エンジン搭載の電気自動車の前部構造
【課題】エンジンと該エンジンによって駆動可能な発電機と少なくとも該発電機からの発電電力が供給されて充電されるバッテリと該バッテリから電力が供給されて駆動輪を駆動させるモータとを備えているエンジン搭載の電気自動車の前部構造において、走行安定性を向上させるとともに、車両前部のレイアウト性を向上させ、且つ、ヨー慣性モーメントを低減させる。
【解決手段】エンジン１０をエンジンルーム４４内の車幅方向中央部に車両前方に傾くように配置する。エンジン１０の一部をフロアトンネル５８ａ内に位置させる。発電機１４及びモータ１６をエンジンルーム４４内に配置する。
【解決手段】エンジン１０をエンジンルーム４４内の車幅方向中央部に車両前方に傾くように配置する。エンジン１０の一部をフロアトンネル５８ａ内に位置させる。発電機１４及びモータ１６をエンジンルーム４４内に配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンと該エンジンによって駆動可能な発電機と少なくとも該発電機からの発電電力が供給されて充電されるバッテリと該バッテリから電力が供給されて駆動輪を駆動させるモータとを備えているエンジン搭載の電気自動車の前部構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンと、このエンジンによって駆動可能な発電機と、少なくとも発電機からの発電電力が供給されて充電されるバッテリと、このバッテリから電力が供給されて駆動輪を駆動させるモータとを備えているエンジン搭載の電気自動車が従来技術として知られている。
【０００３】
特許文献１のものは、ダッシュパネルを境に車室の前方に形成されたエンジンルーム内に縦置きされたエンジンと、このエンジンから後方に延びる出力軸に連結された発電機と、この発電機によって生成された電力を蓄えるバッテリと、車室後方のリアパネルの下に配設され且つバッテリから電力が供給されて駆動輪を駆動させるモータとを備えている。そして、前端がダッシュパネルに連結される車室フロアパネルの前部に上方に向けて膨出し且つエンジンルームに通じる隆起部が形成され、この隆起部の下に発電機が収容されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５５８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エンジン搭載の電気自動車、特に、エンジンが小型化して、その小型化の分、レイアウトの自由度が高くなったプラグインハイブリッド車では、エンジン、発電機及びモータを車両前部に配置することが考えられる。
【０００６】
このようにエンジン、発電機及びモータを車両前部に配置したエンジン搭載の電気自動車において、エンジン、発電機及びモータの位置関係を工夫して、走行安定性を向上させるとともに、車両前部のレイアウト性を向上させ、且つ、ヨー慣性モーメントを低減させたい。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンと該エンジンによって駆動可能な発電機と少なくとも該発電機からの発電電力が供給されて充電されるバッテリと該バッテリから電力が供給されて駆動輪を駆動させるモータとを備えているエンジン搭載の電気自動車の前部構造において、走行安定性を向上させるとともに、車両前部のレイアウト性を向上させ、且つ、ヨー慣性モーメントを低減させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、エンジンと該エンジンによって駆動可能な発電機と少なくとも該発電機からの発電電力が供給されて充電されるバッテリと該バッテリから電力が供給されて駆動輪を駆動させるモータとを備えているエンジン搭載の電気自動車の前部構造であって、上記エンジンは、ダッシュパネルによって車室と仕切られたエンジンルーム内の車幅方向中央部に車両前方に傾くように配置されていて、一部が、フロアパネルの車幅方向中央部に上記ダッシュパネルから車両後方に延び且つ上方に膨出するように形成されたフロアトンネル内に位置しており、上記発電機及び上記モータは、上記エンジンルーム内に配置されていることを特徴とするものである。
【０００９】
これによれば、エンジンを車両前方に傾くように配置しているので、重心を低くすることができ、走行安定性を向上させることできる。
【００１０】
また、エンジンの一部をフロアトンネル内に位置させているので、比較的重量のあるエンジンが比較的車両後方に配置されることになり、エンジンルーム内のレイアウト性を向上させることができるとともに、ヨー慣性モーメントを低減させることができる。
【００１１】
以上により、走行安定性を向上させるとともに、車両前部のレイアウト性を向上させ、且つ、ヨー慣性モーメントを低減させることができる。
【００１２】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記エンジンは、その駆動軸が車幅方向に延びるように配置されていることを特徴とするものである。
【００１３】
これによれば、本発明の最良の形態を実現することができる。
【００１４】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記エンジンは、その駆動軸が上記ダッシュパネルよりも車両後方に位置し、且つ前端が上記駆動輪の駆動軸よりも車両後方に位置するように配置されていることを特徴とするものである。
【００１５】
これによれば、エンジンを、その駆動軸がダッシュパネルよりも車両後方に位置し、且つ前端が駆動輪の駆動軸よりも車両後方に位置するように配置しているので、比較的重量のあるエンジンがさらに車両後方に配置されることになり、エンジンルーム内のレイアウトをさらに向上させることができるとともに、ヨー慣性モーメントをさらに低減させることができる。
【００１６】
第４の発明は、上記第２又は３の発明において、上記発電機は、その回転軸が車両側面視で上記エンジンの駆動軸に対してオフセットするように上記エンジンの車幅方向一方側に配置されており、上記エンジンの駆動軸と上記発電機の回転軸とは、ギヤを介して連結されていることを特徴とするものである。
【００１７】
これによれば、発電機を、その回転軸が車両側面視でエンジンの駆動軸に対してオフセットするようにエンジンの車幅方向一方側に配置しているので、ギヤの配置スペースを確保することができる。
【００１８】
また、エンジンの駆動軸と発電機の回転軸とをギヤを介して連結しているので、エンジンの回転数と発電機の回転数とを適切な回転数に調整することができる。
【００１９】
第５の発明は、上記第４の発明において、上記発電機は、運転者の着座側とは反対側に配置されていることを特徴とするものである。
【００２０】
これによれば、発電機を運転者の着座側とは反対側に配置しているので、発電機がステアリングシャフトに干渉したり、発電機が車両前突時にブレーキ装置のブースターなどに接触したりするのを防止することができる。
【００２１】
第６の発明は、上記第４又は５の発明において、上記エンジンの駆動軸と上記発電機の回転軸とは、その上下方向高さ位置が上記駆動輪の駆動軸と略同じであることを特徴とするものである。
【００２２】
これによれば、エンジンの駆動軸と発電機の回転軸との上下方向高さ位置を駆動輪の駆動軸と略同じにしているので、エンジンと発電機とが比較的下方に配置されることになる。この結果、重心をさらに低くすることができ、走行安定性をさらに向上させることできる。
【００２３】
第７の発明は、上記第２〜６のいずれか１つの発明において、上記モータは、その回転軸が上記発電機の回転軸よりも車両前方に且つ上記駆動輪の駆動軸よりも車両後方に位置するように配置されていることを特徴とするものである。
【００２４】
これによれば、モータを、その回転軸が発電機の回転軸よりも車両前方に且つ駆動輪の駆動軸よりも車両後方に位置するように配置しているので、比較的重量のあるエンジン、発電機及びモータが駆動輪の駆動軸よりも車両後方に配置されることになり、ヨー慣性モーメントをさらに低減させることができる。
【００２５】
第８の発明は、上記第２〜７のいずれか１つの発明において、上記エンジンの吸気系が、上記エンジンルーム内の車幅方向中央部に配置されていて、上記エンジンの前部上方から上記駆動輪の駆動軸の上方を通って車両前方に延びていることを特徴とするものである。
【００２６】
これによれば、エンジンの吸気系が、エンジンルーム内の車幅方向中央部に配置されていて、エンジンの前部上方から駆動輪の駆動軸の上方を通って車両前方に延びているので、エンジンへの吸気を容易に行うことができる。
【００２７】
第９の発明は、上記第２〜８のいずれか１つの発明において、上記発電機は、上記エンジンの車幅方向一方側に配置されており、上記エンジンの排気系が、該エンジンの前部下方から上記発電機側とは反対側に延びた後、上記フロアパネルの下方を通って車両後方に延びていることを特徴とするものである。
【００２８】
これによれば、発電機をエンジンの車幅方向一方側に配置するとともに、エンジンの排気系が、エンジンの前部下方から発電機側とは反対側に延びた後、フロアパネルの下方を通って車両後方に延びているので、発電機とエンジンの排気系とが干渉するのを防止しながら、エンジンから車両後方への排気を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、エンジンを車両前方に傾くように配置するとともに、その一部をフロアトンネル内に位置させているので、走行安定性を向上させるとともに、車両前部のレイアウト性を向上させ、且つ、ヨー慣性モーメントを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジン搭載の電気自動車の概略ブロック図である。
【図２】電気自動車の全体構造を示す概略側面図である。
【図３】電気自動車の全体構造を示す概略平面図である。
【図４】エンジン、ジェネレータ、モータ及びデフの車体への取付を示す概略斜視図である。
【図５】減速機及びモータの内部構造を示す概略斜視図である。
【図６】エンジンの排気通路の配置を示す概略側面図である。
【図７】エンジンの排気通路の配置を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３２】
−電気自動車のシステム構成−
図１は、エンジン搭載の電気自動車の概略ブロック図であり、この電気自動車（以下、車両とも言う）１は、近距離走行時（例えば５０ｋｍ以下の走行時）には、家庭用電源など外部電源からの外部電力が供給されて充電されたバッテリ１２の電力を、モータ１６に供給して駆動輪を駆動させる一方、遠距離走行時には、エンジン１０によってジェネレータ（発電機）１４を駆動してその発電電力をバッテリ１２に供給して充電して、その充電されたバッテリ１２の電力をモータ１６に供給して駆動輪を駆動させるプラグインハイブリッド車である。このプラグインハイブリッド車は、上述の如く、エンジン１０及びモータ１６を動力源として備え、このエンジン１０は発電にのみ使用して、車両が動くための動力は全てモータ１６に頼っているシリーズ式ハイブリッド車である。
【００３３】
上記エンジン１０は、２つの気筒（以下、シリンダとも言う）がクランク軸（駆動軸）１０ａ（図２に図示）の延びる方向に１列に並んだ直列２気筒の小型レシプロエンジンである。このレシプロエンジンでは、該エンジン用の燃料タンク１８から供給される燃料（例えばガソリン）を燃焼室で燃焼させて得られたエネルギーでシリンダ内部のピストンを上下させ、それをコンロッドとクランク軸１０ａによって回転運動に置き換えるようになっている。また、上記気筒には、吸気通路（吸気管）１９（「エンジンの吸気系」に相当。図２等に図示)１９及び排気通路（排気管）２０（「エンジンの排気系」に相当。図６等に図示）が連通している。吸気通路１９は、上流側では１つであるが、下流側では２つに分岐して各気筒に連通している。吸気通路１９の上流端部には、エンジン１０への空気を取り入れるためにエアインテーク１９ａが配設されているとともに、このエアインテーク１９ａの下流側には、吸入空気中の異物やホコリを除去するためにフィルタを用いたエアクリーナ１９ｂが配設されている。排気通路２０は、下流側では１つであるが、上流側では２つに分岐して各気筒に連通している。排気通路２０には、排気ガス中のＨＣやＣＯ、ＮＯＸなどの有害成分を浄化するために三元触媒を用いた排気浄化装置２０ａが配設されているともに、この排気浄化装置２０ａの下流側には、排気ガスの爆発音のエネルギーの圧力変動を打ち消し、吸収させて音を静かにするマフラー２０ｂが配設されている。そして、エンジン１０は、バッテリ１２の残量が少なくなったとき（例えばバッテリ１２の充電率ＳＯＣが３０％以下になったとき）に自動運転されるようになっている。尚、上述の如く、エンジン１０を小型化したため、燃料タンク１８やエアクリーナ１９ｂなども小型化している。
【００３４】
上記バッテリ１２は、大容量化した大型・高性能のものであって、ジェネレータ１４及びモータ１６にそれぞれ、インバータ２２を介して接続されていて、ジェネレータ１４からの発電電力及びモータ１６からの回生電力が供給されて充電される。また、バッテリ１２は、車両１の非使用時には、外部電源からの外部電力が供給・充電可能になっている。そして、バッテリ１２は、その電力をモータ１６に供給して駆動させる。
【００３５】
上記ジェネレータ１４は、その回転軸（入力軸）１４ａ（図２に図示）がエンジン１０のクランク軸１０ａに連結されていて、エンジン１０によって駆動可能になっている。
【００３６】
上記モータ１６は、その回転軸（出力軸）１６ａ（図２に図示）が上記駆動輪としての左右の前輪３０，３２に減速機２３（図２等に図示）、ディファレンシャルギヤ（以下、デフと言う）２４及び左右の前輪駆動軸（ドライブシャフト）２６，２８（「駆動輪の駆動軸」に相当）を介して連結されていて、バッテリ１２及び／又はジェネレータ１４から電力が供給されて前輪３０，３２を駆動させる。減速機２３は、モータ１６の回転速度を減速して該モータ１６の動力をデフ２４に伝達する。減速機２３の減速ギヤ２３ａ（図５に図示）の減速比（即ち、モータ１６からデフ２４への減速比）は、例えば１／２程度である。デフ２４は、車両１がカーブを曲がるときに、内輪差（内側と外側の前輪３０，３２の速度差）を吸収しながら、モータ１６の動力を前輪３０，３２に振り分けて伝達する。また、デフ２４は、モータ１６の回転速度を最終的に減速して該モータ１６の動力を前輪３０，３２に伝達する機能も受け持っている。デフ２４のファイナルギヤ２４ａ（図５に図示）の減速比（即ち、デフ２４から前輪３０，３２への減速比）は、例えば１／４程度である。つまり、減速機２３及びデフ２４の減速比（即ち、モータ１６から前輪３０，３２への減速比）は、全体として、例えば１／７〜１／８程度である。
【００３７】
上記インバータ２２は、交流電力を直流電力に変換するＡＣ−ＤＣコンバータ（発電機１４用のインバータ）２２ａと直流電力を交流電力に変換するＤＣ−ＡＣコンバータ（モータ１６用のインバータ）２２ｂとが一体化してなるものであって、バッテリ１２、ジェネレータ１４及びモータ１６相互間の電力の授受及び変換を行う。具体的には、バッテリ１２をジェネレータ１４からの電力で充電するときには、ジェネレータ１４からの交流電力をＡＣ−ＤＣコンバータ２２ａによって直流電力に変換してバッテリ１２に供給する。また、バッテリ１２の電力をモータ１６に供給するときには、バッテリ１２からの直流電力をＤＣ−ＡＣコンバータ２２ｂによって交流電力に変換してモータ１６に供給する。さらに、ジェネレータ１４からの電力をモータ１６に供給するときには、ジェネレータ１４からの交流電力をＡＣ−ＤＣコンバータ２２ａによって直流電力に変換した後、その直流電力をＤＣ−ＡＣコンバータ２２ｂによって交流電力に変換してモータ１６に供給する。
【００３８】
−電気自動車の前部構造−
以下、電気自動車１の前部構造について説明する。図２は、電気自動車の全体構造を示す概略側面図、図３は、電気自動車の全体構造を示す概略平面図、図４は、エンジン、ジェネレータ、モータ及びデフの車体への取付を示す概略斜視図、図５は、減速機及びモータの内部構造を示す概略斜視図、図６は、エンジンの排気通路の配置を示す概略側面図、図７は、エンジンの排気通路の配置を示す概略平面図である。尚、これらの図では、図を見易くするため、部材の図示省略や簡略化などを適宜行っている。
【００３９】
車両１前部には、ダッシュパネル４０によって車室４２と仕切られた、該ダッシュパネル４０の車両前方空間としてのエンジンルーム４４が設けられている。ダッシュパネル４０は、フロアパネル５８の前端から上方に起立し、車幅方向に延びるダッシュロア４０ａを有している。このダッシュロア４０ａは、上下方向に延びる縦壁部４０ｂと、この縦壁部４０ｂの下端から斜め下後方に延びてフロアパネル５８に連結する傾斜壁部４０ｃとを有している。エンジンルーム４４内の車幅方向両側には、左右のフロントサイドフレーム４６，４８が車両前後方向に延びるようにそれぞれ配置されている。これらのフロントサイドフレーム４６，４８は、車両前後方向に水平に延びる水平部４６ａ，４８ａと、この水平部４６ａ，４８ａの後端からダッシュロア４０ａの傾斜壁部４０ｃに沿うように斜め下後方に延びる傾斜部４６ｂ，４８ｂとを有している。左右のフロントサイドフレーム４６，４８の前端の間には、バンパーレインフォースメント（図示省略）がクラッシュカン（図示省略）を介して車幅方向に延びるように架設連結されている。このバンパーレインフォースメントの車両後方で且つ左右のクラッシュカンの間には、ラジエター５６が車幅方向に延びるように配置されている。
【００４０】
フロアパネル５８の車幅方向中央部には、ダッシュロア４０ａから車両後方に延び且つ上方に膨出するように形成されたフロアトンネル５８ａが設けられている。このフロアトンネル５８ａは、上面が車両後方に行くに従って下方に傾斜する傾斜トンネル部５８ｂと、この傾斜トンネル部５８ｂの後端（下端）から車両後方に延びてキックアップ部５８ｄに達し、上面が略水平に延びる水平トンネル部５８ｃとを有している。傾斜トンネル部５８ｂは、エンジンルーム４４に連通するようにダッシュロア４０ａの車幅方向中央部（詳細には、縦壁部４０ｂの下部の車幅方向中央部及び傾斜壁部４０ｃの車両前後方向略全体の車幅方向中央部）に開口している。
【００４１】
上記エンジン１０は、エンジンルーム４４内の後部の車幅方向中央部にクランク軸１０ａが車幅方向に延びるように横置き配置されている。また、エンジン１０は、そのシリンダが上下方向に対して車両前方に傾くように配置されている。詳細には、エンジン１０は、そのシリンダヘッド１０ｂ側が車両前方を、吸気側が上方を向くように配置されている。そして、エンジン１０は、その上部後方（一部）がフロアトンネル５８ａの傾斜トンネル部５８ｂ内に位置している。また、エンジン１０は、そのクランク軸１０ａがダッシュロア４０ａの縦壁部４０ｂよりも車両後方に位置し、且つ前端が前輪駆動軸２６，２８よりも車両後方に位置するように配置されている。エンジン１０上端の上下方向高さ位置はフロントサイドフレーム４６，４８の水平部４６ａ，４８ａの上面よりも低く、下面よりも高い一方、その下端の上下方向高さ位置はフロントサイドフレーム４６，４８の水平部４６ａ，４８ａの下面よりも低い。
【００４２】
上記ジェネレータ１４は、エンジンルーム４４内の後部の車幅方向中央部における車両左方側寄りで且つエンジン１０の車両左方（車幅方向一方側）近傍に、回転軸１４ａが車幅方向に延びるように配置されている。つまり、ジェネレータ１４は、フロアパネル５８上の助手席６０側（フロアパネル５８上の運転席６１とは反対側。即ち、運転者の着座側とは反対側）に配置されている。また、ジェネレータ１４は、その回転軸１４ａが車両側面視でエンジン１０のクランク軸１０ａに対して車両前方にオフセットするように配置されている。回転軸１４ａは、エンジン１０のクランク軸１０ａにギヤ１１を介して連結されている。このギヤ１１の減速比（即ち、エンジン１０からジェネレータ１４への減速比）は、例えば１／２程度である。そして、エンジン１０の回転数は、例えば２０００回転程度である。この結果、ジェネレータ１４の回転数は、４０００〜５０００回転程度になる。また、ジェネレータ１４の回転軸１４ａとエンジン１０のクランク軸１０ａとは、その上下方向高さ位置が前輪駆動軸２６，２８と略同じである。ジェネレータ１４上端の上下方向高さ位置はフロントサイドフレーム４６，４８の水平部４６ａ，４８ａの上面よりも低く、下面よりも高い一方、その下端の上下方向高さ位置はフロントサイドフレーム４６，４８の水平部４６ａ，４８ａの下面よりも低い。そして、ジェネレータ１４は、エンジン１０の車両前後方向中央部の左側面に取付部材１５を介して取り付けられている。
【００４３】
上記モータ１６は、エンジンルーム４４内の車幅方向中央部に、回転軸１６ａが車幅方向に延び且つジェネレータ１４の車両前方（詳細には斜め上前方）に隣接するように配置されている。モータ１６は、その回転軸１６ａがジェネレータ１４の回転軸１４ａよりも車両前方に且つ前輪駆動軸２６，２８よりも車両後方に位置するように配置されている。モータ１６上端の上下方向高さ位置はフロントサイドフレーム４６，４８の水平部４６ａ，４８ａの上面よりも高い一方、その下端の上下方向高さ位置はフロントサイドフレーム４６，４８の水平部４６ａ，４８ａの下面よりも低い。
【００４４】
上記吸気通路１９は、エンジンルーム４４内の車幅方向中央部に配置されていて、エンジン１０の前部上方からデフ２４及び前輪駆動軸２６，２８の上方を通って車両前方に延びている。上記エアインテーク１９ａは、エンジンルーム４４内の前部におけるラジエター５６の上方に配置されている。上記エアクリーナ１９ｂは、エンジンルーム４４内の前部におけるエアインテーク１９ａの車両後方（詳細には斜め下後方）近傍に配置されている。
【００４５】
上記排気通路２０は、エンジン１０の前部下方から車両右方（即ち、ジェネレータ１４側とは反対側）に延びた後、フロアパネル５８及びリアフロアパネル９０の下方を通って車両後方に延びている。上記排気浄化装置２０ａは、エンジンルーム４４内の右部におけるエンジン１０の車両右方に配置されている。
【００４６】
上記減速機２３は、エンジンルーム４４内の車幅方向中央部におけるエンジン１０の車両前方近傍で且つモータ１６の車両右方近傍に配置されている。上記デフ２４は、エンジンルーム４４内の車幅方向中央部におけるエンジン１０の車両前方近傍に、減速機２３の斜め下前方に隣接するように配置されている。
【００４７】
そして、エンジン１０、ジェネレータ１４、モータ１６、減速機２３及びデフ２４は、左右のフロントサイドフレーム４６，４８の間に配置されている。
【００４８】
また、エンジン１０はダッシュパネル４０に取り付けられている。具体的には、エンジン１０は、その後部上面に設けられた防振マウント７０を介してダッシュロア４０ａの縦壁部４０ｂの車幅方向中央部に弾性支持されている。モータ１６は、左側フロントサイドフレーム４６に取り付けられている。具体的には、モータ１６は、その上部の左側面に設けられた防振マウント７２を介して左側サイドフレーム４６の水平部４６ａの上面に弾性支持されている。デフ２４は、クロスメンバや平面視で略四角枠状のペリメータフレームの前方フレームなど、車幅方向に延びる車体フレーム７４に取り付けられている。具体的には、デフ２４は、その下部に設けられた防振マウント７６を介して車体フレーム７４の車幅方向中央部の上面に弾性支持されている。これらの防振マウント７０，７２，７６の詳細な説明は省略するが、その基本的な構造は従来周知のものである。また、ペリメータフレームは、エンジン１０の振動が伝達されるのを抑制するとともに車両１前突時の衝撃荷重を分散、吸収させるものである。
【００４９】
以上のように、エンジン１０、ジェネレータ１４、モータ１６、減速機２３及びデフ２４は、車体に３点支持されている。
【００５０】
尚、エンジン１０、ジェネレータ１４及びモータ１６は、車両前突時に下方に移動するように構成されている。
【００５１】
また、上記インバータ２２は、エンジンルーム４４内の車幅方向中央部における吸気通路１９の上方に、車両後方に行くに従って上方に傾斜するように配置されている。上記デフ２４の車両前方には、ステアリングギヤボックス８０が車幅方向に延びるように配置されている。このステアリングギヤボックス８０の右部からは、ステアリングシャフト８２が斜め上後方に延びている。
【００５２】
以下、電気自動車１の後部構造について簡単に説明する。
【００５３】
フロアパネル５８の後部には、キックアップ部５８ａが上方に立ち上がるように形成されており、このキックアップ部５８ａから車両後方に延びるように連続形成されたリアフロアパネル９０が設けられている。このリアフロアパネル９０上の前部にはベンチタイプのリアシート１０２が配置されている。リアフロアパネル９０のリアシート１０２の車両後方には凹部９０ａが形成されている。リアフロアパネル９０の下方の車幅方向両側には、左右のリアサイドフレーム９２，９４が車両前後方向に延びるようにそれぞれ配置されている。
【００５４】
後輪９８，１００には、左右のトレーリングアーム９６ａ，９６ｂをクロスビーム９６ｃと呼ばれる梁で繋いだ形式のトーションビーム式サスペンション９６が採用されている。クロスビーム９６ｃは、リアフロアパネル９０の車両前後方向中央部の下方に車幅方向に延びるように配置されていて、車両側面視で後輪９８，１００の中心の車両前方で且つ後輪９８，１００の前端近傍に位置している。
【００５５】
上記バッテリ１２は、リアフロアパネル９０の凹部９０ａ内に配置されている。上記燃料タンク１８は、リアフロアパネル９０の前部左方の下方におけるクロスビーム９６ｃよりも車両前方に配置されている。上記マフラー２０ｂは、リアフロアパネル９０の前部右方の下方におけるクロスビーム９６ｃよりも車両前方に配置されている。また、燃料タンク１８及びマフラー２０ｂは、リアフロアパネル９０上のリアシート１０２の下方に配置されている。そして、バッテリ１２、燃料タンク１８及びマフラー２０ｂは、左右のリアサイドフレーム９２，９４の間に配置されている。
【００５６】
−効果−
以上により、本実施形態によれば、エンジン１０を車両前方に傾くように配置しているので、重心を低くすることができ、走行安定性を向上させることできる。
【００５７】
また、エンジン１０の一部をフロアトンネル５８ａ内に位置させているので、比較的重量のあるエンジン１０が比較的車両後方に配置されることになり、エンジンルーム４４内のレイアウト性を向上させることができるとともに、ヨー慣性モーメントを低減させることができる。
【００５８】
以上により、走行安定性を向上させるとともに、車両前部のレイアウト性を向上させ、且つ、ヨー慣性モーメントを低減させることができる。
【００５９】
また、エンジン１０を、その駆動軸１０ａがダッシュロア４０ａの縦壁部４０ｂよりも車両後方に位置し、且つ前端が前輪駆動軸２６，２８よりも車両後方に位置するように配置しているので、比較的重量のあるエンジン１０がさらに車両後方に配置されることになり、エンジンルーム４４内のレイアウトをさらに向上させることができるとともに、ヨー慣性モーメントをさらに低減させることができる。
【００６０】
さらに、ジェネレータ１４を、その回転軸１４ａが車両側面視でエンジン１０の駆動軸１０ａに対してオフセットするようにエンジン１０の車両左方に配置しているので、ギヤ１１の配置スペースを確保することができる。
【００６１】
また、エンジン１０の駆動軸１０ａとジェネレータ１４の回転軸１４ａとをギヤ１１を介して連結しているので、エンジン１０の回転数とジェネレータ１４の回転数とを適切な回転数に調整することができる。
【００６２】
さらに、ジェネレータ１４を運転者の着座側とは反対側に配置しているので、ジェネレータ１４がステアリングシャフト８２に干渉したり、ジェネレータ１４が車両前突時にブレーキ装置のブースター（図示省略）などに接触したりするのを防止することができる。
【００６３】
また、エンジン１０の駆動軸１０ａとジェネレータ１４の回転軸１４ａとの上下方向高さ位置を前輪駆動軸２６，２８と略同じにしているので、エンジン１０とジェネレータ１４とが比較的下方に配置されることになる。この結果、重心をさらに低くすることができ、走行安定性をさらに向上させることできる。
【００６４】
さらに、モータ１６を、その回転軸１６ａがジェネレータ１４の回転軸１４ａよりも車両前方に且つ前輪駆動軸２６，２８よりも車両後方に位置するように配置しているので、比較的重量のあるエンジン１０、ジェネレータ１４及びモータ１６が前輪駆動軸２６，２８よりも車両後方に配置されることになり、ヨー慣性モーメントをさらに低減させることができる。
【００６５】
また、エンジン１０の吸気通路１９が、エンジンルーム４４内の車幅方向中央部に配置されていて、エンジン１０の前部上方から前輪駆動軸２６，２８の上方を通って車両前方に延びているので、エンジン１０への吸気を容易に行うことができる。
【００６６】
さらに、ジェネレータ１４をエンジン１０の車両左方に配置するとともに、エンジン１０の排気通路２０が、エンジン１０の前部下方からジェネレータ１４側とは反対側に延びた後、フロアパネル５８の下方を通って車両後方に延びているので、ジェネレータ１４とエンジン１０の排気通路２０とが干渉するのを防止しながら、エンジン１０から車両後方への排気を容易に行うことができる。
【００６７】
（その他の実施形態）
上記実施形態では、エンジン１０を横置き配置しているが、これに限らず、例えば、縦置き配置してもよい。
【００６８】
また、上記実施形態では、エンジン１０の上部後方をフロアトンネル５８ａ内に位置させているが、エンジン１０の一部がフロアトンネル５８ａ内に位置している限り、これに限らず、例えば、エンジン１０の後部略全体をフロアトンネル５８ａ内に位置させてもよい。
【００６９】
さらに、上記実施形態では、エンジン１０は２気筒のレシプロエンジンであるが、これに限らず、例えば、１気筒のレシプロエンジンであってもよく、また、１ローターのロータリーエンジンであってもよい。
【００７０】
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
【００７１】
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上説明したように、本発明にかかるエンジン搭載の電気自動車の前部構造は、走行安定性を向上させるとともに、車両前部のレイアウト性を向上させ、且つ、ヨー慣性モーメントを低減させることが必要な用途等に適用できる。
【符号の説明】
【００７３】
１ 電気自動車
１０ エンジン
１０ａ クランク軸（駆動軸）
１１ ギヤ
１２ バッテリ
１４ ジェネレータ（発電機）
１４ａ 回転軸
１６ モータ
１６ａ 回転軸
１９ 吸気通路（エンジンの吸気系）
２０ 排気通路（エンジンの排気系）
２６，２８ 前輪駆動軸（駆動輪の駆動軸）
３０，３２ 前輪（駆動輪）
４０ ダッシュパネル
４２ 車室
４４ エンジンルーム
５８ フロアパネル
５８ａ フロアトンネル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンと該エンジンによって駆動可能な発電機と少なくとも該発電機からの発電電力が供給されて充電されるバッテリと該バッテリから電力が供給されて駆動輪を駆動させるモータとを備えているエンジン搭載の電気自動車の前部構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンと、このエンジンによって駆動可能な発電機と、少なくとも発電機からの発電電力が供給されて充電されるバッテリと、このバッテリから電力が供給されて駆動輪を駆動させるモータとを備えているエンジン搭載の電気自動車が従来技術として知られている。
【０００３】
特許文献１のものは、ダッシュパネルを境に車室の前方に形成されたエンジンルーム内に縦置きされたエンジンと、このエンジンから後方に延びる出力軸に連結された発電機と、この発電機によって生成された電力を蓄えるバッテリと、車室後方のリアパネルの下に配設され且つバッテリから電力が供給されて駆動輪を駆動させるモータとを備えている。そして、前端がダッシュパネルに連結される車室フロアパネルの前部に上方に向けて膨出し且つエンジンルームに通じる隆起部が形成され、この隆起部の下に発電機が収容されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５５８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エンジン搭載の電気自動車、特に、エンジンが小型化して、その小型化の分、レイアウトの自由度が高くなったプラグインハイブリッド車では、エンジン、発電機及びモータを車両前部に配置することが考えられる。
【０００６】
このようにエンジン、発電機及びモータを車両前部に配置したエンジン搭載の電気自動車において、エンジン、発電機及びモータの位置関係を工夫して、走行安定性を向上させるとともに、車両前部のレイアウト性を向上させ、且つ、ヨー慣性モーメントを低減させたい。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンと該エンジンによって駆動可能な発電機と少なくとも該発電機からの発電電力が供給されて充電されるバッテリと該バッテリから電力が供給されて駆動輪を駆動させるモータとを備えているエンジン搭載の電気自動車の前部構造において、走行安定性を向上させるとともに、車両前部のレイアウト性を向上させ、且つ、ヨー慣性モーメントを低減させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、エンジンと該エンジンによって駆動可能な発電機と少なくとも該発電機からの発電電力が供給されて充電されるバッテリと該バッテリから電力が供給されて駆動輪を駆動させるモータとを備えているエンジン搭載の電気自動車の前部構造であって、上記エンジンは、ダッシュパネルによって車室と仕切られたエンジンルーム内の車幅方向中央部に車両前方に傾くように配置されていて、一部が、フロアパネルの車幅方向中央部に上記ダッシュパネルから車両後方に延び且つ上方に膨出するように形成されたフロアトンネル内に位置しており、上記発電機及び上記モータは、上記エンジンルーム内に配置されていることを特徴とするものである。
【０００９】
これによれば、エンジンを車両前方に傾くように配置しているので、重心を低くすることができ、走行安定性を向上させることできる。
【００１０】
また、エンジンの一部をフロアトンネル内に位置させているので、比較的重量のあるエンジンが比較的車両後方に配置されることになり、エンジンルーム内のレイアウト性を向上させることができるとともに、ヨー慣性モーメントを低減させることができる。
【００１１】
以上により、走行安定性を向上させるとともに、車両前部のレイアウト性を向上させ、且つ、ヨー慣性モーメントを低減させることができる。
【００１２】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記エンジンは、その駆動軸が車幅方向に延びるように配置されていることを特徴とするものである。
【００１３】
これによれば、本発明の最良の形態を実現することができる。
【００１４】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記エンジンは、その駆動軸が上記ダッシュパネルよりも車両後方に位置し、且つ前端が上記駆動輪の駆動軸よりも車両後方に位置するように配置されていることを特徴とするものである。
【００１５】
これによれば、エンジンを、その駆動軸がダッシュパネルよりも車両後方に位置し、且つ前端が駆動輪の駆動軸よりも車両後方に位置するように配置しているので、比較的重量のあるエンジンがさらに車両後方に配置されることになり、エンジンルーム内のレイアウトをさらに向上させることができるとともに、ヨー慣性モーメントをさらに低減させることができる。
【００１６】
第４の発明は、上記第２又は３の発明において、上記発電機は、その回転軸が車両側面視で上記エンジンの駆動軸に対してオフセットするように上記エンジンの車幅方向一方側に配置されており、上記エンジンの駆動軸と上記発電機の回転軸とは、ギヤを介して連結されていることを特徴とするものである。
【００１７】
これによれば、発電機を、その回転軸が車両側面視でエンジンの駆動軸に対してオフセットするようにエンジンの車幅方向一方側に配置しているので、ギヤの配置スペースを確保することができる。
【００１８】
また、エンジンの駆動軸と発電機の回転軸とをギヤを介して連結しているので、エンジンの回転数と発電機の回転数とを適切な回転数に調整することができる。
【００１９】
第５の発明は、上記第４の発明において、上記発電機は、運転者の着座側とは反対側に配置されていることを特徴とするものである。
【００２０】
これによれば、発電機を運転者の着座側とは反対側に配置しているので、発電機がステアリングシャフトに干渉したり、発電機が車両前突時にブレーキ装置のブースターなどに接触したりするのを防止することができる。
【００２１】
第６の発明は、上記第４又は５の発明において、上記エンジンの駆動軸と上記発電機の回転軸とは、その上下方向高さ位置が上記駆動輪の駆動軸と略同じであることを特徴とするものである。
【００２２】
これによれば、エンジンの駆動軸と発電機の回転軸との上下方向高さ位置を駆動輪の駆動軸と略同じにしているので、エンジンと発電機とが比較的下方に配置されることになる。この結果、重心をさらに低くすることができ、走行安定性をさらに向上させることできる。
【００２３】
第７の発明は、上記第２〜６のいずれか１つの発明において、上記モータは、その回転軸が上記発電機の回転軸よりも車両前方に且つ上記駆動輪の駆動軸よりも車両後方に位置するように配置されていることを特徴とするものである。
【００２４】
これによれば、モータを、その回転軸が発電機の回転軸よりも車両前方に且つ駆動輪の駆動軸よりも車両後方に位置するように配置しているので、比較的重量のあるエンジン、発電機及びモータが駆動輪の駆動軸よりも車両後方に配置されることになり、ヨー慣性モーメントをさらに低減させることができる。
【００２５】
第８の発明は、上記第２〜７のいずれか１つの発明において、上記エンジンの吸気系が、上記エンジンルーム内の車幅方向中央部に配置されていて、上記エンジンの前部上方から上記駆動輪の駆動軸の上方を通って車両前方に延びていることを特徴とするものである。
【００２６】
これによれば、エンジンの吸気系が、エンジンルーム内の車幅方向中央部に配置されていて、エンジンの前部上方から駆動輪の駆動軸の上方を通って車両前方に延びているので、エンジンへの吸気を容易に行うことができる。
【００２７】
第９の発明は、上記第２〜８のいずれか１つの発明において、上記発電機は、上記エンジンの車幅方向一方側に配置されており、上記エンジンの排気系が、該エンジンの前部下方から上記発電機側とは反対側に延びた後、上記フロアパネルの下方を通って車両後方に延びていることを特徴とするものである。
【００２８】
これによれば、発電機をエンジンの車幅方向一方側に配置するとともに、エンジンの排気系が、エンジンの前部下方から発電機側とは反対側に延びた後、フロアパネルの下方を通って車両後方に延びているので、発電機とエンジンの排気系とが干渉するのを防止しながら、エンジンから車両後方への排気を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、エンジンを車両前方に傾くように配置するとともに、その一部をフロアトンネル内に位置させているので、走行安定性を向上させるとともに、車両前部のレイアウト性を向上させ、且つ、ヨー慣性モーメントを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジン搭載の電気自動車の概略ブロック図である。
【図２】電気自動車の全体構造を示す概略側面図である。
【図３】電気自動車の全体構造を示す概略平面図である。
【図４】エンジン、ジェネレータ、モータ及びデフの車体への取付を示す概略斜視図である。
【図５】減速機及びモータの内部構造を示す概略斜視図である。
【図６】エンジンの排気通路の配置を示す概略側面図である。
【図７】エンジンの排気通路の配置を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３２】
−電気自動車のシステム構成−
図１は、エンジン搭載の電気自動車の概略ブロック図であり、この電気自動車（以下、車両とも言う）１は、近距離走行時（例えば５０ｋｍ以下の走行時）には、家庭用電源など外部電源からの外部電力が供給されて充電されたバッテリ１２の電力を、モータ１６に供給して駆動輪を駆動させる一方、遠距離走行時には、エンジン１０によってジェネレータ（発電機）１４を駆動してその発電電力をバッテリ１２に供給して充電して、その充電されたバッテリ１２の電力をモータ１６に供給して駆動輪を駆動させるプラグインハイブリッド車である。このプラグインハイブリッド車は、上述の如く、エンジン１０及びモータ１６を動力源として備え、このエンジン１０は発電にのみ使用して、車両が動くための動力は全てモータ１６に頼っているシリーズ式ハイブリッド車である。
【００３３】
上記エンジン１０は、２つの気筒（以下、シリンダとも言う）がクランク軸（駆動軸）１０ａ（図２に図示）の延びる方向に１列に並んだ直列２気筒の小型レシプロエンジンである。このレシプロエンジンでは、該エンジン用の燃料タンク１８から供給される燃料（例えばガソリン）を燃焼室で燃焼させて得られたエネルギーでシリンダ内部のピストンを上下させ、それをコンロッドとクランク軸１０ａによって回転運動に置き換えるようになっている。また、上記気筒には、吸気通路（吸気管）１９（「エンジンの吸気系」に相当。図２等に図示)１９及び排気通路（排気管）２０（「エンジンの排気系」に相当。図６等に図示）が連通している。吸気通路１９は、上流側では１つであるが、下流側では２つに分岐して各気筒に連通している。吸気通路１９の上流端部には、エンジン１０への空気を取り入れるためにエアインテーク１９ａが配設されているとともに、このエアインテーク１９ａの下流側には、吸入空気中の異物やホコリを除去するためにフィルタを用いたエアクリーナ１９ｂが配設されている。排気通路２０は、下流側では１つであるが、上流側では２つに分岐して各気筒に連通している。排気通路２０には、排気ガス中のＨＣやＣＯ、ＮＯＸなどの有害成分を浄化するために三元触媒を用いた排気浄化装置２０ａが配設されているともに、この排気浄化装置２０ａの下流側には、排気ガスの爆発音のエネルギーの圧力変動を打ち消し、吸収させて音を静かにするマフラー２０ｂが配設されている。そして、エンジン１０は、バッテリ１２の残量が少なくなったとき（例えばバッテリ１２の充電率ＳＯＣが３０％以下になったとき）に自動運転されるようになっている。尚、上述の如く、エンジン１０を小型化したため、燃料タンク１８やエアクリーナ１９ｂなども小型化している。
【００３４】
上記バッテリ１２は、大容量化した大型・高性能のものであって、ジェネレータ１４及びモータ１６にそれぞれ、インバータ２２を介して接続されていて、ジェネレータ１４からの発電電力及びモータ１６からの回生電力が供給されて充電される。また、バッテリ１２は、車両１の非使用時には、外部電源からの外部電力が供給・充電可能になっている。そして、バッテリ１２は、その電力をモータ１６に供給して駆動させる。
【００３５】
上記ジェネレータ１４は、その回転軸（入力軸）１４ａ（図２に図示）がエンジン１０のクランク軸１０ａに連結されていて、エンジン１０によって駆動可能になっている。
【００３６】
上記モータ１６は、その回転軸（出力軸）１６ａ（図２に図示）が上記駆動輪としての左右の前輪３０，３２に減速機２３（図２等に図示）、ディファレンシャルギヤ（以下、デフと言う）２４及び左右の前輪駆動軸（ドライブシャフト）２６，２８（「駆動輪の駆動軸」に相当）を介して連結されていて、バッテリ１２及び／又はジェネレータ１４から電力が供給されて前輪３０，３２を駆動させる。減速機２３は、モータ１６の回転速度を減速して該モータ１６の動力をデフ２４に伝達する。減速機２３の減速ギヤ２３ａ（図５に図示）の減速比（即ち、モータ１６からデフ２４への減速比）は、例えば１／２程度である。デフ２４は、車両１がカーブを曲がるときに、内輪差（内側と外側の前輪３０，３２の速度差）を吸収しながら、モータ１６の動力を前輪３０，３２に振り分けて伝達する。また、デフ２４は、モータ１６の回転速度を最終的に減速して該モータ１６の動力を前輪３０，３２に伝達する機能も受け持っている。デフ２４のファイナルギヤ２４ａ（図５に図示）の減速比（即ち、デフ２４から前輪３０，３２への減速比）は、例えば１／４程度である。つまり、減速機２３及びデフ２４の減速比（即ち、モータ１６から前輪３０，３２への減速比）は、全体として、例えば１／７〜１／８程度である。
【００３７】
上記インバータ２２は、交流電力を直流電力に変換するＡＣ−ＤＣコンバータ（発電機１４用のインバータ）２２ａと直流電力を交流電力に変換するＤＣ−ＡＣコンバータ（モータ１６用のインバータ）２２ｂとが一体化してなるものであって、バッテリ１２、ジェネレータ１４及びモータ１６相互間の電力の授受及び変換を行う。具体的には、バッテリ１２をジェネレータ１４からの電力で充電するときには、ジェネレータ１４からの交流電力をＡＣ−ＤＣコンバータ２２ａによって直流電力に変換してバッテリ１２に供給する。また、バッテリ１２の電力をモータ１６に供給するときには、バッテリ１２からの直流電力をＤＣ−ＡＣコンバータ２２ｂによって交流電力に変換してモータ１６に供給する。さらに、ジェネレータ１４からの電力をモータ１６に供給するときには、ジェネレータ１４からの交流電力をＡＣ−ＤＣコンバータ２２ａによって直流電力に変換した後、その直流電力をＤＣ−ＡＣコンバータ２２ｂによって交流電力に変換してモータ１６に供給する。
【００３８】
−電気自動車の前部構造−
以下、電気自動車１の前部構造について説明する。図２は、電気自動車の全体構造を示す概略側面図、図３は、電気自動車の全体構造を示す概略平面図、図４は、エンジン、ジェネレータ、モータ及びデフの車体への取付を示す概略斜視図、図５は、減速機及びモータの内部構造を示す概略斜視図、図６は、エンジンの排気通路の配置を示す概略側面図、図７は、エンジンの排気通路の配置を示す概略平面図である。尚、これらの図では、図を見易くするため、部材の図示省略や簡略化などを適宜行っている。
【００３９】
車両１前部には、ダッシュパネル４０によって車室４２と仕切られた、該ダッシュパネル４０の車両前方空間としてのエンジンルーム４４が設けられている。ダッシュパネル４０は、フロアパネル５８の前端から上方に起立し、車幅方向に延びるダッシュロア４０ａを有している。このダッシュロア４０ａは、上下方向に延びる縦壁部４０ｂと、この縦壁部４０ｂの下端から斜め下後方に延びてフロアパネル５８に連結する傾斜壁部４０ｃとを有している。エンジンルーム４４内の車幅方向両側には、左右のフロントサイドフレーム４６，４８が車両前後方向に延びるようにそれぞれ配置されている。これらのフロントサイドフレーム４６，４８は、車両前後方向に水平に延びる水平部４６ａ，４８ａと、この水平部４６ａ，４８ａの後端からダッシュロア４０ａの傾斜壁部４０ｃに沿うように斜め下後方に延びる傾斜部４６ｂ，４８ｂとを有している。左右のフロントサイドフレーム４６，４８の前端の間には、バンパーレインフォースメント（図示省略）がクラッシュカン（図示省略）を介して車幅方向に延びるように架設連結されている。このバンパーレインフォースメントの車両後方で且つ左右のクラッシュカンの間には、ラジエター５６が車幅方向に延びるように配置されている。
【００４０】
フロアパネル５８の車幅方向中央部には、ダッシュロア４０ａから車両後方に延び且つ上方に膨出するように形成されたフロアトンネル５８ａが設けられている。このフロアトンネル５８ａは、上面が車両後方に行くに従って下方に傾斜する傾斜トンネル部５８ｂと、この傾斜トンネル部５８ｂの後端（下端）から車両後方に延びてキックアップ部５８ｄに達し、上面が略水平に延びる水平トンネル部５８ｃとを有している。傾斜トンネル部５８ｂは、エンジンルーム４４に連通するようにダッシュロア４０ａの車幅方向中央部（詳細には、縦壁部４０ｂの下部の車幅方向中央部及び傾斜壁部４０ｃの車両前後方向略全体の車幅方向中央部）に開口している。
【００４１】
上記エンジン１０は、エンジンルーム４４内の後部の車幅方向中央部にクランク軸１０ａが車幅方向に延びるように横置き配置されている。また、エンジン１０は、そのシリンダが上下方向に対して車両前方に傾くように配置されている。詳細には、エンジン１０は、そのシリンダヘッド１０ｂ側が車両前方を、吸気側が上方を向くように配置されている。そして、エンジン１０は、その上部後方（一部）がフロアトンネル５８ａの傾斜トンネル部５８ｂ内に位置している。また、エンジン１０は、そのクランク軸１０ａがダッシュロア４０ａの縦壁部４０ｂよりも車両後方に位置し、且つ前端が前輪駆動軸２６，２８よりも車両後方に位置するように配置されている。エンジン１０上端の上下方向高さ位置はフロントサイドフレーム４６，４８の水平部４６ａ，４８ａの上面よりも低く、下面よりも高い一方、その下端の上下方向高さ位置はフロントサイドフレーム４６，４８の水平部４６ａ，４８ａの下面よりも低い。
【００４２】
上記ジェネレータ１４は、エンジンルーム４４内の後部の車幅方向中央部における車両左方側寄りで且つエンジン１０の車両左方（車幅方向一方側）近傍に、回転軸１４ａが車幅方向に延びるように配置されている。つまり、ジェネレータ１４は、フロアパネル５８上の助手席６０側（フロアパネル５８上の運転席６１とは反対側。即ち、運転者の着座側とは反対側）に配置されている。また、ジェネレータ１４は、その回転軸１４ａが車両側面視でエンジン１０のクランク軸１０ａに対して車両前方にオフセットするように配置されている。回転軸１４ａは、エンジン１０のクランク軸１０ａにギヤ１１を介して連結されている。このギヤ１１の減速比（即ち、エンジン１０からジェネレータ１４への減速比）は、例えば１／２程度である。そして、エンジン１０の回転数は、例えば２０００回転程度である。この結果、ジェネレータ１４の回転数は、４０００〜５０００回転程度になる。また、ジェネレータ１４の回転軸１４ａとエンジン１０のクランク軸１０ａとは、その上下方向高さ位置が前輪駆動軸２６，２８と略同じである。ジェネレータ１４上端の上下方向高さ位置はフロントサイドフレーム４６，４８の水平部４６ａ，４８ａの上面よりも低く、下面よりも高い一方、その下端の上下方向高さ位置はフロントサイドフレーム４６，４８の水平部４６ａ，４８ａの下面よりも低い。そして、ジェネレータ１４は、エンジン１０の車両前後方向中央部の左側面に取付部材１５を介して取り付けられている。
【００４３】
上記モータ１６は、エンジンルーム４４内の車幅方向中央部に、回転軸１６ａが車幅方向に延び且つジェネレータ１４の車両前方（詳細には斜め上前方）に隣接するように配置されている。モータ１６は、その回転軸１６ａがジェネレータ１４の回転軸１４ａよりも車両前方に且つ前輪駆動軸２６，２８よりも車両後方に位置するように配置されている。モータ１６上端の上下方向高さ位置はフロントサイドフレーム４６，４８の水平部４６ａ，４８ａの上面よりも高い一方、その下端の上下方向高さ位置はフロントサイドフレーム４６，４８の水平部４６ａ，４８ａの下面よりも低い。
【００４４】
上記吸気通路１９は、エンジンルーム４４内の車幅方向中央部に配置されていて、エンジン１０の前部上方からデフ２４及び前輪駆動軸２６，２８の上方を通って車両前方に延びている。上記エアインテーク１９ａは、エンジンルーム４４内の前部におけるラジエター５６の上方に配置されている。上記エアクリーナ１９ｂは、エンジンルーム４４内の前部におけるエアインテーク１９ａの車両後方（詳細には斜め下後方）近傍に配置されている。
【００４５】
上記排気通路２０は、エンジン１０の前部下方から車両右方（即ち、ジェネレータ１４側とは反対側）に延びた後、フロアパネル５８及びリアフロアパネル９０の下方を通って車両後方に延びている。上記排気浄化装置２０ａは、エンジンルーム４４内の右部におけるエンジン１０の車両右方に配置されている。
【００４６】
上記減速機２３は、エンジンルーム４４内の車幅方向中央部におけるエンジン１０の車両前方近傍で且つモータ１６の車両右方近傍に配置されている。上記デフ２４は、エンジンルーム４４内の車幅方向中央部におけるエンジン１０の車両前方近傍に、減速機２３の斜め下前方に隣接するように配置されている。
【００４７】
そして、エンジン１０、ジェネレータ１４、モータ１６、減速機２３及びデフ２４は、左右のフロントサイドフレーム４６，４８の間に配置されている。
【００４８】
また、エンジン１０はダッシュパネル４０に取り付けられている。具体的には、エンジン１０は、その後部上面に設けられた防振マウント７０を介してダッシュロア４０ａの縦壁部４０ｂの車幅方向中央部に弾性支持されている。モータ１６は、左側フロントサイドフレーム４６に取り付けられている。具体的には、モータ１６は、その上部の左側面に設けられた防振マウント７２を介して左側サイドフレーム４６の水平部４６ａの上面に弾性支持されている。デフ２４は、クロスメンバや平面視で略四角枠状のペリメータフレームの前方フレームなど、車幅方向に延びる車体フレーム７４に取り付けられている。具体的には、デフ２４は、その下部に設けられた防振マウント７６を介して車体フレーム７４の車幅方向中央部の上面に弾性支持されている。これらの防振マウント７０，７２，７６の詳細な説明は省略するが、その基本的な構造は従来周知のものである。また、ペリメータフレームは、エンジン１０の振動が伝達されるのを抑制するとともに車両１前突時の衝撃荷重を分散、吸収させるものである。
【００４９】
以上のように、エンジン１０、ジェネレータ１４、モータ１６、減速機２３及びデフ２４は、車体に３点支持されている。
【００５０】
尚、エンジン１０、ジェネレータ１４及びモータ１６は、車両前突時に下方に移動するように構成されている。
【００５１】
また、上記インバータ２２は、エンジンルーム４４内の車幅方向中央部における吸気通路１９の上方に、車両後方に行くに従って上方に傾斜するように配置されている。上記デフ２４の車両前方には、ステアリングギヤボックス８０が車幅方向に延びるように配置されている。このステアリングギヤボックス８０の右部からは、ステアリングシャフト８２が斜め上後方に延びている。
【００５２】
以下、電気自動車１の後部構造について簡単に説明する。
【００５３】
フロアパネル５８の後部には、キックアップ部５８ａが上方に立ち上がるように形成されており、このキックアップ部５８ａから車両後方に延びるように連続形成されたリアフロアパネル９０が設けられている。このリアフロアパネル９０上の前部にはベンチタイプのリアシート１０２が配置されている。リアフロアパネル９０のリアシート１０２の車両後方には凹部９０ａが形成されている。リアフロアパネル９０の下方の車幅方向両側には、左右のリアサイドフレーム９２，９４が車両前後方向に延びるようにそれぞれ配置されている。
【００５４】
後輪９８，１００には、左右のトレーリングアーム９６ａ，９６ｂをクロスビーム９６ｃと呼ばれる梁で繋いだ形式のトーションビーム式サスペンション９６が採用されている。クロスビーム９６ｃは、リアフロアパネル９０の車両前後方向中央部の下方に車幅方向に延びるように配置されていて、車両側面視で後輪９８，１００の中心の車両前方で且つ後輪９８，１００の前端近傍に位置している。
【００５５】
上記バッテリ１２は、リアフロアパネル９０の凹部９０ａ内に配置されている。上記燃料タンク１８は、リアフロアパネル９０の前部左方の下方におけるクロスビーム９６ｃよりも車両前方に配置されている。上記マフラー２０ｂは、リアフロアパネル９０の前部右方の下方におけるクロスビーム９６ｃよりも車両前方に配置されている。また、燃料タンク１８及びマフラー２０ｂは、リアフロアパネル９０上のリアシート１０２の下方に配置されている。そして、バッテリ１２、燃料タンク１８及びマフラー２０ｂは、左右のリアサイドフレーム９２，９４の間に配置されている。
【００５６】
−効果−
以上により、本実施形態によれば、エンジン１０を車両前方に傾くように配置しているので、重心を低くすることができ、走行安定性を向上させることできる。
【００５７】
また、エンジン１０の一部をフロアトンネル５８ａ内に位置させているので、比較的重量のあるエンジン１０が比較的車両後方に配置されることになり、エンジンルーム４４内のレイアウト性を向上させることができるとともに、ヨー慣性モーメントを低減させることができる。
【００５８】
以上により、走行安定性を向上させるとともに、車両前部のレイアウト性を向上させ、且つ、ヨー慣性モーメントを低減させることができる。
【００５９】
また、エンジン１０を、その駆動軸１０ａがダッシュロア４０ａの縦壁部４０ｂよりも車両後方に位置し、且つ前端が前輪駆動軸２６，２８よりも車両後方に位置するように配置しているので、比較的重量のあるエンジン１０がさらに車両後方に配置されることになり、エンジンルーム４４内のレイアウトをさらに向上させることができるとともに、ヨー慣性モーメントをさらに低減させることができる。
【００６０】
さらに、ジェネレータ１４を、その回転軸１４ａが車両側面視でエンジン１０の駆動軸１０ａに対してオフセットするようにエンジン１０の車両左方に配置しているので、ギヤ１１の配置スペースを確保することができる。
【００６１】
また、エンジン１０の駆動軸１０ａとジェネレータ１４の回転軸１４ａとをギヤ１１を介して連結しているので、エンジン１０の回転数とジェネレータ１４の回転数とを適切な回転数に調整することができる。
【００６２】
さらに、ジェネレータ１４を運転者の着座側とは反対側に配置しているので、ジェネレータ１４がステアリングシャフト８２に干渉したり、ジェネレータ１４が車両前突時にブレーキ装置のブースター（図示省略）などに接触したりするのを防止することができる。
【００６３】
また、エンジン１０の駆動軸１０ａとジェネレータ１４の回転軸１４ａとの上下方向高さ位置を前輪駆動軸２６，２８と略同じにしているので、エンジン１０とジェネレータ１４とが比較的下方に配置されることになる。この結果、重心をさらに低くすることができ、走行安定性をさらに向上させることできる。
【００６４】
さらに、モータ１６を、その回転軸１６ａがジェネレータ１４の回転軸１４ａよりも車両前方に且つ前輪駆動軸２６，２８よりも車両後方に位置するように配置しているので、比較的重量のあるエンジン１０、ジェネレータ１４及びモータ１６が前輪駆動軸２６，２８よりも車両後方に配置されることになり、ヨー慣性モーメントをさらに低減させることができる。
【００６５】
また、エンジン１０の吸気通路１９が、エンジンルーム４４内の車幅方向中央部に配置されていて、エンジン１０の前部上方から前輪駆動軸２６，２８の上方を通って車両前方に延びているので、エンジン１０への吸気を容易に行うことができる。
【００６６】
さらに、ジェネレータ１４をエンジン１０の車両左方に配置するとともに、エンジン１０の排気通路２０が、エンジン１０の前部下方からジェネレータ１４側とは反対側に延びた後、フロアパネル５８の下方を通って車両後方に延びているので、ジェネレータ１４とエンジン１０の排気通路２０とが干渉するのを防止しながら、エンジン１０から車両後方への排気を容易に行うことができる。
【００６７】
（その他の実施形態）
上記実施形態では、エンジン１０を横置き配置しているが、これに限らず、例えば、縦置き配置してもよい。
【００６８】
また、上記実施形態では、エンジン１０の上部後方をフロアトンネル５８ａ内に位置させているが、エンジン１０の一部がフロアトンネル５８ａ内に位置している限り、これに限らず、例えば、エンジン１０の後部略全体をフロアトンネル５８ａ内に位置させてもよい。
【００６９】
さらに、上記実施形態では、エンジン１０は２気筒のレシプロエンジンであるが、これに限らず、例えば、１気筒のレシプロエンジンであってもよく、また、１ローターのロータリーエンジンであってもよい。
【００７０】
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
【００７１】
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上説明したように、本発明にかかるエンジン搭載の電気自動車の前部構造は、走行安定性を向上させるとともに、車両前部のレイアウト性を向上させ、且つ、ヨー慣性モーメントを低減させることが必要な用途等に適用できる。
【符号の説明】
【００７３】
１ 電気自動車
１０ エンジン
１０ａ クランク軸（駆動軸）
１１ ギヤ
１２ バッテリ
１４ ジェネレータ（発電機）
１４ａ 回転軸
１６ モータ
１６ａ 回転軸
１９ 吸気通路（エンジンの吸気系）
２０ 排気通路（エンジンの排気系）
２６，２８ 前輪駆動軸（駆動輪の駆動軸）
３０，３２ 前輪（駆動輪）
４０ ダッシュパネル
４２ 車室
４４ エンジンルーム
５８ フロアパネル
５８ａ フロアトンネル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと該エンジンによって駆動可能な発電機と少なくとも該発電機からの発電電力が供給されて充電されるバッテリと該バッテリから電力が供給されて駆動輪を駆動させるモータとを備えているエンジン搭載の電気自動車の前部構造であって、
上記エンジンは、ダッシュパネルによって車室と仕切られたエンジンルーム内の車幅方向中央部に車両前方に傾くように配置されていて、一部が、フロアパネルの車幅方向中央部に上記ダッシュパネルから車両後方に延び且つ上方に膨出するように形成されたフロアトンネル内に位置しており、
上記発電機及び上記モータは、上記エンジンルーム内に配置されていることを特徴とするエンジン搭載の電気自動車の前部構造。
【請求項２】
請求項１記載のエンジン搭載の電気自動車の前部構造において、
上記エンジンは、その駆動軸が車幅方向に延びるように配置されていることを特徴とするエンジン搭載の電気自動車の前部構造。
【請求項３】
請求項２記載のエンジン搭載の電気自動車の前部構造において、
上記エンジンは、その駆動軸が上記ダッシュパネルよりも車両後方に位置し、且つ前端が上記駆動輪の駆動軸よりも車両後方に位置するように配置されていることを特徴とするエンジン搭載の電気自動車の前部構造。
【請求項４】
請求項２又は３記載のエンジン搭載の電気自動車の前部構造において、
上記発電機は、その回転軸が車両側面視で上記エンジンの駆動軸に対してオフセットするように上記エンジンの車幅方向一方側に配置されており、
上記エンジンの駆動軸と上記発電機の回転軸とは、ギヤを介して連結されていることを特徴とするエンジン搭載の電気自動車の前部構造。
【請求項５】
請求項４記載のエンジン搭載の電気自動車の前部構造において、
上記発電機は、運転者の着座側とは反対側に配置されていることを特徴とするエンジン搭載の電気自動車の前部構造。
【請求項６】
請求項４又は５記載のエンジン搭載の電気自動車の前部構造において、
上記エンジンの駆動軸と上記発電機の回転軸とは、その上下方向高さ位置が上記駆動輪の駆動軸と略同じであることを特徴とするエンジン搭載の電気自動車の前部構造。
【請求項７】
請求項２〜５のいずれか１つに記載のエンジン搭載の電気自動車の前部構造において、
上記モータは、その回転軸が上記発電機の回転軸よりも車両前方に且つ上記駆動輪の駆動軸よりも車両後方に位置するように配置されていることを特徴とするエンジン搭載の電気自動車の前部構造。
【請求項８】
請求項２〜６のいずれか１つに記載のエンジン搭載の電気自動車の前部構造において、
上記エンジンの吸気系が、上記エンジンルーム内の車幅方向中央部に配置されていて、上記エンジンの前部上方から上記駆動輪の駆動軸の上方を通って車両前方に延びていることを特徴とするエンジン搭載の電気自動車の前部構造。
【請求項９】
請求項２〜７のいずれか１つに記載のエンジン搭載の電気自動車の前部構造において、
上記発電機は、上記エンジンの車幅方向一方側に配置されており、
上記エンジンの排気系が、該エンジンの前部下方から上記発電機側とは反対側に延びた後、上記フロアパネルの下方を通って車両後方に延びていることを特徴とするエンジン搭載の電気自動車の前部構造。
【請求項１】
エンジンと該エンジンによって駆動可能な発電機と少なくとも該発電機からの発電電力が供給されて充電されるバッテリと該バッテリから電力が供給されて駆動輪を駆動させるモータとを備えているエンジン搭載の電気自動車の前部構造であって、
上記エンジンは、ダッシュパネルによって車室と仕切られたエンジンルーム内の車幅方向中央部に車両前方に傾くように配置されていて、一部が、フロアパネルの車幅方向中央部に上記ダッシュパネルから車両後方に延び且つ上方に膨出するように形成されたフロアトンネル内に位置しており、
上記発電機及び上記モータは、上記エンジンルーム内に配置されていることを特徴とするエンジン搭載の電気自動車の前部構造。
【請求項２】
請求項１記載のエンジン搭載の電気自動車の前部構造において、
上記エンジンは、その駆動軸が車幅方向に延びるように配置されていることを特徴とするエンジン搭載の電気自動車の前部構造。
【請求項３】
請求項２記載のエンジン搭載の電気自動車の前部構造において、
上記エンジンは、その駆動軸が上記ダッシュパネルよりも車両後方に位置し、且つ前端が上記駆動輪の駆動軸よりも車両後方に位置するように配置されていることを特徴とするエンジン搭載の電気自動車の前部構造。
【請求項４】
請求項２又は３記載のエンジン搭載の電気自動車の前部構造において、
上記発電機は、その回転軸が車両側面視で上記エンジンの駆動軸に対してオフセットするように上記エンジンの車幅方向一方側に配置されており、
上記エンジンの駆動軸と上記発電機の回転軸とは、ギヤを介して連結されていることを特徴とするエンジン搭載の電気自動車の前部構造。
【請求項５】
請求項４記載のエンジン搭載の電気自動車の前部構造において、
上記発電機は、運転者の着座側とは反対側に配置されていることを特徴とするエンジン搭載の電気自動車の前部構造。
【請求項６】
請求項４又は５記載のエンジン搭載の電気自動車の前部構造において、
上記エンジンの駆動軸と上記発電機の回転軸とは、その上下方向高さ位置が上記駆動輪の駆動軸と略同じであることを特徴とするエンジン搭載の電気自動車の前部構造。
【請求項７】
請求項２〜５のいずれか１つに記載のエンジン搭載の電気自動車の前部構造において、
上記モータは、その回転軸が上記発電機の回転軸よりも車両前方に且つ上記駆動輪の駆動軸よりも車両後方に位置するように配置されていることを特徴とするエンジン搭載の電気自動車の前部構造。
【請求項８】
請求項２〜６のいずれか１つに記載のエンジン搭載の電気自動車の前部構造において、
上記エンジンの吸気系が、上記エンジンルーム内の車幅方向中央部に配置されていて、上記エンジンの前部上方から上記駆動輪の駆動軸の上方を通って車両前方に延びていることを特徴とするエンジン搭載の電気自動車の前部構造。
【請求項９】
請求項２〜７のいずれか１つに記載のエンジン搭載の電気自動車の前部構造において、
上記発電機は、上記エンジンの車幅方向一方側に配置されており、
上記エンジンの排気系が、該エンジンの前部下方から上記発電機側とは反対側に延びた後、上記フロアパネルの下方を通って車両後方に延びていることを特徴とするエンジン搭載の電気自動車の前部構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−７３５８３（Ｐ２０１１−７３５８３Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２７２６８（Ｐ２００９−２２７２６８）
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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