JP2005212513A - Vehicle mounting structure of fuel cell system - Google Patents

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徹 神谷
Toru Ono
徹 小野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent decrease of road clearance of a vehicle lower than desired height due to a fuel cell system mounted underfloor while securing a desired indoor space. <P>SOLUTION: A fuel cell 11 is arranged at a position below in the vertical direction of the vehicle in a seat movable range of a front side seat 56f and a position below a front side projected part 57 of a car body floor 51. A center tunnel part 61 extended in the longitudinal direction of the vehicle and projected indoor is provided a roughly central part in the car width direction of the car body floor 51 on the rear side of the vehicle, and a hydrogen tank 14 is arranged in the inside of the center tunnel part 61. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、燃料電池システムの車両搭載構造に関するものである。   The present invention relates to a vehicle mounting structure for a fuel cell system.

従来、燃料電池を駆動用電源として搭載し、この燃料電池の発電電力によって走行用モータを駆動して走行する燃料電池車両が知られている。
このような燃料電池車両において、燃料電池および燃料電池の補機ユニットを収容した燃料電池ボックスを燃料電池車両の床下の車体フレームに下方から搭載し、燃料タンクを燃料電池ボックスよりも後方の車体フレームに下方から搭載した燃料電池車両が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−291857号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a fuel cell vehicle in which a fuel cell is mounted as a driving power source and a traveling motor is driven by power generated by the fuel cell.
In such a fuel cell vehicle, the fuel cell box containing the fuel cell and the auxiliary unit of the fuel cell is mounted from below on the vehicle body frame under the floor of the fuel cell vehicle, and the fuel tank is located behind the fuel cell box. There is known a fuel cell vehicle mounted on the vehicle from below (for example, see Patent Document 1).
JP 2003-291857 A

しかしながら、この燃料電池車両においては、燃料電池ユニットを床下の車体フレームに下方からぶら下げるようにして燃料電池ボックスを搭載しているため、燃料電池ボックスが車体フレームの下端よりも車両上下方向下方に向かい突出している。このため、燃料電池車両の床面を下げる際に制約が生じ、所定の地上高を確保するように設定されている場合には、所望の車室内空間を確保することが困難になるという問題が生じる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、所望の車室内空間を確保しつつ、車両の地上高が所望の高さよりも低下してしまうことを防止することが可能な燃料電池システムの車両搭載構造を提供することを目的とする。
However, in this fuel cell vehicle, since the fuel cell box is mounted so that the fuel cell unit is suspended from below the vehicle body frame under the floor, the fuel cell box is directed downward in the vehicle vertical direction from the lower end of the vehicle body frame. It protrudes. For this reason, there is a problem in that when the floor surface of the fuel cell vehicle is lowered, there is a problem that it is difficult to secure a desired vehicle interior space when it is set to ensure a predetermined ground clearance. Arise.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a fuel cell system vehicle capable of preventing a ground clearance of the vehicle from being lowered below a desired height while securing a desired vehicle interior space. An object is to provide a mounting structure.

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項1に記載の本発明の燃料電池システムの車両搭載構造は、燃料電池(実施の形態での燃料電池11)を車体フロアの下方であって、シート(実施の形態での前方側シート56f)の可動範囲の下方の位置に配置し、前記シートの下方の前記車体フロアを上方に向かい盛り上がるように形成したことを特徴としている。   In order to solve the above problems and achieve the object, the fuel cell system mounting structure for a fuel cell system according to claim 1 of the present invention is configured such that the fuel cell (the fuel cell 11 in the embodiment) is disposed below the vehicle body floor. Thus, the seat (the front seat 56f in the embodiment) is disposed at a position below the movable range, and the vehicle body floor below the seat is formed so as to rise upward.

上記構成の燃料電池システムの車両搭載構造によれば、車室内において相対的に収容空間を確保しやすいシート可動範囲の下方の位置で車体フロアをシートに向かい突出させ、この車体フロアの下方に燃料電池を含む燃料電池システムの各種構成要素を配置することにより、所望の車室内空間を確保しつつ燃料電池の地上高が所望の高さよりも低下してしまうことを防止することができる。   According to the vehicle mounting structure of the fuel cell system configured as described above, the vehicle body floor projects toward the seat at a position below the seat movable range in which it is relatively easy to secure the accommodation space in the vehicle interior, and the fuel is disposed below the vehicle body floor. By disposing various components of the fuel cell system including the battery, it is possible to prevent the ground height of the fuel cell from being lower than the desired height while securing a desired vehicle interior space.

さらに、請求項2に記載の本発明の燃料電池システムの車両搭載構造は、前記燃料電池を、車両前後方向に伸びる車体フレームの下端よりも上方、かつ、前記車体フロアよりも下方の位置に配置したことを特徴とする。   Furthermore, in the vehicle mounting structure of the fuel cell system according to the second aspect of the present invention, the fuel cell is disposed at a position above the lower end of the vehicle body frame extending in the vehicle front-rear direction and below the vehicle body floor. It is characterized by that.

上記構成の燃料電池システムの車両搭載構造によれば、燃料電池が車体フレームの下端よりも車両上下方向下方に向かい突出することを防止し、路面上の障害物等から燃料電池を車体フレームによって保護することができる。   According to the vehicle mounting structure of the fuel cell system configured as described above, the fuel cell is prevented from projecting downward in the vehicle vertical direction from the lower end of the vehicle body frame, and the fuel cell is protected from obstacles on the road surface by the vehicle body frame. can do.

さらに、請求項3に記載の本発明の燃料電池システムの車両搭載構造は、燃料タンク(実施の形態での水素タンク14)を前記車体フロアの下方であって、センタトンネル下方の位置に配置したことを特徴としている。   Furthermore, in the vehicle mounting structure of the fuel cell system according to the third aspect of the present invention, the fuel tank (hydrogen tank 14 in the embodiment) is disposed below the vehicle body floor and below the center tunnel. It is characterized by that.

上記構成の燃料電池システムの車両搭載構造によれば、燃料電池と同様に燃料タンクを車体フロア下に配置することができ、さらに、センタートンネルの下方の位置に燃料タンクを配置しているので、所望の車室内空間を確保しつつ燃料電池および燃料タンクを含む燃料電池システムの各種構成要素の地上高が所望の高さよりも低下してしまうことを防止することができる。   According to the vehicle mounting structure of the fuel cell system configured as described above, the fuel tank can be disposed below the vehicle body floor as in the case of the fuel cell, and further, since the fuel tank is disposed below the center tunnel, It is possible to prevent the ground height of various components of the fuel cell system including the fuel cell and the fuel tank from being lower than the desired height while securing a desired vehicle interior space.

本発明の燃料電池システムの車両搭載構造によれば、所望の車室内空間を確保しつつ燃料電池および燃料電池システムの各種構成要素の地上高が所望の高さよりも低下してしまうことを防止することができる。
さらに、請求項2に記載の本発明の燃料電池システムの車両搭載構造によれば、不適切な位置で車体フロアの地上高が高くなることを防止し、所望の車室内空間を確保しつつ燃料電池の地上高が所望の高さよりも低下してしまうことを防止することができる。これにより、燃料電池が車体フレームの下端よりも車両上下方向下方に向かい突出することを防止し、路面上の障害物等から車体フレームによって燃料電池を保護することができる。
さらに、請求項3に記載の本発明の燃料電池システムの車両搭載構造によれば、燃料電池および燃料タンクを車体フロア下に配置することができるので、所望の車室内空間を確保しつつ燃料電池および燃料タンクの地上高が所望の高さよりも低下してしまうことを防止することができる、しかも、燃料タンクを車体フロア下に配置することにより、車体後部の設計の自由度を増大させることができる。
According to the vehicle mounting structure of the fuel cell system of the present invention, the ground clearance of the various components of the fuel cell and the fuel cell system is prevented from being lower than the desired height while ensuring the desired vehicle interior space. be able to.
Furthermore, according to the vehicle mounting structure of the fuel cell system of the present invention as set forth in claim 2, it is possible to prevent the vehicle floor from being raised at an inappropriate position and to secure a desired vehicle interior space. It can prevent that the ground height of a battery falls rather than desired height. Accordingly, the fuel cell can be prevented from projecting downward in the vehicle vertical direction from the lower end of the vehicle body frame, and the fuel cell can be protected from the obstacles on the road surface by the vehicle body frame.
Furthermore, according to the vehicle mounting structure of the fuel cell system of the present invention as set forth in claim 3, the fuel cell and the fuel tank can be arranged below the vehicle body floor, so that the fuel cell can be secured while ensuring a desired vehicle interior space. In addition, it is possible to prevent the ground height of the fuel tank from falling below a desired height, and to increase the degree of freedom in designing the rear part of the vehicle body by arranging the fuel tank below the vehicle body floor. it can.

以下、本発明の一実施形態に係る燃料電池システムの車両搭載構造について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態に係る燃料電池システム10は、例えば図1に示すように、燃料電池11と、空気供給装置12と、加湿器13と、水素タンク14と、燃料供給制御弁15と、エゼクタ16と、燃料ポンプ17と、希釈ボックス18と、パージ弁19と、電流制御器20と、中央制御装置(ECU)21とを備えて構成され、この燃料電池システム10が搭載される燃料電池車両は、燃料電池システム10と、走行用モータ31と、出力制御器(PCU)32と、キャパシタ33とを備えて構成されている。
Hereinafter, a vehicle mounting structure of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIG. 1, for example, the fuel cell system 10 according to the present embodiment includes a fuel cell 11, an air supply device 12, a humidifier 13, a hydrogen tank 14, a fuel supply control valve 15, and an ejector 16. A fuel pump 17, a dilution box 18, a purge valve 19, a current controller 20, and a central control unit (ECU) 21. The fuel cell system 10 includes a traveling motor 31, an output controller (PCU) 32, and a capacitor 33.

燃料電池11は、陽イオン交換膜等からなる固体高分子電解質膜を、アノード触媒およびガス拡散層からなる燃料極(アノード)と、カソード触媒およびガス拡散層からなる酸素極(カソード)とで挟持してなる電解質電極構造体を、更に一対のセパレータで挟持してなる燃料電池セルを多数組積層して構成され、燃料電池セルの積層体は一対のエンドプレートによって積層方向の両側から挟み込まれている。
燃料電池11のカソードには、酸素を含む酸化剤ガス(反応ガス)である空気が空気供給装置(S/C)12から供給され、加湿器13にて適宜に加湿された後に導入され、アノードには、水素からなる燃料ガス(反応ガス)が高圧の水素タンク14から燃料供給制御弁15およびエゼクタ16を介して供給される。アノードのアノード触媒上で触媒反応によりイオン化された水素は、適度に加湿された固体高分子電解質膜を介してカソードへと移動し、この移動に伴って発生する電子が外部回路に取り出され、直流の電気エネルギーとして利用される。このときカソードにおいては、水素イオン、電子及び酸素が反応して水が生成される。
The fuel cell 11 sandwiches a solid polymer electrolyte membrane composed of a cation exchange membrane or the like between a fuel electrode (anode) composed of an anode catalyst and a gas diffusion layer and an oxygen electrode (cathode) composed of a cathode catalyst and a gas diffusion layer. The electrolyte electrode structure is formed by stacking a large number of fuel cell units sandwiched by a pair of separators, and the fuel cell stack is sandwiched from both sides in the stacking direction by a pair of end plates. Yes.
Air, which is an oxidant gas (reactive gas) containing oxygen, is supplied to the cathode of the fuel cell 11 from the air supply device (S / C) 12 and is appropriately humidified by the humidifier 13 and then introduced into the anode. The fuel gas (reactive gas) made of hydrogen is supplied from the high-pressure hydrogen tank 14 through the fuel supply control valve 15 and the ejector 16. The hydrogen ionized by the catalytic reaction on the anode catalyst of the anode moves to the cathode through the moderately humidified solid polymer electrolyte membrane, and the electrons generated by this movement are taken out to the external circuit and DC It is used as electrical energy. At this time, at the cathode, hydrogen ions, electrons and oxygen react to produce water.

エアーコンプレッサー等からなる空気供給装置(S/C)12を駆動するモータ(図示略)の回転数は、ECU21から入力される制御指令に基づき、例えばパルス幅変調(PWM)によるPWMインバータを具備するS/C制御器12aによって制御され、S/C制御器12aは電流制御器20およびキャパシタ33に並列に接続されている。
加湿器13は、例えば中空糸膜等の水透過膜を備えて構成され、燃料電池11の空気排出口11bから排出される排出空気を、反応ガスとして空気供給装置(S/C)12から空気供給口11aへ供給される空気に対する加湿ガスとして利用している。すなわち、水透過膜を介して空気と排出空気とを接触させると、排出空気に含まれる水分(特に、水蒸気)は水透過膜の膜穴を透過した後に水蒸気として空気に供給される。
また、加湿器13から排出された排出空気は、後述する希釈ボックス18へ導入されている。
The number of rotations of a motor (not shown) for driving an air supply device (S / C) 12 including an air compressor is based on a control command input from the ECU 21 and includes, for example, a PWM inverter by pulse width modulation (PWM). Controlled by the S / C controller 12 a, the S / C controller 12 a is connected in parallel to the current controller 20 and the capacitor 33.
The humidifier 13 is configured to include a water permeable membrane such as a hollow fiber membrane, for example, and the exhaust air discharged from the air discharge port 11b of the fuel cell 11 is used as a reaction gas from the air supply device (S / C) 12 to the air. It is used as a humidified gas for the air supplied to the supply port 11a. That is, when air and exhaust air are brought into contact with each other through the water permeable membrane, moisture (particularly, water vapor) contained in the exhaust air is supplied to the air as water vapor after passing through the membrane hole of the water permeable membrane.
Further, the exhaust air discharged from the humidifier 13 is introduced into a dilution box 18 described later.

燃料電池11に対する燃料としての水素は、先ず、高圧の水素タンク14から燃料供給制御弁15へ供給される。
燃料供給制御弁15は、例えば空気式の比例圧力制御弁であって、空気供給装置(S/C)12から供給される空気の圧力を信号圧として、燃料供給制御弁15を通過した水素が燃料供給制御弁15の出口で有する圧力が信号圧に応じた所定範囲の圧力となるように設定されている。
燃料供給制御弁15を通過した水素はエゼクタ16を流通して水素供給口11cから燃料電池11のアノードに供給される。
また、燃料電池11の水素排出口11dから排出された未反応の排出ガスの一部は、水素ポンプ17を通じてエゼクタ16へと導入されており、水素タンク14から供給された水素と、燃料電池11から排出された排出ガスとが混合されて燃料電池11に再び供給されている。
エゼクタ16は、内部を流通する高速の水素ガス流の近傍に発生する負圧によって、副流とされる燃料電池11からの排出ガスの一部を吸い込み、この排出ガスを水素タンク14から供給される水素と混合して燃料電池11へ再度供給することで、燃料電池11から排出された排出ガスを循環させている。
また、燃料電池11の水素排出口11dから排出された排出ガスは、ECU21により開閉制御される排出制御弁17aを通じて希釈ボックス18へ導入されている。
希釈ボックス18は、燃料電池11のアノードに溜まった水や水素に混入した窒素等を外部に排出する際に同時に排出される未反応の排出ガスの水素を、カソードから排出される空気と混合することで水素濃度を所定濃度以下に低減してから、パージ弁19を介して外部(大気中等)へ排出する。
Hydrogen as fuel for the fuel cell 11 is first supplied from the high-pressure hydrogen tank 14 to the fuel supply control valve 15.
The fuel supply control valve 15 is, for example, a pneumatic proportional pressure control valve, and hydrogen that has passed through the fuel supply control valve 15 is obtained by using the pressure of air supplied from the air supply device (S / C) 12 as a signal pressure. The pressure at the outlet of the fuel supply control valve 15 is set to be within a predetermined range corresponding to the signal pressure.
The hydrogen that has passed through the fuel supply control valve 15 flows through the ejector 16 and is supplied from the hydrogen supply port 11 c to the anode of the fuel cell 11.
Further, a part of the unreacted exhaust gas discharged from the hydrogen discharge port 11d of the fuel cell 11 is introduced into the ejector 16 through the hydrogen pump 17, and the hydrogen supplied from the hydrogen tank 14 and the fuel cell 11 The exhaust gas discharged from the fuel is mixed and supplied to the fuel cell 11 again.
The ejector 16 sucks a part of the exhaust gas from the fuel cell 11 that is made a secondary flow by the negative pressure generated in the vicinity of the high-speed hydrogen gas flow that circulates inside, and this exhaust gas is supplied from the hydrogen tank 14. The exhaust gas discharged from the fuel cell 11 is circulated by being mixed with hydrogen and supplying the fuel cell 11 again.
Further, the exhaust gas discharged from the hydrogen discharge port 11d of the fuel cell 11 is introduced into the dilution box 18 through a discharge control valve 17a that is controlled to open and close by the ECU 21.
The dilution box 18 mixes the unreacted exhaust gas discharged simultaneously with the air discharged from the cathode when the water accumulated in the anode of the fuel cell 11 or the nitrogen mixed in the hydrogen is discharged to the outside. As a result, the hydrogen concentration is reduced to a predetermined concentration or less, and then discharged to the outside (in the atmosphere or the like) via the purge valve 19.

燃料電池11から取り出される発電電流は電流制御器20に入力されており、この電流制御器20には、蓄電装置をなす、例えば電気二重層コンデンサや電解コンデンサ等からなるキャパシタ33が接続されている。
電流制御器20は、例えばDC−DCチョッパ等を備えて構成され、ECU21から出力される電流指令値つまり燃料電池11に対する発電指令に基づいて、燃料電池11から取り出される発電電流の電流値を制御する。
そして、燃料電池11およびキャパシタ33は、電流制御器20を介して、走行用モータ31を制御する出力制御器32および空気供給装置(S/C)12を駆動するモータ(図示略)を制御するS/C制御器12a等の電気負荷に対して並列に接続されている。
The generated current extracted from the fuel cell 11 is input to the current controller 20, and the current controller 20 is connected to a capacitor 33 that is an electric storage device, for example, an electric double layer capacitor or an electrolytic capacitor. .
The current controller 20 is configured to include, for example, a DC-DC chopper and the like, and controls the current value of the generated current extracted from the fuel cell 11 based on the current command value output from the ECU 21, that is, the power generation command for the fuel cell 11. To do.
The fuel cell 11 and the capacitor 33 control, via the current controller 20, an output controller 32 that controls the traveling motor 31 and a motor (not shown) that drives the air supply device (S / C) 12. It is connected in parallel to an electrical load such as the S / C controller 12a.

以下に、上記構成を備える燃料電池システム10の車両搭載構造について説明する。
例えば図2から図4(a),(b)に示すように、車体フロア51の下面51Aの車幅方向両端部には、車体骨格部を形成し車体前後方向に沿って伸びるサイドシル52,53が接続されている。
サイドシル52,53は、燃料電池システム10を支持する支持フレーム54の上面54A上の車幅方向両端部に載置され、各サイドシル52,53の下部には支持フレーム54を貫通する貫通孔に臨んで開口する締結孔が設けられ、これらの貫通孔および締結孔にボルト等の締結部材55が装着されることによって、各サイドシル52,53と支持フレーム54とが固定されている。
ここで、支持フレーム54の地上高(車両の走行路面上から車両上下方向上方に沿って支持フレーム54の下面54Bまでの距離)h0は所定の一定値となるように設定されている。
車体フロア51の車両前後方向の前方部であって、前方側シート56fのシート可動範囲の下方における車体フロア51には、各サイドシル52,53の上端部よりも車両上下方向上方に向かい車室内に一段突出するようにして前方側突出部57が形成されている。そして、この前方側突出部57の上面57A上に前方側シート56fが載置され、さらに、前方側突出部57の車両上下方向下方の位置であって、前方側突出部57と支持フレーム54とによって車両上下方向の両側から挟み込まれるようにして形成された空間内には燃料電池11およびキャパシタ33が配置されている。
燃料電池11およびキャパシタ33は、例えば支持フレーム54の上面54A上に載置された状態で露出した各燃料電池11およびキャパシタ33の外周面上に沿って装着された各支持バンド58a,58bの両端部がボルト等の締結部材58c,58dによって支持フレーム54に固定されることで、支持フレーム54に締め付け固定されるようになっている。
ここで、前方側シート56fが載置される前方側突出部57の上面57Aの地上高(車両の走行路面上から車両上下方向上方に沿って前方側突出部57の上面57Aまでの距離)h1は所定の一定値となるように設定されている。
Below, the vehicle mounting structure of the fuel cell system 10 provided with the said structure is demonstrated.
For example, as shown in FIGS. 2 to 4 (a) and 4 (b), side sills 52 and 53 that extend along the longitudinal direction of the vehicle body are formed at both ends of the lower surface 51A of the vehicle body floor 51 in the vehicle width direction. Is connected.
The side sills 52 and 53 are placed on both ends in the vehicle width direction on the upper surface 54A of the support frame 54 that supports the fuel cell system 10, and the lower portions of the side sills 52 and 53 face through holes that penetrate the support frame 54. The side sills 52 and 53 and the support frame 54 are fixed by attaching fastening members 55 such as bolts to the through holes and the fastening holes.
Here, the ground height of the support frame 54 (distance from the vehicle traveling road surface to the lower surface 54B of the support frame 54 along the upper and lower direction of the vehicle) h0 is set to be a predetermined constant value.
The vehicle body floor 51, which is the front portion of the vehicle body floor 51 in the vehicle front-rear direction and below the seat movable range of the front seat 56f, is located above the upper ends of the side sills 52 and 53 in the vehicle vertical direction. A front protrusion 57 is formed so as to protrude one step. A front seat 56f is placed on the upper surface 57A of the front protrusion 57, and further, the front protrusion 57 and the support frame 54 are positioned below the front protrusion 57 in the vehicle vertical direction. Thus, the fuel cell 11 and the capacitor 33 are arranged in a space formed so as to be sandwiched from both sides in the vehicle vertical direction.
The fuel cell 11 and the capacitor 33 are, for example, both ends of the support bands 58a and 58b mounted along the outer peripheral surfaces of the fuel cell 11 and the capacitor 33 exposed in a state of being placed on the upper surface 54A of the support frame 54. The portion is fixed to the support frame 54 by being fastened to the support frame 54 by fastening members 58c and 58d such as bolts.
Here, the ground clearance of the upper surface 57A of the front-side protrusion 57 on which the front seat 56f is placed (distance from the vehicle traveling road surface to the upper surface 57A of the front-side protrusion 57 along the vehicle vertical direction) h1 Is set to a predetermined constant value.

また、車体フロア51の車両前後方向の後方部において車幅方向略央部には、各サイドシル52,53の上端部よりも車両上下方向下方に向かい一段陥没して上面59A上に後方側シート56bが載置されるシート載置部59よりも、車両上下方向上方に向かい車室内に一段突出するようにして車両前後方向に延設された後方側突出部60が形成されている。
つまり、後方側シート56bが載置されるシート載置部59の上面59Aの地上高(車両の走行路面上から車両上下方向上方に沿ってシート載置部59の上面59Aまでの距離)h2に対して、後方側突出部60の上面60Aの地上高h3は、より大きな値となるよう(h3>h2)に設定されている。
そして、この後方側突出部60と支持フレーム54とによって車両上下方向の両側から挟み込まれるようにして形成されたセンタトンネル部61には水素タンク14が配置されている。
ここで、支持フレーム54の上面54A上には水素タンク14の外周面の一部に面接触する凹面状の当接面62Aを有するタンク載置部62が設けられ、このタンク載置部62に載置された水素タンク14の露出した外周面上に沿ってバンド63が装着され、このバンド63の両端部がボルト等の締結部材64によってタンク載置部62に固定されることで水素タンク14がタンク載置部62に締め付け固定されるようになっている。
Further, at the rear portion of the vehicle body floor 51 in the vehicle front-rear direction, the vehicle is substantially stepped downward from the upper end portion of each side sill 52, 53 downward in the vehicle vertical direction, and is stepped on the upper surface 59A on the rear seat 56b. A rear-side protruding portion 60 extending in the vehicle front-rear direction is formed so as to protrude upward in the vehicle vertical direction from the seat placement portion 59 on which the vehicle is placed.
That is, the ground height of the upper surface 59A of the sheet placing portion 59 on which the rear seat 56b is placed (distance from the vehicle traveling road surface to the upper surface 59A of the sheet placing portion 59 along the vehicle vertical direction) h2. On the other hand, the ground height h3 of the upper surface 60A of the rear protrusion 60 is set to a larger value (h3> h2).
The hydrogen tank 14 is disposed in the center tunnel portion 61 formed so as to be sandwiched between the rear side protruding portion 60 and the support frame 54 from both sides in the vehicle vertical direction.
Here, on the upper surface 54A of the support frame 54, a tank mounting portion 62 having a concave contact surface 62A that comes into surface contact with a part of the outer peripheral surface of the hydrogen tank 14 is provided. A band 63 is attached along the exposed outer peripheral surface of the mounted hydrogen tank 14, and both ends of the band 63 are fixed to the tank mounting portion 62 by fastening members 64 such as bolts, whereby the hydrogen tank 14. Is fastened and fixed to the tank mounting portion 62.

そして、燃料電池11およびキャパシタ33は前方側シート56fのシート可動範囲の下方に配置され、水素タンク14はセンタトンネル部61に配置されることにより、水素タンク14と、燃料電池11およびキャパシタ33とは、車両上下方向に沿って互いに重なり合わないように設定されている。
また、車両前後方向の前方部から後方部に亘って支持フレーム54の地上高(車両の走行路面上から車両上下方向上方に沿って支持フレーム54の下面54Bは平坦面に形成され、この支持フレーム54の地上高(車両の走行路面上から車両上下方向上方に沿って支持フレーム54の下面54Bまでの距離)h0は所定の一定値となるように設定されている。
The fuel cell 11 and the capacitor 33 are disposed below the seat movable range of the front seat 56f, and the hydrogen tank 14 is disposed in the center tunnel portion 61, whereby the hydrogen tank 14, the fuel cell 11 and the capacitor 33, Are set so as not to overlap each other in the vehicle vertical direction.
The ground height of the support frame 54 extends from the front part to the rear part in the vehicle front-rear direction (the lower surface 54B of the support frame 54 is formed in a flat surface along the vehicle vertical direction from the vehicle traveling road surface. The ground height 54 (the distance from the road surface of the vehicle to the lower surface 54B of the support frame 54 along the upper and lower direction of the vehicle) is set to be a predetermined constant value.

さらに、車両前後方向の前方部において、車体フロア51の下方の位置であって、車体フロア51と支持フレーム54とによって車両上下方向の両側から挟み込まれるようにして形成された空間内には、燃料電池11およびキャパシタ33よりも車両前後方前方側にずれた位置で支持フレーム54の上面54A上に載置されるようにして出力制御器(PCU)32が配置されている。
そして、この出力制御器(PCU)32よりも車両前後方前方にずれた位置には駆動輪(前輪)Wに接続された走行用モータ31が配置されている。
Further, in a front portion in the vehicle front-rear direction, a position below the vehicle body floor 51 and in a space formed so as to be sandwiched by the vehicle body floor 51 and the support frame 54 from both sides in the vehicle vertical direction, An output controller (PCU) 32 is arranged so as to be placed on the upper surface 54A of the support frame 54 at a position shifted from the battery 11 and the capacitor 33 toward the front rear rear side of the vehicle.
A travel motor 31 connected to drive wheels (front wheels) W is disposed at a position shifted forward and rearward of the vehicle from the output controller (PCU) 32.

上述したように、本実施の形態による燃料電池システム10の車両搭載構造によれば、車室内において相対的に収容空間を確保しやすいシート可動範囲の下方の位置に燃料電池11を含む燃料電池システム10の各種構成要素を配置することにより、例えば各シート56f,56bの構造や各シート56f,56bの取り付け構造等を調整することによって、所望の車室内空間を確保しつつ燃料電池11および燃料電池システム10の各種構成要素の地上高が所望の高さ、例えば各サイドシル52,53の下端よりも低下してしまうことを防止することができる。
しかも、シート可動範囲以外の不適切な位置において車体フロア51の地上高が高くなることを防止し、所望の車室内空間を容易に確保することができる。
As described above, according to the vehicle-mounted structure of the fuel cell system 10 according to the present embodiment, the fuel cell system including the fuel cell 11 at a position below the seat movable range in which it is relatively easy to secure the accommodation space in the vehicle interior. By arranging 10 various components, for example, by adjusting the structure of each seat 56f, 56b, the mounting structure of each seat 56f, 56b, etc., the fuel cell 11 and the fuel cell can be secured while securing a desired vehicle interior space. It is possible to prevent the ground height of various components of the system 10 from being lowered below a desired height, for example, the lower ends of the side sills 52 and 53.
In addition, the ground clearance of the vehicle body floor 51 can be prevented from increasing at an inappropriate position other than the seat movable range, and a desired vehicle interior space can be easily secured.

なお、上述した実施の形態においては、車体フロア51の車両前後方向の後方部において車幅方向略央部に設けたセンタトンネル部61に水素タンク14を配置するとしたが、これに限定されず、例えば図5および図6に示す上述した実施の形態の変形例のように、車体フロア51の車両前後方向の後方部であって、後方側シート56bのシート可動範囲の下方の位置において車体フロア51と支持フレーム54とによって車両上下方向の両側から挟み込まれるようにして形成された空間内に水素タンク14(例えば、2つの第1および第2水素タンク14a,14b)を配置してもよい。   In the above-described embodiment, the hydrogen tank 14 is disposed in the center tunnel portion 61 provided at the substantially central portion in the vehicle width direction at the rear portion of the vehicle body floor 51 in the vehicle front-rear direction. For example, as in the modification of the above-described embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the vehicle body floor 51 is located at the rear portion of the vehicle body floor 51 in the vehicle front-rear direction and below the seat movable range of the rear seat 56b. The hydrogen tank 14 (for example, the two first and second hydrogen tanks 14a and 14b) may be disposed in a space formed so as to be sandwiched by the support frame 54 from both sides in the vehicle vertical direction.

また、上述した実施の形態においては、車両前後方向の前方部において、燃料電池11およびキャパシタ33よりも車両前後方前方側にずれた位置で支持フレーム54の上面54A上に出力制御器(PCU)32を配置するとしたが、これに限定されず、例えば図7に示す上述した実施の形態の変形例のように、燃料電池11およびキャパシタ33の上方の位置、例えば燃料電池11およびキャパシタ33を内部に収容する略箱形のボックス61の上部に出力制御器(PCU)32を配置してもよい。   Further, in the above-described embodiment, the output controller (PCU) is provided on the upper surface 54A of the support frame 54 at a position shifted from the fuel cell 11 and the capacitor 33 toward the vehicle front rear front side in the front part in the vehicle longitudinal direction. However, the present invention is not limited to this. For example, as in the modification of the embodiment shown in FIG. 7, the positions above the fuel cell 11 and the capacitor 33, for example, the fuel cell 11 and the capacitor 33 are arranged inside. The output controller (PCU) 32 may be disposed on the upper portion of the substantially box-shaped box 61 accommodated in the box.

この図7に示す変形例においては、車体フロア51の車両前後方向の前方部であって、前方側シート56fのシート可動範囲の下方における前方側突出部57の上面57A上に、隣り合う前方側シート56f,56f間において車両上下方向上方に向かい車室内に一段突出するようにして突出部62が形成されている。そして、この突出部62とボックス61の上部とによって車両上下方向の両側から挟み込まれるようにして形成された空間内に出力制御器(PCU)32が配置されている。この変形例において出力制御器(PCU)32の下部には、ボックス61の上部を貫通する貫通孔に臨んで開口する締結孔が設けられ、これらの貫通孔および締結孔にボルト等の締結部材63が装着されることによって、ボックス61と出力制御器(PCU)32とが固定されている。なお、燃料電池11およびキャパシタ33を内部に収容するボックス61は、支持フレーム54の上面54A上に載置された状態で露出した外周面上に沿って装着された各支持バンド64の両端部がボルト等の締結部材65によって支持フレーム54に固定されることで、支持フレーム54に締め付け固定されるようになっている。   In the modification shown in FIG. 7, the front side of the vehicle body floor 51 in the vehicle front-rear direction and adjacent to the upper surface 57 </ b> A of the front-side protruding portion 57 below the seat movable range of the front-side seat 56 f. A protruding portion 62 is formed between the seats 56f, 56f so as to protrude upward in the vehicle vertical direction and one step into the vehicle interior. And the output controller (PCU) 32 is arrange | positioned in the space formed so that it might be inserted | pinched from the both sides of the vehicle up-down direction by this protrusion part 62 and the upper part of the box 61. FIG. In this modification, fastening holes 63 are formed in the lower part of the output controller (PCU) 32 so as to face through holes penetrating the upper part of the box 61, and fastening members 63 such as bolts are provided in these through holes and fastening holes. As a result, the box 61 and the output controller (PCU) 32 are fixed. It should be noted that the box 61 for accommodating the fuel cell 11 and the capacitor 33 therein has both end portions of each support band 64 mounted along the outer peripheral surface exposed in a state of being placed on the upper surface 54A of the support frame 54. It is fixed to the support frame 54 by being fixed to the support frame 54 by a fastening member 65 such as a bolt.

なお、上述した実施の形態においては、駆動輪Wを前輪としたが、これに限定されず、例えば駆動輪Wを後輪とし、走行用モータ31を車両の後部に配置してもよい。
この場合には、例えば前方側シート56aのシート可動範囲の下方の位置あるいは車体フロア51の車両前後方向の前方部において車幅方向略央部に設けたセンタトンネル部に水素タンク14を配置し、後方側シート56bのシート可動範囲の下方の位置に燃料電池11およびキャパシタ33を配置し、さらに、燃料電池11およびキャパシタ33よりも車両前後方後方側にずれた位置あるいは燃料電池11およびキャパシタ33の上方の位置、例えば燃料電池11およびキャパシタ33を内部に収容する略箱形のボックスの上部に出力制御器(PCU)32を配置すればよい。
In the above-described embodiment, the driving wheel W is a front wheel, but the present invention is not limited to this. For example, the driving wheel W may be a rear wheel and the traveling motor 31 may be disposed at the rear of the vehicle.
In this case, for example, the hydrogen tank 14 is disposed at a position below the seat movable range of the front side seat 56a or a center tunnel portion provided at a substantially central portion in the vehicle width direction at the front portion of the vehicle body floor 51 in the vehicle front-rear direction. The fuel cell 11 and the capacitor 33 are arranged at a position below the seat movable range of the rear side seat 56b, and further, the position shifted from the fuel cell 11 and the capacitor 33 toward the front rear rear side of the vehicle or the fuel cell 11 and the capacitor 33. The output controller (PCU) 32 may be disposed at an upper position, for example, an upper portion of a substantially box-shaped box that accommodates the fuel cell 11 and the capacitor 33 therein.

本発明の一実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。1 is a configuration diagram of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention. 図1に示す燃料電池システムを搭載した車両の構成図である。It is a block diagram of the vehicle carrying the fuel cell system shown in FIG. 図1に示す燃料電池システムを搭載した車両の構成図である。It is a block diagram of the vehicle carrying the fuel cell system shown in FIG. 図4(a)は図2に示すA−A線断面図であり、図4(b)は図2に示すB−B線断面図である。4A is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 2, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line BB shown in FIG. 本実施の形態の変形例に係る燃料電池システムの車両搭載構造を示す図である。It is a figure which shows the vehicle mounting structure of the fuel cell system which concerns on the modification of this Embodiment. 本実施の形態の変形例に係る燃料電池システムの車両搭載構造を示す図である。It is a figure which shows the vehicle mounting structure of the fuel cell system which concerns on the modification of this Embodiment. 図5に示すC−C線断面図である。It is CC sectional view taken on the line shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 燃料電池システム
11 燃料電池
14 水素タンク(燃料タンク)
51 車体フロア
52,53 サイドシル(車体フレーム)
57 前方側突出部(車体フロア)
61 センタトンネル部

10 Fuel Cell System 11 Fuel Cell 14 Hydrogen Tank (Fuel Tank)
51 Body floor 52, 53 Side sill (body frame)
57 Front protrusion (body floor)
61 Center tunnel

Claims (3)

燃料電池を車体フロアの下方であって、シートの可動範囲の下方の位置に配置し、
前記シートの下方の前記車体フロアを上方に向かい盛り上がるように形成したことを特徴とする燃料電池システムの車両搭載構造。
The fuel cell is arranged below the vehicle body floor and below the movable range of the seat,
A vehicle mounting structure for a fuel cell system, wherein the vehicle body floor below the seat is formed so as to rise upward.
前記燃料電池を、車両前後方向に伸びる車体フレームの下端よりも上方、かつ、前記車体フロアよりも下方の位置に配置したことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システムの車両搭載構造。 2. The vehicle mounting structure for a fuel cell system according to claim 1, wherein the fuel cell is disposed at a position above a lower end of a vehicle body frame extending in the vehicle front-rear direction and below the vehicle body floor. 燃料タンクを前記車体フロアの下方であって、センタトンネル下方の位置に配置したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の燃料電池システムの車両搭載構造。

3. The vehicle mounting structure for a fuel cell system according to claim 1, wherein a fuel tank is disposed at a position below the vehicle body floor and below the center tunnel.

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