JP2007113426A - 車両用部品の冷却構造 - Google Patents

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貴史 兼平
Noriaki Fujita
典昭 藤田
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Abstract

【課題】エンジンルーム内の小スペース化の要求を満たしながら、バッテリ及びエンジンコントロールユニットの双方を効果的に冷却すること。
【解決手段】エンジンが配設されたエンジンルーム内に設けられた、インタークーラへ走行風を案内するインタークーラダクトと、バッテリを収納するバッテリケースと、を備え、前記インタークーラダクトが前記走行風の一部を前記バッテリケース内へ導入するサブダクトを備えた車両用部品の冷却構造において、前記バッテリケースの側部には、エンジンコントロールユニットを収容するユニットケースが取り付けられ、前記サブダクトから前記バッテリケース内へ導入された前記走行風を前記ユニットケースへ排気する排気口を前記側部に設けたことを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は車両用部品の冷却構造に関し、特に、エンジンルーム内に配設されたバッテリ及びエンジンコントロールユニットの冷却構造に関する。
近年では車両のパッケージングとして乗員室空間をより広く確保したパッケージングが好まれている。これに伴って車両のエンジンルームには小スペース化が要求されており、エンジンルーム内に配設される各部品のレイアウトに苦慮することが多くなっている。特に、エンジン出力を向上するためにターボチャージャを設けた場合には、インタークーラやそのダクトがエンジンルーム内に配設されるため、エンジンルーム内の各部品のレイアウトに苦慮することが多い。
一方、エンジンルーム内は高温になり易いことから、その熱害対策が必要となるところ、エンジンの排気浄化を促進するために排気マニホールドの直下流に浄化装置を設けたり、あるいは、上記のターボチャージャを設けた場合には、エンジンルーム内が更に高温になり易い。このため、バッテリのように雰囲気温度の上昇により性能劣化をもたらす車両用部品に対してはこれを積極的に冷却する構造が提案されている。
例えば、特許文献1にはバッテリを保護ケースに収容し、インタークーラダクトから走行風を保護ケースに分配してバッテリを冷却する技術が開示されている。この技術によればインタークーラダクトから分配される走行風が保護ケース内を通過し、バッテリ表面に比較的低温となる外気を接触させることができ、バッテリの温度上昇を抑制することができる。
特開平5−85197号公報
ここで、エンジンルーム内に搭載され、雰囲気温度の上昇により性能劣化をもたらす車両用部品としてはバッテリ以外にもエンジンコントロールユニットが挙げられる。エンジンコントロールユニットは発熱を伴う電子部品を有するため、より積極的な冷却が望ましいが、エンジンコントロールユニットの冷却に特化したダクト等を配設することは小スペース化が要求されるエンジンルーム内のレイアウト上、容易ではない。
従って、本発明の目的は、エンジンルーム内の小スペース化の要求を満たしながら、バッテリ及びエンジンコントロールユニットの双方を効果的に冷却することにある。
本発明によれば、エンジンが配設されたエンジンルーム内に設けられた、インタークーラへ走行風を案内するインタークーラダクトと、バッテリを収納するバッテリケースと、を備え、前記インタークーラダクトが前記走行風の一部を前記バッテリケース内へ導入するサブダクトを備えた車両用部品の冷却構造において、前記バッテリケースの側部には、エンジンコントロールユニットを収容するユニットケースが取り付けられ、前記サブダクトから前記バッテリケース内へ導入された前記走行風を前記ユニットケースへ排気する排気口を前記側部に設けたことを特徴とする車両用部品の冷却構造が提供される。
この冷却構造によれば前記サブダクトからの走行風により、前記バッテリが冷却され、更に、前記排気口からの当該走行風により前記エンジンコントロールユニットも冷却される。また、前記バッテリと前記エンジンコントロールユニットを冷却するためのダクトとして前記サブダクトを兼用することで一つのダクトを設けるだけで両者を冷却することができる。従って、エンジンルーム内の小スペース化の要求を満たしながら、バッテリ及びエンジンコントロールユニットの双方を効果的に冷却することができる。
また、前記バッテリと前記エンジンコントロールユニットとをそれぞれ前記バッテリケース、前記ユニットケースに収容するので、例えば、バッテリ液の液漏れにより前記エンジンコントロールユニットが害されることも回避され、更に、前記バッテリと前記エンジンコントロールユニットとが近接するので、前記バッテリから前記エンジンコントロールユニットへの電力供給のための配線も短くて済む。
本発明においては、前記インタークーラが前記エンジンの上方に配設され、前記インタークーラダクトが前記インタークーラを覆うようにボンネットの裏面に取り付けられ、前記インタークーラダクトが前記走行風の導入口が形成された前端部と、後端部と、前記前端部と前記後端部とを結ぶ左右の側部と、を有し、前記サブダクトは、その一端部が前記左右の側部のうちの一方の側部に接続され、その他端部が下向きに開口した排気用開口部を有し、前記バッテリケースは、その上部に前記排気用開口部に対峙する開口部を有し、前記排気用開口部と前記開口部との間に弾性シール部材を介在させることもできる。
この構成によれば、前記ボンネットを開いた時には前記インタークーラダクト及び前記サブダクトが当該ボンネットに付随してエンジンルーム内から移動するので、前記エンジン回り及び前記バッテリ回りのメンテナンス性を向上できると共に、前記排気用開口部と前記開口部との間に弾性シール部材を介在させたことにより、前記ボンネットを閉じた際には両者間の気密性が高められ、前記排気用開口部から前記開口部へより確実に走行風を導入できる。
また、本発明においては、前記サブダクトの中央よりも前記他端部側に、前記サブダクトを前記ボンネットに取り付ける取付部を設けることもできる。この構成によれば、前記サブダクトの支持剛性を高め、また、前記ボンネットを閉じた際に前記排気用開口部と前記開口部との気密性をより高められる。
また、本発明においては、前記バッテリケースが前記エンジンルーム内において前記エンジンに対して車幅方向の側方側に配置され、前記バッテリケースの前方に前記インタークーラにより冷却されるエアーを濾過するエアクリーナが配設され、前記インタークーラダクトの前記後端部は前記前端部よりも幅狭に形成され、前記インタークーラダクトの前記左右の側部のうちの前記一方の側部は前記バッテリケース及び前記エアクリーナ側の側部を形成すると共に前記インタークーラダクトの前記前端部から前記後端部へ向かって湾曲した湾曲部を有し、前記サブダクトの前記一端部は前記湾曲部に接続することもできる。
この構成によれば、走行風の導入量を高めるべく、前記インタクーラダクトの前記前端部の前記導入口を大型化しても前記バッテリの配設スペースを確保できる。また、前記バッテリ及び前記エンジンコントロールユニットが前記エアクリーナよりも後方に配設され、走行風を得られ難い前記エンジンルームの後方側に位置するレイアウトでありながら、前記サブダクトからの走行風によりこれらをより効果的に冷却できる。
以上述べた通り、本発明によれば、エンジンルーム内の小スペース化の要求を満たしながら、バッテリ及びエンジンコントロールユニットの双方を効果的に冷却することができる。
図1は本発明の一実施形態に係る冷却構造を採用したエンジンルーム1内の要部の構成を示す平面視図(ボンネットを閉じた状態)、図2(a)はボンネットを開いた状態でのエンジンルーム1内の要部の構成を示す平面視図、図2(b)はボンネット2の裏面図である。
エンジンルーム1内にはエンジン3が横置き(気筒列方向が車幅方向)にて配設されている。本実施形態ではエンジン3の車両後方側にターボチャージャを含む排気系が、車両前方側に吸気系が配設されたレイアウトを想定している。エンジンルーム1内において、エンジン3の上方にはインタークーラ4が配設されている。インタークーラ4は不図示のターボチャージャにより吸引され、エアクリーナ5で濾過されたエアを冷却し、エンジン3の吸気系へ冷却されたエアを供給する。
エンジン3に対して車幅方向の側方側であって、エンジンルーム1内の後方にはバッテリケース10が配設されている。本実施形態の場合、エアクリーナ5はバッテリケース10の前方に配設され、バッテリケース10とエアクリーナ5とはサイドフレーム6上に支持されている。
エンジンルーム1内には、ボンネット2によりエンジンルーム1を閉じた際、インタークーラ4を覆うようにボンネット2の裏面に取り付けられたインタークーラダクト20が配設されている。インタークーラダクト20は斜め下方へ開口した、走行風の導入口21aが形成された前端部21と、前端部21よりも車幅方向の幅が幅狭に形成された後端部22と、前端部21と後端部22とを結ぶ左右の側部23、24と、を有し、全体として扁平な中空体をなしている。インタークーラダクト20の上面には複数の取付部20aが設けられており、取付部20aによりボンネット2の裏面に取り付けられる。
インタークーラダクト20の底面には後端部22から中央部分へかけて排気口25が形成されている。排気口25の周縁にはゴム等のシール材が施され、ボンネット2を閉じた際、排気口25はインタークーラ4の上部カバー4aを覆うようにその周縁に密着する。しかして、車両の走行により走行風が導入口21aから導入されて排気口25から排出され、インタークーラ4へ走行風を供給することができる。
インタークーラダクト20の側部23、24のうち、側部24はバッテリケース10及びエアクリーナ5側の側部を形成すると共に前端部21から後端部22へ向かって湾曲した湾曲部を有している。湾曲部には導入口21aから導入された走行風の一部をバッテリケース10へ導入するサブダクト30の一端部31が嵌めこみによって接続されている。
図4はサブダクト30の一部破断斜視図である。サブダクト30の中央よりも他端部32側、特に、本実施形態では他端部32近傍にはサブダクト30をボンネット2へ取り付ける取付部30aが設けられている。サブダクト30の他端部32には下向きに開口した排気用開口部32aが形成され、この排気用開口部32aには筒状で蛇腹状の弾性シール部材33が取り付けられている。導入口21aから導入された走行風の一部はサブダクト30の一端部31側からサブダクト30内へ導入され、排気用開口部32aを通過して、弾性シール部材33から排出される。
図2(a)に示すようにバッテリケース10の上部を形成する蓋部11には、ボンネット2を閉じた際に排気用開口部32aに対峙する開口部11aが形成されており、サブダクト3を通過する走行風は排気用開口部32aから弾性シール部材33を介して開口部11aを通過し、バッテリケース10内へ導入される。これによりバッテリケース10内に収容されたバッテリが冷却されることになる。
本実施形態では排気用開口部32aと開口部11aとの間に弾性シール部材33を介在させたことにより、ボンネット2を閉じた際には両者間の気密性が高められ、排気用開口部32aから開口部11aへより確実に走行風を導入できる。また、サブダクト30の中央よりも他端部32側にサブダクト30をボンネット2へ取り付ける取付部30aを形成しているので、サブダクト30の支持剛性を向上でき、ボンネット2を閉じた際、弾性シール部材33をバッテリケース10の蓋部11へ押圧して排気用開口部32aと開口部11aとの間の気密性を一層高めることができる。なお本実施形態では弾性シール部材33をサブダクト30側に取り付けたが、バッテリケース10側に取り付けてもよい。
次に、図1及び図2(a)に示すように、本実施形態ではバッテリケース10の車幅方向の側部(エンジンルーム1の中央側)にエンジンコントロールユニット(以下、ECU)を収容するユニットケース40が取り付けられている。図3はバッテリケース10及びユニットケース40の分解斜視図である。
バッテリケース10は上述した開口部11aが上面に形成された蓋部11と、車幅方向の左右の側壁12a、12b、車両前後方向の後壁12c及び底壁12dを形成する本体部12と、車両前後方向の前壁を形成する前面パネル部13と、を備え、略直方体形状に組立られてバッテリ7を収納する。
側壁12aにはユニットケース40をバッテリケース10へ取り付けるための複数の取付部14が設けられていると共に、サブダクト30からバッテリケース10内へ導入された走行風をユニットケース40へ排気する排気口15が形成されている。
ユニットケース40は蓋部41と、車幅方向の一側壁を形成するブラケット42と、車幅方向の他側壁、車両前後方向の前後壁並びに、底壁を形成する本体部43と、を備え、放熱板8aを有するECU8を収容する。ECU8はまず、ブラケット42に取り付けられ、次に本体部43がブラケット42に取り付けられる。最後に、これらの上方から蓋部41を被せるようにして装着することでユニットケース40は略直方体形状に組み立てられる。
ブラケット42にはバッテリケース10の排気口15に対峙する位置に開口部42aが形成されている。しかして、サブダクト30からバッテリケース10内へ導入された走行風は排気口15から排出されて開口部42aを通過してユニットケース40内へ導入され、当該走行風によりECU8が冷却されることになる。開口部42aには放熱板8aが面しているので放熱板8aが走行風により冷却され、ECU8の冷却が促進される。
なお、ユニットケース40には、ブラケット42と本体部43との周縁に適宜隙間を設けて走行風の通抜けを促進するようにしており、また、バッテリケース10においても、本体部12の後壁12cの上縁に開口が設けられていて、バッテリケース10内に導入された走行風の一部の通抜けを促進するようにしている。
このように本実施形態によれば、サブダクト30からの走行風により、バッテリ7が冷却され、更に、排気口15からの走行風によりECU8も冷却される。また、バッテリ7とECU8を冷却するためのダクトとしてサブダクト30を兼用することで一つのダクトを設けるだけで両者を冷却することができる。従って、エンジンルーム1内の小スペース化の要求を満たしながら、バッテリ7及びECU8の双方を効果的に冷却することができる。
また、バッテリ7とECU8とをそれぞれバッテリケース10、ユニットケース40に収容するので、例えば、バッテリ7に液漏れが生じたとしても、側壁12aやブラケット42に阻まれ、漏れた液体がユニットケース40内に侵入することが防止され、ECU8が害されることも回避できる。特に本実施形態では取付部14がスペーサとなって側壁12aとブラケット42との間に一定の間隔があるので、排気口15から開口部42aへ、漏れた液体が侵入することも確実に防止できる。更に、バッテリ7とECU8とが近接するので、バッテリ7からECU8への電力供給や信号取出しのための配線も短くて済む。
また、本実施形態ではインタークーラダクト20及びサブダクト30をボンネット2の裏面に取り付けたことにより、ボンネット2を開いた時にはインタークーラダクト20及びサブダクト30がボンネット30に付随してエンジンルーム1内から移動するので、エンジン3回り及びバッテリ7回りのメンテナンス性を向上できる。しかも、このようにメンテナンス性が確保されるだけでなく、排気用開口部32aと開口部11aとの間に弾性シール部材33を介在させたことにより、ボンネット2を閉じた際には両者間の気密性が高められ、排気用開口部32aから開口部11aへより確実に走行風を導入できる。
また、本実施形態では、インタークーラダクト20の側部24を湾曲させることにより、走行風の導入量を高めるべくインタクーラダクト20の前端部21の導入口21aを大型化してもバッテリ7の配設スペースを確保できる。また、バッテリ7及びECU8がエアクリーナ5よりも後方に配設され、走行風を得られ難いエンジンルーム1の後方側に位置するレイアウトでありながら、サブダクト30からの走行風によりこれらをより効果的に冷却できる。
本発明の一実施形態に係る冷却構造を採用したエンジンルーム1内の要部の構成を示す平面視図(ボンネットを閉じた状態)である。 (a)はボンネットを開いた状態でのエンジンルーム1内の要部の構成を示す平面視図、(b)はボンネット2の裏面図である。 バッテリケース10及びユニットケース40の分解斜視図である。 サブダクト30の一部破断斜視図である。
符号の説明
1 エンジンルーム
2 ボンネット
3 エンジン
4 インタークーラ
7 バッテリ
8 エンジンコントロールユニット
10 バッテリケース
11a 開口部
15 排気口
20 インタークーラダクト
21 前端部
21a 導入口
22 後端部
30 サブダクト
30a 取付部
32a 排気用開口部
33 弾性シール部材
40 ユニットケース

Claims (4)

  1. エンジンが配設されたエンジンルーム内に設けられた、インタークーラへ走行風を案内するインタークーラダクトと、バッテリを収納するバッテリケースと、を備え、前記インタークーラダクトが前記走行風の一部を前記バッテリケース内へ導入するサブダクトを備えた車両用部品の冷却構造において、
    前記バッテリケースの側部には、エンジンコントロールユニットを収容するユニットケースが取り付けられ、
    前記サブダクトから前記バッテリケース内へ導入された前記走行風を前記ユニットケースへ排気する排気口を前記側部に設けたことを特徴とする車両用部品の冷却構造。
  2. 前記インタークーラが前記エンジンの上方に配設され、
    前記インタークーラダクトが前記インタークーラを覆うようにボンネットの裏面に取り付けられ、
    前記インタークーラダクトが前記走行風の導入口が形成された前端部と、後端部と、前記前端部と前記後端部とを結ぶ左右の側部と、を有し、
    前記サブダクトは、その一端部が前記左右の側部のうちの一方の側部に接続され、その他端部が下向きに開口した排気用開口部を有し、
    前記バッテリケースは、その上部に前記排気用開口部に対峙する開口部を有し、
    前記排気用開口部と前記開口部との間に弾性シール部材を介在させたことを特徴とする請求項1に記載の車両用部品の冷却構造。
  3. 前記サブダクトの中央よりも前記他端部側に、前記サブダクトを前記ボンネットに取り付ける取付部を設けたことを特徴とする請求項2に記載の車両用部品の冷却構造。
  4. 前記バッテリケースが前記エンジンルーム内において前記エンジンに対して車幅方向の側方側に配置され、
    前記バッテリケースの前方に前記インタークーラにより冷却されるエアーを濾過するエアクリーナが配設され、
    前記インタークーラダクトの前記後端部は前記前端部よりも幅狭に形成され、
    前記インタークーラダクトの前記左右の側部のうちの前記一方の側部は前記バッテリケース及び前記エアクリーナ側の側部を形成すると共に前記インタークーラダクトの前記前端部から前記後端部へ向かって湾曲した湾曲部を有し、
    前記サブダクトの前記一端部は前記湾曲部に接続されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の車両用部品の冷却構造。
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