专利名称：电动汽车、前舱布置结构及方法
技术领域：
本发明涉及电动汽车设计领域，具体地说，本发明涉及一种电动汽车及其前舱布 置结构和相应的前舱布置方法。
背景技术：
电动汽车作为新能源汽车的代表，具备经济、清洁等优点，但由于受到整车布置空 间的限制，不能无限的布置电池并增加其电量，这样在续驶里程方面，电动汽车就可能到达 瓶颈，无法满足客户的实际需求，即不能如同传统汽油车一样进行长途旅行；从而限制了电 动汽车的推广。为了延长电动汽车的续驶里程，由此开发出了一种具有增程器的电动汽车。其中， 可以采用在前舱布置增程器的方法。这样，不仅可以增加续驶里程，也可以解决电动汽车缺 电情况的危机。在这种具有增程器的电动汽车，当车载电池电量消耗至最低临界限值时，增程器 将自动启动并为其继续提供电能，以实现高达数百公里的续驶能力。具体地说，例如，在电 动汽车的前舱装有增程器系统，当电动汽车所载动力电池在满电状态时，采用纯电动模式 下进行行驶；当动力电池电量下降到一定程度时，可以自动启动增程器，采用增程器对电池 辅助充电或对驱动电机进行辅助供电的原理进行行驶；从而最大程度地增加了电动汽车的 续驶里程。但是，由于小型轿车的前舱的布置空间有限，往往驱动总成系统的布置会占去前 舱的大部分空间。另外增程器的体积比较大，现有技术的前舱布置中，噪音和振动对于客户 来说是很难接受的。并且以传统汽车驱动总成系统在前舱的固定方式来固定增程器，根据 前舱的布置空间，无法满足整车的布置要求。综上所述，目前急需一种适合电动轿车前舱布 置增程器的方案，使得可以在满足整车的NVH(车辆的噪声、振动与舒适性的总体性能的简 称)设计要求的同时，有效地增加电动汽车的续驶里程。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种切实可行的增程器布置方案，其既能保证增程器的 正常工作，满足整车的NVH设计要求，又能适用于大多数轿车的前舱布置，有效最大范围的 利用前舱空间。根据本发明的第一方面，提供了一种电动汽车前舱布置结构，其中所述电动汽车 前舱布置结构中包括动力总成系统，并且动力总成系统包括驱动总成系统和增程器系统， 其中所述驱动总成系统在前舱中采用三点悬置进行固定，其中悬置点通过电机和减速器的重心。根据本发明的第一方面，驱动总成系统采用三点悬置进行固定，例如可以利用前 后左三点悬置的方法进行设计，从而有效最大范围地利用了前舱左侧的空间，为增程器的 设计留有足够的右侧空间。
优选地，在上述电动汽车前舱布置结构中，所述驱动总成系统在前舱中采用前后 悬置和左悬置进行固定。优选地，在上述电动汽车前舱布置结构中，所述增程器系统布置在前舱右侧，并且 所述增程器系统在前舱中采用四点弹性橡胶悬置进行固定。增程器布置在前舱右侧位置，充分利用前舱的下部空间，可以降低前舱的质心的 高度，有利于排气管的走向设计，使增程器的工作性能稳定。并且，增程器系统的悬置的设 计采用四点弹性橡胶悬置进行固定，从各个角度消减振动噪音，从而满足NVH的设计要求。优选地，在上述电动汽车前舱布置结构中，所述程器系统包括增程器本体、空滤、 水箱以及排气系统，并且所述排气系统的排气口朝向地面布置。根据本发明的第二方面，提供了一种电动汽车，其包括根据本发明第一方面所述 的电动汽车前舱布置结构。优选地，电动汽车还包括布置在后排座椅的下方的小型油箱。因此，在整车布置空间有限的情形下，可以设计出合适小油箱，并合理布置油箱位 置，与电池系统并排布置于后排座椅下方，充分利用狭小的空间。根据本发明的第三方面，提供了一种电动汽车前舱布置方法，其中所述电动汽车 前舱布置结构中包括动力总成系统，并且动力总成系统包括驱动总成系统和增程器系统， 其中所述电动汽车前舱布置方法包括采用三点悬置的方式在前舱中固定所述驱动总成系 统，其中悬置点通过电机和减速器的重心。优选地，在上述电动汽车前舱布置方法中，所述驱动总成系统在前舱中采用前后 悬置和左悬置进行固定。优选地，在上述电动汽车前舱布置方法中，所述电动汽车前舱布置方法还包括将 所述增程器系统布置在前舱右侧，并且采用四点弹性橡胶悬置的方式在前舱中固定所述增 程器系统。优选地，在上述电动汽车前舱布置方法中，所述程器系统包括增程器本体、空滤、 水箱以及排气系统，并且所述电动汽车前舱布置方法还包括将所述排气系统的排气口朝向 地面布置。优选地，还可以对前横梁进行微小的改动，不影响原车的生产，可以牢固的将增程 器固定在前横梁和前托臂上。根据本发明第二方面的电动汽车以及根据本发明的第三方面的电动汽车前舱布 置方法同样能够实现根据本发明第一方面的电动汽车前舱布置结构所能实现的技术效果 以及优势。由此，本发明可具有如下优点中的多个或至少一个1.驱动总成系统的合理布置，节约空间；2.增程器的合理布置，降低质心高度，工作性能稳定；3.合理利用空间，采用小型油箱；4.在原车基础上进行布置，改动小的特点；5.悬置与托架的布置方案。
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中图1是根据本发明实施例的布置在前舱的驱动总成系统的布置示意图。图2是根据本发明实施例的布置在前舱的增程器的布置示意图。图3是根据本发明实施例的小型油箱的示意图。图4是根据本发明实施例的增程器的固定方案的布置示意图。图5是根据本发明实施例的增程器固定方案分解图。注意，附图用于说明本发明，而非限制本发明。
具体实施例方式为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内 容进行详细描述。本发明基于如下构思首先，根据整车性能要求，从原车结构出发，计算设计驱动 总成系统的悬置，将驱动总成系统的位置确定；其次，根据性能要求和整车空间的限制，设 计出增程器，有效利用前舱的空间，并考虑如何消减振动，确定悬置状态；然后，使得增程器 附件的设计应符合整车布置空间。在根据本发明的一个实施例中，可根据整车性能设计要求，利用小轿车前舱有限 的布置空间，从原车前舱结构出发并尽可能利用原悬置固定点的思路，并结合所设计驱动 总成系统的质心位置，惯性矩等参数，进行计算，设计出悬置的位置及形状，以满足整车的 振动和噪声的目标要求。具体地说，可以在原有车型的基础上进行估算，设计的悬置点通过 电机和减速器的重心(或者尽可能地通过电机和减速器的重心)，然后根据重心位置，转动 惯量通过例如专业软件进行计算验证，设计悬置软垫的刚度。图1是根据本发明实施例的布置在前舱的驱动总成系统的布置示意图，其中示出 了传动轴、悬置、前横梁以及驱动总成系统之间的关系。在图1中，左悬置就是充分利用原 车左悬置的固定点。其中，驱动总成系统采用三点悬置进行固定，可以利用前后左三点悬置 的方法进行设计，有效最大范围的利用前舱左侧的空间，为增程器的设计留有足够的右侧 空间。驱动总成系统(包括减速器和电机)的三点悬置的固定方式为采用前后悬置和左 悬置进行固定。需要说明的是，此处使用的术语“悬置”是汽车领域属于公知术语，其可以起到减 震降噪的作用，减弱振源向外传地震动。图2是根据本发明实施例的布置在前舱的增程器的布置示意图。其中示出了增程 器系统以及前悬架系统。从图2可以看出，本实施例中的驱动总成系统包括增程器系统。在本发明的实施例中，增程器系统包括增程器本体、空滤、水箱以及排气系统。采 用四点悬置对增程器系统进行布置，更具体地说，增程器在前舱的安装方式可采用四点弹 性橡胶悬置进行固定。在本发明的实施例中，可根据整车性能设计要求，充分发挥增程器的效率，并考虑 到前舱空间的局限性，具体的增程器系统可采用水冷发动机与风冷发电机相结合的设计， 形成小巧、灵活的增程器本体，使得增程器的布置可以充分考虑到前舱空间的利用。并且，较低的质心可以就降低本体的振幅，有利于消减单缸发动机难以避免的振动。
此外，考虑到排气系统过长会影响整机的工作效率，采用在前底板下就将三元催 化处理后的废气向地表排除，使废气的排放不会影响到后底板电池。具体地说，图2所示的 排气系统的废气出口(排气口)是朝向地面布置的。在本发明实施例的进一步改进中，可对邮箱进行改进。具体地说，增程器的供给系 统和常规的发动机的供给系统差别不大，最大的差别是由于整车空间布置的限制。因此，进 一步地，在本发明的一个具体示例中，储油系统采用小型油箱进行存储，从而在空间的允许 下，设计出满足增程器需要的油箱。图3是根据本发明实施例的小型油箱的具体示意图。在 本发明的一个优选示例中，油箱的布置空间是在整车的后排座椅的下方，由此可以进一步 利用汽车的布置空间。增程器的固定方式如图4所示增程器是一种单缸的发动机与发电机组合而成的 一种可以为电池供电的装置。其单机的运动幅度和噪音都是比较大，长时间的应用，会影响 到我们的正常生活，一般很难接受；因此增程器本体的固定对整车来说是一种挑战。目前发 明人经过长期研究，结合整车的布置空间，采用了四点橡胶悬置的固定方式，使得可以从各 个角度限制增程器本体的位移，消减其振动。前横梁上经过简单的焊接固定点，将增程器的 托架连同悬置一起固定在前横梁上。其固定方案的分解图如图5所示，其中示出了上托架、 下托架、悬置点、以及与前横梁焊接件。需要说明的是，本领域技术人员可以理解的是，文中所指的“驱动总成系统”在狭 义上包括电机和减速器，广义上认为，增程器系统、小油箱、电池系统驱动总成系统都属于 动力系统之内。对于本领域技术人员来说明显的是，可在不脱离本发明的范围的情况下对本发明 进行各种改变和变形。本领域技术人员可以理解的是，所描述的实施例仅用于说明本发明， 而不是限制本发明；本发明并不限于所述实施例，而是仅由所附权利要求限定。
权利要求
1.一种电动汽车前舱布置结构，其中所述电动汽车前舱布置结构中包括动力总成系 统，并且动力总成系统包括驱动总成系统和增程器系统，其中所述驱动总成系统在前舱中 采用三点悬置进行固定，其中悬置点通过电机和减速器的重心。
2.根据权利要求1所述的电动汽车前舱布置结构，其特征在于，所述增程器系统布置 在前舱右侧，并且所述驱动总成系统在前舱中采用前后悬置和左悬置进行固定。
3.根据权利要求1或2所述的电动汽车前舱布置结构，其特征在于，所述增程器系统在 前舱中采用四点弹性橡胶悬置进行固定。
4.根据权利要求1或2所述的电动汽车前舱布置结构，其特征在于，其中所述程器系统 包括增程器本体、空滤、水箱以及排气系统，并且所述排气系统的排气口朝向地面布置。
5.一种电动汽车，其特征在于包括根据权利要求1至4之一所述的电动汽车前舱布置 结构。
6.根据权利要求5所述的电动汽车，其特征在于包括布置在后排座椅的下方的小型邮箱。
7.一种电动汽车前舱布置方法，其中所述电动汽车前舱布置结构中包括动力总成系 统，并且动力总成系统包括驱动总成系统和增程器系统，其中所述电动汽车前舱布置方法 包括采用三点悬置的方式在前舱中固定所述驱动总成系统，其中悬置点通过电机和减速 器的重心。
8.根据权利要求7所述的电动汽车前舱布置方法，其特征在于所述驱动总成系统在前 舱中采用前后悬置和左悬置进行固定。
9.根据权利要求1或2所述的电动汽车前舱布置方法，其特征在于，所述电动汽车前舱 布置方法还包括将所述增程器系统布置在前舱右侧，并且采用四点弹性橡胶悬置的方式 在前舱中固定所述增程器系统。
10.根据权利要求1或2所述的电动汽车前舱布置方法，其特征在于，其中所述程器系 统包括增程器本体、空滤、水箱以及排气系统，并且所述电动汽车前舱布置方法还包括将所 述排气系统的排气口朝向地面布置。
全文摘要
本发明提供了一种电动汽车、前舱布置结构及方法。根据本发明的电动汽车前舱布置结构，其中所述电动汽车前舱布置结构中包括动力总成系统，并且动力总成系统包括驱动系统和增程器系统，其中所述驱动系统在前舱中采用三点悬置进行固定，其中悬置点通过电机和减速器的重心。根据本发明，能够以有效最大范围地利用前舱左侧的空间，为增程器的设计留有足够的右侧空间。
文档编号B60K15/063GK102059943SQ20101057895
公开日2011年5月18日 申请日期2010年12月2日 优先权日2010年12月2日
发明者梁刚, 郭永耀 申请人:奇瑞汽车股份有限公司