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Die Erfindung betrifft ein Hybridelektrofahrzeug nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik ist, wie in der
WO 2011/135270 A1 beschrieben, ein Hybridelektrofahrzeug mit einem Kraftstofftank und einer an eine elektrische Maschine angeschlossenen Hochvoltbatterie bekannt. Der Tank und die Hochvoltbatterie bilden eine Einheit. Diese Einheit ist unter dem Boden des Hybridelektrofahrzeugs in dem Raum installiert, der für den Kraftstofftank in herkömmlichen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor ausgelegt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Hybridelektrofahrzeug anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Hybridelektrofahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein Hybridelektrofahrzeug umfasst eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere einen Verbrennungsmotor, und mindestens eine elektrische Maschine zum Antrieb des Hybridelektrofahrzeugs, einen Kraftstofftank, eine Traktionsbatterie zur elektrischen Energieversorgung der mindestens einen elektrischen Maschine und eine Abgasanlage.
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Erfindungsgemäß umfasst das Hybridelektrofahrzeug ein als Traktionsbatteriegehäuse für ein batterieelektrisches Fahrzeug ausgebildetes Gehäuse, in welchem die Traktionsbatterie, der Kraftstofftank und eine Schalldämpferanordnung der Abgasanlage angeordnet sind.
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Das Hybridelektrofahrzeug kann beispielsweise auch als ein so genannter Reichweitenverlängerer (Range-Extender) ausgebildet sein. Die elektrische Maschine ist insbesondere sowohl in einem Motorbetrieb, d. h. als Elektromotor zum Antrieb des Fahrzeugs, als auch in einem Generatorbetrieb, d. h. als elektrischer Generator zum Rekuperieren und somit zum Laden der Traktionsbatterie, betreibbar.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung basiert die Traktionsbatterie vorteilhafterweise auf der Traktionsbatterie für ein batterieelektrisches Fahrzeug, insbesondere für ein zum Hybridelektrofahrzeug ähnliches und/oder im Wesentlichen baugleiches batterieelektrisches Fahrzeug. Ähnlich oder im Wesentlichen baugleich bedeutet dabei insbesondere, dass das Hybridelektrofahrzeug im Vergleich zum batterieelektrischen Fahrzeug zusätzlich insbesondere die Verbrennungskraftmaschine und die hierfür erforderlichen zusätzlichen Komponenten aufweist, insbesondere die Abgasanlage und den Kraftstofftank.
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Von dieser Traktionsbatterie für das batterieelektrische Fahrzeug wurden vorteilhafterweise mehrere Batteriemodule weggelassen, um dadurch im Gehäuse, welches das Traktionsbatteriegehäuse für diese für das batterieelektrische Fahrzeug vorgesehene Traktionsbatterie ist, den erforderlichen Bauraum für den Kraftstofftank und die Schalldämpferanordnung zu erreichen. Dies ist bei dem Hybridelektrofahrzeug möglich, da eine Langstreckentauglichkeit durch die Verbrennungskraftmaschine sichergestellt wird.
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In diesem nun vorhandenen Bauraum sind der Kraftstofftank und die Schalldämpferanordnung angeordnet, so dass sie zusammen mit der Traktionsbatterie in dem Gehäuse angeordnet sind. Die Schalldämpferanordnung und der Kraftstofftank sind somit vorteilhafterweise in dem Bauraum des Gehäuses angeordnet, der für zusätzliche Batteriemodule für das batterieelektrische Fahrzeug vorgesehen ist. Das Gehäuse mit der Traktionsbatterie, dem Kraftstofftank und der Schalldämpferanordnung bilden somit zusammen eine Einheit, welche am Hybridelektrofahrzeug montiert ist, insbesondere in einem Unterflurbereich, insbesondere an und/oder in einem Unterboden des Hybridelektrofah rzeugs.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine hochintegrierte Einheit aus Kraftstofftank, Abgasanlage, insbesondere Schalldämpferanordnung, und Traktionsbatterie in einem gemeinsamen Gehäuse erreicht. Dadurch werden im Vergleich zu einer konventionellen Anordnung von Kraftstofftank und Abgasanlage, insbesondere Schalldämpferanordnung, ein großes Volumen des Kraftstofftanks von beispielsweise 50 Litern oder mehr und der Abgasanlage, insbesondere der Schalldämpferanordnung, ermöglicht, so dass eine größere Reichweite für das Hybridelektrofahrzeug erreicht wird und eine Komfortverbesserung sowohl für Fahrzeuginsassen als auch für eine äußere Umgebung des Hybridelektrofahrzeugs erreicht wird, da Geräusche der Verbrennungskraftmaschine durch ein größeres Schalldämpfervolumen stärker gedämpft werden können. Des Weiteren wird durch die erfindungsgemäße Lösung eine Struktur und Funktion des Gehäuses für einen Kollisionsfall aufrechterhalten, so dass die Traktionsbatterie und insbesondere auch der Kraftstofftank bei einer Kollision des Fahrzeugs durch das Gehäuse und dessen Struktur geschützt sind.
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Durch die Verwendung des Traktionsbatteriegehäuses der für das batterieelektrische Fahrzeug vorgesehenen Traktionsbatterie für das vorteilhafterweise ähnliche und/oder im Wesentlichen baugleiche Hybridelektrofahrzeug werden vorteilhafterweise Anschraubpunkte und weitere Schnittstellen zum Fahrzeug beibehalten, insbesondere Medien- und/oder Kabelführungen. Dadurch wird eine Varianz auf der Fahrzeugseite vermieden.
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Zudem wird dadurch und aufgrund der Ausbildung des Gehäuses mit der Traktionsbatterie, dem Kraftstofftank und der Schalldämpferanordnung als eine Einheit die Montage dieser Einheit als einbaufertiger Lieferumfang abseits der Fahrzeugproduktion ermöglicht. D. h. diese fertig montierte Einheit kann an eine Fahrzeugproduktionslinie geliefert und dort auf schnelle und einfache Weise am Hybridelektrofahrzeug montiert werden.
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Die Traktionsbatterie ist vorteilhafterweise mittig, insbesondere in Querrichtung mittig, im Gehäuse angeordnet, d. h. insbesondere nahe, insbesondere entlang, einer Fahrzeuglängsachse, und die Schalldämpferanordnung und der Kraftstofftank sind jeweils seitlich der Traktionsbatterie angeordnet, insbesondere auf unterschiedlichen Seiten der Traktionsbatterie, d. h. der Kraftstofftank, insbesondere in Fahrtrichtung gesehen, links der Traktionsbatterie und die Schalldämpferanordnung rechts der Traktionsbatterie oder umgekehrt. Dadurch wird die Traktionsbatterie, welche die schwerste Komponente dieser Einheit darstellt, mittig, insbesondere nahe der Fahrzeuglängsachse, positioniert, wodurch stark unterschiedliche Belastungen der beiden Fahrzeugseiten vermieden werden.
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Die Schalldämpferanordnung ist vorteilhafterweise aktiv gekühlt, insbesondere mittels einer Fluidkühlung, insbesondere mittels einer Flüssigkeitskühlung, insbesondere mittels einer Wasserkühlung. Dadurch wird eine zu starke thermische Belastung insbesondere der Traktionsbatterie vermieden. Diese aktive Kühlung, insbesondere Wasserkühlung, ermöglicht die besonders hochintegrierte Anordnung von Schalldämpferanordnung und Traktionsbatterie trotz deren stark voneinander abweichenden Betriebstemperaturbereichen. Durch diese Lösung wird es ermöglicht, Abgas mit einer Temperatur von ca. 800 °C auf engem Raum mit temperaturempfindlichen Batteriezellen der Traktionsbatterie, welche beispielsweise einen Betriebstemperaturbereich von 20 °C bis 40 °C aufweist, zu verbauen. Vorteilhafterweise sind mehrere Kühlkreisläufe vorgesehen, die eine thermische Abschirmung der Traktionsbatterie von der Schalldämpferanordnung und/oder eine aktive Kühlung der Traktionsbatterie und/oder insbesondere der Schalldämpferanordnung realisieren.
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Vorteilhafterweise umfasst die Schalldämpferanordnung mehrere Schalldämpfermodule und/oder die Traktionsbatterie mehrere Batteriemodule und/oder der Kraftstofftank mehrere Kraftstofftankmodule. Dadurch werden insbesondere Längsverstrebungen und/oder Querverstrebungen im Gehäuse ermöglicht, beispielswiese in Form von längs und/oder quer im Gehäuseinnenraum verlaufenden Zwischenwänden, wodurch eine Versteifung des Gehäuses in Längsrichtung und/oder Querrichtung und dadurch ein Schutz des Gehäuses, insbesondere für die Traktionsbatterie und den Kraftstofftank, bei einer Kollision des Fahrzeugs verbessert ist. Das Gehäuse weist daher vorteilhafterweise mindestens eine Längsverstrebung und/oder mindestens eine Querverstrebung auf, insbesondere mehrere Längsverstrebungen und/oder mehrere Querverstrebungen.
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Die Verstrebungen, vorzugsweise die Längsverstrebungen, welche die Zellmodule umgeben, können Berstventile oder dergleichen aufweisen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 Schematisch eine Ausführungsform eines Hybridelektrofahrzeug,
- 2 schematisch eine Ausführungsform einer Einheit, umfassend einen Kraftstofftank, eine Traktionsbatterie und eine Schalldämpferanordnung in einem gemeinsamen Gehäuse,
- 3 schematisch eine Ausführungsform eines Abgasauslasses der Schalldämpferanordnung,
- 4 schematisch eine Ausführungsform eines Aufbaus eines Schalldämpfermoduls der Schalldämpferanordnung, und
- 5 schematisch eine Ausführungsform eines Aufbau eines Abgaseinlasses oder Abgasauslasses der Schalldämpferanordnung.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine schematisch stark vereinfachte Darstellung eines Hybridelektrofahrzeugs 1. Zur besseren Orientierung sind eine Fahrzeugfront F und ein Fahrzeugheck H des Hybridelektrofahrzeugs 1 gekennzeichnet. Dieses Hybridelektrofahrzeug 1 umfasst eine Verbrennungskraftmaschine 2, insbesondere einen Verbrennungsmotor, und mindestens eine hier nicht näher dargestellte elektrische Maschine zum Antrieb des Hybridelektrofahrzeugs 1, einen Kraftstofftank 3, in welchem im dargestellten Beispiel ein Aktivkohlefilter 4 oder zumindest ein Aufnahmeraum für diesen Aktivkohlefilter 4 angeordnet ist, eine Traktionsbatterie 5 zur elektrischen Energieversorgung der mindestens einen elektrischen Maschine und eine Abgasanlage mit einer Schalldämpferanordnung 6.
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Die Traktionsbatterie 5, der Kraftstofftank 3 und die Schalldämpferanordnung 6 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 7 angeordnet. Das Gehäuse 7 mit der Traktionsbatterie 5, dem Kraftstofftank 3 und der Schalldämpferanordnung 6 bilden somit zusammen eine Einheit, welche am Hybridelektrofahrzeug 1 montierbar ist oder, wie im dargestellten Beispiel gezeigt, bereits montiert ist, insbesondere an und/oder in einem Unterboden des Hybridelektrofahrzeugs 1. Dadurch wird beispielsweise die Montage dieser Einheit als einbaufertiger Lieferumfang abseits der Fahrzeugproduktion ermöglicht. D. h. diese fertig montierte Einheit kann an eine Fahrzeugproduktionslinie geliefert und dort auf schnelle und einfache Weise am Hybridelektrofahrzeug 1 montiert werden.
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Das Gehäuse 7 ist vorteilhafterweise als ein Traktionsbatteriegehäuse für ein batterieelektrisches Fahrzeug ausgebildet, insbesondere für ein zum Hybridelektrofahrzeug 1 ähnliches und/oder im Wesentlichen baugleiches batterieelektrisches Fahrzeug. Ähnlich oder im Wesentlichen baugleich bedeutet dabei insbesondere, dass das Hybridelektrofahrzeug 1 im Vergleich zum batterieelektrischen Fahrzeug zusätzlich insbesondere die Verbrennungskraftmaschine 2 und die hierfür erforderlichen zusätzlichen Komponenten aufweist, insbesondere die Abgasanlage und den Kraftstofftank 3.
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Beispielsweise weisen das batterieelektrische Fahrzeug und das Hybridelektrofahrzeug 1 eine gleiche Fahrzeuggrundstruktur auf, welche mit verschiedenen Antriebssträngen, insbesondere wahlweise mit einem batterieelektrischen Antriebsstrang oder mit einem hybridelektrischen Antriebsstrang, ausgestattet werden kann. Diese Antriebsstränge stellen unterschiedliche Anforderungen an einen Bauraum unterhalb eines Fahrgastraums. Während im batterieelektrischen Antriebsstrang Batteriezellen kollisionssicher untergebracht werden müssen, benötigen Antriebsstränge mit einer Verbrennungskraftmaschine 2 eine Durchleitung der Abgasanlage sowie eine Tankintegration in einem Unterboden.
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Das als Traktionsbatteriegehäuse für das batterieelektrische Fahrzeug ausgebildete Gehäuse 7 ist für einen Einbau in einem Unterflurbereich des batterieelektrischen Fahrzeugs konstruiert, wobei ein gesamter Bauraum unterhalb des Fahrgastraums genutzt wird und eine Führung von Fluiden, insbesondere Abgas, aus einem Vorderwagen, in welchem vorteilhafterweise die Verbrennungskraftmaschine 2 angeordnet ist, in das Fahrzeugheck H unterbunden wird. Daher ist es besonders vorteilhaft, den Kraftstofftank 3 und die Schalldämpferanordnung 6 darin anzuordnen, so dass eine Führung des Abgases und des Kraftstoffs am Gehäuse 7 außen vorbei, was sehr aufwändig wäre und daher nur kompliziert und kostenintensiv umsetzbar wäre, vermieden wird.
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Eine Alternative wäre beispielsweise eine Anordnung der Verbrennungskraftmaschine 2 im Fahrzeugheck H des Hybridelektrofahrzeugs 1. Daraus würden jedoch Nachteile resultieren, beispielsweise eine Verkleinerung eines Kofferraums des Hybridelektrofahrzeugs 1, ein größerer Kühlungsaufwand und eine hohe Hinterachslast. Diese Nachteile werden durch die hier beschriebene Lösung vermieden.
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Zudem werden durch die hochintegrierte Einheit aus Kraftstofftank 3, Schalldämpferanordnung 6, und Traktionsbatterie 5 in dem gemeinsamen Gehäuse 7 ein größeres Volumen des Kraftstofftanks 3 von beispielsweise 50 Litern und der Schalldämpferanordnung 6 von beispielsweise 35 Litern bis 40 Litern ermöglicht, so dass eine größere Reichweite für das Hybridelektrofahrzeug 1 erreicht wird und eine Komfortverbesserung sowohl für Fahrzeuginsassen als auch für eine äußere Umgebung des Hybridelektrofahrzeugs 1 erreicht wird, da Geräusche der Verbrennungskraftmaschine 2 stärker gedämpft werden können.
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Des Weiteren wird durch die Verwendung des als Traktionsbatteriegehäuse für das batterieelektrische Fahrzeug ausgebildeten Gehäuses 7, welches zur Erfüllung von Strukturfunktionen und zur Aufnahme und Leitung von Kräften bei einer Kollision des batterieelektrischen Fahrzeugs ausgebildet ist, sichergestellt, dass dies auch bei dem Hybridelektrofahrzeug 1 beibehalten wird. Dadurch sind insbesondere die Traktionsbatterie 5 und zusätzlich der Kraftstofftank 3 durch das Gehäuse 7 geschützt, insbesondere in einem Kollisionsfall.
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Zudem werden durch die Verwendung des als Traktionsbatteriegehäuse für das batterieelektrische Fahrzeug ausgebildeten Gehäuses 7 für das vorteilhafterweise ähnliche und/oder im Wesentlichen baugleiche Hybridelektrofahrzeug 1 vorteilhafterweise Anschraubpunkte und weitere Schnittstellen zum Fahrzeug beibehalten, insbesondere Medien- und/oder Kabelführungen. Dadurch wird eine Varianz auf der Fahrzeugseite vermieden.
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Um die Verwendung des Traktionsbatteriegehäuses der für das batterieelektrische Fahrzeug vorgesehenen Traktionsbatterie für das vorteilhafterweise ähnliche und/oder im Wesentlichen baugleiche Hybridelektrofahrzeug 1 zu ermöglichen, wird vorteilhafterweise auch als Traktionsbatterie 5 für das Hybridelektrofahrzeug 1 die Traktionsbatterie für das batterieelektrische Fahrzeug verwendet, wobei von dieser Traktionsbatterie für das batterieelektrische Fahrzeug mehrere Batteriemodule 8, beispielsweise die Hälfte der Batteriemodule 8, weggelassen werden, um dadurch im Gehäuse 7 den erforderlichen Bauraum für den Kraftstofftank 3 und die Schalldämpferanordnung 6 zu erreichen. Dies ist bei dem Hybridelektrofahrzeug 1 möglich, da eine Langstreckentauglichkeit durch die Verbrennungskraftmaschine 2 sichergestellt wird.
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In diesem nun vorhandenen Bauraum werden der Kraftstofftank 3 und die Schalldämpferanordnung 6 angeordnet, so dass sie zusammen mit der Traktionsbatterie 5 in dem Gehäuse 7 angeordnet sind. Die Schalldämpferanordnung 6 und der Kraftstofftank 3 sind somit vorteilhafterweise in dem Bauraum des Gehäuses 7 angeordnet, der für zusätzliche Batteriemodule 8 für das batterieelektrische Fahrzeug vorgesehen ist.
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Die Traktionsbatterie 5 ist, wie in 1 und ebenfalls in 2 gezeigt, vorteilhafterweise mittig, insbesondere in Querrichtung mittig, im Gehäuse 7 angeordnet, d. h. insbesondere nahe einer Fahrzeuglängsachse angeordnet, insbesondere entlang dieser Fahrzeuglängsachse angeordnet, und die Schalldämpferanordnung 6 und der Kraftstofftank 3 sind jeweils seitlich der Traktionsbatterie 5 angeordnet, insbesondere auf unterschiedlichen Seiten der Traktionsbatterie 5, d. h. der Kraftstofftank 3, insbesondere in Fahrtrichtung gesehen, links der Traktionsbatterie 5 und die Schalldämpferanordnung 6 rechts der Traktionsbatterie 5, wie in den 1 und 2 gezeigt, oder umgekehrt. Dadurch wird die Traktionsbatterie 5, welche die schwerste Komponente dieser Einheit darstellt, mittig, insbesondere nahe der Fahrzeuglängsachse, positioniert, wodurch stark unterschiedliche Belastungen der beiden Fahrzeugseiten vermieden werden.
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Zum Kraftstofftank 3 führt, insbesondere von einem hier nicht näher dargestellten Kraftstoffeinfüllstutzen, eine Kraftstofffüllleitung 9 in das Gehäuse 7 hinein und vom Kraftstofftank 3 führt eine Kraftstoffzuführleitung 10 aus dem Gehäuse 7 heraus in den Frontbereich des Hybridelektrofahrzeugs 1 zur Verbrennungskraftmaschine 2, um diese mit Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 3 zu versorgen.
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Zur Temperierung der Traktionsbatterie 5 ist im dargestellten Beispiel ein Niedertemperaturkühlkreislauf 11 vorgesehen, insbesondere um die Traktionsbatterie 5 in einem vorgegebenen Betriebstemperaturbereich zu halten.
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Die Schalldämpferanordnung 6 ist vorteilhafterweise aktiv gekühlt, insbesondere mittels einer Fluidkühlung, insbesondere mittels einer Flüssigkeitskühlung, insbesondere mittels einer Wasserkühlung. Hierfür ist im dargestellten Beispiel ein Hochtemperaturkühlkreislauf 12 vorgesehen. Dadurch wird eine zu starke thermische Belastung insbesondere der Traktionsbatterie 5 vermieden.
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Diese aktive Kühlung, insbesondere Wasserkühlung, ermöglicht die besonders hochintegrierte Anordnung von Schalldämpferanordnung 6 und Traktionsbatterie 5 trotz deren stark voneinander abweichenden Betriebstemperaturbereichen. Durch diese Lösung wird es ermöglicht, Abgas mit einer Temperatur von ca. 800 °C auf engem Raum mit temperaturempfindlichen Batteriezellen der Traktionsbatterie 5, welche beispielsweise einen Betriebstemperaturbereich von 20 °C bis 40 °C aufweist, zu verbauen. Vorteilhafterweise sind, wie hier gezeigt, mehrere Kühlkreisläufe 11, 12 vorgesehen, die eine thermische Abschirmung der Traktionsbatterie 5 von der Schalldämpferanordnung 6 und/oder eine aktive Kühlung der Traktionsbatterie 5 und/oder insbesondere der Schalldämpferanordnung 6 realisieren.
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Des Weiteren ist vorteilhafterweise eine thermische Kapselung 17 der Schalldämpferanordnung 6 vorgesehen, um eine weitere thermische Abschirmung der Schalldämpferanordnung 6 gegenüber der Traktionsbatterie 5 zu erreichen. Um eine Wärmeübertragung vom Abgas auf das Gehäuse 7 und darüber auf die Traktionsbatterie 5 zu vermeiden, sind zudem eine in das Gehäuse 7 hineinführende Abgaseinlassdurchführung 18 zur Schalldämpferanordnung 6 und eine von der Schalldämpferanordnung 6 wegführende und aus dem Gehäuse 7 herausführende Abgasauslassdurchführung 19 gegenüber dem Gehäuse 7 thermisch isoliert. Hierzu ist jeweils eine thermische Isolierung 20 vorgesehen, welche zwischen dem Gehäuse 7 und der Abgaseinlassdurchführung 18 bzw. zwischen dem Gehäuse 7 und der Abgasauslassdurchführung 19 angeordnet ist, wie in 1 gezeigt.
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In der Abgaseinlassdurchführung 18 ist beispielsweise eine Abgasklappe angeordnet. Die Abgasauslassdurchführung 19 ist im Beispiel gemäß den 1 und 2 an einer in Richtung Fahrzeugheck H weisenden Rückseite des Gehäuses 7 aus diesem herausgeführt.
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Zur zusätzlichen thermischen Abschirmung der Traktionsbatterie 5 von der Schalldämpferanordnung 6 ist im dargestellten Beispiel gemäß 1 eine Niedertemperaturseparierung 13 zwischen der Traktionsbatterie 5 und der Schalldämpferanordnung 6 vorgesehen. Diese kann beispielsweise ebenfalls als ein Kühlkreislauf oder auf andere Weise realisiert sein, beispielsweise mittels eines Kühlfluids oder mittels eines Wärmedämmmaterials.
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In der hier dargestellten vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Schalldämpferanordnung 6 mehrere Schalldämpfermodule 14, die Traktionsbatterie 5 umfasst mehrere Batteriemodule 8 und der Kraftstofftank 3 umfasst mehrere Kraftstofftankmodule 15, wie in 2 gezeigt. Die Module können vorteilhafterweise jeweils einzeln in das Gehäuse 7 eingelegt werden. Dadurch werden insbesondere Längsverstrebungen und/oder Querverstrebungen im Gehäuse 7 ermöglicht, beispielswiese in Form von längs und/oder quer im Gehäuseinnenraum verlaufenden Zwischenwänden 16, auch als Schottwände bezeichnet, wodurch eine Versteifung des Gehäuses 7 in Längsrichtung und/oder Querrichtung und dadurch ein Schutz des Gehäuses 7, insbesondere für die Traktionsbatterie 5 und den Kraftstofftank 3, bei einer Kollision des Fahrzeugs 1 verbessert ist. Das Gehäuse 7 weist daher vorteilhafterweise mindestens eine Längsverstrebung und/oder mindestens eine Querverstrebung auf, insbesondere mehrere Längsverstrebungen und/oder mehrere Querverstrebungen.
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Im dargestellten Beispiel weist das Gehäuse 7 mehrere jeweils als Zwischenwand 16 ausgebildete Längsverstrebung und Querverstrebungen auf, welche entsprechende Lastpfade zur Kraftableitung, insbesondere bei einer Kollision, ermöglichen und eine Versteifung des Gehäuses 7 bewirken. Die Zwischenwände 16, insbesondere Schottwände, insbesondere zwischen der Traktionsbatterie 5 und dem Kraftstofftank 3 sowie zwischen der Traktionsbatterie 5 und der Schalldämpferanordnung 6, welche vorteilhafterweise eine Abdichtung nach Schutzklasse IP7 bewirken, stellen zudem eine Separation der Traktionsbatterie 5 vom Kraftstofftank 3 und von der Schalldämpferanordnung 6 sicher.
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Die Zwischenwände 16, insbesondere die in Querrichtung ausgerichteten Zwischenwände 16, sind zumindest im Bereich des Kraftstofftanks 3 und im Bereich der Schalldämpferanordnung 6 mit Durchtrittsöffnungen versehen, die eine Verbindung der Kraftstofftankmodule 15 miteinander und der Schalldämpfermodule 14 miteinander ermöglichen, so dass die Längsführung des Abgases durch die Schalldämpferanordnung 6 hindurch und die Längsführung des Kraftstoffs im Kraftstofftank 3 sichergestellt ist. Insbesondere für diese Durchtrittsöffnungen für die Schalldämpferanordnung 6 ist vorteilhafterweise eine thermische Entkopplung der Schalldämpferanordnung 6 vom Gehäuse 7 vorgesehen um eine Wärmeübertragung vom Abgas auf das Gehäuse 7 zu vermeiden oder zumindest erheblich zu reduzieren.
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Im Kraftstofftank 3 ist insbesondere eine Kraftstoffpumpe oder mindestens eine Kraftstoffpumpe angeordnet. Ein Boden des Kraftstofftanks 3 und somit insbesondere des jeweiligen Kraftstofftankmoduls 15 ist vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass eine Längsrinne auf tiefstem Pegel ausgeformt ist, um eine bestmögliche Entleerung des Kraftstofftanks 3 zu ermöglichen.
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3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Abgasauslassdurchführung 19, welche im dargestellten Beispiel an einer Unterseite des Gehäuses 7 aus diesem herausgeführt ist und beispielsweise in einem Endrohr mündet. Im dargestellten Beispiel strömt das Abgas über die Abgaseinlassdurchführung 18 in das vorderste Schalldämpfermodul 14 der Schalldämpferanordnung 6 ein. Jeweils zwei benachbarte Schalldämpfermodule 14 sind über eine Schalldämpferverbindungsleitung 21 fluidisch miteinander verbunden, so dass das Abgas nacheinander alle Schalldämpfermodul 14 der Schalldämpferanordnung 6 durchströmt. Dabei führen die Schalldämpferverbindungsleitungen 21 durch die jeweilige zwischen den jeweils zwei benachbarten Schalldämpfermodulen 14 angeordnete Zwischenwand 16 hindurch, insbesondere mittels der Durchtrittsöffnung in der jeweiligen Zwischenwand 16. Das letzte Schalldämpfermodul 14 weist die Abgasauslassdurchführung 19 auf, welche in diesem Beispiel nach unten aus dem Gehäuse 7 herausführt.
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Weitere Komponenten der Abgasanlage, beispielsweise mindestens ein Abgas-Katalysator und/oder mindestens ein Partikelfilter, sind vorteilhafterweise im Bereich der Verbrennungskraftmaschine 2, insbesondere in einem Motorraum für die Verbrennungskraftmaschine 2, angeordnet.
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4 zeigt eine perspektivische Schnittdarstellung der Schaldämpferanordnung 6, insbesondere eines Schalldämpfermoduls 14 der Schaldämpferanordnung 6. Das jeweilige Schalldämpfermodul 14 umfasst, von innen nach außen, eine innere Abgasschale 22, in welcher das Abgas geführt wird, eine thermische Isolierungsschicht 23 von beispielsweise 10 mm Dicke und eine Isolierungsschale 24 von beispielsweise 2 mm Dicke, welche vorteilhafterweise die Kapselung 17 bilden, einen Wassermantel 25 von beispielsweise 5 mm Dicke, welcher vorteilhafterweise ein Bestandteil des Hochtemperaturkühlkreislaufs 12 ist, und eine Ummantelung 26 von beispielsweise 2 mm Dicke. An der Ummantelung 26 sind im dargestellten Beispiel Abstandshalter 27, welche beispielweise jeweils einen Millimeter hoch sind, ausgebildet, um beispielsweise eine Auflagefläche des Schalldämpfermoduls 14 auf dem Gehäuse 7 möglichst klein zu halten und somit eine Wärmeübertragung auf das Gehäuse 7 und von dort auf die Traktionsbatterie 5 weiter zu reduzieren.
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Durch diese Ausbildung der Schalldämpfermodule 14 der Schalldämpferanordnung 6 wird eine gute thermische Abschirmung der Traktionsbatterie 5 gegenüber der Abgastemperatur des die Abgasschale 22 durchströmenden Abgases erreicht. Schalldämpfende Einbauten innerhalb der Abgasschale 22 sind in 4 nicht dargestellt.
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5 zeigt einen möglichen Aufbau der Abgaseinlassdurchführung 18 oder Abgasauslassdurchführung 19. Als thermische Isolierung 20 gegenüber dem Gehäuse 7 sind hier ein Kühlmantel, beispielsweise in Form eines Wassermantels 25, und eine thermische Isolierungsschicht 23 vorgesehen. Im Unterschied zum Schalldämpfermodul 14 ist hier der Kühlmantel, insbesondere in Form des Wassermantels 25, innen angeordnet, d. h. näher am Abgas, insbesondere direkt an einem das Abgas führenden Abgasrohr 28, und die thermische Isolierungsschicht 23 ist außen, d. h. weiter entfernt vom Abgas, angeordnet. Durch direkte Kühlummantelung des Abgasrohrs 28 mit dem Kühlmantel, insbesondere dem Wassermantel 25, wird eine lokal hohe Kühlleistung erreicht und dadurch eine Wärmeübertragung auf das Gehäuse 7 vermieden oder zumindest erheblich reduziert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hybridelektrofahrzeug
- 2
- Verbrennungskraftmaschine
- 3
- Kraftstofftank
- 4
- Aktivkohlefilter
- 5
- Traktionsbatterie
- 6
- Schalldämpferanordnung
- 7
- Gehäuse
- 8
- Batteriemodul
- 9
- Kraftstofffüllleitung
- 10
- Kraftstoffzuführleitung
- 11
- Niedertemperaturkühlkreislauf
- 12
- Hochtemperaturkühlkreislauf
- 13
- Niedertemperaturseparierung
- 14
- Schalldämpfermodul
- 15
- Kraftstofftankmodul
- 16
- Zwischenwand
- 17
- Kapselung
- 18
- Abgaseinlassdurchführung
- 19
- Abgasauslassdurchführung
- 20
- thermische Isolierung
- 21
- Schalldämpferverbindungsleitungen
- 22
- Abgasschale
- 23
- thermische Isolierungsschicht
- 24
- Isolierungsschale
- 25
- Wassermantel
- 26
- Ummantelung
- 27
- Abstandshalter
- 28
- Abgasrohr
- F
- Fahrzeugfront
- H
- Fahrzeugheck
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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