技术领域
[0001] 本
发明属于
汽车技术领域，具体地说，特别涉及一种混合动力车四轮驱动底盘结构。
背景技术
[0002] 当今世界人类面临
能源匮乏与环境恶化两大挑战，传统汽车日益受到石油危机的严重困扰，电动汽车已经成为行业发展的主流。其中，混合动力汽车在平衡经济性与动力性方面表现优异，已成为电动汽车的主要发展内容。
[0003] 现有的混合动力车通常将
发动机和驱动
电机布置在车体前部的发动
机舱内，动力经中央
差速器及中间
传动轴传递给后
车轮。以上布置结构所存在的不足在于：
[0004] 1）动力从前往后传递的线路较长，整车行进过程中的传动振动及噪音较大，会影响乘坐的舒适性。
[0005] 2）中央差速器体积较大，会减小车内对应部分的空间，也会影响乘坐的舒适性。
[0006] 3）中央差速器和中间传动轴占用下车体下方的中部空间，
驱动电机配备的
电池组只能布置在后备箱内，一方面通
风散热不好，装配及更换不方便；另一方面，电池组占用后备箱空间，会减小后备箱容积；同时，当发生追尾事故时，后备箱内的电池组容易起火或爆炸，安全性差。
[0007] 4）整个动力传动总成的部件较多，不仅装配操作繁琐，装配难度大、效率低，不利于保养维护，而且生产成本高，会影响混合动力车的大范围推广。
发明内容
[0008] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种布局合理、安全可靠的混合动力车四轮驱动底盘结构。
[0009] 本发明的技术方案如下：一种混合动力车四轮驱动底盘结构，包括下车体（11），其特征在于：还包括前副车架（12）、前悬架（13）、前车轮（14）、前变速箱（15）、后副车架（16）、后悬架（17）、后车轮（18）、驱动电机（19）、后变速箱（20）、电池组（21）和油箱（22）；
[0010] 在所述下车体（11）下方的前部固定前副车架（12），该前副车架（12）的左右两侧通过前悬架（13）安装前车轮（14），在所述前副车架（12）内设置发动机（1）以及与发动机（1）连接的前变速箱（15），前变速箱（15）的输出端通过前半轴与前车轮（14）连接；
[0011] 在所述下车体（11）下方的后部固定后副车架（16）,该后副车架（16）为框状结构，在后副车架（16）的左右两侧通过后悬架（17）安装后车轮（18），并在后副车架（16）的框内设置驱动电机（19）和后变速箱（20），所述驱动电机（19）的
主轴与后变速箱（20）的输入端连接，后变速箱（20）的输出端通过后半轴与后车轮（18）连接；
[0012] 在所述前副车架（12）与后副车架（16）之间设置电池组（21）和油箱（22），所述电池组（21）和油箱（22）均位于下车体（11）的下方，并与下车体（11）相固定。
[0013] 本发明将作为前驱动力的发动机连同前变速箱布置在前副车架内，将作为后驱动力的驱动电机连同后变速箱布置在后副车架内，各部分结构紧凑，布局合理，易于装配，有利于保养维护；同时，前后驱动各自传动，传动的线路短，大大降低了动力传递过程中产生的振动及噪音，提高了乘坐的舒适性。
[0014] 本发明省去了中央差速器及中间传动轴，在降低生产成本、增大车内空间的同时，能够将电池组布置在底盘的中部
位置，这样一方面电池组的
通风散热好，装配及更换方便；另一方面，电池组不再占用后备箱空间，确保了后备箱容积；同时，当发生追尾事故时，电池组受损的可能性小，既安全又可靠。
[0015] 在所述发动机（1）的
输出轴上固套第一
太阳轮（2），该第一太阳轮（2）位于第一
外圈（5）内，在第一外圈（5）与第一太阳轮（2）之间设有多个按圆周均匀分布的第一行星
齿轮（3），各第一行星齿轮（3）均与第一太阳轮（2）及第一外圈（5）
啮合，且各第一行星齿轮（3）均安装于
行星架（4）的一个端面上，在所述行星架（4）的另一个端面上安装多个按圆周均匀分布的第二行星齿轮（7），这几个第二行星齿轮（7）均位于第二外圈（6）内，并围绕在第二太阳轮（8）的外面，各第二行星齿轮（7）均与第二外圈（6）及第二太阳轮（8）相啮合，所述第二外圈（6）和第一外圈（5）均带有
锁止机构，所述第二太阳轮（8）的轴通过
离合器与前变速箱（15）的输入端连接，第二太阳轮（8）上同轴固定有大齿轮（9），该大齿轮（9）与
小齿轮（9’）相啮合，所述小齿轮（9’）套装在ISG电机（10）的主轴上。
[0016] 本发明采用ISG电机与发动机耦合，使前驱具有四种工作模式：
[0017] 1）发动机单独驱动：ISG电机不工作，第一、第二外圈在各自锁止机构的作用下锁止，发动机动力直接输入到第一太阳轮，动力通过第一行星齿轮、行星架、第二行星齿轮输出到第二太阳轮，由第二太阳轮的轴将动力传递给前变速箱。此时，大齿轮通过小齿轮带动ISG电机空转。
[0018] 2）ISG电机单独驱动：ISG电机为驱动模式，发动机锁死，第一外圈放开，第二外圈锁止，动力由ISG电机通过大齿轮直接输出到第二太阳轮。
[0019] 3）发动机与ISG电机共同驱动：ISG电机为
电动机模式，两个带有锁止机构的第一、第二外圈锁止，发动机动力直接输入到第一太阳轮，动力通过第一行星齿轮、行星架、第二行星齿轮输出到第二太阳轮；调节ISG电机的转速，使之与发动机匹配，ISG电机的动力通过大齿轮直接输出到第二太阳轮，实现
扭矩叠加。
[0020] 4）ISG电机充电：ISG电机为发电机模式，两个带有锁止机构的第一、第二外圈锁止，发动机动力直接输入到第一太阳轮，动力通过第一行星齿轮、行星架、第二行星齿轮输出到第二太阳轮，与第二太阳轮同轴的大齿轮通过小齿轮带动ISG电机转动实现发电。此时，第二太阳轮轴与前变速箱之间的离合器分离。
[0021] 采用ISG电机与发动机耦合，具有如下优点：
[0022] 1）能够实现不同工况下的最佳驱动形式，满足动力性要求，并有效提高燃油经济性，结构简单、紧凑，体积小巧，组装容易，生产成本低，操控方便，动力损耗小，可靠性好。
[0023] 2）只通过对太阳轮的锁止与放开就可以达到电机与发动机分别单驱以及两者并行驱动三种工况，相对同类型产品可以减少一个离合器。
[0024] 3）两组行星齿轮机构对称布置，消除了
行星轮系的
传动比，使动力能够1:1输出。
[0025] 4）可直接与市场上现有的变速箱对接，而不会因为速比变动而影响车辆动力性。电机与发动机并联，可以灵活的布置电机位置，有效的利用
发动机舱的前舱空间。
[0026] 为了方便布置，作为优选，所述ISG电机（10）位于前副车架（12）内，并在前变速箱（15）的旁边，该ISG电机（10）和前变速箱（15）位于发动机（1）的同一侧。
[0027] 为了方便布置，有利于快速组装及拆卸，所述第一行星齿轮（3）和第二行星齿轮（7）一一对应，各第一行星齿轮（3）与对应的第二行星齿轮（7）同轴连接。
[0028] 所述后副车架（16）由后副车架前横梁（16a）、后副车架后横梁（16b）、后副车架左
纵梁（16c）和后副车架右纵梁（16d）构成，其中，后副车架前、后横梁均为管状结构，后副车架后横梁（16b）的中部与后副车架前横梁（16a）平行，后副车架后横梁（16b）的两端均向后弯折
变形，所述后副车架左、右纵梁均为槽型钣金件，各纵梁的前端搭接在后副车架前横梁（16a）上，并通过
焊接固定，各纵梁的后端搭接在后副车架后横梁（16b）的弯折处，也通过焊接固定。以上结构后副车架采用管梁与钣金冲焊相结合的方式，重量轻，结构强度可靠，能有效提高承载能力，并且加工
精度易于控制，能够确保产品
质量及一致性生产。
[0029] 为了便于管线布置，所述电池组（21）位于油箱（22）的前方，所述油箱（22）靠近后副车架（16）。
[0030] 有益效果：
[0031] 1）本发明布局合理，易于装配，有利于保养维护，振动及噪音小，提高了乘坐的舒适性。
[0032] 2）本发明省去了中央差速器及中间传动轴，生产成本低，能够增大车内空间，进一步提高乘坐的舒适性。
[0033] 3）在底盘的中部为电池组留出布置空间，电池组的通风散热好，装配及更换方便，并且电池组不再占用后备箱空间，在确保后备箱容积的同时，能有效避免发生追尾时引发更大的安全事故。
[0034] 4）通过ISG电机与发动机耦合，实现不同工况下最佳驱动形式，满足了动力性要求，有效提高了燃油经济性，并且操控方便，动力损耗小，能够确保动力传递的可靠性。
附图说明
[0035] 图1为本发明的结构示意图。
[0036] 图2为ISG电机与发动机耦合的结构示意图。
[0037] 图3为后副车架的结构示意图。
具体实施方式
[0038] 下面结合附图和
实施例对本发明作进一步说明：
[0039] 实施例1
[0040] 如图1、图2和图3所示，本发明由下车体11、前副车架12、前悬架13、前车轮14、前变速箱15、后副车架16、后悬架17、后车轮18、驱动电机19、后变速箱20、电池组21和油箱22等构成。其中，在下车体11下方的前部固定前副车架12，该前副车架12为框状结构，在前副车架12的左右两侧对称设置有前车轮14，各前车轮14通过前悬架13与前副车架12连接。在所述前副车架12内设置发动机1、ISG电机10和前变速箱15，所述ISG电机10位于前变速箱15的旁边，该ISG电机10和前变速箱15位于发动机1的同一侧。在所述发动机1的输出轴上固套第一太阳轮2，该第一太阳轮2位于第一外圈5内，第一外圈
5自带锁止机构，该锁止机构能够将第一外圈5锁止或放开，使第一外圈5能够固定不动或者根据需要进行转动。所述锁止机构的结构及工作原理为
现有技术，在此不作赘述。
[0041] 如图2所示，在第一外圈5与第一太阳轮2之间设有多个按圆周均匀分布的第一行星齿轮3，本实施例中，第一行星齿轮3的数目优选为3个，各第一行星齿轮3均与第一太阳轮2及第一外圈5啮合，且各第一行星齿轮3均安装于行星架4的一个端面上。在所述行星架4的另一个端面上安装多个按圆周均匀分布的第二行星齿轮7，第二行星齿轮7优选为3个，且第二行星齿轮7和第一行星齿轮3和一一对应，各第一行星齿轮3与对应的第二行星齿轮7同轴连接。所有的第二行星齿轮7均位于第二外圈6内，该第二外圈6位于第一外圈5的旁边，第二外圈6也自带有锁止机构。3个所述第二行星齿轮7围绕在第二太阳轮8的外面，各第二行星齿轮7均与第二外圈6及第二太阳轮8相啮合。所述第二太阳轮8的轴通过离合器与前变速箱15的输入端连接，且第二太阳轮8上同轴固定有大齿轮9，该大齿轮9与小齿轮9’相啮合，所述小齿轮9’套装在ISG电机10的主轴上。所述前变速箱
15的输出端连接两根前半轴，这两根前半轴与两个前车轮14一一对应，且前半轴与对应的前车轮14相连接。
[0042] 如图1、图3所示，在下车体11下方的后部固定后副车架16,该后副车架16为框状结构，由后副车架前横梁16a、后副车架后横梁16b、后副车架左纵梁16c和后副车架右纵梁16d构成。其中，后副车架前、后横梁16a、16b均为管状结构，后副车架后横梁16b的中部与后副车架前横梁16a平行，后副车架后横梁16b的两端均向后弯折变形。所述后副车架左、右纵梁16c、16d均为槽型钣金件，各纵梁的前端搭接在后副车架前横梁16a上，并通过焊接固定，各纵梁的后端搭接在后副车架后横梁16b的弯折处，也通过焊接固定。
[0043] 如图1所示，在后副车架16的左右两侧对称设置后车轮18，各后车轮18通过后悬架17与后副车架16连接。在所述后副车架16的框内设置驱动电机19和后变速箱20，驱动电机19的主轴与后变速箱20的输入端连接，后变速箱20的输出端连接两根后半轴，这两根后半轴与两个后车轮18一一对应，且后半轴与对应的后车轮18相连接。
[0044] 如图1所示，在前副车架12与后副车架16之间设置电池组21和油箱22，所述电池组21和油箱22均位于下车体11的下方，并与下车体11相固定，且电池组21位于油箱22的前方，所述油箱22靠近后副车架16。
[0045] 本实施例未叙及的结构为现有技术，在此不作赘述。
[0046] 本实施例的前驱具有四种工作模式：
[0047] 1）发动机单独驱动：ISG电机10不工作，第一、第二外圈5、6在各自锁止机构的作用下锁止，发动机1动力直接输入到第一太阳轮2，动力通过第一行星齿轮3、行星架4、第二行星齿轮7输出到第二太阳轮8，由第二太阳轮8的轴将动力传递给前变速箱15，前变速箱15通过前半轴驱动前车轮14转动。此时，大齿轮9通过小齿轮9’带动ISG电机10空转。
[0048] 2）ISG电机单独驱动：ISG电机10为驱动模式，发动机1锁死，第一外圈5放开，第二外圈6锁止，动力由ISG电机10通过大齿轮9直接输出到第二太阳轮8，第二太阳轮8的轴将动力传递给前变速箱15，前变速箱15通过前半轴驱动前车轮14转动。
[0049] 3）发动机与ISG电机共同驱动：ISG电机10为电动机模式，两个带有锁止机构的第一、第二外圈5、6锁止，发动机1动力直接输入到第一太阳轮2，动力通过第一行星齿轮3、行星架4、第二行星齿轮7输出到第二太阳轮8；调节ISG电机10的转速，使之与发动机1匹配，ISG电机10的动力通过大齿轮9直接输出到第二太阳轮8，实现扭矩叠加，最后由第二太阳轮8的轴将动力传递给前变速箱15，前变速箱15通过前半轴驱动前车轮14转动。
[0050] 4）ISG电机充电：ISG电机10为发电机模式，两个带有锁止机构的第一、第二外圈5、6锁止，发动机1动力直接输入到第一太阳轮2，动力通过第一行星齿轮3、行星架4、第二行星齿轮7输出到第二太阳轮8，与第二太阳轮8同轴的大齿轮9通过小齿轮9’带动ISG电机10转动实现发电。此时，第二太阳轮轴与前变速箱15之间的离合器分离。
[0051] 本实施例的后驱工作模式为：
[0052] 驱动电机19的动力输入到后变速箱20，后变速箱20通过两根后半轴驱动后车轮18转动。
[0053] 本发明前驱模式与后驱模式同时工作时，即可实现混合动力车的四轮驱动。
[0054] 实施例2
[0055] 参见图1，本实施例无ISG电机10以及相应的动力耦合机构，发动机1的输出轴与前变速箱15的输入端连接，发动机1的动力直接传输给前变速箱15。本实施例的其余结构与实施例1相同，在此不作赘述。
