CN112277634A - 具有改进的布置结构的混合动力车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有改进的布置结构的混合动力车辆。该混合动力车辆包括向发动机提供燃料的燃料箱，该燃料箱设置在从车身外部的下表面向上凹陷的第一区域中。电池向车辆提供电驱动力，并且设置在第二区域中，该第二区域在车身内部的底部和后座之间向下凹陷。第一区域在车身的纵向方向上比第二区域设置得更靠前。

Description

具有改进的布置结构的混合动力车辆

技术领域

本发明涉及具有改进的布置结构的混合动力车辆，并且更具体地，涉及这样一种具有改进的布置结构的混合动力车辆，其将燃料箱安装在车身外部的下表面上，将电池安装在车身内部的底部和其后座之间，并且将燃料箱设置在比电池更靠前的位置。

背景技术

通常，诸如插电式混合动力电动车辆(PHEV)和混合动力电动车辆(HEV)的混合动力车辆指的是由单独安装在其中的汽油发动机和电动机驱动的车辆，并且当车辆在低效行驶环境中通过使用汽油发动机行驶时，可以通过对电动机充电来提高整个系统的效率。

因为在不需要发动机动力的情况下，混合动力车辆在停止发动机后仅使用电动机行驶，所以可以减少有害排放物以及降低噪声和提高车辆的燃料效率。近年来，根据诸如排放法规和提高燃料效率的需求，对能够减少有害排放物的混合动力车辆的需求正在增加。

该混合动力车辆包括与作为车辆驱动源的电动机安装在一起的发动机，并且提供燃料箱以存储用于驱动发动机的液体燃料以及提供电能以一起驱动电动机的高压电池。由于高压电池是一种高压电气部件，其中可能会因水或冲击而发生爆炸和故障，因此必须将高压电池安装在车辆内部。

传统上，高压电池安装在车辆后部的独立内部空间，即行李箱的下侧，这使得难以确保足够的行李箱空间。换句话说，当高压电池安装到车辆后部的行李箱的下侧时，行李箱区域的容量不可避免地减小，因而降低了车辆中行李箱空间的适销性，使车辆重量分布变差等。

如上所述，通过将高压电池安装在行李箱的底部，导致用于各种目的的行李箱空间减少，从而使得在其中存储备用轮胎等更加困难。此外，当具有相当大重量的高压电池旨在安装在除行李箱之外的另一内部空间中以确保狭窄车辆空间中行李箱区域的容量时，对于用于确保空间、确保电池安装部分的刚度、加强碰撞性能等的车身结构和电池安装结构、电池和燃料箱的布置结构等没有结构对策。

图1是作为相关技术的包括燃料箱和电池的车辆的立体图。如图所示，在车辆的中央包括T形电池20，燃料箱10设置在电池20的后方。特别地，车辆的中地板升高，并且由电池20占据的空间较大，从而使内部空间变窄。

在本部分中公开的上述信息仅仅是为了增强对本发明背景的理解，因此它可能包含不构成对于本领域普通技术人员来说在本国是已知的相关技术的信息。

发明内容

本发明提供了一种具有改进的布置结构的混合动力车辆，其将混合动力车辆中高压电池的安装位置从行李箱的现有位置改变到后座的下部。

此外，本发明提供了一种具有改进的布置结构的混合动力车辆，其将燃料箱和电池一起设置在后座下方的空间中，并且将车身外部的燃料箱设置得比车身内部的电池更靠前。更进一步，本发明提供了一种具有改进的布置结构的混合动力车辆，其将后悬架应用于电池。

本发明的目的不限于上述目的，并且通过下面的描述可以理解上面没有提到的本发明的其他目的，并且通过本发明的示例性实施方案可以更清楚地理解这些目的。此外，本发明的目的可以通过实施方案中列举的装置及其组合来实现。

具有用于实现本发明目的的改进的布置结构的混合动力车辆包括以下构造。本发明的示例性实施方案提供了具有改进的布置结构的混合动力车辆，该混合动力车辆包括向发动机提供燃料的燃料箱以及向车辆提供电驱动力的电池，所述燃料箱可以设置在从车身外部的下表面向上凹陷的第一区域中，所述电池可以设置在位于后座下方并且从车身内部的底部向下凹陷的第二区域中，并且第一区域可以在车身的纵向方向上比第二区域设置得更靠前。

此外，本发明的示例性实施方案提供了具有改进的布置结构的混合动力车辆，该混合动力车辆可以进一步包括第一横向构件和第二横向构件；所述第一横向构件紧固到后座在车身纵向方向上的前部的一端和燃料箱的一端，并且设置在第一区域中；所述第二横向构件紧固到后座在车身纵向方向上的后部的一端和电池在车身纵向方向上的后部的一端，并且位于第二区域中。

车辆可以进一步包括第三横向构件，该第三横向构件紧固到燃料箱后部的一端和电池前部的一端，并且与第一区域相邻地设置在第二区域中。一对纵向构件可以沿着车身的纵向方向形成，并且第一横向构件、第二横向构件和第三横向构件中的至少一个可以紧固到所述一对纵向构件。

另外，第二区域的下表面的高度可以低于第一区域的上表面的高度。车辆可以进一步包括燃料箱带，该燃料箱带围绕燃料箱的至少一部分，以将燃料箱固定到车身。后悬架可以沿着车身的横向方向形成，并且可以设置在第二横向构件与电池之间或者第三横向构件与电池之间。

本发明可以通过前述示例性实施方案以及稍后将描述的构造、组合和使用关系获得以下效果。

在根据本发明的混合动力车辆中，通过将高压电池的安装位置从行李箱的现有位置改变到后座的下部，可以增加行李箱的容量，并改善行李箱空间的适销性、车辆重量分配问题等。此外，在本发明中，通过将燃料箱设置在后座下方的空间中比电池更靠前的位置，从而当电池旨在安装在除行李箱之外的另一内部空间中时，可以确保有效空间。此外，通过应用后悬架，从而可以确保出色的车辆碰撞性能。

本发明的效果不限于上述效果。应当理解，本发明的效果包括以下描述中的所有可推断的效果。

附图说明

现在将参照附图中示出的示例性实施方案详细描述本发明的上述和其他特征，附图在下文中仅以示例的方式给出，因此不是对本发明的限制，在附图中:

图1是作为相关技术的包括燃料箱和电池的车辆的立体图；

图2是作为本发明的示例性实施方案的具有改进的布置结构的混合动力车辆的主要部分的侧截面图；

图3是作为本发明的示例性实施方案的具有改进的布置结构的混合动力车辆的后部示意图；

图4是作为本发明的示例性实施方案的具有改进的布置结构的混合动力车辆的侧截面图。

应当理解，附图不一定是按比例绘制的，而是呈现了说明本发明基本原理的各种特征的稍微简化的表示。本文公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)，将部分地由特定的目标应用和使用环境来确定。在这些图中，贯穿附图的多幅图，相同的附图标记表示本发明的相同或等同的部分。

具体实施方式

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非化石的能源的燃料)。如本文所述，混合动力车辆是具有两个或多个动力源的车辆，例如汽油动力和电动车辆。

这里使用的术语仅仅是为了描述特定的实施方案，而不是为了限制本发明。正如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文另有清楚说明。还将理解当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，表明存在所述特征、数值、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或加入一种或多种其他的特征、数值、步骤、操作、元件、组件和/或其群体。如此处所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。

除非特别说明或从上下文中显而易见，本文使用的术语“大约”应理解为在本领域的正常公差范围内，例如在平均2个标准偏差内。“大约”可以理解为在规定值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％之内。除非上下文中另有说明，否则这里提供的所有数值都用术语“大约”来修饰。

在下文中，将参考附图更详细地描述本发明的示例性实施方案。本发明的示例性实施方案可以以各种形式修改，并且本发明的范围不应被解释为限于以下示例性实施方案。提供该示例性实施方案是为了向本领域技术人员更完整地解释本发明

此外，在说明书中描述的诸如“……单元”的术语意指用于处理至少一个功能或操作的单元，其可以被实现为硬件的组合。在本说明书中，部件的名称被分为第一、第二等，以便区分它们，因为部件的名称是相同的，并且不必限于以下描述中的顺序。此外，在本说明书中，当纵向方向是车身纵向方向的前后方向时，横向方向是指车身宽度方向的左右方向。

本发明涉及一种具有改进的布置结构的混合动力车辆，图2是作为本发明的示例性实施方案的具有改进的布置结构的混合动力车辆的主要部分的侧截面图。参考图2，根据本发明的示例性实施方案的具有改进的布置结构的混合动力车辆可以包括向发动机提供燃料的燃料箱110以及向车辆提供电驱动力的电池210，所述燃料箱110可以设置在从车身外部的下表面向上凹陷的第一区域100中，所述电池210可以设置在位于后座下方并且从车身内部的底部向下凹陷的第二区域200中，并且第一区域100可以在车身的纵向方向上比第二区域200更靠前。

此外，第二区域200的下表面的高度可以低于第一区域100的上表面的高度。通常，混合动力车辆广义地指通过有效地组合两种或更多种不同类型的动力源来驱动车辆，但主要指通过使用燃料的发动机和由电池的动力驱动的电动机来获得驱动力的车辆，其被称为混合动力电动车辆(HEV)。电动车辆是指所有使用电力作为动力源的车辆，并且可以包括使用电力作为动力源的一部分的插电式混合动力电动车辆(PHEV)。在下文中，混合动力电动车辆被称为混合动力车辆。

第一区域100可以是从车辆外部的下表面向上凹陷的区域。第一区域100的向上凹陷形状可以形成为对应于燃料箱110的形状，因此，当燃料箱110从底部插入到顶部时，车身底部部分500和燃料箱110之间的分离空间可以最大程度地减小。第二区域200可以是在车身内部的底部和后座300之间向下凹陷的区域。第二区域200的向下凹陷形状可以形成为对应于电池210的形状，因此，当电池210从顶部插入到底部时，车身底部部分500和电池210之间的分离空间可以最大程度地减小。

此外，第一区域100可以在车身的纵向方向上设置得比第二区域200更靠前。当燃料箱110和电池210都设置在后座300下方时，燃料箱110和电池210需要位于车身内部，并且相对较重的电池210可以在车辆的纵向方向上设置得比燃料箱110更靠后，因此，第一区域100和第二区域200可以是电池210和燃料箱110用于当高压电池210旨在安装在除行李箱之外的另一内部空间中时确保空间的布置的结构对策。

燃料箱110可以存储用于驱动发动机的液体燃料，并且可以向发动机提供燃料，并且可以设置在从车身外部的下表面向上凹陷的第一区域100中。装备有发动机的混合动力车辆可以安装有燃料泵，该燃料泵被配置为泵送燃料箱110(燃料存储在其中)中的液体燃料，并且被配置为通过喷射器将由燃料泵泵送的燃料喷射到发动机的燃烧室中。

电池210可以安装到车身以存储电能，并且可以向车辆提供电驱动力，并且可以设置在第二区域200中，该第二区域200在车身内部的底部和后座300之间向下凹陷。相对于车辆的纵向方向，电池210可以设置得比燃料箱110更靠后。

电池210可以通过外部动力源直接充电，也可以通过电力变换系统(例如驱动电机逆变器、低压降压直流-直流(DC-DC)转换器、升压DC-DC转换器或内置充电器)充电。具体地，电池210可以被分成一个或多个，以分别连接到一个或多个交流发电机。例如，如果需要48V的电池210，则可以通过将四个12V电池210并联连接、将四个12V交流发电机分别连接或将两个24V交流发电机分别连接到四个电池210来使用。

电池210类型可以是铅酸电池、镍氢(Ni-MH)电池、锂离子电池、镍镉电池、锂聚合物电池、空气锌电池、钠硫电池和钠氯化镍电池，并且本发明不特别限于此。另外，第二区域200的下表面的高度可以低于第一区域100的上表面的高度。

车身底部部分500可以具有向下凹陷的弯曲截面形状，因此，安装有电池210的第二区域200的车身底部部分500的一部分可以具有比安装有燃料箱110的第一区域100的车身底部部分500的一部分更低的高度。因此，燃料箱110的安装空间可以形成在电池210的前方。此外，沿车身横向方向纵长地安装的第三横向构件230可以安装在车身底部部分500的弯曲部分的前下侧的上表面上，而沿车辆横向方向纵长地安装的第二横向构件220可以安装在其弯曲部分的上侧的下表面上。安装有燃料箱110的第一区域100的车身底部部分500可以形成从前到后逐渐向上上升的倾斜表面，并且沿车身横向纵长地设置的第一横向构件120可以安装在倾斜表面的后部的下表面上。

本发明的示例性实施方案可以是具有两排、三排或更多排座椅的混合动力车辆。根据本发明的示例性实施方案的具有改进的布置结构的混合动力车辆可以进一步包括第一横向构件120和第二横向构件220；所述第一横向构件120紧固到后座300在车身纵向方向上的前部的一端和燃料箱110的一端，并且设置在第一区域100中；所述第二横向构件220紧固到后座300在车身纵向方向上的后部的一端和电池210在车身纵向方向上的后部的一端，并且位于第二区域200中。

此外，混合动力车辆可以进一步包括第三横向构件230，其紧固到燃料箱110的后部的一端和电池210的前部的一端，并且与第一区域100相邻地设置在第二区域200中。第一横向构件120可以被安装成在车身的横向方向上朝向左右纵长地设置，如图3所示，设置在车身底部部分500的下侧，即，设置在车辆外部的第一区域100中。参考图3，燃料箱110可以设置在第一横向构件120的后方。燃料箱110的一端可以紧固到第一横向构件120。换句话说，燃料箱110可以具有使用安装支架固定的一端，该安装支架形成在第一横向构件120上，并位于第一区域100中。

后座300还可以具有紧固到第一横向构件120在车身纵向方向上的前部的下端。因为后座300可以设置在车辆内部，所以设置于车辆外部的第一横向构件120可以安装成贯穿车身底部部分500，并通过安装支架紧固到座椅框架以固定后座300。第二横向构件220可以安装成在车身的横向方向上朝向左右纵长地设置，如图3所示，设置在车身底部部分500的下侧，即，设置在车辆外部的第二区域200中。

参考图2，电池210可以设置在第二横向构件220的前方。电池210后部的上端可以紧固到第二横向构件220。换句话说，电池210可以具有使用安装支架固定的一端，该安装支架形成在第二横向构件220上，并位于第二区域200中。因为电池210可以设置在车辆内部，所以设置在车辆外部的第二横向构件220可以安装成贯穿车身底部部分500，以使用安装支架固定电池210。

后座300也可以具有紧固到第二横向构件220的后部下端。因为后座300可以设置在车辆内部，所以设置在车辆外部的第二横向构件220可以安装成贯穿车身底部部分500，并通过安装支架紧固到后座300以固定后座300。特别地，后座300可以包括座垫、座椅靠背和座椅框架，并且座椅框架可以紧固到第二横向构件220。第三横向构件230可以被安装成在车身的横向方向上朝向左右纵长地设置，如图2所示，设置在车身底部部分500的上侧，即，设置在车辆的内部。参考图2，第三横向构件230可以与第一区域100相邻地设置在第二区域200中。

燃料箱110的后部的一端可以紧固到第三横向构件230。换句话说，燃料箱110可以具有使用安装支架固定的一端，该安装支架形成在第三横向构件230上，并位于第一区域100中。因为燃料箱110可以设置在车辆的外部，所以设置在车辆内部的第三横向构件230可以安装成贯穿车身底部部分500，以使用安装支架固定燃料箱110。电池210也可以具有紧固到第三横向构件230的前部下端。换句话说，电池210可以具有使用安装支架固定的一端，该安装支架形成在第三横向构件230上，并位于第二区域200中。

第一横向构件120、第二横向构件220和第三横向构件230都可以使用诸如焊接或类似方法固定地安装到车身底部部分500，第一横向构件120和第二横向构件220可以固定地安装到车身底部部分500的下表面，第三横向构件230可以固定地安装到车身底部部分500的上表面。

此外，第一横向构件120、第二横向构件220和第三横向构件230可以不安装在相同的高度和相同的表面上，并且横向构件的至少一些也可以安装在彼此相同的高度上，或者根据车身底部部分500的形状，所有横向构件也可以安装在每个位置的不同高度上。

图3是根据本发明的示例性实施方案的具有改进的布置结构的混合动力车辆的后部示意图。参考图3，燃料箱110可以沿车身的纵向方向向前安装，并沿车身的横向方向纵长地安装。此外，电池210安装在车身底部部分500上方并且未在图3中示出，电池210也可以纵长地安装在燃料箱110后方的车身的横向方向上。根据本发明的另一示例性实施方案的具有改进的布置结构的混合动力车辆可以进一步包括燃料箱带130，燃料箱带130围绕燃料箱110的至少一部分，以将燃料箱110固定到车身。

如图3所示，燃料箱110可以在燃料箱带130与第一横向构件120和第三横向构件230一起的作用下由车身支撑。燃料箱带130围绕燃料箱110的外周表面的至少一部分，然后可以紧固到车身以支撑燃料箱110，并且燃料箱带130可以由具有预定厚度的钢板形成以增加刚度。因此，肋部也可以形成在燃料箱带130的截面中。燃料箱带130也可以成对设置，并且安装成沿着燃料箱110的宽度方向彼此间隔开以支撑燃料箱110，但是也可以沿着燃料箱110的纵向方向安装以支撑燃料箱110。

参考图3，根据本发明的示例性实施方案的具有改进的布置结构的混合动力车辆可以进一步包括一对纵向构件，该对纵向构件沿着车身的纵向方向形成，并且第一横向构件、第二横向构件和第三横向构件中的至少一个可以紧固到该对纵向构件。如图3所示，一对纵向构件410、420可以设置在车身底部部分500的下表面上相对于车身横向方向的两侧端，并沿车身的纵向方向纵长地形成以包括第一区域100和第二区域200。

该对纵向构件410、420可以使用诸如焊接等方法固定地安装在车身底部部分500的下表面上。特别地，车身框架可以用作纵向构件。此时，电池210可以仅通过如上所述紧固到第二横向构件220和第三横向构件230而固定到车身，但是另外也可以通过紧固到一对纵向构件410、420而固定到车身。

总之，燃料箱110可以使用安装支架固定到设置在车辆外部的第一横向构件120，并且还可以使用安装支架固定到设置在车辆内部并安装成贯穿车身底部部分500的第三横向构件230。此外，燃料箱带130可以更牢固地将燃料箱110固定到车身。

电池210可以使用安装支架固定到设置在车辆内部的第三横向构件230，并且还可以使用安装支架固定到设置在车辆外部并安装成贯穿车身底部部分500的第二横向构件220。结果，通过仅紧固电池横向方向上的两端，从而可以稳定地固定并充分支撑具有相对较大重量的电池。此外，可以使增加车身重量的构件最小化。

此外，电池210还可以额外地使用安装支架紧固和固定到一对纵向构件410、420，这对纵向构件410、420设置在车辆的外部，并且安装成贯穿车身底部部分500。后座300可以使用安装支架固定到设置在车辆外部并安装成贯穿车身底部部分500的第一横向构件120，并且使用安装支架固定到设置在车辆外部并安装成贯穿车身底部部分500的第二横向构件220。

根据本发明的示例性实施方案的具有改进的布置结构的混合动力车辆可以进一步包括后悬架240，该后悬架240沿着车身的横向方向形成，并且设置在第二横向构件220与电池210之间和第三横向构件230与电池210之间的至少一个位置。

通常，车辆的悬架装置分为前悬架和后悬架，作为防止在车辆运行期间从路面接收的振动或冲击直接传递到车身从而防止对车身或货物的损坏并提供舒适的乘坐的装置。后悬架240的物理特性可以由具有提供弹力的所有结构的刚体形成。

根据本发明的另一示例性实施方案的电池210也可以由第二横向构件220和第三横向构件230直接固定，并且安装和固定到第二区域，其中后悬架240插置于电池210和第二横向构件220之间，或者后悬架240插置于电池210和第三横向构件230之间。如果应用后悬架240，则传递到电池210的冲击可以通过吸收传递到第二横向构件220或第三横向构件230的车身振动而减轻。因此，可以确保改进的车辆碰撞性能。

图4是作为本发明的示例性实施方案的具有改进的布置结构的混合动力车辆的侧截面图。当高压电池安装在行李箱的下侧时，用于各种目的的行李箱的容量减少，并且由于行李箱容量的减少，备用轮胎等可能无法安装。

参考图4，根据本发明的示例性实施方案的电池210可以安装在后座300下方的位置，该位置对应于混合动力车辆中未使用的空间，从而与安装在行李箱中的传统结构相比，最大限度地扩大了行李箱的空间。结果，可以提高车辆的适销性并提高用户的便利性。此外，通过将连接到发动机部分的燃料箱110定位在第一区域100中，从而可以简化车辆的联接结构。

此外，通过将第二区域200的车身底部部分500的形状形成为向下凹陷，从而可以防止后座由于插入电池的结构而升高。设置在第二横向构件220和电池210之间的后悬架240可以吸收车辆的前后方向振动，设置在第三横向构件230和电池210之间的后悬架240可以吸收竖直振动。

如上所述，本发明提供了具有改进的布置结构的混合动力车辆，其可以在后座300下方的空间中比燃料箱210更靠前地设置电池110，从而增加行李箱的容量并确保车辆内部空间中的有效空间。

前面的详细描述举例说明了本发明。此外，前述内容示出并描述了本发明的示例性实施方案，并且本发明可以用于各种其他组合、变化和环境中。也就是说，可以在本说明书中公开的本发明的概念的范围内、与公开的内容等效的范围内、和/或本领域技术或知识的范围内进行改变或修改。所描述的示例性实施方案描述了用于实现本发明的技术精神的最佳模式，并且在本发明的特定应用领域和使用中所需的各种改变是可能的。因此，上述公开内容的详细描述不旨在将本发明内容限制于所公开的示例性实施方案。此外，所附权利要求也应被解释为包括其他示例性实施方案。

Claims (7)

1.一种具有改进的布置结构的混合动力车辆，包括：

燃料箱，其向发动机提供燃料，并且设置在第一区域中，所述第一区域从车身外部的下表面向上凹陷；以及

电池，其向车辆提供电驱动力，并且设置在第二区域中，所述第二区域位于后座下方并且从车身内部的底部向下凹陷，

其中，所述第一区域比所述第二区域在车身的纵向方向上设置得更靠前。

2.根据权利要求1所述的具有改进的布置结构的混合动力车辆，进一步包括：

第一横向构件，其紧固到后座在车身纵向方向上的前部的一端和燃料箱的一端，并且设置在第一区域中；以及

第二横向构件，其紧固到后座在车身纵向方向上的后部的一端和电池在车身纵向方向上的后部的一端，并且设置在第二区域中。

3.根据权利要求1所述的具有改进的布置结构的混合动力车辆，进一步包括：

第三横向构件，其紧固到燃料箱后部的一端和电池前部的一端，并且与第一区域相邻地设置在第二区域中。

4.根据权利要求1所述的具有改进的布置结构的混合动力车辆，进一步包括：

一对纵向构件，其沿车身的纵向方向形成，

其中，第一横向构件、第二横向构件和第三横向构件中的至少一个紧固到所述一对纵向构件。

5.根据权利要求1所述的具有改进的布置结构的混合动力车辆，其中，所述第二区域的下表面的高度低于所述第一区域的上表面的高度。

6.根据权利要求1所述的具有改进的布置结构的混合动力车辆，进一步包括：

燃料箱带，其围绕燃料箱的至少一部分，以将燃料箱固定到车身。

7.根据权利要求1所述的具有改进的布置结构的混合动力车辆，进一步包括：

后悬架，其沿着车身的横向方向形成，并且设置在第二横向构件与电池之间和第三横向构件与电池之间的至少一个位置中。

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