説明

車両

【課題】電気機器の温度上昇を抑制することができると共に、部品点数の増大をも抑制することができる車両を提供する。
【解決手段】車両は、エンジン1コンパートメントER内に配置されたエンジン1と、車輪が配置された外部と、エンジン1コンパートメントERを区画するように設けられ、エンジン1の側方に配置されたホイールハウジング12R,12Lと、ホイールハウジング12R,12Lよりも車両後方側に配置された電気機器とを備え、ホイールハウジング12R,12Lには、エンジン1コンパートメントERと外部とを連通する連通孔が形成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両に関し、特に内燃機関と電気機器とが駆動室内に設けられた車両に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から駆動室内に設けられた内燃機関と、駆動室内に配置された電気機器とを備えた車両やコントロールユニット取付構造などが各種提案されている。
【0003】
特開2010−195146号公報に記載された車両は、外気連通孔が形成されたフードブリッジと、フードブリッジのエンジンルーム側の面に設けられたエンジンコントロールユニットと、フードブリッジのエンジンルーム側の面に設けられ、エンジンコントロールユニットを覆うように形成された遮熱カバーとを備える。そして、エンジンコントロールユニットは、上記の外気連通孔に設けられている。
【0004】
特開2010−95009号公報に記載された車両は、エンジンルームと、エンジンルームを取り囲むように形成され、中空部を有する閉断面状に形成された側壁と、エンジンロームと中空部との両方に露呈するように挿通穴に設けられたエンジンコントロールユニットとを備える。
【0005】
特開2009−222504号公報に記載された車両は、エンジンと、エンジンの前方に設けられたレーダ装置と、レーダ装置の後方であってエンジンの前方に設けられた冷却ファンと、レーダ装置の故障診断情報を検出する情報検出手段とを備える。
【0006】
車両は、情報検出手段によって検出されたレーダ装置の故障診断情報によって冷却ファンを作動する必要がある場合に冷却ファンを作動させる制御手段を備える。
【0007】
特開2004−322840号公報に記載された車両は、エンジンと、パワーコントロールユニットと、エンジンからパワーコントロールユニットに輻射される輻射熱を遮断するための第1,第2の遮蔽板と、第1遮蔽板から延びるように形成されたガイド板とを備える。ガイド板は、外気導入口からエンジンルーム内に外気の一部をパワーコントロールユニットに案内する。第1遮熱板および第2遮熱板は、エンジンからの熱がパワーコントロールユニットに達することを抑制する。
【0008】
特開2004−82940号公報に記載された車両は、エンジンルーム内に配置されたエンジンと、エンジンルーム内に配置されたモータジェネレータと、エンジンルーム内に配置されたPCU(Power Control Unit)とを備える。PCUは、モータジェネレータに電力を供給するインバータと、ラジエータに接続されると共に、インバータを冷却する冷却水路とを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開2010−195146号公報
【特許文献2】特開2010−95009号公報
【特許文献3】特開2009−222504号公報
【特許文献4】特開2004−322840号公報
【特許文献5】特開2004−82940号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかし、特開2010−195146号公報および上記特開2010−95009号公報に記載された車両では、エンジンからの熱がエンジンコントロールユニットに達するおそれがある。
【0011】
特開2009−222504号公報に記載された車両は、冷却ファンや情報検出手段などの部材が必要となり、部品点数の増大を招く。
【0012】
特開2004−322840号公報に記載された車両においては、第1遮蔽板、第2遮蔽板およびガイド板などの部材が必要となり、部品点数の増大を招く。
【0013】
特開2004−82940号公報に記載された車両においては、PCUを冷却する冷却水路が必要となり、部品点数の増大を招く。
【0014】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、電気機器の温度上昇を抑制することができると共に、部品点数の増大をも抑制することができる車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明に係る車両は、エンジンコンパートメント内に配置されたエンジンと、車輪が配置された外部と、エンジンコンパートメントを区画するように設けられ、エンジンの側方に配置されたホイールハウジングと、ホイールハウジングよりも車両後方側に配置された電気機器とを備える。上記ホイールハウジングには、エンジンコンパートメントと外部とを連通する連通孔が形成される。
【0016】
好ましくは、上記連通孔は、ホイールハウジングのうち、電気機器と対向する部分よりも車両前方側に位置する部分に形成される。
【0017】
好ましくは、上記ホイールハウジングの表面のうちエンジンコンパートメント内に位置する部分に設けられると共に、連通孔の開口縁部より車両後方側に設けられた壁部をさらに備える。
【0018】
好ましくは、上記エンジンに接続され、エンジンからの排気ガスが流れる排気管をさらに備える。上記連通孔は、排気管の側方に少なくとも配置される。
【0019】
好ましくは、上記車輪を駆動可能な回転電機と、電力を蓄電可能な蓄電器とをさらに備える。上記電気機器は、蓄電器からの電力を回転電機に供給するパワーコントロールユニットである。
【発明の効果】
【0020】
本発明に係る車両によれば、エンジンからの熱が電気機器に達することを抑制することができると共に、部品点数の増大の抑制も図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本実施の形態に係る車両の構成を模式的に示したブロック図である。
【図2】エンジンルームER内に配置された機器を搭載位置を模式的に示すブロック図である。
【図3】車両10の側面の一部を示す側面図である。
【図4】ホイールハウジング12Rを外側から見たときの斜視図である。
【図5】ホイールハウジング12RをエンジンコンパートメントER側から見たときの斜視図である。
【図6】本実施の形態に係る車両10に搭載されたPCU9と、比較例のPCUとの温度変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0022】
本発明に係る車両について、図1から図5を用いて説明する。なお、下記の実施の形態においては、後輪駆動のハイブリッド車両に本願発明を適用した例について説明するが、当然のことながら、前輪駆動のハイブリッド車両に適用することができることはいうまでもない。
【0023】
図1は、本実施の形態に係る車両の構成を模式的に示したブロック図である。図2は、エンジンルームER内に配置された機器を搭載位置を模式的に示すブロック図である。
【0024】
この図1および図2に示すように、車両10は、エンジン1と、トランスアクスル8と、PCU9と、バッテリBと、後輪11とを含む。
【0025】
図1において、トランスアクスル8は、モータジェネレータMG1と、動力分割機構2と、モータジェネレータMG2と、減速機構3とを含む。モータジェネレータMG1は、エンジン1の車両後方側に配置されている。動力分割機構2は、モータジェネレータMG1の車両後方側に配置されている。モータジェネレータMG2は、動力分割機構2の車両後方側に配置されている。減速機構3は、モータジェネレータMG2より車両後方側に配置されている。そして、減速機構3は、後輪11に接続されている。
【0026】
動力分割機構2としては、サンギヤ、プラネタリキャリヤおよびリングギヤの3つの回転軸を有する遊星歯車機構が用いられる。この3つの回転軸は、エンジン1、モータジェネレータMG1,MG2の各回転軸に接続されている。たとえば、モータジェネレータMG1のロータを中空とし、その中心にエンジン1のクランク軸を通すことによって、動力分割機構2にエンジン1およびモータジェネレータMG1,MG2を機械的に接続されている。
【0027】
モータジェネレータMG1は、エンジン1によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン1の始動を行ない得る電動機として動作するものとして車両10に組み込まれている。モータジェネレータMG2は、車両10の駆動輪である後輪11を駆動する電動機として車両10に組み込まれている。
【0028】
モータジェネレータMG1,MG2は、たとえば、三相交流同期電動機である。モータジェネレータMG1,MG2は、U相コイル、V相コイル、W相コイルからなる三相コイルをステータコイルとして含む。
【0029】
モータジェネレータMG1は、エンジン出力を用いて三相交流電圧を発生し、その発生した三相交流電圧をインバータ5へ出力する。モータジェネレータMG1は、インバータ6から受ける三相交流電圧によって駆動力を発生し、エンジン1の始動を行なう。
【0030】
モータジェネレータMG2は、インバータ6から受ける三相交流電圧によって車両の駆動トルクを発生する。モータジェネレータMG2は、車両の回生制動時、三相交流電圧を発生してPCU9のインバータへ出力する。
【0031】
PCU9は、リアクトルLと、バッテリBに並列に接続されたコンデンサCと、インバータ5およびインバータ6と、ECU(Electronic Control Unit)7とを含む。
【0032】
インバータ5,6は、複数のダイオードと、複数のIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)と含む。同様に、コンバータ4も、複数の素子を含む。ECU7は、コンバータ4と、インバータ5,6の駆動を制御する。本実施の形態に係る車両10は、後輪駆動式のハイブリッド車両である。
【0033】
図2において、エンジンコンパートメントER内には、エンジン1と、エンジン1に接続されたエキゾーストマニホールド14と、エンジン1より車両の後方側に配置されたトランスアクスル8と、エンジン1の側方に配置されたホイールハウジング12R,12Lと、ホイールハウジング12Rより車両の後方側に配置されたPCU9とが収容されている。
【0034】
エンジン1は、エンジンコンパートメントERの幅方向の中央部に配置されている。エンジン1は、エンジンコンパートメントER内のうち車両10の前後方向の中央部より車両前方側に配置されている。
【0035】
トランスアクスル8は、エンジン1と一体的に設けられており、トランスアクスル8は、エンジン1の後端部に設けられている。
【0036】
エキゾーストマニホールド14は、エンジン1の表面のうち、ホイールハウジング12Rと対向する側面に接続されている。エキゾーストマニホールド14は、エンジン1とホイールハウジング12Rとの間を通るように形成されている。
【0037】
ホイールハウジング12R,12Lは、エンジンコンパートメントERを形成する壁部に形成されており、エンジン1に対して車両10の幅方向に間隔をあけて配置されている。
【0038】
ホイールハウジング12Rは、前輪13Rが配置された車両10の外部と、エンジンコンパートメントERとを区画するように設けられている。ホイールハウジング12は前輪13Rの外周に沿って延びるように形成されている。
【0039】
ホイールハウジング12Lも、前輪13Lが設けられた車両10の外部と、エンジンコンパートメントERとを区画するように設けられている。ホイールハウジング12Lは、前輪13Lの外周に沿って延びるように形成されている。
【0040】
ホイールハウジング12Rは、エンジンコンパートメントERの右側の側面に設けられており、ホイールハウジング12Lは、エンジンコンパートメントERの左側の側面に設けられている。
【0041】
図3は、車両10の側面の一部を示す側面図である。この図3に示すように、ホイールハウジング12Rは、前輪13Rに沿って延びるように形成されている。
【0042】
図4は、ホイールハウジング12Rを外側から見たときの斜視図であり、図5は、ホイールハウジング12RをエンジンコンパートメントER側から見たときの斜視図である。
【0043】
この図4および図5に示すように、ホイールハウジング12Rは、車両の高さ方向に延びる側面部20と、この側面部20の外周縁部に形成された周面部21とを含む。
【0044】
周面部21は、側面部20の上端部から張り出すように形成されており、前輪の外周に沿って延びるように湾曲面形状に形成されている。ホイールハウジング12Rの側面部20には、複数のスリット22が形成されている。
【0045】
スリット22は、前輪が配置された車両外部と、エンジンコンパートメントER内とを連通するように形成されている。図5において、ホイールハウジング12Rは、側面部20の表面のうちエンジンコンパートメントER内に露出する部分に設けられた複数の遮蔽板23を含む。遮蔽板23は、側面部20の表面のうちスリット22の開口部の周囲であって、スリット22の後方側に配置されている。
【0046】
図2および図5において、遮蔽板23は、側面部20の表面から離れるにつれて、車両10の前方側に向かうように湾曲するように形成されており、遮蔽板23はスリット22を覆うように形成されている。
【0047】
図2において、エンジン1からの熱は、スリット22を通して、車両10の外部に排出される。PCU9は、ホイールハウジング12Rの後方側に配置されているため、エンジン1からの熱がPCU9に達することを抑制することができる。
【0048】
前輪13Rが回転すると、ホイールハウジング12R内は負圧となる。これにより、スリット22の周囲の空気が、スリット22から外部に排気され易く、エンジン1からの熱がPCU9に達することが抑制される。
【0049】
遮蔽板23は、スリット22の後方側であって、スリット22を覆うように形成されているため、スリット22からエンジンコンパートメントER内に雨水などの異物が入り込んだとしても、異物がPCU9に達することを抑制することができる。
【0050】
スリット22は、ホイールハウジング12Rの表面のうち、PCU9と対向する部分よりも車両前方側に位置する部分に形成されている。このように、ホイールハウジング12Rの表面のうち、PCU9と対向する部分にスリット22が形成されていないため、異物がPCU9に達することが抑制されている。
【0051】
スリット22は、ホイールハウジング12Rのうちエキゾーストマニホールド14と対向する部分に少なくとも形成されている。このため、ホイールハウジング12Rの熱は良好にスリット22から外部に排気される。
【0052】
なお、遮蔽板23は、側面部20からエンジンコンパートメントERの中央部に向かうにつれて車両10の前方に向かうように形成されている。このため、エキゾーストマニホールド14からの熱は、遮蔽板23によってスリット22に案内されやすく、エキゾーストマニホールド14からの熱がPCU9に達することを抑制することができる。
【0053】
図6は、本実施の形態に係る車両のPCU9と、比較例の車両のPCUとの温度変化を模式的に示すグラフである。
【0054】
図中の曲線L1は、本実施の形態に係る車両10に搭載されたPCU9の温度変化を示す。曲線L2は、比較例の車両に搭載されたPCUの温度変化を示す。なお、比較例に係る車両は、スリット22および遮蔽板23が設けられていない。
【0055】
横軸は、時間および走行状態を示す。走行状態R1は、高速走行状態を示し、走行状態R2は、ホットソーク状態(アイドリング放置状態)を示す。さらに、走行状態R3は低速登坂状態を示す。縦軸は、PCUの雰囲気温度を示す。なお、縦軸の温度T(℃)は、PCU9の耐熱限界温度を示す。
【0056】
この図6からも明らかなように、本実施の形態に係る車両10は、いずれの走行状態においても、比較例の車両よりもPCU9の温度を低く保つことができることがわかる。これに伴い、登坂状態においても、PCU9の温度が耐熱限界温度を超えることを抑制することができることがわかる。なお、初期温度はいずれのPCUの雰囲気温度は同じである。高速走行中においては、ホイールハウジング内の負圧が大きくなる。このため、本実施の形態に係る車両10に搭載されたPCUの雰囲気の温度と、比較例に係る車両に搭載されたPCUの雰囲気温度との差が時間の経過と共に大きくなる。その後のホットソーク状態では、ホイールハウジング内の負圧が小さい。このため、各PCUの雰囲気温度の差は略一定に保たれる。その後の低速登坂状態では、ホイールハウジング内の負圧は小さい一方で、エンジンからの熱が大きい。このため、本実施の形態に係る車両10に搭載されたPCUの雰囲気の温度と、比較例に係る車両に搭載されたPCUの雰囲気温度との差が時間の経過と共に大きくなる。
【0057】
なお、本実施の形態においては、後輪駆動型のハイブリッド車両に適用した例について説明がしたが、当然のことながら、前輪駆動型のハイブリッド車両などにも適用することができるのはいうまでもない。
【0058】
さらに、本実施の形態1においては、PCU9にエンジン1やエキゾーストマニホールド14からの熱が達することを抑制するための構成について説明したが、保護する電気機器としてはPCU9に限られない。
【0059】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、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。
【産業上の利用可能性】
【0060】
本発明は、車両に適用することができ、特に、エンジンと電気機器と回転電機とを備えた車両に好適である。
【符号の説明】
【0061】
1 エンジン、2 動力分割機構、3 減速機構、4 コンバータ、5,6 インバータ、8 トランスアクスル、10 車両、11 後輪、12L,12R ホイールハウジング、13L,13R 前輪、14 エキゾーストマニホールド、20 側面部、21 周面部、22 スリット、23 遮蔽板。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジンコンパートメント内に配置されたエンジンと、
車輪が配置された外部と、エンジンコンパートメントを区画するように設けられ、前記エンジンの側方に配置されたホイールハウジングと、
前記ホイールハウジングよりも車両後方側に配置された電気機器と、
を備え、
前記ホイールハウジングには、前記エンジンコンパートメントと外部とを連通する連通孔が形成された、車両。
【請求項2】
前記連通孔は、前記ホイールハウジングのうち、前記電気機器と対向する部分よりも車両前方側に位置する部分に形成された、請求項1に記載の車両。
【請求項3】
前記ホイールハウジングの表面のうち前記エンジンコンパートメント内に位置する部分に設けられると共に、前記連通孔の開口縁部より車両後方側に設けられた壁部をさらに備えた、請求項1または請求項2に記載の車両。
【請求項4】
前記エンジンに接続され、前記エンジンからの排気ガスが流れる排気管をさらに備え、
前記連通孔は、前記排気管の側方に少なくとも配置された、請求項1から請求項3のいずれかに記載の車両。
【請求項5】
前記車輪を駆動可能な回転電機と、
電力を蓄電可能な蓄電器と、
をさらに備え、
前記電気機器は、前記蓄電器からの電力を前記回転電機に供給するパワーコントロールユニットである、請求項1から請求項4のいずれかに記載の車両。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2012−236570(P2012−236570A)
【公開日】平成24年12月6日(2012.12.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−108348(P2011−108348)
【出願日】平成23年5月13日(2011.5.13)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】