エンジン搭載の電気自動車の後部構造
【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後部構造において、車両後部のスペースを有効利用する。
【解決手段】フロアパネル９０の後部のキックアップ部５８ａから車両後方に延びるように形成されたリアフロアパネル９０と、左右の後輪９８，１００を連結する、サスペンション９６の一部を構成する連結部材９６ｃとを設ける。エンジン１０及び発電機１４をリアフロアパネル９０の下方における連結部材９６ｃよりも車両後方に配置する。
【解決手段】フロアパネル９０の後部のキックアップ部５８ａから車両後方に延びるように形成されたリアフロアパネル９０と、左右の後輪９８，１００を連結する、サスペンション９６の一部を構成する連結部材９６ｃとを設ける。エンジン１０及び発電機１４をリアフロアパネル９０の下方における連結部材９６ｃよりも車両後方に配置する。
【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後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、エンジン及び発電機を車両後部に配置することが考えられる。
【０００６】
このようにエンジン及び発電機を車両後部に配置したエンジン搭載の電気自動車において、その後輪に、左右のトレーリングアームを繋ぐクロスビームを有するトーションビーム式サスペンションや左右の後輪を繋ぐ車軸を有するリジッドアクスルサスペンションなど、左右の後輪を連結する連結部材を有するサスペンションを採用した場合、エンジン、発電機及びサスペンションの連結部材の位置関係を工夫して、車両後部のスペースを有効利用したい。
【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後部構造において、車両後部のスペースを有効利用することにある。
【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後部構造であって、フロアパネルの後部のキックアップ部から車両後方に延びるように形成されたリアフロアパネルと、左右の後輪を連結する、サスペンションの一部を構成する連結部材とを備えており、上記エンジン及び上記発電機は、上記リアフロアパネルの下方における上記連結部材よりも車両後方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、エンジン及び発電機をリアフロアパネルの下方における連結部材よりも車両後方に配置しているので、連結部材の車両前方のスペースを有効利用することが可能になる。
【００１０】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記エンジンは、１気筒若しくは２気筒のレシプロエンジン又は１ローターのロータリーエンジンであって、駆動軸が上下方向を向くように配置されていることを特徴とするものである。
【００１１】
これによれば、エンジンは、１気筒若しくは２気筒のレシプロエンジン又は１ローターのロータリーエンジンであって、駆動軸が上下方向に延びるよう配置されているので、エンジンの上下方向長さを短くすることができ、リアフロアパネルの低床化を図ることができる。
【００１２】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記エンジンと上記発電機とは、車両前後方向に並ぶように配置されており、上記エンジンの駆動軸と上記発電機の回転軸とが、チェーン又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。
【００１３】
これによれば、エンジンと発電機とを車両前後方向に並ぶように配置しているので、チェーン又はギヤの配置スペースを確保することができる。
【００１４】
また、エンジンの駆動軸と発電機の回転軸とをチェーン又は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。
【００１５】
第４の発明は、上記第１〜３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、上記リアフロアパネルの下方に配置されていて、上記エンジンから上記連結部材の上方を通って車両前方に延びており、上記エンジンの吸気系における上記連結部材よりも車両前方の部分、上記エンジン用の燃料タンク及び上記発電機用のインバータが、上記リアフロアパネルの下方における上記連結部材よりも車両前方に車幅方向に並ぶように配置されていることを特徴とするものである。
【００１６】
これによれば、エンジンの吸気系における連結部材よりも車両前方側の部分、エンジン用の燃料タンク及び発電機用のインバータを、リアフロアパネルの下方における連結部材よりも車両前方に車幅方向に並ぶように配置しているので、連結部材の車両前方スペースを有効利用することができる。
【００１７】
第５の発明は、上記第１〜４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、上記リアフロアパネルの下方に配置されていて、上記エンジンから上記連結部材の上方を通って車両前方に延びており、上記エンジンの排気系が、上記リアフロアパネルの下方における上記連結部材よりも車両後方に配置されていることを特徴とするものである。
【００１８】
これによれば、エンジンの吸気系が、リアフロアパネルの下方に配置されていて、エンジンから連結部材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。
【００１９】
また、エンジンの排気系が、リアフロアパネルの下方における連結部材よりも車両後方に配置されていて、車両後方に延びているので、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。
【００２０】
第６の発明は、上記第１〜５のいずれか１つの発明において、上記エンジン及び上記発電機以外の大型の電気自動車用機器が、上記フロアパネルの車幅方向中央部に車両前後方向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外に配置されていることを特徴とするものである。
【００２１】
これによれば、エンジン及び発電機以外の大型の電気自動車用機器をフロアトンネル外に配置しているので、フロアトンネルの低床化やフラット化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、エンジン及び発電機をリアフロアパネルの下方における連結部材よりも車両後方に配置しているので、連結部材の車両前方のスペースを有効利用することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【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】電気自動車の後部構造を示す概略平面図である。
【図４】エンジン及びジェネレータのペリメータフレームへの取付を示す概略平面図である。
【図５】エンジン及びジェネレータのペリメータフレームへの取付を示す概略側面図である。
【図６】エンジン及びジェネレータのペリメータフレームへの取付を示す概略後面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
−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。
【００２６】
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３等に図示）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３等に図示)及び排気通路（排気管）２０（「エンジンの排気系」に相当。図３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１９ａ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１９ａなども小型化している。
【００２７】
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。
【００２８】
上記ジェネレータ１４は、その回転軸（入力軸）１４ａ（図３等に図示）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。
【００２９】
上記モータ１６は、その回転軸（出力軸）が上記駆動輪としての左右の前輪３０，３２に連結されていて、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。
【００３０】
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とを有していて、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。
【００３１】
−電気自動車の後部構造−
以下、電気自動車１の後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、電気自動車の後部構造を示す概略平面図、図４は、エンジン、ジェネレータ、燃料タンク、エアクリーナ及びＡＣ−ＤＣコンバータのペリメータフレームへの取付を示す概略平面図、図５は、エンジン、ジェネレータ、燃料タンク、エアクリーナ及びＡＣ−ＤＣコンバータのペリメータフレームへの取付を示す概略側面図、図６は、エンジン及びジェネレータのペリメータフレームへの取付を示す概略後面図である。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。
【００３２】
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、起立部９０ａが斜め上後方に起立するように形成されており、この起立部９０ａから車両後方に延びるように形成された荷室フロア９０ｂが設けられている。つまり、この荷室フロア９０ｂはリアフロアパネル９０の後部を構成している。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。これらのリアサイドフレーム９２，９４は、車両後方に行くに従って上方に傾斜する傾斜部９２ａ，９４ａと、この傾斜部９２ａ，９４ａの後端から車両後方に水平に延びる水平部９２ｂ，９４ｂとを有している。傾斜部９２ａ，９４ａは、車両前方に行くに従って車幅方向外側に広がっている。リアフロアパネル９０の車両前後方向中央部の下方には、車幅方向に延びてリアサイドフレーム９２，９４の各車両前後方向中央部に結合されるリアクロスメンバ９５が配置されている。
【００３３】
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（詳細には、起立部９０ａの下方）で且つリアクロスメンバ９５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の前端の車両後方近傍に位置している。つまり、このクロスビーム９６ｃが、左右の後輪９８，１００を連結する、サスペンション９６の一部を構成する連結部材を構成している。
【００３４】
上記エンジン１０は、リアフロアパネル９０の車幅方向中央部の下方におけるクロスビーム９６ｃよりも車両後方（即ち、荷室フロア９０ｂの車幅方向中央部の下方）に、クランク軸１０ａが上下方向に延びるように配置されている。詳細には、エンジン１０は、荷室フロア９０ｂ前部の車両左方側寄りの下方に、シリンダヘッド１０ｂ側が車両右方を、吸気側が車両前方を向くように配置されている。また、クランク軸１０ａは、エンジン１０の左部に位置している。
【００３５】
上記ジェネレータ１４は、リアフロアパネル９０の左部の下方におけるクロスビーム９６ｃよりも車両後方に、回転軸１４ａが上下方向に延びるように配置されている。具体的には、ジェネレータ１４は、その回転軸１４ａがエンジン１０のクランク軸１０ａと車両前後方向に並び且つエンジン１０の左部の車両後方に隣接するように配置されている。つまり、エンジン１０とジェネレータ１４とは、車両前後方向に並ぶ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上面の上下方向高さ位置は、エンジン１０上面と略同じである。そして、ジェネレータ１４は、エンジン１０の左部の後面側に結合部材１５を介して一体的に結合されており、望ましくは、該結合部材１５としてのケーシングにエンジン１０と一体的に収容される。
【００３６】
尚、エンジン１０及びジェネレータ１４は、上下するクロスビーム９６ｃとの干渉を防止し且つ地上高を確保することができるように配置されている。本実施形態では、エンジン１０を、そのクランク軸１０ａが上下方向に平行になるように、ジェネレータ１４を、その回転軸１４ａが上下方向に平行になるように配置しているが、クロスビーム９６ｃとの干渉の防止及び地上高の確保を実現することができる限り、これに限定されず、例えば、エンジン１０を、そのクランク軸１０ａが上下方向に対して車両前方に傾くように、ジェネレータ１４を、その回転軸１４ａが上下方向に対して車両前方に傾くように配置してもよい。
【００３７】
上記吸気通路１９は、リアフロアパネル９０の右部の下方に配置されていて、エンジン１０の前部右方からクロスビーム９６ｃの上方を通って車両前方に延びた後、車両右方に延びている。上記エアクリーナ１９ａは、リアフロアパネル９０の右部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。つまり、エアクリーナ１９ａが、エンジン１０の吸気系におけるクロスビーム９６ｃよりも車両前方の部分を構成している。
【００３８】
上記排気通路２０は、リアフロアパネル９０の右部の下方におけるクロスビーム９６ｃよりも車両後方に配置されていて、エンジン１０の後部右方から車両後方に延びた後、車両右方に延び、その後、車両後方に延びている。上記排気浄化装置２０ａは、リアフロアパネル９０の右部の下方におけるエンジン１０の右部の車両後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の右部の下方における排気浄化装置２０ａの車両右方に配置されている。
【００３９】
上記燃料タンク１８、上記エアクリーナ１９ａ及び上記ＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂは、リアフロアパネル９０の前部の下方におけるクロスビーム９６ｃよりも車両前方に車幅方向に並ぶように配置されている。具体的には、燃料タンク１８、ＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂ及びエアクリーナ１９ａは、この順に車両左方から並ぶように配置されている。ＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂは、リアフロアパネル９０の車幅方向中央部の下方に配置されている。また、燃料タンク１８、エアクリーナ１９ａ及びＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂ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。
【００４０】
そして、エンジン１０、ジェネレータ１４、燃料タンク１８、エアクリーナ１９ａ、排気浄化装置２０ａ、マフラー２０ｂ及びＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂ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。
【００４１】
以上のように、エンジン１０及びジェネレータ１４はもちろん、燃料タンク１８やエアクリーナ１９ａ、ＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂなど、エンジン１０及びジェネレータ１４以外の大型の電気自動車用機器は、フロアトンネル５８ｂ外に配置されている。
【００４２】
また、エンジン１０、ジェネレータ１４、燃料タンク１８、エアクリーナ１９ａ及びＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂは、ペリメータフレーム７０に取り付けられている。以下、この取付の詳細について説明する。
【００４３】
ペリメータフレーム７０は、エンジン１０の振動が伝達されるのを抑制するものであって、左右のリアサイドフレーム９２，９４の下方に配置されている。ペリメータフレーム７０は、車両前後方向に延びる左右の側方フレーム７１，７２と、車幅方向に延びて側方フレーム７１，７２の各前端部に結合される前方フレーム７３と、この前方フレーム７３の車両後方において前方フレーム７３と平行に延びて側方フレーム７１，７２に結合される第１中間フレーム７４と、この第１中間フレーム７４の車両後方において第１中間フレーム７４と平行に延びて側方フレーム７１，７２に結合される第２中間フレーム７５と、この第２中間フレーム７５と平行に延びて側方フレーム７１，７２の各後端部に結合される後方フレーム７６とを有している。
【００４４】
側方フレーム７１，７２は、リアサイドフレーム９２，９４の傾斜部９２ａ，９４ａに対応するように車両後方に行くに従って上方に傾斜する傾斜部７１ａ，７２ａと、リアサイドフレーム９２，９４の水平部９２ｂ，９４ｂに対応するように傾斜部７１ａ，７２ａの後端から車両後方に水平に延びる水平部７１ｂ，７２ｂとを有している。傾斜部７１ａ，７２ａは、リアサイドフレーム９２，９４の傾斜部９２ａ，９４ａに対応するように車両前方に行くに従って車幅方向外側に広がっている。第１中間フレーム７４は、クロスビーム９６ｃと車両前後方向に関して略同じ位置に配置されていて、側方フレーム７１，７２の傾斜部７１ａ，７２ａの各車両前後方向中央部に結合されている。第１中間フレーム７４の上下方向高さ位置は、前方フレーム７４と略同じである。そして、燃料タンク１８、エアクリーナ１９ａ及びＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂは、前方フレーム７３の上面と第１中間フレーム７４の上面との間に架設支持されている。
【００４５】
第２中間フレーム７５は、クロスビーム９６ｃよりも車両後方に配置されていて、側方フレーム７１，７２の水平部７１ｂ，７２ｂの各前端部に結合されている。第２中間フレーム７５は、左側側方フレーム７１から車両右方に水平に延びる第１水平部７５ａと、この第１水平部７５ａの右端から車両右方に行くに従って下方に傾斜する第１傾斜部７５ｂと、この第１傾斜部７５ｂの右端（下端）から車両右方に水平に延びる第２水平部７５ｃと、この第２水平部７５ｃの右端から車両右方に行くに従って上方に傾斜する第２傾斜部７５ｄと、この第２傾斜部７５ｄの右端（上端）から車両右方に水平に延びて右側側方フレーム７２に達する第３水平部７５ｃとを有している。第２水平部７５は車両左方側に配置されている。
【００４６】
後方フレーム７６は、左側側方フレーム７１から車両右方に水平に延びる第１水平部７６ａと、この第１水平部７６ａの右端から車両右方に行くに従って下方に傾斜する第１傾斜部７６ｂと、この第１傾斜部７６ｂの右端（下端）から車両右方に水平に延びる第２水平部７６ｃと、この第２水平部７６ｃの右端から車両右方に行くに従って上方に傾斜する第２傾斜部７６ｄと、この第２傾斜部７６ｄの右端（上端）から車両右方に水平に延びて右側側方フレーム７２に達する第３水平部７６ｅとを有している。第２水平部７６ｃは、第２中間フレーム７５の第２水平部７５ｃよりも車両右方に配置されている。第２水平部７６ｃの上下方向高さ位置は、第２中間フレーム７５の第２水平部７５ｃよりも高い。後方フレーム７６の左部は、ジェネレータ１４に対応するように平面視で車両後方に湾曲している。
【００４７】
そして、一体結合されたエンジン１０及びジェネレータ１４は、該エンジン１０の下部左方の前面にそれぞれ設けられた防振マウント７７，７８を介して第２中間フレーム７５の第２水平部７５ｃの下面に、該ジェネレータ１４の下部の車両右後方側に設けられた防振マウント７９を介して後方フレーム７６の第２水平部７６ｃの下面に弾性支持されている。これらの防振マウント７７〜７９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。
【００４８】
尚、上記マフラー２０ｂは、第２中間フレーム７５の第３水平部７５ｅ及び後方フレーム７６の第３水平部７６ｅの下方に配置されている。
【００４９】
また、エンジン１０、ジェネレータ１４、燃料タンク１８、エアクリーナ１９ａ及びＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂが取り付けられたペリメータフレーム７０は、その側方フレーム７１，７２にてリアサイドフレーム９２，９４の下面に取り付けられている。つまり、エンジン１０、ジェネレータ１４、燃料タンク１８、エアクリーナ１９ａ及びＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂをペリメータフレーム７０に取り付けた後、エンジン１０、ジェネレータ１４、燃料タンク１８、エアクリーナ１９ａ及びＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂを取り付けたペリメータフレーム７０をリアサイドフレーム９２，９４に取り付けている。
【００５０】
以上のように、エンジン１０やジェネレータ１４等は車体に支持されている。
【００５１】
以下、電気自動車１の前部構造について簡単に説明する。
【００５２】
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ていて、車幅方向に延びるように設けられている。フロアパネル５８の車幅方向中央部には、ダッシュパネル４０から車両後方に延び（即ち、車両前後方向に延び）且つ上方に膨出するように形成されたフロアトンネル５８ｂが設けられており、このフロアトンネル５８ｂはキックアップ部５８ａに達している。車両前方空間４４内には、バッテリ１２やモータ１６、ＤＣ−ＡＣコンバータ２２ｂなどが配置されている（図２では図示省略）。
【００５３】
−効果−
以上により、本実施形態によれば、エンジン１０及びジェネレータ１４をリアフロアパネル９０の下方におけるクロスビーム９６ｃよりも車両後方に配置しているので、クロスビーム９６ｃの車両前方のスペースを有効利用することが可能になる。
【００５４】
また、エンジン１０は、２気筒のレシプロエンジンであって、駆動軸１０ａが上下方向に延びるよう配置されているので、エンジン１０の上下方向長さを短くすることができ、リアフロアパネル９０の低床化を図ることができる。
【００５５】
さらに、エンジン１０とジェネレータ１４とを車両前後方向に並ぶよう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。
【００５６】
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。
【００５７】
さらに、エアクリーナ１９ａ、燃料タンク１８及びＡＣ−ＤＣコンバータ２２ａを、リアフロアパネル９０の下方におけるクロスビーム９６ｃよりも車両前方に車幅方向に並ぶように配置しているので、クロスビーム９６ｃの車両前方スペースを有効利用することができる。
【００５８】
また、エンジン１０の吸気通路１９が、リアフロアパネル９０の下方に配置されていて、エンジン１０からクロスビーム９６ｃ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。
【００５９】
さらに、エンジン１０の排気通路２０が、リアフロアパネル９０の下方におけるクロスビーム９６ｃよりも車両後方に配置されていて、車両後方に延びているので、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。
【００６０】
また、燃料タンク１８やエアクリーナ１９ａ、ＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂなど、エンジン１０及びジェネレータ１４以外の大型の電気自動車用機器をフロアトンネル５８ｂ外に配置しているので、フロアトンネル５８ｂの低床化やフラット化を図ることができる。
【００６１】
（その他の実施形態）
上記実施形態では、後輪９８，１００にトーションビーム式サスペンション９６を採用しているが、これに限らず、例えば、両端に後輪９８，１００を付けた車軸をスプリングを介して車体に取り付けるタイプのリジッドアクスルサスペンションを採用してもよい。つまり、この車軸が、左右の後輪９８，１００を連結する、サスペンションの一部を構成する連結部材を構成する。尚、車軸は、車両側面視で後輪９８，１００の中心近傍に位置する。
【００６２】
また、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。このロータリーエンジンは、駆動軸としてエキセントリックシャフトを有する。これによれば、エンジン１０は、１気筒のレシプロエンジン又は１ローターのロータリーエンジンであって、駆動軸が上下方向に延びるよう配置されているので、エンジン１０の上下方向長さを短くすることができ、リアフロアパネル９０の低床化を図ることができる。
【００６３】
さらに、上記実施形態では、エンジン１０を、その駆動軸１０ａが上下方向に延びるように配置しているが、これに限らず、例えば、その駆動軸１０ａが車両前後方向や車幅方向に延びるように配置してもよい。但し、リアフロアパネル９０の低床化を図るためには、上下方向に延びるように配置するのが望ましい。
【００６４】
また、上記実施形態では、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が、これに限らず、例えば、チェーンを介して連結してもよい。
【００６５】
さらに、上記実施形態では、エンジン１０及びジェネレータ１４を一体的に結合しているが、これに限らず、別体にしてもよい。
【００６６】
また、上記実施形態では、モータ１６を車両前方空間４４内に配置しているが、これに限らず、例えば、モータ１６を前輪３０，３２の中のハブ内に配置したインホイールモータとしてもよい。
【００６７】
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。
【００６８】
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】
【００６９】
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後部構造は、車両後部のスペースを有効利用することが必要な用途等に適用できる。
【符号の説明】
【００７０】
１ 電気自動車
１０ エンジン
１０ａ クランク軸（駆動軸）
１１ ギヤ
１４ ジェネレータ（発電機）
１４ａ 回転軸
１８ 燃料タンク（大型の電気自動車用機器）
１９ 吸気通路（エンジンの吸気系）
１９ａ エアクリーナ（エンジンの吸気系における連結部材よりも車両前方の部分、大型の電気自動車用機器）
２０ 排気通路（エンジンの排気系）
２２ インバータ
２２ａ ＡＣ−ＤＣコンバータ（発電機用のインバータ、大型の電気自動車用機器）
５８ フロアパネル
５８ａ キックアップ部
５８ｂ フロアトンネル
９０ リアフロアパネル
９６ トーションビーム式サスペンション
９６ｃ クロスビーム（連結部材）
９８，１００ 後輪
【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後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、エンジン及び発電機を車両後部に配置することが考えられる。
【０００６】
このようにエンジン及び発電機を車両後部に配置したエンジン搭載の電気自動車において、その後輪に、左右のトレーリングアームを繋ぐクロスビームを有するトーションビーム式サスペンションや左右の後輪を繋ぐ車軸を有するリジッドアクスルサスペンションなど、左右の後輪を連結する連結部材を有するサスペンションを採用した場合、エンジン、発電機及びサスペンションの連結部材の位置関係を工夫して、車両後部のスペースを有効利用したい。
【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後部構造において、車両後部のスペースを有効利用することにある。
【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後部構造であって、フロアパネルの後部のキックアップ部から車両後方に延びるように形成されたリアフロアパネルと、左右の後輪を連結する、サスペンションの一部を構成する連結部材とを備えており、上記エンジン及び上記発電機は、上記リアフロアパネルの下方における上記連結部材よりも車両後方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、エンジン及び発電機をリアフロアパネルの下方における連結部材よりも車両後方に配置しているので、連結部材の車両前方のスペースを有効利用することが可能になる。
【００１０】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記エンジンは、１気筒若しくは２気筒のレシプロエンジン又は１ローターのロータリーエンジンであって、駆動軸が上下方向を向くように配置されていることを特徴とするものである。
【００１１】
これによれば、エンジンは、１気筒若しくは２気筒のレシプロエンジン又は１ローターのロータリーエンジンであって、駆動軸が上下方向に延びるよう配置されているので、エンジンの上下方向長さを短くすることができ、リアフロアパネルの低床化を図ることができる。
【００１２】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記エンジンと上記発電機とは、車両前後方向に並ぶように配置されており、上記エンジンの駆動軸と上記発電機の回転軸とが、チェーン又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。
【００１３】
これによれば、エンジンと発電機とを車両前後方向に並ぶように配置しているので、チェーン又はギヤの配置スペースを確保することができる。
【００１４】
また、エンジンの駆動軸と発電機の回転軸とをチェーン又は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。
【００１５】
第４の発明は、上記第１〜３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、上記リアフロアパネルの下方に配置されていて、上記エンジンから上記連結部材の上方を通って車両前方に延びており、上記エンジンの吸気系における上記連結部材よりも車両前方の部分、上記エンジン用の燃料タンク及び上記発電機用のインバータが、上記リアフロアパネルの下方における上記連結部材よりも車両前方に車幅方向に並ぶように配置されていることを特徴とするものである。
【００１６】
これによれば、エンジンの吸気系における連結部材よりも車両前方側の部分、エンジン用の燃料タンク及び発電機用のインバータを、リアフロアパネルの下方における連結部材よりも車両前方に車幅方向に並ぶように配置しているので、連結部材の車両前方スペースを有効利用することができる。
【００１７】
第５の発明は、上記第１〜４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、上記リアフロアパネルの下方に配置されていて、上記エンジンから上記連結部材の上方を通って車両前方に延びており、上記エンジンの排気系が、上記リアフロアパネルの下方における上記連結部材よりも車両後方に配置されていることを特徴とするものである。
【００１８】
これによれば、エンジンの吸気系が、リアフロアパネルの下方に配置されていて、エンジンから連結部材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。
【００１９】
また、エンジンの排気系が、リアフロアパネルの下方における連結部材よりも車両後方に配置されていて、車両後方に延びているので、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。
【００２０】
第６の発明は、上記第１〜５のいずれか１つの発明において、上記エンジン及び上記発電機以外の大型の電気自動車用機器が、上記フロアパネルの車幅方向中央部に車両前後方向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外に配置されていることを特徴とするものである。
【００２１】
これによれば、エンジン及び発電機以外の大型の電気自動車用機器をフロアトンネル外に配置しているので、フロアトンネルの低床化やフラット化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、エンジン及び発電機をリアフロアパネルの下方における連結部材よりも車両後方に配置しているので、連結部材の車両前方のスペースを有効利用することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【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】電気自動車の後部構造を示す概略平面図である。
【図４】エンジン及びジェネレータのペリメータフレームへの取付を示す概略平面図である。
【図５】エンジン及びジェネレータのペリメータフレームへの取付を示す概略側面図である。
【図６】エンジン及びジェネレータのペリメータフレームへの取付を示す概略後面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
−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。
【００２６】
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３等に図示）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３等に図示)及び排気通路（排気管）２０（「エンジンの排気系」に相当。図３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１９ａ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１９ａなども小型化している。
【００２７】
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。
【００２８】
上記ジェネレータ１４は、その回転軸（入力軸）１４ａ（図３等に図示）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。
【００２９】
上記モータ１６は、その回転軸（出力軸）が上記駆動輪としての左右の前輪３０，３２に連結されていて、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。
【００３０】
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とを有していて、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。
【００３１】
−電気自動車の後部構造−
以下、電気自動車１の後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、電気自動車の後部構造を示す概略平面図、図４は、エンジン、ジェネレータ、燃料タンク、エアクリーナ及びＡＣ−ＤＣコンバータのペリメータフレームへの取付を示す概略平面図、図５は、エンジン、ジェネレータ、燃料タンク、エアクリーナ及びＡＣ−ＤＣコンバータのペリメータフレームへの取付を示す概略側面図、図６は、エンジン及びジェネレータのペリメータフレームへの取付を示す概略後面図である。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。
【００３２】
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、起立部９０ａが斜め上後方に起立するように形成されており、この起立部９０ａから車両後方に延びるように形成された荷室フロア９０ｂが設けられている。つまり、この荷室フロア９０ｂはリアフロアパネル９０の後部を構成している。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。これらのリアサイドフレーム９２，９４は、車両後方に行くに従って上方に傾斜する傾斜部９２ａ，９４ａと、この傾斜部９２ａ，９４ａの後端から車両後方に水平に延びる水平部９２ｂ，９４ｂとを有している。傾斜部９２ａ，９４ａは、車両前方に行くに従って車幅方向外側に広がっている。リアフロアパネル９０の車両前後方向中央部の下方には、車幅方向に延びてリアサイドフレーム９２，９４の各車両前後方向中央部に結合されるリアクロスメンバ９５が配置されている。
【００３３】
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（詳細には、起立部９０ａの下方）で且つリアクロスメンバ９５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の前端の車両後方近傍に位置している。つまり、このクロスビーム９６ｃが、左右の後輪９８，１００を連結する、サスペンション９６の一部を構成する連結部材を構成している。
【００３４】
上記エンジン１０は、リアフロアパネル９０の車幅方向中央部の下方におけるクロスビーム９６ｃよりも車両後方（即ち、荷室フロア９０ｂの車幅方向中央部の下方）に、クランク軸１０ａが上下方向に延びるように配置されている。詳細には、エンジン１０は、荷室フロア９０ｂ前部の車両左方側寄りの下方に、シリンダヘッド１０ｂ側が車両右方を、吸気側が車両前方を向くように配置されている。また、クランク軸１０ａは、エンジン１０の左部に位置している。
【００３５】
上記ジェネレータ１４は、リアフロアパネル９０の左部の下方におけるクロスビーム９６ｃよりも車両後方に、回転軸１４ａが上下方向に延びるように配置されている。具体的には、ジェネレータ１４は、その回転軸１４ａがエンジン１０のクランク軸１０ａと車両前後方向に並び且つエンジン１０の左部の車両後方に隣接するように配置されている。つまり、エンジン１０とジェネレータ１４とは、車両前後方向に並ぶ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上面の上下方向高さ位置は、エンジン１０上面と略同じである。そして、ジェネレータ１４は、エンジン１０の左部の後面側に結合部材１５を介して一体的に結合されており、望ましくは、該結合部材１５としてのケーシングにエンジン１０と一体的に収容される。
【００３６】
尚、エンジン１０及びジェネレータ１４は、上下するクロスビーム９６ｃとの干渉を防止し且つ地上高を確保することができるように配置されている。本実施形態では、エンジン１０を、そのクランク軸１０ａが上下方向に平行になるように、ジェネレータ１４を、その回転軸１４ａが上下方向に平行になるように配置しているが、クロスビーム９６ｃとの干渉の防止及び地上高の確保を実現することができる限り、これに限定されず、例えば、エンジン１０を、そのクランク軸１０ａが上下方向に対して車両前方に傾くように、ジェネレータ１４を、その回転軸１４ａが上下方向に対して車両前方に傾くように配置してもよい。
【００３７】
上記吸気通路１９は、リアフロアパネル９０の右部の下方に配置されていて、エンジン１０の前部右方からクロスビーム９６ｃの上方を通って車両前方に延びた後、車両右方に延びている。上記エアクリーナ１９ａは、リアフロアパネル９０の右部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。つまり、エアクリーナ１９ａが、エンジン１０の吸気系におけるクロスビーム９６ｃよりも車両前方の部分を構成している。
【００３８】
上記排気通路２０は、リアフロアパネル９０の右部の下方におけるクロスビーム９６ｃよりも車両後方に配置されていて、エンジン１０の後部右方から車両後方に延びた後、車両右方に延び、その後、車両後方に延びている。上記排気浄化装置２０ａは、リアフロアパネル９０の右部の下方におけるエンジン１０の右部の車両後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の右部の下方における排気浄化装置２０ａの車両右方に配置されている。
【００３９】
上記燃料タンク１８、上記エアクリーナ１９ａ及び上記ＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂは、リアフロアパネル９０の前部の下方におけるクロスビーム９６ｃよりも車両前方に車幅方向に並ぶように配置されている。具体的には、燃料タンク１８、ＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂ及びエアクリーナ１９ａは、この順に車両左方から並ぶように配置されている。ＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂは、リアフロアパネル９０の車幅方向中央部の下方に配置されている。また、燃料タンク１８、エアクリーナ１９ａ及びＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂ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。
【００４０】
そして、エンジン１０、ジェネレータ１４、燃料タンク１８、エアクリーナ１９ａ、排気浄化装置２０ａ、マフラー２０ｂ及びＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂ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。
【００４１】
以上のように、エンジン１０及びジェネレータ１４はもちろん、燃料タンク１８やエアクリーナ１９ａ、ＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂなど、エンジン１０及びジェネレータ１４以外の大型の電気自動車用機器は、フロアトンネル５８ｂ外に配置されている。
【００４２】
また、エンジン１０、ジェネレータ１４、燃料タンク１８、エアクリーナ１９ａ及びＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂは、ペリメータフレーム７０に取り付けられている。以下、この取付の詳細について説明する。
【００４３】
ペリメータフレーム７０は、エンジン１０の振動が伝達されるのを抑制するものであって、左右のリアサイドフレーム９２，９４の下方に配置されている。ペリメータフレーム７０は、車両前後方向に延びる左右の側方フレーム７１，７２と、車幅方向に延びて側方フレーム７１，７２の各前端部に結合される前方フレーム７３と、この前方フレーム７３の車両後方において前方フレーム７３と平行に延びて側方フレーム７１，７２に結合される第１中間フレーム７４と、この第１中間フレーム７４の車両後方において第１中間フレーム７４と平行に延びて側方フレーム７１，７２に結合される第２中間フレーム７５と、この第２中間フレーム７５と平行に延びて側方フレーム７１，７２の各後端部に結合される後方フレーム７６とを有している。
【００４４】
側方フレーム７１，７２は、リアサイドフレーム９２，９４の傾斜部９２ａ，９４ａに対応するように車両後方に行くに従って上方に傾斜する傾斜部７１ａ，７２ａと、リアサイドフレーム９２，９４の水平部９２ｂ，９４ｂに対応するように傾斜部７１ａ，７２ａの後端から車両後方に水平に延びる水平部７１ｂ，７２ｂとを有している。傾斜部７１ａ，７２ａは、リアサイドフレーム９２，９４の傾斜部９２ａ，９４ａに対応するように車両前方に行くに従って車幅方向外側に広がっている。第１中間フレーム７４は、クロスビーム９６ｃと車両前後方向に関して略同じ位置に配置されていて、側方フレーム７１，７２の傾斜部７１ａ，７２ａの各車両前後方向中央部に結合されている。第１中間フレーム７４の上下方向高さ位置は、前方フレーム７４と略同じである。そして、燃料タンク１８、エアクリーナ１９ａ及びＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂは、前方フレーム７３の上面と第１中間フレーム７４の上面との間に架設支持されている。
【００４５】
第２中間フレーム７５は、クロスビーム９６ｃよりも車両後方に配置されていて、側方フレーム７１，７２の水平部７１ｂ，７２ｂの各前端部に結合されている。第２中間フレーム７５は、左側側方フレーム７１から車両右方に水平に延びる第１水平部７５ａと、この第１水平部７５ａの右端から車両右方に行くに従って下方に傾斜する第１傾斜部７５ｂと、この第１傾斜部７５ｂの右端（下端）から車両右方に水平に延びる第２水平部７５ｃと、この第２水平部７５ｃの右端から車両右方に行くに従って上方に傾斜する第２傾斜部７５ｄと、この第２傾斜部７５ｄの右端（上端）から車両右方に水平に延びて右側側方フレーム７２に達する第３水平部７５ｃとを有している。第２水平部７５は車両左方側に配置されている。
【００４６】
後方フレーム７６は、左側側方フレーム７１から車両右方に水平に延びる第１水平部７６ａと、この第１水平部７６ａの右端から車両右方に行くに従って下方に傾斜する第１傾斜部７６ｂと、この第１傾斜部７６ｂの右端（下端）から車両右方に水平に延びる第２水平部７６ｃと、この第２水平部７６ｃの右端から車両右方に行くに従って上方に傾斜する第２傾斜部７６ｄと、この第２傾斜部７６ｄの右端（上端）から車両右方に水平に延びて右側側方フレーム７２に達する第３水平部７６ｅとを有している。第２水平部７６ｃは、第２中間フレーム７５の第２水平部７５ｃよりも車両右方に配置されている。第２水平部７６ｃの上下方向高さ位置は、第２中間フレーム７５の第２水平部７５ｃよりも高い。後方フレーム７６の左部は、ジェネレータ１４に対応するように平面視で車両後方に湾曲している。
【００４７】
そして、一体結合されたエンジン１０及びジェネレータ１４は、該エンジン１０の下部左方の前面にそれぞれ設けられた防振マウント７７，７８を介して第２中間フレーム７５の第２水平部７５ｃの下面に、該ジェネレータ１４の下部の車両右後方側に設けられた防振マウント７９を介して後方フレーム７６の第２水平部７６ｃの下面に弾性支持されている。これらの防振マウント７７〜７９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。
【００４８】
尚、上記マフラー２０ｂは、第２中間フレーム７５の第３水平部７５ｅ及び後方フレーム７６の第３水平部７６ｅの下方に配置されている。
【００４９】
また、エンジン１０、ジェネレータ１４、燃料タンク１８、エアクリーナ１９ａ及びＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂが取り付けられたペリメータフレーム７０は、その側方フレーム７１，７２にてリアサイドフレーム９２，９４の下面に取り付けられている。つまり、エンジン１０、ジェネレータ１４、燃料タンク１８、エアクリーナ１９ａ及びＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂをペリメータフレーム７０に取り付けた後、エンジン１０、ジェネレータ１４、燃料タンク１８、エアクリーナ１９ａ及びＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂを取り付けたペリメータフレーム７０をリアサイドフレーム９２，９４に取り付けている。
【００５０】
以上のように、エンジン１０やジェネレータ１４等は車体に支持されている。
【００５１】
以下、電気自動車１の前部構造について簡単に説明する。
【００５２】
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ていて、車幅方向に延びるように設けられている。フロアパネル５８の車幅方向中央部には、ダッシュパネル４０から車両後方に延び（即ち、車両前後方向に延び）且つ上方に膨出するように形成されたフロアトンネル５８ｂが設けられており、このフロアトンネル５８ｂはキックアップ部５８ａに達している。車両前方空間４４内には、バッテリ１２やモータ１６、ＤＣ−ＡＣコンバータ２２ｂなどが配置されている（図２では図示省略）。
【００５３】
−効果−
以上により、本実施形態によれば、エンジン１０及びジェネレータ１４をリアフロアパネル９０の下方におけるクロスビーム９６ｃよりも車両後方に配置しているので、クロスビーム９６ｃの車両前方のスペースを有効利用することが可能になる。
【００５４】
また、エンジン１０は、２気筒のレシプロエンジンであって、駆動軸１０ａが上下方向に延びるよう配置されているので、エンジン１０の上下方向長さを短くすることができ、リアフロアパネル９０の低床化を図ることができる。
【００５５】
さらに、エンジン１０とジェネレータ１４とを車両前後方向に並ぶよう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。
【００５６】
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。
【００５７】
さらに、エアクリーナ１９ａ、燃料タンク１８及びＡＣ−ＤＣコンバータ２２ａを、リアフロアパネル９０の下方におけるクロスビーム９６ｃよりも車両前方に車幅方向に並ぶように配置しているので、クロスビーム９６ｃの車両前方スペースを有効利用することができる。
【００５８】
また、エンジン１０の吸気通路１９が、リアフロアパネル９０の下方に配置されていて、エンジン１０からクロスビーム９６ｃ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。
【００５９】
さらに、エンジン１０の排気通路２０が、リアフロアパネル９０の下方におけるクロスビーム９６ｃよりも車両後方に配置されていて、車両後方に延びているので、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。
【００６０】
また、燃料タンク１８やエアクリーナ１９ａ、ＡＣ−ＤＣコンバータ２２ｂなど、エンジン１０及びジェネレータ１４以外の大型の電気自動車用機器をフロアトンネル５８ｂ外に配置しているので、フロアトンネル５８ｂの低床化やフラット化を図ることができる。
【００６１】
（その他の実施形態）
上記実施形態では、後輪９８，１００にトーションビーム式サスペンション９６を採用しているが、これに限らず、例えば、両端に後輪９８，１００を付けた車軸をスプリングを介して車体に取り付けるタイプのリジッドアクスルサスペンションを採用してもよい。つまり、この車軸が、左右の後輪９８，１００を連結する、サスペンションの一部を構成する連結部材を構成する。尚、車軸は、車両側面視で後輪９８，１００の中心近傍に位置する。
【００６２】
また、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。このロータリーエンジンは、駆動軸としてエキセントリックシャフトを有する。これによれば、エンジン１０は、１気筒のレシプロエンジン又は１ローターのロータリーエンジンであって、駆動軸が上下方向に延びるよう配置されているので、エンジン１０の上下方向長さを短くすることができ、リアフロアパネル９０の低床化を図ることができる。
【００６３】
さらに、上記実施形態では、エンジン１０を、その駆動軸１０ａが上下方向に延びるように配置しているが、これに限らず、例えば、その駆動軸１０ａが車両前後方向や車幅方向に延びるように配置してもよい。但し、リアフロアパネル９０の低床化を図るためには、上下方向に延びるように配置するのが望ましい。
【００６４】
また、上記実施形態では、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が、これに限らず、例えば、チェーンを介して連結してもよい。
【００６５】
さらに、上記実施形態では、エンジン１０及びジェネレータ１４を一体的に結合しているが、これに限らず、別体にしてもよい。
【００６６】
また、上記実施形態では、モータ１６を車両前方空間４４内に配置しているが、これに限らず、例えば、モータ１６を前輪３０，３２の中のハブ内に配置したインホイールモータとしてもよい。
【００６７】
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。
【００６８】
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】
【００６９】
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後部構造は、車両後部のスペースを有効利用することが必要な用途等に適用できる。
【符号の説明】
【００７０】
１ 電気自動車
１０ エンジン
１０ａ クランク軸（駆動軸）
１１ ギヤ
１４ ジェネレータ（発電機）
１４ａ 回転軸
１８ 燃料タンク（大型の電気自動車用機器）
１９ 吸気通路（エンジンの吸気系）
１９ａ エアクリーナ（エンジンの吸気系における連結部材よりも車両前方の部分、大型の電気自動車用機器）
２０ 排気通路（エンジンの排気系）
２２ インバータ
２２ａ ＡＣ−ＤＣコンバータ（発電機用のインバータ、大型の電気自動車用機器）
５８ フロアパネル
５８ａ キックアップ部
５８ｂ フロアトンネル
９０ リアフロアパネル
９６ トーションビーム式サスペンション
９６ｃ クロスビーム（連結部材）
９８，１００ 後輪
【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後部構造であって、
フロアパネルの後部のキックアップ部から車両後方に延びるように形成されたリアフロアパネルと、
左右の後輪を連結する、サスペンションの一部を構成する連結部材とを備えており、
上記エンジン及び上記発電機は、上記リアフロアパネルの下方における上記連結部材よりも車両後方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後部構造。
【請求項２】
請求項１記載のエンジン搭載の電気自動車の後部構造において、
上記エンジンは、１気筒若しくは２気筒のレシプロエンジン又は１ローターのロータリーエンジンであって、駆動軸が上下方向を向く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後部構造。
【請求項３】
請求項２記載のエンジン搭載の電気自動車の後部構造において、
上記エンジンと上記発電機とは、車両前後方向に並ぶように配置されており、
上記エンジンの駆動軸と上記発電機の回転軸とが、チェーン又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後部構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジン搭載の電気自動車の後部構造において、
上記エンジンの吸気系が、上記リアフロアパネルの下方に配置されていて、上記エンジンから上記連結部材の上方を通って車両前方に延びており、
上記エンジンの吸気系における上記連結部材よりも車両前方の部分、上記エンジン用の燃料タンク及び上記発電機用のインバータが、上記リアフロアパネルの下方における上記連結部材よりも車両前方に車幅方向に並ぶ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後部構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のエンジン搭載の電気自動車の後部構造において、
上記エンジンの吸気系が、上記リアフロアパネルの下方に配置されていて、上記エンジンから上記連結部材の上方を通って車両前方に延びており、
上記エンジンの排気系が、上記リアフロアパネルの下方における上記連結部材よりも車両後方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後部構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載のエンジン搭載の電気自動車の後部構造において、
上記エンジン及び上記発電機以外の大型の電気自動車用機器が、上記フロアパネルの車幅方向中央部に車両前後方向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外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後部構造。
【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後部構造であって、
フロアパネルの後部のキックアップ部から車両後方に延びるように形成されたリアフロアパネルと、
左右の後輪を連結する、サスペンションの一部を構成する連結部材とを備えており、
上記エンジン及び上記発電機は、上記リアフロアパネルの下方における上記連結部材よりも車両後方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後部構造。
【請求項２】
請求項１記載のエンジン搭載の電気自動車の後部構造において、
上記エンジンは、１気筒若しくは２気筒のレシプロエンジン又は１ローターのロータリーエンジンであって、駆動軸が上下方向を向く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後部構造。
【請求項３】
請求項２記載のエンジン搭載の電気自動車の後部構造において、
上記エンジンと上記発電機とは、車両前後方向に並ぶように配置されており、
上記エンジンの駆動軸と上記発電機の回転軸とが、チェーン又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後部構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジン搭載の電気自動車の後部構造において、
上記エンジンの吸気系が、上記リアフロアパネルの下方に配置されていて、上記エンジンから上記連結部材の上方を通って車両前方に延びており、
上記エンジンの吸気系における上記連結部材よりも車両前方の部分、上記エンジン用の燃料タンク及び上記発電機用のインバータが、上記リアフロアパネルの下方における上記連結部材よりも車両前方に車幅方向に並ぶ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後部構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のエンジン搭載の電気自動車の後部構造において、
上記エンジンの吸気系が、上記リアフロアパネルの下方に配置されていて、上記エンジンから上記連結部材の上方を通って車両前方に延びており、
上記エンジンの排気系が、上記リアフロアパネルの下方における上記連結部材よりも車両後方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後部構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載のエンジン搭載の電気自動車の後部構造において、
上記エンジン及び上記発電機以外の大型の電気自動車用機器が、上記フロアパネルの車幅方向中央部に車両前後方向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外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後部構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−７３５８１（Ｐ２０１１−７３５８１Ａ）
【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２００９−２２７２６０（Ｐ２００９−２２７２６０）
【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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