JP5413102B2

JP5413102B2 - エンジン搭載の電気自動車の前部構造

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Publication number: JP5413102B2
Application number: JP2009227262A
Authority: JP
Inventors: 英夫國木; 敏則坂本; 充藤中
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2009-09-30
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2029-09-30
Also published as: JP2011073582A

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エンジン搭載の電気自動車の前部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エンジン搭載の電気自動車が従来技術として知られている。

特許文献１のものは、ダッシュパネルを境に車室の前方に形成されたエンジンルーム内に縦置きされたエンジンと、このエンジンから後方に延びる出力軸に連結された発電機と、この発電機によって生成された電力を蓄えるバッテリと、車室後方のリアパネルの下に配設され且つ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。そして、前端がダッシュパネルに連結される車室フロアパネルの前部に上方に向けて膨出し且つエンジンルームに通じる隆起部が形成され、この隆起部の下に発電機が収容されている。

特開２００８−１５５８２８号公報

ところで、エンジン搭載の電気自動車、特に、エンジンが小型化して、その小型化の分、レイアウトの自由度が高くなったプラグインハイブリッド車では、エンジン、発電機及びモータを車両前部に配置することが考えられる。

このようにエンジン、発電機及びモータを車両前部に配置したエンジン搭載の電気自動車において、エンジン、発電機及びモータの位置関係を工夫して、重量安定性を向上させるとともに、ヨー慣性モーメントを低減させたい。

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エンジン搭載の電気自動車の前部構造において、重量安定性を向上させるとともに、ヨー慣性モーメントを低減させることにある。

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エンジン搭載の電気自動車の前部構造であって、上記エンジンルーム内の上記エンジンよりも車両前方に配置され、上記モータの動力を上記駆動輪に伝達する動力伝達装置をさらに備えており、上記駆動輪の駆動軸が上記動力伝達装置から車幅方向に延びており、上記エンジンは、ダッシュパネルによって車室と仕切られたエンジンルーム内の車幅方向中央部の車幅方向一方側に駆動軸が車幅方向に延びるように配置されており、上記発電機は、上記エンジンルーム内の車幅方向中央部の車幅方向他方側で且つ上記エンジンの車幅方向他方側に配置されており、上記モータは、上記エンジンルーム内の車幅方向中央部の車幅方向一方側で且つ上記エンジンの車両前方に配置されており、上記動力伝達装置は、上記エンジンルーム内の車幅方向中央部の車幅方向他方側で且つ上記発電機の車両前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、エンジンをエンジンルーム内の車幅方向中央部の車幅方向一方側に配置するとともに、モータをエンジンルーム内の車幅方向中央部の車幅方向一方側で且つエンジンの車両前方に配置しているので、比較的重量のあるエンジン及びモータがエンジンルーム内の車幅方向中央部に配置されることになり、重量安定性を向上させることができる。

また、より重量のあるエンジンをエンジンルーム内のモータの車両後方に配置しているので、ヨー慣性モーメントを低減させることができる。

以上により、重量安定性を向上させるとともに、ヨー慣性モーメントを低減させることができる。

また、発電機をエンジンの車幅方向他方側に配置しているので、エンジンと発電機との距離を短くすることができ、エンジンの駆動軸と発電機の回転軸との結合構造を単純化することができる。

また、動力伝達装置をエンジンルーム内のエンジンよりも車両前方に配置しているので、動力伝達装置から車幅方向に延びる駆動輪の駆動軸がエンジンよりも車両前方に配置されることになる。この結果、駆動輪が通常よりも車両前方に配置されることになり、ホイールベースを長くすることができ、乗り心地を向上させることができる。

また、発電機をエンジンの車幅方向他方側に配置するとともに、動力伝達装置をエンジンルーム内の車幅方向中央部の車幅方向他方側で且つ発電機の車両前方に配置しているので、比較的重量のあるエンジン及び動力伝達装置が斜め車両前後方向に並ぶように配置されることになり、重量安定性をさらに向上させることができる。

また、上述の如く、エンジン及び動力伝達装置を斜め車両前後方向に並ぶように配置しているので、エンジン、発電機、モータ及び動力伝達装置の配置スペースの車幅方向長さを小さくすることができ、フロントサイドフレームを通常よりも車幅方向内側に配置したり、通常よりも太くしたりすることができる。

さらに、フロントサイドフレームを通常よりも車幅方向内側に配置すると、駆動輪の舵角を通常よりも大きくすることができ、ホイルベースを長くしているにも拘わらず、小回り性（最小回転半径）を確保することができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記エンジン、上記発電機、上記モータ及び上記動力伝達装置は、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間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、モータ及び動力伝達装置を左右のフロントサイドフレームの間に配置しているので、比較的重量のあるエンジン、モータ及び動力伝達装置がエンジンルーム内の車幅方向中央部に集中配置されることになり、重量安定性をさらに向上させることができる。

第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記エンジン、上記発電機、上記モータ及び上記動力伝達装置は、平面視で略枠状のペリメータフレームに取り付けられており、上記エンジン、上記発電機、上記モータ及び上記動力伝達装置が取り付けられた上記ペリメータフレームは、車体に取り付けら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、モータ及び動力伝達装置をペリメータフレームに取り付けるとともに、エンジン、発電機、モータ及び動力伝達装置を取り付けたペリメータフレームを車体に取り付けているので、エンジン、発電機、モータ及び動力伝達装置を一体として車体に取り付けることができ、取付性を向上させることができる。

本発明によれば、エンジンをエンジンルーム内の車幅方向中央部の車幅方向一方側に配置するとともに、モータをエンジンルーム内の車幅方向中央部の車幅方向一方側で且つエンジンの車両前方に配置しているので、重量安定性を向上させるとともに、ヨー慣性モーメントを低減させることができる。

本発明の実施形態に係るエンジン搭載の電気自動車の概略ブロック図である。電気自動車の全体構造を示す概略側面図である。電気自動車の全体構造を示す概略平面図である。電気自動車の前部構造を示す概略底面図である。エンジン、ジェネレータ、モータ及び動力伝達装置の車体への取付を示す概略側面図である。エンジン、ジェネレータ、モータ及び動力伝達装置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。エンジン、ジェネレータ、モータ及び動力伝達装置のフロントサイドフレームへの取付を示す概略平面図である。電気自動車の前部構造の変形例を示す概略側面図である。電気自動車の前部構造の変形例を示す概略平面図である。動力伝達装置の内部構造を示す概略平面図である。

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。

−電気自動車のシステム構成−
図１は、エンジン搭載の電気自動車の概略ブロック図であり、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、２つの気筒（以下、シリンダとも言う）がクランク軸（駆動軸）１０ａの延びる方向に１列に並んだ直列２気筒の小型レシプロエンジンである。このレシプロエンジンでは、該エンジン用の燃料タンク１８から供給される燃料（例えばガソリン）を燃焼室で燃焼させて得られたエネルギーでシリンダ内部のピストンを上下させ、それをコンロッドとクランク軸１０ａによって回転運動に置き換えるようになっている。また、上記気筒には、吸気通路（吸気管。図示省略）及び排気通路（排気管）２０（図２等に図示）が連通している。吸気通路は、上流側では１つであるが、下流側では２つに分岐して各気筒に連通している。吸気通路には、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が配設されている。排気通路２０は、下流側では１つであるが、上流側では２つに分岐して各気筒に連通している。排気通路２０には、排気ガス中のＨＣやＣＯ、ＮＯ_Ｘなどの有害成分を浄化するために三元触媒を用いた排気浄化装置２０ａが配設されているともに、この排気浄化装置２０ａ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マフラー２０ｂが配設されている。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２２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。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。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。

上記ジェネレータ１４は、その回転軸（入力軸）１４ａ（図２等に図示）がエンジン１０のクランク軸１０ａ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、その回転軸（出力軸）１６ａが上記駆動輪としての左右の前輪３０，３２に減速ギヤ（図示省略）、ディファレンシャルギヤ（以下、デフと言う）２４及び左右の前輪駆動軸（ドライブシャフト）２６，２８（「駆動輪の駆動軸」に相当）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前輪３０，３２を駆動させる。減速ギヤは、モータ１６の回転速度を減速して該モータ１６の動力をデフ２４に伝達する。減速ギヤの減速比（即ち、モータ１６からデフ２４への減速比）は、例えば１／２程度である。デフ２４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３０，３２の速度差）を吸収しながら、モータ１６の動力を前輪３０，３２に振り分けて伝達する。また、デフ２４は、モータ１６の回転速度を最終的に減速して該モータ１６の動力を前輪３０，３２に伝達する機能も受け持っている。デフ２４のファイナルギヤの減速比（即ち、デフ２４から前輪３０，３２への減速比）は、例えば１／４程度である。つまり、減速ギヤ及びデフ２４の減速比（即ち、モータ１６から前輪３０，３２への減速比）は、全体として、例えば１／７〜１／８程度である。

上記インバータ２２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）２２ａ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）２２ｂとが一体化してなるものであって、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２２ａ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２２ｂ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２２ａ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２２ｂによって交流電力に変換してモータ１６に供給する。

−電気自動車の前部構造−
以下、電気自動車１の前部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、電気自動車の前部構造を示す概略底面図、図５は、エンジン、ジェネレータ、モータ及び動力伝達装置の車体への取付を示す概略側面図、図６は、エンジン、ジェネレータ、モータ及び動力伝達装置のペリメータフレームへの取付を示す概略平面図、図７は、エンジン、ジェネレータ、モータ及び動力伝達装置のフロントサイドフレームへの取付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。

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、フロアパネル５８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４０ｂと、この縦壁部４０ｂの下端から斜め下後方に延びてフロアパネル５８に連結する傾斜壁部４０ｃ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、車体フレームとしての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、車両前後方向に水平に延びる水平部４６ａ，４８ａと、この水平部４６ａ，４８ａの後端からダッシュパネル４０に沿うように斜め下後方に延びる傾斜部４６ｂ，４８ｂとを有している。左右のフロントサイドフレーム４６，４８の前端の間には、バンパーレインフォースメント５０がクラッシュカン５２，５４を介して車幅方向に延びるように架設連結されている。このバンパーレインフォースメント５０の車両後方で且つ左右のクラッシュカン５２，５４の間には、ラジエター５６が車幅方向に延びるように配置されている。

上記エンジン１０は、エンジンルーム４４内の後部における車幅方向中央部の車両右方側（車幅方向一方側）寄りにクランク軸１０ａが車幅方向に延び且つ吸気側が車両前方を向くように横置き配置されている。クランク軸１０ａは、エンジン１０の下部に位置している。エンジン１０上端の上下方向高さ位置はフロントサイドフレーム４６，４８の水平部４６ａ，４８ａの上面よりも高い一方、その下端の上下方向高さ位置はフロントサイドフレーム４６，４８の水平部４６ａ，４８ａの下面よりも低い。

上記ジェネレータ１４は、エンジンルーム４４内の後部における車幅方向中央部の車両左方側寄りに、回転軸１４ａが車幅方向に延び且つエンジン１０の車両左方（車幅方向他方側）に隣接するように配置されている。回転軸１４ａは、エンジン１０のクランク軸１０ａと一直線上に位置していて、該クランク軸１０ａに直結されている。この結果、ジェネレータ１４は、エンジン１０の回転数と同じ回転数で回転するようになっている。ジェネレータ１４上端の上下方向高さ位置はフロントサイドフレーム４６，４８の水平部４６ａ，４８ａの上面よりも低く、下面よりも高い一方、その下端の上下方向高さ位置はフロントサイドフレーム４６，４８の水平部４６ａ，４８ａの下面よりも低い。ジェネレータ１４は、エンジン１０の下部の左側面に一体的に結合されている。

上記モータ１６は、エンジンルーム４４内の車幅方向中央部におけるエンジン１０の車両前方近傍に回転軸１６ａが車幅方向に延びるように配置されている。モータ１６上端の上下方向高さ位置はフロントサイドフレーム４６，４８の水平部４６ａ，４８ａの上面よりも低く、下面よりも高い一方、その下端の上下方向高さ位置はフロントサイドフレーム４６，４８の水平部４６ａ，４８ａの下面よりも低い。

上記排気通路２０は、エンジン１０の上部後方からジェネレータ１４の上方を通って車両左前方に延びた後、ジェネレータ１４の車両前方を通って下方に延び、その後、ジェネレータ１４の下方を通って車両右後方に延びている。次に、排気通路２０は、フロアパネル５８の車幅方向中央部の下方を通って車両後方に延びた後、リアフロアパネル９０の下方を通ってキックアップ部５８ａとクロスビーム９６ｃとの間を車両右後方に延び、その後、リアフロアパネル９０の右部の下方を通って車両後方に延びている。上記排気浄化装置２０ａは、フロアパネル５８の車幅方向中央部の下方におけるダッシュパネル４０の車両後方近傍に配置されている。

上記減速ギヤ及び上記デフ２４は同じケーシング６２に収容されており、これらの減速ギヤやデフ２４、ケーシング６２などが、モータ１６の動力を前輪３０，３２に伝達する動力伝達装置（減速機）６４を構成している。この動力伝達装置６４は、エンジンルーム４４内の車幅方向中央部におけるジェネレータ１４の車両前方近傍に、モータ１６の車両左方に隣接するように配置されている。動力伝達装置６４上端の上下方向高さ位置はフロントサイドフレーム４６，４８の水平部４６ａ，４８ａの上面よりも低く、下面よりも高い一方、その下端の上下方向高さ位置はフロントサイドフレーム４６，４８の水平部４６ａ，４８ａの下面よりも低い。動力伝達装置６４の上部の右側面には、モータ１６が一体的に結合されている。動力伝達装置６４の下部（即ち、デフ２４）からは、左右の前輪駆動軸２６，２８が車幅方向両側にそれぞれ延びている。つまり、エンジン１０は、前輪駆動軸２６，２８よりも車両後方に配置されている。

そして、エンジン１０、ジェネレータ１４、モータ１６及び動力伝達装置６４は、左右のフロントサイドフレーム４６，４８の間に配置されている。

以上のように、エンジン１０、ジェネレータ１４、モータ１６及び動力伝達装置６４は、エンジンルーム４４内の車幅方向中央部に集中配置されているため、左右のフロントサイドフレーム４６，４８を通常よりも車幅方向内側に配置したり、通常よりも太くしたりすることができる。また、左右のフロントサイドフレーム４６，４８を通常よりも車幅方向内側に配置すると、前輪３０，３２の舵角を通常よりも大きくすることができる。

また、エンジン１０、ジェネレータ１４、モータ１６及び動力伝達装置６４は、平面視で略四角枠状のペリメータフレーム７０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７０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前突時の衝撃荷重を分散、吸収させるものであって、左右のフロントサイドフレーム４６，４８の下方に配置されている。ペリメータフレーム７０は、車幅方向に延びる前方フレーム７０ａと、この前方フレーム７０ａの車両後方において前方フレーム７０ａと平行に延びる後方フレーム７０ｂと、車両前後方向に延びて前方フレーム７０ａ及び後方フレーム７０ｂの各端部に結合される左右の側方フレーム７０ｃ，７０ｄとを有している。そして、一体結合されたエンジン１０及びジェネレータ１４は、該エンジン１０の下部後方の左側面に設けられた防振マウント７２を介して後方フレーム７０ｂの車幅方向中央部に弾性支持されている。また、一体結合されたモータ１６及び動力伝達装置６４は、該動力伝達装置６４の下部前方の右側面に設けられた防振マウント７４を介して前方フレーム７０ａの車幅方向中央部に弾性支持されている。これらの防振マウント７２，７４の詳細な説明は省略するが、その基本的な構造は従来周知のものである。

ペリメータフレーム７０に取り付けられたエンジン１０、ジェネレータ１４、モータ１６及び動力伝達装置６４（以下、これらをパワーユニットと言う）は、左右の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、パワーユニットをペリメータフレーム７０に取り付けた後、ペリメータフレーム７０に取り付けたパワーユニットをフロントサイドフレーム４６，４８に取り付けている。具体的には、ペリメータフレーム７０に取り付けられたパワーユニットは、その車幅方向両端部にそれぞれ設けられた防振マウント７６，７８を介して左右のフロントサイドフレーム４６，４８の水平部４６ａ，４８ａに弾性支持されている。

左側防振マウント７６は、ゴムブッシュ７６ａと、このゴムブッシュ７６ａと左側フロントサイドフレーム４６との間に設けられた車体側ブラケット７６ｂと、ゴムブッシュ７６ａとパワーユニットとの間に設けられたパワーユニット側ブラケット７６ｃとを有している。車体側ブラケット７６ｂは、車幅方向に延び且つ車両左方に行くに従って上方に傾斜するように形成されていて、左端部が左側フロントサイドフレーム４６の水平部４６ａの上面に、右端部がゴムブッシュ７６ａの上端部に取り付けられている。パワーユニット側ブラケット７６ｃは、車両前後方向に延び且つ車両後方に行くに従って上方に傾斜するように平面視で略Ｖ字状に形成されていて、前端部が動力伝達装置６４の上下方向中央部の車両左方側に、後端部がジェネレータ１４の上端部の車両左方側に、車両前後方向中央部がゴムブッシュ７６ａの下端部に取り付けられている。右側防振マウント７８は、ゴムブッシュ７８ａと、このゴムブッシュ７８ａと右側フロントサイドフレーム４８との間に設けられた車体側ブラケット７８ｂと、ゴムブッシュ７８ａとパワーユニットとの間に設けられたパワーユニット側ブラケット７８ｃとを有している。車体側ブラケット７８ｂは、車幅方向に延び且つ車両右方に行くに従って下方に傾斜するように形成されていて、左端部がゴムブッシュ７８ａの上端部に、右端部が右側フロントサイドフレーム４８の水平部４８ａの上面に取り付けられている。パワーユニット側ブラケット７８ｃは、車両前後方向に水平に延びるように平面視で略Ｖ字状に形成されていて、前端部がモータ１６の上端部の車両右方側に、後端部がエンジン１０の上下方向中央部の車両右方側に、車両前後方向中央部がゴムブッシュ７８ａの下端部に取り付けられている。これらの防振マウント７６，７８の詳細な説明は省略するが、その基本的な構造は従来周知のものである。

また、パワーユニットが取り付けられたペリメータフレーム７０は、左右の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、パワーユニットをペリメータフレーム７０に取り付けた後、パワーユニットを取り付けたペリメータフレーム７０をフロントサイドフレーム４６，４８に取り付けている。具体的には、左右の側方フレーム７０ｃ，７０ｄは、その前部に上方に突出するように設けられた突出部７０ｅ，７０ｅを介して左右のフロントサイドフレーム４６，４８の水平部４６ａ，４８ａの下面にそれぞれ取り付けられている。後方フレーム７０ｂは、その車幅方向両端部に車両後方に行くに従って車幅方向外側に延びるように設けられた延設部７０ｆ，７０ｆを介して左右のフロントサイドフレーム４６，４８の傾斜部４６ｂ，４８ｂの下面にそれぞれ取り付けられている。

以上のように、パワーユニットは車体に支持されている。

また、前方フレーム７０ａの上面には、ステアリングギヤボックス８０が車幅方向に延びるように配置されている。このステアリングギヤボックス８０の右部からは、ステアリングシャフト８２が斜め上後方に延びている。つまり、このステアリングシャフト８２は前方フレーム７０ａに支持されている。左右の側方フレーム７０ｃ，７０ｄには、前輪３０，３２に採用されたストラット式インディペンデントサスペンション８４のロアアーム８４ａがそれぞれ取り付けられている。

また、上記インバータ２２は、エンジンルーム４４内の左部における動力伝達装置６４の上方に配置されていて、左側フロントサイドフレーム４６の水平部４６ａの上面に取り付けられている。エンジンルーム内４４におけるエンジン１０の上部の車両前方で且つモータ１６の斜め上後方には、エアコンディショナーコンプレッサー８６が配置されている。

以下、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５８の後部には、キックアップ部５８ａ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５８ａから車両後方に延びるように連続形成されたリアフロアパネル９０が設けられている。このリアフロアパネル９０上の前部にはベンチタイプのリアシート１０２が配置されている。リアフロアパネル９０のリアシート１０２の車両後方には凹部９０ａが形成されている。リアフロアパネル９０の下方の車幅方向両側には、左右のリアサイドフレーム９２，９４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。

後輪９８，１００には、左右のトレーリングアーム９６ａ，９６ｂをクロスビーム９６ｃ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９６が採用されている。クロスビーム９６ｃは、リアフロアパネル９０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て、車両側面視で後輪９８，１００の中心の車両前方で且つ後輪９８，１００の前端近傍に位置している。

上記バッテリ１２は、リアフロアパネル９０の凹部９０ａ内に配置されている。上記燃料タンク１８は、リアフロアパネル９０の前部左方の下方におけるクロスビーム９６ｃよりも車両前方に配置されている。上記マフラー２０ｂは、リアフロアパネル９０の前部右方の下方におけるクロスビーム９６ｃよりも車両前方に配置されている。また、燃料タンク１８及びマフラー２０ｂは、リアフロアパネル９０上のリアシート１０２の下方に配置されている。そして、バッテリ１２、燃料タンク１８及びマフラー２０ｂは、左右のリアサイドフレーム９２，９４の間に配置されている。

−効果−
以上により、本実施形態によれば、エンジン１０をエンジンルーム４４内の車幅方向中央部の車両右方側に配置するとともに、モータ１６をエンジンルーム４４内の車幅方向中央部の車両右方側で且つエンジン１０の車両前方に配置しているので、比較的重量のあるエンジン１０及びモータ１６がエンジンルーム４４内の車幅方向中央部に配置されることになり、重量安定性を向上させることができる。

また、より重量のあるエンジン１０をエンジンルーム４４内のモータ１６の車両後方に配置しているので、ヨー慣性モーメントを低減させることができる。

また、ジェネレータ１４をエンジン１０の車両左方に配置しているので、エンジン１０とジェネレータ１４との距離を短くすることができ、エンジン１０の駆動軸１０ａとジェネレータ１４の回転軸１４ａとの結合構造を単純化することができる。

さらに、動力伝達装置６４をエンジンルーム４４内のエンジン１０よりも車両前方に配置しているので、動力伝達装置６４から車幅方向に延びる前輪駆動軸２６，２８がエンジン１０よりも車両前方に配置されることになる。この結果、前輪３０，３２が通常よりも車両前方に配置されることになり、ホイールベースを長くすることができ、乗り心地を向上させることができる。

また、ジェネレータ１４をエンジン１０の車両左方に配置するとともに、動力伝達装置６４をエンジンルーム４４内の車幅方向中央部の車両左方側で且つジェネレータ１４の車両前方に配置しているので、比較的重量のあるエンジン１０及び動力伝達装置６４が斜め車両前後方向に並ぶように配置されることになり、重量安定性をさらに向上させることができる。

さらに、上述の如く、エンジン１０及び動力伝達装置６４を斜め車両前後方向に並ぶように配置しているので、エンジン１０、ジェネレータ１４、モータ１６及び動力伝達装置６４の配置スペースの車幅方向長さを小さくすることができ、フロントサイドフレーム４６，４８を通常よりも車幅方向内側に配置したり、通常よりも太くしたりすることができる。

また、フロントサイドフレーム４６，４８を通常よりも車幅方向内側に配置すると、前輪３０，３２の舵角を通常よりも大きくすることができ、ホイルベースを長くしているにも拘わらず、小回り性（最小回転半径）を確保することができる。

さらに、エンジン１０、ジェネレータ１４、モータ１６及び動力伝達装置６４を左右のフロントサイドフレーム４６，４８の間に配置しているので、比較的重量のあるエンジン１０、モータ１６及び動力伝達装置６４がエンジンルーム４４内の車幅方向中央部に集中配置されることになり、重量安定性をさらに向上させることができる。

また、エンジン１０、ジェネレータ１４、モータ１６及び動力伝達装置６４をペリメータフレーム７０に取り付けるとともに、エンジン１０、ジェネレータ１４、モータ１６及び動力伝達装置６４を取り付けたペリメータフレーム７０を車体に取り付けているので、エンジン１０、ジェネレータ１４、モータ１６及び動力伝達装置６４を一体として車体に取り付けることができ、取付性を向上させることができる。

（その他の実施形態）
上記実施形態では、電気自動車１はプラグインハイブリッド車（シリーズ式ハイブリッド車）であるが、これに限らず、例えば、発進時や低速時などにモータ１６の動力で動き、車速が上がるとエンジン１０及びモータ１６双方の動力で動くシリーズ・パラレル式ハイブリッド車であってもよい。このシリーズ・パラレル式ハイブリッド車では、例えば、図８〜図１０に示すように、エンジン１０及びモータ１６とジェネレータ１４及び動力伝達装置６４との間に、エンジン１０の動力を動力伝達装置６４の減速ギヤに伝達する動力伝達装置２００が配置される。この動力伝達装置２００は、エンジン１０のクランク軸１０ａ及びジェネレータ１４の回転軸１４ａにそれぞれ連結された第１ギヤ２００ａと、この第１ギヤ２００ａの車両前方に配置され、該第１ギヤ２００ａと噛み合う第２ギヤ２００ｂと、この第２ギヤ２００ｂの車両右方に軸が該第２ギヤ２００ｂの軸と一直線上に位置するように配置された第３ギヤ２００ｃと、この第３ギヤ２００ｃの車両前方に配置され、該第３ギヤ２００ｃと噛み合い、モータ１６の回転軸１６ａ及び動力伝達装置６４の入力軸６４ａに連結された第４ギヤ２００ｄと、第２ギヤ２００ｂと第３ギヤ２００ｃとの間に設けられたクラッチ２００ｅとを有している。その他の点に関しては、上記実施形態とほぼ同様の構成である。

そして、動力伝達装置２００では、クラッチ２００ｅを繋ぐと、エンジン１０の動力は動力伝達装置６４の減速ギヤに伝達される一方、クラッチ２００ｅを離すと、エンジン１０の動力は減速ギヤに伝達されない。このように、このシリーズ・パラレル式ハイブリッド車では、クラッチ２００ｅによってシリーズ式とパラレル式とに切換え可能になる。

また、上記実施形態では、エンジン１０は２気筒のレシプロエンジンであるが、これに限らず、例えば、１気筒のレシプロエンジンであってもよく、また、１ローターのロータリーエンジンであってもよい。

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、本発明にかかるエンジン搭載の電気自動車の前部構造は、重量安定性を向上させるとともに、ヨー慣性モーメントを低減させ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クランク軸（駆動軸）
１２バッテリ
１４ジェネレータ（発電機）
１６モータ
２６，２８前輪駆動軸（駆動輪の駆動軸）
３０，３２前輪（駆動輪）
４０ダッシュパネル
４２車室
４４エンジンルーム
４６，４８フロントサイドフレーム（車体）
６４動力伝達装置
７０ペリメータフレーム

Claims

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エンジン搭載の電気自動車の前部構造であって、
上記エンジンルーム内の上記エンジンよりも車両前方に配置され、上記モータの動力を上記駆動輪に伝達する動力伝達装置をさらに備えており、
上記駆動輪の駆動軸が上記動力伝達装置から車幅方向に延びており、
上記エンジンは、ダッシュパネルによって車室と仕切られたエンジンルーム内の車幅方向中央部の車幅方向一方側に駆動軸が車幅方向に延びるように配置されており、
上記発電機は、上記エンジンルーム内の車幅方向中央部の車幅方向他方側で且つ上記エンジンの車幅方向他方側に配置されており、
上記モータは、上記エンジンルーム内の車幅方向中央部の車幅方向一方側で且つ上記エンジンの車両前方に配置されており、
上記動力伝達装置は、上記エンジンルーム内の車幅方向中央部の車幅方向他方側で且つ上記発電機の車両前方に配置されていることを特徴とするエンジン搭載の電気自動車の前部構造。
請求項１記載のエンジン搭載の電気自動車の前部構造において、
上記エンジン、上記発電機、上記モータ及び上記動力伝達装置は、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間に配置されていることを特徴とするエンジン搭載の電気自動車の前部構造。
請求項１又は２記載のエンジン搭載の電気自動車の前部構造において、
上記エンジン、上記発電機、上記モータ及び上記動力伝達装置は、平面視で略枠状のペリメータフレームに取り付けられており、
上記エンジン、上記発電機、上記モータ及び上記動力伝達装置が取り付けられた上記ペリメータフレームは、車体に取り付けられていることを特徴とするエンジン搭載の電気自動車の前部構造。