JP2021187232A - 車両下部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の空力性能を向上できる車両下部構造を得る。【解決手段】エンジンよりも車体後方側の車両１２の下部で、かつ車幅方向中央部に配置された燃料タンク２０と、燃料タンク２０の車体後方側で、かつ車幅方向中央部に配置され、車両１２に搭載された走行用モーターを駆動する動力源となるバッテリ３０と、エンジンから燃料タンク２０及びバッテリ３０の車幅方向外側を通って車体後方側へ延在された排気管４０と、燃料タンク２０及びバッテリ３０の下面を覆うアンダーカバー５０と、を備えた車両下部構造１０とする。【選択図】図４

Description

本発明は、車両下部構造に関する。

エンジンの車体後方側で、かつ車両の床下の車幅方向中央部に燃料タンクが配置されるとともに、燃料タンクの車体後方側で、かつ車両の床下の車幅方向中央部にバッテリ（電池パック）が配置された車両床下構造は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

この車両床下構造では、バッテリの上面に、燃料タンクから車体後方側へ延在するインレットパイプを通すための凹部が車体前後方向に沿って形成され、バッテリの下面に、エンジンから車体後方側へ延在する排気管を通すための凹部が車体前後方向に沿って形成されている。

特開２０１７−０７７７８３号公報

しかしながら、バッテリの下面に排気管を通すための凹部が形成され、車両の下部における車幅方向中央部に排気管が通っていると、アンダーカバーが、その排気管を避けるように左右に分割されて車幅方向中央部を覆わないため、車両の走行時において、気流が乱れて空力性能が低下するおそれがある。このように、車両の空力性能を向上させるという観点では、未だ改善の余地がある。

そこで、本発明は、車両の空力性能を向上できる車両下部構造を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の車両下部構造は、エンジンよりも車体後方側の車両の下部で、かつ車幅方向中央部に配置された燃料タンクと、前記燃料タンクの車体後方側で、かつ車幅方向中央部に配置され、前記車両に搭載された走行用モーターを駆動する動力源となるバッテリと、前記エンジンから前記燃料タンク及び前記バッテリの車幅方向外側を通って車体後方側へ延在された排気管と、前記燃料タンク及び前記バッテリの下面を覆うアンダーカバーと、を備えている。

請求項１に記載の発明によれば、排気管が、燃料タンク及びバッテリの車幅方向外側を通って車体後方側へ延在されている。そのため、アンダーカバーは、燃料タンク及びバッテリの下面を覆うことができる。つまり、アンダーカバーは、車両の下部における車幅方向中央部を覆うことができる。したがって、車両の走行時において、気流の乱れが抑制され、空力性能が向上される。

以上のように、本発明によれば、車両の空力性能を向上させることができる。

本実施形態に係る車両下部構造を斜め上方から見て示す斜視図である。 本実施形態に係る車両下部構造を備えた車両を示す側面図である。 本実施形態に係る車両下部構造を示す平面図である。 本実施形態に係る車両下部構造を示す底面図である。 本実施形態に係る車両下部構造を構成する電池パックを示す正断面図である。 比較例に係る車両下部構造を構成する電池パックを示す正断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面に示す実施例を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＵＰを車体上方向、矢印ＦＲを車体前方向、矢印ＲＨを車体右方向とする。また、以下の説明で、特記することなく上下、前後、左右の方向を記載した場合は、車体上下方向の上下、車体前後方向の前後、車体左右方向（車幅方向）の左右を示すものとする。

図１〜図３に示されるように、本実施形態に係る車両下部構造１０は、車両１２の床を構成するフロアパネル（図示省略）の車体下方側で、かつ前輪（図示省略）の車軸（図示省略）と後輪１４（図２参照）の車軸（図示省略）との間に配置された燃料タンク２０とバッテリとしての電池パック３０とを有している。

車両１２の両側部には、左右一対で車体前後方向に延在する閉断面形状のロッカ１６（図３において、右側のロッカ１６Ｒのみ示す）が設けられており、各ロッカ１６の車幅方向内側のパネルを構成するロッカインナパネル１８の下面に、フロアパネルの車幅方向外側端部が接合されている。

車両１２の前部には、エンジン（図示省略）が搭載されており、燃料タンク２０には、そのエンジンへ供給する燃料としてのガソリンが貯留されている。また、車両１２の前部（左右の前輪の間）には、前輪駆動用の走行用モーター（図示省略）が搭載されており、電池パック３０は、その走行用モーターを駆動する動力源となっている。

つまり、この車両１２は、ガソリンだけではなく、電気でも走行可能なハイブリッド車（プラグインハイブリッド車を含む）又はエンジンで発電して走行する電気自動車となっている。そして、電池パック３０は、燃料タンク２０の車体後方側に近接して配置されている。換言すれば、燃料タンク２０は、電池パック３０の車体前方側に近接して配置されている。

より具体的に説明すると、燃料タンク２０は、前席２６（図２参照）の車体下方側における車幅方向略中央部に配置されている。換言すれば、燃料タンク２０は、左右の前席２６の間に前後方向に延在するように設けられているトンネル部（図示省略）の車体下方側に配置されている。また、燃料タンク２０は、樹脂材によって平面視で略「Ｔ」字状に形成されており、後部側が前部側よりも幅狭に形成されている（図１、図３参照）。

電池パック３０は、後席２８（図２参照）の車体下方側における車幅方向略中央部に配置されている。この電池パック３０は、平面視で車幅方向が車体前後方向よりも長い略長方形状に形成されており、図５に示されるように、内部に多数の電池セル３２を有している。

図１〜図３に示されるように、電池パック３０の車体後方上側には、燃料タンク２０へガソリンを供給するための給油口２２が配置されている。そして、燃料タンク２０と給油口２２とがインレットパイプ２４によって連通接続されている。すなわち、インレットパイプ２４の前端部（一端部）が燃料タンク２０の後端部に連通接続され、インレットパイプ２４の後端部（他端部）が給油口２２に連通接続されている。

また、インレットパイプ２４は、電池パック３０の車体上方側に配管されている。具体的に説明すると、電池パック３０の上面における車幅方向略中央部には、断面略半円弧状とされて車体前後方向へ延在する凹部３４（図５も参照）が形成されており、車体前後方向に延在するインレットパイプ２４の一部が、その凹部３４内を通るように配管されている。

また、エンジンの車幅方向略中央部から車体後方側へ向けて排気管４０が配管されている。平面視又は側面視で、エンジンと燃料タンク２０との間に配管されている排気管４０の一部には、触媒４２が連通接続されている。この触媒４２により、エンジンから排気管４０へ排出された排気ガス中の有害物質が酸化又は還元されて浄化されるようになっている。

また、触媒４２よりも車体後方側の排気管４０は、右側（車幅方向外側）へ向けて屈曲され、更に車体後方側へ向けて屈曲されている。つまり、この排気管４０は、燃料タンク２０の右側方（車幅方向外側）を通って車体後方側へ延在されている。なお、燃料タンク２０の右側方を通る排気管４０の一部は、２重管構造とされており、サブマフラー部４４とされている。

燃料タンク２０の右側方を通って車体後方側へ延在された排気管４０は、電池パック３０の右側方、即ち右側のロッカ１６Ｒの車幅方向内側を通って車体後方側へ延在されている。そして、電池パック３０の右側方を通って車体後方側へ延在された排気管４０は、電池パック３０の車体後方側において車幅方向内側（左側）へ向けて屈曲され、更に車体後方側へ向けて屈曲されて延在され、メインマフラー４６に連通接続されている。

メインマフラー４６は、車幅方向が軸方向となる略楕円柱形状に形成されており、排気管４０は、メインマフラー４６の前端部における車幅方向略中央部に連通接続されている。そして、メインマフラー４６の側部から車体後方側へ向けてマフラーカッター４８が延在されている。

また、図２に示されるように、燃料タンク２０の下面と電池パック３０の下面とは、ほぼフラットな面を構成するようになっている。そして、図４に示されるように、車両１２の下部には、排気管４０及びメインマフラー４６を避けるようにして（排気管４０及びメインマフラー４６を車体下方側へ露出させるような形状に形成された）アンダーカバー５０が設けられている。

アンダーカバー５０は、前後に２分割された平板状に形成されており、エンジンの車体下方側を覆う前部カバー５２と、前部カバー５２の車体後方側で、車体下方側を覆う後部カバー５４と、で構成されている。そして、後部カバー５４が、燃料タンク２０の下面全体と電池パック３０の下面全体とを車体下方側から覆うようになっている。

すなわち、排気管４０は、燃料タンク２０及び電池パック３０の右側方（車幅方向外側）を通って車体後方側へ延在されているため、後部カバー５４（アンダーカバー５０）は、排気管４０を避けて設けられていても、燃料タンク２０の下面全体と電池パック３０の下面全体とを車体下方側から覆うことが可能になっており、車両１２の下部における車幅方向中央部を前後方向に亘って覆うことが可能になっている。

以上のような構成とされた本実施形態に係る車両下部構造１０において、次にその作用について説明する。

上記したように、排気管４０を避けるようにして設けられたアンダーカバー５０（後部カバー５４）によって、燃料タンク２０の下面全体と電池パック３０の下面全体とを車体下方側から覆うことができる。つまり、アンダーカバー５０（後部カバー５４）は、車両１２の下部における車幅方向中央部を前後方向に亘って覆うことができる。

したがって、アンダーカバー５０が、車幅方向中央部を前後方向に亘って覆わない構成に比べて、車両１２の走行時において、気流の乱れを抑制することができる。よって、車両１２の空力性能を向上させることができ、車両１２の燃費を向上させることができる。また、車両１２が雪路を走行するときにおいても、そのアンダーカバー５０によって、雪詰まり等を低減させることができるため、不具合が発生するのを抑制することができる。

また、本実施形態に係る車両下部構造１０では、重量物である燃料タンク２０と電池パック３０とが、前輪の車軸と後輪１４の車軸との間で、かつフロアパネルの車体下方側に前後に並んで配置されている。そのため、車両１２における前部側及び後部側の荷重分担を最適化することができ、車両１２の低重心化を図ることができる。したがって、車両１２の運動性能も向上させることができる。

なお、燃料タンク２０と電池パック３０とが、フロアパネルの車体下方側に配置されていると、それより上方側となるボディのデザインに制約を受けなくて済む利点もある。また、電池パック３０が、フロアパネル（後席２８）の車体下方側に配置されていると、電池パック３０が、後席２８の車体後方側に配置されている構成に比べて、車両１２のラゲージスペースを拡大させることができる利点もある。

また、電池パック３０の車体上方側に、インレットパイプ２４が配管されている。したがって、インレットパイプ２４を電池パック３０によって保護することができる。つまり、車両１２の走行時において、飛び石などがインレットパイプ２４に衝突するのを（インレットパイプ２４に衝撃が加えられるのを）電池パック３０によって抑制又は防止することができる。

また、電池パック３０の上面における車幅方向略中央部には、インレットパイプ２４の一部が配置される凹部３４が形成されている。そのため、その電池パック３０（凹部３４）により、インレットパイプ２４を排気管４０から離間して配置することができる。よって、排気管４０によるインレットパイプ２４への熱害も低減させることができる。

また、図６に示されるように、比較例に係る車両下部構造１１では、電池パック３６の下面における車幅方向略中央部に、断面略半円弧状とされて車体前後方向へ延在する凹部３８が形成されている。そして、車体前後方向に延在する排気管４０の一部が、その凹部３８内を通るように配管されている。

これに対し、本実施形態に係る車両下部構造１０における排気管４０は、燃料タンク２０及び電池パック３０の右側方と右側のロッカ１６Ｒとの間を通って車体後方側へ延在するように配管されている。そのため、図５に示されるように、電池パック３０の下面に、排気管４０を通すための凹部３８を形成する必要がない。

したがって、電池パック３０の剛性を、比較例における電池パック３６の剛性に比べて高めることができ、車両１２の側面衝突に対して、より効果的に対応することができる。つまり、車両１２の側面衝突時に、電池パック３０に対して車幅方向外側から荷重が入力されても、その電池パック３０によってインレットパイプ２４を保護することができる。よって、車両１２の安全性を向上させることができる。

また、電池パック３０の下面に凹部３８を形成しないため（電池パック３０の下面をフラットな面に形成することができるため）、電池パック３０の内部に設ける電池セル３２の数量を、比較例における電池パック３６の内部に設ける電池セル３２の数量よりも増加させることができる（比較例における電池パック３６の凹部３４と凹部３８とによって上下方向から挟まれる空間には電池セル３２を設けることができない）。よって、車両１２の走行用モーターによる航続距離を延ばすことができる。

更に、本実施形態に係る車両下部構造１０を備えた車両１２では、電池パック３０の車体後方側、即ち左右の後輪１４の間に、後輪駆動用の走行用モーター（図示省略）を配置することができる。つまり、この車両１２は、前輪駆動と四輪駆動とに切り替え可能に構成することもできる。したがって、前輪駆動と四輪駆動とに切り替え可能に構成されていない（前輪駆動用の走行用モーターしか配置できない）車両に比べて、商品力を高めることができる。

以上、本実施形態に係る車両下部構造１０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る車両下部構造１０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、電池パック３０の上面に凹部３４が形成されない構成とされていてもよい。

また、排気管４０は、上記のように屈曲されて配管される構成に限定されるものではなく、例えば平面視で円弧状に湾曲されて配管される構成とされていてもよい。また、燃料タンク２０及び電池パック３０の車幅方向外側を通る排気管４０は、右側のロッカ１６Ｒの車幅方向内側を通るように配管される構成に限定されるものではなく、左側のロッカ（図示省略）の車幅方向内側を通るように配管される構成とされていてもよい。

１０ 車両下部構造
１２ 車両
２０ 燃料タンク
３０ 電池パック（バッテリ）
４０ 排気管
５０ アンダーカバー

Claims (1)

1. エンジンよりも車体後方側の車両の下部で、かつ車幅方向中央部に配置された燃料タンクと、
   前記燃料タンクの車体後方側で、かつ車幅方向中央部に配置され、前記車両に搭載された走行用モーターを駆動する動力源となるバッテリと、
   前記エンジンから前記燃料タンク及び前記バッテリの車幅方向外側を通って車体後方側へ延在された排気管と、
   前記燃料タンク及び前記バッテリの下面を覆うアンダーカバーと、
   を備えた車両下部構造。

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