CN115027554B - 一种前车架总成结构及混合动力汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种前车架总成结构及混合动力汽车，包括基础前车架总成，基础前车架总成包括第一主纵梁和第二主纵梁、横梁结构及基础次纵梁，第一主纵梁和第二主纵梁均沿前后向延伸设置，且沿左右向间隔布设，横梁结构包括多个沿前后向间隔布设的横梁，多个横梁包括处于中间位置的两个相邻的安装横梁，基础次纵梁连接于两个安装横梁之间，且靠近第一主纵梁设置，前车架总成结构还包括可选择地设于两个安装横梁之间的扩展次纵梁，且设于基础次纵梁的右侧，以使得前车架总成结构能够形成至少两种不同规格的总成结构，用以安装不同规格的电池包，通过选择是否设置扩展次纵梁，使得基础前车架总成改动小，可以实现通用，组装简单，降低了生产成本。

Description

一种前车架总成结构及混合动力汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种前车架总成结构及混合动力汽车。

背景技术

随着汽车产业的发展和我国汽车保有量的提升，燃油汽车带来的能源紧缺问题和环境污染问题日益严重，具有节能、环保特点的新能源汽车成为汽车行业未来发展的必然趋势。受限于当前电池的能量密度，综合考虑人们对远距离出行的需求，混合动力汽车是一个两全其美的解决方案。

混合动力汽车包括混合动力电动汽车(HEV)和插电式混合动力汽车(PHEV)，HEV汽车通过调节发动机和发电机工作时间，使得发动机处于停机和高效率工作两种状态下，兼具了燃油车和电动车的优点，省油高效，同时也满足了远距离出行的需求。PHEV汽车是一种油电混合动力车型，既需要发动机驱动，还需要电机的驱动。白车身下车体需要同时布置燃油箱、排气管、动力电池、底盘悬架、高低压线束等零部件。由于汽车的PHEV电池包和HEV电池包在尺寸和安装位置上存在较大的差异，现有技术中，针对上述两种车型，通常需要生产出两种前车架总成结构供对应的PHEV车型电池包和HEV车型电池包安装，如此组装繁琐，且增加了生产成本。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种前车架总成结构及混合动力汽车，旨在解决现有技术中，针对混合动力电动汽车和插电式混合动力汽车两者车型，通常需要生产出两种前车架总成结构供对应的PHEV车型电池包和HEV车型电池包安装，如此组装繁琐，且增加了生产成本。

为实现上述目的，本发明提出一种前车架总成结构，包括基础前车架总成，所述基础前车架总成包括：

第一主纵梁和第二主纵梁，均沿前后向延伸设置，且沿左右向间隔布设；

横梁结构，包括多个沿前后向间隔布设的横梁，多个所述横梁包括处于中间位置的两个相邻的安装横梁；以及，

基础次纵梁，连接于两个所述安装横梁之间，且靠近所述第一主纵梁设置；

所述前车架总成结构还包括扩展次纵梁，所述扩展次纵梁可选择地设于两个所述安装横梁之间，且设于所述基础次纵梁的右侧，以使得所述前车架总成结构能够形成至少两种不同规格的总成结构，用以安装不同规格的电池包。

可选地，不同规格的所述电池包包括体积较大的第一电池包，多个所述横梁包括位于两个所述安装横梁前侧且相邻的两个第一连接横梁，不同规格的所述总成结构包括仅设有所述基础次纵梁的第一前车架总成结构，在所述第一前车架总成结构上设有多个第一连接件，用于固定所述第一电池包，其中：

各所述第一连接件的一端用于连接于所述第一电池包，各所述第一连接件的另一端分别连接于两个所述第一连接横梁邻近所述第一主纵梁的一端、所述基础次纵梁的两端以及所述第二主纵梁。

可选地，多个所述第一连接件包括与所述第二主纵梁相连接的多个主纵梁连接件，多个所述主纵梁连接件与分别连接两个所述第一连接横梁邻近所述第一主纵梁的一端、所述基础次纵梁的两端的多个所述第一连接件一一对应设置。

可选地，所述第二主纵梁向上突出于两个所述第一连接横梁以及所述基础次纵梁；

所述第一前车架总成结构上还设有多个垫高连接件，其中：

各所述垫高连接件的一端连接于对应的所述第一连接件的另一端，各所述垫高连接件的另一端分别连接于两个所述第一连接横梁邻近所述第一主纵梁的一端、所述基础次纵梁的两端。

可选地，两个所述第一连接横梁及所述基础次纵梁至少其中一个设置有安装梁段，所述安装梁段具有两个相对且呈竖向设置的贴接面；

各所述垫高连接件包括：

安装板，沿水平向延展设置；

两个抵接板，两个所述抵接板的上端对应连接于所述安装板沿前后向上的两端，两个所述抵接板的下端背向弯折以形成两个水平向延伸的抵接板段，两个所述抵接板段与所述安装梁段的上端面抵接；以及，

两个贴接板，两个所述贴接板的上端对应连接于所述安装板沿左右向上的两端，两个所述贴接板的下端与所述安装梁段的两个所述贴接面贴接。

可选地，两个所述抵接板相对设置的表面沿其厚度方向均延伸设置有加强板，各所述加强板对应夹设于所述抵接板和所述贴接板之间，且所述加强板的侧壁面与对应的所述贴接板相抵接。

可选地，两个所述抵接板相对设置的表面沿其厚度方向均延伸设置有加强板，各所述加强板对应夹设于所述抵接板和所述贴接板之间，且所述加强板的侧壁面与对应的所述贴接板相抵接。

可选地，各所述抵接板的下端均设置有折痕，沿所述折痕弯折所述抵接板，以形成所述抵接板段。

可选地，所述折痕设置多个，多个所述折痕沿上下向间隔设置。

可选地，不同规格的所述电池包包括体积较小的第二电池包，多个所述横梁包括位于两个所述安装横梁前侧且相邻的第二连接横梁，不同规格的所述总成结构包括同时设有所述基础次纵梁以及所述扩展次纵梁的第二前车架总成结构，在所述第二前车架总成结构上设有多个第二连接件，用于固定所述第二电池包，其中：

各所述第二连接件的一端用于连接于所述第二电池包，各所述第二连接件的另一端分别连接于所述第二连接横梁邻近所述第二主纵梁的一端、位于前侧的所述安装横梁邻近所述第一主纵梁的一端、所述基础次纵梁的后端以及所述扩展次纵梁的后端。

为实现上述目的，本发明提出一种混合动力汽车，包括前车架总成结构，所述前车架总成结构包括：

基础前车架总成，所述基础前车架总成包括：

第一主纵梁和第二主纵梁，均沿前后向延伸设置，且沿左右向间隔布设；

横梁结构，包括多个沿前后向间隔布设的横梁，多个所述横梁包括处于中间位置的两个相邻的安装横梁；以及，

基础次纵梁，连接于两个所述安装横梁之间，且靠近所述第一主纵梁设置；

所述前车架总成结构还包括扩展次纵梁，所述扩展次纵梁可选择地设于两个所述安装横梁之间，且设于所述基础次纵梁的右侧，以使得所述前车架总成结构能够形成至少两种不同规格的总成结构，用以安装不同规格的电池包。

本发明的技术方案中，通过选择在两个所述安装横梁之间设置扩展次纵梁，使得所述基础前车架总成包括均沿前后向延伸设置且沿左右向间隔布设第一主纵梁和第二主纵梁、处于中间位置的两个相邻的安装横梁、连接于两个所述安装横梁之间且靠近所述第一主纵梁设置的基础次纵梁以及设于两个所述安装横梁之间且设于所述基础次纵梁的右侧的扩展次纵梁，实现安装一种尺寸规格的电池包，通过选择不在两个所述安装横梁之间设置扩展次纵梁，使得所述基础前车架总成包括均沿前后向延伸设置且沿左右向间隔布设第一主纵梁和第二主纵梁、处于中间位置的两个相邻的安装横梁、连接于两个所述安装横梁之间且靠近所述第一主纵梁设置的基础次纵梁，实现安装另一种尺寸规格的电池包，本申请提供的前车架总成结构安装不同尺寸规格的电池包通过选择是否设置扩展次纵梁，使得所述基础前车架总成改动小，基本上可以实现通用，组装简单，降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的前车架总成结构的一实施例的结构示意图；

图2为图1中的前车架总成结构安装第一电池包的结构示意图；

图3为图2中的前车架总成结构安装第一电池包的部分结构示意图；

图4为图3中的垫高连接件的结构示意图；

图5为本发明提供的本发明提供的前车架总成结构的另一实施例的结构示意图；

图6为图5中的前车架总成结构安装第二电池包的结构示意图；

图7为图5中的前车架总成结构安装第二电池包的部分结构示意图；

图8为本发明提供的基础次纵梁和/或扩展次纵梁的结构示意图；

图9为图8中基础次纵梁安装垫高连接件的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	前车架总成结构	4	基础次纵梁
200a	第一电池包	5	扩展次纵梁
				200b	第二电池包	6	第一连接件
300	油箱	61	主纵梁连接件
				1	第一主纵梁	7	垫高连接件
2	第二主纵梁	71	安装板
				31	横梁	72	抵接板
31a	安装横梁	73	贴接板
				31b	第一连接横梁	74	加强板
31c	第二连接横梁	8	第二连接件
				31d	第三连接横梁	9	第三连接件

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

随着汽车产业的发展和我国汽车保有量的提升，燃油汽车带来的能源紧缺问题和环境污染问题日益严重，具有节能、环保特点的新能源汽车成为汽车行业未来发展的必然趋势。受限于当前电池的能量密度，综合考虑人们对远距离出行的需求，混合动力汽车是一个两全其美的解决方案。

混合动力汽车包括混合动力电动汽车(HEV)和插电式混合动力汽车(PHEV)，HEV汽车通过调节发动机和发电机工作时间，使得发动机处于停机和高效率工作两种状态下，兼具了燃油车和电动车的优点，省油高效，同时也满足了远距离出行的需求。PHEV汽车是一种油电混合动力车型，既需要发动机驱动，还需要电机的驱动。白车身下车体需要同时布置燃油箱、排气管、动力电池、底盘悬架、高低压线束等零部件。由于汽车的PHEV电池包和HEV电池包在尺寸和安装位置上存在较大的差异，现有技术中，针对上述两种车型，通常需要生产出两种前车架总成结构供对应的PHEV车型电池包和HEV车型电池包安装，如此组装繁琐，且增加了生产成本。

鉴于此，本发明提供一种前车架总成结构及混合动力汽车。所述混合动力汽车包括前车架总成结构，图1至图9为本发明提供的前车架总成结构的实施例。

参照图1和图5，所述前车架总成结构100包括基础前车架总成，所述基础前车架总成包括第一主纵梁1、第二主纵梁2、横梁结构及基础次纵梁4，所述第一主纵梁1和所述第二主纵梁2均沿前后向延伸设置，且沿左右向间隔布设，所述横梁结构包括多个沿前后向间隔布设的横梁31，多个所述横梁31包括处于中间位置的两个相邻的安装横梁31a，所述基础次纵梁4连接于两个所述安装横梁31a之间，且靠近所述第一主纵梁1设置，所述前车架总成结构还包括扩展次纵梁5，所述扩展次纵梁5可选择地设于两个所述安装横梁31a之间，且设于所述基础次纵梁4的右侧，以使得所述前车架总成结构100能够形成至少两种不同规格的总成结构，用以安装不同规格的电池包。

本发明的技术方案中，通过选择在两个所述安装横梁31a之间设置扩展次纵梁5，使得所述基础前车架总成包括均沿前后向延伸设置且沿左右向间隔布设第一主纵梁1和第二主纵梁2、处于中间位置的两个相邻的安装横梁31a、连接于两个所述安装横梁31a之间且靠近所述第一主纵梁1设置的基础次纵梁4以及设于两个所述安装横梁31a之间且设于所述基础次纵梁4的右侧的扩展次纵梁5，实现安装一种尺寸规格的电池包，通过选择不在两个所述安装横梁31a之间设置扩展次纵梁5，使得所述基础前车架总成包括均沿前后向延伸设置且沿左右向间隔布设第一主纵梁1和第二主纵梁2、处于中间位置的两个相邻的安装横梁31a、连接于两个所述安装横梁31a之间且靠近所述第一主纵梁1设置的基础次纵梁4，实现安装另一种尺寸规格的电池包，本申请提供的前车架总成结构安装不同尺寸规格的电池包通过选择是否设置扩展次纵梁5，使得所述基础前车架总成改动小，基本上可以实现通用，且组装简单，且降低了生产成本。

不同规格的所述电池包包括体积较大的第一电池包200a，参照图1至图3，多个所述横梁31包括位于两个所述安装横梁31a前侧且相邻的两个第一连接横梁31b，不同规格的所述总成结构包括仅设有所述基础次纵梁4的第一前车架总成结构，在所述第一前车架总成结构上设有多个第一连接件6，通过多个第一连接件6固定所述第一电池包200a，各所述第一连接件6的一端用于连接于所述第一电池包200a，各所述第一连接件6的另一端分别连接于两个所述第一连接横梁31b邻近所述第一主纵梁1的一端、所述基础次纵梁4的两端以及所述第二主纵梁2，实现了所述第一电池包200a的固定，操作简单。

进一步地，多个所述第一连接件6包括与所述第二主纵梁2相连接的多个主纵梁连接件61，多个所述主纵梁连接件61与分别连接两个所述第一连接横梁31b邻近所述第一主纵梁1的一端、所述基础次纵梁4的两端的多个所述第一连接件6一一对应设置，如此设置，使得当所述第一电池包200a安装固定后，增强了所述前车架总成结构100沿左右向的强度。

参照图3和图4，所述第二主纵梁2向上突出于两个所述第一连接横梁31b以及所述基础次纵梁4，所述第一前车架总成结构上还设有多个垫高连接件7，各所述垫高连接件7的一端连接于对应的所述第一连接件6的另一端，各所述垫高连接件7的另一端分别连接于两个所述第一连接横梁31b邻近所述第一主纵梁1的一端、所述基础次纵梁4的两端，通过所述垫高连接件7的垫高作用，使得安装的所述第一电池包200a处于水平状态。

需要说明的时，通过设置所述垫高连接件7可以实现所述第一连接件6的通用，且减少所述第一连接件6挤压模种类，节约了成本。

进一步地，参照图3和图4，两个所述第一连接横梁31b及所述基础次纵梁4至少其中一个设置有安装梁段，所述安装梁段具有两个相对且呈竖向设置的贴接面，各所述垫高连接件7包括安装板71、两个抵接板72及两个贴接板73，所述安装板71沿水平向延展设置，两个所述抵接板72的上端对应连接于所述安装板71沿前后向上的两端，两个所述抵接板72的下端背向弯折以形成两个水平向延伸的抵接板段72a，两个所述抵接板段72a与所述安装梁段的上端面抵接，两个所述贴接板73的上端对应连接于所述安装板71沿左右向上的两端，两个所述贴接板73的下端与所述安装梁段的两个所述贴接面贴接，实现了所述垫高连接件7与所述安装梁段的固定。

具体地，实现所述抵接板段72a与所述安装梁段的上端面固定的方式有多种，例如，可以通过焊接，螺接连接结构等方式固定，两个所述贴接板73的下端与所述安装梁段的两个所述贴接面贴接后可以通过焊接、螺纹连接结构等方式固定，具体地，本申请对此不作限定。

进一步地，两个所述抵接板72相对设置的表面沿其厚度方向均延伸设置有加强板74，各所述加强板74对应夹设于所述抵接板72和所述贴接板73之间，且所述加强板74的侧壁面与对应的所述贴接板73相抵接，如此，增强了所述垫高连接件7的强度和刚度。

具体地，各所述抵接板72的下端均设置有折痕，沿所述折痕弯折所述抵接板72，以形成所述抵接板段72a，如此设置，操作简单。

考虑到所述第二主纵梁2的尺寸存在多种，为了提高所述垫高连接件7的通用性，各所述抵接板72的下端所述折痕设置多个，多个所述折痕沿上下向间隔设置，如此，可以根据需要垫高的高度，选择对应的折痕对所述抵接板72进行弯折，操作简单。

不同规格的所述电池包包括体积较小的第二电池包200b，参照图6至图7，多个所述横梁31包括位于两个所述安装横梁31a前侧且相邻的第二连接横梁31c，不同规格的所述总成结构包括同时设有所述基础次纵梁4以及所述扩展次纵梁5的第二前车架总成结构，在所述第二前车架总成结构上设有多个第二连接件8，用于固定所述第二电池包200b，各所述第二连接件8的一端用于连接于所述第二电池包200b，各所述第二连接件8的另一端分别连接于所述第二连接横梁31c邻近所述第二主纵梁2的一端、位于前侧的所述安装横梁31a邻近所述第一主纵梁1的一端、所述基础次纵梁4的后端以及所述扩展次纵梁5的后端，实现了所述第二电池包200b的固定，操作简单。

需要说明的是，本申请中的基础前车架总成的结构在进行C-NCAP柱碰工况分析中，发现两个所述安装横梁31a做为车架主传力路径参与碰撞，极大程度降低了柱碰对车身结构的侵入量，有效保护了乘员安全和电池包结构完整性。

需要说明的是，上述实施例中，所述基础次纵梁和所述扩展次纵梁结构可以相同，实现共用，从而减少模具数量，降低开发费用、零部件成本。

为了安装油箱300，参照图1和图5，多个所述横梁31包括位于两个所述安装横梁31a后侧且相邻且间隔设置的两个第三连接横梁31d，两个所述第三连接横梁31d之间还设置有两个基础次纵梁4，通过两个第三连接横梁31d和两个基础次纵梁4共同支撑所述油箱，且在所述第一前车架总成结构和/或所述第二前车架总成结构上设有多个第三连接件9，多个第三连接件9用于固定所述油箱300，如此结构简单，效果好。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种前车架总成结构，其特征在于，包括基础前车架总成，所述基础前车架总成包括：

第一主纵梁和第二主纵梁，均沿前后向延伸设置，且沿左右向间隔布设；

横梁结构，包括多个沿前后向间隔布设的横梁，多个所述横梁包括处于中间位置的两个相邻的安装横梁；以及，

基础次纵梁，连接于两个所述安装横梁之间，且靠近所述第一主纵梁设置；

所述前车架总成结构还包括扩展次纵梁，所述扩展次纵梁可选择地设于两个所述安装横梁之间，且设于所述基础次纵梁的右侧，以使得所述前车架总成结构能够形成至少两种不同规格的总成结构，用以安装不同规格的电池包；

不同规格的所述电池包包括体积较大的第一电池包，其特征在于，多个所述横梁包括位于两个所述安装横梁前侧且相邻的两个第一连接横梁，不同规格的所述总成结构包括仅设有所述基础次纵梁的第一前车架总成结构，在所述第一前车架总成结构上设有多个第一连接件，用于固定所述第一电池包，其中：

各所述第一连接件的一端用于连接于所述第一电池包，各所述第一连接件的另一端分别连接于两个所述第一连接横梁邻近所述第一主纵梁的一端、所述基础次纵梁的两端以及所述第二主纵梁；

所述第二主纵梁向上突出于两个所述第一连接横梁以及所述基础次纵梁；

所述第一前车架总成结构上还设有多个垫高连接件，其中：

各所述垫高连接件的一端连接于对应的所述第一连接件的另一端，各所述垫高连接件的另一端分别连接于两个所述第一连接横梁邻近所述第一主纵梁的一端、所述基础次纵梁的两端；

两个所述第一连接横梁及所述基础次纵梁至少其中一个设置有安装梁段，所述安装梁段具有两个相对且呈竖向设置的贴接面；

各所述垫高连接件包括：

安装板，沿水平向延展设置；

两个抵接板，两个所述抵接板的上端对应连接于所述安装板沿前后向上的两端，两个所述抵接板的下端背向弯折以形成两个水平向延伸的抵接板段，两个所述抵接板段与所述安装梁段的上端面抵接；以及，

两个贴接板，两个所述贴接板的上端对应连接于所述安装板沿左右向上的两端，两个所述贴接板的下端与所述安装梁段的两个所述贴接面贴接；

各所述抵接板的下端均设置有折痕，沿所述折痕弯折所述抵接板，以形成所述抵接板段；

所述折痕设置多个，多个所述折痕沿上下向间隔设置。

2.如权利要求1所述的前车架总成结构，其特征在于，多个所述第一连接件包括与所述第二主纵梁相连接的多个主纵梁连接件，多个所述主纵梁连接件与分别连接两个所述第一连接横梁邻近所述第一主纵梁的一端、所述基础次纵梁的两端的多个所述第一连接件一一对应设置。

3.如权利要求1所述的前车架总成结构，其特征在于，两个所述抵接板相对设置的表面沿其厚度方向均延伸设置有加强板，各所述加强板对应夹设于所述抵接板和所述贴接板之间，且所述加强板的侧壁面与对应的所述贴接板相抵接。

4.如权利要求1所述的前车架总成结构，不同规格的所述电池包包括体积较小的第二电池包，其特征在于，多个所述横梁包括位于两个所述安装横梁前侧且相邻的第二连接横梁，不同规格的所述总成结构包括同时设有所述基础次纵梁以及所述扩展次纵梁的第二前车架总成结构，在所述第二前车架总成结构上设有多个第二连接件，用于固定所述第二电池包，其中：

各所述第二连接件的一端用于连接于所述第二电池包，各所述第二连接件的另一端分别连接于所述第二连接横梁邻近所述第二主纵梁的一端、位于前侧的所述安装横梁邻近所述第一主纵梁的一端、所述基础次纵梁的后端以及所述扩展次纵梁的后端。

5.一种混合动力汽车，其特征在于，包括如权利要求1至4任意一项所述的前车架总成结构。

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