(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の状況に応じてエンジンとモータとを選択して走行するハイブリッド自動車における車両の下部車体構造であって、
乗員が着座するシート下部のフロアパネルに該フロアパネルの主面より高い段部を形成し、
上記フロアパネル下部の上記段部の空間内に上記エンジン用の燃料タンクと上記モータ用のバッテリとを配設し、
上記フロアパネルの下部にはエンジンから後方に延びる排気管が配設され、
上記排気管はバッテリの車外方向側方を介して後方に延びると共に、
上記バッテリの排気管と対応する側に冷却ファンが配設された
車両の下部車体構造。
【請求項２】
上記燃料タンクと上記バッテリとを車幅方向に並設した
請求項１記載の車両の下部車体構造。
【請求項３】
上記燃料タンクとバッテリの後方にスペアタイヤ格納部が設けられた
請求項１または２記載の車両の下部車体構造。
【請求項４】
上記バッテリは該バッテリと燃料タンクとの間を遮蔽するバッテリケース内に設けられた
請求項１〜３の何れか１に記載の車両の下部車体構造。
【請求項５】
上記バッテリケースの内部にはバッテリの充放電制御を行なう制御装置が配設された
請求項４記載の車両の下部車体構造。
【請求項６】
上記ハイブリッド自動車は一列のシートと、該シート後方に位置する荷室とを備えた
請求項１〜５の何れか１に記載の車両の下部車体構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、所定の状況に応じてエンジンとモータとを選択して走行するハイブリッド自動車のような車両の下部車体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の下部車体構造としては、例えば特開平５−２３８２７３号公報に記載の構造がある。
すなわち、図１０に示すように車両９１のシート９２下部のフロアパネル下方にバッテリ９３を配設した構造である。なお図中、９４はモータ、９５は複数のプーリ９６…で案内されたワイヤで、バッテリ９３の積降し時に該バッテリ９３が格納されたキャリア９７の全体を可動させるためのものである。
【０００３】
このような電気自動車においては燃料タンクが不要で、モータを駆動するバッテリ９３を搭載すればよいが、所定の運転状況に応じてエンジン(内燃機関)とモータ(電動機)とを選択して走行するハイブリッド自動車にあっては、エンジン用の燃料タンクとモータ用のバッテリとの双方が必要となり、これら燃料タンクとバッテリとの両方を搭載したうえで、地上高を低くし、かつ荷室を確保しつつコンパクトな車両を構成することが要請される。
【０００４】
そこで、燃料タンクをフロア下部に配置し、荷室にバッテリを搭載する構造が考えられるが、この場合には荷室スペースが狭くなり、一方、荷室内部にバッテリを搭載し、荷室外部に燃料タンクを配置した場合にも、荷室スペースが狭くなる問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、乗員が着座するシート下部のフロアパネルに該フロアパネルの主面(一般面)より高い段部を形成し、フロアパネル下部の段部空間内にエンジン用の燃料タンクとモータ用のバッテリとを配設することで、ハイブリッド自動車の車両前後方向の長さを短縮しつつ、低床化を図ることができ、さらに、エンジンから後方に延びる排気管をフロアパネル下部に配設し、この排気管をバッテリの車外方向側を介して後方に延出し、バッテリの排気管と対応する側に冷却ファンを設けることで、排気管から出る熱が燃料タンクに及ぶのを防止し、熱害の低減を図ることができる車両の下部車体構造の提供を目的とする。
【０００６】
この発明はまた、燃料タンクとバッテリとを車幅方向に並設することで、ハイブリッド自動車のより一層の低床化を図ることができる車両の下部車体構造の提供を目的とする。
【０００７】
この発明はさらに、燃料タンクとバッテリの後方にスペアタイヤ格納部を設けることで、スペアタイヤを格納することができる車両の下部車体構造の提供を目的とする。
【０００８】
この発明はさらに、バッテリと燃料タンクとの間を遮蔽するバッテリケース内にバッテリを設けることで、バッテリは熱をもつが、この熱が燃料タンクに及ぶのを防止し、熱害の低減を図ることができる車両の下部車体構造の提供を目的とする。
【０００９】
この発明はさらに、上述のバッテリケースの内部にバッテリの充放電制御を行なう制御装置を設けることで、バッテリと制御装置とのユニット化を図り、メンテナンス性の向上を図ることができる車両の下部車体構造の提供を目的とする。
【００１０】
この発明はさらに、ハイブリッド自動車が一列のシートと、該シート後方に位置する荷室とを備えることで、車両のコンパクト化を図りつつ、充分な荷室スペースを確保することができる車両の下部車体構造の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明による車両の下部車体構造は、所定の状況に応じてエンジンとモータとを選択して走行するハイブリッド自動車における車両の下部車体構造であって、乗員が着座するシート下部のフロアパネルに該フロアパネルの主面より高い段部を形成し、上記フロアパネル下部の上記段部の空間内に上記エンジン用の燃料タンクと上記モータ用のバッテリとを配設し、上記フロアパネルの下部にはエンジンから後方に延びる排気管が配設され、上記排気管はバッテリの車外方向側方を介して後方に延びると共に、上記バッテリの排気管と対応する側に冷却ファンが配設されたものである。
【００１２】
この発明の一実施態様においては、上記燃料タンクと上記バッテリとを車幅方向に並設したものである。
【００１３】
この発明の一実施態様においては、上記燃料タンクとバッテリの後方にスペアタイヤ格納部が設けられたものである。
【００１４】
この発明の一実施態様においては、上記バッテリは該バッテリと燃料タンクとの間を遮蔽するバッテリケース内に設けられたものである。
【００１５】
この発明の一実施態様においては、上記バッテリケースの内部にはバッテリの充放電制御を行なう制御装置が配設されたものである。
【００１６】
この発明の一実施態様においては、上記ハイブリッド自動車は一列のシートと、該シート後方に位置する荷室とを備えたものである。
【００１７】
【作用】
この発明によると、ハイブリッド自動車は所定の状況に応じてエンジンとモータとを選択して走行するが、乗員が着座するシート下部のフロアパネルに該フロアパネルの主面よりも高い段部を設け、上述のフロアパネル下部の段部の空間内にエンジン用の燃料タンクとモータ用のバッテリとを配設したので、ハイブリッド自動車の車両前後方向の長さを短縮しつつ、低床化を図ることができる。
【００１８】
しかも、エンジンから後方に延びる排気管をフロアパネル下部に配設し、この排気管をバッテリの車外方向側方を介して後方に延出し、バッテリの排気管と対応する側に冷却ファンを設けたので、エンジンの駆動時には排気流通により排気管から熱が出るが、この熱が燃料タンクに及ぶのを冷却ファンにて防止し、燃料タンクに対する熱害の低減を図ることができる。
【００１９】
この発明の一実施態様によると、燃料タンクとバッテリとを車幅方向に並設したので、これら両者の配置高さが低減でき、これによりハイブリッド自動車のより一層の低床化を達成することができる。
【００２０】
この発明の一実施態様によると、燃料タンクとバッテリの後方にスペアタイヤ格納部を設けたので、この格納部にスペアタイヤを格納することができる。
この発明の一実施態様によると、上述のバッテリを、該バッテリと燃料タンクとの間を遮蔽するバッテリケース内に設けたので、バッテリが熱をもっても、この熱が燃料タンクに及ぶのをバッテリケースにて防止し、燃料タンクに対する熱害の低減を図ることができる。
【００２１】
この発明の一実施態様によると、バッテリケースの内部にはバッテリの充放電制御を行なう制御装置を配設したので、バッテリと制御装置とのユニット化を図ることができ、この結果、メンテナンス性の向上を図ることができる。
【００２２】
この発明の一実施態様によると、一列のシートと、該シート後方に位置する荷室とを備えているので、ハイブリッド自動車のコンパクト化を図りつつ、充分な荷室スペースを確保することができる。
【００２３】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面はハイブリッド自動車における車両の下部車体構造を示し、図１、図２において、エンジンルーム１と車室２とを区画するダッシュロアパネル３を設け、このダッシュロアパネル３の上部にはカウル閉断面を有して車幅方向に延びるカウルボックス４を取付ける一方、ダッシュロアパネルの下部にはフロアパネル５を一体的に接合している。
【００２４】
上述のフロアパネル５はその中央部にトンネル部５ａを有すると共に、乗員が着座する一列の左右のシート６，６(車幅方向に並設されたドライバーズシートとパッセンジャーズシートとの２シート)の下部には、該フロアパネル５の主面(一般面)５ｂよりも高い段部７が形成されている。
【００２５】
この実施例では、フロアパネル５の主面５ｂから上方に立上がるキックアップ部８と、このキックアップ部８の上端から水平に後方へ延びる水平部９とで上述の段部７を構成している。ここで、上述の段部７のフロア主面からの高さは後述するバッテリケース３９の全高と、燃料タンク３２の全高とのうち、高さが大きい方の全高と略同等になるように設定されている。
【００２６】
さらに、上述の段部７における水平部９の後端には段下げ部１０を介してスペアタイヤ格納部としてのスペアタイヤパン１１を形成し、このスペアタイヤパン１１にスペアタイヤ１２(図２、図３参照)を格納すべく構成している。
【００２７】
また、上述の段部７の下面前側と下面後側とには車幅方向に延びるクロスメンバ１３，１４を張架して、各要素７，１３間、７，１４間には同方向に延びる閉断面を構成している。
【００２８】
一方、上述のエンジンルーム１に搭載したエンジン１５にはトランスミッション１６を連結する一方、エンジン１５の排気マニホルドに取付けた排気管１７をフロアパネル５の下部を通ってエンジン１５から車両の後方に向けて延設している。
【００２９】
この排気管１７には触媒コンバータ１８，１９(いわゆるキャタリスト)および消音手段としてのサイレンサ２０を介設している。
図１、図２において２１，２１は左右の前輪、２２，２２は左右の後輪で、フロアパネル５の下部には後輪２２，２２を懸架するトーションビーム式のリヤサスペンション２３が配設されている。
【００３０】
上述のリヤサスペンション２３は左右のトレーリングアーム２４，２４と、これら左右のトレーリングアーム２４，２４間を張架する断面略コ字状のトーションビーム２５と、左右一対のダンパ２６，２６とを備え、トレーリングアーム２４，２４前端部の支点部２７，２７は、車体前後方向に延びるサイドフレーム２８，２８の下部に設けられたブラケット２９，２９に対して枢支されている。
【００３１】
なお、図１、図２において３０はインストルメントパネル、３１はステアリングホイールであり、一列構造のシート６，６はシートクッション６ａと、シートバック６ｂと、ヘッドレスト６ｃをそれぞれ備えている。
【００３２】
ところで、上述のシートクッション６ａ，６ａの下部に対応する段部７の空間内には、エンジン１５用の燃料タンク３２と、モータ用のバッテリ３３(詳しくは複数のセルを有するバッテリパック)とが配設されるが、この実施例では図３に示す如く、バッテリ３３を右側に位置させ、また燃料タンク３２を左側に位置させた状態で、これら両者３２，３３を車幅方向に並設している。
【００３３】
上述の燃料タンク３２は図４に示すように、スチールベルト等からなる複数の取付けベルト３４，３４(但し、図面では図示の便宜上、１本のベルトのみを示す)を用いて段部７前後のクロスメンバ１３，１４に取付けている。
【００３４】
すなわち、上述の各クロスメンバ１３，１４には予めスタッドボルト３５，３５を植設し、このスタッドボルト３５，３５に対応してクロスメンバ１３，１４下面に硬質ゴムからなる防振ゴム３６，３６を配設し、この防振ゴム３６，３６の下面に取付けベルト３４の取付け部３４ａ，３４ａを配置した後に、下方からナット３７，３７を上述のスタッドボルト３５，３５に螺合することで、燃料タンク３２を段部７の空間内に配設したものである。
また段部７の水平部９下面と燃料タンク３２の上面との間には防振手段としてのラバー部材３８を介設している。
【００３５】
一方、上述のバッテリ３３は図３に示す如く、該バッテリ３３と燃料タンク３２との間を遮蔽する略有底角状形状のバッテリケース３９(いわゆるバッテリボックス)内に収納され、このバッテリケース３９内に収納された状態で図５に示すように段部７前後のクロスメンバ１３，１４に取付けられている。
【００３６】
すなわち、バッテリケース３９の外面には複数の取付けブラケット４０，４０を設ける一方、上述の各クロスメンバ１３，１４には予めスタッドボルト４１，４１を植設し、このスタッドボルト４１，４１に対応してクロスメンバ１３，１４下面に硬質ゴムからなる防振ゴム４２，４２を配設し、この防振ゴム４２，４２の下面に上述の取付けブラケット４０，４０を配設した後に、下方からナット４３，４３を上述のスタッドボルト４１，４１に螺合することで、バッテリ３３が収納されたバッテリケース３９を段部７の空間内に配設したものである。
【００３７】
上述のバッテリケース３９の内部は図６乃至図９に示す如く構成されている。
図８に示す如く、バッテリケース３９の内部中間部にバッテリ３３，３３を上下ニ段に収納し、このバッテリ３３の後部(車両のリヤ側)にはインレットダクト４４を配置している。
【００３８】
また、バッテリ３３の前部にはアウトレットダクト４５を配置すると共に、このアウトレットダクト４５と連通するように、その右部に冷却ファン４６を設け、ファンモータ４７(図７参照)の回転により図８に矢印で示す如くインレットダクト４４の吸込部から吸引した空気を、バッテリ３３、アウトレットダクト４５を介して冷却ファン４６の吸込口４６ａで吸引し、その吐出部４６ｂからバッテリケース３９の外部へ空気を吐出し、バッテリケース３９内の温度を略一定に保つように構成している。
【００３９】
さらに、上述のバッテリ３３の右部には、図６、図７に示すように、充放電切換用リレーなどのリレーを格納するリレースペース４８を設け、上述のアウトレットダクト４５の左部にはサービスプラグ４９を設け、アウトレットダクト４５の前部にはバッテリ３３の充放電制御を行なう制御装置としてのＥＣＵ５０を配設している。
【００４０】
上述のバッテリケース３９の前側左部には、図６に示すように、スラント部５１を形成し、このスラント部５１にコネクタ５２を取付ける一方、バッテリケース３９の右側下部には車両の前後方向に延びる凹部５３を形成し、前述の排気管１７はこの凹部５３を利用してバッテリ３３の車外方向右側を介して後方に延出させている。
【００４１】
また、上述の冷却ファン４６はバッテリ３３の排気管１７と対応する側に配設されている。換言すれば、上述の凹部５３を通る排気管１７とバッテリ３３との間に位置するように冷却ファン４６を配置したものである。
【００４２】
さらに、上述のインレットダクト４４と、冷却ファン４６の吐出部４６ｂとに対応する２つの開口部５４，５５をもった蓋部材５６（図６参照）を設け、この蓋部材５６でバッテリケース３９の上面開口部分を覆うように構成している。
【００４３】
ここで、上述のバッテリ３３はバッテリケース３９の内底面に対して図９に示す如くマウントされている。
すなわち、バッテリ３３に複数のブラケット５７，５７を設ける一方、上述のバッテリケース３９には予めスタッドボルト５８，５８を植設し、このスタッドボルト５８，５８に対応してバッテリケース３９の内底面に防振ゴム５９，５９を配設し、この防振ゴム５９，５９の上面に上述のブラケット５７，５７を配置した後に、上方からナット６０，６０を上述のスタッドボルト５８，５８に螺合することで、燃料タンク３２との間を遮蔽するバッテリケース３９内に上述のバッテリ３３をマウント支持させたものである。
【００４４】
このようにして、図１、図３に示す如く段部７の空間内に燃料タンク３２と、バッテリ３３を収納したバッテリケース３９とを車幅方向に並設し、これら両者３２，３３の後方に前述のスペアタイヤパン１１(図１参照)を設ける一方、上述のトーションビーム式のリヤサスペンション２３の剛性部(トーションビーム２５よりも前側に位置する左右トレーリングアーム２４，２４の一部分参照)で燃料タンク３２とバッテリ３３の車幅方向最外部を囲むように配設したものであり、さらにドライバーズシートとパッセンジャーズシートからなる２シート構造かつ一列のシート６，６の後方には荷室６１を形成したものである。なお、必要に応じて荷室６１の上部にはリヤパッケージトレイが設けられる。
【００４５】
このように構成したハイブリッド自動車は所定の運転状況に応じてエンジン１５とモータとを選択して走行され、上述のエンジン１５には燃料タンク３２から燃料が供給され、上述のモータにはバッテリケース３９内のバッテリ３３から電源が供給される。
【００４６】
ところで、上記構成の車両の下部車体構造によれば、図１、図３に示すように、乗員が着座するシート６下部のフロアパネル５に該フロアパネル５の主面５ｂよりも高い段部７を設け、上述のフロアパネル５下部の段部７の空間内にエンジン１５用の燃料タンク３２とモータ用のバッテリ３３とを配設したので、ハイブリッド自動車の車両前後方向の長さを短縮しつつ、車両の低床化を図ることができる。
【００４７】
しかも、燃料タンク３２とバッテリ３３とを車幅方向に並設したので、これら両者３２，３３の配置高さが低減でき、これによりハイブリッド自動車のより一層の低床化を達成することができる。
【００４８】
また、燃料タンク３２とバッテリ３３の後方にスペアタイヤ１２格納部としてのスペアタイヤパン１１を設けたので、この格納部(スペアタイヤパン１１参照)にスペアタイヤ１２を格納することができる。
【００４９】
さらに、上述のバッテリ３３を、該バッテリ３３と燃料タンク３２との間を遮蔽するバッテリケース３９内に設けたので、バッテリ３３が熱をもっても、この熱が燃料タンク３２に及ぶのをバッテリケース３９にて防止し、燃料タンク３２に対する熱害の低減を図ることができる。
【００５０】
そのうえ、バッテリケース３９の内部にはバッテリ３３の充放電制御を行なう制御装置(ＥＣＵ５０参照)を配設したので、バッテリ３３と制御装置(ＥＣＵ５０参照)とのユニット化を図ることができ、この結果、メンテナンス性の向上を図ることができる。
【００５１】
加えて、上述のトーションビーム式のリヤサスペンション２３の剛性部(トレーリングアーム２４参照)が燃料タンク３２とバッテリ３３の車幅方向最外部を囲むように配設されているので、このリヤサスペンション２３の剛性部によりバッテリ３３と燃料タンク３２の側突時の安全性向上を図ることができる。
【００５２】
また、エンジン１５から後方に延びる排気管１７をフロアパネル５下部に配設し、この排気管１７をバッテリ３３の車外方向側方(この実施例では右側方)を介して後方に延出し、バッテリ３３の排気管１７と対応する側に冷却ファン４６を設けたので、エンジン１５の駆動時には排気の流通により排気管１７から熱が出るが、この熱が燃料タンク３２に及ぶのを冷却ファン４６にて防止し、燃料タンク３２に対する熱害の低減を図ることができる。
【００５３】
さらには、一列のシート６，６と、該シート６，６の後方に位置する荷室６１とを備えているので、ハイブリッド自動車のコンパクト化を図りつつ、充分な荷室６１スペースを確保することができる。
【００５４】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のスペアタイヤ格納部は、実施例のスペアタイヤパン１１に対応し、
以下同様に、
バッテリの充放電制御を行なう制御装置は、ＥＣＵ５０(エンジンコントロールユニット)に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００５５】
例えば、上記実施例においては冷却ファン４６として、シロッコファン(多翼ファン)を用いたが、押込みタイプの他のファンを用いてもよいことは云うまでもない。
【００５６】
【発明の効果】
ハイブリッド自動車の車両前後方向の長さを短縮しつつ、車両の底床化を図ることができる効果があり、しかも、排気管から出る熱が燃料タンクに及ぶのを防止し、熱害の低減を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の車両の下部車体構造を示す側面図。
【図２】  フロアパネルを省略した状態で示す図１の平面図。
【図３】  図２の要部拡大図。
【図４】  燃料タンクの取付け構造を示す側面図。
【図５】  バッテリケースの取付け構造を示す側面図。
【図６】  バッテリ周辺構造を示す分解斜視図。
【図７】  バッテリケースの内部構造を示す平面図。
【図８】  図７のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図９】  バッテリのマウントを示す説明図。
【図１０】  従来の車両の下部車体構造を示す説明図。
【符号の説明】
５…フロアパネル
５ｂ…主面
６…シート
７…段部
１１…スペアタイヤパン(スペアタイヤ格納部)
１５…エンジン
１７…排気管
２２…後輪
３２…燃料タンク
３３…バッテリ
３９…バッテリケース
４６…冷却ファン
５０…ＥＣＵ(制御装置)
６１…荷室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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