包括布置在车辆行走装置附近的电发动机组及其供电模块的机动车辆

摘要

本发明涉及一种车辆（2）、尤其是机动车辆，其包括：至少一个牵引电发动机组（23）和适于为牵引电发动机组（23）供电的供电模块（37）、机械耦连至电发动机组（23）的行走装置（5）以及在行走装置（5）附近固定在车辆（2）的车身（1）上的车架（18），车架（18）上固定有电发动机组（23）和供电模块（37），其特征在于，车架（23）限定在车辆车身（1）和底板（P）之间固定在车辆（2）车身（1）下方的平台，所述底板分隔出作为乘客室的一部分或者与乘客室相邻的车辆（2）的可用容积，车架（18）适于接收和支撑电发动机组（23）和供电模块（37）；其中，电发动机组（23）和供电模块（37）布置在车架（18）的任一侧上。

说明书

技术领域

本发明涉及热/电混合动力或纯电动类型的可充电或不可充电的机动 车辆。

背景技术

这样的车辆包括至少一个由供电模块供电的牵引电机，所述电机被布 置在行走装置附近用于驱动该行走装置的车轮。

电动机组指的是由电机和耦连在电机输出轴上与电机转子一体化的减 速器组合形成的组件。

减速器可以使电机的速度适配于车辆车轮所要求的扭矩。

供电模块指的是由电加速器的电池块和功率电子单元组合形成的组 件。这样的能量单元尤其包括直流电压伺服电路DC/DC，以使电池块释放 的电压与通常大约为12V的边际网络所接收到的电压适配，以及换流器电 路，其能够在电机以发电机模式工作时将电池块释放的直流电压转换为交 变电压。能量单元能够一体连接至电池块或者相对后者偏移。

在前牵引车辆的情况下，即车辆的热发动机耦连至车辆的前车桥总成 以驱动车辆的情况下，行李箱自然地布置在车辆后方在车辆的最后一排座 椅后方。

行李箱被车辆顶蓬的后部以及通常称为行李箱底板的底板限定范围， 所述行李箱底板使行李箱与支撑车辆后行走装置的车辆车身分开和隔离。

该区域中车身还支撑排气消音器甚至是油箱或者油箱的一部分。

限定行李箱沿Z轴（在对车辆进行空间标记时常用的三维坐标系中） 高度的行李箱底板和车辆顶蓬后部之间的高度因此取决于以上所提到的正 好位于行李箱底板下方的机构所占的尺寸。

应当指出后行走装置可以例如为具有可变形横梁的后桥总成类型。

该类型的车桥通常为“H”形，H的两个平行分支分别限定纵向臂，H 的中央杆限定称为可变形横梁的横向扭转杆，所述横向扭转杆集成有防倾 杆，也称为防止摆动杆（barre antiroulis）。

纵向臂的第一端借助于形成枢轴的连接件分别连接至车辆的后车轮， 第二端借助于同样形成车身上的枢轴连接件的弹性连接件连接至车身。

本发明的目的之一在于在车辆的车桥附近，尤其是车辆的后桥总成附 近的行李箱下方容置电发动机组及其供电模块，使得在Z方向上所占尺寸 较小以限制该尺寸对乘客室或行李箱的可用容积的影响。

从专利文件EP1266783中已知布置在车辆的前桥总成附近的电发动机 组以对前桥总成进行电牵引。

电发动机组由电机及其减速器形成。其相对于车辆大体横向布置，减 速器的轴线大体对应于车轮的轴线。

电发动机组被固定在具有两层的车架的第一层上；车架的第一层本身 被固定和悬挂在车辆的车身上。

置于电发动机组上方的车架第二层充当燃料电池和固定在燃料电池上 方的功率控制单元的支架。

这种沿车辆Z轴的叠放相对占尺寸较大，并且将这种叠放转移到车辆 后部后桥总成附近会对保留乘客室或行李箱的最大化可用容积带来视觉上 的不利效果。

发明内容

本发明的目的之一在于通过提供一种紧凑布置克服以上不便，使得能 够优化电发动机组及其供电模块所占尺寸以限制其对乘客室或行李箱可用 容积的影响。

根据本发明的布置的另一优点是能够使电发动机组及其供电模块（电 池块）局部化在车身下方的同一空间中。

为此，本发明提供一种车辆，尤其是机动车辆，包括：至少一个牵引 电发动机组和适于为牵引电发动机组供电的供电模块、机械耦连至电发动 机组的行走装置以及固定在车辆的车身上在行走装置附近的车架，车架上 固定有电发动机组和供电模块。

车辆的特征在于车架限定固定在车辆车身下方在车辆车身和底板之间 的平台，所述底板分隔出作为乘客室的一部分或者与乘客室相邻的车辆的 可用容积，车架适于接收和支撑电发动机组和供电模块；电发动机组和供 电模块布置在车架的任一侧。

根据一个特征，车架包括适于使电发动机组悬挂在车架下方的三个固 定设备，以便确保电发动机组相对于车架的均衡性。

根据另一个特征，车架包括形成用于供电模块的支架的设备，形成支 架的设备与车架齐平。

根据另一个特征，车架基于彼此组装的管式元件形成，以便限定划定 用于供电块的接收表面范围的四边形。

根据另一个特征，电发动机组的固定设备和用于供电模块的形成支架 的设备一体地附加在管式元件上。

根据一个特征，行走装置是具有集成有防倾杆的可变形横梁的后桥总 成。

根据另一个特征，配备有电发动机组和供电模块的车架紧挨可变形横 梁并且在其后方。

根据另一个特征，配备有电发动机组和供电模块的车架具有沿Z轴的 最小化尺寸，所述尺寸保持与车辆底板下方和后桥总成附近的布置相兼容。

根据一个特征，底板对应于车辆的行李箱底板。

根据一个特征，底板对应于适于支撑第三排座位的乘客室底板。

附图说明

通过阅读下面参考附图以示例形式给出的说明书可以更好地理解本发 明的其它特征和优点，其中：

图1是根据本发明的机动车辆的后部的仰视图，其中安装有电发动机 组及其供电模块；

图2是根据本发明的车辆的后侧视图，其中，电发动机组及其供电模 块以及支撑它们的车架都可见；并且

图3是根据本发明的车辆的适于支撑电发动机组和供电模块的车架的 透视图。

具体实施方式

在这些附图中，相同的元件采用相同的附图标记。

图中所使用的坐标系是本领域技术人员用来在空间表示车辆时所常用 的XYZ三维坐标系。

在专利文件FR0956234中尤其使用这样的坐标系。

车辆的前部用字母AV标记，车辆的后部用字母AR标记。

在图1中示出车辆2的车身1的后部的下部，所述车辆可以是混合动 力（热/电）类型或者纯电动类型的可充电或不可充电的机动车辆。

车身1的下部支撑不同机构，下面将进行描述。

没有示出减震装置，但可以辨别出车身结构1的内纵梁总成 （longeronnet）延伸出的后减震器3和4。

在该图中，可以辨别出车辆2的后桥总成5。该车桥5是具有“H”形 可变形横梁的后桥总成。其借助于分别与前纵向臂8和9的两端一体连接 的枢轴连接件6和7固定在车辆2的车身1上。两个后臂10和11的端部 本身分别连接至两个后车轮，右后车轮ARD和左后车轮ARG，仅示出其 中单独一个，右后车轮ARD。这些端部还分别支撑接收后桥总成5的减震 器的两个盘12和13，这在图中不可见。横截面是U形的可变形横梁14使 两个纵向臂6、10和7、11彼此连接。横梁14集成有防倾杆（或横向稳定 杆）15。

在车桥5的前方可以辨别出一部分燃料容器16及其固定至车身1的固 定系统17。

同样可以在可变形横梁14的后方辨别出形状通常为矩形的管式车架 18，其通过四个弹性固定件19至22固定在车身1上。

车架18支撑电发动机组23，所述电发动机组包括电机24和耦连至电 机24转子的减速器25。

下面将参考图3更详细地描述车架18。

后车轮ARG、ARD借助于耦连至减速器输出端的差速器26机械连接 至减速器25。差速器26本身耦连至两个传动臂27和28及其相应的等速万 向节29和30。

电发动机组23借助于三个弹性连接件31至33固定在车架18上，以 便确保电发动机组23相对于车架18的均衡性。

图1上还可以辨别出，在车架18的后平面处形成托架34至36的三个 扁平支架，其一体连接至车架18。

三个托架34至36接收这里由蓄电池块构成的供电模块37。功率电子 单元38在车架18的后方因此在电池块37的后方直接固定在车身1上。在 这种布置中，功率电子单元38相对电池块37偏移。

排气消音器39同样布置和固定在管式车架18的后方处车身1的下方， 同时相对于车辆的由车辆的中间平面（也成为原平面Y）经过的纵轴XX’ 侧向偏移。

还参考图1，排气线大体平行于车辆2的纵轴XX’延伸并且接连从车 辆2的前部AV行进至后部AR：可变形横梁14的上方至横梁14和纵向臂 8的交叉处附近，然后下降经过传动轴27下方，在重新接合排气消音器39 之前上升直到车架18。在车辆2的车身1下方最突出的部分中，排气线40 位于与电发动机组23的下部大体同一水平处。

参考图2，示出车辆2的后部的侧视图，仅有上面描述过的机构以及对 Z方向上所占尺寸h有直接影响的机构在这里可见。

车辆2的车身以及车辆2的右后车轮ARD的轮廓用虚线表示以便使图 更加清楚。底板P用粗线表示，其上示出第三排座椅以及乘客。

在该图中，在车身2的下部和底板P之间沿Z轴从下到上可以辨别出： 车辆车身2的下部处的电发动机组23、支撑电发动机组23和由电池块构成 的供电模块37的管式车架18。

因此，管式车架18限定出下方悬挂固定有电发动机组23的平台；该 平台的上方支撑有电池块37。电池块37基本上是平行六面体，其矩形基部 与车架18的上表面41配合，所述车架的管式组装，例如机器焊接组装， 限定出划定上表面41范围的四边形。

图3示出适于接收和支撑电发动机组23及其供电模块37的管式车架 18。

如前所述，车架18包括圆形或大体圆形横截面的管式元件组装。

四个管式元件42至45彼此组装起来以限定出适于接收和支撑电发动 机组23及其供电模块37的平台。

这些管42至45两两平行。四个管式元件42至45的彼此平行的其中 两个元件43、45长度大体相等并且分别限定两个纵向管式元件：左管式元 件45和右管式元件43。

另外两个管式元件42、44分别限定两个横向管式元件：前管式元件44 和后管式元件42。

后管式元件42比前管式元件44要长，它的其中一端延伸超过前管式 元件44的对应端。

管式元件42至45的端部支撑弹性枢轴连接件19至22类型的固定件， 其枢轴轴线沿Z轴延伸。

前管式元件44的其中一端与右管式元件43的其中一端重合。

后管式元件42的延伸部46能够使超过排气消音器39的固定件19偏 移以便固定在车辆2的车身1上。这里应当指出在所描述的布置中，排气 消音器39已经相对XX’轴侧向偏移。

车架18还包括四个固定件19至22，其确保车架18柔性固定在车身1 上，因此确保电发动机组23/供电模块37的组合柔性固定在车身1上。

管式车架18还包括适于以均衡方式支撑电发动机组23的三个固定设 备47至49。固定设备47至49限定每个适于分别接收一个枢轴连接件32、 31、33的罩壳，其中两个固定设备48和49具有沿Y轴延伸的枢轴轴线， 第三个47沿X轴。

管式车架18还包括一体固定在管式元件42至45上的三个托架34至 36。最长的第一托架36沿前管式元件44将两个管式元件45（左）和43（右） 连接起来。第二和第三托架34和35分别被布置在由左管式元件45和后管 式元件42，以及由右管式元件43和后管式元件42所形成的角落中。托架 34至36的宽度大体相等，它们与管式元件42至45的上部齐平以便具有用 于电模块37的基部的接收表面41。该接收表面41由虚线的闭合线代表。

托架34至36的长度和宽度是确定的以便提供用于供电模块37的理想 基座。

由装配有电发动机组和供电模块的车架形成的组件限定了紧凑和模块 化的组件，其沿Z轴的尺寸h被优化以便能够与在车辆的行走装置和底板 之间的车身下方的布置相兼容。底板可以分隔出作为乘客室的一部分或者 与乘客室相邻的车辆的可用容积。

组件称为模块化是因为其可以被快速地装配在车身下方并且不用预先 设置就可以非常容易地适应车辆的车身下方，以便支撑用于驱动车辆后轮 的牵引电机。

本发明有利地利用了具有可变形横梁的后桥总成的形状以便优化这种 布置。然而，在电发动机组/车架/供电模块的紧凑组件布置的范围内也可以 在不脱离本发明范围的情况下设想其它车桥构造，在这种构造中，保持Z 方向上所占尺寸最小的兼容性。