BEULICH KLAUS (DE)
WO2016037241A1 | 2016-03-17 |
US20130233634A1 | 2013-09-12 | |||
DE19926607A1 | 2000-12-14 | |||
DE102016106855A1 | 2016-10-20 | |||
DE102014001289B3 | 2015-05-13 | |||
DE102011100624A1 | 2012-11-08 | |||
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DE102013007976A1 | 2014-11-13 | |||
US20170182924A1 | 2017-06-29 |
Ansprüche 1. Tragwerksystem (1) für ein Fahrzeug, insbesondere Elektrofahrzeug, mit mehreren an dem Tragwerk gehaltenen Funktionseinheiten, wobei als Funktionseinheiten wenigstens ein Energiespeicher (14), wenigstens eine Elektromaschine (4), wenigstens eine Radlenkeinrichtung (15), wenigstens ein Getriebe (6), wenigstens eine Kühleinrichtung (16), wenigstens eine Heizeinrichtung, wenigstens ein Steuergerät und/oder wenigstens eine Radbremseinrichtung (9) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionseinheiten jeweils einen Tragwerkabschnitt des Tragwerks aufweisen, und dass die Funktionseinheiten miteinander zum Bilden des Tragwerks verbindbar oder verbunden sind. 2. Tragwerksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Funktionseinheit ein eignes Gehäuse (G) aufweist, das den jeweiligen Tragwerkabschnitt bildet oder aufweist. 3. Tragwerksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Funktionseinheit eine Koppelvorrichtung (11) aufweist, wobei die Koppelvorrichtungen (11) von zumindest zwei Funktionseinheiten mechanisch miteinander verbindbar sind, um diese beiden Funktionseinheiten lösbar aneinander zu befestigen. 4. Tragwerksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Funktionseinheit wenigstens eine elektrische Schnittstelle (12) aufweist, die beim Verbinden mit einer anderen der Funktionseinheiten eine elektrische Versorgungs- und/oder Signalverbindung herstellt. 5. Tragwerksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (14) einen Basisabschnitt des Tragwerks aufweist, der mit mehreren der weiteren Funktionseinheiten verbindbar/verbunden ist und insbesondere ein elektrisches Energiemanagementsystem aufweist. 6. Tragwerksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Funktionseinheit, insbesondere der Energiespeicher (14), wenigstens eine Kühlungsschnittstelle für die Kühleinrichtung aufweist. 7. Tragwerksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der Funktionseinheiten, insbesondere die wenigstens eine Elektromaschine (4), wenigstens eine der Elektromaschine (4) zugeordnete Leistungselektronik (5) und optional das wenigstens eine Getriebe (6), eine Funktionsachse, insbesondere Antriebsachse (2), eines Fahrgestells bilden, die mit dem Basisabschnitt verbindbar ist. 8. Tragwerksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Funktionseinheit als Umfeldsensorik (10), insbesondere Unfallsensorik, ausgebildet ist. 9. Tragwerksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Funktionseinheit als Reichenweitenverlängerer (20) mit einem einen fossilen Kraftstoff verbrennenden Generator ausgebildet ist. 10. Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, Schifffahrzeug oder Flugfahrzeug, gekennzeichnet durch ein Tragwerksystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9. |
Tragwerksystem für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Tragwerksystem für ein Fahrzeug, insbesondere Elektrofahrzeug, mit einem Tragwerk und mit mehreren an dem Tragwerk gehaltenen Funktionseinheiten, wobei als Funktionseinheiten wenigstens ein Energiespeicher, wenigstens eine Elektromaschine, wenigstens eine
Radlenkeinrichtung, wenigstens ein Getriebe, wenigstens eine Kühleinrichtung, wenigstens eine Heizeinrichtung, wenigstens ein Steuergerät und/oder wenigstens eine Radbremseinrichtung vorhanden sind.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem derartigen Tragwerk.
Stand der Technik
Tragwerksysteme und Fahrzeuge der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Kraftfahrzeuge, insbesondere
Elektrofahrzeuge, entstehen derzeit in der Regel auf Basis von
Fahrzeugmodellen, die mit einem herkömmlichen Verbrennungsmotor betrieben werden, oder auf Basis eigenständiger Modelle, die speziell für einen elektrischen Antrieb entwickelt wurden. Allen Modellen ist gemeinsam, dass das Kraftfahrzeug ein Fahrgestell mit einem Tragwerk aufweist, welches die wesentlichen Komponenten des Kraftfahrzeugs trägt. Dies betrifft sowohl Funktionseinheiten, die den Betrieb des Kraftfahrzeugs ermöglichen, wie beispielsweise die obenstehend Genannten, als auch die Karosserie,
Fahrzeugsitze, Fenster, Türen und dergleichen. Die Funktionseinheiten, die den Antrieb bilden, müssen Bauraumanforderungen des jeweiligen
Fahrzeugkonzepts erfüllen. Dies erfordert zum Teil Anpassungen an Befestigungsstellen und/oder eine vollständige Neukonstruktion der zu integrierenden Funktionseinheiten. Elektrische Schnittstellen für Kommunikation und elektrische Versorgung müssen in der Regel ebenfalls für jeden Bauraum speziell angepasst werden, was dazu führt, dass häufig zusätzlicher Bauraum benötigt wird und Kosten zunehmen. Zum mechanischen Fixieren/Befestigen der Funktionseinheiten ist ein Tragwerk notwendig, was die erforderlichen Kräfte aufnehmen und gewährleisten kann. Für die Kühlung mancher
Funktionseinheiten müssen außerdem Kühlkanäle/Kühlschläuche zwischen den Funktionseinheiten verlegt werden, die in der Regel eine Sonderbauform aufweisen, um den speziellen Bauraumerfordernissen gerecht werden zu können. Auch die Kommunikation zwischen den Funktionseinheiten muss für jedes Kraftfahrzeug neu appliziert werden, um jeweilige Spezifikationen zu berücksichtigen. Diese Systemintegration führt zu hohen Anpassungskosten in der Entwicklung der Funktionseinheiten und des gesamten Tragwerksystems.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Tragwerksystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass es das klassische Tragwerk ersetzt und einen einfachen Zusammenbau der Funktionseinheiten, beispielsweise zu einem Fahrgestell eines Kraftfahrzeugs ermöglicht, das kostengünstig und montagefreundlich ist. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass die Funktionseinheiten jeweils einen Tragwerkabschnitt des Tragwerks aufweisen, und dass die
Funktionseinheiten miteinander zum Bilden des Tragwerks verbindbar oder verbunden sind. Die Erfindung sieht also vor, dass das Tragwerk nicht vorbesteht, sondern durch die Funktionseinheiten erst gebildet beziehungsweise mitgebildet wird. Dadurch wird beispielsweise das Fahrgestell durch die
Funktionseinheiten, die Module des Tragwerksystems bilden, insgesamt aufgebaut. Jede Funktionseinheit weist somit einen Teil des Tragwerks auf, das zusammengefügt mit einer weiteren Funktionseinheit zu einem größeren Teil des Tragwerks wird. Damit ist eine einfache modulartige Bauweise des Tragwerks durch die mehreren Funktionseinheiten ermöglicht. Dadurch ist eine schnell und modulare Montage gewährleistet. Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass jede Funktionseinheit ein eigenes Gehäuse aufweist, das den Tragwerkabschnitt bildet oder aufweist. Durch das Gehäuse ist jede Funktionseinheit sicher vor äußeren Einflüssen geschützt, insbesondere wenn das Gehäuse geschlossen ausgebildet ist, und weist außerdem eine definierte Außenform auf, die gegebenenfalls unabhängig von der in dem Gehäuse angeordneten Funktionskomponente eine Bauform aufweist, die eine vorteilhafte Integration des Gesamt-Tragwerks erlaubt.
Dadurch, dass der Tragwerkabschnitt an dem Gehäuse angeordnet oder von dem Gehäuse ausgebildet ist, ist die jeweilige Funktionseinheit einfach in das Gesamtsystem einfügbar. Darüber hinaus ist ein modularer Aufbau des
Tragwerksystems möglich, sodass beispielsweise bei einer Montage oder Planung eines Tragwerks aus verschiedenen Funktionseinheiten mit derselben Funktion ausgewählt werden kann. Beispielsweise kann die als Elektromaschine ausgebildete Funktionseinheit in einer ersten Variante eine Elektromaschine mit einer hohen Leistung und in einer zweiten Variante eine Elektromaschine mit einer vergleichsweise niedrigen Leistung aufweisen. Dadurch, dass die
Komponenten (Elektromaschine) bevorzugt in dem bevorzugt gleichbleibenden Gehäuse der Funktionseinheit angeordnet werden, bleibt die Außenkontur die gleiche und eine einfache modulare Zusammensetzung des Tragwerks ist möglich.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass jede Funktionseinheit eine Koppelvorrichtung aufweist, wobei die Koppelvorrichtungen von zumindest zwei Funktionseinheiten mechanisch miteinander
verbindbar/verbunden sind, um diese beiden Funktionseinheiten aneinander zu befestigen. Die Koppelvorrichtungen gewährleisten somit die mechanische Verbindung von zwei Funktionseinheiten miteinander. Dabei sind die
Koppelvorrichtungen bevorzugt derart ausgebildet, dass sie eine lösbare
Koppelung gewährleisten, sodass die Funktionseinheiten bei Bedarf auch einfach ausgetauscht werden können, beispielsweise zu Wartungszwecken. Alternativ ist vorgesehen, dass die Funktionseinheiten unlösbar miteinander mechanisch verbunden werden, beispielsweise durch eine Ausbildung der
Koppelvorrichtungen als unlösbare Rastvorrichtungen, sodass ein nachträglicher Austausch der einzelnen Funktionseinheiten verhindert wird, was beispielsweise die Betriebssicherheit und die Manipulation des Tragwerks durch Unbefugte verhindert.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass jede Funktionseinheit wenigstens eine elektrische Schnittstelle aufweist, die beim
Verbinden mit einer anderen der Funktionseinheiten eine elektrische
Versorgungs- und/oder Signalverbindung herstellt. Durch die jeweilige elektrische Schnittstelle werden somit benachbarte Funktionseinheiten bei der Montage auf einfache Art und Weise miteinander elektrisch zu Versorgungs- oder
Kommunikationszwecken verbunden. Insbesondere ist die elektrische
Schnittstelle der jeweiligen Koppelvorrichtung zugeordnet, sodass die
mechanische und elektrische Verbindung gleichzeitig und sicher erfolgt.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Energiespeicher als
Funktionseinheit einen Basisabschnitt des Tragwerks aufweist, der mit mehreren der weiteren Funktionseinheiten verbindbar/verbunden ist und insbesondere ein elektrisches Energiemanagement-System aufweist. Der Energiespeicher stellt in der Regel den höchsten Gewichtsanteil der Funktionseinheiten an dem
Tragwerk, insbesondere Fahrgestell, dar. Daher wird er hier als Basisabschnitt ausgebildet, sodass er einen Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs an eine vorteilhafte Stelle des Fahrgestells verlagert. An den Energiespeicher können beispielsweise an seinen stirnseitigen Endseiten oder an seinen Längsseiten eine oder mehrere der weiteren Funktionseinheiten insbesondere durch die Koppelvorrichtungen befestigt werden. Bei der Montage wächst somit das Fahrgestell ausgehend vom Energiespeicher nach außen, was eine einfache und sichere Montage ermöglicht. Vorzugsweise weist der Energiespeicher beziehungsweise die Funktionseinheit des Energiespeichers ein elektrisches Energiemanagement-System auf, welches beispielsweise eine Sensorik zur Überwachung des Energiespeichers sowie eine Steuerung oder Regelung zum Betreiben des Energiespeichers und gegebenenfalls zum Ausgeben von
Informationen an andere Funktionseinheiten umfasst.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mehrere der Funktionseinheiten, insbesondere die wenigstens eine
Elektromaschine, die wenigstens eine der Elektromaschine zugeordnete Leistungselektronik und optional das wenigstens eine Getriebe, eine
Funktionsachse des Fahrgestells bilden, die mit dem Basisabschnitt verbindbar ist. Durch das zur Verfügung stellen einer Funktionsachse wird eine
Vormontagebaugruppe zur Verfügung gestellt, die vorliegend eine Antriebsachse des Kraftfahrzeugs bildet. Zweckmäßigerweise weist die Funktionsachse bereits Räder des Kraftfahrzeugs auf. Optional weist die Funktionsachse außerdem als weitere vormontierte Funktionseinheit die Lenkeinrichtung auf, sodass eine Lenkachse gebildet wird. So können beispielsweise zwei oder mehr
Funktionsachsen des Kraftfahrzeugs vormontiert und anschließend insbesondere mit dem Energiespeicher beziehungsweise mit dem Basisabschnitt des
Tragwerks zusammengefügt werden.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass wenigstens eine Funktionseinheit als Umfeldsensorik, insbesondere Unfallsensorik ausgebildet ist. Diese
Funktionseinheit wird bevorzugt als letzte an das Fahrgestell beziehungsweise das Tragwerk angefügt, sodass sie außen am Fahrgestell anliegend das Umfeld des Kraftfahrzeugs sensieren kann. Dabei kann die Umfeldsensorik
berührungsfrei arbeitende und/oder berührend arbeitende Sensoren umfassen, um eine drohende Kollision und/oder eine tatsächlich erfolgende Kollision zu erfassen. Diese Funktionseinheit ist dann zweckmäßigerweise dazu ausgebildet, bei Erfassen einer Kollision eine Sicherheitsmaßnahme einzuleiten, wie beispielsweise das Auslösen einer Rückhalteeinrichtung, wie eines Airbags oder einer Vollbremsung oder dergleichen. Dazu ist auch diese Funktionseinheit elektrisch mit den weiteren Funktionseinheiten des Tragwerksystems verbunden. Bevorzugt weist das Tragwerksystem ein zentrales Steuergerät auf, das als eigene Funktionseinheit ausgebildet ist oder in einer der vorhandenen
Funktionseinheiten, beispielsweise in die Basiseinheit des Energiespeichers, integriert ist und die von den anderen Funktionseinheiten zur Verfügung gestellten Daten auswertet sowie deren Steuerung/Regelung übernimmt.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass wenigstens eine der
Funktionseinheiten als Reichweitenverlängerer mit einem einen fossilen Kraftstoff verbrennenden Generator ausgebildet ist. Der Generator kann beispielsweise flüssigen Kraftstoff, wie Benzin oder Diesel, oder auch gasförmigen Kraftstoff, wie beispielsweise Erdgas oder dergleichen verbrennen und dadurch elektrische Energie erzeugen, die beispielsweise dazu genutzt wird, den Energiespeicher aufzuladen oder die Antriebsmotoren/Elektromotoren direkt mit elektrischer Energie zu versorgen. Bevorzugt ist eine der Funktionseinheiten als
Ladeeinrichtung ausgebildet, durch welche ein elektrisches Laden des
Energiespeichers durch eine externe Quelle, wie beispielsweise eine stationäre
Ladestation, ermöglicht wird. Auch kann vorgesehen sein, dass eine
Funktionseinheit einen Gleichspannungswandler aufweist, der die bevorzugte Hohlspannung des Energiespeichers in eine niedrigere Bordnetzspannung zum Betreiben eines Bordnetz des Kraftfahrzeugs reduziert, oder die niedrige
Spannung des Energiespeichers in eine höhere Betriebsspannung für das
Traktionsnetz, das die elektrischen Antriebsmotoren aufweist, erhöht.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 zeichnet sich durch das erfindungsgemäße Tragwerksystem aus. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile. Weitere Vorteile und bevorzugte
Merkmale ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen Figur 1 eine schematische Darstellung eines vorteilhaften Kraftfahrzeugs und
Figur 2 eine schematische Darstellung eines vorteilhaften
Schifffahrzeugs.
Figur 1 zeigt in einer vereinfachten Draufsicht ein Tragwerksystem 1 eines hier nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs in einer schematischen Darstellung. Das Tragwerksystem 1 weist eine Antriebsachse 2 sowie eine Lenkachse 3 auf, die miteinander durch das Fahrgestell 1 fest verbunden sind. Das Tragwerksystem 1 ist insgesamt aus einer Vielzahl von einzelnen Funktionseinheiten aufgebaut, aus denen auch die Antriebsachse 2 und die Lenkachse 3 gebildet sind.
Die Antriebsachse 2 weist als Funktionseinheiten eine Elektromaschine 4, eine Leistungselektronik 5 zum Antreiben der Elektromaschine 4 und ein der
Elektromaschine 4 nachgeschaltetes Getriebe 6 auf, das mit zwei Fahrwerks- Funktionseinheiten 7 gekoppelt ist. Die Fahrwerksfunktionseinheiten 7 weisen jeweils eine Radaufhängung 8 sowie eine Radbremseinrichtung 9 auf. Optional weist die Antriebsachse 2 außerdem als weitere Funktionseinheit eine
Umfeldsensorik 10 auf, die als Unfallsensorik ausgebildet ist, um eine drohende Kollision oder eine erfolgte Kollision zu erfassen. Dazu weist die Umfeldsensorik
10 beispielsweise als berührungslos arbeitende Sensoren Radarsensors, Ultraschallsensoren oder dergleichen auf, und/oder als berührend arbeitende Sensoren Drucksensoren, Beschleunigungssensoren oder dergleichen.
Die Funktionseinheiten der Antriebsachse 2 sind fest miteinander verbunden. Dazu weist jede der Funktionseinheiten des Tragwerksystems 1 einen
Tragwerkabschnitt eines Tragwerks des Fahrgestells 1 auf, sodass die zusammengesetzten Funktionseinheiten gemeinsam das Tragwerk
beziehungsweise das Tragwerksystem 1 bilden. Jede Funktionseinheit weist dazu ein Gehäuse G auf, das einen der Tragwerkabschnitte bildet. Die Gehäuse G sind dabei derart ausgebildet, dass sie miteinander gekoppelt werden können, hierzu sind Koppelvorrichtungen 11 an jedem Gehäuse G vorgesehen, die ein Zusammenfügen benachbarter Funktionseinheiten erlauben. Die
Koppeleinrichtungen 11 sind dazu ausgebildet, die Funktionseinheiten mechanisch miteinander zu verbinden, lösbar oder unlösbar. Außerdem sind die Koppeleinrichtungen 11 bevorzugt jeweils eine Schnittstelle 12 zugeordnet, die als elektrische Schnittstelle für elektrische Signale und/oder für eine
Energieversorgung ausgebildet ist. Durch das Fügen der Koppeleinrichtungen 11 benachbarter Funktionseinheiten werden die Schnittstellen 12 zusammengefügt und dadurch eine elektrische Verbindung benachbarter Funktionseinheiten zueinander erreicht.
Auf diese Art und Weise ist die Antriebsachse 2 soweit zusammengefügt, dass durch die Koppeleinrichtung 12 und das Gehäuse G die Leistungselektronik 5 mit der elektrischen Maschine 6 mechanisch und elektrisch gekoppelt ist, wobei das
Getriebe 6 mit der Elektromaschine 4 mechanisch gekoppelt ist, um das von der Elektromaschine 4 zur Verfügung gestellte Antriebsdrehmoment oder
Bremsdrehmoment auf die Fahrwerksteile 8 beziehungsweise die Räder zu übertragen. Ein Basisabschnitt 13, an welchem die Antriebsachse 2 befestigbar
beziehungsweise vorliegend befestigt ist, ist als Energiespeicher 14 ausgebildet. Dieser stellt den gewichtsmäßig höchsten Anteil des Fahrgestells 1 dar und ist daher schwerpunktoptimiert für das Kraftfahrzeug in der Mitte des Fahrgestells 1 angeordnet und sowohl mit der Antriebsachse 2 als auch mit der Lenkachse 3 verbunden, um das Tragwerk auszubilden. Die Leistungselektronik ist dabei durch ihr Gehäuse und die dort vorgesehene Schnittstelle 12 gleichzeitig mit dem Energiespeicher 14 elektrisch verbunden.
Die Lenkachse 3 ist ähnlich zu der Antriebsachse 2 ausgebildet, wobei hier als Funktionseinheiten eine Lenkeinrichtung 15 vorhanden ist, die mit den zwei Fahrwerkseinrichtungen 7 als weitere Funktionseinheit verbunden ist, sowie mit einem einer Kühleinrichtung 16, einer Ladeeinrichtung 17, einem
Gleichspannungswandler 18 sowie einer Klimatisierungsanlage 19. Diese Funktionseinheiten sind wie zuvor beschrieben mit einem eigenen Gehäuse G sowie zumindest einer Koppeleinrichtung 11 und einer Schnittstelle 12 ausgebildet, um zusammengefügt eine fertig montierte beziehungsweise fertig vormontierte Einheit, nämlich die Lenkachse 3 zu bilden. Optional weist auch die Lenkachse 3 als weitere Funktionseinheit eine Umfeldsensorik 10 auf.
Die Lenkachse 3 ist für die Antriebsachse 2 mit dem Basisabschnitt 14 gefügt, um das Fahrwerk 1 vollständig auszubilden.
Dadurch, dass die Funktionseinheiten jeweils ein eigenes Gehäuse G mit einer Koppeleinrichtung und einer Schnittstelle 12 aufweisen, ist das Fahrwerk 1 modular aufgebaut und kann einfach und schnell gefügt werden.
Zweckmäßigerweise sind die Schnittstellen 12 und Koppeleinrichtung 11 dazu derart ausgebildet, dass ein modulares Zusammenfügen der Funktionseinheiten gewährleistet ist. Hierzu sind die Schnittstellen 12 und die Koppeleinrichtung 11 bevorzugt stets gleich ausgebildet. Zumindest der Energiespeicher 14 weist an seinem Gehäuse G mehrere derartiger Koppeleinrichtungen 11 und
Schnittstellen 12 auf, um mehrere Funktionseinheiten gleichzeitig zu halten. Weil die Funktionseinheiten jeweils einen eigenen Tragabschnitt aufweisen, bilden sie zusammengefügt das Tragwerk des Fahrgestells und bilden eine stabile Einheit, die einfach vormontiert und moduliert werden kann. Vorzugsweise ist ein Batteriemanagementsystem mit allen dafür notwendigen Sensoren und Aktivteilen, wie beispielsweise das Schützen von Schaltern integraler Bestandteil des Energiespeichers 14. An den Energiespeicher 14 sind die Antriebsachse 2 sowie die Lenkachse 3 elektrisch und mechanisch angebunden. Dadurch, dass an den Antriebsachsen 2 und 3 optional bereits die Funktionseinheiten 7 angebracht sind, wird eine vollständig funktionierende Antriebsplattform gebildet. Der Energiespeicher 14 versorgt dabei sämtliche Komponenten mit Energie.
Vorteilhafterweise weisen die Gehäuse G außerdem Schnittstellen 13 für eine Kühlung auf, um die Kühleinrichtung 16 mit den weiteren Funktionseinheiten zu verbinden. Dazu können die Schnittstellen beispielsweise als Kühlmittelkanäle ausgebildet sein, die beim Zusammenfügen benachbarter Funktionseinheiten ineinander greifen beziehungsweise ineinander führen, sodass ein Kühlmittel der
Kühleinrichtung 16 durch die wesentlichen Funktionseinheiten des Fahrgestells 1 hindurchgeführt wird. Der Kühler 16 kann zu einer Flüssigkeitskühlung oder einer Luftkühlung ausgebildet sein. Die Kühlkanäle werden in den Funktionseinheiten integriert ausgebildet und beispielsweise durch einen zentralen Lüfter oder durch einen in zumindest eine der Funktionseinheiten integrierten Zusatzlüfter betrieben.
In die Antriebsplattform werden je nach Bedarf die Komponenten für die
Klimatisierung der Fahrgastzelle, Klimatisierungseinrichtung 19, welche die Abwärme insbesondere der Antriebskomponenten miteinbezieht. Die zentrale
Fahrzeugsteuerung ist bevorzugt als separate Funktionseinheit oder als beispielsweise in den zentralen Energiespeicher 14 integrierte Funktionseinheit ausgebildet. Die Funktionseinheiten sind puzzleteilartig ausgebildet, sodass sie zusammengesetzt das vorteilhafte Fahrwerk 1 bilden und modular miteinander verbindbar sind. Dadurch werden keine zusätzlichen mechanischen Halter oder
Rahmen benötigt und ein nach dem Lego-Prinzip funktionierender Baukasten zur Herstellung des Fahrgestells 1 zur Verfügung gestellt. Das zentrale Steuergerät empfängt bevorzugt sämtliche Daten, die von Sensoren zur Verfügung gestellt werden, und ist damit in der Lage die benötigten Systemfunktionen,
beispielsweise für ein autonomes Fahren, auszuführen. Neben einer mechanischen elektrischen Verbindung ist es dabei auch denkbar, die
Signalverbindung durch Funkmodule zu erreichen, um den
Verkabelungsaufwand sowie die Komplexität der elektrischen Schnittstelle 11 zu verringern.
Das Tragwerksystem 1 weist zweckmäßigerweise Schnittstellen zur
Fahrzeugsteuerung auf, um eine Pedaleinrichtung und eine Lenkung mit dem vorteilhaften Fahrgestell zu verbinden. Über den Gleichspannungswandler 18 wird eine 12V-Spannungsversorgung vom Bordnetz des Kraftfahrzeugs realisiert. Während gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Umfeldsensorik- Funktionseinheiten 10 lediglich an der Frontseite und der Endseite des
Kraftfahrzeugs vorgesehen sind, ist es selbstverständlich auch denkbar, weitere Umfeldsorik-Funktionseinheiten 10 an den Längsseiten des Kraftfahrzeugs beziehungsweise des Fahrgestells vorzusehen. Optional kann außerdem als weitere Funktionseinheit ein hier nicht dargestellter Reichwertenverlängerer 20 dem Fahrgestell zugeführt werden, der beispielsweise einen Verbrennungsmotor oder eine Brennstoffzelle aufweist, mittels welcher elektrische Energie erzeugbar und ins elektrische System des Kraftfahrzeugs hinzufügbar ist.
Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für ein Fahrzeug, das mittels des vorteilhaften Tragwerksystems 1 gebildet wird. Bei dem Fahrzeug handelt es sich jedoch in diesem Fall um ein Wasserfahrzeug beziehungsweise Schifffahrzeug. Auch hier ist als Basisteil beziehungsweise Basisabschnitt der Energiespeicher 14 vorgesehen, an den die elektrische Maschine 4 sowie die Leistungselektronik 5 als Funktionseinheiten wie zuvor beschrieben angeschlossen sind. Die elektrische Maschine ist dabei jedoch nicht über ein Getriebe mit Rädern, sondern direkt oder über ein hier nicht dargestelltes Getriebe mit einer
Abtriebswelle und einer Schiffschraube verbunden. Außerdem ist der
Energiespeicher 14 mit der Ladeeinrichtung 17 und dem
Gleichspannungswandler 18 verbunden, sowie mit dem Kühler 16. Auch hier bietet das vorteilhafte Traggestell 1 den Vorteil, dass eine einfache modulare Kombination von Funktionseinheiten möglich ist, die eine schnelle und kostengünstige Montage gewährleistet.