JP2020097272A - Vehicle lower part structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の下部構造に関し、特に、バッテリパックが後部座席下に配置される車両の下部構造に関する。 The present invention relates to a vehicle understructure, and more particularly, to a vehicle understructure in which a battery pack is arranged under a rear seat.
回転電機を駆動源とするハイブリッド車両や電気自動車には、電源としてバッテリパックが搭載される。例えば特許文献1では、後部座席下にバッテリパックが搭載される。 A battery pack is mounted as a power source in a hybrid vehicle or an electric vehicle that uses a rotating electric machine as a drive source. For example, in Patent Document 1, a battery pack is mounted under a rear seat.
バッテリパックは、バッテリモジュール、冷却ファン、及び制御ユニット等の補機を備える。バッテリモジュールは単セルとも呼ばれる単電池が複数積層されたスタック(積層体)を含んで構成される。冷却ファンは車室(キャビン)から空気を取り込んでバッテリモジュールに送り込む。制御ユニットはバッテリモジュールの充放電管理等を行う。 The battery pack includes battery modules, a cooling fan, and auxiliary equipment such as a control unit. The battery module is configured to include a stack (multilayer body) in which a plurality of single cells, which are also called single cells, are stacked. The cooling fan takes in air from the passenger compartment (cabin) and sends it to the battery module. The control unit manages charge and discharge of the battery module.
例えば図3に示されるように、特許文献1等にて開示されるバッテリパック500は、バッテリモジュール510、DC/DCコンバータ等の補機520、及び冷却ファン530が車幅方向に並んで配置される。
For example, as shown in FIG. 3, in a
ところで、車両の電動走行距離(航続距離)を延ばすために、バッテリモジュールの大容量化が図られる。その結果、多くの単電池が積層されることになり、バッテリモジュールは、車両の様々な構成部品の中でも重い部品となる。 By the way, in order to extend the electric traveling distance (cruising distance) of the vehicle, the capacity of the battery module is increased. As a result, many unit cells are stacked, and the battery module is a heavy component among various components of the vehicle.
車両が凹凸路等の悪路を走行する際に、車両の上下動に伴って重量部品であるバッテリモジュールが上下動する。車両の接地点である後輪(または前輪)からバッテリモジュールが遠ざかると、その分、バッテリモジュールの上下振動の振幅が大きくなり、車両の振動特性が悪化する。 When a vehicle runs on a rough road such as an uneven road, the battery module, which is a heavy component, moves up and down as the vehicle moves up and down. When the battery module moves away from the rear wheel (or front wheel) that is the ground point of the vehicle, the vertical vibration amplitude of the battery module increases correspondingly, and the vibration characteristics of the vehicle deteriorate.
そこで本発明は、後部座席下にバッテリパックが配置される車両の下部構造において、重量部品であるバッテリモジュールに起因する振動を従来よりも抑制可能な、車両下部構造を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a vehicle underbody structure in which a vibration caused by a battery module, which is a heavy component, can be suppressed in a vehicle underbody structure in which a battery pack is arranged under a rear seat, as compared with the related art. ..
本発明は、後部座席下に配置されるバッテリパックを備える、車両下部構造に関する。バッテリパックは、バッテリモジュールと、バッテリモジュールに冷却風を送り込む冷却ファンと、バッテリモジュールの電力管理を行う制御ユニットと、を備える。バッテリモジュールは、冷却ファン及び制御ユニットよりも後輪寄りに配置される。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle underbody structure including a battery pack arranged below a rear seat. The battery pack includes a battery module, a cooling fan that sends cooling air to the battery module, and a control unit that manages the power of the battery module. The battery module is arranged closer to the rear wheel than the cooling fan and the control unit.
上記構成によれば、バッテリパック内において、重量物であるバッテリモジュールが、冷却ファン及び制御ユニットよりも後輪寄りに配置される。例えばバッテリモジュール、冷却ファン、及び制御ユニットを車幅方向に一列に配列させた場合と比較して、バッテリモジュールが後輪寄りに配置されることで、バッテリモジュールと後輪との距離が短くなり、その分、バッテリモジュールの上下振動が抑制される。 According to the above configuration, in the battery pack, the heavy battery module is arranged closer to the rear wheel than the cooling fan and the control unit. Compared to a case where the battery module, the cooling fan, and the control unit are arranged in a row in the vehicle width direction, for example, the battery module is arranged closer to the rear wheels, so that the distance between the battery module and the rear wheels becomes shorter. Therefore, the vertical vibration of the battery module is suppressed accordingly.
本発明によれば、後部座席下にバッテリパックが配置される車両の下部構造において、重量部品であるバッテリモジュールに起因する振動を従来よりも抑制可能となる。 According to the present invention, in the lower structure of a vehicle in which the battery pack is arranged under the rear seat, it is possible to suppress vibration caused by the battery module, which is a heavy component, more than before.
図1に、本実施形態に係る車両下部構造が例示される。また、図2に、図1のA−A断面図が例示される。なお図1、図2において、車両前後方向を記号FRで表される軸で示し、車幅方向を記号RWで表される軸で示し、車両上下方向を記号UPで表される軸で示す。車両前後軸FRは車両前方方向を正方向とする。車幅軸RWは右幅方向を正方向とする。また車両上下軸UPは上方向を正方向とする。これら3軸は互いに直交する。 FIG. 1 illustrates a vehicle lower structure according to this embodiment. In addition, FIG. 2 illustrates an AA sectional view of FIG. 1 and 2, the vehicle front-rear direction is indicated by the axis indicated by the symbol FR, the vehicle width direction is indicated by the axis indicated by the symbol RW, and the vehicle vertical direction is indicated by the axis indicated by the symbol UP. The front-rear direction of the vehicle is the forward direction of the vehicle FR. The vehicle width axis RW has a rightward width direction as a positive direction. Further, the vehicle vertical axis UP has an upward direction as a positive direction. These three axes are orthogonal to each other.
本実施形態に係る車両下部構造は、例えば回転電機を駆動源とするハイブリッド車両や電気自動車に搭載される。 The vehicle lower structure according to the present embodiment is mounted in, for example, a hybrid vehicle or an electric vehicle that uses a rotating electric machine as a drive source.
本実施形態に係る車両下部構造は、バッテリパック100を備える。バッテリパック100は、後部座席350下、かつ、車室フロアに形成されたバッテリ収容スペース200に配置される。
The vehicle lower portion structure according to the present embodiment includes a
図1、図2を参照して、バッテリ収容スペース200は、リアフロアパネル220の一部であって、センタクロス240及び締結パネル230に車両前後方向を挟まれるようにして設けられる。センタクロス240は車幅方向に延設される骨格部材であって、車室(キャビン)の車両前後方向中央に設けられる。
1 and 2, the
図1を参照して、車室の車幅方向両端(両側端)には、車両前後方向に延設される骨格部材である一対のロッカ260,260が設けられる。センタクロス240の車幅方向両端は、この一対のロッカ260,260に固定される。
Referring to FIG. 1, a pair of
図2を参照して、センタクロス240は、上部部材である断面ハット形状のセンタクロスアッパ242と下部部材である断面ハット形状のセンタクロスロア244とを備える。両者のハット形状の鍔部分であるフランジが重ね合わせられ溶接等により接合されることで閉断面構造が形成される。センタクロスアッパ242の前端はフロントフロアパネル210に溶接等により接合される。なお、図2において、溶接等による接合部がX状のマークにて示される。
Referring to FIG. 2, the
センタクロスアッパ242の上面には、バッテリパック100のケース150の前端がボルト・ナット等により着脱可能に締結される。具体的には、ケース150は上部部材であるケースカバー152及び下部部材であるケーストレイ154を備える。ケースカバー152の前端フランジ152Aと、ケーストレイ154の前端フランジ154Aとがセンタクロスアッパ242の上面で重ね合わせられて締結される。
The front end of the
センタクロス240の後端にはリアフロアパネル220の前端が接合される。リアフロアパネル220は車両後方の床板であって、後輪300の周辺には、後輪300のサスペンション機構等のスペースを確保するために後方に行くほど上り勾配となるキックアップ部222が設けられる。このキックアップ部222とセンタクロス240との間の空間が、バッテリ収容スペース200となる。
The front end of the
側面視で傾斜状のキックアップ部222に締結パネル230が設けられる。締結パネル230は例えばキックアップ部222周辺において水平な締結面を設けるために、キックアップ部222上に配置される。締結パネル230の前端はキックアップ部222に接合される。また、締結パネル230の後端は車幅方向に延設される骨格部材であるリアクロス280に接合される。
The
図2に例示されるように締結パネル230は、車両後方から前方に向かって、水平部232、鉛直部234、水平部236、鉛直部238を備える段差構造となっている。例えば水平部236には、バッテリパック100のケースカバー152の後端フランジ152B及びケーストレイ154の後端フランジ154Bがボルト・ナット等により着脱可能に締結される。
As illustrated in FIG. 2, the
図1を参照して、バッテリパック100は、バッテリモジュール110、冷却ファン120A,120B、及び制御ユニット130を備え、これらがケース150(図2参照)に収容される。後述するように、バッテリモジュール110は、冷却ファン120A,120B、制御ユニット130よりも重く、また冷却ファン120A,120B、制御ユニット130よりも後輪300寄りに配置される。
Referring to FIG. 1, the
上述したように、バッテリパック100は、車室フロアに対してボルト・ナット等により着脱可能に締結される。具体的には図2を参照して、ケースカバー152の前端フランジ152Aとケーストレイ154の前端フランジ154Aとがセンタクロスアッパ242に締結される。またケースカバー152の後端フランジ152Bとケーストレイ154の後端フランジ154Bとが締結パネル230の水平部236に締結される。さらにケーストレイ154の車両前後方向略中央部分が、車幅方向に延設される骨格部材であるバッテリクロス250に締結される。
As described above, the
冷却ファン120A,120Bは、バッテリモジュール110に冷却風を送り込む。例えば冷却ファン120A,120Bは、制御ユニット130を挟んで車幅方向両側に設けられる。冷却ファン120A,120Bは例えばシロッコファンから構成される。
The
また、冷却ファン120A,120Bの車幅方向端部には吸入口122が設けられる。この吸入口122から車室内の空気が吸入され、当該空気が冷却風としてバッテリモジュール110に送り込まれる。
Further, an
制御ユニット130はバッテリモジュール110の電力管理を行う。例えば制御ユニット130はコンピュータから構成される、いわゆるバッテリECU(電子コントロールユニット)であってよい。制御ユニット130は例えばバッテリモジュール110の充放電管理や温度管理を行う。
The
バッテリモジュール110は、単セルとも呼ばれる単電池が複数積層されたスタックを含んで構成される。例えば単セルはリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池であってよく、また全固体電池であってもよい。
The
バッテリモジュール110は、車両の電動走行距離(航続距離)を十分に確保するために、単セルが複数積層され大容量となっている。大容量化の結果バッテリモジュール110の重量が嵩み、車両の構成部品の中でもバッテリモジュール110は重い部品となる。例えばバッテリモジュール110は内燃機関(エンジン)に次ぐ程度の重量物となる。
The
図2を参照して、重量物であるバッテリモジュール110が、車両の接地点(支点)である後輪300から離間するほど、上下振動時の振幅が大きくなる。例えば車両が凹凸路等の悪路走行中にバッテリモジュール110が上下動させられる。このとき、バッテリモジュール110の重心110Aが後輪300の重心300Aから離間するほど、モーメントの腕の長さが伸びることになり、同一荷重下では上下動の振幅が大きくなる。
Referring to FIG. 2, as the
そこで本実施形態では、バッテリパック100において、冷却ファン120A,120B,制御ユニット130が相対的に前方に配置され、重量物であるバッテリモジュール110が、冷却ファン120A,120B、及び制御ユニット130よりも後輪300寄りに配置される。例えば図2を参照して、ケース150を車両前後方向で4対6に分割したときに、前方の4割のスペースに冷却ファン120A,120B及び制御ユニット130が配置され、後方の6割のスペースにバッテリモジュール110が配置される。
Therefore, in the present embodiment, in the
このような配置とすることで、例えばバッテリパック100において、バッテリモジュール110、冷却ファン120A,120B、及び制御ユニット130を車幅方向に一列に並べる場合(一列配置)と比較して、バッテリモジュール110の重心110Aを後輪300の重心300Aに寄せることができる。その結果、バッテリモジュール110の上下振動の振幅を、上記の一列配置の場合と比較して抑制可能となる。
With such an arrangement, for example, in the
100 バッテリパック、110 バッテリモジュール、110A バッテリモジュールの重心、120A,120B 冷却ファン、122 吸入口、130 制御ユニット、150 ケース、152 ケースカバー、154 ケーストレイ、200 バッテリ収容スペース、210 フロントフロアパネル、220 リアフロアパネル、222 キックアップ部、230 締結パネル、240 センタクロス、242 センタクロスアッパ、244 センタクロスロア、250 バッテリクロス、260 ロッカ、280 リアクロス、300 後輪、300A 後輪の重心、350 後部座席。
100 battery pack, 110 battery module, 110A center of gravity of battery module, 120A, 120B cooling fan, 122 inlet, 130 control unit, 150 case, 152 case cover, 154 case tray, 200 battery storage space, 210 front floor panel, 220 Rear floor panel, 222 kick-up section, 230 fastening panel, 240 center cross, 242 center cross upper, 244 center cross lower, 250 battery cross, 260 rocker, 280 rear cross, 300 rear wheel, 300A rear wheel center of gravity, 350 rear seat.
Claims (1)
前記バッテリパックは、
バッテリモジュールと、
前記バッテリモジュールに冷却風を送り込む冷却ファンと、
前記バッテリモジュールの電力管理を行う制御ユニットと、
を備え、
前記バッテリモジュールは、前記冷却ファン及び前記制御ユニットよりも後輪寄りに配置される、
車両下部構造。
A vehicle understructure comprising a battery pack arranged under a rear seat,
The battery pack is
A battery module,
A cooling fan for sending cooling air to the battery module,
A control unit for managing power of the battery module;
Equipped with
The battery module is arranged closer to the rear wheel than the cooling fan and the control unit,
Vehicle substructure.
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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Country | Link |
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2018
- 2018-12-17 JP JP2018235368A patent/JP2020097272A/en active Pending
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