一种电动皮卡后保结构及设计方法技术

本发明专利技术提供一种电动皮卡后保结构及设计方法，涉及电动皮卡技术领域，包括：后保险杠总成；所述后保险杠蒙皮上连接有后踏蒙皮；后保险杠蒙皮的两端安装有外连接支架和内连接支架；后踏连接支架分别与后踏骨架和后保险杠骨架连接，后保险杠骨架通过后保险杠骨架连接件与车架加强件连接，车架加强件固定到车架上所述拖车钩后横梁和拖车钩前横梁固定连接；所述拖车钩后横梁的两端和拖车钩前横梁的两端分别与后保险杠骨架连接；拖车钩后横梁的两端分别与横梁连接件的第一端连接，横梁连接件的第二端与后保险杠蒙皮连接本发明专利技术能够保证在后面碰撞工况下，控制器存在安全空间，避免该带电元件受到碰撞后发生漏电、短路等情况。短路等情况。短路等情况。

【技术实现步骤摘要】
一种电动皮卡后保结构及设计方法


[0001]本专利技术涉及电动皮卡
，尤其涉及一种电动皮卡后保结构及设计方法。

技术介绍

[0002]随着新能源电池技术的发展，新能源汽车持续爆发式增长，其中纯电动汽车销量逐年递增。除了传统汽车碰撞安全标准关注的由于物理挤压与惯性冲击造成的乘员伤害，对于碰撞后电路短路、电解液泄露、人员触电、爆炸起火等方面的法规也日趋严格。
[0003]后保险杠总成是皮卡的关键总成，其结构既直接关系到承受踩踏时的强度性能，也直接影响到受到后面碰撞时的变形模式。对于电动皮卡来说，其后部往往会布置电驱动桥、四合一控制器及高压线，在受到后面碰撞时，不合理的变形模式会导致带电部件的损坏，严重的话还会发生漏电、短路、起火等。因此在控制好成本的情况下，设计出适配原车架结构且既能保证后面碰撞电安全又能满足后保险杠多工况结构强度要求的后保结构是主机厂需要考虑的一个重要问题。现有技术中，大部分的皮卡是燃油版，车架后部没有关键的电器元件，对后面碰撞时后保的变形情况考察较为宽松，因此大多数后保的结构强度弱、高速后碰过程中承载部件易发生失稳、弯扭大变形。由于皮卡的底盘较高，为了满足蹬车方便性，后保险杠的质心一般低于车架，导致后面碰撞过程中后踏板容易撞击挤压后部的电器件，造成对安装在车辆后部的控制器以及电气元件的破坏。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种能够快速地对后保结构进行优化设计，实现了保证后面碰撞工况下带电元件安全空间要求的电动皮卡后保机构。
[0005]本专利技术包括：后保险杠总成；后保险杠总成和车辆控制器分别安装在车架上，且后保险杠总成设置在车架的端部；
[0006]后保险杠总成包括：后踏蒙皮、后保险杠蒙皮、后踏骨架、后踏连接支架、拖车钩后横梁、拖车钩前横梁、后保险杠骨架、后保险杠骨架连接件、车架加强件以及两个横梁连接件；
[0007]所述后保险杠蒙皮与后踏蒙皮连接；所述后踏骨架和后保险杠蒙皮通过螺栓连接；
[0008]所述后保险杠蒙皮的两端安装有外连接支架和内连接支架；后踏连接支架分别与后踏骨架和后保险杠骨架连接，后保险杠骨架通过后保险杠骨架连接件与车架加强件的第一端连接，车架加强件的第二端固定到车架上；
[0009]靠近所述后保险杠蒙皮中部位置安装有两个后踏蒙皮连接支架；所述拖车钩后横梁和拖车钩前横梁固定连接；所述拖车钩后横梁的两端和拖车钩前横梁的两端分别与后保险杠骨架连接；所述拖车钩后横梁的两端分别与横梁连接件的第一端连接，横梁连接件的第二端与所述后保险杠蒙皮连接。
[0010]进一步需要说明的是，所述后保险杠骨架连接件与后保险杠骨架通过多个螺栓连
接，车架加强件的第二端通过焊接的方式固定到车架上；
[0011]后保险杠骨架的横截面为U型。
[0012]进一步需要说明的是，拖车钩前横梁上固定连接有拖车钩，所述拖车钩后横梁和拖车钩前横梁通过焊接方式连接。
[0013]进一步需要说明的是，所述后踏连接支架与后保险杠骨架通过焊接方式连接；
[0014]所述后踏连接支架与后踏骨架通过螺栓连接。
[0015]所述后保险杠蒙皮与后踏蒙皮通过卡扣连接。
[0016]进一步需要说明的是，后踏骨架上安装有两个后保险杠蒙皮连接件；后保险杠蒙皮连接件与后踏骨架采用焊接方式连接。
[0017]进一步需要说明的是，外连接支架和内连接支架采用焊接的方式或采用螺栓连接的方式与后保险杠蒙皮连接。
[0018]进一步需要说明的是，所述拖车钩后横梁和拖车钩前横梁通过焊接方式连接；横梁连接件的第二端与所述后保险杠蒙皮通过螺栓连接。
[0019]本专利技术还提供一种电动皮卡后保结构设计方法，方法包括：
[0020]将电动皮卡后保险杠总成吸能的传力路径划分为三个吸能段；
[0021]吸能段基于车架从后至前定义为第一吸能段、第二吸能段和第三吸能段，第一吸能段包括：后踏骨架、第二吸能段包括：后保险杠骨架、第三吸能段包括：车架；
[0022]分配可压溃距离：对后保险杠总成分配的可压溃距离L设定小于后踏骨架到车辆控制器的距离；
[0023]后面碰撞分配策略包括：
[0024](a)：根据公式E
t
＝E
f
‑
E
dis
得到车辆总的能量吸收目标值E
t
；根据得到初始总能量E
f
；E
dis
为壁障车及样车与地面的摩擦耗散能、内部的摩擦耗散能以及其他耗散能；m为后面碰撞工况标准壁障车质量，v为该标准工况壁障车速度；
[0025](b)：根据公式E0＝E
t
‑
E
h
得到后保险杠总成及车架的传力路径的吸能值E0；E
h
为其他传力路径分配的吸能值；
[0026](c)：通过能量预分配比例确定各段吸收的能量目标E1、E2、E3；
[0027]以后保险杠骨架平均压溃力下限目标值和后保险杠骨架承受弯矩为输入，对后保险杠骨架截面进行拓扑设计，结合工艺对后保险杠骨架进行设计；
[0028]根据设计出的后保险杠骨架进行压溃仿真，提取得到后保险杠骨架平均压溃力，且后保险杠骨架平均压溃力大于下限目标值；
[0029](d)：根据得到平均压溃力下限目标值F
g
；L为第二吸能段的最大可压溃距离，η为吸能效率；
[0030](e)：如满足仿真中第二吸能段提取的平均压溃力F
t
＞F
g
，则满足强度要求。
[0031]对后保险杠总成进行踩踏工况和拖车工况校核，使后保险杠总成满足强度要求。
[0032]从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：
[0033]本专利技术提供的电动皮卡后保结构根据后面碰撞分配策略对后保险杠骨架进行了吸能目标设定，同时根据控制器等电气元件的安全空间要求对可压溃距离进行了分配。通
过优化设计得到的截面设计出后保险杠骨架，结合后保险杠骨架压溃仿真验证压溃力是否达标，最终得到较优的设计方案。为电动皮卡后保险杠结构正向设计考虑后面碰撞工况电安全提供了思路、大大缩短了开发时间、提升了效率。
[0034]本专利技术在考虑了后面碰撞工况电安全的同时，满足了蹬车方便性和踩踏强度要求，同时适配皮卡车架，且本专利技术提供的电动皮卡后保结构便于安装制作。而且结构经过仿真验证，能够保证在后面碰撞工况下，控制器存在安全空间，避免该带电元件受到碰撞后发生漏电、短路等情况。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对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专利技术的一些实施例，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获得其他的附图。
[0036]图1为电动皮卡后部电元件空间位置示意图；
[0037]图2为电动皮卡后保结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动皮卡后保结构，其特征在于，包括：后保险杠总成；后保险杠总成和车辆控制器分别安装在车架上，且后保险杠总成设置在车架的端部；后保险杠总成包括：后踏蒙皮(1)、后保险杠蒙皮(2)、后踏骨架(3)、后踏连接支架(6)、拖车钩后横梁(8)、拖车钩前横梁(9)、后保险杠骨架(11)、后保险杠骨架连接件(12)、车架加强件(13)以及两个横梁连接件(14)；所述后保险杠蒙皮(2)与后踏蒙皮(1)连接；所述后踏骨架(3)和后保险杠蒙皮(2)通过螺栓连接；所述后保险杠蒙皮(2)的两端安装有外连接支架(4)和内连接支架(5)；后踏连接支架(6)分别与后踏骨架(3)和后保险杠骨架(11)连接，后保险杠骨架(11)通过后保险杠骨架连接件(12)与车架加强件(13)的第一端连接，车架加强件(13)的第二端固定到车架上；靠近所述后保险杠蒙皮(2)中部位置安装有两个后踏蒙皮连接支架(7)；所述拖车钩后横梁(8)和拖车钩前横梁(9)固定连接；所述拖车钩后横梁(8)的两端和拖车钩前横梁(9)的两端分别与后保险杠骨架连接；所述拖车钩后横梁(8)的两端分别与横梁连接件(14)的第一端连接，横梁连接件(14)的第二端与所述后保险杠蒙皮(2)连接。2.根据权利要求1所述的电动皮卡后保结构，其特征在于，所述后保险杠骨架连接件(12)与后保险杠骨架(11)通过多个螺栓连接，车架加强件(13)的第二端通过焊接的方式固定到车架上；后保险杠骨架(11)的横截面为U型。3.根据权利要求1所述的电动皮卡后保结构，其特征在于，拖车钩前横梁(9)上固定连接有拖车钩(10)，所述拖车钩后横梁(8)和拖车钩前横梁(9)通过焊接方式连接。4.根据权利要求1所述的电动皮卡后保结构，其特征在于，所述后踏连接支架(6)与后保险杠骨架(11)通过焊接方式连接；所述后踏连接支架(6)与后踏骨架(3)通过螺栓连接。5.根据权利要求1所述的电动皮卡后保结构，其特征在于，所述后保险杠蒙皮(2)与后踏蒙皮(1)通过卡扣连接。6.根据权利要求1所述的电动皮卡后保结构，其特征在于，后踏骨架(3)上安装有两个后保险杠蒙皮连接件(15)；后保险杠蒙皮连接件(15)与后踏骨架(3)采用焊接方式连接。7.根据权利要求1所述的电动皮卡后保结构，其特征在于，外连接支架(4)和内连接支架(5)采用焊接的方式或采用螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵天，董丽萍，宋慧斌，李超，郭瑞武，朱海芸，贺廷俊，李健，
申请(专利权)人：中国重汽集团济南动力有限公司，
类型：发明
国别省市：