JP3780980B2 - 車両用バッテリ搭載構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用バッテリ搭載構造に関し、より特定的には、電気自動車またはハイブリッド自動車など電動機を有する車両のバッテリ搭載構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電動機を駆動源とした電気自動車または、電動機とガソリンエンジンなど複数種類の駆動源を有する、いわゆるハイブリッドカーが実用化されてきている。
【０００３】
このような電気自動車などには、電動機にエネルギである電気を供給するためのバッテリが搭載されている。このバッテリとして、繰返し充放電が可能なニッカド電池（Ｎｉ−Ｃｄ電池）やニッケル−水素電池などの二次電池が用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
通常、電動機はエンジンと同様にエンジンコンパートメント内に配置される。この電動機に電気を供給するためのバッテリはエンジンコンパートメント外に配置される場合がある。従来のバッテリの搭載構造では、電動機とは反対側にバッテリが搭載されていた。そのため、エンジンコンパートメントと室内との近傍に位置するダッシュパネル付近でバッテリと電動機とをつなぐケーブルが車両の左右を横切る構造となっていた。このダッシュパネル付近は、排気管や、他のワイヤーハーネス類が密集しており、配線が困難であるという問題があった。
【０００５】
そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、配線が容易な車両用バッテリ搭載構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に従った車両用バッテリ搭載構造は、エンジンコンパートメントを有する車体と、エンジンコンパートメント内に設けられた電動機と、車体上でエンジンコンパートメント外に設けられ、電動機を直接駆動することが可能な電位を有し、電動機に接続されたバッテリとを備え、バッテリと電動機とは、車体の進行方向に対して左右の同じ側にオフセット配置されており、バッテリは客室内に配置される。
好ましくは、バッテリはフロントシート下に配置される。
好ましくは、バッテリを冷却するための排気システムをさらに備え、排気システムは客室内の空気を吸気口から取入れ、吸気口から取入れられた空気は冷媒通路を通過し、このとき空気がバッテリの熱を奪うことでバッテリが冷却される。
好ましくは、バッテリは助手席側に配置される。
この発明に従った車両用バッテリ搭載構造は、エンジンコンパートメントを有する車体と、エンジンコンパートメント内に設けられた電動機と、車体上でエンジンコンパートメント外に設けられ、電動機を直接駆動することが可能な電位を有し、電動機に接続されたバッテリとを備え、バッテリと電動機とは、車体の進行方向に対して左右の同じ側にオフセット配置されており、エンジンコンパートメント内のエンジンに接続された排気管をさらに備え、排気管は電動機およびバッテリと反対側にオフセット配置されている。
この発明に従った車両用バッテリ搭載構造は、エンジンコンパートメントを有する車体と、エンジンコンパートメント内に設けられた電動機と、車体上でエンジンコンパートメント外に設けられ、電動機を直接駆動することが可能な電位を有し、電動機に接続されたバッテリとを備え、バッテリと電動機とは、車体の進行方向に対して左右の同じ側にオフセット配置されており、左右の前輪を結ぶ前輪車軸と、左右の後輪を結ぶ後輪車軸との間にバッテリが配置される。
この発明に従った車両用バッテリ搭載構造は、エンジンコンパートメントを有する車体と、エンジンコンパートメント内に設けられた電動機と、車体上でエンジンコンパートメント外に設けられ、電動機を直接駆動することが可能な電位を有し、電動機に接続されたバッテリとを備え、バッテリと電動機とは、車体の進行方向に対して左右の同じ側にオフセット配置されており、エンジンコンパートメント内には、車両の進行方向とほぼ直交する方向に並ぶピストンおよび出力軸を有するエンジンが収納されている。
この発明に従った車両用バッテリ搭載構造は、エンジンコンパートメントを有する車体と、エンジンコンパートメント内に設けられた電動機と、車体上でエンジンコンパートメント外に設けられ、電動機を直接駆動することが可能な電位を有し、電動機に接続されたバッテリとを備え、バッテリと電動機とは、車体の進行方向に対して左右の同じ側にオフセット配置されており、左右の前輪間に設けられたエンジンコンパートメントにはエンジンが収納されており、エンジンの動力を後輪へ伝えるプロペラシャフトをさらに備え、プロペラシャフトに対してバッテリおよび電動機が左右の一方に配置される。
【０００７】
このように構成された車両用バッテリ搭載構造では、電動機とバッテリとは、車体の進行方向に対して左右の同じ側にオフセット配置されるため、電動機とバッテリとを接続するケーブルが、車両を左右に横切ることがない。その結果、電動機とバッテリとを接続するケーブルの配線が容易となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に従った車両用バッテリ搭載構造の平面図である。図１を参照して、この発明の実施の形態１に従った車両用バッテリ搭載構造１は、エンジンコンパートメント１１を有する車体１０と、エンジンコンパートメント１１内に設けられた電動機２０と、車体１０上でエンジンコンパートメント１１外に設けられ、電動機２０を直接駆動することが可能な電位を有し、電動機２０に接続されたバッテリ３０とを備える。電動機２０とバッテリ３０とは、車体１０の進行方向に対して左右の同じ側にオフセット配置されている。
【００１４】
車両用バッテリ搭載構造１は、エンジンコンパートメント１１内に設けられたエンジン４０をさらに備える。電動機２０およびバッテリ３０は車体の左右の一方側にオフセット配置されており、エンジン４０は車体１０の左右の他方側にオフセット配置されている。バッテリ３０はフロントシート７１下に配置される。
【００１５】
車体１０の四隅には前輪６１および６２ならびに後輪６３および６４が取付けられる。２つの前輪６１および６２の間の空間がエンジンコンパートメント１１であり、このエンジンコンパートメント１１内にエンジン４０、モータ／ジェネレータとしての電動機２０、および変速機５０が設けられる。変速機５０としては、Ａ／Ｔ（オートマチックトランスミッション）、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）またはＭ／Ｔ（マニュアルトランスミッション）が適用可能である。
【００１６】
エンジン４０は４本のピストン４１を有し、いわゆる四気筒エンジンである。また、このエンジン４０は車両の前後方向（進行方向）とほぼ直交するように延びており、このエンジン４０はいわゆる横置きエンジンである。エンジン４０と電動機２０とにより動力が発生し、この動力が変速機５０を介して前輪６１および６２へ伝わる。さらに変速機５０から後輪６３および６４へ動力を伝達してもよい。
【００１７】
エンジン４０には排気管７４が接続される。排気管７４はエンジンから放出される排気ガスを大気へ排出する役割を果たす。排気管４７はエンジン４０と同じ側、すなわち電動機２０およびバッテリ３０と反対側にオフセット配置されている。
【００１８】
エンジンコンパートメント１１外にはバッテリ３０が配置されており、車両用のバッテリ３０は、ケーブル２１により電動機２０に接続されて電動機２０に電力を供給する。バッテリ３０は、フロントシート７１の下に収納されている。バッテリ３０は客室内に配置されている。なお、フロントシート７１は運転席であってもよいし、助手席であってもよい。車体１０上にはベンチシート状のリアシート７３が設けられている。
【００１９】
図２は、図１中のバッテリ３０を詳細に示す図である。図２を参照して、バッテリ３０は複数のバッテリモジュール３１を含む。複数のバッテリモジュール３１の間に形成された冷媒通路３６が車両の前後方向、すなわち中心線８０が延びる方向となるようにバッテリモジュール３１が配置されている。
【００２０】
バッテリ３０は、複数のバッテリモジュール３１と、バッテリモジュール３１を収納する筐体３２と、バッテリモジュール３１を冷却した空気を排気する排気システム３３と、排気システム３３の下流に設けられた排気口３４と、バッテリモジュール３１を冷却するための空気を取入れる吸気口３９とを備える。
【００２１】
筐体３２はほぼ直方体形状であり、その筐体３２内に互いに一定の距離を隔てて一方向に並ぶように４つのバッテリモジュール３１が収納されている。なお、バッテリモジュール３１の数は４つに限定されるものではなく、これより少なくてもよく多くてもよい。バッテリモジュール３１は鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル−水素電池またはリチウム電池などのさまざまな電池で構成することができる。バッテリモジュール３１は複数の電池セルを含む。バッテリモジュール３１の代わりにバッテリ単セルを用いてもよい。バッテリ単セルは１つの電池セルを含む。
【００２２】
複数のバッテリモジュール３１の間には冷媒通路３６が形成されている。冷媒通路３６内を空気が流れることにより、バッテリモジュール３１を冷却することができる。バッテリモジュール３１を冷却するために筐体３２には排気システム３３が取付けられる。
【００２３】
排気システム３３は、たとえば排気ファンにより構成される。排気ファンが作動することで、矢印３８で示すように吸気口から取入れられた温度の低い空気は冷媒通路３６を通過する。このとき、空気がバッテリモジュール３１の熱を奪って空気の温度が高くなる。
【００２４】
温度が高くなった空気は排気システム３３を介して排気口３４から矢印３５で示す方向に車両室内に排気される。排気システム３３に遠心式ファンを用いるとファン入口出口が直行するためファンの取付けのみで簡素にこの実施の形態のバッテリ３０を構成できる。
【００２５】
なお、この実施の形態では、バッテリモジュール３１の下流側に排気システムを設けたが、これに限られるものではなく、吸気口３９とバッテリモジュール３１との間に送風システムを設けてもよい。この送風システムは、たとえば送風ファンにより構成され、送風ファンが空気をバッテリモジュール３１に向けて送り込むことにより、バッテリモジュール３１を冷却することができる。なお、この場合であっても、冷媒通路３６を通過した空気は排気口３４から矢印３５で示す方向へ排気される。
【００２６】
図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。図３を参照して、車体１０上にバッテリ３０の排気システム３３が配置される。排気システム３３に排気口が設けられる。排気口３４から矢印３５で示す方向に空気が排出される。車両用バッテリバッグおよび排気システム３３上にはシートレール７５を介してフロントシート７１が位置決めされている。
【００２７】
図４は、図１で示すバッテリの別の形態を示す平面図である。図４を参照して、図４に従ったバッテリ３０では、バッテリモジュール３１が車両の横方向、すなわち中心線８０が延びる方向とほぼ直交するように延びるように配置されている点で、実施の形態１に従ったバッテリ３０と異なる。筐体３２の一方側には電池のＥＣＵ（電力制御ユニット）１４１が設けられ、他方側には安全回路１４２が設けられる。
【００２８】
複数のバッテリモジュール３１の間には冷媒通路３６が設けられており、冷媒通路３６内を空気が流れることにより複数のバッテリモジュール３１が冷却される。空気は吸気口３９から取入れられて冷媒通路３６を流れ排気システム３３を介して排気口から矢印３５で示すように排気される。バッテリ３０は各々のバッテリモジュール３１を冷却した気体を排気する排気口３４を有する。
【００２９】
図５は、図４中のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。図５を参照して、車体１０上に車両用のバッテリ３０が配置される。バッテリ３０は筐体３２を有し、筐体３２には複数の孔３２ａおよび３２ｂが形成される。孔３２ａは排気口３４と向い合い、排気口３４から排出された空気が孔３２ａを介して排気される。孔３２ｂは吸気口３９と向い合っており、孔３２ｂから流入した空気が吸気口３９を介して冷媒通路３６へ送られる。
【００３０】
吸気口３９側には安全回路１４２が設けられ、排気口３４側にはＥＣＵ１４１が設けられる。筐体３２はバッテリモジュール３１と、安全回路１４２と、ＥＣＵ１４１とを覆う。筐体３２上にシートレール７５を介してフロントシート７１が位置決めされている。
【００３１】
バッテリ３０の配置位置としては、フロントシート７１としたが、これに限られるものではなく、たとえばリアシート７３の下であって、かつ電動機２０と同じ側にオフセット配置されるようにバッテリ３０が設けられてもよい。
【００３２】
なお、本明細書中「オフセット配置」とは、車両の前後方向、すなわち進行方向に延びる中心線８０に対して左側または右側のいずれか一方に配置されることである。配置される部材の一部が中心線８０上にあったとしても、その部材の重心が中心線８０の左右の一方側に配置されていれば、その部材は車両の左右の一方側にオフセット配置されているものとする。
【００３３】
さらに、バッテリ３０を後輪６３および６４の間のラゲッジスペースに配置してもよい。この発明に従った車両用バッテリ搭載構造１は、図１で示すようなハイブリッド車だけでなく、電気自動車、またはアイドリングストップ機構を有するエコラン車にも適用できる。
【００３４】
このように構成された、この発明の実施の形態１に従った車両用バッテリ搭載構造では、電動機２０とバッテリ３０とが車体１０の左右の同じ側にオフセット配置されている。そのため、バッテリ３０と電動機２０とをつなぐケーブル２１が、フロントシート７１および７２とエンジンコンパートメント１１との間のダッシュパネルを左右に横切ることがない。その結果ケーブル２１の配線を簡素化できるという効果がある。
【００３５】
また、電動機２０およびバッテリ３０は車体１０の一方側にオフセット配置されており、エンジン４０は車体１０の他方側にオフセット配置されている。このため、バッテリ３０と電動機２０とを接続するケーブル２１がエンジン４０近傍を通ることがない。その結果、ケーブル２１の取り回しが容易となる。フロントシート７１下にバッテリ３０が設けられるため、フロントシート７１下の空間をバッテリ３０の収納空間として利用することができる。
【００３６】
なお、エンジン４０のピストンの数は４本としたが、これに限られるものではなく、ピストン４１の数をさらに大きくしてもよい。また、エンジンの形態として直列のものを示したが、これに限らず、Ｖ型のエンジンであってもよい。
【００３７】
（実施の形態２）
図６は、この発明の実施の形態２に従った車両用バッテリ搭載構造の平面図である。図６を参照して、この発明の実施の形態２に従った車両用バッテリ搭載構造１では、エンジン４０がいわゆる縦置きとなっている点で、実施の形態１に従った車両用バッテリ搭載構造と異なる。この場合であっても、車両用バッテリ搭載構造１は、エンジンコンパートメント１１を有する車体１０と、エンジンコンパートメント１１内に設けられた電動機２０と、車体１０上でエンジンコンパートメント１１外に設けられ、電動機２０を直接駆動することが可能な電位を有し、電動機２０に接続されたバッテリ３０とを備える。電動機２０とバッテリ３０とは、車体１０の進行方向である中心線８０の延びる方向に対して左右の同じ側にオフセット配置されている。電動機２０の先端にはプーリ２５が設けられる。エンジン４０の先端にもプーリ４５が設けられる。プーリ２５および４５にベルト２６が掛けられており、エンジン４０の回転が電動機２０に伝えられ、電動機２０の回転がエンジン４０に伝えられる。なお、プーリ４５とエンジン４０との間にクラッチが設けられてもよい。
【００３８】
電動機２０はモータ／ジェネレータであってもよい。この場合、電動機２０はモータとして働くため、車体１０が移動するときにエンジン４０の動力を補助する役割を果たす。また、ジェネレータとしても作用するため、たとえばエンジンブレーキがかかっているときに、ジェネレータとしての電動機２０を回転させることで発電をし、これにより得られた電力を、ケーブル２１を介してバッテリ３０へ送ることができる。
【００３９】
また、電動機２０は単なるセルモータであってもよい。この場合、エンジン４０を始動させるときに電動機２０がエンジン４０を回転させる。また、アイドリングストップ機構を備えた自動車の場合には、アイドリングストップが終了し、次にエンジン４０を始動するときに電動機２０がエンジン４０を回転させる。
【００４０】
エンジン４０の動力は変速機５０、プロペラシャフト８１、デファレンシャルギヤ８２およびリアアクスル８３を介して後輪６３および６４へ伝えられる。
【００４１】
なお、この実施の形態２では後輪駆動車の例を説明しているが、プロペラシャフト８１の途中から動力を取出してこの動力を前輪６１および６２へ伝えることで四輪駆動車としてもよい。
【００４２】
このように構成された、この発明の実施の形態２に従った車両用バッテリ搭載構造１でも、実施の形態１で示した車両用バッテリ搭載構造１と同様の効果がある。
【００４３】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、ここで示した実施の形態はさまざまに変形することが可能である。まず、上述の実施の形態１および２では、フロントシート７１下にバッテリ３０を配置する例を示したが、これに限られるものではなく、右側のフロントシート７２、セカンドシートであるリアシート７３またはサードシートの下にバッテリ３０を配置してもよい。さらに、フロントシート７１および７２がベンチシートであってもよい。
【００４４】
また、本発明による車両用バッテリ搭載構造を適用した自動車は図７で示すように構成される。図７は、図１から図６に示した車両用バッテリ搭載構造を含む電池システムを用いた自動車の構成を示すブロック図である。図７で示すように、本発明による車両用バッテリ搭載構造を適用した自動車１７１は、制御部１７２と、本発明による図１から６で示したバッテリ３０を含む電池部１７３と、図１から６で示した電動機２０を含む駆動部１７４とを備える。駆動部１７４は、電動機２０以外にガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関を備えていてもよい。また、内燃機関を備えなくてもよい。
【００４５】
すなわち、自動車１７１としては、電池部１７３から供給される電力によって駆動するモータなどの電動機のみを駆動源とする電気自動車のみではなく、駆動源としてガソリンエンジンなどの電動機以外の駆動手段を備えたいわゆるハイブリッドカーも含まれる。さらに、電池部１７３が、セルモータとしての電動機２０にのみ電力を供給してもよい。
【００４６】
また、実施の形態１および２では、車両の左側にバッテリ３０を搭載したが、車両の右側にバッテリ３０を搭載してもよい。さらに、車両の左右に限らず、運転席側でも助手席側でもよいが、着座の可能性がより少ない助手席側が好ましい。
【００４７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００４８】
【発明の効果】
この発明に従えば、電動機とバッテリとを接続する配線が簡素化された車両用バッテリ搭載構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に従った車両用バッテリ搭載構造の平面図である。
【図２】 図１中のバッテリ３０を詳細に示す平面図である。
【図３】 図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】 図１で示すバッテリの別の形態を示す平面図である。
【図５】 図４中のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】 この発明の実施の形態２に従った車両用バッテリ搭載構造の平面図である。
【図７】 図１から図６に示した車両用バッテリ搭載構造を含む電池システムを用いた自動車の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 車両用バッテリ搭載構造、１０ 車体、１１ エンジンコンパートメント、２０ 電動機、３０ バッテリ、４０ エンジン、７１，７２ フロントシート。
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用バッテリ搭載構造に関し、より特定的には、電気自動車またはハイブリッド自動車など電動機を有する車両のバッテリ搭載構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電動機を駆動源とした電気自動車または、電動機とガソリンエンジンなど複数種類の駆動源を有する、いわゆるハイブリッドカーが実用化されてきている。
【０００３】
このような電気自動車などには、電動機にエネルギである電気を供給するためのバッテリが搭載されている。このバッテリとして、繰返し充放電が可能なニッカド電池（Ｎｉ−Ｃｄ電池）やニッケル−水素電池などの二次電池が用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
通常、電動機はエンジンと同様にエンジンコンパートメント内に配置される。この電動機に電気を供給するためのバッテリはエンジンコンパートメント外に配置される場合がある。従来のバッテリの搭載構造では、電動機とは反対側にバッテリが搭載されていた。そのため、エンジンコンパートメントと室内との近傍に位置するダッシュパネル付近でバッテリと電動機とをつなぐケーブルが車両の左右を横切る構造となっていた。このダッシュパネル付近は、排気管や、他のワイヤーハーネス類が密集しており、配線が困難であるという問題があった。
【０００５】
そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、配線が容易な車両用バッテリ搭載構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に従った車両用バッテリ搭載構造は、エンジンコンパートメントを有する車体と、エンジンコンパートメント内に設けられた電動機と、車体上でエンジンコンパートメント外に設けられ、電動機を直接駆動することが可能な電位を有し、電動機に接続されたバッテリとを備え、バッテリと電動機とは、車体の進行方向に対して左右の同じ側にオフセット配置されており、バッテリは客室内に配置される。
好ましくは、バッテリはフロントシート下に配置される。
好ましくは、バッテリを冷却するための排気システムをさらに備え、排気システムは客室内の空気を吸気口から取入れ、吸気口から取入れられた空気は冷媒通路を通過し、このとき空気がバッテリの熱を奪うことでバッテリが冷却される。
好ましくは、バッテリは助手席側に配置される。
この発明に従った車両用バッテリ搭載構造は、エンジンコンパートメントを有する車体と、エンジンコンパートメント内に設けられた電動機と、車体上でエンジンコンパートメント外に設けられ、電動機を直接駆動することが可能な電位を有し、電動機に接続されたバッテリとを備え、バッテリと電動機とは、車体の進行方向に対して左右の同じ側にオフセット配置されており、エンジンコンパートメント内のエンジンに接続された排気管をさらに備え、排気管は電動機およびバッテリと反対側にオフセット配置されている。
この発明に従った車両用バッテリ搭載構造は、エンジンコンパートメントを有する車体と、エンジンコンパートメント内に設けられた電動機と、車体上でエンジンコンパートメント外に設けられ、電動機を直接駆動することが可能な電位を有し、電動機に接続されたバッテリとを備え、バッテリと電動機とは、車体の進行方向に対して左右の同じ側にオフセット配置されており、左右の前輪を結ぶ前輪車軸と、左右の後輪を結ぶ後輪車軸との間にバッテリが配置される。
この発明に従った車両用バッテリ搭載構造は、エンジンコンパートメントを有する車体と、エンジンコンパートメント内に設けられた電動機と、車体上でエンジンコンパートメント外に設けられ、電動機を直接駆動することが可能な電位を有し、電動機に接続されたバッテリとを備え、バッテリと電動機とは、車体の進行方向に対して左右の同じ側にオフセット配置されており、エンジンコンパートメント内には、車両の進行方向とほぼ直交する方向に並ぶピストンおよび出力軸を有するエンジンが収納されている。
この発明に従った車両用バッテリ搭載構造は、エンジンコンパートメントを有する車体と、エンジンコンパートメント内に設けられた電動機と、車体上でエンジンコンパートメント外に設けられ、電動機を直接駆動することが可能な電位を有し、電動機に接続されたバッテリとを備え、バッテリと電動機とは、車体の進行方向に対して左右の同じ側にオフセット配置されており、左右の前輪間に設けられたエンジンコンパートメントにはエンジンが収納されており、エンジンの動力を後輪へ伝えるプロペラシャフトをさらに備え、プロペラシャフトに対してバッテリおよび電動機が左右の一方に配置される。
【０００７】
このように構成された車両用バッテリ搭載構造では、電動機とバッテリとは、車体の進行方向に対して左右の同じ側にオフセット配置されるため、電動機とバッテリとを接続するケーブルが、車両を左右に横切ることがない。その結果、電動機とバッテリとを接続するケーブルの配線が容易となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に従った車両用バッテリ搭載構造の平面図である。図１を参照して、この発明の実施の形態１に従った車両用バッテリ搭載構造１は、エンジンコンパートメント１１を有する車体１０と、エンジンコンパートメント１１内に設けられた電動機２０と、車体１０上でエンジンコンパートメント１１外に設けられ、電動機２０を直接駆動することが可能な電位を有し、電動機２０に接続されたバッテリ３０とを備える。電動機２０とバッテリ３０とは、車体１０の進行方向に対して左右の同じ側にオフセット配置されている。
【００１４】
車両用バッテリ搭載構造１は、エンジンコンパートメント１１内に設けられたエンジン４０をさらに備える。電動機２０およびバッテリ３０は車体の左右の一方側にオフセット配置されており、エンジン４０は車体１０の左右の他方側にオフセット配置されている。バッテリ３０はフロントシート７１下に配置される。
【００１５】
車体１０の四隅には前輪６１および６２ならびに後輪６３および６４が取付けられる。２つの前輪６１および６２の間の空間がエンジンコンパートメント１１であり、このエンジンコンパートメント１１内にエンジン４０、モータ／ジェネレータとしての電動機２０、および変速機５０が設けられる。変速機５０としては、Ａ／Ｔ（オートマチックトランスミッション）、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）またはＭ／Ｔ（マニュアルトランスミッション）が適用可能である。
【００１６】
エンジン４０は４本のピストン４１を有し、いわゆる四気筒エンジンである。また、このエンジン４０は車両の前後方向（進行方向）とほぼ直交するように延びており、このエンジン４０はいわゆる横置きエンジンである。エンジン４０と電動機２０とにより動力が発生し、この動力が変速機５０を介して前輪６１および６２へ伝わる。さらに変速機５０から後輪６３および６４へ動力を伝達してもよい。
【００１７】
エンジン４０には排気管７４が接続される。排気管７４はエンジンから放出される排気ガスを大気へ排出する役割を果たす。排気管４７はエンジン４０と同じ側、すなわち電動機２０およびバッテリ３０と反対側にオフセット配置されている。
【００１８】
エンジンコンパートメント１１外にはバッテリ３０が配置されており、車両用のバッテリ３０は、ケーブル２１により電動機２０に接続されて電動機２０に電力を供給する。バッテリ３０は、フロントシート７１の下に収納されている。バッテリ３０は客室内に配置されている。なお、フロントシート７１は運転席であってもよいし、助手席であってもよい。車体１０上にはベンチシート状のリアシート７３が設けられている。
【００１９】
図２は、図１中のバッテリ３０を詳細に示す図である。図２を参照して、バッテリ３０は複数のバッテリモジュール３１を含む。複数のバッテリモジュール３１の間に形成された冷媒通路３６が車両の前後方向、すなわち中心線８０が延びる方向となるようにバッテリモジュール３１が配置されている。
【００２０】
バッテリ３０は、複数のバッテリモジュール３１と、バッテリモジュール３１を収納する筐体３２と、バッテリモジュール３１を冷却した空気を排気する排気システム３３と、排気システム３３の下流に設けられた排気口３４と、バッテリモジュール３１を冷却するための空気を取入れる吸気口３９とを備える。
【００２１】
筐体３２はほぼ直方体形状であり、その筐体３２内に互いに一定の距離を隔てて一方向に並ぶように４つのバッテリモジュール３１が収納されている。なお、バッテリモジュール３１の数は４つに限定されるものではなく、これより少なくてもよく多くてもよい。バッテリモジュール３１は鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル−水素電池またはリチウム電池などのさまざまな電池で構成することができる。バッテリモジュール３１は複数の電池セルを含む。バッテリモジュール３１の代わりにバッテリ単セルを用いてもよい。バッテリ単セルは１つの電池セルを含む。
【００２２】
複数のバッテリモジュール３１の間には冷媒通路３６が形成されている。冷媒通路３６内を空気が流れることにより、バッテリモジュール３１を冷却することができる。バッテリモジュール３１を冷却するために筐体３２には排気システム３３が取付けられる。
【００２３】
排気システム３３は、たとえば排気ファンにより構成される。排気ファンが作動することで、矢印３８で示すように吸気口から取入れられた温度の低い空気は冷媒通路３６を通過する。このとき、空気がバッテリモジュール３１の熱を奪って空気の温度が高くなる。
【００２４】
温度が高くなった空気は排気システム３３を介して排気口３４から矢印３５で示す方向に車両室内に排気される。排気システム３３に遠心式ファンを用いるとファン入口出口が直行するためファンの取付けのみで簡素にこの実施の形態のバッテリ３０を構成できる。
【００２５】
なお、この実施の形態では、バッテリモジュール３１の下流側に排気システムを設けたが、これに限られるものではなく、吸気口３９とバッテリモジュール３１との間に送風システムを設けてもよい。この送風システムは、たとえば送風ファンにより構成され、送風ファンが空気をバッテリモジュール３１に向けて送り込むことにより、バッテリモジュール３１を冷却することができる。なお、この場合であっても、冷媒通路３６を通過した空気は排気口３４から矢印３５で示す方向へ排気される。
【００２６】
図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。図３を参照して、車体１０上にバッテリ３０の排気システム３３が配置される。排気システム３３に排気口が設けられる。排気口３４から矢印３５で示す方向に空気が排出される。車両用バッテリバッグおよび排気システム３３上にはシートレール７５を介してフロントシート７１が位置決めされている。
【００２７】
図４は、図１で示すバッテリの別の形態を示す平面図である。図４を参照して、図４に従ったバッテリ３０では、バッテリモジュール３１が車両の横方向、すなわち中心線８０が延びる方向とほぼ直交するように延びるように配置されている点で、実施の形態１に従ったバッテリ３０と異なる。筐体３２の一方側には電池のＥＣＵ（電力制御ユニット）１４１が設けられ、他方側には安全回路１４２が設けられる。
【００２８】
複数のバッテリモジュール３１の間には冷媒通路３６が設けられており、冷媒通路３６内を空気が流れることにより複数のバッテリモジュール３１が冷却される。空気は吸気口３９から取入れられて冷媒通路３６を流れ排気システム３３を介して排気口から矢印３５で示すように排気される。バッテリ３０は各々のバッテリモジュール３１を冷却した気体を排気する排気口３４を有する。
【００２９】
図５は、図４中のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。図５を参照して、車体１０上に車両用のバッテリ３０が配置される。バッテリ３０は筐体３２を有し、筐体３２には複数の孔３２ａおよび３２ｂが形成される。孔３２ａは排気口３４と向い合い、排気口３４から排出された空気が孔３２ａを介して排気される。孔３２ｂは吸気口３９と向い合っており、孔３２ｂから流入した空気が吸気口３９を介して冷媒通路３６へ送られる。
【００３０】
吸気口３９側には安全回路１４２が設けられ、排気口３４側にはＥＣＵ１４１が設けられる。筐体３２はバッテリモジュール３１と、安全回路１４２と、ＥＣＵ１４１とを覆う。筐体３２上にシートレール７５を介してフロントシート７１が位置決めされている。
【００３１】
バッテリ３０の配置位置としては、フロントシート７１としたが、これに限られるものではなく、たとえばリアシート７３の下であって、かつ電動機２０と同じ側にオフセット配置されるようにバッテリ３０が設けられてもよい。
【００３２】
なお、本明細書中「オフセット配置」とは、車両の前後方向、すなわち進行方向に延びる中心線８０に対して左側または右側のいずれか一方に配置されることである。配置される部材の一部が中心線８０上にあったとしても、その部材の重心が中心線８０の左右の一方側に配置されていれば、その部材は車両の左右の一方側にオフセット配置されているものとする。
【００３３】
さらに、バッテリ３０を後輪６３および６４の間のラゲッジスペースに配置してもよい。この発明に従った車両用バッテリ搭載構造１は、図１で示すようなハイブリッド車だけでなく、電気自動車、またはアイドリングストップ機構を有するエコラン車にも適用できる。
【００３４】
このように構成された、この発明の実施の形態１に従った車両用バッテリ搭載構造では、電動機２０とバッテリ３０とが車体１０の左右の同じ側にオフセット配置されている。そのため、バッテリ３０と電動機２０とをつなぐケーブル２１が、フロントシート７１および７２とエンジンコンパートメント１１との間のダッシュパネルを左右に横切ることがない。その結果ケーブル２１の配線を簡素化できるという効果がある。
【００３５】
また、電動機２０およびバッテリ３０は車体１０の一方側にオフセット配置されており、エンジン４０は車体１０の他方側にオフセット配置されている。このため、バッテリ３０と電動機２０とを接続するケーブル２１がエンジン４０近傍を通ることがない。その結果、ケーブル２１の取り回しが容易となる。フロントシート７１下にバッテリ３０が設けられるため、フロントシート７１下の空間をバッテリ３０の収納空間として利用することができる。
【００３６】
なお、エンジン４０のピストンの数は４本としたが、これに限られるものではなく、ピストン４１の数をさらに大きくしてもよい。また、エンジンの形態として直列のものを示したが、これに限らず、Ｖ型のエンジンであってもよい。
【００３７】
（実施の形態２）
図６は、この発明の実施の形態２に従った車両用バッテリ搭載構造の平面図である。図６を参照して、この発明の実施の形態２に従った車両用バッテリ搭載構造１では、エンジン４０がいわゆる縦置きとなっている点で、実施の形態１に従った車両用バッテリ搭載構造と異なる。この場合であっても、車両用バッテリ搭載構造１は、エンジンコンパートメント１１を有する車体１０と、エンジンコンパートメント１１内に設けられた電動機２０と、車体１０上でエンジンコンパートメント１１外に設けられ、電動機２０を直接駆動することが可能な電位を有し、電動機２０に接続されたバッテリ３０とを備える。電動機２０とバッテリ３０とは、車体１０の進行方向である中心線８０の延びる方向に対して左右の同じ側にオフセット配置されている。電動機２０の先端にはプーリ２５が設けられる。エンジン４０の先端にもプーリ４５が設けられる。プーリ２５および４５にベルト２６が掛けられており、エンジン４０の回転が電動機２０に伝えられ、電動機２０の回転がエンジン４０に伝えられる。なお、プーリ４５とエンジン４０との間にクラッチが設けられてもよい。
【００３８】
電動機２０はモータ／ジェネレータであってもよい。この場合、電動機２０はモータとして働くため、車体１０が移動するときにエンジン４０の動力を補助する役割を果たす。また、ジェネレータとしても作用するため、たとえばエンジンブレーキがかかっているときに、ジェネレータとしての電動機２０を回転させることで発電をし、これにより得られた電力を、ケーブル２１を介してバッテリ３０へ送ることができる。
【００３９】
また、電動機２０は単なるセルモータであってもよい。この場合、エンジン４０を始動させるときに電動機２０がエンジン４０を回転させる。また、アイドリングストップ機構を備えた自動車の場合には、アイドリングストップが終了し、次にエンジン４０を始動するときに電動機２０がエンジン４０を回転させる。
【００４０】
エンジン４０の動力は変速機５０、プロペラシャフト８１、デファレンシャルギヤ８２およびリアアクスル８３を介して後輪６３および６４へ伝えられる。
【００４１】
なお、この実施の形態２では後輪駆動車の例を説明しているが、プロペラシャフト８１の途中から動力を取出してこの動力を前輪６１および６２へ伝えることで四輪駆動車としてもよい。
【００４２】
このように構成された、この発明の実施の形態２に従った車両用バッテリ搭載構造１でも、実施の形態１で示した車両用バッテリ搭載構造１と同様の効果がある。
【００４３】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、ここで示した実施の形態はさまざまに変形することが可能である。まず、上述の実施の形態１および２では、フロントシート７１下にバッテリ３０を配置する例を示したが、これに限られるものではなく、右側のフロントシート７２、セカンドシートであるリアシート７３またはサードシートの下にバッテリ３０を配置してもよい。さらに、フロントシート７１および７２がベンチシートであってもよい。
【００４４】
また、本発明による車両用バッテリ搭載構造を適用した自動車は図７で示すように構成される。図７は、図１から図６に示した車両用バッテリ搭載構造を含む電池システムを用いた自動車の構成を示すブロック図である。図７で示すように、本発明による車両用バッテリ搭載構造を適用した自動車１７１は、制御部１７２と、本発明による図１から６で示したバッテリ３０を含む電池部１７３と、図１から６で示した電動機２０を含む駆動部１７４とを備える。駆動部１７４は、電動機２０以外にガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関を備えていてもよい。また、内燃機関を備えなくてもよい。
【００４５】
すなわち、自動車１７１としては、電池部１７３から供給される電力によって駆動するモータなどの電動機のみを駆動源とする電気自動車のみではなく、駆動源としてガソリンエンジンなどの電動機以外の駆動手段を備えたいわゆるハイブリッドカーも含まれる。さらに、電池部１７３が、セルモータとしての電動機２０にのみ電力を供給してもよい。
【００４６】
また、実施の形態１および２では、車両の左側にバッテリ３０を搭載したが、車両の右側にバッテリ３０を搭載してもよい。さらに、車両の左右に限らず、運転席側でも助手席側でもよいが、着座の可能性がより少ない助手席側が好ましい。
【００４７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００４８】
【発明の効果】
この発明に従えば、電動機とバッテリとを接続する配線が簡素化された車両用バッテリ搭載構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に従った車両用バッテリ搭載構造の平面図である。
【図２】 図１中のバッテリ３０を詳細に示す平面図である。
【図３】 図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】 図１で示すバッテリの別の形態を示す平面図である。
【図５】 図４中のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】 この発明の実施の形態２に従った車両用バッテリ搭載構造の平面図である。
【図７】 図１から図６に示した車両用バッテリ搭載構造を含む電池システムを用いた自動車の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 車両用バッテリ搭載構造、１０ 車体、１１ エンジンコンパートメント、２０ 電動機、３０ バッテリ、４０ エンジン、７１，７２ フロントシート。
Claims (8)
- エンジンコンパートメントを有する車体と、
前記エンジンコンパートメント内に設けられた電動機と、
前記車体上で前記エンジンコンパートメント外に設けられ、前記電動機を直接駆動することが可能な電位を有し、前記電動機に接続されたバッテリとを備え、
前記バッテリと前記電動機とは、前記車体の進行方向に対して左右の同じ側にオフセット配置されており、
前記バッテリは客室内に配置される、車両用バッテリ搭載構造。 - 前記バッテリはフロントシート下に配置される、請求項１に記載の車両用バッテリ搭載構造。
- 前記バッテリを冷却するための排気システムをさらに備え、前記排気システムは客室内の空気を吸気口から取入れ、吸気口から取入れられた空気は冷媒通路を通過し、このとき空気が前記バッテリの熱を奪うことで前記バッテリが冷却される、請求項１に記載の車両用バッテリ搭載構造。
- 前記バッテリは助手席側に配置される、請求項１に記載の車両用バッテリ搭載構造。
- エンジンコンパートメントを有する車体と、
前記エンジンコンパートメント内に設けられた電動機と、
前記車体上で前記エンジンコンパートメント外に設けられ、前記電動機を直接駆動することが可能な電位を有し、前記電動機に接続されたバッテリとを備え、
前記バッテリと前記電動機とは、前記車体の進行方向に対して左右の同じ側にオフセット配置されており、
前記エンジンコンパートメント内のエンジンに接続された排気管をさらに備え、前記排気管は前記電動機および前記バッテリと反対側にオフセット配置されている、車両用バッテリ搭載構造。 - エンジンコンパートメントを有する車体と、
前記エンジンコンパートメント内に設けられた電動機と、
前記車体上で前記エンジンコンパートメント外に設けられ、前記電動機を直接駆動することが可能な電位を有し、前記電動機に接続されたバッテリとを備え、
前記バッテリと前記電動機とは、前記車体の進行方向に対して左右の同じ側にオフセット配置されており、
左右の前輪を結ぶ前輪車軸と、左右の後輪を結ぶ後輪車軸との間に前記バッテリが配置される、車両用バッテリ搭載構造。 - エンジンコンパートメントを有する車体と、
前記エンジンコンパートメント内に設けられた電動機と、
前記車体上で前記エンジンコンパートメント外に設けられ、前記電動機を直接駆動することが可能な電位を有し、前記電動機に接続されたバッテリとを備え、
前記バッテリと前記電動機とは、前記車体の進行方向に対して左右の同じ側にオフセット配置されており、
前記エンジンコンパートメント内には、車両の進行方向とほぼ直交する方向に並ぶピストンおよび出力軸を有するエンジンが収納されている、車両用バッテリ搭載構造。 - エンジンコンパートメントを有する車体と、
前記エンジンコンパートメント内に設けられた電動機と、
前記車体上で前記エンジンコンパートメント外に設けられ、前記電動機を直接駆動することが可能な電位を有し、前記電動機に接続されたバッテリとを備え、
前記バッテリと前記電動機とは、前記車体の進行方向に対して左右の同じ側にオフセット配置されており、
左右の前輪間に設けられた前記エンジンコンパートメントにはエンジンが収納されており、前記エンジンの動力を後輪へ伝えるプロペラシャフトをさらに備え、前記プロペラシャフトに対して前記バッテリおよび前記電動機が左右の一方に配置される、車両用バッテ リ搭載構造。
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