typische Airbagsensoren handelt, kann die Auswertung der Daten über die Airbagelektronik erfolgen. Die Auswerteelektronik 21 kann aber auch unabhängig von der Airbagelektronik realisiert werden. Darüber hinaus kann die Sensorik 20 vorausschauende Sensoren aufweisen. Dies umfasst insbesondere laserbasierte Sensoren (LI DAR), Radar und/oder Videosensoren. Ferner kann die Sensorik 20 eine Empfängereinheit aufweisen, die Signale aus einer Fahrzeug-zu- Fahrzeug-(Car2Car-) bzw. Fahrzeug-zu-lnfrastruktur-(Car2lnfrastructure-)
Kommunikation empfängt. Mit Hilfe der Sensoranordnung 19 kann eine bestehende oder in naher Zukunft auftretende Aufprallsituation genau bestimmt werden. Dazu werden die Signale, die von den verschiedenen Sensoren der Sensorik 20 zur Verfügung gestellt werden, in der Auswerteelektronik 21 miteinander kombiniert und ausgewertet. Die Ergebnisse dieser Auswertung werden an das Steuergerät 18 weitergeleitet. Das Steuergerät 18 steuert daraufhin das Ventil 16, mittels der das
Masseaufnahmeelement 12 inklusive des Masseobjekte 13 im Falle eines
Aufpralls oder eines unmittelbar bevorstehenden Aufpralls zumindest teilweise von der Karosserie 17 bzw. Fahrzeugstruktur 17 des Kraftfahrzeugs 10 abgekoppelt wird, indem das Ventil 16 geregelt geöffnet wird. Der zeitliche Verlauf der
Abkopplung des Masseaufnahmeelementes 12 bzw. der Grad der Kopplung richtet sich nach der speziellen Aufprallsituation, die von der Sensoranordnung 19 bestimmt wird. Die Abkopplung des Masseaufnahmeelements 12 im Falle eines Aufpralls erfolgt unter der Maßgabe, dass die Belastung der Insassen reduziert wird. Durch die erfindungsgemäße Abkopplung des Masseaufnahmeelements 12 wird die während des Aufpralls wirksame Masse beeinflusst. Dies wiederum ermöglicht eine Beeinflussung des Aufprallimpulses. Somit kann mit Hilfe der Massekopplungsanordnung 11 die auf das gesamte Fahrzeug 10 wirkende Verzögerung so beeinflusst werden, dass die Belastung und damit die
Verletzungsgefahr für die Insassen gegenüber einem Fahrzeug ohne ein solches System deutlich verringert wird.
Um das hydraulische System 28 mit minimalem zusätzlichen Aufwand an Gewicht und Kosten realisieren zu können, kann auf ein bereits im System vorhandenes Fluid bzw. Flüssigkeit 26 wie beispielsweise die Kühlflüssigkeit der Batterie 13 zurückgegriffen werden.
Eine Alternative zur Verwendung von Ventilen 16 als Kopplungsmittel 15 zur Steuerung der auf die Batterie 13 wirkende Kraft ist der Einsatz von
nichtnewtonschen Fluiden, deren Viskosität infolge mechanischer Belastung ansteigt (Rheopexie) bzw. abnimmt (Thixotropie). Die erforderliche Freiflugphase, in der die Batterie 13 sich im vom Fahrzeug 10 bzw. der Fahrzeugstruktur 17 abgekoppelten Zustand befindet, kann zu Beginn des Verzögerungsvorgangs mit Hilfe von thixotropen Flüssigkeiten erreicht werden. Bei einem Aufprall mit hoher Geschwindigkeit sinkt durch die auftretende mechanische Spannung die Viskosität der Flüssigkeit 26 und es kommt zu einer weitgehenden Entkopplung vom
Batteriepack 13 und der Fahrzeugstruktur 17. Durch den Einsatz eines rheopexen Fluids kann für die zweite Phase des Verzögerungsvorgangs eine
Wiederankopplung der Batterie 13 an das Fahrzeug 10 mit erhöhter Kraft erfolgen.
Fig. 2 zeigt in schematischer Form eine Ausführungsform der
Massekopplungsanordnung 11. Gleiche Elemente in Bezug auf die Fig. 1 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht näher erläutert.
Die Massekopplungsanordnung 11 weist das Masseaufnahmeelement 12 und das Masseobjekt 13 (z.B. die Batterie 13) und eine erste Kammer 29 und eine zweite Kammer 30 auf. Des Weiteren weist die Massekopplungsanordnung 11 zumindest ein Kopplungsmittel 15, das vorzugsweise ein Ventil 16 ist, auf. Die Batterie 13 ist mit dem Kolben 27 verbunden und befindet sich in der ersten Kammer 29. Der Kolben 27 stellt den Kontakt der Batterie 13 mit der Flüssigkeit 26 her, wobei die Flüssigkeit 26 sich in der zweiten Kammer 30 befindet. Die zweite Kammer 30 weist ein Ventil 16 auf und ist mit der Kammer 30 über eine Leitung 25 bzw.
hydraulische Leitung 25 verbunden. Die Flüssigkeit 26 ist inkompressibel, nicht brennbar und biologisch abbaubar. Im Normalfall ist das Ventil 16 geschlossen, wodurch die Batterie 13 an die Fahrzeugstruktur 17 gekoppelt ist. Im Crashfall wird die Batterie 13 in Crashrichtung beschleunigt und komprimiert über den Kolben 27 die Flüssigkeit 26. Das Ventil 16 wird mit variabler Durchströmung geregelt geöffnet, sodass die Flüssigkeit 26 aus der zweiten Kammer 30 des Masseaufnahmeelements 12 über die hydraulische Leitung 25 ausströmen kann. Der Kolben und der Zylinder (hier die zweite Kammer 30), in dem sich der Kolben bewegt, könnten im Vergleich zur ersten Kammer 29, in der sich die Batterie 13 bewegt, auch bzgl. des Durchmessers kleiner dimensioniert werden. In der Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Massekopplungsanordnung 11 gezeigt. Gleiche Elemente in Bezug auf die Fig. 2 sind mit gleichen
Bezugszeichen versehen und werden nicht näher erläutert. In diesem Beispiel verbindet die hydraulische Leitung 25 die erste Kammer 29 mit der zweiten
Kammer 30 des Masseaufnahmeelementes. Es handelt sich also um ein geschlossenes hydraulisches System 28. Im Normalfall ist das Ventil 16
geschlossen. Im Crashfall wird die Batterie 13 in Crashrichtung beschleunigt und komprimiert die Flüssigkeit 26. Das Ventil 16 wird mit variabler Durchströmung geregelt geöffnet, sodass die Flüssigkeit 26 aus der zweiten Kammer 30 des Masseaufnahmeelements 12 über die hydraulische Leitung 25 in die erste
Kammer 29 umgeleitet wird und somit lediglich verschoben wird.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Massekopplungsanordnung 11 gezeigt. Gleiche Elemente in Bezug auf Fig. 2 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht näher erläutert. In dieser Variante ist die hydraulische Leitung 25 nach innen in das Masseaufnahmeelement 12 verlegt worden. Die Vorteile liegen hier in der besonders kompakten Bauweise. Die Batterie 13 liegt mittig im Masseaufnahmeelement 12, wodurch in Fahrtrichtung neben der Batterie 13 eine erste Kammer und von der Fahrtrichtung abgewandt eine zweite Kammer 30 entsteht. Die erste und zweite Kammer 29 und 30 sind durch eine hydraulische Leitung 25 bzw. einen Kanal 25 miteinander verbunden. Dieser Kanal 25 kann rein passiv - also ungeregelt - wirken oder auch über eine additiv querschnittsgeregelte Verengungsstelle ausgeführt sein. Weiterhin ist wie in den vorherigen
Ausführungsbeispielen auch möglich, den Kanal 25 über ein Ventil 16 zu schließen oder zu öffnen. Im Normalfall ist das Ventil 16 geschlossen. Im Crashfall wird die Batterie 13 in Crashrichtung beschleunigt und komprimiert die Flüssigkeit 26. Das Ventil 16 wird mit variabler Durchströmung geregelt geöffnet, sodass die Flüssigkeit 26 aus der zweiten Kammer 30 des Masseaufnahmeelements 12 über die hydraulische Leitung 25 in die erste Kammer 29 umgeleitet wird und somit lediglich verschoben wird.
In Fig. 5 ist erneut das Ausführungsbeispiel von Fig. 4 der
Massekopplungsanordnung 11 gezeigt. Gleiche Elemente in Bezug auf Fig. 2 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht näher erläutert. Für den Fall, dass eine Art Führung 31 für die Batterie 13 benötigt wird, kann der Kanal 25 bzw. die hydraulische Leitung 25 eine definierte Geometrie besitzen. Die Batterie 13 kann eine Einbuchtung oder Rille 32 aufweisen, in der der Kanal 25 bzw. die hydraulische Leitung 25 geführt wird. Die Führung 31 kann Teil des
Masseaufnahmeelementes 12 sein oder auch durch additiv eingefügte Schienen ausgeführt sein.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betrieb einer Massekopplungsanordnung (11) für ein
Fahrzeug (10) mit einem Masseaufnahmeelement (12) zur Aufnahme eines Masseobjekts (13), wobei das Masseaufnahmeelement (12) zumindest teilweise mit einer Flüssigkeit (26) befüllt ist, mit der das Masseobjekt (13) in Verbindung steht, mindestens ein Kopplungsmittel (15), das dazu eingerichtet ist, das Masseobjekt (13) mittels der Flüssigkiet (26) mit dem Masseaufnahmeelement (12) und somit mit einer mit dem Fahrzeug (10) fest verbundenen Fahrzeugstruktur (17) zu koppeln und/oder zumindest teilweise von der Fahrzeugstruktur (17) zu entkoppeln, eine hydraulische Leitung (25), die das Kopplungsmittel (15) mit der Flüssigkeit (26) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Masseobjekt (13) die
Flüssigkeit (26) im Crashfall komprimiert und das Kopplungsmittel (15) die Flüssigkeit (26) aus dem Masseaufnahmeelement (12) leitet oder in dem Masseaufnahmeelement (12) umleitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Kopplungsmittel (15) ein Ventil ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (15) ein Proportionalventil ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
Masseobjekt (13) mit einem Kolben (27) verbunden ist, über den die Flüssigkeit (26) komprimiert wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (26) nicht brennbar ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (26) biologisch abbaubar ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (26) die Kühlflüssigkeit der Batterie ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (26) ein nichtnewtonsches Fluid ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Steuerung des Kopplungsmittels (15) mit einer Precrash- Erkennung gekoppelt ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Messeobjekt (13) eine Batterie ist.
PCT/EP2015/066121 2014-09-09 2015-07-15 Massekopplungsanordnung für ein fahrzeug WO2016037736A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/509,582 US9987914B2 (en) 2014-09-09 2015-07-15 Mass-coupling arrangement for a vehicle
CN201580048207.9A CN106660440B (zh) 2014-09-09 2015-07-15 用于车辆的质量耦接装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014218023.6A DE102014218023A1 (de) 2014-09-09 2014-09-09 Massekopplungsanordnung für ein Fahrzeug
DE102014218023.6 2014-09-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016037736A1 true WO2016037736A1 (de) 2016-03-17

Family

ID=53673936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2015/066121 WO2016037736A1 (de) 2014-09-09 2015-07-15 Massekopplungsanordnung für ein fahrzeug

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9987914B2 (de)
CN (1) CN106660440B (de)
DE (1) DE102014218023A1 (de)
WO (1) WO2016037736A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106938614A (zh) * 2017-03-01 2017-07-11 刘伟 电动汽车动态平衡控制系统
JP7177615B2 (ja) * 2018-07-23 2022-11-24 株式会社Subaru バッテリ保護装置
DE102022104897A1 (de) 2022-03-02 2023-09-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Batterie für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug, Verfahren zum Betreiben einer Batterie sowie Kraftfahrzeug

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0197316A2 (de) * 1985-04-12 1986-10-15 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Dämpfung von Bewegungsabläufen
US5518271A (en) * 1991-10-03 1996-05-21 Amerigon, Inc. Inertial mass safety system activation of a seat belt restraint system in personal vehicles
EP1394439A1 (de) * 2002-08-29 2004-03-03 Fludicon GmbH Stossdämpfungssystem für Zweiräder
DE102012204856A1 (de) * 2012-03-27 2013-10-02 Robert Bosch Gmbh Massekopplungsanordnung für ein Fahrzeug

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5249826A (en) * 1991-10-03 1993-10-05 Amerigon, Inc. Inertial mass safety system activation for personal vehicles
DE19738620C1 (de) * 1997-09-04 1998-12-10 Daimler Benz Ag Batterieträger für eine Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs
US6148970A (en) * 1998-04-24 2000-11-21 Akad; Osman E. Energy absorbing device
US8091692B2 (en) * 2003-03-03 2012-01-10 Massachusetts Institute Of Technology Fluid-filled cellular solids for controlled
JP2005262894A (ja) * 2004-03-16 2005-09-29 Toyota Motor Corp 高電圧線を備えた車両
JP5066395B2 (ja) * 2007-06-14 2012-11-07 学校法人福岡工業大学 アクティブ制御コロイダルダンパ
JP4946969B2 (ja) * 2008-05-16 2012-06-06 トヨタ自動車株式会社 電源装置の保護構造
WO2013024535A1 (ja) * 2011-08-17 2013-02-21 株式会社日立製作所 車両用機器温調システム
DE102013206508A1 (de) * 2013-04-12 2014-10-16 Robert Bosch Gmbh Steuervorrichtung für eine Objektankopplungsvorrichtung eines Fahrzeugs, Objektankopplungsvorrichtung für ein Fahrzeug und Verfahren zum Dämpfen eines Aufpralls eines trägheitsbeschleunigten Objekts
US9868361B2 (en) * 2014-12-11 2018-01-16 Ford Global Technologies, Llc Battery impact absorbing system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0197316A2 (de) * 1985-04-12 1986-10-15 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Dämpfung von Bewegungsabläufen
US5518271A (en) * 1991-10-03 1996-05-21 Amerigon, Inc. Inertial mass safety system activation of a seat belt restraint system in personal vehicles
EP1394439A1 (de) * 2002-08-29 2004-03-03 Fludicon GmbH Stossdämpfungssystem für Zweiräder
DE102012204856A1 (de) * 2012-03-27 2013-10-02 Robert Bosch Gmbh Massekopplungsanordnung für ein Fahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014218023A1 (de) 2016-03-10
US20170253114A1 (en) 2017-09-07
US9987914B2 (en) 2018-06-05
CN106660440B (zh) 2019-03-15
CN106660440A (zh) 2017-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007062599B4 (de) Fahrzeug
WO2013143747A1 (de) Massekopplungsanordnung für ein fahrzeug
EP2983940B1 (de) Steuervorrichtung für eine objektankopplungsvorrichtung eines fahrzeugs, objektankopplungsvorrichtung für ein fahrzeug und verfahren zum dämpfen eines aufpralls eines trägheitsbeschleunigten objekts
DE102009000112A1 (de) Deformationselement und Verfahren zur Regelung des Deformationsverhaltens von Deformationselementen in einem Fahrzeug
WO2016037736A1 (de) Massekopplungsanordnung für ein fahrzeug
DE102011108303A1 (de) Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug
DE102009012281A1 (de) Vorrichtung zum Bewegen eines Prüfkörpers sowie Verfahren zum Prüfen oder Charakterisieren von Fahrerassisenzsystemen
EP2720925A1 (de) Anordnung zur umlenkung einer durch das versagen einer überlastsicherung im zuge eines zusammenstosses abgetrennten mittelpufferkupplung eines schienenfahrzeugs
DE102014103463B4 (de) Verfahren und Verwendung einer Beladungseinheit zum Dämpfen von im Überlastfall einwirkenden Belastungen zum Schutz vor Schäden
WO2011051224A1 (de) Verfahren und steuergerät zur anpassung der steifigkeit eines irreversiblen pralldämpfers eines fahrzeugs
DE102016001253A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs
WO2015090684A1 (de) Massekopplungsanordnung für ein fahrzeug
DE102011105490A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Fahrzeuges
DE102008037801A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Erhöhung der Radlast eines Kraftwagens bei Bremsvorgängen
EP3512732B1 (de) Hydrauliksystem
DE102012023463A1 (de) Verfahren und Erkennungssystem zur Erkennung eines Luftdruckabfalls in mindestens einem Fahrzeugreifen, sowie ein Fahrzeug mit einem derartigen Erkennungssystem
DE102010002904A1 (de) Aktuator und Verfahren zur Adaption einer Steifigkeit eines Deformationselementes
DE102010021935A1 (de) Bremspedalsimulator und Bremssystem
DE102004052352B3 (de) Bremskreislauf
DE102014218524A1 (de) Massekopplungsanordnung für ein Fahrzeug
DE102020119127A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs sowie entsprechendes Kraftfahrzeug
DE102013012752B4 (de) Hydrauliksystem für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs
DE10357015A1 (de) Kraftübertragungselement in einem Motorraum eines Fahrzeuges
DE102011082731A1 (de) Energiespeicheranordnung
DE102014220244A1 (de) Massekopplungsanordnung für ein Fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15738893

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15509582

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15738893

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1