DE102020129667A1 - Baukastensystem für eine Energiespeicher–Bodengruppe für einen elektrisch antreibbaren Personenkraftwagen sowie Verfahren zum Herstellen einer derartigen Energiespeicher–Bodengruppe - Google Patents

Baukastensystem für eine Energiespeicher–Bodengruppe für einen elektrisch antreibbaren Personenkraftwagen sowie Verfahren zum Herstellen einer derartigen Energiespeicher–Bodengruppe Download PDF

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Roland Wanka
Peter Monnerjahn
Martin Schuster
Benjamin Kraus
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Baukastensystem für eine Energiespeicher - Bodengruppe für einen elektrisch antreibbaren Personenkraftwagen, mit einer bauvariantenübergreifenden Bodengruppe, welche einen Hauptboden und einen Heckboden aufweist, wobei in einer ersten Bauvariante für einen Personenkraftwagen mit einem ausschließlich elektrischen Antrieb ein Energiespeicher vorgesehen ist, der sich sowohl unterhalb des Hauptbodens als auch des Heckbodens erstreckt, und wobei in einer zweiten Bauvariante für einen Personenkraftwagens mit Hybridantrieb ein Energiespeicher der sich lediglich unterhalb des Hauptbodens erstreckt, sowie ein Kraftstofftank, der sich unterhalb des Heckbodens erstreckt, vorgesehen ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Energiespeicher-Bodengruppe.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Baukastensystem für eine Energiespeicher-Bodengruppe für einen elektrisch antreibbaren Personenkraftwagen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Energiespeicher-Bodengruppe.
  • Bei vielen von zukünftig angebotenen Personenkraftwagen ist es vorgesehen, den Kunden unterschiedliche Antriebskonzepte innerhalb einer Fahrzeugbaureihe anzubieten. So sollen neben Fahrzeugen mit rein verbrennungsmotorischem Antrieb (ICE) insbesondere auch Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb (xEV) angeboten werden. Bei diesen Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb (xEV) unterscheidet man beispielsweise zwischen Fahrzeugen mit rein elektrischem Antrieb (BEV) und Fahrzeugen mit Hybridantrieb (PHEV), bei welchen zusätzlich zum elektrischen Antrieb auch ein Verbrennungsmotor vorgesehen ist. Bekanntlich bedingen diese unterschiedlichen Antriebskonzepte verschiedenste Bauräume innerhalb des Fahrzeugs, in welchem entsprechende Aggregate, Komponenten oder dergleichen des jeweiligen Antriebs angeordnet werden. Dies verursacht auch hinsichtlich des Rohbaus beziehungsweise Karosseriebaus bisheriger Fahrzeuge erhebliche Adaptionen, welche die Herstellung oder Montage der unterschiedlichen Bauvarianten innerhalb einer Fahrzeugbaureihe erheblich erschweren und insbesondere verteuern.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Baukastensystem sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen sich die Herstellung und Montage jeweiliger Energiespeicher-Bodengruppen für Bauvarianten von Personenkraftwagen insbesondere einer Fahrzeugbaureihe erheblich vereinfachen und infolgedessen insbesondere kostengünstiger realisieren lassen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Baukastensystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Herstellen einer Energiespeicher-Bodengruppe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Günstige Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Das erfindungsgemäße Baukastensystem umfasst eine bauvariantenübergreifende Bodengruppe, welche einen Hauptboden und einen in Fahrzeuglängsrichtung dahinter angeordneten Heckboden aufweist, wobei in einer ersten Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe für einen Personenkraftwagen mit einem ausschließlich elektrischen Antrieb (BEV) ein Energiespeicher vorgesehen ist, der sich sowohl unterhalb des Hauptbodens als auch des Heckbodens erstreckt, und wobei in einer zweiten Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe für einen Personenkraftwagen mit Hybridantrieb (PHEV) ein Energiespeicher, der sich lediglich unterhalb des Hauptbodens erstreckt, sowie ein Kraftstofftank, der sich unterhalb des Heckbodens erstreckt, vorgesehen sind.
  • Erfindungsgemäß ist demzufolge bauvariantenübergreifend für alle elektrisch antreibbaren Bauvarianten (xEV) - beispielsweise innerhalb einer Fahrzeugbaureihe - eine einheitliche Bodengruppe vorgesehen, welche zumindest im Wesentlichen lediglich durch eine geeignete Anordnung der jeweiligen Komponenten des entsprechenden Antriebs (BEV, PHEV) diversifiziert wird. Die jeweilige Energiespeicher-Bodengruppe für die jeweilige zugehörige Bauvariante (BEV, PHEV) der Energiespeicher-Bodengruppe diversifiziert sich demzufolge insbesondere durch die Ausgestaltung eines längeren Energiespeichers (BEV) einerseits und eines kürzeren Energiespeichers (PHEV) beziehungsweise eines Kraftstofftanks im Bereich des Heckbodens (PHEV) andererseits. Oder mit anderen Worten gesagt: während bei der Energiespeicher-Bodengruppe für Fahrzeuge mit rein elektrischem Antrieb (BEV) sowohl die komplette Länge unterhalb des Hauptbodens beziehungsweise des Heckbodens für den Energiespeicher zur Verfügung steht, wird bei derjenigen Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe für einen Hybridantrieb (PHEV) ein Energiespeicher eingesetzt, welcher sich lediglich im Bereich des Hauptbodens erstreckt, wobei dahinter im Bereich des Heckbodens der entsprechende Kraftstofftank vorgesehen wird.
  • Im Ergebnis ergibt sich jedenfalls ein Baukastensystem und ein Verfahren zu dessen Herstellung, bei welchen in besonders günstiger Weise rohbauseitig beziehungsweise karosserieseitig ein und dieselbe Bodengruppe für verschiedene Bauvarianten (BEV, PHEV) der komplett ausgestatteten Energiespeicher-Bodengruppe eingesetzt werden kann. Dies hat nicht nur erhebliche fertigungstechnische, sondern auch montagetechnische Vorteile, sowie einhergehend ein erhebliches Kosteneinsparungspotential. So können beispielsweise ein- und dieselben rohbauseitigen Befestigungsstellen für Komponenten der unterschiedlichen Bauvarianten der Energiespeicher-Bodengruppe vorgesehen sein.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Bodengruppe im Bereich des Hauptbodens einen Tunnel aufweist, in welchen sich in der zweiten Bauvariante für den Personenkraftwagen mit Hybridantrieb (PHEV) zumindest über einen Längenabschnitt eine Abgasanlage erstreckt. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache Verlegung entsprechender Teile der Abgasanlage auch bei Fahrzeugen mit Hybridantrieb (PHEV).
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Tunnel der Bodengruppe in der ersten Bauvariante für den Personenkraftwagen mit einem ausschließlich elektrischen Antrieb (BEV) zur Unterbringung eines oberen Teilbereichs der Energiespeichers dient. Hierdurch kann auch bei einer Bauvariante mit rein elektrischem Antrieb (BEV) eine optimale Ausnutzung des Bauraums erzielt werden.
  • Weiterhin hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn in der zweiten Bauvariante für den Personenkraftwagen mit Hybridantrieb (PHEV) in dem Energiespeicher ein Tunnel ausgebildet ist. In diesem Tunnel kann vorteilhafterweise zumindest längenabschnittsweise die Abgasanlage verlaufen, sodass sich eine einfache Verlegung der Abgasanlage unterhalb der Energiespeicher-Bodengruppe erzielen lässt.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn in der ersten Bauvariante für den Personenkraftwagen mit einem ausschließlich elektrischen Antrieb (BEV) der Energiespeicher im hinteren Bereich mittels einer in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Querspange an der Bodengruppe festgelegt ist. Hierdurch kann der Energiespeicher, welcher bei einer rein elektrischen Bauvariante (BEV) sich in Fahrzeuglängsrichtung weiter nach hinten erstreckt, auch eine optimale Anbindung beziehungsweise Festlegung an der Bodengruppe, beispielsweise nahe dem hinteren Ende der jeweiligen Seitenschweller, erzielt werden. Ein besonderer Vorteil liegt überdies darin, dass mittels der Querspange der Energiespeicher getrennt von einem Hinterachsträger getauscht werden kann beziehungsweise dass der insbesondere bei einer Bauvariante ausschließlich mit elektrischem Antrieb (BEV) der Energiespeicher-Bodengruppe äußerst lange Energiespeicher, welcher sich weit nach hinten in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt, besonders günstig auch an seinem hinteren Ende rohbauseitig fixiert werden kann.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind in der zweiten Bauvariante für den Personenkraftwagen mit Hybridantrieb (PHEV) jeweilige Streben vorgesehen, welche einerseits mit jeweiligen Seitenschwellern und dem Energiespeicher und andererseits mit einem Hinterachsträger verbunden sind. Durch die Streben wird somit eine besonders günstige Verbindung des Hinterachsträger zu den jeweiligen Seitenschwellern erreicht, was insbesondere entsprechende Knoten am jeweiligen Seitenschweller für Lastpfade im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung ausbildet.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass am vorderen Ende des Energiespeichers ein bauvariantenspezifisches Schubfeld angeordnet ist, welches an der Bodengruppe und dem Energiespeicher befestigt ist. Handelt es sich insbesondere um die zweite Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe für den Personenkraftwagen mit Hybridantrieb (PHEV), so ist vorzugsweise in dem Schubfeld eine Aussparung für die Abgasanlage vorgesehen. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, dass sowohl das Schubfeld für die erste als auch für die zweite Bauvariante dieselben Befestigungsstellen an der Bodengruppe aufweist.
  • Die vorstehend in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Baukastensystem erläuterten Vorteile gelten in ebensolcher Weise für das Verfahren zum Herstellen einer Energiespeicher-Bodengruppe für einen elektrisch antreibbaren Personenkraftwagen mittels eines Baukastensystems gemäß Patentanspruch 10.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
  • Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • 1a,b eine Draufsicht beziehungsweise eine Unteransicht auf eine bauvariantenübergreifende Bodengruppe für einen elektrisch antreibbaren Personenkraftwagen, welcher in einer ersten Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe für ein Fahrzeug ausschließlich mit elektrischem Antrieb (BEV) und in einer zweiten Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe für ein Fahrzeug mit Hybridantrieb (PHEV) vorgesehen ist,
    • 2 eine Unteransicht auf die Energiespeicher-Bodengruppe gemäß der ersten Bauvariante für einen Personenkraftwagen mit einem ausschließlich elektrischen Antrieb (BEV) und einem Energiespeicher, der sich sowohl unterhalb eines Hauptbodens als auch unterhalb eines Heckbodens nach hinten hin bis zu einer Querspange erstreckt,
    • 3a, b jeweilige Unteransichten der Energiespeicher-Bodengruppe gemäß der zweiten Bauvariante für einen Personenkraftwagen mit Hybridantrieb (PHEV) mit einem Energiespeicher, der sich lediglich unterhalb des Hauptbodens erstreckt, sowie mit einem Kraftstofftank, der sich unterhalb des Heckbodens erstreckt, wobei in 3b zusätzlich zu dem Energiespeicher ein Kraftstofftank und eine Abgasanlage erkennbar sind,
    • 4a, b jeweilige Schnittansichten entlang einer in Fahrzeugquerrichtung beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung im Bereich des Hauptbodens verlaufenden Schnittebene, wobei 4a die erste Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe ausschließlich für einen elektrischen Antrieb (BEV) und 4b die zweite Bauvariante für einen Hybridantrieb (PHEV) des jeweiligen Personenkraftwagens zeigt,
    • 5a, b jeweilige Längsschnittansichten der Energiespeicher-Bodengruppe entlang einer in Fahrzeuglängsrichtung beziehungsweise einer Fahrzeughochrichtung im Bereich der Längsmittelebene verlaufenden Schnittebene, wobei 5a die erste Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe für einen rein elektrischen Antrieb (BEV) und 5b die zweite Bauvariante für einen Hybridantrieb (PHEV) des jeweiligen Personenkraftwagens zeigt,
    • 6 jeweilige Längsschnittansichten durch die entsprechende Bodengruppe diverser Bauvarianten der Fahrzeugbaureihe der entsprechenden Personenkraftwagen, wobei oben eine Bodengruppe für einen rein mit Verbrennungsmotor ausgebildeten Antrieb (ICE) dargestellt ist, in der mittleren Darstellung eine Bodengruppe analog zur zweiten Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe für einen Hybridantrieb (PHEV) gezeigt ist, und ganz unten eine Bodengruppe analog zur ersten Bauvariante einer Energiespeicher-Bodengruppe für einen rein elektrischen Antrieb (BEV) dargestellt ist,
    • 7 eine ausschnittsweise Draufsicht auf die Energiespeicher-Bodengruppe gemäß der Erfindung,
    • 8a, b jeweilige ausschnittsweise Unteransichten auf die Energiespeicher-Bodengruppe gemäß der ersten und der zweiten Baukastenvariante, wobei am vorderen Ende des jeweiligen Energiespeichers ein bauvariantenspezifisches Schubfeld erkennbar ist, und
    • 9 eine ausschnittsweise Perspektivansicht in einem hinteren Bereich des Energiespeichers für die erste Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe für einen rein elektrischen Antrieb (BEV) analog zu 2.
  • In den 1a und 1b ist in einer Draufsicht beziehungsweise einer Unteransicht eine bauvariantenübergreifende Bodengruppe 1 für einen elektrisch antreibbaren Personenkraftwagen dargestellt. Erkennbar ist hierbei ein Hauptboden 2, welcher seitlich von jeweiligen Seitenschwellern 3 begrenzt ist und sich nach vorne hin bis zu einer vorderen Stirnwand 4 erstreckt. Nach vorne hin schließt sich an den Hauptboden 2 eine Vorderwagenstruktur 5 an, welche jeweilige Motorlängsträger beziehungsweise Hauptlängsträger 6 umfasst. Seitlich der Motorlängsträger 6 sind jeweilige Radhaus-Rohbauten 7, welche oben mit jeweiligen Federbeindomen 8 versehen sind.
  • Nach hinten hin erstreckt sich der Hauptboden 2 bis zu einer Fersenwand 9, an welcher der Hauptboden 2 in einen Heckboden 10 übergeht. In Fahrzeuglängsrichtung betrachtet schließen sich im Bereich der Fersenwand 9 an die hinteren Enden der jeweiligen Seitenschweller 3 hintere Längsträger 11 an, welche innenseitig jeweiliger Radhaus-Rohbauten 12 sich im Bereich eines Hinterwagens 13 bis zum Fahrzeugheck erstrecken. Auf Höhe der hinteren Radhaus-Rohbauten 12 erstreckt sich außerdem ein Querträger 14 in Fahrzeugquerrichtung, der die hinteren Längsträger 11 miteinander verbindet.
  • Weiterhin erkennbar ist ein Mitteltunnel 15, welcher sich ausgehend vom Fersenblech 9 nach vorne hin bis zur vorderen Stirnwand 4 erstreckt. An den Mitteltunnel 15 schließen sich auch jeweilige Sitzquerträger 16 an, welche in Fahrzeugquerrichtung nach außen hin bis zu den entsprechenden Seitenschwellern 3 verlaufen.
  • Anhand der 2 bis 3b soll nun erläutert werden, wie die bauvariantenübergreifende Bodengruppe 1 gemäß den 1 a und 1b mit unterschiedlichen Komponenten bestückt ist, um entweder eine erste Bauvariante einer Energiespeicher-Bodengruppe für einen Personenkraftwagen mit einem ausschließlich elektrischen Antrieb (BEV) zu bilden, wie diese in 2 gezeigt ist, oder aber eine zweite Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe für einen Personenkraftwagen mit einem Hybridantrieb (PHEV) zu bilden, wie diese in den 3a und 3b gezeigt ist. Mit anderen Worten wird für beide Bauvarianten (BEV, PHEV) der Energiespeicher-Bodengruppe rohbauseitig beziehungsweise karosserieseitig ein - und dieselbe Bodengruppe 1 gemäß den 1a und 1b eingesetzt, welche durch Montage unterschiedlicher Komponenten hinsichtlich der beiden unterschiedlichen Bauvarianten der Energiespeicher-Bodengruppe diversifiziert wird.
  • So wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die erste Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe für einen Personenkraftwagen mit einem ausschließlich elektrischen Antrieb (BEV) dadurch erreicht, dass unterseitig sowohl der Hauptbodens 2 als auch der Heckbodens 10 ein durchgängiger Energiespeicher 17 eingesetzt wird, welcher sich in Fahrzeugquerrichtung nach außen bis zu den jeweiligen Seitenschwellern 3 erstreckt. Nach vorne hin erstreckt sich der Energiespeicher 17 bis zu einem vorderen Querträger18, welcher in 1b erkennbar ist und nach vorne hin eine Aufnahmemulde 19 des Hauptbodens 2 für den Energiespeicher 17 begrenzt. Außenseitig wird die Aufnahmemulde 19 durch die Seitenschweller 3 sowie nach hinten hin durch das Fersenblech 9 begrenzt. Nach hinten hin erstreckt sich der Energiespeicher 17 über das Fersenblech 9 hinaus in den Bereich einer Aufnahmemulde 20 unterhalb des Heckbodens 10, wobei die Aufnahmemulde 20 vorder- und rückseitig durch das Fersenblech 9 beziehungsweise den Querträger 14 und außenseitig durch die Längsträger 11 begrenzt ist.
  • Anhand der 4a und 5a, welche die erste Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe gemäß 2 in einer Querschnittansicht entlang einer in Fahrzeugquerrichtung beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung im Bereich des Hauptbodens 2 verlaufenden Schnittebene beziehungsweise eine Längsschnittansicht entlang einer in Fahrzeughochrichtung beziehungsweise in Fahrzeuglängsrichtung im Bereich der Längsmittelachse des Fahrzeugs verlaufenden Schnittebene zeigen, wird die konkrete Anordnung des Energiespeichers 17 innerhalb der Aufnahmemulden 19 und 20 unterhalb des Hauptbodens 2 beziehungsweise des Heckbodens 10 ersichtlich. Insbesondere ist hierbei in Zusammenschau der 2, 4a und 5a erkennbar, dass der Energiespeicher 17 außenseitig mittels jeweiliger Profile 21 mit den Seitenschwellern 3 verschraubt ist. Eine vorderseitige Befestigung des Energiespeichers 17 mittels eines Profils 22 an den Querträgern 18 unter Vermittlung jeweiliger Schraubelemente ist in 5a zudem erkennbar.
  • Die rückwärtige Befestigung des Energiespeichers 17 der ersten Bauvariante gemäß 2 erfolgt mittels einer Querspange 23, welche mit ihren jeweiligen vorderen äußeren Enden 24 im Übergangsbereich zwischen den hinteren Enden der Seitenschweller 3 und der jeweils zugehörigen Längsträger 11 befestigt sind (siehe 9). Zudem ist die Querspange 23 einerseits mittels jeweiliger Schraubverbindungen 25 mit dem hinteren Ende des Energiespeichers 17 und andererseits über jeweilige Schraubverbindungen 26 mit einem Hinterachsträger 27 verbunden. Mittels der Querspange 23 kann somit der Energiespeicher beziehungsweise der vom Hochvoltspeicher 17 getrennte Hinterachsträger 27 oder umgekehrt demontiert werden. Zudem wird mittels der Querspange 23 erreicht, dass der Energiespeicher 17 auch in dessen hinteren Bereich, welcher mit der Bodengruppe 1 verbunden ist, beispielsweise nicht nach unten durchhängt. Zudem dient die Querspange 23 als Schutz des Energiespeichers beispielsweise bei einer Bordsteinanfahrt, einer Polleranfahrt oder einer Pollerüberfahrt.
  • In den 3a und 3b ist die zweite Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe für einen Hybridantrieb (PHEV) des Personenkraftwagens erkennbar. Im Unterschied zur ersten Bauvariante gemäß 2 ist dabei ein Energiespeicher 28 vorgesehen, welcher sich nach vorne beziehungsweise zu den Seiten hin analog dem Energiespeicher 17 gemäß der ersten Bauvariante erstreckt. Nach hinten hin endet der Energiespeicher 28 - wie dies insbesondere auch aus 5b erkennbar ist - in Fahrzeuglängsrichtung zumindest im Wesentlichen an der Fersenwand 9. Im Unterschied zur ersten Bauvariante ist der Energiespeicher 28 somit nicht im Bereich des Heckbodens 10 vorgesehen.
  • Vielmehr ist dort - wie aus den 3b und 5b erkennbar ist - ein Kraftstofftank 29 für einen Verbrennungsmotor des Hybridantriebs (PHEV) des Personenkraftwagens angeordnet. Außerdem ist aus 3b erkennbar, dass unterseitig der Energiespeicher-Bodengruppe eine Abgasanlage 30 vom Vorderwagen 5 bis zum Hinterwagen 13 verläuft.
  • Von vorne her verläuft die Abgasanlage 30 dabei längenbereichsweise - nämlich über einen Längenabschnitt 31 - innerhalb des Mitteltunnels 15 der Bodengruppe 1. Außerdem ist innerhalb des Energiespeichers 28 und in Verlängerung des Längenabschnitts 31 des Mitteltunnels 15 ein Tunnel 32 ausgespart. Dies ist insbesondere auch aus 4b in der Querschnittansicht der Energiespeicher-Bodengruppe gemäß der zweiten Bauvariante im Bereich des Hauptbodens 2 erkennbar.
  • Schließlich sind aus 3a zwei Streben 33 erkennbar, welche einerseits mit jeweiligen vorderen Enden am zugeordneten Seitenschweller 3 und mit jeweiligen hinteren Enden am Hinterachsträger 27 befestigt sind. Somit ist der Hinterachsträger 27 mit den jeweiligen Seitenschwellern 3 über die entsprechenden Streben 33 verbunden. Im Bereich jeweiliger Knotenstellen 34 sind die jeweiligen Streben 33 außerdem mit dem Energiespeicher 28 verbunden. In der hier erläuterten zweiten Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe für einen Hybridantrieb (PHEV) des Personenkraftwagens ist der Energiespeicher 28 mit seinem rückwärtigen Ende an dem Fersenblech 9 zwischen Hauptboden 2 und Heckboden 10 befestigt. Dies ist beispielsweise auch aus 5 b erkennbar.
  • Wie des Weiteren aus 4a erkennbar ist, weist der Energiespeicher 17 der ersten Bauvariante (BEV) außerdem einen Teilbereich 36 auf, welcher in den Mitteltunnel 15 der Bodengruppe 1 hinein ragt.
  • Insgesamt ist somit erkennbar, dass vorliegend ein Baukastensystem und ein Verfahren zur Herstellung einer jeweiligen Energiespeicher-Bodengruppe geschaffen ist, bei welchem für beide beschriebenen Bauvarianten (BEV, PHEV) ein und dieselbe Bodengruppe 1 eingesetzt wird, welche jedoch mit unterschiedlichen Komponenten der jeweiligen Antriebe (BEV, PHEV) ausgestattet wird.
  • 6 zeigt in jeweiligen Längsschnittansichten analog zu den 5a und 5b nochmals die Bodengruppe 1 beziehungsweise in den unteren beiden Darstellungen die zweite beziehungsweise erste Bauvariante (PHEV, BEV) der vorliegenden Energiespeicher-Bodengruppe. Zusätzlich ist in der oberen Darstellung die Bodengruppe in ihrer Ausgestaltung für einen Antrieb rein mit Verbrennungsmotor (ICE) dargestellt. Der Verlauf des Hauptbodens 2, des Fersenblechs 9 und des Heckbodens 10 sind dabei der Übersichtlichkeit halber bei allen Varianten mit einer fetten Linie angedeutet.
  • Insbesondere ist dabei erkennbar, dass auf Höhe einer Trennstelle 35 (zwischen Hauptboden 2 und Heckboden 10), welche dem Fersenblech 9 entspricht, die jeweilige Bodengruppe 1 für die Variante für ICE und für die Varianten für PHEV und BEV nach hinten hin unterschiedlich gestaltet sind. Zudem ist erkennbar, dass das Fersenblech 9 bei der Variante für ICE weniger hoch ausgebildet ist als bei den Varianten für PHEV und BEV, und dass bei letzteren der Heckboden 10 ausgehend vom Fersenblech 9 nach hinten hin etwas nach unten abfällt. Im weiten Verlauf ist bei den Varianten für PHEV und BEV hinter dem Querträger 14 zudem eine noch oben ausgeformte Mulde beispielsweise zur Aufnahme von elektronischen Komponenten oder Antriebskomponenten der Hinterachse vorgesehen.
  • Außerdem ist aus 6 erkennbar, dass die Varianten für PHEV und BEV im Unterscheid zur Variante für ICE im Bereich des Hauptbodens 2 eine nach oben ausgeformte Mulde zur Aufnahme des Energiespeichers 17 beziehungsweise 28 aufweisen.
  • Ein Vergleich der Varianten für PHEV und BEV lässt zudem erkennen, dass die Bodengruppe 1 identisch ausgebildet ist. Dies ermöglicht weitere Synergieeffekte und ermöglicht eine zusätzliche Kostenersparnis.
  • Ein weiterer Vergleich der Varianten für ICE; PHEV und BEV zeigt zudem, dass der Vorderbau beziehungsweise die Vorderwagenstruktur gleich ist. Aus dies ermöglicht weitere Synergieeffekte und eine zusätzliche Einsparung von Kosten.
  • Anhand der in 7 gezeigten ausschnittsweisen Unteransicht ist die Position jeweiliger Akustikpads 37 für die erste Bauvariante (BEV) der Energiespeicher-Bodengruppe beziehungsweise für die zweite Bauvariante (PHEV) erkennbar. Durch geeignete Anordnung dieser Akustikpads 37, 38 lassen sich somit beispielsweise die NHV-Eigenschaften des Fahrzeugs, also die Eigenschaften hinsichtlich von Geräuschen, von Rauheit und Vibrationen verbessern.
  • Die 8a und 8b zeigen in einer jeweiligen ausschnittsweisen Unteransicht unterschiedliche Ausgestaltungsformen jeweiliger Schubfelder 39, 40, welche unterseitig der jeweiligen Energiespeicher-Bodengruppe angeordnet sind. In 8a ist dabei das Schubfeld 39 für die erste Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe für einen rein elektrischen Antrieb (BEV) dargestellt, in 8b die zweite Bauvariante für einen Hybridantrieb (PHEV). In der Folge ist aus 8b erkennbar, dass das Schubfeld 40 Aussparungen 41 für die Abgasanlage 30 aufweist.
  • Anhand von 9 ist in einer ausschnittsweise Perspektivansicht der hintere Bereich des Energiespeichers 17 für die erste Bauvariante der Energiespeicher-Bodengruppe für einen rein elektrischen Antrieb (BEV) analog zu 2 verdeutlicht. Erkennbar ist dabei insbesondere, dass im hinteren Bereich des Energiespeichers 17 die in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Querspange 23 festgelegt ist, und dass der Energiespeicher 17 im Anbindungsbereich der Querspange 23 mit einer karosseriefesten Aufnahme 43 verbunden ist. Die karosseriefeste Aufnahme 43 ist hierbei unterseitig des hinteren Längsträgers 11 karosserieseitig befestigt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Bodengruppe
    2
    Hauptboden
    3
    Seitenschweller
    4
    Stirnwand
    5
    Vorderwagenstruktur
    6
    Hauptlängsträger
    7
    Radhaus-Rohbau
    8
    Federbeindom
    9
    Fersenblech
    10
    Heckboden
    11
    Längsträger
    12
    Radhaus-Rohbauten
    13
    Hinterwagen
    14
    Querträger
    15
    Mitteltunnel
    16
    Sitzquerträger
    17
    Energiespeicher
    18
    Querträger
    19
    Aufnahmemulde
    20
    Aufnahmemulde
    21
    Profil
    22
    Profil
    23
    Querspange
    24
    Ende
    25
    Schraubverbindung
    26
    Schraubverbindung
    27
    Hinterachsträger
    28
    Energiespeicher
    29
    Kraftstofftank
    30
    Abgasanlage
    31
    Längenabschnitt
    32
    Tunnel
    33
    Strebe
    34
    Knotenstelle
    35
    Trennstelle
    36
    Teilbereich
    37
    Akustikpad
    38
    Akustikpad
    39
    Schubfeld
    40
    Schubfeld
    41
    Aussparung
    43
    Aufnahme

Claims (10)

  1. Baukastensystem für eine Energiespeicher - Bodengruppe für einen elektrisch antreibbaren Personenkraftwagen, mit einer bauvariantenübergreifenden Bodengruppe (1), welche einen Hauptboden (2) und einen Heckboden (10) aufweist, wobei in einer ersten Bauvariante für einen Personenkraftwagen mit einem ausschließlich elektrischen Antrieb (BEV) ein Energiespeicher (17) vorgesehen ist, der sich sowohl unterhalb des Hauptbodens (2) als auch des Heckbodens (10) erstreckt, und wobei in einer zweiten Bauvariante für einen Personenkraftwagens mit Hybridantrieb (PHEV) ein Energiespeicher (28), der sich lediglich unterhalb des Hauptbodens (2) erstreckt, sowie ein Kraftstofftank (29), der sich unterhalb des Heckbodens (10) erstreckt, vorgesehen ist.
  2. Baukastensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodengruppe (1) im Bereich des Hauptbodens (2) einen Tunnel (15) aufweist, in welchen sich in der zweiten Bauvariante für den Personenkraftwagen mit Hybridantrieb (PHEV) zumindest über einen Längenabschnitt (31) eine Abgasanlage (30) erstreckt.
  3. Baukastensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tunnel (15) der Bodengruppe (1) in der ersten Bauvariante für den Personenkraftwagen mit einem ausschließlich elektrischen Antrieb (BEV) zur Unterbringung eines oberen Teilbereichs (36) des Energiespeichers (17) dient.
  4. Baukastensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Bauvariante für den Personenkraftwagen mit Hybridantrieb (PHEV) in dem Energiespeicher (28) ein Tunnel (32) ausgebildet ist.
  5. Baukastensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Bauvariante für den Personenkraftwagen mit einem ausschließlich elektrischen Antrieb (BEV) im hinteren Bereich des Energiespeichers (17) eine in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Querspange (23) festgelegt ist, und dass der Energiespeicher (17) im Anbindungsbereich der Querspange (23) mit einer karosseriefesten Aufnahme (43) verbunden ist.
  6. Baukastensystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Querspange (23) mit einem Hinterachsträger (27) verbunden ist.
  7. Baukastensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Bauvariante für den Personenkraftwagen mit Hybridantrieb (PHEV) jeweilige Streben (33) vorgesehen sind, welche einerseits mit jeweiligen Seitenschwellern (3) und dem Energiespeicher (28) und andererseits mit dem Hinterachsträger (27) verbunden sind.
  8. Baukastensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am vorderen Ende des jeweiligen Energiespeichers (17, 28) ein bauvariantenspezifisches Schubfeld (39, 40) angeordnet ist, welches an der Bodengruppe (1) und dem jeweiligen Energiespeicher (17, 28) und an einem Vorderachsträger befestigt ist.
  9. Baukastensystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schubfeld (40) in der zweiten Bauvariante für den Personenkraftwagen mit Hybridantrieb (PHEV) eine Aussparung (41) für die Abgasanlage (30) aufweist.
  10. Verfahren zur Herstellen einer Energiespeicher - Bodengruppe für einen elektrisch antreibbaren Personenkraftwagen mittels eines Baukastensystems, bei welchem eine einen Hauptboden und einen Heckboden aufweisende bauvariantenübergreifende Bodengruppe - entweder in einer ersten Bauvariante für einen Personenkraftwagen mit einem ausschließlich elektrischen Antrieb (BEV) mit einen Energiespeicher ausgestattet wird, der sich sowohl unterhalb des Hauptbodens als auch des Heckbodens erstreckt, - oder in einer zweiten Bauvariante für einen Personenkraftwagens mit Hybridantrieb (PHEV) mit einem Energiespeicher, der sich lediglich unterhalb des Hauptbodens erstreckt, sowie mit einem Kraftstofftank, der sich unterhalb des Heckbodens erstreckt, ausgestattet wird.
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