JP2011148445A - 電気自動車の車両構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】電気自動車の車両構造において、ヨー慣性モーメントを低減させるとともに、エンジンルームを有効利用する。
【解決手段】エンジン10、ジェネレータ14及びプラネタリギヤ装置34が一体となって発電ユニットUを構成する。この発電ユニットUをエンジンルーム44内に配置する。発電ユニットUのうち少なくともエンジン10を左右の前輪26,28の車輪軸Aよりも車両後方に配置する。
【選択図】図2

Description

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電気自動車の車両構造に関するものである。
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電気自動車が従来技術として知られている。
特許文献1のものでは、エンジンルームにおいて、エンジンの近傍に電気モータを配置するとともに、後席の下に電気モータの電力供給源としてのバッテリを配置し、運転席と助手席との下方で且つ床下に燃料タンクを配置している。
特開2006−51943号公報(図10)
ところで、電気自動車として、近距離走行時に、外部電力が供給されて充電されたバッテリの電力を、モータに供給して駆動輪を駆動させる一方、遠距離走行時に、エンジンによって発電機を駆動してその発電電力をバッテリに供給して充電して、その充電されたバッテリの電力をモータ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が知られている。このプラグインハイブリッド車では、上述の如く、エンジンを駆動するのは、基本的に、遠距離走行時のみであるため、エンジンを小型化することが可能である。
ここで、電気自動車、特に、エンジンが小型化したプラグインハイブリッド車において、エンジンや発電機をエンジンルーム内に配置する場合、ヨー慣性モーメントを低減させるとともに、エンジンルームを有効利用したい。
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電気自動車の車両構造において、ヨー慣性モーメントを低減させるとともに、エンジンルームを有効利用することにある。
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電気自動車の車両構造であって、上記エンジンと上記発電機と該エンジンの動力を該発電機に伝達する動力伝達装置とが一体となって発電ユニットを構成しており、上記発電ユニットは、少なくともエンジンが左右の前輪の車輪軸よりも車両後方に位置するように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。
これによれば、エンジン、発電機及び動力伝達装置が一体となって発電ユニットを構成するとともに、この発電ユニットを、少なくともエンジンを左右の前輪の車輪軸よりも車両後方に位置するようにエンジンルーム内に配置しているので、比較的重量のあるエンジンが比較的車両後方側に配置されることになり、ヨー慣性モーメントを低減させることができる。
また、発電ユニットのうち少なくともエンジンを前輪の車輪軸よりも車両後方に配置しているので、エンジンの車両前方空間を有効利用することができ、エンジンルームを有効利用することができる。
以上により、ヨー慣性モーメントを低減させるとともに、エンジンルームを有効利用することができる。
第2の発明は、上記第1の発明において、上記発電ユニットは、その全体が上記前輪の車輪軸よりも車両後方に配置されており、上記動力伝達装置は、チェーン装置又はギヤ装置であることを特徴とするものである。
これによれば、発電ユニットの全体を前輪の車輪軸よりも車両後方に配置しているので、比較的重量のある発電機も比較的車両後方側に配置されることになり、ヨー慣性モーメントをより一層低減させることができる。
また、動力伝達装置をチェーン装置又はギヤ装置で構成しているので、エンジンの動力を適切な回転数で発電機に伝達することができる。
第3の発明は、上記第2の発明において、上記動力伝達装置は、プラネタリギヤ装置であり、上記エンジン、上記発電機及び上記プラネタリギヤ装置は、該エンジンの駆動軸と該発電機の回転軸とが車幅方向に延び且つ同軸上に位置するように、上記エンジン、上記プラネタリギヤ装置、上記発電機の順に車幅方向に並んで配置されていることを特徴とするものである。
これによれば、エンジンを小型化した場合、本発明のように、エンジン、発電機及びプラネタリギヤ装置を車幅方向に並べて配置することができ、発電ユニットをコンパクトにすることができ、エンジンルームをより一層有効利用することができる。
第4の発明は、上記第2の発明において、上記エンジン及び上記発電機は、該エンジンが該発電機の下方に位置するように上下方向に並んで配置されていることを特徴とするものである。
これによれば、エンジン及び発電機を上下方向に並べて配置しているので、発電ユニットの車両側方にスペースを空けることができ、エンジンルームをより一層有効利用することができる。
また、エンジン及び発電機を、該エンジンが該発電機の下方に位置するように上下方向に並べて配置しているので、比較的重量のあるエンジンが比較的下方側に配置されることになり、重心を低くすることができる。
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、一部が上記エンジンルーム内における上記エンジンよりも上方に配置された空調ユニットをさらに備えていることを特徴とするものである。
これによれば、空調ユニットの一部をエンジンルーム内におけるエンジンよりも上方に配置しているので、エンジンルームを有効利用することができるとともに、インストルメントパネルを小型化することができる。
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は、該エンジンが該発電機の車両後方に位置し且つ該エンジンの駆動軸と上記発電機の回転軸とが車幅方向に延びるように車両前後方向に並んで配置されており、上記エンジンの駆動軸と上記発電機の回転軸とは、上記動力伝達装置を介して並列連結されており、上記発電ユニットは、上記エンジンルーム内に車両前後方向に延びるように配置された左右のフロントサイドフレームのいずれか一方に隣接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。
これによれば、エンジン及び発電機を、該エンジンが該発電機の車両後方に位置し且つ該エンジンの駆動軸と発電機の回転軸とが車幅方向に延びるように車両前後方向に並べて配置しているとともに、エンジンの駆動軸と発電機の回転軸とを動力伝達装置を介して並列連結しているので、発電ユニットの車幅方向長さを短くすることができる。
また、発電ユニットを、エンジンルーム内に車両前後方向に延びるように配置された左右のフロントサイドフレームのいずれか一方に隣接するように配置しているので、上述の如く、発電ユニットの車幅方向長さを短くしたことと相俟って、発電ユニットの車幅方向内方にスペースを空けることができ、そのスペースを収容空間として使用可能になるなど、エンジンルームをより一層有効利用することができる。
第7の発明は、上記第6の発明において、上記エンジンの吸気系が、上記発電ユニットの上方に配置されていることを特徴とするものである。
これによれば、エンジンの吸気系を発電ユニットの上方に配置しているので、発電に必要な発電ユニット及び吸気系をコンパクトにすることができ、エンジンルームをより一層有効利用することができる。
第8の発明は、上記第1〜7のいずれか1つの発明において、上記モータは、車両後部に配置されていて、上記駆動輪としての左右の後輪を駆動させるように構成されていることを特徴とするものである。
これによれば、モータを車両後部に配置しているので、モータがエンジンルーム外に配置されることになり、その分、エンジンルームにスペースを空けることができ、そのスペースを収容空間として使用可能になるなど、エンジンルームをより一層有効利用することができる。
第9の発明は、上記第8の発明において、上記エンジンは、その駆動軸が上記発電機の回転軸及び上記前輪に上記動力伝達装置としての動力分割機構を介して連結されていることを特徴とするものである。
これによれば、エンジンの駆動軸を発電機の回転軸及び前輪に動力分割機構を介して連結しているので、エンジンによって前輪が駆動可能になり、四輪駆動走行が可能となる。
第10の発明は、上記第1〜9のいずれか1つの発明において、上記エンジンは、1ローターのロータリーエンジンであることを特徴とするものである。
これによれば、エンジンを1ローターのロータリーエンジンで構成しているので、エンジンの前後方向長さ(駆動軸方向長さ)を短くすることができる。
本発明によれば、エンジン、発電機及び動力伝達装置が一体となって発電ユニットを構成するとともに、この発電ユニットを、少なくともエンジンを左右の前輪の車輪軸よりも車両後方に位置するようにエンジンルーム内に配置しているので、比較的重量のあるエンジンが比較的車両後方側に配置されることになり、ヨー慣性モーメントを低減させることができ、また、発電ユニットのうち少なくともエンジンを左右の前輪の車輪軸よりも車両後方に配置しているので、エンジンの車両前方空間を有効利用することができ、エンジンルームを有効利用することができ、以上により、ヨー慣性モーメントを低減させるとともに、エンジンルームを有効利用することができる。
本発明の実施形態1に係る電気自動車の駆動系を模式的に示すブロック図である。 実施形態1に係る電気自動車の全体構造を示す概略側面図である。 実施形態1に係る電気自動車の全体構造を示す概略平面図である。 実施形態1に係る発電ユニットやモータ等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。 実施形態1に係る発電ユニットやモータ等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。 実施形態1に係る空調ユニットやモータ等の配置構造を示す概略平面図である。 実施形態2に係る電気自動車の全体構造を示す概略側面図である。 実施形態2に係る電気自動車の全体構造を示す概略平面図である。 実施形態3に係る電気自動車の全体構造を示す概略側面図である。 実施形態3に係る電気自動車の全体構造を示す概略平面図である。 実施形態3に係る発電ユニットや減速ギヤ等を示すスケルトン図である。 実施形態3に係るプラネタリギヤ装置のサンギヤ、プラネタリキャリア及びリングギヤの回転数の関係を示す共線図である。 実施形態4に係る電気自動車の全体構造を示す概略側面図である。 実施形態4に係る電気自動車の全体構造を示す概略平面図である。 実施形態4に係る発電ユニットや減速ギヤ等を示すスケルトン図である。 その他の実施形態に係る発電ユニットの全体構造を示す概略正面図である。
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。
(実施形態1)
−電気自動車の駆動系の構成−
図1は、エンジン搭載の電気自動車の駆動系を模式的に示すブロック図であり、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1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。
上記エンジン10はロータリーエンジンであり、トロコイド内周面を有する繭状のローターハウジング10a(図4等に図示)とサイドハウジング10b(図4等に図示)とに囲まれたローター収容室(気筒)には略三角形状のローターが収容されていて、その外周側に3つの作動室が区画されている。このロータリーエンジン10はまた、1つのローターハウジング10aを2つのサイドハウジング10b,10bの間に挟み込むようにして一体化し、その間に形成される1つの気筒にそれぞれローターを収容した1ローターの小型タイプのものである。
ローターは、サイドハウジング10bを貫通するエキセントリックシャフト10c(駆動軸。図4等を参照)に対して、遊星回転運動をするように支持されており、ローターは、外周の3つの頂部にそれぞれ配設されたシール部が各々ローターハウジング10aのトロコイド内周面に当接した状態でエキセントリックシャフト10cの偏心輪の周りを自転しながら、該エキセントリックシャフト10cの軸心の周りに公転する。そして、ローターが1回転する間に、該ローターの各頂部間にそれぞれ形成された作動室が周方向に移動しながら、吸気、圧縮、膨張(燃焼)及び排気の各行程を行い、これにより発生する回転力がローターを介してエキセントリックシャフト10cから出力されるようになっている。
上記ローターハウジング10aには、その短軸近傍に2つの点火プラグが取り付けられているとともに、その長軸近傍には、筒内に燃料を直接噴射する、電子制御式の燃料噴射弁(インジェクタ)が2つ取り付けられている。このインジェクタは、エンジン10用の燃料タンク18に接続されている。そうして、この燃料タンク18から供給された燃料(例えばガソリン)がインジェクタによって各気筒内に噴射される。
上記ローターハウジング10aには、吸気行程にある作動室に連通するように吸気ポートが形成され、排気行程にある作動室に連通するように排気ポートが形成されている。また、吸気ポートには吸気通路(吸気管)20(「エンジンの吸気系」に相当。図2等に図示)が、排気ポートには排気通路(排気管)22(図2等に図示)が連通している。吸気通路20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20aが配設されている。排気通路22には、排気ガス中のHCやCO、NOなどの有害成分を浄化するために三元触媒を用いた略長筒状の排気浄化装置22aが設けられているとともに、この排気浄化装置22a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略長筒状のマフラー22bが設けられている。
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20aなども小型化している。
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24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。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。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。
上記ジェネレータ14は、その回転軸(入力軸)14a(図4等を参照)がエンジン10のエキセントリックシャフト10c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。
上記モータ16は、左前輪用モータ16aと右前輪用モータ16bとからなる。左前輪用モータ16aは、その回転軸が左前輪26に減速ギヤ30及び駆動軸32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左前輪26を駆動させる。右前輪用モータ16bは、その回転軸が右前輪28に減速ギヤ30及び駆動軸32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右前輪28を駆動させる。減速ギヤ30は、モータ16a,16bの回転速度を最終的に減速して該モータ16a,16bの動力を前輪26,28に伝達する。
上記インバータ24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)24a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)24b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24a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24b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24a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24bによって交流電力に変換してモータ16に供給する。
−電気自動車の全体構造−
以下、電気自動車1の全体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、発電ユニットやモータ等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、発電ユニットやモータ等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、空調ユニットやモータ等の配置構造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。
まず、電気自動車1の前部構造について説明する。
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、車室42の底面を形成するフロアパネル50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と、このダッシュロア40aの上端から上方に延びるダッシュアッパ40bとを有している。このダッシュロア40aは、上下方向に延びる縦壁部40cと、この縦壁部40cの下端から斜め下後方に延びてフロアパネル50に連結する傾斜壁部40d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、ダッシュパネル40の車両前方において車両前後方向に延びる第1水平部46a,48aと、この第1水平部46a,48aの後端からダッシュロア40aの傾斜壁部40dの前面に沿うように斜め下後方に延びる傾斜部46b,48bと、この傾斜部46b,48bの後端からフロアパネル50の下面に沿うように車両後方に延びる第2水平部46c,48cとを有している。フロアパネル50の車幅方向中央部には、フロアトンネル50aが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ている。
上記エンジン10は、そのエキセントリックシャフト10cが車幅方向に延び、吸気及び排気ポートが車両後方を向き且つ該吸気ポートが該排気ポートの上方に位置するように配置されている。
上記ジェネレータ14は、エンジン10の右方に回転軸14aが車幅方向に延びるように配置されている。ジェネレータ14の回転軸14aは、エンジン10のエキセントリックシャフト10cにプラネタリギヤ装置(遊星歯車装置)34を介して直列連結されている。つまり、エンジン10、ジェネレータ14及びプラネタリギヤ装置34は、該エンジン10のエキセントリックシャフト10cと該ジェネレータ14の回転軸14aとが同軸上に位置するように、エンジン10、プラネタリギヤ装置34、ジェネレータ14の順に車幅方向左方から右方に並んで配置されている。プラネタリギヤ装置34は、サンギヤ、リングギヤ及びプラネタリキャリアを有していて、サンギヤがエンジン10のエキセントリックシャフト10cに、リングギヤがジェネレータ14の回転軸14aに接続され、該エンジン10の回転速度を減速して該エンジン10の動力を該ジェネレータ14に伝達する。つまり、プラネタリギヤ装置34は、エンジン10の動力をジェネレータ14に伝達する動力伝達装置を構成している。
そして、エンジン10、ジェネレータ14及びプラネタリギヤ装置34は、一体的に結合されて発電ユニットUを構成しており、この発電ユニットUは、その全体がエンジンルーム44内における前輪26,28の中心にある車輪軸Aよりも車両後方に配置されている。詳細には、発電ユニットUは、エンジン10がエンジンルーム44内の左部に、ジェネレータ14及びプラネタリギヤ装置34がエンジンルーム44内の右部に位置するように配置されている。発電ユニットUの上端の高さはフロントサイドフレーム46,48の第1水平部46a,48aの上面よりも低く、下面よりも高い一方、その下端の高さは該第1水平部46a,48aの下面よりも低い。
左前輪用モータ16a及び右前輪用モータ16bは、減速ギヤ30と一体的に結合されていて、エンジンルーム44内における発電ユニットUよりも車両前方に車幅方向に並んで近接配置されている。詳細には、左前輪用モータ16aは、エンジンルーム44内の左部に設けられている一方、右前輪用モータ16bは、エンジンルーム44内の右部に設けられている。左前輪用モータ16a及び右前輪用モータ16bの上端の高さはエンジン10の上端と略同じである一方、その下端の高さは該エンジン10の下端と略同じである。
上記吸気通路20は、エンジン10の上部後方から車両前方に湾曲しながら上方に延びた後、車両前方に延びている。上記エアクリーナ20aは、エンジンルーム44内の左部におけるエンジン10の斜め左上方に配置されている。
上記排気通路23は、エンジン10の下部後方からフロアパネル50の車幅方向中央部の下方を通って車両後方に延びている。また、排気通路23は、車両1後部では、バッテリ12の車両前方近傍位置に達した後、車両左方に延びて車両1の右端側に達し、その後、バッテリ12の車両右方を通って車両後方に延びている。上記排気浄化装置22aは、ダッシュロア40aの傾斜壁部40dの下方に配置されている。上記マフラー22bは、フロアパネル50の車幅方向中央部の下方(詳細にはフロアトンネル50a内)に配置されている。上記インバータ24は、エンジンルーム44内における左前輪用モータ16a及び右前輪用モータ16bの上方に配置されている。
また、発電ユニットUや左前輪用モータ16a、右前輪用モータ16bは、ペリメータフレーム90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。
ペリメータフレーム90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前突時にその衝撃荷重を分散、吸収させるものであって、車両前後方向に延びる左右の側方フレーム90a,90bと、これらの側方フレーム90a,90bの中間において該側方フレーム90a,90bと平行に延びる第1内方フレーム90cと、車幅方向に延びて側方フレーム90a,90b及び第1内方フレーム90cの各前端部に結合される前方フレーム90dと、この前方フレーム90dの車両後方において前方フレーム90dと平行に延びて側方フレーム90a,90b及び第1内方フレーム90cに結合される第2内方フレーム90eと、この第2内方フレーム90eの車両後方において該第2内方フレーム90eと平行に延びて側方フレーム90a,90b及び第1内方フレーム90cに結合される第3内方フレーム90fと、この第3内方フレーム90fの車両後方において該第3内方フレーム90fと平行に延びて側方フレーム90a,90b及び第1内方フレーム90cの各後端部に結合される後方フレーム90gとを有している。側方フレーム90a,90bの前端部の車幅方向外方面には、ブラケット92が取り付けられており、このブラケット92は、側方フレーム90a,90bから上方に延びる鉛直部92aと、この鉛直部92aの上端から車幅方向外方に延びる水平部92bとを有している。
そして、発電ユニットUは、エンジン10の下部前方に設けられた防振マウント96を介して第2内方フレーム90eの左部の上面に、ジェネレータ14の下部前方に設けられた防振マウント96を介して該第2内方フレーム90eの右部の上面に、該ジェネレータ14の下部後方に設けられた防振マウント96を介して第3内方フレーム90fの右部の上面に弾性支持されている。左前輪用モータ16aは、その下部前方に設けられた防振マウント96を介して前方フレーム90dの左部の上面に、該モータ16aの下部後方に設けられた防振マウント96を介して第2内方フレーム90eの左部の上面に弾性支持されている。右前輪用モータ16bは、その下部前方に設けられた防振マウント96を介して前方フレーム90dの右部の上面に、該モータ16aの下部後方に設けられた防振マウント96を介して第2内方フレーム90eの右部の上面に弾性支持されている。
また、発電ユニットUや左前輪用モータ16a、右前輪用モータ16bが取り付けられたペリメータフレーム90は、フロントサイドフレーム46,48に取り付けられている。つまり、発電ユニットUや左前輪用モータ16a、右前輪用モータ16bをペリメータフレーム90に取り付けた後、発電ユニットUや左前輪用モータ16a、右前輪用モータ16bを取り付けたペリメータフレーム90をフロントサイドフレーム46,48に取り付けている。詳細には、ペリメータフレーム90は、そのブラケット92,92の水平部92b,92bがフロントサイドフレーム46,48の第1水平部46a,48aの下面に、該ペリメータフレーム90の側方フレーム90a,90bの後端部がフロントサイドフレーム46,48の第2水平部46b,48bの下面に取り付けられている。このように、発電ユニットUや左前輪用モータ16a、右前輪用モータ16bを取り付けたペリメータフレーム90をフロントサイドフレーム46,48に取り付けることにより、発電ユニットUや左前輪用モータ16a、右前輪用モータ16bは、上述の如く、エンジンルーム44内に配置される。
また、符号36は、モータ16用のラジエータ、38は、エンジン10用のラジエータ、39は、クーラーコンデンサである。
以上のように、発電ユニットUやモータ16などは、車体に取付支持されている。
さらに、エンジンルーム44内における発電ユニットUの上方には、空調ユニット60が配置されている。この空調ユニット60は、ケース60aに、ブロア60bと、空気を冷却するエバポレータ60cと、空気を加熱するヒーター60dとが、上流側から下流側へ順に配設されている。
ブロア60bは、ケース60aの左端部に配置されている。ブロア60bの上流側には、車室内の空気をケース60a内に取り入れるための内気導入通路60eと、車室外の空気をケース60a内に取り入れるための第1及び第2外気導入通路60f,60gとが形成されている。内気導入通路60eは、ブロア60bの下部から車両後方に延びてダッシュロア40aの縦壁部40cを貫通することにより車室42内に達していて、下方に開口している。第1外気導入通路60fは、ブロア60bの上部から上方に延びていて、カウルボックス内に取り込まれた外気をケース60a内に取り入れる。第2外気導入通路60gは、ブロア60bの上部からインバータ24の上方を通って車両斜め右前方に延びてエンジンルーム44内の車幅方向中央部に達していて、走行風をケース60a内に取り入れる。内気導入通路60e及び外気導入通路60f,60gは、その一方を閉じるとともに、他方を開けるようになっている。そして、外気導入通路60f,60gを閉じることによって、車室内の空気のみをケース60a内に導入するとともに、内気導入通路60eを閉じることによって、車室外の空気のみをケース60a内に導入する。
ブロア60bの下流側には、冷風通路60hが形成されており、該冷風通路60hには、エバポレータ60cが収容されている。冷風通路60hの下流側には、加熱通路60iと非加熱通路60jとが並設されている。これらの加熱通路60i及び非加熱通路60jの下流側には、該通路60i,60jが合流したエアミックス通路60kが形成されている。
加熱通路60iにはヒーター60dが配設されている。加熱通路60iを流通する空気はヒーター60dによって加熱されるようになっている。一方、非加熱通路60jには、エバポレータ60cを通過した空気がそのまま通過するようになっている。そして、加熱通路60iと非加熱通路60jとを通過した空気はエアミックス通路60kで混合されて空調エアとなる。
ヒーター60dの非加熱通路60j側には、加熱通路60i及び非加熱通路60jの開閉度合いを調節するエアミックスドア60lが設けられている。このエアミックスドア60lの開閉度合いによって、エアミックス通路60kで得られる空調エアの温度を調節できるようになっている。
エアミックス通路60kの下流側には、エアミックス通路60kに連通するデフロスタ通路60m、運転席側通路60n及び助手席側通路60oが設けられている。デフロスタ通路60mは、ダッシュロア40aの縦壁部40cを貫通して車室42内に達していて、車室42内のインストルメントパネル56の上面前端部においてフロントガラスの内面に向けて空調エアが吹き出るように上方に開口し左右に延びるように形成されたデフロスタ吹出口に連通している。運転席側通路60nは、インストルメントパネル56において車室内の運転席側に向けて空調エアが吹き出すように形成された運転席側吹出口に連通している。助手席側通路60oは、インストルメントパネル56において車室内の助手席側に向けて空調エアが吹き出すように形成された助手席側吹出口に連通している。
デフロスタ通路60mにはデフロスタドアが設けられ、該デフロスタドアを開けると、エアミックス通路60kの空調エアがデフロスタ通路60mを介してデフロスタ吹出口から吹き出すようになっている。運転席側通路60nには運転席側ドアが設けられ、該運転席側ドアを開けることによって、エアミックス通路60kの空調エアが運転席側通路60nを介して運転席側吹出口から吹き出すようになっている。助手席側通路60oには助手席側ドアが設けられ、該助手席側ドアを開けることによって、エアミックス通路60kの空調エアが助手席側通路60oを介して助手席側吹出口から吹き出すようになっている。
以上のように、空調ユニット60は、その一部がエンジンルーム44内における発電ユニットUよりも上方に配置されている。
次に、電気自動車1の後部構造について簡単に説明する。
フロアパネル50の車両前後方向中央部の車両後方寄りには、キックアップ部50b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50bの上端から車両後方に延びるようにリアフロアパネル50cが形成されている。後輪52,54には、左右のトレーリングアーム80a,80bをクロスビーム80c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80が採用されている。クロスビーム80cは、車両側面視で後輪52,54の中心にある車輪軸よりも車両前方で且つ該後輪52,54の前端よりも車両後方に位置するように、リアフロアパネル50c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る。上記バッテリ12は、リアフロアパネル50cの車幅方向中央部から右部にかけての下方におけるクロスビーム80cよりも車両前方に配置されている。上記燃料タンク18は、リアフロアパネル50cの左部の下方におけるクロスビーム80cよりも車両前方に配置されている。
−効果−
以上により、本実施形態によれば、エンジン10、ジェネレータ14及びプラネタリギヤ装置34が一体となって発電ユニットUを構成するとともに、この発電ユニットUをエンジンルーム44内に配置し、発電ユニットUの全体を左右の前輪26,28の車輪軸Aよりも車両後方に配置しているので、比較的重量のあるエンジン10及びジェネレータ14が比較的車両後方側に配置されることになり、ヨー慣性モーメントを低減させることができる。
また、発電ユニットUの全体を前輪26,28の車輪軸Aよりも車両後方に配置しているので、発電ユニットUの車両前方空間を有効利用することができ、エンジンルーム44を有効利用することができる。
以上により、ヨー慣性モーメントを低減させるとともに、エンジンルーム44を有効利用することができる。
また、発電ユニットUの全体を前輪26,28の車輪軸Aよりも車両後方に配置しているので、左右の前輪26,28を連結する車軸がある場合、後方排気形式のエンジン10の排気通路22をその車軸の上方を通す必要がなく、フードの高さを低くすることが可能になる。
さらに、動力伝達装置をプラネタリギヤ装置34で構成しているので、エンジン10の動力を適切な回転数でジェネレータ14に伝達することができる。
さらにまた、エンジン10を小型化したので、本実施形態のように、エンジン10、ジェネレータ14及びプラネタリギヤ装置34を車幅方向に並べて配置することができ、発電ユニットUをコンパクトにすることができ、エンジンルーム44をより一層有効利用することができる。
また、空調ユニット60の一部をエンジンルーム44内におけるエンジン10よりも上方に配置しているので、エンジンルーム44を有効利用することができるとともに、インストルメントパネル56を小型化することができる(図2の実線が本実施形態の、二点鎖線が従来のインストルメントパネル56を示す)。
さらに、エンジン10を1ローターのロータリーエンジンで構成しているので、エンジン10の前後方向長さ(エキセントリックシャフト10c方向長さ)を短くすることができる。
(実施形態2)
本実施形態は、発電ユニットUを左右のフロントサイドフレーム46,48のいずれか一方に隣接するように配置している点などで実施形態1と相違するものである。以下、この相違点について説明する。
図7は、電気自動車の全体構造を示す概略側面図、図8は、電気自動車の全体構造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。
エンジン10及びジェネレータ14は、該エンジン10が該ジェネレータ14の車両後方に位置し且つ該エンジン10のエキセントリックシャフト10cと該ジェネレータ14の回転軸14aとが車幅方向に延びるように車両前後方向に並んで配置されている。ジェネレータ14の回転軸14aは、エンジン10のエキセントリックシャフト10cにギヤ装置35を介して並列連結されている。このギヤ装置35は、エンジン10の動力をジェネレータ14に伝達する動力伝達装置を構成していて、エンジン10及びジェネレータ14の右面側に配置されている。そして、エンジン10、ジェネレータ14及びギヤ装置35が一体的に結合されてなる発電ユニットUは、エンジンルーム44内において、左フロントサイドフレーム46の第1水平部46aに隣接し且つエンジン10が前輪26,28の車輪軸Aよりも車両後方に位置するように配置されている。発電ユニットUの上端の高さはフロントサイドフレーム46の第1水平部46aの上面と略同じである一方、その下端の高さは該第1水平部46aの下面よりも低い。
吸気通路20は、エンジン10の上部後方から車両前方に湾曲した後、車両前方に延びている。エアクリーナ20aは、エンジンルーム44内の左部におけるAC−DCコンバータ24aの上方に配置されている。つまり、エアクリーナ20aは、エンジンルーム44内における発電ユニットUの上方に配置されている。
排気通路22は、エンジン10の下部後方から車両後方に延びてダッシュロア40aの傾斜壁部40dの下方位置に達した後、車両右方に延びて車両1の右端側に達し、その後、フロアパネル50の下方を通って車両後方に延びている。排気浄化装置22aは、その軸方向(長手方向)が車幅方向に延びるようにダッシュロア40aの傾斜壁部40d左部の下方に横置き配置されている。マフラー22bは、その軸方向が車幅方向に延びるようにダッシュロア40aの傾斜壁部40dの車幅方向中央部から右部にかけての下方で且つ排気浄化装置22aの車両右方近傍に横置き配置されている。
AC−DCコンバータ24aは、エンジンルーム44内の左部における発電ユニットUの上方に配置されている一方、DC−ACコンバータ24bは、エンジンルーム44内におけるステアリングギヤボックス100の上方に配置されている。このステアリングギヤボックス100は、エンジン10の上方で且つAC−DCコンバータ24aの車両後方に車幅方向に延びるように配置されている。
また、エンジンルーム44内における発電ユニットU上部の車両右方には、スペアタイヤSが収容されるタイヤ収容部102が設けられている。そして、エンジンルーム44内におけるエアクリーナ20a及びAC−DCコンバータ24aの車両右方で、DC−ACコンバータ24bの車両前方で且つタイヤ収容部102の上方には、トランクルーム44aが設けられている。
尚、発電ユニットUなどは、その図示は省略するが、車体に取付支持されている。また、実施形態1では、エンジンルーム44内に空調ユニット60を配置していたが、本実施形態では、その図示は省略するが、エンジンルーム44外に配置されている。
また、モータ16は、左後輪用モータ16cと右後輪用モータ16dとからなる。左後輪用モータ16cは、その回転軸が左後輪52に減速ギヤ30及び駆動軸32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左後輪52を駆動させる。右後輪用モータ16dは、その回転軸が右後輪54に減速ギヤ30及び駆動軸32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右後輪54を駆動させる。左後輪用モータ16cは、リアフロアパネル50cの左部の下方におけるクロスビーム80cよりも車両後方に配置されている一方、右後輪用モータ16dは、リアフロアパネル50cの右部の下方におけるクロスビーム80cよりも車両後方に配置されている。つまり、左後輪用モータ16c及び右後輪用モータ16dは、車両1後部に車幅方向に並んで配設されている。
その他の点に関しては、実施形態1と同様の構成である。
−効果−
本実施形態によれば、実施形態1とほぼ同様の効果が得られる。
また、エンジン10、ジェネレータ14及びギヤ装置35が一体となって発電ユニットUを構成するとともに、この発電ユニットUをエンジンルーム44内に配置し、発電ユニットUのエンジン10を左右の前輪26,28の車輪軸Aよりも車両後方に配置しているので、比較的重量のあるエンジン10が比較的車両後方側に配置されることになり、ヨー慣性モーメントを低減させることができる。
また、発電ユニットUのエンジン10を前輪26,28の車輪軸Aよりも車両後方に配置しているので、エンジン10の車両前方空間を有効利用することができ、エンジンルーム44を有効利用することができる。
以上により、ヨー慣性モーメントを低減させるとともに、エンジンルーム44を有効利用することができる。
また、エンジン10及びジェネレータ14を、該エンジン10が該ジェネレータ14の車両後方に位置し且つ該エンジン10のエキセントリックシャフト10cと該ジェネレータ14の回転軸14aとが車幅方向に延びるように車両前後方向に並べて配置しているとともに、エンジン10のエキセントリックシャフト10cとジェネレータ14の回転軸14aとをギヤ装置35を介して並列連結しているので、発電ユニットUの車幅方向長さを短くすることができる。
さらに、発電ユニットUを、エンジンルーム44内に車両前後方向に延びるように配置された左右のフロントサイドフレーム46,48のうち左フロントサイドフレーム46に隣接するように配置しているので、上述の如く、発電ユニットUの車幅方向長さを短くしたことと相俟って、発電ユニットUの車幅方向内方にスペースを空けることができ、そのスペースをトランクルーム44aとして使用可能になるなど、エンジンルーム44をより一層有効利用することができる。
さらにまた、吸気通路20のエアクリーナ20aを発電ユニットUの上方に配置しているので、発電に必要な発電ユニットU及び吸気通路20をコンパクトにすることができ、エンジンルーム44をより一層有効利用することができる。
また、モータ16c,16dを車両1後部に配置しているので、モータ16c,16dがエンジンルーム44外に配置されることになり、その分、エンジンルーム44にスペースを空けることができ、そのスペースをトランクルーム44aとして使用可能になるなど、エンジンルーム44をより一層有効利用することができる。
尚、本実施形態では、動力伝達装置をギヤ装置35で構成しているが、これに限らず、例えば、チェーン装置で構成してもよい。このように、チェーン装置で構成した場合、エンジン10の動力を適切な回転数でジェネレータ14に伝達することができる。
また、本実施形態では、発電ユニットUを左フロントサイドフレーム46に隣接するように配置しているが、右フロントサイドフレーム48に隣接するように配置してもよい。
(実施形態3)
本実施形態は、後輪52,54を駆動させるモータ16を備えている車両1が、エンジン10によってジェネレータ14を駆動して発電するのに加えて、エンジン10の動力を動力分割機構を介して前輪26,28に伝える、四輪駆動走行可能なシリーズ・パラレル式ハイブリッド車である点などで実施形態1と相違するものである。以下、この相違点について説明する。
図9は、電気自動車の全体構造を示す概略側面図、図10は、電気自動車の全体構造を示す概略平面図、図11は、発電ユニットやディファレンシャルギヤ等を示すスケルトン図である。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。
動力分割機構は、サンギヤP、リングギヤP及びプラネタリキャリアPを有するプラネタリギヤ装置34によって構成されている。エンジン10のエキセントリックシャフト10cは、ジェネレータ14の回転軸14a及び左右の前輪26,28にプラネタリギヤ装置34を介して連結されている。具体的には、エンジン10のエキセントリックシャフト10cは、プラネタリギヤ装置34のリングギヤPに増速ギヤG1,G2を介して接続されている。この増速ギヤG1,G2は、エンジン10の回転速度を増速して該エンジン10の動力をリングギヤPに伝達する。増速ギヤG1の軸は、エンジン10のエキセントリックシャフト10cと同軸上に位置している。
ジェネレータ14の回転軸14aは、プラネタリギヤ装置34のサンギヤPに接続されている。このサンギヤPの軸は、ジェネレータ14の回転軸14aと同軸上に位置している。プラネタリギヤ装置34のプラネタリキャリアPは、前輪26,28にディファレンシャルギヤ(以下、デフと言う)31及び左右の駆動軸32,32を介して連結されている。デフ31は、減速ギヤG3,G4及び差動ギヤG5を有している。減速ギヤG3,G4は、エンジン10又はジェネレータ14の回転速度を減速して該エンジン10又は該ジェネレータ14の動力を前輪26,28に伝達する。差動ギヤG5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26,28の速度差)を吸収しながら、エンジン10又はジェネレータ14の動力を前輪26,28に振り分けて伝達する。また、差動ギヤG5は、エンジン10又はジェネレータ14の回転速度を最終的に減速して該エンジン10又は該ジェネレータ14の動力を前輪26,28に伝達する機能も受け持っている。
プラネタリギヤ装置34には、サンギヤPを固定するブレーキB1が設けられている。プラネタリギヤ装置34のプラネタリキャリアPとデフ31との間には、該プラネタリキャリアP及びデフ31の一方から他方へ動力を任意に断続して伝達するクラッチC1と、該プラネタリキャリアPを固定するブレーキB2とが介設されている。
エンジン10、ジェネレータ14及びプラネタリギヤ装置34は、該エンジン10のエキセントリックシャフト10cと該ジェネレータ14の回転軸14aとが車幅方向に延び且つ同軸上に位置するように、エンジン10、プラネタリギヤ装置34、ジェネレータ14の順に車幅方向左方から右方に並んで配置されている。つまり、エンジン10のエキセントリックシャフト10cとジェネレータ14の回転軸14aとは、プラネタリギヤ装置34を介して直列連結されている。
そして、エンジン10、ジェネレータ14及びプラネタリギヤ装置34が一体的に結合されてなる発電ユニットUは、その全体がエンジンルーム44内における前輪26,28の車輪軸Aよりも車両後方に配置されている。詳細には、発電ユニットUは、エンジン10及びプラネタリギヤ装置34がエンジンルーム44内の車幅方向中央部に、ジェネレータ14がエンジンルーム44内の右部に位置するように配置されている。
尚、デフ31は、エンジンルーム44内におけるプラネタリギヤ装置34の車両前方に配置されていて、該プラネタリギヤ装置34に一体的に結合されている。
吸気通路20は、エンジン10の上部後方から車両前方に湾曲しながら車両斜め左前方に延びた後、車両前方に延びている。エアクリーナ20aは、エンジンルーム44内の左部におけるAC−DCコンバータ24aの上方に配置されている。
排気通路22は、エンジン10の下部後方から車両後方に延びてダッシュロア40aの傾斜壁部40dの下方位置に達した後、フロアパネル50の車幅方向中央部の下方を通って車両後方に延びてバッテリ12の車両前方近傍位置に達し、その後、車両右方に延びて車両1の右端側に達し、バッテリ12の下方を通って車両後方に延びている。排気浄化装置22aは、ダッシュロア40aの傾斜壁部40dの下方に配置されている。マフラー22bは、フロアパネル50の前部の下方(詳細にはフロアトンネル50a内)に配置されている。
AC−DCコンバータ24aは、エンジンルーム44内の左部におけるエアクリーナ20aの下方に配置されている一方、DC−ACコンバータ24bは、エンジンルーム44内におけるステアリングギヤボックス100の上方に配置されている。このステアリングギヤボックス100は、発電ユニットUの上方で且つAC−DCコンバータ24aの車両後方に車幅方向に延びるように配置されている。
尚、発電ユニットUなどは、その図示は省略するが、車体に取付支持されている。
また、エンジンルーム44内におけるエアクリーナ20a及びAC−DCコンバータ24aの車両右方で且つDC−ACコンバータ24bの車両前方には、スペアタイヤSが斜めに傾斜させて収容されている。
一方、モータ16は、左後輪用モータ16cと右後輪用モータ16dとからなる。左後輪用モータ16cは、その回転軸が左後輪52に減速ギヤ30及び駆動軸32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左後輪52を駆動させる。右後輪用モータ16dは、その回転軸が右後輪54に減速ギヤ30及び駆動軸32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右後輪54を駆動させる。左後輪用モータ16cは、リアフロアパネル50cの左部の下方におけるクロスビーム80cよりも車両後方に配置されている一方、右後輪用モータ16dは、リアフロアパネル50cの右部の下方におけるクロスビーム80cよりも車両後方に配置されている。つまり、左後輪用モータ16c及び右後輪用モータ16dは、車両1後部に車幅方向に並んで配設されている。
また、バッテリ12は、リアフロアパネル50cの車幅方向中央部の下方におけるクロスビーム80cよりも車両前方に配置されている。燃料タンク18は、リアフロアパネル50cの右部の下方におけるクロスビーム80cよりも車両前方に配置されている。
その他の点に関しては、実施形態1とほぼ同様の構成である。
−ハイブリッドシステムの動作−
以下、ハイブリッドシステムの動作について説明する。図12は、プラネタリギヤ装置のサンギヤ(ジェネレータ)、プラネタリキャリア(駆動軸)及びリングギヤ(エンジン)の回転数の関係を示す共線図である。
四輪駆動走行時で且つジェネレータ14の発電時には、クラッチC1をON状態(接続状態)、ブレーキB1,B2をOFF状態(非作動状態)にするとともに、エンジン10を駆動させることにより、エンジン10の動力がプラネタリギヤ装置34を介して前輪26,28に伝達されて前輪26,28が直接駆動されるとともに、その動力はプラネタリギヤ装置34を介してジェネレータ14にも伝達されて発電が行われる。尚、エンジン10の回転数は、前輪26,28の要求駆動力とジェネレータ14の要求発電量とに基づいて制御される。また、ジェネレータ14からの発電電力がモータ16c,16dに給電されて後輪52,54が駆動される。一方、制動時には、ブレーキB1をON状態(作動状態)にすることにより、前輪26,28がジェネレータ14を駆動して該ジェネレータ14からの回生電力がバッテリ12に供給されて充電される。
四輪駆動走行時で且つジェネレータ14の非発電時には、クラッチC1をON状態、ブレーキB1をON状態、ブレーキB2をOFF状態にするとともに、エンジン10を駆動させることにより、エンジン10の動力がプラネタリギヤ装置34を介して前輪26,28に伝達されて前輪26,28が直接駆動される。尚、エンジン10の回転数は、前輪26,28の要求駆動力に基づいて制御される。また、バッテリ12からの電力がモータ16c,16dに給電されて後輪52,54が駆動される。一方、制動時には、前輪26,28がジェネレータ14を駆動して該ジェネレータ14からの回生電力がバッテリ12に供給されて充電される。
後輪52,54による二輪駆動走行時で且つジェネレータ14の発電時には、クラッチC1をOFF状態(前輪26,28と発電ユニットUとが切断状態)、ブレーキB1をOFF状態、ブレーキB2をON状態にするとともに、エンジン10を駆動させることにより、エンジン10の動力がプラネタリギヤ装置34を介してジェネレータ14に伝達されて発電が行われる。尚、エンジン10の回転数は、ジェネレータ14の要求発電量に基づいて制御される。また、ジェネレータ14からの発電電力がモータ16c,16dに給電されて後輪52,54が駆動される。さらに、上述の如く、クラッチC1をOFF状態、ブレーキB2をON状態にすることにより、引き摺り抵抗を低減させることができる。一方、制動時には、クラッチC1をON状態、ブレーキB2をOFF状態に切り換えることにより、前輪26,28がジェネレータ14を駆動して該ジェネレータ14からの回生電力がバッテリ12に供給されて充電される。
後輪52,54による二輪駆動走行時で且つジェネレータ14の非発電時には、クラッチC1をOFF状態、ブレーキB1をON状態にするとともに、エンジン10を停止させる。これにより、引き摺り抵抗を低減させることができる。一方、制動時には、クラッチC1をON状態に切り換えることにより、前輪26,28がジェネレータ14を駆動して該ジェネレータ14からの回生電力がバッテリ12に供給されて充電される。
−効果−
以上により、本実施形態によれば、実施形態1とほぼ同様の効果が得られる。
また、モータ16c,16dを車両1後部に配置しているので、モータ16c,16dがエンジンルーム44外に配置されることになり、その分、エンジンルーム44にスペースを空けることができ、そのスペースをトランクルーム44aとして使用可能になるなど、エンジンルーム44をより一層有効利用することができる。
さらに、エンジン10のエキセントリックシャフト10cをジェネレータ14の回転軸14a及び前輪26,28にプラネタリギヤ装置34を介して連結しているので、エンジン10によって前輪26,28が駆動可能になり、四輪駆動走行が可能となる。
(実施形態4)
本実施形態は、エンジン10のエキセントリックシャフト10cとジェネレータ14の回転軸14aとをプラネタリギヤ装置34を介して並列連結している点などで実施形態3と異なるものである。以下、この相違点について説明する。
図13は、電気自動車の全体構造を示す概略側面図、図14は、電気自動車の全体構造を示す概略平面図、図15は、発電ユニットやディファレンシャルギヤ等を示すスケルトン図である。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。
エンジン10は、吸気及び排気ポートが車両右方を向くように配置されている。エンジン10及びジェネレータ14は、該エンジン10が該ジェネレータ14の車両右方に位置し且つ該エンジン10のエキセントリックシャフト10cと該ジェネレータ14の回転軸14aとが車両前後方向に延びるように車幅方向に並んで配置されている。ジェネレータ14の回転軸14aは、エンジン10のエキセントリックシャフト10cにプラネタリギヤ装置34を介して並列連結されている。このプラネタリギヤ装置34は、エンジン10及びジェネレータ14の前面側に配置されている。
そして、エンジン10、ジェネレータ14及びプラネタリギヤ装置34が一体的に結合されてなる発電ユニットUは、その全体がエンジンルーム44内における前輪26,28の中心にある車輪軸Aよりも車両後方に配置されている。詳細には、発電ユニットUは、エンジン10がエンジンルーム44内の右部に、ジェネレータ14がエンジンルーム44内の左部に位置するように配置されている。
尚、デフ31は、エンジンルーム44内におけるプラネタリギヤ装置34の車両前方に配置されていて、該プラネタリギヤ装置34に一体的に結合されている。また、エンジン10の、プラネタリギヤ装置34を介したジェネレータ14及び前輪26,28への連結構造は、エンジン10のエキセントリックシャフト10cとジェネレータ14の回転軸14aとが並列連結されているのを除くと、実施形態1とほぼ同様の構造である(図15を参照)。
吸気通路20は、エンジン10の上部左方から車両後方に湾曲した後、車両斜め左前方に且つ上方に延び、その後、車両前方に延びている。
排気通路22は、エンジン10の下部左方から車両後方に湾曲してダッシュロア40aの傾斜壁部40dの下方位置に達した後、車両左方に延びて車両1の左端側に達し、その後、フロアパネル50の下方を通って車両後方に延びている。排気浄化装置22aは、その軸方向が車幅方向に延びるようにダッシュロア40aの傾斜壁部40d右部の下方に横置き配置されている。マフラー22bは、その軸方向が車幅方向に延びるようにダッシュロア40aの傾斜壁部40dの車幅方向中央部から左部にかけての下方で且つ排気浄化装置22aの車両左方近傍に横置き配置されている。
その他の点に関しては、実施形態3とほぼ同様の構成である。
また、ハイブリッドシステムは、実施形態3とほぼ同様の動作を行う(図12等を参照)。
以上により、本実施形態によれば、実施形態3とほぼ同様の効果が得られる。
(その他の実施形態)
上記各実施形態では、エンジン10及びジェネレータ14を車幅方向又は車両前後方向に並べて配置しているが、これに限らず、図16に示すように、前輪26,28の車輪軸Aよりも車両後方にエンジン10がジェネレータ14の下方に位置するように上下方向に並べて配置してもよい。このように、上下方向に並べて配置した場合、発電ユニットUの車両側方にスペースを空けることができ、エンジンルーム44をより一層有効利用することができる。また、エンジン10及びジェネレータ14を、該エンジン10が該ジェネレータ14の下方に位置するように上下方向に並べて配置しているので、比較的重量のあるエンジン10が比較的下方側に配置されることになり、重心を低くすることができる。
さらに、上記各実施形態では、エンジン10は、1ローターのロータリーエンジンであるが、これに限らず、例えば、1又は2気筒の小型レシプロエンジンであってもよい。
また、本発明の趣旨を逸脱しない限り、上記各実施形態の構成要素を任意に組み合わせてもよい。
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。
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。
以上説明したように、本発明にかかる電気自動車の車両構造は、ヨー慣性モーメントを低減させるとともに、エンジンルームを有効利用することが必要な用途等に適用できる。
1 電気自動車
10 エンジン
10a エキセントリックシャフト(駆動軸)
14 ジェネレータ(発電機)
14a 回転軸
16 モータ
20 吸気通路(エンジンの吸気系)
26,28 前輪(駆動輪)
34 プラネタリギヤ装置(動力伝達装置)
35 ギヤ装置(動力伝達装置)
44 エンジンルーム
46,48 フロントサイドフレーム
52,54 後輪(駆動輪)
60 空調ユニット
A 前輪の車輪軸
U 発電ユニット

Claims (10)

  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電気自動車の車両構造であって、
    上記エンジンと上記発電機と該エンジンの動力を該発電機に伝達する動力伝達装置とが一体となって発電ユニットを構成しており、
    上記発電ユニットは、少なくともエンジンが左右の前輪の車輪軸よりも車両後方に位置するようにエンジンルーム内に配置されていることを特徴とする電気自動車の車両構造。
  2. 請求項1記載の電気自動車の車両構造において、
    上記発電ユニットは、その全体が上記前輪の車輪軸よりも車両後方に配置されており、
    上記動力伝達装置は、チェーン装置又はギヤ装置であることを特徴とする電気自動車の車両構造。
  3. 請求項2記載の電気自動車の車両構造において、
    上記動力伝達装置は、プラネタリギヤ装置であり、
    上記エンジン、上記発電機及び上記プラネタリギヤ装置は、該エンジンの駆動軸と該発電機の回転軸とが車幅方向に延び且つ同軸上に位置するように、上記エンジン、上記プラネタリギヤ装置、上記発電機の順に車幅方向に並んで配置されていることを特徴とする電気自動車の車両構造。
  4. 請求項2記載の電気自動車の車両構造において、
    上記エンジン及び上記発電機は、該エンジンが該発電機の下方に位置するように上下方向に並んで配置されていることを特徴とする電気自動車の車両構造。
  5. 請求項1〜4のいずれか1つに記載の電気自動車の車両構造において、
    一部が上記エンジンルーム内における上記エンジンよりも上方に配置された空調ユニットをさらに備えていることを特徴とする電気自動車の車両構造。
  6. 請求項1〜5のいずれか1つに記載の電気自動車の車両構造において、
    上記エンジン及び上記発電機は、該エンジンが該発電機の車両後方に位置し且つ該エンジンの駆動軸と上記発電機の回転軸とが車幅方向に延びるように車両前後方向に並んで配置されており、
    上記エンジンの駆動軸と上記発電機の回転軸とは、上記動力伝達装置を介して並列連結されており、
    上記発電ユニットは、上記エンジンルーム内に車両前後方向に延びるように配置された左右のフロントサイドフレームのいずれか一方に隣接するように配置されていることを特徴とする電気自動車の車両構造。
  7. 請求項6記載の電気自動車の車両構造において、
    上記エンジンの吸気系が、上記発電ユニットの上方に配置されていることを特徴とする電気自動車の車両構造。
  8. 請求項1〜7のいずれか1つに記載の電気自動車の車両構造において、
    上記モータは、車両後部に配置されていて、上記駆動輪としての左右の後輪を駆動させるように構成されていることを特徴とする電気自動車の車両構造。
  9. 請求項8記載の電気自動車の車両構造において、
    上記エンジンは、その駆動軸が上記発電機の回転軸及び上記前輪に上記動力伝達装置としての動力分割機構を介して連結されていることを特徴とする電気自動車の車両構造。
  10. 請求項1〜9のいずれか1つに記載の電気自動車の車両構造において、
    上記エンジンは、1ローターのロータリーエンジンであることを特徴とする電気自動車の車両構造。
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