CN113650494A - 一种前置后驱的氢能汽车整车架构和氢能汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种前置后驱的氢能汽车整车架构和氢能汽车，前置后驱的氢能汽车整车架构包括整车平台、氢瓶框架、氢能发动机和驱动系统，氢瓶框架，固定于整车平台的地板底部，氢瓶框架上用于固定氢瓶组；氢能发动机固定于整车平台前部，位于氢瓶框架前方；驱动系统固定于整车平台后部，位于氢瓶框架后方。本发明提出的技术方案的有益效果是：整车采用前置后驱形式，前后轴荷分配合理。氢瓶组布置在地板以下区域，氢瓶远离车辆前后端，车辆在前后向发生碰撞时，冲击力不会传递到氢瓶框架上，同时可有大量溃缩空间保护氢瓶组不受损坏，提高安全性能。地板以下空间全部用于储氢，可提高车辆空间利用率，从而实现车辆超长续航。

Description

一种前置后驱的氢能汽车整车架构和氢能汽车
技术领域
本发明涉及氢能汽车技术领域，尤其涉及一种前置后驱的氢能汽车整车架构和氢能汽车。
背景技术
目前氢能汽车大都是在燃油车辆平台基础上做调整，集成布置形式存在诸多弊端，有的汽车车载三支氢瓶，分别布置在中通道区域、后排座椅下和后桥后区域，这样至少会带来以下几方面弊端：
1、汽车Y向空间不足，中通道向车内凸出较高且宽度较大，使得Y向空间偏小，后排只能乘坐2人；
2、乘车人员头部上方的空间不足，后排座椅下布置氢瓶，导致后座椅Z向抬高，使得后排乘车人员头部空间有局限；
3、安全性差，后桥后部区域布置的氢瓶离车辆后端部空间较小，在发生碰撞时容易伤及氢瓶，带来安全隐患；
4、装备落后，舒适性差，后悬架采用扭力梁式非独立悬架，该级别其他车型基本都采用的是独立悬架。
因此氢能汽车急需正向开发，根据氢能汽车的特点做整车架构。
发明内容
有鉴于此，为解决上述问题，本发明的实施例提供了一种前置后驱的氢能汽车整车架构和氢能汽车。
本发明的实施例提供一种前置后驱的氢能汽车整车架构，包括：
整车平台；
氢瓶框架，固定于所述整车平台的地板底部，所述氢瓶框架上用于固定氢瓶组；
氢能发动机，固定于所述整车平台前部，位于所述氢瓶框架前方；
驱动系统，固定于所述整车平台后部，位于所述氢瓶框架后方。
进一步地，所述整车平台包括机舱纵梁、行李箱边梁与车身纵梁，所述地板固定于所述车身纵梁上，所述机舱纵梁和所述行李箱边梁分别与所述车身纵梁两端通过连接铸件连接，所述连接铸件呈弧形设置，一端与所述机舱纵梁或所述行李箱边梁固定连接，另一端与所述车身纵梁固定连接，所述连接铸件的中部朝向所述地板中部凸出。
进一步地，所述连接铸件靠近所述车身纵梁的一端弯折形成第一弯折部，所述第一弯折部与所述车身纵梁呈并行设置且固定连接。
进一步地，所述车身纵梁与所述第一弯折部的连接方式为铆接。
进一步地，所述车身纵梁靠近所述机舱纵梁或所述行李箱边梁的一端弯折形成第二弯折部，所述第二弯折部与所述机舱纵梁或所述行李箱边梁呈并行设置且固定连接。
进一步地，所述第二弯折部端部设有插接槽，所述机舱纵梁或所述行李箱边梁插接于所述插接槽内。
进一步地，所述机舱纵梁或所述行李箱边梁与所述第二弯折部的连接方式均为铆接和胶接。
进一步地，所述连接铸件上设有呈网格状设置的加强筋。
进一步地，位于所述车身纵梁前侧或后侧的两个所述连接铸件之间通过连接杆固定连接。
本发明的实施例还提供一种氢能汽车，包括如上所述的前置后驱的氢能汽车整车架构。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
整车采用前置后驱形式，前后轴荷分配合理。氢瓶组布置在地板以下区域，氢瓶远离车辆前后端，车辆在前后向发生碰撞时，冲击力不会传递到氢瓶框架上，同时可有大量溃缩空间保护氢瓶组不受损坏，提高安全性能。
地板以下空间全部用于储氢，可提高车辆空间利用率，从而实现车辆超长续航。随着后期加氢站布局完善，可减少氢瓶数量，氢瓶组布置于氢瓶框架上，氢瓶框架再安装于地板下方，便于灵活地对氢瓶框架上的氢瓶数量进行调整，调整简单，既可以降低车辆重量，也可以大幅度降低成本。
氢瓶在氢瓶框架上呈并行排列，可沿车辆横向或纵向排列，当对称地减小氢瓶组的数量时，对前后轴荷的影响比较均衡，整车姿态变化微小，并且整车成本得以降低。与氢瓶分散地布置在车身内相比，氢瓶组统一布置于氢瓶框架上，可提高整车架构的平衡度，管路走向简单，氢气泄露监测区域小，成本低，安全性高，从而提升整车性能。
附图说明
图1是本发明提供的前置后驱的氢能汽车整车架构一实施例的结构示意图；
图2是图1中前置后驱的氢能汽车整车架构另一视角的结构示意图；
图3是图1中前置后驱的氢能汽车整车架构的侧视图；
图4是图1中前置后驱的氢能汽车整车架构的局部结构示意图；
图5是图1中连接铸件的结构示意图。
图中：整车平台1、车身纵梁11、机舱纵梁12、行李箱边梁13、氢瓶框架2、氢瓶组3、氢能发动机4、驱动系统5、连接铸件6、加强筋61、第一弯折部7、第二弯折部8、插接槽81、连接杆9。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
本发明提供一种氢能汽车，所述氢能汽车包括一种前置后驱的氢能汽车整车架构，只要具有前置后驱的氢能汽车整车架构的氢能汽车都属于本发明所述的氢能汽车。本发明的创新点在于前置后驱的氢能汽车整车架构，以下对前置后驱的氢能汽车整车架构进行具体描述。
请参见图1至图5，本发明的实施例提供一种前置后驱的氢能汽车整车架构，包括整车平台1、氢瓶框架2、氢能发动机4和驱动系统5。
氢瓶框架2固定于所述整车平台1的地板底部，所述氢瓶框架2上用于固定氢瓶组3，具体地，氢瓶框架2与整车平台1的车身横梁、车身纵梁11铆接；氢能发动机4固定于所述整车平台1前部，位于所述氢瓶框架2前方；驱动系统5固定于所述整车平台1后部，位于所述氢瓶框架2后方。
如此设置，使得整车采用前置后驱形式，前后轴荷分配合理。氢瓶组3布置在地板以下区域，氢瓶远离车辆前后端，车辆在前后向发生碰撞时，冲击力不会传递到氢瓶框架2上，同时可有大量溃缩空间保护氢瓶组3不受损坏，提高安全性能。地板以下空间全部用于储氢，可提高车辆空间利用率，从而实现车辆超长续航。例如，新一代丰田MIRAI载氢量为5kg左右，本发明提供的技术方案中，车辆比丰田MIRAI车辆长度短了1100mm，载氢量能达到6.5kg，超大的载氢量是续航的保证。随着后期加氢站布局完善，可减少氢瓶数量，氢瓶组3布置于氢瓶框架2上，氢瓶框架2再安装于地板下方，便于灵活地对氢瓶框架2上的氢瓶数量进行调整，调整简单，既可以降低车辆重量，也可以大幅度降低成本。氢瓶在氢瓶框架2上呈并行排列，可沿车辆横向或纵向排列，当对称地减小氢瓶组3的数量时，对前后轴荷的影响比较均衡，整车姿态变化微小，并且使整车成本得以降低。与氢瓶分散地布置在车身内相比，氢瓶组3统一布置于氢瓶框架2上，可提高整车架构的平衡度，管路走向简单，氢气泄露监测区域小，成本低，安全性高，从而提升整车性能。
如果采用在后排座椅下横向布置氢瓶，则储氢量严重不足，只有充分利用地板以下区域储氢才能最大化储氢。最大化储氢方案确定以后，氢能发动机4前置，驱动系统5在后轴，这样才能保证氢能发动机4在空间的布置需求、轴荷平衡、热管理性能和管路走向。如果前置前驱，则机舱空间不够。如果发动机后置前驱，则后部空间不足以布置氢能发动机4，前机舱布置驱动系统5则空间利用率不高。
进一步地，所述整车平台1包括机舱纵梁12、行李箱边梁13与车身纵梁11，所述地板固定于所述车身纵梁11上，具体地，地板采用铝板材质，与车身纵梁11采用焊接方式。所述机舱纵梁12和所述行李箱边梁13分别与所述车身纵梁11两端通过连接铸件6连接，所述连接铸件6呈弧形设置，一端与所述机舱纵梁12或所述行李箱边梁13固定连接，另一端与所述车身纵梁11固定连接，所述连接铸件6的中部朝向所述地板中部凸出，连接铸件6的碰撞传力效果好，可提高整车平台1可受前后向撞击的强度。
机舱纵梁12、行李箱边梁13、车身纵梁11、氢瓶框架2等系统部件全部采用铝型材，连接方式采用焊接、铆接。
请参见图4和图5，所述连接铸件6靠近所述车身纵梁11的一端弯折形成第一弯折部7，所述第一弯折部7与所述车身纵梁11呈并行设置且固定连接，便于连接铸件6与车身纵梁11之间的安装。本实施例中，所述车身纵梁11与所述第一弯折部7的连接方式为铆接。
所述车身纵梁11靠近所述机舱纵梁12或所述行李箱边梁13的一端弯折形成第二弯折部8，所述第二弯折部8与所述机舱纵梁12或所述行李箱边梁13呈并行设置且固定连接，便于连接铸件6与机舱纵梁12、行李箱边梁13之间的安装。本实施例中，所述第二弯折部8端部设有插接槽81，所述机舱纵梁12或所述行李箱边梁13插接于所述插接槽81内，使得车辆在受到前后向撞击时，机舱纵梁12和行李箱边梁13始终位于插接槽81内，避免机舱纵梁12、行李箱边梁13与车身纵梁11错开发生移动，可提高车辆安全性能。所述机舱纵梁12或所述行李箱边梁13与所述第二弯折部8的连接方式均为铆接和胶接。向插接槽81内打胶后，将机舱纵梁12或行李箱边梁13插入插接槽81内，再通过铆接固定，可增强连接强度。
所述连接铸件6上设有呈网格状设置的加强筋61，可增大连接铸件6的强度，避免连接铸件6容易变形。位于所述车身纵梁11前侧或后侧的两个所述连接铸件6之间通过连接杆9固定连接，可增强车身受左右向撞击的强度。连接铸件6为铸造零件，一体成型，可增大连接铸件6的强度。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种前置后驱的氢能汽车整车架构，其特征在于，包括：
整车平台；
氢瓶框架，固定于所述整车平台的地板底部，所述氢瓶框架上用于固定氢瓶组；
氢能发动机，固定于所述整车平台前部，位于所述氢瓶框架前方；
驱动系统，固定于所述整车平台后部，位于所述氢瓶框架后方。
2.如权利要求1所述的前置后驱的氢能汽车整车架构，其特征在于，所述整车平台包括机舱纵梁、行李箱边梁与车身纵梁，所述地板固定于所述车身纵梁上，所述机舱纵梁和所述行李箱边梁分别与所述车身纵梁两端通过连接铸件连接，所述连接铸件呈弧形设置，一端与所述机舱纵梁或所述行李箱边梁固定连接，另一端与所述车身纵梁固定连接，所述连接铸件的中部朝向所述地板中部凸出。
3.如权利要求2所述的前置后驱的氢能汽车整车架构，其特征在于，所述连接铸件靠近所述车身纵梁的一端弯折形成第一弯折部，所述第一弯折部与所述车身纵梁呈并行设置且固定连接。
4.如权利要求3所述的前置后驱的氢能汽车整车架构，其特征在于，所述车身纵梁与所述第一弯折部的连接方式为铆接。
5.如权利要求2所述的前置后驱的氢能汽车整车架构，其特征在于，所述车身纵梁靠近所述机舱纵梁或所述行李箱边梁的一端弯折形成第二弯折部，所述第二弯折部与所述机舱纵梁或所述行李箱边梁呈并行设置且固定连接。
6.如权利要求5所述的前置后驱的氢能汽车整车架构，其特征在于，所述第二弯折部端部设有插接槽，所述机舱纵梁或所述行李箱边梁插接于所述插接槽内。
7.如权利要求6所述的前置后驱的氢能汽车整车架构，其特征在于，所述机舱纵梁或所述行李箱边梁与所述第二弯折部的连接方式均为铆接和胶接。
8.如权利要求2所述的前置后驱的氢能汽车整车架构，其特征在于，所述连接铸件上设有呈网格状设置的加强筋。
9.如权利要求2所述的前置后驱的氢能汽车整车架构，其特征在于，位于所述车身纵梁前侧或后侧的两个所述连接铸件之间通过连接杆固定连接。
10.一种氢能汽车，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的前置后驱的氢能汽车整车架构。
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