DE102010032106A1

DE102010032106A1 - Motor vehicle has wheels, body, electrochemical cell, electrical machine for driving former wheel over axle and another electrical machine for driving latter wheel over another axle

Info

Publication number: DE102010032106A1
Application number: DE102010032106A
Authority: DE
Inventors: Andreas Winkler
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2010-07-23
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2012-01-26

Abstract

The motor vehicle (10) has wheels (18b,18d), a body (12), an electrochemical cell, an electrical machine for driving the former wheel over an axle and another electrical machine for driving the latter wheel over another axle. The electrochemical cell is sectionally arranged between the electrical machines.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftwagen mit zumindest drei Rädern, einer Karosserie, einer elektrochemischen Zelle, einer ersten elektrischen Maschine zum Antrieb eines ersten Rades über eine erste Achse und einer zweiten elektrischen Maschine zum Antrieb eines zweiten Rades über eine zweite Achse, wobei die erste und zweite Achse auf einer gemeinsamen Achsgerade verlaufen.The invention relates to a motor vehicle with at least three wheels, a body, an electrochemical cell, a first electric machine for driving a first wheel via a first axis and a second electric machine for driving a second wheel via a second axis, wherein the first and second Axis run on a common axis line.

Elektrisch angetriebene Kraftwagen umfassen häufig zwei separate Elektromotoren, die jeweils über eine eigene Antriebswelle mit je einem der Antriebsräder gekoppelt sind. Die elektrische Energie wird in der Regel aus einer elektrochemischen Zelle, also einer Batterie bzw. einem Akkumulator, bereitgestellt. Die elektrochemische Zelle ist dabei typischerweise im Kraftwagen oberhalb der beiden Elektromotoren angeordnet. Da elektrochemische Zellen üblicherweise groß sind, viel Raum ausfüllen und bezüglich ihrer Geometrie nicht völlig frei gestaltet werden können, geht im Kraftwagen wertvoller Platz verloren, der sonst beispielsweise für den Kofferraum zur Verfügung stünde.Electrically powered cars often include two separate electric motors, which are each coupled via its own drive shaft, each with one of the drive wheels. The electrical energy is usually provided from an electrochemical cell, ie a battery or an accumulator. The electrochemical cell is typically arranged in the motor vehicle above the two electric motors. Since electrochemical cells are usually large, fill a lot of space and can not be designed completely free in terms of their geometry, valuable space is lost in the car, which would otherwise be available for example for the trunk.

Aus der EP 0 544 597 A1 ist ein elektrisch betriebener Kraftwagen bekannt. Zwei Räder werden durch je einen Elektromotor angetrieben, wobei die beiden Motoren parallel zueinander und bezüglich der Antriebsachsen unterhalb eines Fahrzeugrahmens angeordnet sind. Die Batterien, welche die Stromversorgung gewährleisten, sind oberhalb des Rahmens und damit auch über dem Motorengehäuse platziert.From the EP 0 544 597 A1 is an electrically powered motor vehicle known. Two wheels are driven by a respective electric motor, wherein the two motors are arranged parallel to each other and with respect to the drive axles below a vehicle frame. The batteries, which ensure the power supply, are placed above the frame and thus also above the motor housing.

Die US 6,220,382 B1 beschreibt einen elektrisch betriebenen Rollstuhl mit zwei Antriebs- und zwei Stützrädern. Die beiden Antriebsräder sind symmetrisch zueinander an einem gemeinsamen Rahmen angebracht und über je ein Getriebe mit jeweils einem Elektromotor gekoppelt. Der für den Antrieb benötigte Strom wird von zwei abnehmbaren Batterieblöcken geliefert, die auf etwa gleicher Höhe wie die Motoren in einem Bodenfach zwischen den Motoren sitzen.The US 6,220,382 B1 describes an electrically operated wheelchair with two drive wheels and two support wheels. The two drive wheels are mounted symmetrically to each other on a common frame and each coupled via a gear with an electric motor. The power required for the drive is supplied by two detachable battery blocks, which sit at about the same height as the motors in a bottom compartment between the motors.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nutzung des begrenzten Bauraums in der Umgebung der elektrischen Maschinen eines elektrisch betriebenen Kraftwagens effizienter zu gestalten.It is an object of the present invention to make the use of the limited space in the vicinity of the electrical machines of an electrically powered motor vehicle more efficient.

Diese Aufgabe wird durch einen Kraftwagen, welcher die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist, gelöst. Ein erfindungsgemäßer Kraftwagen umfasst zumindest drei Räder, eine Karosserie, eine elektrochemische Zelle, eine erste elektrische Maschine zum Antrieb eines Rades über eine erste Achse und eine zweite elektrische Maschine zum Antrieb eines zweiten Rades über eine zweite Achse. Insbesondere verfügt der Kraftwagen über vier Räder, wobei zumindest zwei der Räder Antriebsräder sind. Es können aber auch alle vier Räder Antriebsräder sein. Insbesondere ist jedes Radpaar auf einer gemeinsamen Antriebsachse angeordnet. Die Karosserie verleiht dem Kraftwagen Form und Gestalt und stützt alle wichtigen Kraftwagenbauteile ab. Die elektrochemische Zelle kann einstückig oder mehrstückig ausgeführt sein. Bei ihr handelt es sich insbesondere um eine Batterie, nämlich insbesondere um eine wiederaufladbare Batterie bzw. einen Akkumulator. Der Ausdruck „elektrochemische Zelle” ist im Sinne einer allgemeinen Vorrichtung zu verstehen, die dazu ausgelegt ist, über elektrochemische Prozesse bzw. Redoxreaktionen elektrische Energie bereitzustellen. Die elektrochemische Zelle kann insbesondere auch aus mehreren, voneinander unabhängigen, in Reihe oder parallel geschalteten Zellenblöcken bestehen. Die elektrochemische Zelle kann auch eine Brennstoffzelle sein. Die elektrochemische Zelle stellt durch elektrochemische Reaktionen elektrische Energie für zwei elektrische Maschinen bereit. Die elektrischen Maschinen können insbesondere als Elektromotoren betrieben werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass sie zum Beispiel im Rahmen eines Abbremsvorgangs als Generatoren elektrische Energie bereitstellen. Jede der elektrischen Maschinen ist mit einer separaten Achse gekoppelt, welche dann eine Antriebsachse bzw. Antriebswelle bildet. Jede der beiden Achsen ist jeweils mit zumindest einem Antriebsrad gekoppelt. Beispielsweise treibt die erste elektrische Maschine über die erste Achse ein linkes Antriebsrad an, während eine zweite elektrische Maschine über eine zweite Achse ein rechtes Antriebsrad antreibt. Erfindungsgemäß verlaufen die erste und zweite Achse auf einer gemeinsamen Achsgeraden. Die beiden Antriebsräder sind also insbesondere nicht versetzt zueinander angeordnet, sondern rotieren um eine gemeinsame Achse.This object is achieved by a motor vehicle, which has the features of patent claim 1. A motor vehicle according to the invention comprises at least three wheels, a body, an electrochemical cell, a first electric machine for driving a wheel via a first axis and a second electric machine for driving a second wheel via a second axis. In particular, the motor vehicle has four wheels, wherein at least two of the wheels are drive wheels. But it can also be all four wheels drive wheels. In particular, each pair of wheels is arranged on a common drive axle. The body gives the car shape and shape and supports all major car components. The electrochemical cell may be made in one piece or in several pieces. In particular, it is a battery, in particular a rechargeable battery or a rechargeable battery. The term "electrochemical cell" is to be understood in the sense of a general device which is designed to provide electrical energy via electrochemical processes or redox reactions. In particular, the electrochemical cell can also consist of a plurality of mutually independent cell blocks connected in series or in parallel. The electrochemical cell may also be a fuel cell. The electrochemical cell provides electrical energy to two electrical machines through electrochemical reactions. The electrical machines can be operated in particular as electric motors. However, it can also be provided that, for example, they provide electrical energy as generators as part of a braking process. Each of the electric machines is coupled to a separate axle, which then forms a drive axle or drive shaft. Each of the two axes is in each case coupled to at least one drive wheel. For example, the first electric machine drives a left drive wheel via the first axis, while a second electric machine drives a right drive wheel via a second axis. According to the invention, the first and second axes extend on a common axial line. The two drive wheels are therefore in particular not offset from one another, but rotate about a common axis.

Erfindungsgemäß ist die elektrochemische Zelle zumindest abschnittsweise zwischen der ersten und der zweiten elektrischen Maschine angeordnet. Die elektrochemische Zelle kann auch vollständig zwischen der ersten und zweiten elektrischen Maschine sitzen. Es kann auch vorgesehen sein, dass nur einzelne Zellenblöcke der elektrochemischen Zelle zwischen den beiden elektrischen Maschinen angeordnet sind, während andere Zellenblöcke eine andere Anordnung besitzen und zum Beispiel vollständig oberhalb oder unterhalb der elektrischen Maschinen sitzen. So kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass ein erster Batterieblock vollständig zwischen der ersten und zweiten elektrischen Maschine sitzt, während ein zweiter Batterieblock vollständig oberhalb der ersten und/oder zweiten elektrischen Maschine platziert ist. Auch ein einzelner Akkumulatorblock kann so geformt sein, dass er abschnittsweise zwischen die beiden elektrischen Maschinen hineinreicht, sich sonst jedoch außerhalb des Zwischenraums zwischen der ersten und zweiten elektrischen Maschine befindet.According to the invention, the electrochemical cell is arranged at least in sections between the first and the second electrical machine. The electrochemical cell may also be completely seated between the first and second electric machines. It can also be provided that only individual cell blocks of the electrochemical cell are arranged between the two electrical machines, while other cell blocks have a different arrangement and, for example, sit completely above or below the electrical machines. For example, it may be provided that a first battery block sits completely between the first and second electric machines, while a second battery block is placed completely above the first and / or second electric machine. Even a single accumulator block can be shaped so that it extends in sections between the two electrical machines, but otherwise outside the gap between the first and second electric machine is located.

Die Anordnung erlaubt eine hohe Flexibilität bei der Wahl der Relativpositionen der für den Antrieb relevanten Komponenten zueinander. Man ist nicht mehr darauf festgelegt, die elektrochemische Zelle stets oberhalb der ersten und zweiten elektrischen Maschine zu platzieren, sondern nutzt Raum zwischen den elektrischen Maschinen. Damit steht oberhalb der elektrischen Maschinen mehr Platz zur Verfügung, der beispielsweise für andere Kraftwagenkomponenten, insbesondere einen Kofferraum, genutzt werden kann. Zudem ist eine Platzierung möglich, bei der die elektrochemische Zelle vom Unterbodenbereich des Kraftwagens her zugänglich ist, so dass eine Wartung bzw. ein Austausch der elektrochemischen Zelle erleichtert ist. Durch die spezielle Platzierung der elektrochemischen Zelle rückt diese näher an die Kraftwagenunterseite bzw. hin zur Fahrbahn. Da elektrochemische Zellen bauartbedingt meist schwer sind, wird so ein günstigerer Schwerpunkt für den gesamten Kraftwagen erreicht und das Fahrverhalten verbessert.The arrangement allows a high degree of flexibility in the choice of the relative positions of the components relevant to the drive to one another. It is no longer determined to place the electrochemical cell always above the first and second electric machines, but uses space between the electrical machines. This is above the electrical machines more space available, which can be used for example for other motor vehicle components, in particular a trunk. In addition, a placement is possible in which the electrochemical cell from the underfloor region of the motor vehicle is accessible forth, so that maintenance or replacement of the electrochemical cell is facilitated. Due to the special placement of the electrochemical cell, it moves closer to the underside of the vehicle or to the roadway. Since electrochemical cells are usually difficult to construct, a more favorable focus for the entire motor vehicle is achieved and the driving behavior is improved.

Vorzugsweise ist die elektrochemische Zelle zumindest abschnittsweise entlang der Achsgeraden angeordnet. Sie sitzt dann nicht nur zwischen der ersten und zweiten elektrischen Maschine, sondern auch nahe bei den Antriebswellen. Da die beiden Achsen baulich getrennt sind und keine durchgängige Welle bilden, steht zusätzlicher Bauraum zur Verfügung, der nicht durch die Welle eingenommen ist. Dieser Bauraum kann dann besonders effizient genutzt werden, indem er durch die elektrochemische Zelle zumindest teilweise ausgefüllt wird. Der Zugang zur elektrochemischen Zelle vom Unterbodenbereich her ist dann durch die Achsen nicht verstellt.Preferably, the electrochemical cell is arranged at least in sections along the axis line. It then not only sits between the first and second electric machines, but also close to the drive shafts. Since the two axes are structurally separated and do not form a continuous shaft, additional space is available that is not occupied by the shaft. This space can then be used particularly efficiently by being at least partially filled by the electrochemical cell. Access to the electrochemical cell from the underbody area is then not obstructed by the axes.

Vorzugsweise ist die elektrochemische Zelle zumindest abschnittsweise unterhalb einer Ebene angeordnet, welche die Achsgerade enthält und parallel zur Fahrbahn verläuft. Bei dieser Ebene handelt es sich um eine gedachte Ebene, wobei die Achsgerade vollständig in dieser Ebene liegt. Die Ebene gliedert den Kraftwagen in einen Kraftwagenbereich oberhalb der Achsen und einen Kraftwagenbereich unterhalb der Achsen. Der Kraftwagenbereich unterhalb der Achsen ist besonders dann sehr leicht zugänglich, wenn sich der Kraftwagen, zum Beispiel im Rahmen einer Werkstattreparatur, aufgebockt auf einer Hebebühne befindet. Je weiter sich die elektrochemische Zelle unterhalb dieser gedachten Ebene befindet, desto einfacher ist sie vom Unterbodenbereich der Karosserie her zugänglich. Die elektrochemische Zelle befindet sich vorzugsweise mit zumindest einem Sechstel ihres Volumens unterhalb dieser Ebene. Weiterhin bevorzugt ist es, wenn sich die elektrochemische Zelle mit zumindest einem Viertel, oder besonders bevorzugt mit zumindest der Hälfte ihres Volumens unterhalb der Ebene befindet. Sie kann auch mit zumindest drei Vierteln ihres Volumens unterhalb der Ebene angeordnet sein. Insbesondere kann sie auch vollständig unterhalb der Ebene platziert sein. Auch alle anderen Werte zwischen „einem Sechstel” (ca. 17% des Zellvolumens) und „vollständig” (100% des Zellvolumens) sind möglich und je nach Situation bevorzugt. Das eingenommene Volumen kann durch die Begrenzungen eines Gehäuses der elektrochemischen Zelle vorgegeben sein. Je näher eine schwere elektrochemische Zelle an der Fahrbahn platziert ist, desto günstiger kann sich dies auf den Schwerpunkt des Kraftwagens auswirken.Preferably, the electrochemical cell is at least partially arranged below a plane which contains the axial line and runs parallel to the roadway. This plane is an imaginary plane with the axis line being completely in this plane. The plane divides the motor vehicle into a motor vehicle area above the axles and a motor vehicle area below the axles. The car area below the axles is very easily accessible, especially when the car, for example in the context of a repair shop, is jacked up on a lift. The further the electrochemical cell is below this imaginary plane, the easier it is accessible from the underbody area of the bodywork. The electrochemical cell is preferably at least one sixth of its volume below this plane. It is further preferred if the electrochemical cell is located below the plane with at least a quarter, or particularly preferably with at least half of its volume. It can also be arranged with at least three quarters of its volume below the plane. In particular, it can also be placed completely below the plane. All other values between "one sixth" (about 17% of the cell volume) and "complete" (100% of the cell volume) are possible and preferred depending on the situation. The occupied volume can be predetermined by the boundaries of a housing of the electrochemical cell. The closer a heavy electrochemical cell is placed to the road, the more favorable this can affect the center of gravity of the motor vehicle.

Vorzugsweise sind die erste und zweite elektrische Maschine zueinander symmetrisch bezüglich einer senkrecht zur Achsgeraden verlaufenden Ebene angeordnet. Sie sind also insbesondere spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet. Insbesondere können die zum linken Antriebsrad gehörenden Komponenten „erste Achse” und „erste elektrische Maschine” symmetrisch zu den zum zweiten, rechten Antriebsrad gehörenden Komponenten „zweite Achse” und „zweite elektrische Maschine” ausgebildet sein. Die Symmetrieebene verläuft insbesondere mittig zwischen dem linken und rechten Antriebsrad. Symmetrische Anordnungen erleichtern die Wartung und führen zu einer bevorzugten, da gleichmäßigen Gewichtsverteilung zwischen der linken und rechten Kraftwagenhälfte. Es wird symmetrischer Bauraum frei, der dann durch die elektrochemische Zelle besonders effizient ausgefüllt werden kann.Preferably, the first and second electric machines are arranged symmetrically with respect to each other with respect to a plane extending perpendicular to the axial line. They are thus arranged in particular mirror-symmetrical to each other. In particular, the components belonging to the left drive wheel "first axis" and "first electric machine" symmetrical to the second, right drive wheel belonging components "second axis" and "second electric machine" may be formed. The plane of symmetry extends in particular centrally between the left and right drive wheel. Symmetrical arrangements facilitate maintenance and result in a preferred, even weight distribution between the left and right half of the car. It is free symmetric space, which can then be filled by the electrochemical cell particularly efficient.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die elektrochemische Zelle symmetrisch bezüglich einer senkrecht zur Achsgeraden verlaufenden Ebene ausgebildet ist. Insbesondere kann diese Ebene identisch zu der Ebene sein, bezüglich der die beiden elektrischen Maschinen zueinander symmetrisch angeordnet sind. Eine symmetrisch ausgebildete elektrochemische Zelle nutzt vorhandenen Bauraum besonders effizient, hat eine vorteilhafte Gewichtsverteilung bzw. einen mittigen Schwerpunkt und vereinfacht das Verbauen im Kraftwagen.Furthermore, it is preferred if the electrochemical cell is formed symmetrically with respect to a plane extending perpendicular to the axis line. In particular, this plane can be identical to the plane with respect to which the two electrical machines are arranged symmetrically relative to one another. A symmetrically designed electrochemical cell uses available space especially efficient, has an advantageous weight distribution or a center of gravity and simplifies the installation in cars.

Vorzugsweise umfasst der Kraftwagen auch noch ein erstes sowie ein zweites Getriebe. Das erste Getriebe ist dann der ersten elektrischen Maschine nachgeordnet, während das zweite Getriebe der zweiten elektrischen Maschine nachgeordnet ist. Die Getriebe erlauben eine geeignete und gegebenenfalls variable Kraftübertragung der elektrischen Maschinen auf die Antriebsachsen. Es ist dann bevorzugt, wenn die elektrochemische Zelle zumindest abschnittsweise zwischen dem ersten Getriebe und dem zweiten Getriebe angeordnet ist. Bisher üblicherweise durch Getriebe eingenommener Bauraum wird frei und kann zumindest abschnittsweise durch die elektrochemische Zelle ausgefüllt werden.Preferably, the motor vehicle also includes a first and a second transmission. The first transmission is then arranged downstream of the first electric machine, while the second transmission is arranged downstream of the second electric machine. The gears allow a suitable and possibly variable power transmission of the electrical machines to the drive axles. It is then preferred if the electrochemical cell is arranged at least in sections between the first transmission and the second transmission. Previously usually occupied by gear space is free and can be at least partially filled by the electrochemical cell.

Auch das erste und zweite Getriebe sind vorzugsweise zueinander symmetrisch bezüglich einer senkrecht zur Achsgeraden verlaufenden Ebene angeordnet. Diese Ebene kann wiederum mit der Ebene übereinstimmen, bezüglich der die erste und zweite elektrische Maschine zueinander symmetrisch angeordnet sind und/oder mit der Ebene übereinstimmen, bezüglich der die elektrochemische Zelle symmetrisch ausgebildet ist. Sie kann aber auch von diesen Ebenen verschieden sein. Es ergibt sich insgesamt eine sehr symmetrische Situation, durch die Schwerpunkte, Gewichte und Massen vorteilhaft zwischen der linken und rechten Kraftwagenhälfte verteilt sind. Wartung und Ersatzteileinbau sind optimiert. Also, the first and second gear are preferably arranged symmetrically with respect to a plane perpendicular to the axial line plane. This plane may in turn coincide with the plane with respect to which the first and second electric machines are arranged symmetrically relative to one another and / or coincide with the plane with respect to which the electrochemical cell is formed symmetrically. But it can also be different from these levels. Overall, this results in a very symmetrical situation, are advantageously distributed by the centers of gravity, weights and masses between the left and right half of the car. Maintenance and spare parts installation are optimized.

Die elektrochemische Zelle ist vorzugsweise zumindest teilweise unterhalb wenigstens eines der beiden Getriebe angeordnet. Die elektrochemische Zelle kann also teilweise unterhalb des ersten oder teilweise unterhalb des zweiten oder teilweise unterhalb des ersten und zweiten Getriebes angeordnet sein. Bevorzugt ist es, wenn die elektrochemische Zelle zumindest mit einem Sechstel ihres Volumens, weiterhin bevorzugt mit zumindest einem Viertel ihres Volumens unterhalb wenigstens eines der beiden Getriebe angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist sie mit zumindest der Hälfte und ganz besonders bevorzugt mit zumindest drei Vierteln ihres Volumens unterhalb wenigstens eines der beiden Getriebe angeordnet. Auch alle anderen zwischen „einem Sechstel” und „einem Ganzen” liegende Bruchteile sind möglich und je nach Situation bevorzugt. Unterhalb eines Getriebes kann bedeuten, dass die elektrochemische Zelle direkt zwischen dem Getriebe und der Fahrbahn angeordnet ist. Es kann aber auch bedeuten, dass eine virtuelle Ebene aufgespannt wird, die parallel zur Fahrbahn durch einen Punkt des Getriebes verläuft, der der Fahrbahn am nächsten liegt. Die elektrochemische Zelle ist dann zumindest teilweise unterhalb dieser Ebene angeordnet. Wiederum lässt sich durch diese bevorzugte Ausführungsform die Gewichtsverteilung im Kraftwagen verbessern und die Zugänglichkeit der elektrochemischen Zelle bei Wartungsarbeiten erleichtern.The electrochemical cell is preferably arranged at least partially below at least one of the two transmissions. The electrochemical cell may thus be arranged partially below the first or partially below the second or partially below the first and second transmission. It is preferred if the electrochemical cell is arranged at least with a sixth of its volume, further preferably with at least a quarter of its volume below at least one of the two transmissions. It is particularly preferably arranged with at least half and very particularly preferably with at least three quarters of its volume below at least one of the two transmissions. All other fractions lying between "one sixth" and "one whole" are possible and preferred depending on the situation. Below a transmission may mean that the electrochemical cell is located directly between the transmission and the roadway. But it can also mean that a virtual plane is spanned, which runs parallel to the road through a point of the transmission, which is closest to the road. The electrochemical cell is then at least partially disposed below this plane. Again, this preferred embodiment can improve the weight distribution in the car and facilitate the accessibility of the electrochemical cell during maintenance.

Vorzugsweise werden über die erste und zweite Achse Hinterräder des Kraftwagens angetrieben. Die erste und zweite Achse liegen dann auf einer Achsgeraden, die einer Hinterachse zugeordnet werden kann. Man hat dann einen Kraftwagen mit Hinterradantrieb, bei dem die elektrischen Maschinen ebenfalls im hinteren Teil des Kraftwagens angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform ist erreicht, dass insbesondere viel Platz für einen Kofferraum geschaffen ist.Preferably, rear wheels of the motor vehicle are driven via the first and second axles. The first and second axes are then on an axis line, which can be assigned to a rear axle. One then has a rear-wheel drive vehicle in which the electric machines are also located in the rear of the motor vehicle. In this embodiment it is achieved that in particular a lot of space is created for a trunk.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmalen und Merkmalskombinationen als auch die in der Figurenbeschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen und/oder die 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, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned in the description of the figures and / or the features and feature combinations shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the invention.

Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im Folgenden näher erläutert. Es zeigen hierzu in der Zeichnung:Reference to exemplary embodiments, the invention is explained in more detail below. In the drawing:

1 eine schematische Darstellung eines Kraftwagens; 1 a schematic representation of a motor vehicle;

2 einen schematischen Querschnitt durch einen Kraftwagen nach dem Stand der Technik entlang Linie III-III in 1; 2 a schematic cross section through a motor vehicle according to the prior art along line III-III in 1 ;

3A einen schematischen Querschnitt durch einen Kraftwagen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung entlang Linie III-III in 1; 3A a schematic cross section through a motor vehicle according to a first embodiment of the invention along line III-III in 1 ;

3B einen schematischen Querschnitt durch einen Kraftwagen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung entlang Linie III-III in 1; und 3B a schematic cross section through a motor vehicle according to a second embodiment of the invention along line III-III in 1 ; and

3C einen schematischen Querschnitt durch einen Kraftwagen gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung entlang Linie III-III in 1. 3C a schematic cross section through a motor vehicle according to a third embodiment of the invention along line III-III in 1 ,

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt einen Kraftwagen 10 mit einer Karosserie 12, der auf einer Fahrbahn 16 steht bzw. fährt. In der Nähe einer Frontseite 14 befinden sich Vorderräder, die auf einer gemeinsamen Achsgeraden A angeordnet sind. Eines dieser Vorderräder ist das dargestellte rechte Vorderrad 18d. Genauso umfasst der Kraftwagen 10 Hinterräder auf einer gemeinsamen Achsgeraden A, von denen in 1 ein rechtes Hinterrad 18b dargestellt ist. Durch die Achsgerade A der Hinterachse verläuft eine Ebene E1, die zudem im Wesentlichen parallel zur Fahrbahn 16 ist. Der dargestellte Kraftwagen 10 ist ein Kraftwagen mit Hinterradantrieb. 1 shows a car 10 with a body 12 on a roadway 16 stands or drives. Near a front 14 There are front wheels, which are arranged on a common A axis. One of these front wheels is the illustrated right front wheel 18d , The same applies to the motor vehicle 10 Rear wheels on a common Axis A, of which in 1 a right rear wheel 18b is shown. Due to the axial line A of the rear axle extends a plane E1, which also substantially parallel to the road 16 is. The illustrated car 10 is a rear-wheel drive vehicle.

2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie III-III in 1 für einen Kraftwagen nach dem Stand der Technik. Es sind einige wesentliche Bauelemente herausgegriffen; insbesondere ist hier die Karosserie 12 nicht dargestellt. Der Kraftwagen sitzt mit einem linken Hinterrad 18a und dem rechten Hinterrad 18b auf der Fahrbahn 16 auf. Das linke Hinterrad 18a ist über eine erste Achse 24a an eine erste elektrische Maschine 22a gekoppelt. Die erste elektrische Maschine 22a ist im Ausführungsbeispiel ein Elektromotor, der die erste Achse 24a in Rotation versetzt und so das linke Hinterrad 18a antreibt. Die erste Achse 24a übernimmt folglich die Funktion einer Antriebswelle für das linke Hinterrad 18a. Analog hierzu wird auch das rechte Hinterrad 18b angetrieben. Es ist über eine zweite Achse 24b mit einer zweiten elektrischen Maschine 22b gekoppelt. Die elektrischen Maschinen 22a und 22b sind direkt nebeneinander platziert; insbesondere findet zum Beispiel eine elektrochemische Zelle 20 keinen Platz mehr zwischen ihnen. Die elektrochemische Zelle 20 ist deshalb oberhalb der elektrischen Maschinen 22a und 22b angeordnet. Oberhalb heißt hierbei auf der der Fahrbahn 16 abgewandten Seite der elektrischen Maschinen 22a und 22b. Diese Konfiguration nach dem Stand der Technik hat den Nachteil, dass die elektrochemische Zelle 20 Platz im Kraftwagen 10 verbraucht, der sonst für andere Komponenten, zum Beispiel einen Kofferraum, zur Verfügung stünde. 2 shows a section along the line III-III in 1 for a motor vehicle according to the prior art. There are some essential components selected; in particular, here is the bodywork 12 not shown. The car sits with a left rear wheel 18a and the right rear wheel 18b on the roadway 16 on. The left rear wheel 18a is over a first axis 24a to a first electric machine 22a coupled. The first electric machine 22a is in the embodiment an electric motor, the first axis 24a set in rotation and so the left rear wheel 18a drives. The first axis 24a thus assumes the function of a drive shaft for the left rear wheel 18a , Analogous to this is also the right rear wheel 18b driven. It's about a second axis 24b with a second electric machine 22b coupled. The electrical machines 22a and 22b are placed directly next to each other; in particular, for example, finds an electrochemical cell 20 no space between them. The electrochemical cell 20 is therefore above the electrical machines 22a and 22b arranged. Above is called here on the road 16 opposite side of the electrical machines 22a and 22b , This prior art configuration has the disadvantage that the electrochemical cell 20 Place in the car 10 consumed, which otherwise would be available for other components, such as a trunk.

Mit den in den 3a bis 3c dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung ist dieses Problem gelöst. Im Ausführungsbeispiel der 3a sind die elektrischen Maschinen 22a und 22b an ihren zugehörigen Achsen 24a und 24b so angeordnet, dass ein ausreichender Zwischenraum zwischen den beiden elektrischen Maschinen 22a und 22b entsteht. In diesem Zwischenraum ist eine elektrochemische Zelle 20 platziert. Die elektrochemische Zelle 20 ist dabei mit dem Hauptteil ihres Volumens genau zwischen der ersten elektrischen Maschine 22a und der zweiten elektrischen Maschine 22b positioniert. Kleinere Teilvolumina der elektrochemischen Zelle 20 ragen über und unter die elektrischen Maschinen hinaus. Die elektrochemische Zelle 20 ist zudem abschnittsweise entlang der Achsgeraden A angeordnet. Ferner ist sie spiegelsymmetrisch bezüglich einer Ebene E2 ausgebildet, die senkrecht auf der Achsgeraden A steht und mittig zwischen dem linken Hinterrad 18a und rechten Hinterrad 18b verläuft. Im Ausführungsbeispiel sind den elektrischen Maschinen 22a und 22b zudem ein erstes Getriebe 26a bzw. ein zweites Getriebe 26b nachgeordnet.With the in the 3a to 3c illustrated embodiments of the invention, this problem is solved. In the embodiment of 3a are the electrical machines 22a and 22b on their associated axes 24a and 24b arranged so that there is sufficient space between the two electrical machines 22a and 22b arises. In this space is an electrochemical cell 20 placed. The electrochemical cell 20 is with the bulk of its volume exactly between the first electric machine 22a and the second electric machine 22b positioned. Smaller partial volumes of the electrochemical cell 20 protrude above and below the electrical machines. The electrochemical cell 20 is also arranged in sections along the axial line A. Furthermore, it is mirror-symmetrical with respect to a plane E2 which is perpendicular to the axial line A and centrally between the left rear wheel 18a and right rear wheel 18b runs. In the embodiment, the electrical machines 22a and 22b also a first gearbox 26a or a second transmission 26b downstream.

Die elektrochemische Zelle 20 ist auch abschnittsweise zwischen dem ersten Getriebe 26a und zweiten Getriebe 26b angeordnet. Über die Getriebe 26a und 26b wird eine Übersetzung hinsichtlich Rotationsgeschwindigkeit bzw. Drehmoment von den elektrischen Maschinen 26a bzw. 26b zu der ersten Achse 24a bzw. zweiten Achse 24b geschaffen. Sowohl die elektrischen Maschinen 22a und 22b als auch die Getriebe 26a und 26b sind symmetrisch bezüglich der Ebene E2 entlang der Achsgeraden A angeordnet. Die Komponenten sind an der Karosserie 12 befestigt bzw. werden von dieser abgestützt.The electrochemical cell 20 is also partially between the first gear 26a and second gear 26b arranged. About the gears 26a and 26b becomes a translation in terms of rotational speed or torque of the electric machines 26a respectively. 26b to the first axis 24a or second axis 24b created. Both the electrical machines 22a and 22b as well as the gears 26a and 26b are arranged symmetrically with respect to the plane E2 along the axial line A. The components are on the body 12 fastened or be supported by this.

Hinsichtlich der jeweiligen Anordnung der Hinterräder 18a und 18b, der Achsen 24a und 24b, der elektrischen Maschinen 22a und 22b sowie der Getriebe 26a und 26b sind die Ausführungsformen der 3b und 3c identisch zu dem in 3a abgebildeten Ausführungsbeispiel. Die jeweilige Anordnung der elektrochemischen Zelle 20 ist jedoch verschieden. In 3b ist die elektrochemische Zelle 20 wiederum in sich spiegelsymmetrisch bezüglich der Ebene E2 ausgebildet und zudem zwischen den elektrischen Maschinen 22a und 22b platziert. Sie ist jedoch vollständig unterhalb der Achse A angeordnet. Das gesamte Volumen der elektrochemischen Zelle 20 befindet sich also unterhalb der Ebene E1, die die Achse A enthält und parallel zur Fahrbahn 16 verläuft. Hierdurch ist zusätzlicher Bauraum zwischen der ersten elektrischen Maschine 22a und der zweiten elektrischen Maschine 22b freigegeben, der teilweise von einem Kofferraum 28 ausgefüllt wird.Regarding the respective arrangement of the rear wheels 18a and 18b , the axes 24a and 24b , the electric machines 22a and 22b as well as the transmission 26a and 26b are the embodiments of the 3b and 3c identical to the one in 3a illustrated embodiment. The particular arrangement of the electrochemical cell 20 is different, however. In 3b is the electrochemical cell 20 again formed in mirror symmetry with respect to the plane E2 and also between the electrical machines 22a and 22b placed. However, it is located completely below the axis A. The entire volume of the electrochemical cell 20 is thus located below the plane E1, which contains the axis A and parallel to the road 16 runs. As a result, additional space between the first electric machine 22a and the second electric machine 22b released, partly from a trunk 28 is completed.

Das Ausführungsbeispiel der 3c zeigt eine elektrochemische Zelle 20, die mit einem ersten Teilvolumen vollständig zwischen den elektrischen Maschinen 22a und 22b angeordnet ist. Mit diesem Teilvolumen ist auch ein abschnittsweiser Verlauf entlang der Achsgeraden A gegeben. Ein weiteres Untervolumen dieses Teilvolumens liegt zudem zwischen den Getrieben 26a und 26b. Mit einem zweiten Teilvolumen verläuft die elektrochemische Zelle 20 vollständig unterhalb sowohl der Achse A, der Getriebe 26a und 26b als auch der elektrischen Maschinen 22a und 22b. Die elektrochemische Zelle 20 ist wiederum spiegelsymmetrisch bezüglich der Ebene E2 ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform ist eine besonders gute Zugänglichkeit der elektrochemischen Zelle 20 von der Fahrzeugunterseite bzw. Fahrbahnseite her gewährleistet, so dass ein Austausch als auch eine Wartung erheblich erleichtert sind. Ein großer Teil des Zellvolumens sitzt unterhalb der Ebene E1 und verschiebt so den Schwerpunkt des gesamten Kraftwagens 10 hin zur Fahrbahn. Dies verschafft dem Kraftwagen 10 eine bessere Straßenlage. Die elektrochemische Zelle 20 der 3c ist den vorgegebenen Bauraumverhältnissen optimal angepasst.The embodiment of 3c shows an electrochemical cell 20 with a first partial volume completely between the electrical machines 22a and 22b is arranged. With this partial volume, a section-wise course along the axial line A is given. Another subvolume of this sub-volume is also between the gears 26a and 26b , With a second partial volume, the electrochemical cell runs 20 completely below both the axis A, the transmission 26a and 26b as well as the electrical machines 22a and 22b , The electrochemical cell 20 is again mirror-symmetrical with respect to the plane E2. In this embodiment, a particularly good accessibility of the electrochemical cell 20 guaranteed from the vehicle underside or road side, so that an exchange as well as a maintenance are greatly facilitated. A large part of the cell volume sits below the level E1 and thus shifts the focus of the entire motor vehicle 10 to the roadway. This gives the car 10 a better roadholding. The electrochemical cell 20 of the 3c is optimally adapted to the given installation space conditions.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0544597 A1 [0003]
US 6220382 B1 [0004]

Claims

Car ( 10 ) with at least three wheels ( 18a . 18b . 18d ), a body ( 12 ), an electrochemical cell ( 20 ), a first electrical machine ( 22a ) for driving a first wheel ( 18a ) via a first axis ( 24a ) and a second electrical machine ( 22b ) for driving a second wheel ( 18b ) via a second axis ( 24b ), the first ( 24a ) and second axis ( 24b ) on a common axial line (A), characterized in that the electrochemical cell ( 20 ) at least in sections between the first and second electric machines ( 22a . 22b ) is arranged.

Car ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the electrochemical cell ( 20 ) is arranged at least in sections along the axial line (A).

Car ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the electrochemical cell ( 20 ) is arranged with at least one sixth, preferably at least a quarter, more preferably at least half, most preferably at least three quarters of its volume below a plane (E1) containing the axial line (A) and parallel to the road ( 16 ) runs.

Car ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first ( 22a ) and second electric machine ( 22b ) are arranged symmetrically with respect to one another perpendicular to the axial line (A) extending plane (E2).

Car ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrochemical cell ( 20 ) is formed symmetrically with respect to a perpendicular to the axial line (A) extending plane (E2).

Car ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized by one of the first electrical machine ( 22a ) downstream first transmission ( 26a ) and one of the second electric machine ( 22b ) secondary second transmission ( 26b ).

Car ( 10 ) according to claim 6, characterized in that the electrochemical cell ( 20 ) at least in sections between the first ( 26a ) and second gear ( 26b ) is arranged.

Car ( 10 ) according to claim 6 or 7, characterized in that the first ( 26a ) and second gear ( 26b ) are arranged symmetrically with respect to each other with respect to a perpendicular to the axis line (A) extending plane (E2).

Car ( 10 ) according to one of claims 6 to 8, characterized in that the electrochemical cell ( 20 ) with at least one sixth, preferably at least one quarter, particularly preferably at least half, very particularly preferably at least three quarters, of its volume below at least one of the two transmissions ( 26a . 26b ) is arranged.

Car ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that over the first ( 24a ) and second axis ( 24b ) Rear wheels ( 18a . 18b ) of the motor vehicle ( 10 ) are driven.