JP2013107513A - 車両の電装品配設構造 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電装置７０、電力変換装置９２及びバッテリ１２１がエンジン２００からの熱影響を受け難くするとともに、発電機８５、蓄電装置７０、電力変換装置９２及びバッテリ１２１を繋ぐハーネス８６，９４，９５を出来る限り短くする。
【解決手段】発電機８５を、両フロントサイドフレーム５間において車幅方向一側に片寄って配設されたエンジン２００の前部に配設し、蓄電装置７０、電力変換装置９２及びバッテリ１２１を、車両１の車幅方向他側に配設する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気を蓄電する蓄電装置等を備えた車両の電装品配設構造に関する技術分野に属する。

従来より、自動車等の車両に、二次電池（例えば、ニッケル水素二次電池、ニッカド二次電池、リチウムイオン二次電池、鉛蓄電池）のような、電気を蓄電する蓄電装置を搭載することはよく知られている。この蓄電装置としては、二次電池以外にも、キャパシタが用いられることも知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記のような蓄電装置は、例えば特許文献２に示されているように、車両前部のエンジンルーム内に配設されることが多いが、特許文献１に示されているように、車室フロアの下側に配設される場合もある。

特開２００６−８９０４０号公報 特開２００６−２８１８０６号公報

ところで、エンジンにより駆動されて発電する発電機（オルタネータ）による発電電力を蓄電装置に蓄える場合、高電圧でもって充電する方が効率的である。このようにすると、その蓄電装置に蓄えた電力を、鉛蓄電池等のバッテリや車両電気負荷に供給する場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータのような電力変換装置が必要になる。

上記蓄電装置、上記電力変換装置及び上記バッテリは、通常、熱に弱く、また、蓄電装置が特にキャパシタで構成される場合には発熱するため、それら電装品を車両に配設する場合には、エンジンからの熱影響を出来る限り受けないようにする必要がある。また、上記発電機、上記蓄電装置、上記電力変換装置及び上記バッテリを繋ぐハーネスを出来る限り短くして、そのハーネスによる電力供給のロスを出来る限り少なくすることが望ましい。

本発明は、斯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、蓄電装置、電力変換装置及びバッテリがエンジンからの熱影響を受け難くするとともに、発電機、蓄電装置、電力変換装置及びバッテリを繋ぐハーネスを出来る限り短くしようとすることにある。

上記の目的を達成するために、本発明では、車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、該両フロントサイドフレーム間において車幅方向一側に片寄って配設されたエンジンと、該エンジンにより駆動されて発電する発電機と、該発電機による発電電力を蓄える蓄電装置と、該蓄電装置からの電力を変換する電力変換装置と、該電力変換装置により変換された電力が供給されるバッテリと、上記発電機、上記蓄電装置、上記電力変換装置及び上記バッテリを繋ぐハーネスとを備えた車両の電装品配設構造を対象として、上記発電機は、上記エンジンの前部に配設され、上記蓄電装置、上記電力変換装置及び上記バッテリは、上記車両の車幅方向他側に配設されている、という構成とした。

上記の構成により、蓄電装置、電力変換装置及びバッテリが、車幅方向のエンジンが片寄っている側である一側とは反対側である他側に配設されているので、それら電装品がたとえエンジンルーム内（つまり両フロントサイドフレーム間）に配設されていたとしても、エンジンからの熱影響を受け難くなる。また、蓄電装置、電力変換装置及びバッテリを繋ぐハーネスを、車両の車幅方向他側の部分のみを通すだけで済む。ここで、エンジンに設けられる発電機は、通常、車両の車幅方向一側に配設されることになるが、エンジンとラジエータを支持するシュラウドとの間には、車幅方向全体に亘ってスペースが存在する。そこで、発電機をエンジンの前部に配設することで、発電機と蓄電装置とを繋ぐハーネスを、上記スペースにおいて、車幅方向一側から他側に向かって車幅方向に略真っ直ぐに通すことが可能になる。したがって、発電機、蓄電装置、電力変換装置及びバッテリを繋ぐハーネスを出来る限り短くすることができる。

上記車両の電装品配設構造において、上記蓄電装置は、上記他側の上記フロントサイドフレームの車幅方向外側に配設されている、ことが好ましい。

このことにより、蓄電装置がエンジンからの熱影響をより一層受け難くなるとともに、蓄電装置を、車両走行風によって冷却することが可能になる。

上記車両の電装品配設構造において、上記蓄電装置は、上記車両の上記他側の前輪よりも車両前側に配設され、上記電力変換装置は、上記他側の前輪よりも車両後側に配設されており、上記蓄電装置と上記電力変換装置とを繋ぐハーネスが、上記他側の前輪の上側に形成されたホイールアーチに沿って配索されている、ことが好ましい。

このことで、発電機と蓄電装置とを車両前後方向において略同じ位置に位置させることができ、発電機と蓄電装置とを繋ぐハーネスが、発電機から蓄電装置に向かって車幅方向に延びるだけで済み、車両前後方向に大きく折り曲げる必要がなくなり、この結果、発電機と蓄電装置とを繋ぐハーネスの長さを出来る限り短くすることができる。また、蓄電装置と電力変換装置とを繋ぐハーネスについては、ホイールアーチに沿って配索することで、前輪に干渉しないようにしつつ、蓄電装置と電力変換装置とを繋ぐハーネスの長さを出来る限り短くすることができる。さらに、蓄電装置が前輪よりも車両前側に配設されることで、蓄電装置を、車両走行風によって確実に冷却することができる。

上記車両の電装品配設構造において、上記各フロントサイドフレームの前端には、クラッシュカンがそれぞれ配設されており、上記蓄電装置は、上記他側の上記クラッシュカンよりも車両後側に配設されている、ことが好ましい。

こうすることで、蓄電装置が車両の前部（特に前輪よりも車両前側）に配設されていたとしても、車両の前面衝突時に、蓄電装置がクラッシュカンによる衝撃吸収作用を阻害するようなことはなく、しかも、蓄電装置の破損も防止することができる。

上記車両の電装品配設構造において、左右両端部にて左右の前輪をそれぞれ支持するサスペンションクロスメンバを更に備え、上記サスペンションクロスメンバは、上記他側の上記フロントサイドフレームの下側にて該他側のフロントサイドフレームに略沿って前方へ延びる前方延設部を有しており、上記蓄電装置は、車両前後方向において上記前方延設部の前後方向の一部と同じ位置に配設され、上記蓄電装置の下端が、上記前方延設部の下端よりも上側に位置している、ことが好ましい。

このことにより、蓄電装置が路面と干渉するのを抑制して、蓄電装置を適切に保護することができる。

上記車両の電装品配設構造において、上記エンジンは、出力軸が車幅方向に延びるように横置き状態で配置され、上記エンジンの前部に、吸気ダクトが配設されており、上記発電機は、上記エンジンの前部における上記吸気ダクトの側方に配設されている、ことが好ましい。

このことで、発電機が排気熱の影響を受け難くなり、エンジンに設けられる発電機も、エンジンからの熱影響を受け難くすることができる。また、発電機に車両走行風を当てるようにすることも可能になる。

上記車両の電装品配設構造において、上記エンジンの車幅方向の上記他側に変速機が配設され、上記バッテリは、上記変速機の上側に配設されている、ことが好ましい。

すなわち、変速機の上下寸法は、通常、エンジンの上下寸法よりも小さいので、変速機の上側にバッテリを配設することで、エンジンからの熱影響を受け難くしつつ、バッテリをエンジンルーム内にスペース効率良く配設することができる。

以上説明したように、本発明の車両の電装品配設構造によると、発電機を、両フロントサイドフレーム間において車幅方向一側に片寄って配設されたエンジンの前部に配設し、蓄電装置、電力変換装置及びバッテリを、車両の車幅方向他側に配設したことにより、蓄電装置、電力変換装置及びバッテリがエンジンからの熱影響を受け難くするとともに、発電機、蓄電装置、電力変換装置及びバッテリを繋ぐハーネスを出来る限り短くすることができる。

本発明の実施形態に係る電装品配設構造が適用された車両の構造を示す平面図である。 上記車両の前部の要部を示す平面図である。 上記車両のフロントサイドフレーム及びサスペンションクロスメンバを示す、車両左斜め前側かつ下側から見た斜視図である。 発電機の近傍を示す、車両左側かつ上側から見た斜視図である。 上記車両の前部の要部を示す、車両左側から見た側面図である。 第２及び第３ハーネスを示す、車両左斜め前側かつ下側から見た斜視図である。 フロアパネルにおけるフロントフロア部の前側部分の下面を示す底面図である。 フロントフロア部下面の第２及び第３ハーネス配索部を示す正面断面図である。 フロアパネル上面における電力変換装置の近傍を拡大して示す平面図である。 発電機、蓄電装置、電力変換装置、バッテリ及び車両電気負荷の電気接続関係を示す図である。

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。

図１は、本発明の実施形態に係る電装品配設構造が適用された車両１の構造を示す。この車両１の前部におけるエンジンルーム２内には、エンジン２００及び変速機２０１が車幅方向に並んで配設されており、このエンジン２００及び変速機２０１により当該車両１の左右の前輪３（図５参照）が駆動されるようになっている。以下、上記車両１についての前、後、左、右、上及び下を、それぞれ単に前、後、左、右、上及び下という。

上記エンジンルーム２の車幅方向（左右方向）両端部には、前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム５が配設されている。上記エンジン２００は、出力軸（クランク軸）が車幅方向に延びるように横置き状態で、両フロントサイドフレーム５間（つまりエンジンルーム２）において車幅方向一側（本実施形態では、右側）に片寄って配設されている。上記エンジン２００の前側は吸気側であり、後側は排気側である。エンジン２００の前部には、吸気マニホールド２００ａ（吸気ダクト）が設けられており、後部には、不図示の排気マニホールドが設けられている。また、変速機２０１は、エンジン２００の車幅方向他側（本実施形態では、左側）に配設されている。この変速機２０１の上下寸法は、エンジン２００の上下寸法よりも小さくて、変速機２０１の上端がエンジン２００の上端よりも低い位置にある。

上記各フロントサイドフレーム５の後部は、その高さ位置が後側に向かって徐々に低くなるキック部５ａ（特に図３参照）とされている。このキック部５ａと略同じ前後位置には、上記エンジンルーム２と車室とを仕切るダッシュパネル９が設けられている（図３では、ダッシュパネル９の記載を省略している）。

左右のフロントサイドフレーム５の車幅方向外側には、上記前輪３の上側を覆う円弧状のマッドガード９３がそれぞれ設けられている。左右のマッドガード９３の上側には、サスペンションタワー１３がそれぞれ設けられている。左右のサスペンションタワー１３の上端部は、前後方向に延びる左右一対のエプロンレインメンバー１６にそれぞれ固定され、左右のサスペンションタワー１３の下端部は、左右のフロントサイドフレーム５にそれぞれ固定されている。

上記車両１の前端部には、不図示のフロントバンパーが設けられ、このフロントバンパー内に、車幅方向に延びるバンパービーム１８が設けられている。このバンパービーム１８が、車両１の前面衝突時の衝突荷重を受ける。

左右のフロントサイドフレーム５の前端には、クラッシュカン６がそれぞれ配設されている。具体的には、各フロントサイドフレーム５の前端にフランジ部５ｂが形成され、クラッシュカン６の後端にもフランジ部６ａが形成されている。これら互いのフランジ部５ｂ，６ａが合わされた状態で、ボルト及びナットからなる締結部材７（図３参照）によって固定されている。尚、左右のクラッシュカン６の前後方向位置は同じである。また、上述した左右にそれぞれ設けられたものは、基本的に、車両１の車幅方向中央を通りかつ前後方向に延びる鉛直面に対して対称の関係にある。

上記バンパービーム１８の左右両端部は、左右のクラッシュカン６の前端にそれぞれ締結固定されている。これら左右のクラッシュカン６は、バンパービーム１８が車両１の前面衝突時の衝突荷重を前側から受けたときに、前後方向に潰れることで、その衝撃吸収を行うようになっている。尚、軽衝突時には、クラッシュカン６及びフロントサイドフレーム５のうちクラッシュカン６のみが潰れることで衝撃吸収を行えるが、クラッシュカン６のみでは衝撃吸収を行えないような重衝突時には、フロントサイドフレーム５も前後方向に潰れることで衝撃吸収を行う。

バンパービーム１８の後方における左右のクラッシュカン６の間には、不図示のラジエータを支持する枠状のシュラウド２０（図２〜図６参照）が配設されている。図２に示すように、このシュラウド２０の上側部分を構成するアッパーメンバー２１が車幅方向外側かつ後方に延び、アッパーメンバー２１の両端部が連結部材２２を介して上記左右のエプロンレインメンバー１６の前端にそれぞれ結合されている。これにより、シュラウド２０は、左右のエプロンレインメンバー１６に支持されることになる。

上記シュラウド２０の下側部分には、歩行者保護用のスティフナー（図示せず）が、シュラウド２０の左側方から右側方に亘って前側に突出するように固定されている。このスティフナーは、車両１の前面に衝突した歩行者の脚部の下部に接触して該脚部を払うことで、該歩行者を車両１側に転倒させ、これにより歩行者の脚部における骨折等の傷害の発生を可及的に防止するものである。上記スティフナーの前側は、上記フロントバンパーにより覆われる。

サスペンションタワー１３と略同じ前後位置には、車幅方向に延びかつ左右両端部にて左右の前輪３をそれぞれ支持するサスペンションクロスメンバ３１が配設されている（図２、図３等参照）。このサスペンションクロスメンバ３１は、車幅方向に延びる本体部３１ａと、この本体部３１ａの左右両端部の前縁からそれぞれ前方へ延びる左右の前方延設部３１ｂとを有している。上記本体部３１ａの左右両端部に、左右の前輪サスペンションアーム（ロアアーム）がそれぞれ支持されており、該前輪サスペンションアームを介して前輪３がサスペンションクロスメンバ３１に支持される。本体部３１ａの上面における左右両端部には、上方へ延びる上方延設部３１ｃがそれぞれ設けられ、左右の上方延設部３１ｃの上端部が、左右のフロントサイドフレーム５の下面にそれぞれ固定されている。

左側の前方延設部３１ｂは、左側のフロントサイドフレーム５の下側にて該左側のフロントサイドフレーム５に略沿って前方へ延びている。右側の前方延設部３１ｂは、右側のフロントサイドフレーム５の下側にて該右側のフロントサイドフレーム５に略沿って前方へ延びている。左右の前方延設部３１ｂは、車両１の車幅方向中央を通りかつ前後方向に延びる鉛直面に対して対称の関係にある。

左右の前方延設部３１ｂの下面における前端部同士は、車幅方向に延びる連結クロスメンバ３２によって連結されている。こうして、サスペンションクロスメンバ３１の本体部３１ａ及び左右の前方延設部３１ｂ並びに連結クロスメンバ３２は、平面視で略矩形枠状をなすペリメータフレーム（車体部材）を構成している。

上記各前方延設部３１ｂの前側部分は、後側部分よりも高い高さ位置にある。また、各前方延設部３１ｂの上面における前端部には、上方へ延びる円筒部材３５がそれぞれ固定され、各円筒部材３５の上端が、各フロントサイドフレーム５のフランジ部５ｂにおける水平に折り曲げられた部分にそれぞれ締結固定される。また、各前方延設部３１ｂの前端には、上記スティフナーの左右両端部に結合される結合部材３６が締結固定されている。

上記ダッシュパネル９の下端部は、上記車室の底面を形成するフロアパネル８の前端部と接続されている。このフロアパネル８は、フロントフロア部８ａと、このフロントフロア部８ａの後側に位置し、フロントフロア部８ａの後端から立ち上がってフロントフロア部８ａよりも上側の高さ位置に位置するリヤフロア部８ｂとを有している。

フロアパネル８のフロントフロア部８ａ上には、左右２つのフロントシート２２１（一方が運転席シートであり、他方が助手席シートである）が車幅方向に並んで配設されている。フロアパネル８上におけるフロントシート２２１の後側（つまり、リヤフロア部８ｂ上）には、リヤシート２２２が配設されている。フロントフロア部８ａにおけるフロントシート２２１の後側部分（フロントシート２２１とリヤシート２２２との間の部分）は、リヤシート２２２に着座した乗員の足置き場となる部分である。

フロアパネル８のフロントフロア部８ａの車幅方向中央部（左右２つのフロントシート２２１間）には、トンネル部８ｃが形成されている。また、フロントフロア部８ａの上面におけるトンネル部８ｃの左右両側部分には、車幅方向に延びる前側及び後側クロスメンバ２１６，２１７が互いに前後方向に間隔をあけて配設されている。

左側のフロントサイドフレーム５に対して車幅方向外側（左側）の近傍つまりエンジンルーム２の左外側の近傍でかつ前後方向において前輪３とクラッシュカン６との間の位置には、電気を蓄電する蓄電装置７０が配設されている。この蓄電装置７０は、左側のフロントサイドフレーム５のフランジ部５ｂに支持されている。このことで、蓄電装置７０は、車両１の左側部分、つまり、車幅方向のエンジン２００が片寄っている側（右側）とは反対側に配設されていることになる。また、蓄電装置７０は、車両正面視で、左側の前輪３（車両直進状態にあるとき）に対して車幅方向内側にずれた位置に配設されているとともに、前後方向において後述の発電機８５と略同じ位置に配設されている。尚、蓄電装置７０は、左側のクラッシュカン６のフランジ部６ａに支持されるようにしてもよい。

本実施形態では、蓄電装置７０は、キャパシタからなる複数の蓄電素子を有するものであって、保持部材７７（図５参照）を介して左側のフロントサイドフレーム５のフランジ部５ｂに取付固定されている。

ここで、上記車両１において前面衝突が生じた場合、その前面衝突が、クラッシュカン６及びフロントサイドフレーム５のうちクラッシュカン６のみが潰れるような軽衝突であるときには、左右のクラッシュカン６がバンパービーム１８から衝突荷重を受けて前後方向に潰れることで、その衝撃吸収が行われる。このとき、蓄電装置７０がクラッシュカン６よりも後側に位置するので、蓄電装置７０がクラッシュカン６による衝撃吸収作用を阻害するようなことはない。また、蓄電装置７０が破損するようなこともない。

上記前面衝突が、クラッシュカン６及びフロントサイドフレーム５の両方が潰れるような重衝突時には、左右のフロントサイドフレーム５の前後方向の潰れによって、その衝撃吸収が行われる。このとき、左側のフロントサイドフレーム５の潰れに伴って蓄電装置７０が後退する。この後退時に、蓄電装置７０が左側の前輪３と干渉すると、フロントサイドフレーム５による衝撃吸収性能に大きく影響を及ぼすことになる。しかし、本実施形態では、蓄電装置７０が、車両正面視で、左側の前輪３に対して車幅方向内側にずれた位置（車幅方向において左側の前輪３と左側のフロントサイドフレーム５との間の位置）に配設されているので、基本的に、蓄電装置７０が左側の前輪３と干渉することがなく、フロントサイドフレーム５による良好な衝撃吸収性能を確保することができる。尚、蓄電装置７０を、車両正面視で、左側の前輪３に対して車幅方向にずれた位置に配設することは必ずしも必要ではなく、蓄電装置７０を、車幅方向において左側の前輪３と略同じ位置に配設するようにしてもよい。

蓄電装置７０は、上下方向に延びる形状をなしていて、前後方向において前方延設部３１ｂの前側部分と同じ位置に位置している。そして、蓄電装置７０の上端はフロントサイドフレーム５の上端面と略同じ高さ位置にあり、蓄電装置７０の下端は、前方延設部３１ｂの前側部分の下端よりも下側に位置しているが、前方延設部３１ｂの後側部分の下端よりも上側に位置している。すなわち、蓄電装置７０は、前後方向において左側の前方延設部３１ｂの前後方向の一部と同じ位置に配設され、この蓄電装置７０の下端が、左側の前方延設部３１ｂの下端よりも上側に位置していることになる。これにより、蓄電装置７０が路面と干渉するのを抑制して、その干渉による蓄電装置７０の損傷を抑制することができる。

エンジン２００の前部の右側部分（吸気マニホールド２００ａの右側側方）には、図１、図２及び図４に示すように、エンジン２００により駆動されて発電する発電機８５（オルタネータ）が配設されている。すなわち、この発電機８５は、エンジン２００のクランク軸により、エンジン２００の右側の端面に設けられたベルトを介して回転駆動されて発電する。この発電機８５による発電電力が蓄電装置７０に供給されて蓄電される。発電機８５は、特に、車両１の減速時に車両１の運動エネルギーを電力（回生電力）に変換し、この回生電力が蓄電装置７０に蓄えられる。上記発電機８５と蓄電装置７０とは、図１、図２及び図４に示すように、第１ハーネス８６により繋がれており、この第１ハーネス８６を介して発電機８５による電力が蓄電装置７０に供給される。

発電機８５は、エンジンルーム２内の右側部分において、フロントサイドフレーム５と略同じ高さ位置で連結クロスメンバ３２の後側に位置している。そして、第１ハーネス８６は、発電機８５から連結クロスメンバ３２の車幅方向中央に向かって斜め下側に延びる垂下部８７と、連結クロスメンバ３２に沿って車幅方向に延びる水平部８８（図４参照）とを有し、この水平部８８の左側端部が、上側に折れ曲がって、上記保持部材７７に設けられた接続部７８（図５参照）に接続されている。上記垂下部８７は、吸気マニホールド２００ａの下側を通っている。

連結クロスメンバ３２の後面には、第１ハーネス８６の水平部８８を保護する第１プロテクタ部材８９が設けられている。この第１プロテクタ部材８９は、第１ハーネス８６の水平部８８が挿通される角パイプ状のプロテクタ本体部９０と、このプロテクタ本体部９０に設けられた取付ブラケット９１とを有している。この取付ブラケット９１が、連結クロスメンバ３２の上面に、ボルトや係止具等の固定部材を介して固定されることにより、第１ハーネス８６の水平部８８が、第１プロテクタ部材８９により保持された状態で連結クロスメンバ３２の後面に止着される。このように水平部８８を連結クロスメンバ３２に止着することで、第１ハーネス８６を安定して支持することができる。また、第１ハーネス８６（水平部８８）を連結クロスメンバ３２の後面に止着することで、車両１の前面衝突時に、その衝撃荷重から第１ハーネス８６を効果的に保護することができるとともに、シュラウド２０又はシュラウド２０に支持されたラジエータの後方変位が第１ハーネス８６により阻害されるという事態の発生を防止することができる。

図１及び図９に示すように、左側のフロントシート２２１（シートクッション）とフロアパネル８（フロントフロア部８ａ）との間には、蓄電装置７０からの電力を変換する電力変換装置９２が配設されている。この電力変換装置９２は、該電力変換装置９２の上側に設けられたブラケット２５７を介して、フロアパネル８における前側及び後側クロスメンバ２１６，２１７間の部分に支持されている。ブラケット２５７の前端部は、ボルト２６２により前側クロスメンバ２１６の上面に取付固定され、ブラケット２５７の後端部は、ボルト２６４により、フロアパネル８の上面に突出するように設けた支持部材２５８（図９参照）に取付固定されることで、該支持部材２５８を介して、フロアパネル８に取付固定されている。こうして、電力変換装置９２は、フロアパネル１５（フロントフロア部８ａ）に対して上側に離間した状態で、フロアパネル８に支持されることになる。これにより、電力変換装置９２の下面に設けた不図示のヒートシンクとフロアパネル８との間に隙間を設けるようにして、該ヒートシンクにより、電力変換装置９２に生じた熱の放散を十分に行えるようにしている。尚、ブラケット２５７は、リヤシート２２２に着座している乗員の足の先端部がフロントシート２２１（シートクッション）とフロアパネル８との間に入ってきた場合の該足から電力変換装置９２を保護する役割も有している。

図１０に示すように、本実施形態では、蓄電装置７０から、電力変換装置９２を介して、一般的な鉛蓄電池で構成されたバッテリ１２１と車両１の車両電気負荷２４５とに、上記蓄電した電気（電力）が供給されるように構成されている。車両電気負荷２４５は、例えばオーディオ装置、ナビゲーション装置、照明装置等である。蓄電装置７０からの、車両電気負荷２４５で使い切れない余剰分の電気（電力）が、車両電気負荷２４５に電気（電力）を供給するバッテリ１２１に供給されて蓄電される。

電力変換装置９２は、蓄電装置７０からの電力を降圧してバッテリ１２１及び車両電気負荷２４５へ出力するＤＣ／ＤＣコンバータを含む。すなわち、本実施形態では、発電機８５及び蓄電装置７０側の電圧（例えば２５Ｖ）が、バッテリ１２１及び車両電気負荷２４５側の電圧（１２Ｖ）よりも高いために、蓄電装置７０からバッテリ１２１及び車両電気負荷２４５へ電力を供給する際に変圧する必要があり、そのためにＤＣ／ＤＣコンバータを含む電力変換装置９２が設けられる。このように発電機８５及び蓄電装置７０側の電圧を高くした方が、発電機８５による発電電力を効率良く蓄電装置７０に蓄えることが可能になる。尚、これに限らず、バッテリ１２１及び車両電気負荷２４５側の電圧の方が高い場合であってよく、この場合には、電力変換装置９２としては、蓄電装置７０からの電力を昇圧してバッテリ１２１及び車両電気負荷２４５へ出力するものとすればよい。

電力変換装置９２は、蓄電装置７０と同様に、車両１の左側部分に配設されていることになる。また、蓄電装置７０は、左側の前輪３よりも前側に配設されている一方、電力変換装置９２は、左側の前輪３よりも後側に配設されている。これら蓄電装置７０と電力変換装置９２とは、左側の前輪３の上側を通る第２ハーネス９４により繋がれており、この第２ハーネス９４を介して蓄電装置７０から電力が電力変換装置９２に供給される。第２ハーネス９４は、左側の前輪３の上側の位置においては、該前輪３の上側に配置されたマッドガード９３により形成されたホイールアーチに沿って配索されている。

上記電力変換装置９２と上記バッテリ１２１とは、第３ハーネス９５により繋がれており、この第３ハーネス９５を介して電力変換装置９２から電力がバッテリ１２１に供給される。

図９に示すように、電力変換装置９２の車幅方向外側部分には、ハーネス接続部２５３が設けられている。このハーネス接続部２５３の上側は、ブラケット２５７により覆われてはおらず、露出している。ハーネス接続部２５３には、２本のボルト２５３ａが立設されている。一方、上記第２及び第３ハーネス９４，９５の後端部には、ボルト挿通孔が形成された接続用金具２３７がそれぞれ取り付けられており、このボルト挿通孔にボルト２５３ａを挿通した状態で、このボルト２５３ａに不図示のナットを締結することで、接続用金具２３７、ボルト２５３ａ及びナットを介して第２及び第３ハーネス９４，９５が電力変換装置９２と電気的に接続される。

第２及び第３ハーネス９４，９５は、後方に延びながら、フロアパネル８（フロントフロア部８ａ）におけるハーネス接続部２５３の前側に形成された挿通孔９９を通って、フロアフロアパネル８の下側から上側に導出されて、ハーネス接続部２５３まで延びている。

第２ハーネス９４は、図５及び図６に示すように、左側の前輪３の上側のマッドガード９３（ホイールアーチ）に沿って、車両側面視で上方に湾曲した円弧状部１０２と、図６に示すように、ダッシュパネル９の左側側辺部前面に沿って、後側に向かって下側に延びる垂下部１０３と、図７に示すように、ダッシュパネル９の下端部ないしフロアパネル８の前端部下面に沿って車幅方向に延びる側方延長部１０４と、同じく図７に示すように、側方延長部１０４の車幅方向内側端からフロアパネル８の下面に沿って後側へ延びる後方延長部１０５と、上記挿通孔９９から車室内（フロアパネル８上）に導入されて電力変換装置９２に接続される車室内導入部１０６と、図５に示すように、円弧状部１０２の前端から下側（蓄電装置７０の側）へ向かって延びてその下端部が蓄電装置７０の接続部７８に接続される蓄電装置側延設部１０７とを有している。

第２ハーネス９４の円弧状部１０２は、第３ハーネスの後述の円弧状部１２２と共に被覆チューブ１０８により覆われた状態で、マッドガード９３（図５及び図６では、マッドガード９３の記載を省略している）とその上方に設置されたホイールエプロンメンバ１６との間に配設されているとともに、ホイールエプロンメンバ１６に複数個の係止具１０９を介して係止されている。これにより、第２ハーネス９４の円弧状部１０２が、マッドガード９３及びホイールエプロンメンバ１６間に安定した状態で支持され、左側の前輪３に干渉することが防止される。

また、ダッシュパネル９の左側側辺部前面には、図６に示すように、第２ハーネス９４の垂下部１０３を保護する第２プロテクト部材１１０が取り付けられている。この第２プロテクト部材１１０には、ダッシュパネル９の前面に突設された係止ピン１１１が挿入されて係止される係止孔１１２が形成されている。そして、第２ハーネス９４（垂下部１０３）をダッシュパネル９の左側側辺部前面に沿って配索した後、その前側から第２ハーネス９４の垂下部１０３を覆うように第２プロテクト部材１１０を設置して係止ピン１１１を係止孔１１２に挿入することにより、第２ハーネス９４が、ぐらつきが防止された状態でダッシュパネル９の左側側辺部前面に止着されるようになされている。

フロアパネル８（フロントフロア部８ａ）の下面には、図７に示すように、第２ハーネス９４の側方延長部１０４及び後方延長部１０５の前部を保護する第３プロテクト部材１１３と、後方延長部１０５の後部を保護する第４プロテクト部材１１４とが取り付けられている。これら第３及び第４プロテクト部材１１３，１１４は、第２プロテクト部材１１０と同様に、フロアパネル８の下面に突設された係止ピンが係止孔に挿入されることで、フロアパネル８の下面に止着されるようになされている。

第３プロテクト部材１１３は、フロアパネル８の前端部に沿って車幅方向に延びる横架部１１５と、フロアパネル８の下面に設けられかつ左側のフロントサイドフレーム５に接続されたフロアフレーム１１６の車幅方向外側（左側）の面に沿って前後方向に延びる前後部１１７とを有している。そして、第３プロテクト部材１１３の横架部１１５により、第２ハーネス９４の側方延長部１０４がフロアパネル８の前端部下面に止着されるとともに、第３プロテクト部材１１３の前後部１１７により、第２ハーネス９４の後方延長部１０５の前部がフロアパネル８の左側側部下面に止着される。

ここで、第２ハーネス９４の後方延長部１０５は、上記フロアフレーム１１６の近傍、つまりフロアパネル８の左側端縁から出来る限り離れた位置に位置させることが好ましい。こうすることで、車両１の左側側面に対して側突が生じたとしても、その衝撃荷重から第２ハーネス９４を効果的に保護することができるようになる。そのために、側方延長部１０４を設けて後方延長部１０５を上記フロアフレーム１１６の近傍を通すようにしている。

第４プロテクト部材１１４は、上記フロアフレーム１１６の車幅方向外側（左側）の面に沿って前後方向に延びる前方部１１８と、その後端部から後方かつ車幅方向外側に向けて延びる傾斜部１１９と、その後端部から後方へ真っ直ぐに延びる後方部１２０とを有している。上記前方部１１８は、第３プロテクト部材１１３の後端から後側に所定距離を置いて配設されている。この第４プロテクト部材１１４により第２ハーネス９４の後方延長部１０５の後部がフロアパネル８の下面に止着されるとともに、その後方延長部１０５の後部の中間部が、傾斜部１１９により、後方かつ車幅方向に延びるように屈曲している。

尚、上記のように側突対策の面からは、第４プロテクト部材１１４を、傾斜部１１９を省略して、上記フロアフレーム１１６の車幅方向外側の面に沿って直線的に延びるようにすることが好ましい。しかし、このように構成した場合には、第２ハーネス９４の、フロアフレーム１１６の車幅方向外側の面に沿って直線的に延びる後方延長部１０５を、上方に折り曲げてフロアパネル８の挿通孔９９（挿通孔９９もフロアフレーム１１６の車幅方向外側の面の近傍に設ける）に挿通させた後、電力変換装置９２のハーネス接続部２５３に向かうように、車幅方向外側に折り曲げて、更に後方に折り曲げる必要がある。ここで、第２ハーネス９４等は、所定の外形と比較的大きな剛性とを有しているので、短い距離の範囲内で各種の方向に折り曲げることは困難である。したがって、上記のように第４プロテクト部材１１４に傾斜部１１９を設けて、挿通孔９９の前側に所定距離だけ離間した位置で、後方延長部１０５を上記のように屈曲させることが望ましい。これにより、第２ハーネス９４の後方延長部１０５が短い距離の範囲内で各種の方向に折り曲げられるのを防止することができる。

また、図８に示すように、第３及び第４プロテクト部材１１３，１１４の上下寸法は、フロアパネル８の下面に沿って設置されたフロアフレーム１１６（つまりフレーム部材）の上下寸法よりも小さく設定されている。これにより、第３及び第４プロテクト部材１１３，１１４の下端面が、フロアフレーム１１６の下端面よりも上側に位置することになり、第３及び第４プロテクト部材１１３，１１４が路面と干渉するのを抑制して、その損傷を抑制することができる。

図１及び図２に示すように、上記バッテリ１２１は、エンジンルーム２内における左側フロントサイドフレーム５の車幅方向内側の面に接するように配設されている。このバッテリ１２１は、変速機２０１の上側に位置していて、左側のフロントサイドフレーム５に固定されている。このようにバッテリ１２１を、エンジン２００よりも高さが低い変速機２０１の上側に配設することで、バッテリ１２１をエンジンルーム２内にスペース効率良く配設することができる。こうして、バッテリ１２１も、蓄電装置７０及び電力変換装置９２と同様に、車両１の左側部分に配設されることになる。

電力変換装置９２とバッテリ１２１とを繋ぐ第３ハーネス９５は、基本的には、上記第２ハーネス９４と平行に配索されている。すなわち、第３ハーネス９５は、第２ハーネス９４と同様に、上記ホイールアーチに沿って、車両側面視で上方に湾曲した円弧状部１２２と、ダッシュパネル９の左側側辺部前面に沿って、後側に向かって下側に延びる垂下部１２３と、ダッシュパネル９の下端部ないしフロアパネル８の前端部下面に沿って車幅方向に延びる側方延長部１２４と、側方延長部１２４の車幅方向内側端からフロアパネル８の下面に沿って後側へ延びる後方延長部１２５と、上記挿通孔９９から車室内（フロアパネル８上）に導入されて電力変換装置９２に接続される車室内導入部１２６と、円弧状部１２２の前端から車幅方向内側（バッテリ１２１の側）へ向かって延びてその内側端部がバッテリ１２１の端子に接続されるバッテリ側延設部１２７とを有している。第３ハーネス９５は、円弧状部１２２、垂下部１２３、側方延長部１２４、後方延長部１２５において、第２ハーネス９４の各対応する部分と一体的に束ねられている。

第３ハーネス９５の円弧状部１２２は、上記の如く、第２ハーネス９４の円弧状部１０２と共に被覆チューブ１０８により被覆された状態で、マッドガード９３とその上方に設置されたホイールエプロンメンバ１６との間に配設されているとともに、ホイールエプロンメンバ１６に複数個の係止具１０９を介して係止されている。また、第３ハーネス９５の垂下部１２３は、第２ハーネス９４の垂下部１０３と共に、第２プロテクト部材１１０によりダッシュパネル９の左側側辺部前面に止着されている。さらに、第３ハーネス９５の側方延長部１２４及び後方延長部１２５は、第２ハーネス９４の側方延長部１０４及び後方延長部１０５と共に、第３及び第４プロテクト部材１１３，１１４によりフロアパネル８の下面に止着されている。また、第３ハーネス９５の車室内導入部１２６がフロアパネル８の上側（車室内）において、第２ハーネス９４の車室内導入部１０６と平行にハーネス接続部２５３に向かって延びている。

第３ハーネス９５のバッテリ側延設部１２７は、図２及び図５に示すように、円弧状部１２２の前側端で第２ハーネス９４から分かれて、バッテリ１２１へ向かうように、車幅方向内側で上側かつ後側に延びている。このバッテリ側延設部１２７の端部がバッテリ１２１に接続される。

このように第３ハーネス９５により電力変換装置９２とバッテリ１２１とが接続されることによって、電力変換装置９２から降圧された電圧でもって電力がバッテリ１２１に供給されて蓄電される。尚、バッテリ１２１と車両電気負荷２４５とは、不図示のハーネスを介して接続されており、バッテリ１２１から該ハーネスを介して車両電気負荷２４５に電力が供給されるととともに、蓄電装置７０から第２ハーネス９４、電力変換装置９２、第３ハーネス９５及び上記不図示のハーネスを介して車両電気負荷２４５に電力が供給される。

したがって、本実施形態では、エンジン２００が、左右一対のフロントサイドフレーム５間において車幅方向一側（右側）に片寄って配設され、このエンジン２００の前部に発電機８５が配設され、蓄電装置７０、電力変換装置９２及びバッテリ１２１が、車両１の車幅方向他側（左側）、つまり車幅方向のエンジン２００が片寄っている側とは反対側に配設されているので、エンジンルーム２内に配設されたバッテリ１２１、及び、エンジンルーム２に対して車幅方向外側（左側）の近傍に配設された蓄電装置７０が、エンジン２００からの熱影響を受け難くなる。特に発熱する蓄電装置７０が、エンジンルーム２の外側でかつ前輪３よりも前側に配設されているので、エンジン２００からの熱影響が蓄電装置７０に及ぶのを効果的に防止しながら、蓄電装置７０を車両走行風によって効率良く冷却することができる。

また、蓄電装置７０、電力変換装置９２及びバッテリ１２１が、車両１の車幅方向の同じ側（左側）に配設されているので、蓄電装置７０、電力変換装置９２及びバッテリ１２１を繋ぐ第２及び第３ハーネス９４，９５を、車両１の左側部分のみを通すだけで済み、第２及び第３ハーネス９４，９５を短くすることが可能になる。そして、発電機８５は、エンジン２００の前部に配設されるために、車両１の右側部分に位置しているが、発電機８５と蓄電装置７０とを繋ぐ第１ハーネス８６を、エンジン２００とシュラウド２０との間を車幅方向に略真っ直ぐに通すことで、第１ハーネス８６も短くすることが可能になる。しかも、発電機８５と蓄電装置７０とが前後方向において略同じ位置に位置するので、第１ハーネス８６を前後方向に大きく曲げる必要がない。したがって、第１〜第３ハーネス８６，９４，９５のトータル長さを出来る限り短くすることができる。

さらに、蓄電装置７０と電力変換装置９２とを繋ぐ第２ハーネス９４が、マッドガード９３により形成されたホイールアーチに沿って配索されているので、左側の前輪３を挟んでその前後に蓄電装置７０と電力変換装置９２とを配設したとしても、第２ハーネス９４が左側の前輪３と干渉することはなく、第２ハーネス９４の長さを出来る限り短くすることができる。しかも、第２ハーネス９４が、マッドガード９３とその上側のホイールエプロンメンバ１６との間に配索されて、ホイールエプロンメンバ１６に係止されているので、第２ハーネス９４の設置状態を安定させることができるとともに、車両１の走行時に第２ハーネス９４に雨水や小石等が当たるのを防止することができる。このような効果は、ホイールアーチに沿って配索される第３ハーネス９５においても同様に得られる。

また、バッテリ１２１がエンジンルーム２内の左側の前輪３の近傍に配設されているので、電力変換装置９２とバッテリ１２１とを繋ぐ第３ハーネス９５を基本的に第２ハーネス９４と一体的に束ねることができ、第２及び第３ハーネス９４，９５の配索が容易になる。

また、第２及び第３ハーネス９４，９５が、ダッシュパネル９の左側側辺部前面に沿って配索されているとともに、それらを保護する第２プロテクタ部材１１０が左側側辺部前面に沿って設置されているので、ホイールアーチ及びダッシュパネル９の左側側辺部前面に沿って配索された第２及び第３ハーネス９４，９５にねじれが生じるのを効果的に防止して、第２及び第３ハーネス９４，９５の設置状態をより一層安定させることができる。

さらに、電力変換装置９２がフロアパネル８の上側に配設されているので、電力変換装置９２に雨水や小石等が当たるのを防止することができる。そして、電力変換装置９２が、フロントシート２２１の下側に配設されているとともに、第２及び第３ハーネス９４，９５が、電力変換装置９２の設置部の近傍（挿通孔９９の位置）までフロアパネル８の下面に沿って配索されているので、フロントシート２２１に着座する乗員の足元部が狭められるいう事態を生じさせることなく、電力変換装置９２並びに第２及び第３ハーネス９４，９５を配設することができる。

特に運転席シートの下側に電力変換装置９２を配設する場合においては、ダッシュパネル９に第２及び第３ハーネス９４，９５用の挿通孔を形成して、その挿通孔から第２及び第３ハーネス９４，９５を車室内に導入することも可能であるが、各種ペダル部材を避けて第２及び第３ハーネス９４，９５を配索する必要がある。これに対し、上記のように第２及び第３ハーネス９４，９５をフロアパネル８の下面に沿って配索するようにすれば、各種ペダル部材等との干渉を考慮することなく、第２及び第３ハーネス９４，９５を容易にかつ適切に配索することができる。

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。

例えば、上記実施形態では、エンジン２００が両フロントサイドフレーム５間において右側に片寄って配設され、蓄電装置７０、電力変換装置９２及びバッテリ１２１が車両１の左側部分に配設されているが、エンジン２００が両フロントサイドフレーム５間において左側に片寄って配設されていてもよく、この場合には、蓄電装置７０、電力変換装置９２及びバッテリ１２１が車両１の右側部分に配設されればよい。

また、上記実施形態では、電力変換装置９２が、左側のフロントシート２２１とフロアパネル８（フロントフロア部８ａ）との間に配設されているが、蓄電装置７０及びバッテリ１２１を上記実施形態と同様に配設して、電力変換装置９２を、例えばエンジンルーム２内におけるバッテリ１２１の後側（バッテリ１２１とダッシュパネル９との間）に配設してもよい。こうすれば、電力変換装置９２を車室内に配設する場合に比べて、第２及び第３ハーネス９４，９５の長さを極力短くすることができる。

さらに、上記実施形態では、蓄電装置７０がキャパシタで構成されているが、キャパシタ以外のもの（例えば、ニッケル水素二次電池、ニッカド二次電池、リチウムイオン二次電池、鉛蓄電池等の二次電池）で構成してもよい。但し、キャパシタの方が、蓄電装置７０に対する電気の入出力が素早く行えて好ましい。

上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、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。

本発明は、エンジンにより駆動されて発電する発電機と、該発電機による発電電力を蓄える蓄電装置と、該蓄電装置からの電力を変換する電力変換装置と、該電力変換装置により変換された電力が供給されるバッテリとを備えた車両の電装品配設構造に有用である。

１ 車両
２ エンジンルーム
５ フロントサイドフレーム
６ クラッシュカン
８ フロアパネル
９ ダッシュパネル
３１ サスペンションクロスメンバ
３１ｂ 前方延設部
７０ 蓄電装置
８５ 発電機
８６ 第１ハーネス
９２ 電力変換装置
９３ マッドガード（ホイールアーチ）
９４ 第２ハーネス
９５ 第３ハーネス
１２１ バッテリ
２００ エンジン
２００ａ 吸気マニホールド（吸気ダクト）
２０１ 変速機

Claims (7)

1. 車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、該両フロントサイドフレーム間において車幅方向一側に片寄って配設されたエンジンと、該エンジンにより駆動されて発電する発電機と、該発電機による発電電力を蓄える蓄電装置と、該蓄電装置からの電力を変換する電力変換装置と、該電力変換装置により変換された電力が供給されるバッテリと、上記発電機、上記蓄電装置、上記電力変換装置及び上記バッテリを繋ぐハーネスとを備えた車両の電装品配設構造であって、
   上記発電機は、上記エンジンの前部に配設され、
   上記蓄電装置、上記電力変換装置及び上記バッテリは、上記車両の車幅方向他側に配設されていることを特徴とする車両の電装品配設構造。
2. 請求項１記載の車両の電装品配設構造において、
   上記蓄電装置は、上記他側の上記フロントサイドフレームの車幅方向外側に配設されていることを特徴とする車両の電装品配設構造。
3. 請求項１又は２記載の車両の電装品配設構造において、
   上記蓄電装置は、上記車両の上記他側の前輪よりも車両前側に配設され、
   上記電力変換装置は、上記他側の前輪よりも車両後側に配設されており、
   上記蓄電装置と上記電力変換装置とを繋ぐハーネスが、上記他側の前輪の上側に形成されたホイールアーチに沿って配索されていることを特徴とする車両の電装品配設構造。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両の電装品配設構造において、
   上記各フロントサイドフレームの前端には、クラッシュカンがそれぞれ配設されており、
   上記蓄電装置は、上記他側の上記クラッシュカンよりも車両後側に配設されていることを特徴とする車両の電装品配設構造。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両の電装品配設構造において、
   左右両端部にて左右の前輪をそれぞれ支持するサスペンションクロスメンバを更に備え、
   上記サスペンションクロスメンバは、上記他側の上記フロントサイドフレームの下側にて該他側のフロントサイドフレームに略沿って前方へ延びる前方延設部を有しており、
   上記蓄電装置は、車両前後方向において上記前方延設部の前後方向の一部と同じ位置に配設され、
   上記蓄電装置の下端が、上記前方延設部の下端よりも上側に位置していることを特徴とする車両の電装品配設構造。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の車両の電装品配設構造において、
   上記エンジンは、出力軸が車幅方向に延びるように横置き状態で配置され、
   上記エンジンの前部に、吸気ダクトが配設されており、
   上記発電機は、上記エンジンの前部における上記吸気ダクトの側方に配設されていることを特徴とする車両の電装品配設構造。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の車両の電装品配設構造において、
   上記エンジンの車幅方向の上記他側に変速機が配設され、
   上記バッテリは、上記変速機の上側に配設されていることを特徴とする車両の電装品配設構造。

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