JP6561793B2

JP6561793B2 - 車両

Info

Publication number: JP6561793B2
Application number: JP2015227680A
Authority: JP
Inventors: 勝秀北川; 知彦宮本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-11-20
Filing date: 2015-11-20
Publication date: 2019-08-21
Anticipated expiration: 2035-11-20
Also published as: JP2017096141A

Description

本発明は、熱交換器を備える車両に関する。

従来、この種の車両としては、冷却水とオイルとの熱交換によってオイルを冷却する熱交換器が取り付けられたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−３３２８１８号公報

ところで、皿状プレートが複数枚積層され、各プレートの一枚おきに冷却水流路とオイル流路とが交互に形成された積層型熱交換器にリブ形成されることがある。雨天の走行時や水たまりの走行時に熱交換器に水がかかると、車両上向き側の熱交換器端面をリブで囲んでいる領域に水が溜まりやすい。また、上述したリブで囲まれる領域に冷却水流路やオイル流路に接続されるポートが形成されていると、ポートが浸水し、ポートを腐食させる場合がある。

本発明の車両は、熱交換器の上面側に形成された液体流入口や液体流出口への浸水を抑制することを主目的とする。

本発明の車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両は、
車体に取り付けられたときに車両上向きとなる車両上向き面の外周にリブが形成されると共に前記車両上向き面側に、液体が流入する流入口と、前記液体が流出する流出口と、が形成された熱交換器を備える車両であって、
前記車両上向き面に、車両上向き方向に盛り上がった凸部を有し、
前記流入口もしくは前記流出口のうち一方は、前記凸部に形成され、
前記熱交換器は、前記凸部に形成された前記流入口もしくは前記流出口の一方が、前記凸部に設けられていない前記流入口もしくは前記流出口の他方よりも、傾斜方向下流側にくるように傾けられて前記車体に取り付けられている
ことを要旨とする。

この本発明の車両では、車両上向き面の外周にリブが形成されると共に車両上向き面側に液体が流入する流入口と液体が流出する流出口が形成された熱交換器を備えるものにおいて、車両上向き方向に盛り上がった凸部を形成し、流入口もしくは流出口のうち一方を凸部に形成する。そして、熱交換器を、凸部に形成された流入口もしくは流出口の一方が、凸部に設けられていない流入口もしくは流出口の他方よりも、傾斜下流側にくるように傾けて車体に取り付ける。これにより、雨天の走行時や水たまりの走行時に、車両上向き面にかかった水を傾斜下流側に寄せることができ、車両上向き面の傾斜上流側に形成された流入口もしくは流出口の他方への浸水を抑制することができる。また、車両上向き面の傾斜下流側の流入口もしくは流出口の一方は上向きに盛り上がった凸部に形成されているから、上面の傾斜下流側に水が溜まっても、流入口もしくは流出口の一方への浸水を抑制することができる。即ち、流入口および流出口の浸水を抑制することができる。

本発明の一実施例としての車両１０の斜視図と、ハイブリッド駆動システム２０と、熱交換器５０の搭載の様子を示す説明図である。ハイブリッド駆動システム２０および冷却システム４０の構成の概略を示す構成図である。熱交換器５０の外観を示す外観図である。熱交換器５０の取り付け位置を説明する説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての車両１０の斜視図と、ハイブリッド駆動システム２０と、熱交換器５０の搭載の様子を示す説明図であり、図２は、ハイブリッド駆動システム２０と冷却システム４０の構成の概略を示す構成図である。実施例の車両１０は、図１に示すように、ハイブリッド駆動システム２０として、エンジン２２と、トランスアクスル３０と、パワーコントロールユニット（以下、「ＰＣＵ」という）２４と、ＡＣコンデンサ２６（図２参照）とを備える。トランスアクスル３０は、図２に示すように、２つのモータＭＧ１，ＭＧ２やプラネタリギヤ等を有する。このトランスアクスル３０は、エンジン２２からの動力をモータＭＧ１，ＭＧ２によってトルク変換して車軸に出力したり、エンジン２２からの動力を用いてモータＭＧ１で発電して図示しないバッテリを充電したり、バッテリからの電力を用いてモータＭＧ２から動力を車軸に出力したりする。ＰＣＵ２４は、モータＭＧ１およびＭＧ２を駆動制御するための図示しないインバータ回路等を有する。

冷却システム４０は、図２に示すように、エンジン２２を冷却するエンジン冷却系４０ａと、ＰＣＵ２４を冷却するＰＣＵ冷却系４０ｂと、モータＭＧ１，ＭＧ２を冷却するモータ冷却系４０ｃとを備える。

エンジン冷却系４０ａは、走行風や図示しないファンからの冷却風との熱交換により冷却水を冷却するＥＮＧラジエータ４２と、冷却水をＥＮＧラジエータ４２，エンジン２２の順に循環させるウォータポンプ４４とを備える。このエンジン冷却系４０ａは、ウォータポンプ４４の駆動による冷却水の循環によってエンジン２２を冷却する。

ＰＣＵ冷却系４０ｂは、走行風や図示しないファンからの冷却風との熱交換により冷却水を冷却するＨＶラジエータ４６と、冷却水をＨＶラジエータ４６，ＰＣＵ２４の順に循環させるウォータポンプ４８とを備える。このＰＣＵ冷却系４０ｂは、ウォータポンプ４８の駆動による冷却水の循環によってＰＣＵ２４を冷却する。

モータ冷却系４０ｃは、冷却媒体（例えばエンジン２２の冷却に用いられる冷却水）との熱交換によりオイルを冷却する熱交換器５０，６０と、オイルパン３１からのオイルを熱交換器５０，熱交換器６０を経てモータＭＧ１およびＭＧ２へ圧送するオイルポンプ６２とを備える。このモータ冷却系４０ｃは、オイルポンプ６２の駆動により熱交換器５０，６０を通過させたオイルによってモータＭＧ１，ＭＧ２を冷却する。

熱交換器５０は、矩形で外周に末広がりのテーパとなるリブが形成された皿状プレートを複数枚積層し、各プレートの一枚おきに冷却媒体流路（冷却水流路）とオイル流路とを交互に形成した積層型熱交換器として構成されている。熱交換器５０は、皿状プレートの上面側と下面側とにそれぞれ冷却媒体（冷却水）とオイルとが流れ、両者の熱交換によって、オイルを冷却する。なお、熱交換器６０も、熱交換器５０と同様に構成されている。

図３は、熱交換器５０の外観を示す外観図であり、図４は、熱交換器５０の取り付け位置を説明する説明図である。熱交換器５０は、図３に示すように、本体５２と、一対の冷却水流入出ポート５５ａ，５５ｂと、一対のオイル流入出ポート５６ａ，５６ｂとを備える。

本体５２は、矩形の皿状プレートの積層により構成される略直方体の外観を有しており、内部に、冷却媒体が流れる冷却媒体流路とオイルが流れるオイル流路とが形成されている。また、本体５２は、リブ部５３が上面５４の周囲を囲むように全周に亘って形成されている。なお、リブ部５３は、本体５２を構成する複数枚の皿状プレートのうち積層方向の最上端にある皿状プレートのリブが外部に露出したものである。

冷却媒体流入出ポート５５ａ，５５ｂは、上面５４側の対角線上の２箇所に形成され、オイル流入出ポート５６ａ，５６ｂは、上面５４側の冷却媒体流入出ポート５５ａ，５５ｂとは異なる対角線上の２箇所に形成されている。冷却媒体流入出ポート５５ａ，５５ｂはそれぞれ本体内部の冷却媒体流路に連通しており、一方のポートに流入した冷却媒体は、冷却媒体流路を経て他方のポートに流出されるようになっている。また、オイル流入出ポート５６ａ，５６ｂはそれぞれ本体内部のオイル流路に連通しており、一方のポートに流入したオイルは、オイル流路を経て他方のポートに流出されるようになっている。

本体５２の上面５４には、上向きに盛り上がったポート浮かし部５８（凸部）が形成されている。冷却媒体流入出ポート５５ｂは、ポート浮かし部５８により上面５４から浮き上がった位置に設けられている。

熱交換器５０は、図４に示すように、車両１０のサスペンションメンバ１２に取り付けられている。また、熱交換器５０は、図３，図４に示すように、ポート浮かし部５８（冷却媒体流入出ポート５５ｂ）が傾斜下流側に位置するように傾けられた状態で固定されている。

ここで、上述したように、熱交換器５０は上面５４を囲むようにリブ部５３が形成されている。このため、雨天の走行時や水たまりの走行時に熱交換器５０に水がかかると、上面５４に水が溜まりやすい。上面５４には冷却媒体流入出ポート５５ａ，５５ｂおよびオイル流入出ポート５６ａ，５６ｂが形成されているため、上面５４に溜まった水によって、ポートが浸水し、腐食する場合がある。本実施例の車両１０は、熱交換器５０を傾けた状態で固定しているから、上面５４に水がかかっても、水を上面５４の傾斜下流側に寄せることができる。これにより、図３に示すように、上面５４の傾斜上流側に形成されている冷却媒体流入出ポート５５ａおよびオイル流入出ポート５６ａ，５６ｂが浸水するのを抑制することができる。また、上面５４の傾斜下流側にある冷却媒体流入出ポート５５ｂを、ポート浮かし部５８によって上面５４から上向きに浮き上がった位置に形成しているから、上面５４の傾斜下流側に水が溜まっていても、冷却媒体流入出ポート５５ｂが浸水するのを抑制することができる。

以上説明した本実施例の車両１０によれば、上面５４の外周にリブ部５３が形成されると共に上面５４側に複数のポート５５ａ，５５ｂ，５６ａ，５６ｂが形成された熱交換器５０が取り付けられたものにおいて、上面５４にポート浮かし部５８を形成し、冷却媒体流入出ポート５５ｂを、ポート浮かし部５８によって上面５４から浮き上がった位置に形成する。そして、熱交換器５０を、ポート浮かし部５８が傾斜下流側に位置するよう傾けた状態で車両１０に取り付ける。これにより、上面５４にかかった水を傾斜下流側に寄せることができ、上面５４の傾斜上流側に形成されたポート（冷却媒体流入出ポート５５ａおよびオイル流入出ポート５６ａ，５６ｂ）への浸水を抑制することができる。また、上面５４の傾斜下流側に水が溜まっても、ポート浮かし部５８によって傾斜下流側のポート（冷却媒体流入出ポート５５ｂ）への浸水を抑制することができる。

実施例では、本体５２の上面５４側に形成された複数のポートのうち最も下流側に位置するポート５５ｂを、ポート浮かし部５８によって上面５４から浮き上がった位置に形成するものとしたが、最も下流側に位置するポート５５ｂよりも上流側で最も上流側に位置するポート５５ａよりも下流側のポート５６ａ，５６ｂについても、ポート浮かし部によって上面から浮き上がった位置に形成するものとしてもよい。また、熱交換器の傾斜角度と、リブ高さとによって決まる上面５４に溜まる水面の高さより高くなるようにポート５５ｂの高さを設定すると良い。

実施例では、冷却媒体流入出ポート５５ｂが最も下流側に位置するよう熱交換器５０を傾けるものとしたが、オイル流入出ポート５６ｂが最も下流側に位置するよう熱交換器５０を傾けるものとしてもよい。

実施例では、熱交換器５０を、矩形の皿状プレートの積層により略直方体の外観としたが、円形の皿状プレートの積層により円柱状の外観としてもよい。

実施例では、熱交換器５０を、モータＭＧ１，ＭＧ２を冷却する冷却オイルの冷却に用いるものとしたが、これに限定されるものではなく、熱交換器を、エンジンオイルやギヤオイルの冷却に用いるものとしてもよい。また、実施例では、冷却媒体として冷却水を用いてオイルを冷却する水冷式熱交換器を用いるものとしたが、冷却水を用いず空気でオイルを冷却する空冷型熱交換器でもよい。

実施例の車両１０では、エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを備えるハイブリッド車両としたが、走行用の動力源としてモータのみを備える電動車両としてもよいし、走行用の動力源としてエンジンのみを備える車両としてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、オイルや冷却水が「液体」に相当し、冷却媒体流入出ポート５５ａ，５５ｂやオイル流入出ポート５６ａ，５６ｂが「前記流入口もしくは前記流出口」に相当し、ポート浮かし部５８が「凸部」に相当し、冷却媒体流入出ポート５５ｂが「前記凸部に形成された前記流入口もしくは前記流出口の一方」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等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、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、車両の製造産業に利用可能である。

１０車両、１２サスペンションメンバ、２０ハイブリッド駆動システム、２２エンジン、２４パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）、２６ＡＣコンデンサ、３０トランスアクスル、３１オイルパン、４０冷却システム、４０ａエンジン冷却系、４０ｂＰＣＵ冷却系、４０ｃモータ冷却系、４２ＥＮＧラジエータ、４４ウォータポンプ、４６ＨＶラジエータ、４８ウォータポンプ、５０，６０熱交換器、５２本体、５３リブ部、５４上面、５５ａ，５５ｂ冷却媒体流入出ポート、５６ａ，５６ｂオイル流入出ポート、５８ポート浮かし部、６２オイルポンプ、ＭＧ１，ＭＧ２モータ。

Claims

車体に取り付けられたときに車両上向きとなる車両上向き面の外周にリブが形成されると共に前記車両上向き面側に、液体が流入する流入口と、前記液体が流出する流出口と、が形成された熱交換器を備える車両であって、
前記熱交換器は、前記車両上向き面が部分的に車両上向き方向に盛り上がると共に前記流入口もしくは前記流出口のうち一方が形成された凸部を有し、
前記リブで囲まれる前記車両上向き面にかかった水が前記凸部側に溜まるよう、前記凸部に形成された前記流入口もしくは前記流出口の一方が、前記凸部に設けられていない前記流入口もしくは前記流出口の他方よりも、傾斜方向下流側にくるように傾けられて前記車体に取り付けられている
ことを特徴とする車両。