DE102018130070A1 - Electrically or partially electrically drivable vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug (1), das elektrisch oder teilelektrisch antreibbar ist, mit einer Fahrzeugkarosserie (2), die Karosserieschweller (3) aufweist, wobei die Karosserieschweller (3) in Längsrichtung (X) des Fahrzeugs (1) angeordnet und auf abgewandten Seiten des Fahrzeugs (1) angeordnet sind, sowie mit einer zwischen den Karosserieschwellern (3) angeordneten Traktionsbatterie (4), die hinter einem Fahrersitz und einem Beifahrersitz und vor einer Hinterachse des Fahrzeugs (1) angeordnet ist, wobei die Traktionsbatterie (4) seitlich zumindest teilweise von den Karosserieschwellern (3) umschlossen wird, wobei die Traktionsbatterie (4) zumindest teilweise höher baut als der jeweilige Karosserieschweller (3).
Bei einem solchen Fahrzeug ist vorgesehen, dass die Fahrzeugkarosserie (2) oberhalb des jeweiligen Karosserieschwellers (3), seitlich neben der Traktionsbatterie (4), eine zusätzliche deformierbare, energieaufnehmende Karosseriestruktur (8) aufweist.
The invention relates to a vehicle (1) which can be driven electrically or partially electrically, with a vehicle body (2) which has body sills (3), the body sills (3) being arranged in the longitudinal direction (X) of the vehicle (1) and facing away Sides of the vehicle (1) are arranged, as well as with a traction battery (4) arranged between the body sills (3), which is arranged behind a driver's seat and a passenger's seat and in front of a rear axle of the vehicle (1), the traction battery (4) being on the side is at least partially enclosed by the body sills (3), the traction battery (4) being at least partially higher than the respective body sill (3).
In such a vehicle, it is provided that the vehicle body (2) has an additional deformable, energy-absorbing body structure (8) above the respective body sill (3), to the side next to the traction battery (4).
Description
Die Erfindung betrifft ein elektrisch oder teilelektrisch antreibbares Fahrzeug, mit einer Fahrzeugkarosserie, die Karosserieschweller aufweist, wobei die Karosserieschweller in Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet und auf abgewandten Seiten des Fahrzeugs angeordnet sind, sowie mit einer zwischen den Karosserieschwellern angeordneten Traktionsbatterie, die hinter einem Fahrersitz und einem Beifahrersitz und vor einer Hinterachse des Fahrzeugs angeordnet ist, wobei die Traktionsbatterie seitlich zumindest teilweise von den Karosserieschwellern umschlossen wird, wobei die Traktionsbatterie zumindest teilweise höher baut als der jeweilige Karosserieschweller.The invention relates to an electrically or partially electrically drivable vehicle, having a vehicle body which has body sills, the body sills being arranged in the longitudinal direction of the vehicle and arranged on opposite sides of the vehicle, and having a traction battery which is arranged between the body sills and which is behind a driver's seat and a Passenger seat and is arranged in front of a rear axle of the vehicle, the traction battery being at least partially enclosed laterally by the body sills, the traction battery being at least partially higher than the respective body sill.
Bei flachbauenden Traktionsbatterien für elektrisch oder teilelektrisch antreibbare Fahrzeuge, insbesondere bei flachbauenden Hochvolt-Batterien, die im Unterboden des Fahrzeugs angeordnet sind, dient der jeweilige Karosserieschweller als energieaufnehmendes Element und schützt die Traktionsbatterie vor großen Beschädigungen im Fall eines Crashs, stützt sich dazu jedoch auch an der Traktionsbatterie ab.In the case of flat-construction traction batteries for electrically or partially electrically drivable vehicles, in particular in the case of flat-construction high-voltage batteries which are arranged in the underbody of the vehicle, the respective body sill serves as an energy-absorbing element and protects the traction battery from major damage in the event of a crash, but is also supported the traction battery.
Bei einem seitlichen Crash im Pfahl-Crash-Test muss dabei, von einem sehr kleinen Anteil abgesehen, der von einem gegebenenfalls vorhandenen seitlichen Dachrahmen des Fahrzeugs abgestützt wird, die Pfahlkraft von der Karosserie und der Traktionsbatterie über eine recht kleine Höhe, die meist maximal der Höhe des Karosserieschwellers entspricht, abgestützt werden. Dazu müssen der jeweilige Karosserieschweller und die dahinter liegende Karosseriestruktur, zum Beispiel ein Sitzquerträger, sowie die dahinterliegende Traktionsbatterie sehr stabil und damit schwer gestaltet werden.In the event of a side crash in the post-crash test, apart from a very small proportion that is supported by an optional side roof frame of the vehicle, the pile power of the body and the traction battery must be at a fairly small height, which is usually a maximum of Height of the body sill corresponds to be supported. To do this, the respective body sill and the body structure behind it, for example a seat cross member, as well as the traction battery behind it must be made very stable and therefore heavy.
Bei einem Sportwagen mit tiefer Sitzposition ist die Traktionsbatterie meist hinter dem Fahrersitz und hinter dem Beifahrersitz angeordnet und baut dadurch deutlich höher, da sie, entsprechend in Fahrzeuglängsrichtung gesehen, wesentlich kürzer baut. Auch die Karosseriestrukturen, zum Beispiel eine Rückwand hinter einem Fahrersitz und einem Beifahrersitz, bauen deutlich höher, nicht jedoch der jeweilige Karosserieschweller, der die Hauptlast bei einem seitlichen Pfahl-Crash aufnimmt und dann im unteren Bereich nach innen hin abgestützt werden muss.In a sports car with a low seating position, the traction battery is usually arranged behind the driver's seat and behind the front passenger seat and is therefore significantly taller, since it is considerably shorter when viewed in the longitudinal direction of the vehicle. The body structures, for example a rear wall behind a driver's seat and a front passenger seat, are significantly higher, but not the respective body sill, which absorbs the main load in the event of a side pile crash and then has to be supported inwards in the lower area.
Ein elektrisch oder teilelektrisch antreibbares Fahrzeug der eingangs genannten Art, das die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 aufweist, ist aus dem Stand der Technik bei einem Sportwagen bekannt.An electrically or partially electrically drivable vehicle of the type mentioned, which has the features of the preamble of claim 1, is known from the prior art for a sports car.
In der
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrzeug, das die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 aufweist, so weiterzubilden, dass es ein robustes Crash-Verhalten bei einem Pfahl-Crash-Test aufweist, bei relativ geringem Gewicht des Fahrzeugs.The object of the present invention is to develop a vehicle which has the features of the preamble of claim 1 in such a way that it exhibits robust crash behavior in a pile crash test, with a relatively low weight of the vehicle.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Fahrzeug, das gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgebildet ist.The object is achieved by a vehicle which is designed in accordance with the features of patent claim 1.
Bei dem Fahrzeug ist vorgesehen, dass die Fahrzeugkarosserie oberhalb des jeweiligen Karosserieschwellers, seitlich neben der Traktionsbatterie, eine zusätzliche deformierbare, energieaufnehmende Karosseriestruktur aufweist.In the vehicle, it is provided that the vehicle body has an additional deformable, energy-absorbing body structure above the respective body sill, to the side of the traction battery.
Somit kann der jeweilige Karosserieschweller, inklusive seiner Abstützung nach innen, im unteren Teil des Kraftfahrzeugs entlastet werden, indem die Fahrzeugkarosserie oberhalb des jeweiligen Karosserieschwellers, seitlich neben der Traktionsbatterie, die zusätzliche deformierbare, energieaufnehmende Karosseriestruktur aufweist. Die Energieaufnahme durch diese Karosseriestruktur führt dazu, dass der Karosserieschweller weniger Last aufnehmen muss. Dadurch kann der Karosserieschweller deutlich leichter gestaltet werden. In der Folge kann auch die nach innen abstützende Batterie- und/oder Karosseriestruktur im unteren Fahrzeugbereich leichter ausgeführt werden und als Sekundäreffekt besitzt der leichtere Karosserieschweller einen kleineren Restblock nach dem Crash. Dies vergrößert zusätzlich den Deformationsweg und senkt damit wiederum das Lastniveau, wodurch zusätzlich Gewicht eingespart werden kann. Außerdem kann beim Crash grundsätzlich die Last gleichmäßiger verteilt und eingeleitet werden, sodass die Traktionsbatterie besser geschützt ist und eine lokale Intrusion in die Traktionsbatterie im unteren Bereich des Fahrzeugs auf der Innenseite des Karosserieschwellers vermieden wird. Dadurch kann zusätzlich die Crash-Sicherheit verbessert werden.Thus, the respective body sill, including its inward support, can be relieved in the lower part of the motor vehicle by the vehicle body above the respective body sill, to the side next to the traction battery, having the additional deformable, energy-absorbing body structure. The energy absorption by this body structure means that the body sill has to absorb less load. This makes the body sill much lighter. As a result, the inward supporting battery and / or body structure in the lower vehicle area can also be made lighter and as a secondary effect the lighter body sill has a smaller remaining block after the crash. This also increases the deformation path and in turn lowers the load level, which also saves weight. In addition, the load can be distributed and introduced more evenly in the event of a crash, so that the traction battery is better protected and local intrusion into the traction battery in the lower area of the vehicle on the inside of the body sill is avoided. This can also improve crash safety.
Vorzugsweise ist die zusätzliche deformierbare, energieaufnehmende Karosseriestruktur aus mindestens einem im Querschnitt hutförmigen Bauteil gebildet. Diese Ausbildung der zusätzlichen Karosseriestruktur stellt einen zusätzlichen Verformungsraum in Eindringrichtung beim seitlichen Pfahl-Crash dar. Über das im Querschnitt hutförmige Bauteil können diese seitlichen Kräfte definiert in die inneren Strukturen der Fahrzeugkarosserie eingeleitet werden.The additional deformable, energy-absorbing body structure is preferably formed from at least one component which is hat-shaped in cross section. This formation of the additional body structure represents an additional deformation space in the direction of penetration in the event of the side pile crash. These lateral forces can be introduced in a defined manner into the internal structures of the vehicle body via the component which is hat-shaped in cross section.
Vorzugsweise weist die zusätzliche Karosseriestruktur mindestens zwei im Querschnitt hutförmige Bauteile auf.The additional body structure preferably has at least two components which are hat-shaped in cross section.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Traktionsbatterie seitlich zumindest teilweise vom unteren Teil der Karosserieschweller umschlossen wird. Kräfte beim Crashtest können somit definiert in diesen Bereich des Karosserieschwellers eingeleitet werden.In particular, it is provided that the traction battery is laterally at least partially enclosed by the lower part of the body sill. Forces in the crash test can thus be introduced into this area of the body sill in a defined manner.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Energieaufnahme und die Widerstandskraft gegen einen Pfahl bei einem seitlichen Pfahl-Crash-Test der zusätzlichen Karosseriestruktur oberhalb des jeweiligen Karosserieschwellers kleiner ist als die Energieaufnahme und die Widerstandskraft des jeweiligen Karosserieschwellers.In particular, it is provided that the energy absorption and the resistance to a pile in a lateral pile crash test of the additional body structure above the respective body sill is smaller than the energy absorption and the resistance of the respective body sill.
Ein Restblock nach dem Crash ist vorzugsweise bei der zusätzlichen deformierbaren, energieaufnehmenden Karosseriestruktur oberhalb des Karosserieschwellers kleiner als der Restblock des Karosserieschwellers selbst. Da das Fahrzeug beim seitlichen Pfahl-Crash meist zum Pfahl hin kippt, muss im oberen Bereich eine größere Intrusion ermöglicht werden als im unteren Bereich, ohne dass dabei die Traktionsbatterie wesentlich beschädigt wird. Dies wird insbesondere durch den kleineren Restblock, in Y-Richtung somit Fahrzeugquerrichtung gemessen, nach Deformation im Crash erreicht.A residual block after the crash is preferably smaller in the additional deformable, energy-absorbing body structure above the body sill than the remaining block of the body sill itself. Since the vehicle tilts towards the pile during the side pile crash, a greater intrusion must be made possible in the upper area than in lower area without significantly damaging the traction battery. This is achieved in particular by the smaller remaining block, measured in the Y direction and thus the vehicle transverse direction, after deformation in the crash.
Die zusätzliche Karosseriestruktur bzw. das mindestens eine im Querschnitt hutförmige Bauteil kann in Fahrzeughochrichtung (Z-Richtung), somit in aller Regel vertikal, und/oder in Fahrzeuglängsrichtung (X-Richtung) und/oder in Fahrzeugquerrichtung, somit in aller Regel horizontal angeordnet sein.The additional body structure or the at least one component with a hat-shaped cross section can be arranged horizontally in the vertical direction of the vehicle (Z direction), thus generally vertically, and / or in the longitudinal direction of the vehicle (X direction) and / or in the transverse direction of the vehicle .
Die zusätzliche Karosseriestruktur bzw. das mindestens eine im Querschnitt hutförmige Bauteil ist insbesondere aus einem Blech gebildet.The additional body structure or the at least one component which is hat-shaped in cross section is formed in particular from a sheet metal.
Die zusätzliche Karosseriestruktur bzw. das im Querschnitt mindestens eine hutförmige Bauteil besteht vorzugsweise aus Stahl, Aluminium, Magnesium oder Faser-KunststoffVerbund, insbesondere aus Aluminium.The additional body structure or the at least one hat-shaped component in cross section preferably consists of steel, aluminum, magnesium or fiber-plastic composite, in particular of aluminum.
Die zusätzliche Karosseriestruktur bzw. das mindestens eine im Querschnitt hutförmige Bauteil ist vorzugsweise hinter einer im Wesentlichen in Z-Richtung, somit vertikal verlaufenden B-Säule in Fahrzeuglängsrichtung orientiert.The additional body structure or the at least one component which is hat-shaped in cross section is preferably oriented in the longitudinal direction of the vehicle behind a B pillar which runs essentially in the Z direction, and thus vertically.
Zwei oder mehrere im Querschnitt hutförmige Bauteile sind vorzugsweise in Z-Richtung übereinander horizontal verlaufend ausgebildet.Two or more hat-shaped components in cross section are preferably formed horizontally one above the other in the Z direction.
Zwei oder mehrere im Querschnitt hutförmige Bauteile sind vorzugsweise in X-Richtung übereinander horizontal verlaufend ausgebildet.Two or more hat-shaped components in cross section are preferably formed horizontally one above the other in the X direction.
Die Hutprofilform des jeweiligen im Querschnitt hutförmigen Bauteils kann aus einem oder mehreren Teilen gebildet sein.The hat profile shape of the respective hat-shaped component can be formed from one or more parts.
Zwei oder mehrere im Querschnitt hutförmige Bauteile können hintereinander in Y-Richtung ausgebildet sein, um eine größere Deformationstiefe in Y-Richtung zu erreichen, ohne dass die Einzelteile zu tief und damit beulempfindlich werden. Dadurch kann mehr Energie verzehrt und aufgenommen werden.Two or more components with a hat-shaped cross section can be formed one behind the other in the Y direction in order to achieve a greater depth of deformation in the Y direction without the individual parts becoming too deep and therefore susceptible to buckling. This allows more energy to be consumed and absorbed.
In Y-Richtung hintereinander angeordnete, im Querschnitt hutförmigen Bauteile sind insbesondere mit offenen Seiten in die gleiche Richtung oder in entgegengesetzter Richtung orientiert angeordnet.Components which are hat-shaped in cross section in the Y direction and are in particular oriented with open sides in the same direction or in the opposite direction.
Die in Y-Richtung hintereinander angeordneten, im Querschnitt hutförmigen Bauteile sind vorzugsweise direkt oder indirekt miteinander verbunden.The components which are hat-shaped in cross section in the Y direction and are preferably connected directly or indirectly to one another.
Zwischen in Y-Richtung unmittelbar hintereinander angeordneten, im Querschnitt hutförmigen Bauteilen ist vorzugsweise mindestens eine vertikale Zwischenwand angeordnet, mit der die im Querschnitt hutförmigen Bauteile verbunden sind.Between components which are hat-shaped in cross-section and are arranged directly one behind the other in the Y direction, there is preferably at least one vertical partition wall to which the hat-shaped components are connected.
Bei der Ausbildung mehrerer über- und hintereinander angeordneter, im Querschnitt hutförmiger Bauteile sind unterschiedlichste Bauteiltrennungen möglich, wobei auch zwischen den Hutprofilen angeordnete vertikale Zwischenwände durch separate Bauteile und/oder teilweise aus hutprofilförmigen Bauteilen gebildet sein können.In the formation of a plurality of components arranged one above the other and one behind the other and having a hat-shaped cross section, a wide variety of component separations are possible, with vertical partition walls also being arranged between the hat profiles separate components and / or can be partially formed from hat-shaped components.
Ein im Querschnitt hutförmiges Bauteil ist vorzugsweise durch einen Deckwandabschnitt, zwei sich an diesen anschließende Seitenwandabschnitte und zwei sich an die dann freien Enden der Seitenwandabschnitte anschließende, voneinander weg gerichtete Flanschabschnitte ausgebildet. Im Bereich der Flanschabschnitte und des Deckwandabschnitts erfolgt vorzugsweise die Anbindung des im Querschnitt hutförmigen Bauteils an Karosseriestrukturen, insbesondere Zwischenwände. Diese Anbindung kann beispielsweise durch Kleben oder Schweißen erfolgen.A component with a hat-shaped cross section is preferably formed by a top wall section, two side wall sections adjoining this and two flange sections directed away from one another and adjoining the then free ends of the side wall sections. In the area of the flange sections and the top wall section, the component with a hat-shaped cross section is preferably connected to body structures, in particular partition walls. This connection can be made, for example, by gluing or welding.
Bei dem Fahrzeug handelt es sich insbesondere um einen Sportwagen.The vehicle is in particular a sports car.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der beigefügten Zeichnung und der Beschreibung des in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels, ohne auf dieses beschränkt zu sein.Further features of the invention emerge from the subclaims, the accompanying drawing and the description of the exemplary embodiment shown in the drawing, without being limited to this.
Es zeigt:
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1 ein elektrisch oder teilelektrisch antreibbares Fahrzeug im Bereich eines seitlichen Karosserieschwellers und eines dem Karosserieschweller zugewandten seitlichen Endes einer Traktionsbatterie sowie einer zusätzlichen deformierbaren, energieaufnehmenden Karosseriestruktur, veranschaulicht in einer Y-Z-Eben, geschnitten hinter einer B-Säule und vor Hinterrädern des Kraftfahrzeugs, mit Blickrichtung nach hinten, somit entgegengesetzt der X-Richtung gesehen.
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1 an electrically or partially electrically drivable vehicle in the area of a side body sill and a side end of a traction battery facing the body sill, as well as an additional deformable, energy-absorbing body structure, illustrated in a YZ plane, cut behind a B-pillar and in front of the rear wheels of the motor vehicle, looking in the direction of view seen from the rear, thus opposite to the X direction.
FigurenbeschreibungFigure description
Die Traktionsbatterie
Die Fahrzeugkarosserie
Die zusätzliche Karosseriestruktur
Die veranschaulichte zusätzliche Karosseriestruktur
Unter einem im Querschnitt hutförmigen Bauteil wird ein solches verstanden, das annähernd Hutform besitzt, somit insbesondere den Deckwandabschnitt
Die beschriebene Ausbildung des Fahrzeugs im Bereich des Karosserieschwellers
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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- DE 102012021857 A1 [0007]DE 102012021857 A1 [0007]
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Legal Events
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R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |