JP2022115144A - 車両前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の停車時の車室内の空調性能を向上させると共に、車両の走行時のエンジン出力を向上させることができる車両前部に設けられた空冷構造を提供する。【解決手段】車両前部構造１０は、コンデンサ１１と、コンデンサ１１の下方に設けられるインタークーラ１２と、を備え、車両の走行により発生する走行風と、送風機１４による送風とによってコンデンサ１１及びインタークーラ１２を冷却し、車両前後方向から見てライセンスプレート１７と車高方向において重なり、送風機１４による送風をコンデンサ１１に向けて導くダクト状のエアガイド１６をさらに備え、エアガイド１６は、走行風をインタークーラ１２に導く底面部１６Ｃを有し、底面部１６Ｃの下端部は、ライセンスプレート１７の下端部と車高方向において同じ位置にある。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の前部構造であって、特に車両空冷装置の構造に関する。

車両の前部には、冷却風によって冷却される熱交換器としてコンデンサ、インタークーラ及びラジエータ等が配置される。例えば、特許文献１には、ラジエータの前方にコンデンサを配置し、コンデンサの下方にインタークーラを配置し、インタークーラの前方にエアガイドを設ける構造が開示されている。

上述したコンデンサ、インタークーラ及びラジエータを冷却する冷却風は、熱交換器の後方に設けられた送風機による送風と、走行風とを含む。

送風機による送風は、送風機によってフロントグリルの全体から吸引される。このとき、送風は、フロントグリルの全体から送風機に向かって収束する流れを形成する。また、送風機は、走行風が発生しない車両の停車時に駆動される。

走行風は、フロントグリルの高効率開口部から進入する。このとき、走行風は、車両前後方向に沿った流れを形成する。高効率開口部とは、フロントグリルにおいて車両前後方向から見て熱交換器（例えば、インタークーラ）と重なる部分である。また、走行風は、車両の走行時に発生する。

ところで、上述した車両の停車時と走行時とでは、冷却要求が大きい熱交換器が異なる。停車時には、空調性能を向上させるためにコンデンサの冷却要求が大きくなり、走行時にはエンジン出力を向上させるためにインタークーラの冷却要求が大きくなる。

特開２０１５－１２８９２３号公報

車両前部構造では、上述した送風機による送風と走行風との形成する流れの違いに基づいて、車両の停車時には送風機による送風をコンデンサに導き、車両の走行時には走行風をインタークーラに導くことができれば望ましい。

そこで、本発明は、車両の停車時の車室内の空調性能を向上させると共に、車両の走行時のエンジン出力を向上させることができる車両前部構造を提供することを目的とする。

本発明に係る車両前部構造は、車室内を空調する空調装置の冷媒を凝縮するコンデンサと、コンデンサの下方に設けられ、過給機によって過給された吸気を冷却するインタークーラと、コンデンサ及びインタークーラの後方に設けられる送風機と、コンデンサ及びインタークーラの前方に設けられるフロントグリルと、フロントグリルの前面に設けられ、車両前後方向から見てコンデンサ及びインタークーラの一部と重なるライセンスプレートと、を備え、車両の走行により発生する走行風と、送風機による送風とによってコンデンサ及びインタークーラを冷却し、フロントグリルとコンデンサ及びインタークーラとの間に設けられ、車両前後方向から見てライセンスプレートと車高方向において重なり、送風機による送風をコンデンサに向けて導くダクト状のエアガイドをさらに備え、エアガイドは、走行風をインタークーラに導く底面部を有し、底面部の下端部は、ライセンスプレートの下端部と車高方向において同じ位置にあることを特徴とする。

本発明の車両前部構造によれば、コンデンサの冷却要求が大きい車両の停車時には、エアガイドによって送風機による送風がコンデンサに導かれ、車両の停車時の車室内の空調性能を向上させることができる。また、インタークーラの冷却要求が大きい車両の走行時には、エアガイドの底面部によって走行風がインタークーラに導かれ、エンジン出力を向上させることができる。

実施形態に係わる車両前部構造を示す車幅方向に垂直な断面図である。 実施形態に係わる車両前部構造を示す正面図である。 実施形態に係わる車両前部構造を示す斜視図である。 車両の停車時、低速走行時、高速走行時の冷却風の流れを比較する図である。

以下、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。以下の説明において、具体的な形状、材料、方向、数値等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等に合わせて適宜変更することができる。

図１から図３を用いて、実施形態の一例である車両前部構造１０について説明する。図１は、車両前部構造１０を示す車幅方向に垂直な断面図である。図２は、車両前部構造１０を示す正面図である。図３は、車両前部構造１０を示す斜視図である。以下では、車両前部構造１０について、互いに直交する車両前後方向（図中ＦＲ）、車幅方向（図中ＲＨ）、車高方向（図中ＵＰ）によって表すものとする。

車両前部構造１０は、前部にエンジンを搭載する形式の車両の前部構造である。本例では、エンジンの駆動により走行する車両とするが、これに限定されない。例えば、ハイブリッド車両であってもよい。車両前部構造１０によれば、詳細は後述するが、車両の停車時の車室内の空調性能を向上させると共に、車両の走行時のエンジン出力を向上させることができる。

図１に示すように、車両前部構造１０は、車両の前部において前方に設けられるコンデンサ１１と、コンデンサ１１の下方に設けられるインタークーラ１２と、コンデンサ１１及びインタークーラ１２の後方に設けられるラジエータ１３と、ラジエータ１３の後方に設けられる送風機１４と、コンデンサ１１及びインタークーラ１２の前方に設けられるフロントグリル１５と、フロントグリル１５とコンデンサ１１及びインタークーラ１２との間に設けられ、送風機１４による送風をコンデンサ１１に導くと共に走行風をインタークーラ１２に導くエアガイド１６とを備える。

コンデンサ１１は、車室内を冷房運転等で空調する空調装置の構成機器であって、空調装置を循環する冷媒を凝縮する熱交換器である。空調装置は、走行用のバッテリを冷却する構成であってもよい。また、コンデンサ１１は、車両の停車時において冷却要求が大きい熱交換器である。なお、コンデンサ１１は、インタークーラ１２よりも通風抵抗が小さくなるように構成されている。

インタークーラ１２は、エンジンに吸気を圧縮して供給する過給機の構成機器であって、過給された吸気を冷却する熱交換器である。インタークーラ１２は、上述したようにコンデンサ１１の下方に設けられる。また、インタークーラ１２は、車両の走行時に冷却要求が大きい熱交換器である。なお、インタークーラ１２は、上述したようにコンデンサ１１よりも通風抵抗が大きくなるように構成されている。

ラジエータ１３は、エンジン冷却系統を構成する構成機器であって、エンジン冷却水を冷却する熱交換器である。ラジエータ１３は、上述したようにコンデンサ１１及びインタークーラ１２の後方に設けられる。

送風機１４は、フロントグリル１５の全体から吸引した空気をコンデンサ１１、インタークーラ１２及びラジエータ１３に通過させてコンデンサ１１、インタークーラ１２及びラジエータ１３を冷却する装置である。送風機１４は、上述したようにインタークーラ１２の後方に設けられる。

フロントグリル１５は、車両前部の最前面の開口部を覆う網状の部材であって、車両前部に空気を導入する部分である。図２に示すように、フロントグリル１５の前面には、車両前後方向から見てコンデンサ１１及びインタークーラ１２の一部と重なるライセンスプレート１７が設けられる。フロントグリル１５の後面には、図１に示すように車幅方向に沿って長尺状に形成されるバンパーレインフォース１８が設けられる。

図２に示すように、フロントグリル１５のうちの車両前後方向から見てインタークーラ１２と重なり、ライセンスプレート１７及びバンパーレインフォース１８で塞がれた部分を除いた部分を高効率開口部１５Ａ（図２におけるハッチング部分）とする。高効率開口部１５Ａから進入する走行風は、インタークーラ１２において高効率で熱交換される。

ここで、コンデンサ１１、インタークーラ１２及びラジエータ１３を冷却する冷却風は、送風機１４による送風と、走行風とを含む。

送風機１４による送風は、送風機１４によってフロントグリル１５の全体から吸引される。このとき、送風は、フロントグリル１５の全体から送風機１４に向かって収束する流れを形成する。また、送風機１４は、走行風が発生しない車両の停車時に駆動される。

走行風は、フロントグリル１５の高効率開口部１５Ａから進入する。このとき、走行風は、車両前後方向に沿った流れを形成する。しかし、コンデンサ１１の通風抵抗がインタークーラ１２の通風抵抗よりも小さいため、走行風がコンデンサ１１に流れようとする。また、走行風は、車両の走行時に発生する。

また、上述した車両の停車時と走行時とでは、冷却要求が大きい熱交換器が異なる。停車時には、空調性能を向上させるためにコンデンサ１１の冷却要求が大きくなり、走行時にはエンジン出力を向上させるためにインタークーラ１２の冷却要求が大きくなる。

エアガイド１６は、送風機１４による送風をコンデンサ１１に向けて導くと共に、走行風をインタークーラ１２に導くダクト状の部材である。これにより、車両の停車時の車室内の空調性能を向上させると共に、車両の走行時のエンジン出力を向上させることができる。

また、エアガイド１６は、フロントグリル１５とコンデンサ１１及びインタークーラ１２との間に設けられ、車両前後方向から見てライセンスプレート１７と車高方向に重なるように設けられる。これにより、エアガイド１６が送風機１４による送風、並びに走行風の流れにおいて通風抵抗となりにくい。

エアガイド１６は、車幅方向に沿って長尺な形状を有し、車両前後方向の前方から後方に向かって車高方向の上方に空気を導くダクト状の部材である。エアガイド１６は、一体成型によって形成されている。

まず、車両の停車時における送風機１４による送風の冷却作用について説明する。上述したように、送風機１４による送風は、送風機１４によってフロントグリル１５の全体から吸引され、フロントグリル１５の全体から送風機１４に向かって収束する流れを形成する。このとき、フロントグリル１５の高効率開口部１５Ａから吸引された送風は、エアガイド１６によってコンデンサ１１に導かれて流れる。また、コンデンサ１１の通風抵抗がインタークーラ１２の通風抵抗よりも小さい。これにより、コンデンサ１１に送風機１４による送風が多く流れ、車両の停車時の車室の空調性能を向上させることができる。

エアガイド１６は、車幅方向に並んだ複数の穴１６Ａを有する。エアガイド１６の穴１６Ａは、車幅方向の中央部から両端部に向かって小さくなる（車高方向の大きさが小さくなる）ように形成される。

次に、走行風の冷却作用について説明する。エアガイド１６は、バンパーレインフォース１８に取り付けられる天面部１６Ｂと、インタークーラ１２の天面部の前端部に取り付けられ、車両前後方向の前方から後方に向かって車高方向の上方に向かって傾斜し、走行風をインタークーラ１２に導く底面部１６Ｃとを含む。

底面部１６Ｃの下端部（車両前後方向の前端部）は、ライセンスプレート１７の下端部（ライセンスプレート１７と高効率開口部１５Ａとの境界であって高効率開口部１５Ａの上端部）と車高方向において同じ位置である。底面部１６Ｃの上端部（車両前後方向の後端部）は、コンデンサ１１の下端部と車高方向において同じ位置である。

このような構成とすることによって、上述したフロントグリル１５の高効率開口部１５Ａから進入した走行風は、コンデンサ１１の通風抵抗がインタークーラ１２よりも小さいため、コンデンサ１１に流れようとする。しかし、走行風は、底面部１６Ｃによってインタークーラ１２に導かれ、車両前後方向に沿ってインタークーラ１２に流れる。これにより、インタークーラ１２に走行風が多く流れ、車両の走行時のエンジン出力を向上させることができる。

図４を用いて、車両前部構造１０における車両の停車時、低速走行時、高速走行時の冷却風の流れについて説明する。図４は、車両の停車時、低速走行時、高速走行時の送風を比較する車両前部構造１０を示す車幅方向に垂直な断面図である。

車両の停車時では、走行風が発生しないため、送風機１４による送風によってコンデンサ１１、インタークーラ１２及びラジエータ１３を冷却する。また、走行していないため、インタークーラ１２の冷却要求はなく、コンデンサ１１の冷却要求が大きくなる。つまり、送風機１４による送風をコンデンサ１１に多く流す必要がある。

図４（Ａ）に示すように、送風機１４によってフロントグリル１５の全体から吸引された送風は、エアガイド１６によってコンデンサ１１に導かれる。また、コンデンサ１１の通風抵抗がインタークーラ１２よりも小さい。これにより、送風機１４による送風は、インタークーラ１２よりもコンデンサ１１に多く流れ、車両停止時のコンデンサ１１の冷却能力が向上して車室内の空調性能が向上する。

車両の低速時では、送風機１４による送風と、走行風とによってコンデンサ１１、インタークーラ１２及びラジエータ１３を冷却する。

図４（Ｂ）に示すように、送風機１４によってフロントグリル１５全体から吸引された送風、及び高効率開口部１５Ａから進入する走行風は、コンデンサ１１とインタークーラ１２とにそれぞれ略均等に流れる。

車両の高速走行時では、走行風の風量が大きいため送風機１４が停止され、走行風のみによってコンデンサ１１、インタークーラ１２及びラジエータ１３を冷却する。また、エンジン出力が大きいためインタークーラ１２の冷却要求が大きい。つまり、走行風をインタークーラ１２に多く流す必要がある。

図４（Ｃ）に示すように、フロントグリル１５の高効率開口部１５Ａから進入した走行風は、コンデンサ１１の通風抵抗がインタークーラ１２よりも小さいためコンデンサ１１に向かって流れようとする。しかし、エアガイド１６の底面部１６Ｃによってインタークーラ１２に導かれ、車両前後方向に沿ってインタークーラ１２に向かって流れる。これにより、走行風は、コンデンサ１１よりもインタークーラ１２に多く流れ、車両の高速走行時のエンジン出力が向上する。

なお、本発明は上述した実施形態及びその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項の範囲内において種々の変更又は改良が可能であることは勿論である。

１０ 車両前部構造、１１ コンデンサ、１２ インタークーラ、１３ ラジエータ、１４ 送風機、１５ フロントグリル、１５Ａ 高効率開口部、１６ エアガイド、１６Ａ 穴、１６Ｂ 天面部、１６Ｃ 底面部、１７ ライセンスプレート、１８ バンパーレインフォース

Claims (1)

1. 車室内を空調する空調装置の冷媒を凝縮するコンデンサと、
   前記コンデンサの下方に設けられ、過給機によって過給された吸気を冷却するインタークーラと、
   前記コンデンサ及び前記インタークーラの後方に設けられる送風機と、
   前記コンデンサ及び前記インタークーラの前方に設けられるフロントグリルと、
   前記フロントグリルの前面に設けられ、車両前後方向から見て前記コンデンサ及び前記インタークーラの一部と重なるライセンスプレートと、
   を備え、
   車両の走行により発生する走行風と、前記送風機による送風とによって前記コンデンサ及び前記インタークーラを冷却し、
   前記フロントグリルと前記コンデンサ及び前記インタークーラとの間に設けられ、車両前後方向から見て前記ライセンスプレートと車高方向において重なり、前記送風機による送風を前記コンデンサに向けて導くダクト状のエアガイドをさらに備え、
   前記エアガイドは、前記走行風を前記インタークーラに導く底面部を有し、
   前記底面部の下端部は、前記ライセンスプレートの下端部と車高方向において同じ位置にある、
   車両前部構造。

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