車載用発電装置
【課題】 車載用発電装置の騒音低減と搭載場所の制限を低減しつつ車載用発電装置の耐久性を維持すること。
【解決手段】 エンジン２０と、エンジン２０により駆動する発電機２１と、少なくともエンジン２０の内部にエンジンオイルを流通させる潤滑油回路３０と、エンジン２０及び発電機２１を覆う筐体４０と、潤滑油回路３０の一部を構成し、筐体４０の外部側に露出してエンジンオイルの放熱を行う放熱フィン３４と、を備えて一体に構成されていること。
【解決手段】 エンジン２０と、エンジン２０により駆動する発電機２１と、少なくともエンジン２０の内部にエンジンオイルを流通させる潤滑油回路３０と、エンジン２０及び発電機２１を覆う筐体４０と、潤滑油回路３０の一部を構成し、筐体４０の外部側に露出してエンジンオイルの放熱を行う放熱フィン３４と、を備えて一体に構成されていること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関により駆動する発電機を備えた車載用発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の環境変化の高まりを受け、燃料の消費量や排気ガスの排出量を低減可能な車両の開発が進んでいる。このような車両として、内燃機関及び電動モータの両方を駆動源とするハイブリッド車（以下、ＨＶ車と称する）や、電動モータのみを駆動源として利用する電気自動車（以下、ＥＶ車と称する）等があり、これらについては種々の改良を加えたものが知られている。
【０００３】
ＥＶ車の一例としては、特許文献１に示されたものがある。このＥＶ車は、空調装置駆動用の小型エンジンを有しており、空調のためにバッテリが消費されないように構成されている。このように、バッテリよりも安価な小型エンジンにより空調を行うことにより、ＥＶ車の駆動系の低廉価を図りつつ、走行可能距離の延長が可能なものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のＥＶ車は、小型ながらエンジンを搭載しているが、小型エンジンの騒音対策については、何ら開示されていない。特に、小型エンジンを駆動させてバッテリを充電する場合等、使用者の操作によらずに小型エンジンが駆動する場合は、使用者にとって不快感を与えるおそれがある。
【０００６】
一方、特許文献１に記載のＥＶ車は、小型エンジンを冷却するためラジエータが用いられている。このラジエータは、従来の駆動用エンジンを冷却するラジエータと同様の構成であり、従って、小型エンジンを搭載できる場所もエンジンルーム内と限られてしまう。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑み、車載用発電装置の騒音低減と搭載場所の制限を低減しつつ車載用発電装置の耐久性を維持することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の技術的課題を解決するために本発明に講じられた特長構成は、内燃機関と、前記内燃機関により駆動する発電機と、少なくとも前記内燃機関の内部に潤滑油を流通させる潤滑油回路と、前記内燃機関及び前記発電機を覆う筐体と、前記潤滑油回路の一部を構成し、前記筐体の外部側に露出して前記潤滑油の放熱を行う放熱手段と、を備えて一体に構成されていることである。
【０００９】
本特徴構成によれば、内燃機関及び発電機は筐体に覆われている。従って、内燃機関及び発電機から発生する騒音は筐体により、筐体外部へ伝達することを抑制できる。この筐体はできる限り密閉することにより、より効率的に騒音の筐体外部への伝達が抑制できるが、筐体の内部空間は密封状態となる。一方、内燃機関の耐久性維持のため、内燃機関から発生する熱を筐体外部に放熱し、過度な温度上昇を抑制する必要がある。そこで本特徴構成では、内燃機関内部を流通する潤滑油に内燃機関の熱を吸熱させ、筐体外部側に露出している放熱手段にて放熱させることにより、内燃機関の過度な温度上昇を抑制できる。従って、本特徴構成では、車載用発電装置の騒音低減と耐久性向上とを両立できる。
【００１０】
一方、本特徴構成では、車載用発電装置は放熱手段を含め一体に構成されている。従って、車載用発電装置の搭載場所はエンジンルーム内に限定されることはなく、放熱手段による放熱が可能な場所であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る車載用発電装置を備えたＥＶ車の平面模式図である。
【図２】本発明に係る車載用発電装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る実施形態を、図面に基づき説明する。
【００１３】
図１に基づいて、車載用発電装置１０を搭載したＥＶ車の車両１の全体構成を説明する。
【００１４】
車両１の前後には、図示されないサスペンションを介して組み付けられた前輪２と後輪３とが、それぞれ左右一対配置される。この車両１は、前輪２が駆動輪であり、モータ１３が駆動すると、その動力がドライブシャフト４を介して前輪２に伝達される。なお、車両１は前輪駆動車に限らず、後輪駆動車や４輪駆動車であっても構わない。
【００１５】
車両１の下部にはモータ１３の電源となるバッテリ１１が搭載され、その後方に充電器１４が備えられている。充電器１４は、例えば一般家庭用のコンセントと接続できるように構成され、充電器１４を介してバッテリ１１が充電される。なお、充電器１４の接続先は一般家庭用のコンセントに限られるものではなく、高速充電用の専用装置等に接続される形態としても良い。
【００１６】
バッテリ１１とモータ１３との間には、インバータや昇圧回路を備えたパワーコントロールユニット（以下、ＰＣＵと称す）が電気的に接続されている。バッテリ１１からの直流電流は、ＰＣＵ１２で昇圧され交流電流に変換されることにより、モータ１３を駆動できるように構成されている。車両１の減速時に、モータ１３が発電機として機能し、モータ１３で発電された電力がＰＣＵ１２を介してバッテリ１１への回生充電が行なわれるように構成すると好ましい。
【００１７】
車載用発電装置１０は、バッテリ１１と電気的に接続された状態で配置される。バッテリ１１の蓄電量が一定量まで減少すると、図示しないＥＣＵが車載用発電装置１０による発電を開始するよう指令を発し、バッテリ１１への充電が行なわれる。車載用発電装置１０で充電している間は、車載用発電装置１０からＰＣＵ１２経由で直接モータ１３に電力を供給してもよいし、バッテリ１１に一端蓄電するようにしても良い。更には、車載用発電装置１０から直接モータ１３に電力を供給しつつ、発電された電力の一部をバッテリ１１に蓄電するようにすることを可能である。車載用発電装置１０による発電は、バッテリ１１が満充電になったとＥＣＵが判断したら終了する。
【００１８】
次に、図２に基づいて車載用発電装置１０の構成を説明する。
【００１９】
車載用発電装置１０は、筐体４０の内部に発電機２１と、発電機２１の駆動源となるエンジン２０とを備える。エンジン２０の内部には、クランクシャフト２２が設けられ、エンジン２０が駆動するとクランクシャフト２２が回転する。このクランクシャフト２２は、エンジン２０の外部まで延在し、図示しない発電機２１のロータシャフトと一体回転するように構成される。なお、クランクシャフト２２とロータシャフトとは１つのシャフト部材にて構成しても良い。
【００２０】
エンジン２０には、オイルポンプ３１が設けられ、オイルポンプ３１が駆動するとエンジン２０の内部にエンジンオイル（潤滑油）を供給する。エンジン２０内部にエンジンオイルが供給されることにより、エンジン２０内部の潤滑が行なわれると共に、エンジン２０から発生する熱をエンジンオイルに吸熱させる。
【００２１】
エンジン２０を流通したエンジンオイルは、排出側油路３２を介してオイルタンク３３に導入される。オイルタンク３３は、筐体４０の外部に設けられている。また、オイルタンク３３には放熱フィン３４が備えられ、エンジン２０の熱を吸熱したエンジンオイルの熱を、放熱フィン３４を介して外気と接触させて放熱する。放熱フィン３４は、オイルタンク３３の面のうち、筐体４０と対向する面以外の面に設け、外気と放熱フィン３４とが効率良く接触できるように配置する。また、オイルタンク３３は、車載用発電装置１０の下部に搭載されると良い。すなわち、発電機２１の作動要求がなくなり、エンジン２０及びオイルポンプ３１が停止した場合、エンジンオイルが重力によりオイルタンク３３に貯留し、発電機２１の停止中に放熱フィン３４によりエンジンオイルを冷却できる。
【００２２】
放熱フィン３４により放熱されたオイルタンク３３内のエンジンオイルは、供給側油路３５を介して再びオイルポンプ３１に導入される。
【００２３】
このように構成された車載用発電装置１０は、筐体４０により筐体４０の内部空間を密封状態に近づけて、エンジン２０及び発電機２１から発生する騒音を筐体４０の外部へ伝達することを抑制できる。一方、エンジン２０から発生する熱は、エンジンオイルに熱伝達させて筐体４０の外部にて冷却することができるため、エンジン２０の過度な温度上昇を抑制できる。
【００２４】
また、本実施形態の車載用発電装置１０は放熱フィン３４を含め一体に構成（ユニット構成）されているため、搭載場所がエンジンルーム内に制限されず、放熱フィン３４により放熱できる場所であれば良い。放熱フィン３４により放熱できる場所として、例えば、車両の車室の床下内に配置することや、トランクルームの下部に配置することが考えられる。
【符号の説明】
【００２５】
１・・・車両
２・・・前輪
３・・・後輪
４・・・ドライブシャフト
１０・・・車載用発電装置
１１・・・バッテリ
１２・・・ＰＣＵ
１３・・・モータ
１４・・・充電器
２０・・・エンジン（内燃機関）
２１・・・発電機
２２・・・クランクシャフト
３０・・・潤滑油回路
３１・・・オイルポンプ
３２・・・排出側油路
３３・・・オイルタンク
３４・・・放熱フィン
３５・・・供給側油路
４０・・・筐体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関により駆動する発電機を備えた車載用発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の環境変化の高まりを受け、燃料の消費量や排気ガスの排出量を低減可能な車両の開発が進んでいる。このような車両として、内燃機関及び電動モータの両方を駆動源とするハイブリッド車（以下、ＨＶ車と称する）や、電動モータのみを駆動源として利用する電気自動車（以下、ＥＶ車と称する）等があり、これらについては種々の改良を加えたものが知られている。
【０００３】
ＥＶ車の一例としては、特許文献１に示されたものがある。このＥＶ車は、空調装置駆動用の小型エンジンを有しており、空調のためにバッテリが消費されないように構成されている。このように、バッテリよりも安価な小型エンジンにより空調を行うことにより、ＥＶ車の駆動系の低廉価を図りつつ、走行可能距離の延長が可能なものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のＥＶ車は、小型ながらエンジンを搭載しているが、小型エンジンの騒音対策については、何ら開示されていない。特に、小型エンジンを駆動させてバッテリを充電する場合等、使用者の操作によらずに小型エンジンが駆動する場合は、使用者にとって不快感を与えるおそれがある。
【０００６】
一方、特許文献１に記載のＥＶ車は、小型エンジンを冷却するためラジエータが用いられている。このラジエータは、従来の駆動用エンジンを冷却するラジエータと同様の構成であり、従って、小型エンジンを搭載できる場所もエンジンルーム内と限られてしまう。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑み、車載用発電装置の騒音低減と搭載場所の制限を低減しつつ車載用発電装置の耐久性を維持することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の技術的課題を解決するために本発明に講じられた特長構成は、内燃機関と、前記内燃機関により駆動する発電機と、少なくとも前記内燃機関の内部に潤滑油を流通させる潤滑油回路と、前記内燃機関及び前記発電機を覆う筐体と、前記潤滑油回路の一部を構成し、前記筐体の外部側に露出して前記潤滑油の放熱を行う放熱手段と、を備えて一体に構成されていることである。
【０００９】
本特徴構成によれば、内燃機関及び発電機は筐体に覆われている。従って、内燃機関及び発電機から発生する騒音は筐体により、筐体外部へ伝達することを抑制できる。この筐体はできる限り密閉することにより、より効率的に騒音の筐体外部への伝達が抑制できるが、筐体の内部空間は密封状態となる。一方、内燃機関の耐久性維持のため、内燃機関から発生する熱を筐体外部に放熱し、過度な温度上昇を抑制する必要がある。そこで本特徴構成では、内燃機関内部を流通する潤滑油に内燃機関の熱を吸熱させ、筐体外部側に露出している放熱手段にて放熱させることにより、内燃機関の過度な温度上昇を抑制できる。従って、本特徴構成では、車載用発電装置の騒音低減と耐久性向上とを両立できる。
【００１０】
一方、本特徴構成では、車載用発電装置は放熱手段を含め一体に構成されている。従って、車載用発電装置の搭載場所はエンジンルーム内に限定されることはなく、放熱手段による放熱が可能な場所であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る車載用発電装置を備えたＥＶ車の平面模式図である。
【図２】本発明に係る車載用発電装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る実施形態を、図面に基づき説明する。
【００１３】
図１に基づいて、車載用発電装置１０を搭載したＥＶ車の車両１の全体構成を説明する。
【００１４】
車両１の前後には、図示されないサスペンションを介して組み付けられた前輪２と後輪３とが、それぞれ左右一対配置される。この車両１は、前輪２が駆動輪であり、モータ１３が駆動すると、その動力がドライブシャフト４を介して前輪２に伝達される。なお、車両１は前輪駆動車に限らず、後輪駆動車や４輪駆動車であっても構わない。
【００１５】
車両１の下部にはモータ１３の電源となるバッテリ１１が搭載され、その後方に充電器１４が備えられている。充電器１４は、例えば一般家庭用のコンセントと接続できるように構成され、充電器１４を介してバッテリ１１が充電される。なお、充電器１４の接続先は一般家庭用のコンセントに限られるものではなく、高速充電用の専用装置等に接続される形態としても良い。
【００１６】
バッテリ１１とモータ１３との間には、インバータや昇圧回路を備えたパワーコントロールユニット（以下、ＰＣＵと称す）が電気的に接続されている。バッテリ１１からの直流電流は、ＰＣＵ１２で昇圧され交流電流に変換されることにより、モータ１３を駆動できるように構成されている。車両１の減速時に、モータ１３が発電機として機能し、モータ１３で発電された電力がＰＣＵ１２を介してバッテリ１１への回生充電が行なわれるように構成すると好ましい。
【００１７】
車載用発電装置１０は、バッテリ１１と電気的に接続された状態で配置される。バッテリ１１の蓄電量が一定量まで減少すると、図示しないＥＣＵが車載用発電装置１０による発電を開始するよう指令を発し、バッテリ１１への充電が行なわれる。車載用発電装置１０で充電している間は、車載用発電装置１０からＰＣＵ１２経由で直接モータ１３に電力を供給してもよいし、バッテリ１１に一端蓄電するようにしても良い。更には、車載用発電装置１０から直接モータ１３に電力を供給しつつ、発電された電力の一部をバッテリ１１に蓄電するようにすることを可能である。車載用発電装置１０による発電は、バッテリ１１が満充電になったとＥＣＵが判断したら終了する。
【００１８】
次に、図２に基づいて車載用発電装置１０の構成を説明する。
【００１９】
車載用発電装置１０は、筐体４０の内部に発電機２１と、発電機２１の駆動源となるエンジン２０とを備える。エンジン２０の内部には、クランクシャフト２２が設けられ、エンジン２０が駆動するとクランクシャフト２２が回転する。このクランクシャフト２２は、エンジン２０の外部まで延在し、図示しない発電機２１のロータシャフトと一体回転するように構成される。なお、クランクシャフト２２とロータシャフトとは１つのシャフト部材にて構成しても良い。
【００２０】
エンジン２０には、オイルポンプ３１が設けられ、オイルポンプ３１が駆動するとエンジン２０の内部にエンジンオイル（潤滑油）を供給する。エンジン２０内部にエンジンオイルが供給されることにより、エンジン２０内部の潤滑が行なわれると共に、エンジン２０から発生する熱をエンジンオイルに吸熱させる。
【００２１】
エンジン２０を流通したエンジンオイルは、排出側油路３２を介してオイルタンク３３に導入される。オイルタンク３３は、筐体４０の外部に設けられている。また、オイルタンク３３には放熱フィン３４が備えられ、エンジン２０の熱を吸熱したエンジンオイルの熱を、放熱フィン３４を介して外気と接触させて放熱する。放熱フィン３４は、オイルタンク３３の面のうち、筐体４０と対向する面以外の面に設け、外気と放熱フィン３４とが効率良く接触できるように配置する。また、オイルタンク３３は、車載用発電装置１０の下部に搭載されると良い。すなわち、発電機２１の作動要求がなくなり、エンジン２０及びオイルポンプ３１が停止した場合、エンジンオイルが重力によりオイルタンク３３に貯留し、発電機２１の停止中に放熱フィン３４によりエンジンオイルを冷却できる。
【００２２】
放熱フィン３４により放熱されたオイルタンク３３内のエンジンオイルは、供給側油路３５を介して再びオイルポンプ３１に導入される。
【００２３】
このように構成された車載用発電装置１０は、筐体４０により筐体４０の内部空間を密封状態に近づけて、エンジン２０及び発電機２１から発生する騒音を筐体４０の外部へ伝達することを抑制できる。一方、エンジン２０から発生する熱は、エンジンオイルに熱伝達させて筐体４０の外部にて冷却することができるため、エンジン２０の過度な温度上昇を抑制できる。
【００２４】
また、本実施形態の車載用発電装置１０は放熱フィン３４を含め一体に構成（ユニット構成）されているため、搭載場所がエンジンルーム内に制限されず、放熱フィン３４により放熱できる場所であれば良い。放熱フィン３４により放熱できる場所として、例えば、車両の車室の床下内に配置することや、トランクルームの下部に配置することが考えられる。
【符号の説明】
【００２５】
１・・・車両
２・・・前輪
３・・・後輪
４・・・ドライブシャフト
１０・・・車載用発電装置
１１・・・バッテリ
１２・・・ＰＣＵ
１３・・・モータ
１４・・・充電器
２０・・・エンジン（内燃機関）
２１・・・発電機
２２・・・クランクシャフト
３０・・・潤滑油回路
３１・・・オイルポンプ
３２・・・排出側油路
３３・・・オイルタンク
３４・・・放熱フィン
３５・・・供給側油路
４０・・・筐体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関により駆動する発電機と、
少なくとも前記内燃機関の内部に潤滑油を流通させる潤滑油回路と、
前記内燃機関及び前記発電機を覆う筐体と、
前記潤滑油回路の一部を構成し、前記筐体の外部側に露出して前記潤滑油の放熱を行う放熱手段と、を備えて一体に構成されている車載用発電装置。
【請求項２】
前記放熱手段は、前記潤滑油を貯留するオイルタンクと、前記オイルタンクに配置される放熱フィンと、を備える請求項１に記載の車載用発電装置。
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関により駆動する発電機と、
少なくとも前記内燃機関の内部に潤滑油を流通させる潤滑油回路と、
前記内燃機関及び前記発電機を覆う筐体と、
前記潤滑油回路の一部を構成し、前記筐体の外部側に露出して前記潤滑油の放熱を行う放熱手段と、を備えて一体に構成されている車載用発電装置。
【請求項２】
前記放熱手段は、前記潤滑油を貯留するオイルタンクと、前記オイルタンクに配置される放熱フィンと、を備える請求項１に記載の車載用発電装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１８５１０３（Ｐ２０１１−１８５１０３Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４８３７０（Ｐ２０１０−４８３７０）
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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