JPWO2012017521A1

JPWO2012017521A1 - 車両用冷却構造

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Publication number: JPWO2012017521A1
Application number: JP2012527494A
Authority: JP
Inventors: 聡鰺坂
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-08-03
Filing date: 2010-08-03
Publication date: 2013-09-19
Anticipated expiration: 2030-08-03
Also published as: US8752660B2; US20130133963A1; EP2602143A4; JP5131410B2; WO2012017521A1; EP2602143A1; CN103038081A; EP2602143B1; CN103038081B

Abstract

パワーユニットが配置されたパワーユニット室内の温度を低く抑えることができる車両用冷却構造を得る。車両前側に配置されると共に車両前後方向の前端側に空気取入口（２２Ａ）、（２４Ａ）が形成されたパワーユニット室（１４）内に配置されたパワーユニット（１２）と、パワーユニット（１２）に対する後側に配置され前側から後側に通過する空気との熱交換によって冷却される空冷式熱交換器（２５）と、空冷式熱交換器（２５）に対する後側部分とパワーユニット室（１４）におけるパワーユニット（１２）の後側部分とを連通する連通ダクト（３８）と、を備えている。

Description

本発明は、パワーユニット空間を冷却するための車両用冷却構造に関する。

エンジンの前方にラジエータを配置する構造が知られている。（例えば、特開２００７-０６９６５１号公報参照）。

上記の如き技術では、ラジエータで加熱された後の空気が、エンジンルーム内におけるエンジン周りに導かれるので、エンジンルーム内が高温になりやすい。

本発明は、パワーユニットが配置されたパワーユニット室内の温度を低く抑えることができる車両用冷却構造を得ることが目的である。

本発明の第１の態様に係る車両用冷却構造は、車両における車両前後方向の前側に配置されると共に車両前後方向の前端側に空気取入口が形成されたパワーユニット室内に配置され、車両が走行するための駆動力を発生するパワーユニットと、前記パワーユニットに対する車両前後方向の後側に配置され、空気との熱交換によって冷却される被冷却体と、前記被冷却体に対する該被冷却体を通過する空気流の下流側と、前記パワーユニット室における前記パワーユニットに対する車両前後方向の後側とを連通する連通構造と、を備えている。

上記の態様によれば、被冷却体がパワーユニットの後方に配置されているので、パワーユニット室内（パワーユニット周辺）には、空気取入口を通じて被冷却体との熱交換を行っていない空気が取り入れられる。この空気がパワーユニット室内の各種部品などと熱交換し、連通構造を通じてパワーユニット室から熱気として排出される。すなわち、パワーユニット室をパワーユニットの前から後に向けて通過する空気流（以下、第１の空気流という）が生成される。この第１の空気流によって、熱気が排出されつつ外気が導入されるので、パワーユニット室内の温度が低く抑えられる。また、第１の空気流は、連通構造を通じて、被冷却体の冷却に供される空気流（以下、第２の空気流という）における被冷却体に対する下流側に導かれて、該第２空気流と共に車外に排出される。すなわち、第１の空気流が第２の空気流による被冷却体の冷却に影響を与えることが防止又は効果的に抑制される。

このように、上記態様の車両用冷却構造では、パワーユニットが配置されたパワーユニット室内の温度を低く抑えることができる。

上記の態様において、前記パワーユニット室を路面側から覆い、前記被冷却体に対する車両前後方向の前方で路面側に開口する開口部を有するアンダカバーと、前記開口部から前記被冷却体に導かれる空気の流路を前記パワーユニット室側から覆うダクトと、前記被冷却体に対する車両前後方向の後側に配置され、作動することで前記被冷却体を車両前後方向の前側から後側に向けて通過する空気の流れを生成するファンと、をさらに備え、前記連通構造は、パワーユニット室における前記パワーユニットに対する車両前後方向の後側部分と、前記ファンと前記被冷却体との間の空間とを連通する、構成としても良い。

上記の態様によれば、ファンが作動すると、上記した第１の空気流、第２の空気流が共に生じる。第１の空気流は、空気取入口から取り入れられ、アンダカバーにより下方から覆われたパワーユニット室、連通構造を経由してファンを通過する。第２の空気流は、アンダカバーの開口部からダクト内に導入され、被冷却体を冷却してファンを通過する。パワーユニットに接触した第１の空気流は、パワーユニットの後側でパワーユニット室に連通している連通構造を通じて、被冷却体とファンとの間で第２の空気流に合流し、第２の空気流と共にファンを通過する。これにより、単一のファンで、第１、第２の空気流を生じさせ、パワーユニット室の熱気排出、及び被冷却体の冷却の各機能を果たさせることができる。

上記の態様において、前記ファンが作動されていない場合に、前記連通構造を閉止する閉止部材をさらに備えた、構成としても良い。

上記の態様によれば、例えば暖機運転等のためにファンが非作動とされている場合に、閉止部材によって連通構造が閉止される。これにより、ファンが非作動の場合に、パワーユニット室の熱が、空気と共に連通構造を通じて排出されることが抑制される。

上記の態様において、前記閉止部材は、前記閉止部材は、前記ファンの非作動時に閉止構造によって前記連通構造の閉止位置に保持され、前記ファンの作動に伴って前記連通構造の閉止位置から開放位置に空気力にて移動されるように構成されている、構成としても良い。

上記の態様によれば、ファンを作動させることで、空気力（風圧、負圧）が発生し、この空気力によって、閉止構造の閉止力に抗して、閉止部材が連通構造の閉止位置から開放位置に移動される。

上記の態様において、前記連通構造は、前記被冷却体及び前記ファンが組み付けられて該被冷却体とファンとの間の空間を覆うシュラウドに一体的に設けられている、構成としても良い。

上記の態様によれば、被冷却体とファンとシュラウドと連通構造とを一体に取り扱うことができる。シュラウドと連通構造とを一体化することで部品点数の削減が図られる。

上記の態様において、前記被冷却体は、前記パワーユニットとの間で循環する冷媒を空気との熱交換によって冷却するラジエータを含んで構成されている、構成としても良い。

上記の態様によれば、パワーユニットは、パワーユニット室に導入される外気にて直接的に冷却（空冷）されると共に、ラジエータとの間で循環する冷媒を介して間接的に冷却（水冷）される。このため、パワーユニットの冷却効率が高い。

以上説明したように本発明に係る車両用冷却構造は、パワーユニットが配置されたパワーユニット室内の温度を低く抑えることができるという優れた効果を有する。

本発明の実施形態に係る車両用冷却構造を示す側断面図である。本発明の実施形態に係る車両用冷却構造におけるファン作動状態を示す側断面図である。本発明の実施形態に係る車両用冷却構造を構成する冷却ユニットの前側から見た斜視図である。本発明の実施形態に係る車両用冷却構造を構成する冷却ユニットの後側から見た斜視図である。

本発明の実施形態に係る車両用冷却構造１０について、図１〜図４に基づいて説明する。先ず、車両用冷却構造１０が適用された自動車Ａの前部構成を説明し、次いで、車両用冷却構造１０の具体的な構成を説明することとする。なお、図中に適宜記す矢印ＦＲは車両前後方向の前方向を、矢印ＵＰは車両上下方向の上方向を、矢印Ｗは車幅方向をそれぞれ示す。以下の説明で、特記なく前後、上下の方向を用いる場合は、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下を示すものとする。

（自動車前部の概略構成）
図１には、車両用冷却構造１０が適用された自動車Ａの前部が模式的な側断面図にて示されている。この図に示される如く、自動車Ａの前端側には、パワーユニット１２が配設されたパワーユニット室１４が配置されている。この実施形態におけるパワーユニット１２は、それぞれフロントホイールＷｆを駆動するための駆動源として内燃機関であるエンジンと電動モータとを含んで構成されている。したがって、自動車Ａは、２つの駆動源を有するハイブリッド自動車とされている。

具体的には、パワーユニットは、車幅方向に沿ったクランクシャフトを有する横置きのエンジンと、該エンジンに動力伝達可能に連結されたトランスアクスルとを主要部として構成されている。トランスアクスルは、電動モータ、図示しないジェネレータ、動力分割機構、無段変速機等である変速機等を含んで構成されている。また、この実施形態では、トランスアクスルには、例えば電動モータ、ジェネレータ、及びバッテリに電気的に接続されたインバータを含んで構成されている。したがって、この実施形態に係るパワーユニットは、パワープラントとして捉えることも可能である。

上記の通り内燃機関であるエンジンを含んで構成されるパワーユニット１２が配設されたパワーユニット室１４は、所謂エンジンルームとして捉えることができる。パワーユニット１２のエンジンに排気マニホルド１５Ａ（触媒コンバータを含む構成としても良い）を介して接続された排気管１５は、後述するダクト３０の車幅方向外側を通されると共に、冷却ユニット３５の後側からフロアトンネル２０内を通して車両後方に至っている。

パワーユニット室１４の後端部は、車室Ｃとの間を隔てるダッシュパネル１６にて規定されている。ダッシュパネル１６は、フロアパネル１８の前端部に接合されている。フロアパネル１８における車幅方向の中央部には、正面断面視で下向きに開口する［コ」字状を成すフロアトンネル２０が形成されている。

一方、パワーユニット室１４の前端部は、グリル２２、フロントバンパ（バンパカバー）２４にて規定されている。グリル２２、フロントバンパ２４には、パワーユニット室１４内に空気を取り入れるための空気取入口２２Ａ、２４Ａがそれぞれ形成されている。空気取入口２２Ａ、２４Ａは、車両前向きに開口されている。

そして、車両用冷却構造１０が適用された自動車Ａでは、フロアトンネル２０の前側の開口端２０Ａを塞ぐように、被冷却体としての空冷式熱交換器２５が設けられている。したがって、この実施形態では、空冷式熱交換器２５がパワーユニット１２に対する後側に配置されている。空冷式熱交換器２５は、水冷式のパワーユニット１２（のエンジンや電気モータ）との間で冷媒としての冷却水を循環させて該パワーユニット１２を冷却するラジエータ、及び図示しない空調装置（の冷凍サイクル）を構成する空冷式の熱交換器であるコンデンサ（凝縮器）の少なくとも一方を含んで構成されている。この実施形態では、空冷式熱交換器２５は、ラジエータ２５Ｒとコンデンサ２５Ｃの両者を含んで構成されている。

また、空冷式熱交換器２５に対する後側には、ファン２６が設けられている。ファン２６は、その作動によって空冷式熱交換器２５（の空気側流路）を通過する空気流（冷却風）を生成するようになっている。すなわち、ファン２６の作動によって空冷式熱交換器２５には、冷却水との熱交換を行う冷却風が車方から後方に向けて通過するようになっている。冷却水との熱交換を行った後の冷却風は、フロアトンネル２０の下向き開口端２０Ｂを通じてフロア下に排出されるようになっている。

以下、この空冷式熱交換器２５に冷媒（ラジエータ２５Ｒを循環する冷却水、コンデンサ２５Ｃを循環するエアコン冷媒）との熱交換を行う冷却風を導くための車両用冷却構造１０について詳細に説明することとする。

（車両用冷却構造の構成）
図１に示される如く、車両用冷却構造１０は、パワーユニット室１４を下側から覆うアンダカバー２８を備えている。アンダカバー２８には、路面Ｒとの間を流れる走行風を空冷式熱交換器２５（フロアトンネル２０内）に導くためのダクト３０が形成されている。この実施形態では、アンダカバー２８は、ダクト３０を含む全体が樹脂材にて一体に形成されている。

アンダカバー２８には、フロアトンネル２０に対する前方で下向きに（路面Ｒ側）に開口された開口部がダクト３０への空気の導入口３０Ｉとして形成されている。一方、ダクト３０の後端は、後向きに開口された導出口３０Ｄとされている。ダクト３０内における導入口３０Ｉと導出口３０Ｄとの間の空間は、車幅方向に対向する左右一対の側壁３０Ｓと、一対の側壁３０Ｓの車両上下方向の上縁をつなぐ天壁３０Ｔとで囲まれた流路３０Ｐとされている。

なお、導入口３０Ｉは、左右のフロントホイールＷｆ間で開口されており、図示は省略するがアンダカバー２８の車幅方向中央部に、フロアトンネル２０と略等幅又はフロアトンネル２０よりも若干幅広となるように形成されている。したがって、ダクト３０は、導入口３０Ｉから導入された空気を導出口３０Ｄに向けて前後方向に沿うように（略直線的に）案内する構成とされている。

さらに、この実施形態では、アンダカバー２８におけるダクト３０の前側に傾斜壁としてのベンチュリ壁３２が形成されている。ベンチュリ壁３２は、アンダカバー２８におけるダクト３０（導入口３０Ｉ）の前縁部３０Ｆに対する車両前後方向の前側部分を、車両前後方向の前端側よりも後端側の方が路面Ｒに近接するように傾斜させることで形成されている。ベンチュリ壁３２は、車幅方向においては少なくともダクト３０の設置範囲の車両前後方向の前側に形成されれば良いが、この実施形態では、アンダカバー２８の前部は、車幅方向の略全幅に亘り傾斜壁であるベンチュリ壁３２とされている。

このベンチュリ壁３２は、路面Ｒとの間に形成される空間を、車両後端側に向かうほど上下幅が狭まる（流路断面が絞られる）ベンチュリ形状とする構成である。この実施形態では、ベンチュリ壁３２と路面Ｒとの間に形成された空間におけるダクト３０の前縁部３０Ｆに対する車両上下方向のほぼ直下の部分が、流路断面が最も絞られたのど部とされている。このベンチュリ壁３２を備えた車両用冷却構造１０では、車両後方に向かう走行風が、導入口３０Ｉに対する車両前方で生じるベンチュリ壁３２のベンチュリ効果によって、冷却風Ｆｒとして車両上方に導かれる構成とされている。

上記した空冷式熱交換器２５は、フロアトンネル２０の前側開口端２０Ａとダクト３０の導出口３０Ｄとの間に介在されている。この実施形態では、空冷式熱交換器２５とファン２６とは、シュラウド３４にて一体化されて冷却ユニット３５を構成している。図１に示される如く、空冷式熱交換器２５とファン２６とは前後に離間して配置されており、シュラウド３４は空冷式熱交換器２５とファン２６との間に形成された空間である流路３６を覆っている。

具体的には、空冷式熱交換器２５は、車両上端側が下端側よりも車両前側に位置するように側面視で傾斜（前傾）して配置されており、ファン２６は、側面視で空冷式熱交換器２５よりも傾斜角が小さい又は略直立している。これにより、空冷式熱交換器２５とファン２６との間に、下部よりも上部が広い上記の流路３６が形成されている。この冷却ユニット３５は、図２に示される如くシュラウド３４の前側開口端を塞ぐように空冷式熱交換器２５が該シュラウド３４に保持されると共に、図３に示される如くシュラウド３４の後側開口部内にファン２６が支持されて、構成されている。

そして、これら空冷式熱交換器２５、ファン２６、及びシュラウド３４が一体化（サブアセンブリ化）された冷却ユニット３５が、ダクト３０の導出口３０Ｄとフロアトンネル２０の前側開口端２０Ａとの間に、シール状態で配置されている。以上により、車両用冷却構造１０では、ダクト３０（自動車Ａと路面Ｒとの間）とフロアトンネル２０とが冷却ユニット３５（流路３６を含む空冷式熱交換器２５の空気側流路）を介して連通されている。

なお、上記の通り傾斜配置された空冷式熱交換器２５の下端の位置は、導入口３０Ｉにおける後端、導出口３０Ｄにおける下端の位置に略一致されている。この配置と上記ベンチュリ壁３２とによって、空冷式熱交換器２５（の空気側流路）には、自動車Ａの走行に伴って、ダクト３０を経由して空気流が導かれるようになっている。この実施形態では、空冷式熱交換器２５の前面との略直交方向（図１に示す矢印ＦＡ参照）に沿って、走行風に基づく冷却風Ｆｒが通過する構成とされている。冷却風Ｆｒは、導入口３０Ｉ、ダクト３０、空冷式熱交換器２５、流路３６、フロアトンネル２０（下向き開口端２０Ｂ）を経由した空気流（第２空気流）とされている。また、車両用冷却構造１０では、ファン２６の作動によっても、冷却風Ｆｒが生成されるようになっている。すなわち、ファン２６が作動することで、自動車Ａの低速走行時や停車時であっても冷却風Ｆｒが生成される構成となっている。

また、図１に示される如く、車両用冷却構造１０は、パワーユニット室１４の後部と冷却ユニット３５内の流路３６とを連通する連通構造としての連通ダクト３８を備えている。連通ダクト３８は、シュラウド３４にパワーユニット室１４におけるパワーユニット１２の後方で開口する第１開口３８Ａと、流路３６の上端部で開口する第２開口３８Ｂとを有する。すなわち、連通ダクト３８は、冷却ユニット３５の上端部（導出口３０Ｄと前側開口端２０Ａとの間）からパワーユニット室１４内に突出しており、該突出端に第１開口３８Ａが形成されている。この実施形態では、連通ダクト３８は、シュラウド３４に一体に形成されている。連通ダクト３８を含むシュラウド３４は、樹脂成形などによって全体が一体に形成されている。

この連通ダクト３８によって、図２に示される如く、空気取入口２２Ａ、２４Ａ、パワーユニット室１４、連通ダクト３８、流路３６、フロアトンネル２０を経由する第１空気流としての空気流Ｆｈを生成し得る構成とされている。この実施形態では、連通ダクト３８がファン２６の上流側に位置する流路３６に連通されていることで、該ファン２６の作動によって空気流Ｆｈが生成されるようになっている。なお、車両用冷却構造１０では、上記の通りファン２６の作動によって、冷却風Ｆｒも生成されるようになっている。

以上説明した連通ダクト３８は、図３及び図４に示される如く、冷却ユニット３５の車幅方向に沿った略全幅に亘って設けられている。第１開口３８Ａは、車幅方向に沿って並ぶように複数に分割されている。各第１開口３８Ａは、平面視で車幅方向に長手の略矩形状を成している。

さらに、車両用冷却構造１０は、連通ダクト３８の第１開口３８Ａを開閉し得る閉止部材としてのフラップ４０を備えている。この実施形態におけるフラップ４０は、車幅方向に沿った軸４０Ａ周りに回転することで、第１開口３８Ａを閉止する閉止姿勢と第１開口３８Ａを開放する開放姿勢とをとり得る構成とされている。フラップ４０は、通常は閉止姿勢をとるように構成されている。例えば、図示しないスプリングやマグネットの付勢力でフラップ４０を図示しないストッパに押し付けることで、該フラップ４０を閉止姿勢に保持する構成とすることができる。この実施形態では、図３に示される如く、軸４０Ａに設けた係止片４１Ａと、係止片４１Ａに当たってフラップ４０を閉止位置に位置させるストッパ４１Ｂと、軸４０Ａを係止片４１Ａがストッパ４１Ｂに当たる方向に回転付精するトーションスプリング４１Ｃとで、フラップ４０を閉止位置に保持する閉止構造４１が構成されている。

そして、車両用冷却構造１０では、ファン２６の作動によって生じる空気力によって、トーションスプリング４１Ｃの付勢力に抗して、フラップ４０が開放姿勢に切り替えられるようになっている。この点を補足すると、ファン２６の作動によって生じるパワーユニット室１４と流路３６（フロアトンネル２０）との圧力差によって、換言すれば、上記の圧力差によって生じる空気流Ｆｈによって、フラップ４０が開放姿勢に移動され、該開放姿勢に維持されるようになっている。

また、車両用冷却構造１０では、ファン２６が制御手段としての冷却ＥＣＵ４２に電気的に接続されている。冷却ＥＣＵ４２は、パワーユニット１２の高負荷時にファン２６を作動させると共に、パワーユニット１２の低付加時にはファン２６を停止させる構成とされている。具体的には、冷却ＥＣＵ４２は、冷却水温を検出する水温計４４からの情報に基づいて、冷却水温が第１閾値を超えた場合にファン２６を作動させ、冷却水温が第１閾値以下である第２閾値を下回った場合にファン２６を停止させるようになっている。換言すれば、この制御は、ファン２６を作動しない状態での冷却能力に対する負荷（発熱）が高い場合に、ファン２６を作動させる制御として捉えることができる。

次に、実施形態の作用を説明する。

上記構成の車両用冷却構造１０が適用された自動車Ａでは、冷却ＥＣＵ４２は、水温計４４により検出した冷却水温が第１閾値を超えていない場合、ファン２６の停止状態を維持する。このようなパワーユニット１２の低負荷状態での運転時には、図１に示される如く、該自動車Ａの走行に伴う走行風の一部が冷却風Ｆｒとされる。すなわち、走行風の一部が導入口３０Ｉからダクト３０に導入され、該ダクト３０、空冷式熱交換器２５、流路３６、ファン２６、フロアトンネル２０を経由する冷却風Ｆｒが生成される。この際、ベンチュリ壁３２のベンチュリ効果によりダクト３０への走行風の導入が促進される（ベンチュリ壁３２を有しない場合と比べて冷却風Ｆｒの流量が増す）。

これにより、パワーユニット１２と空冷式熱交換器２５のラジエータ２５Ｒとを循環している冷却水が、空冷式熱交換器２５において空気との熱交換により冷却される。また、空調装置を作動している場合には、冷媒が空冷式熱交換器２５のコンデンサ２５Ｃ、膨張弁、エバポレータ、コンプレッサの順で循環して冷凍サイクルが形成されており、空冷式熱交換器２５のコンデンサ部分は、空気との熱交換により冷媒を冷却して凝縮させる機能を果たす。

冷却ＥＣＵ４２は、水温計４４により検出した冷却水温が第１閾値を超えた場合、ファン２６を作動させる。すると、ファン２６の前後の圧力差によって導入口３０Ｉから導入された空気流が冷却風Ｆｒとされる。このため、自動車Ａの走行速度が低い場合であっても、十分な冷却風Ｆｒの風量が確保される。

また、ファン２６の作動に伴い生じる圧力差によってフラップ４０が閉止姿勢から開放姿勢に姿勢変化される。すると、高負荷のパワーユニット１２によって熱せされたパワーユニット室１４内の空気（以下、熱気という）が、該パワーユニット室１４から吸い出される。併せて、パワーユニット室１４内には、空気取入口２２Ａ、２４Ａを通じて車外の空気（以下、フレッシュエアという）が導入される。

ここで、車両用冷却構造１０では、パワーユニット室１４内におけるパワーユニット１２の前方にラジエータ等の熱交換器が配置されていない。このため、パワーユニット室１４には、フレッシュエアがラジエータ等で加熱されずに冷たいまま導入される。また、パワーユニット１２や排気管１５（排気マニホルド１５Ａ）にて熱せられた熱気は、ファン２６の作動によってパワーユニット室１４内の後部から強制的に排出される。これらにより、パワーユニット１２の高負荷運転時においてパワーユニット室１４内の雰囲気温度を低く抑えることができる。

例えばラジエータ等がパワーユニットの前方に配置された比較例では、該ラジエータによって熱せられた空気がパワーユニット側に流れ、この空気はパワーユニット、排気管１５（排気マニホルド１５Ａ）によってさらに熱せされる。このため、この比較例においては、パワーユニット室内は非常に高温となり、パワーユニット室１４内の部品には、高温に耐えるための対策（寿命等に対する熱害対策）が要求される。

これに対して車両用冷却構造１０では、上記の通りパワーユニット室１４内の雰囲気温度を低く抑えることができるため、パワーユニット室１４内に配置されている部品（パワーユニット１２以外のもの）に対する熱害対策を不要又は簡素化することができる。すなわち、各種部品を覆うヒートインシュレータ等の設定を廃止したり、耐熱温度の低い材料を選択可能としたりすることができる。これらにより、車両用冷却構造１０が適用された自動車Ａの低コスト化に寄与する。

また、車両用冷却構造１０では、上記の通りフレッシュエアがパワーユニット室１４に導入されるので、パワーユニット１２の冷却効率が向上する。すなわち、上記の比較例では、該ラジエータによって熱せられた空気がパワーユニット１２側に流れるので、該空気によるパワーユニット１２の冷却効果は低い。これに対して、車両用冷却構造１０では、空気取入口２２Ａ、２４Ａから導入された空気が冷たいままパワーユニット１２側に流れるので、上記の比較例と比較して該空気によるパワーユニット１２の冷却効果が高い。

具体的には、比較例では高温のパワーユニット室内でパワーユニットを冷却するのに対し、車両用冷却構造１０では、パワーユニット１２をフレッシュエアにて空冷しつつ、パワーユニット１４の外側に配置された空冷式熱交換器２５を用いて水冷するため、パワーユニット１２の冷却効率が高い。これにより、車両用冷却構造１０では、例えば比較例と比較して小型の空冷式熱交換器２５で十分な冷却性能を得たり、又は例えば比較例と比較してファン２６の作動時間を短くして消費エネルギを抑えたりすることが可能になる。

さらに、車両用冷却構造１０では、連通ダクト３８によって、空冷式熱交換器２５との間の流路３６に、パワーユニット室１４からの空気流Ｆｈが合流する。このため、パワーユニット室１４からの熱気が空冷式熱交換器２５の冷却性能に影響を与えることが、防止又は効果的に抑制される。

またさらに、車両用冷却構造１０では、空気流Ｆｈを生成する要求のない場合に連通ダクト３８の第１開口３８Ａが閉止されている。このため、例えばパワーユニット１２の暖機中などに、パワーユニット室１４内の暖機の供されるべき熱が空気と共に吐き出されてしまうことが抑制又は防止される。これにより、パワーユニット室１４内の熱を有効利用してパワーユニット１２の暖機が促進される。また、第１開口３８Ａを閉止するフラップ４０によって、冷却風Ｆｒの整流効果（渦発生の抑制効果）が得られると共に、パワーユニット室１４への走行風の進入（逆流）などが防止又は効果的に抑制される。

しかも、車両用冷却構造１０では、ファン２６の作動によってフラップ４０が閉止姿勢から開放姿勢に移動するため、簡単な構造で、上記の暖機促進、整流、パワーユニット室１４への逆流防止等の効果を得ることができる。

なお、上記した実施形態では、第１開口３８Ａがフラップ４０にて開閉される例を示したが、本発明はこれに限定されず、各種変形が可能である。例えば、第１開口３８Ａを閉止する部材を設けない構成としても良い。また例えば、フラップ４０に代えて、パワーユニット室１４側から流路３６への空気流のみを許容する逆止弁を設けた構成としても良い。さらに例えば、フラップ４０に代えて、ゴム材等から成り自身の弾性変形によって第１開口３８Ａを開閉する姿勢を切り替える弁部材を設けた構成としても良い。またさらに例えば、ファン２６の作動によって開放姿勢に切り替わるフラップ４０に代えて、アクチュエータによって閉止姿勢と開放姿勢とを切り替えるフラップを設けた構成としても良い。

また、上記した実施形態では、連通ダクト３８がシュラウド３４に一体に形成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、各種変形が可能である。例えば、連通ダクト３８は、シュラウド３４とは別体として構成されても良い。また例えば、シュラウド３４を有しない構成としても良い。すなわち、空冷式熱交換器２５とファン２６と別個に車体に組み付ける構成としても良い。

さらに、上記した実施形態では、パワーユニット室１４に空気を取り入れるための空気取入口２２Ａ、２４Ａがグリル２２、フロントバンパ２４（バンパカバー）に設けられた例を示したが、本発明はこれに限定されず、各種変形が可能である。例えば、アンダカバー２８におけるパワーユニット１２の前方に路面側を向く空気取入口を設けても良い。また例えば、通常はシャッター等にて閉止され、ファン２６の作動時に開放される空気取入口を設けた構成としても良い。

またさらに、上記した実施形態では、ダクト３０の前方にベンチュリ壁３２が形成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、各種変形が可能である。例えば、ダクト３０の前方のアンダカバー２８を平坦（路面Ｒに対し略平行に）形成しても良い。さらに例えば、ベンチュリ壁３２と共に又はベンチュリ壁３２に代えて、走行風の一部をダクト３０に冷却風Ｆｒとして流入させる空力構造を設けても良い。このような空力構造として、例えば空冷式熱交換器２５の下端からフロア下に突出したスパッツ等の導風部材を設けることができる。また、この導風部材は、例えば車速に応じて形状や姿勢を変化させるものとしても良い。

また、上記した実施形態では、内燃機関及びモータを含むパワーユニット１２が車室Ｃの前方に位置するパワーユニット室１４に配置された例を示したが、本発明はこれに限定されず、各種変形が可能である。例えば、パワーユニット１２がモータを含まない構成（一般的なＦＦ車、ＦＲ車、４ＷＤ車等のエンジン車）としても良い。

さらに、上記した実施形態では、パワーユニット１２が電動モータ、図示しないジェネレータ、動力分割機構、無段変速機等である変速機等を含んで構成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、各種変形が可能である。例えば、パワーユニット１２を構成するトランスアクスルとしては、例えば、マニュアルトランスミッション（ＭＴ）、トルコン式等の自動変速機（ＡＴ）、無断変速機（ＣＶＴ）等の通常のトランスアクスルとしても良い。これらのトランスアクスルは、パワーユニット１２には含まれないものと捉える（パワーユニットはエンジン等の駆動源を主要部として構成されるものと捉える）ことも可能である。

その他、本発明は、上記の実施形態の構成に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲で、各種変形して実施可能であることは言うまでもない。

【０００１】
技術分野
［０００１］
本発明は、パワーユニット空間を冷却するための車両用冷却構造に関する。
背景技術
［０００２］
エンジンの前方にラジエータを配置する構造が知られている。（例えば、特開２００７−０６９６５１号公報参照）。
発明の開示
発明が解決しようとする課題
［０００３］
上記の如き技術では、ラジエータで加熱された後の空気が、エンジンルーム内におけるエンジン周りに導かれるので、エンジンルーム内が高温になりやすい。
［０００４］
本発明は、パワーユニットが配置されたパワーユニット室内の温度を低く抑えることができる車両用冷却構造を得ることが目的である。
課題を解決するための手段
［０００５］
本発明の第１の態様に係る車両用冷却構造は、車両における車両前後方向の前側に配置されると共に車両前後方向の前端側に空気取入口が形成されたパワーユニット室内に配置され、車両が走行するための駆動力を発生するパワーユニットと、前記パワーユニットに対する車両前後方向の後側に配置され、空気との熱交換によって冷却される被冷却体と、前記被冷却体に対する車両前後方向の後側に配置され、作動することで前記被冷却体を車両前後方向の前側から後側に向けて通過する空気の流れを生成するファンと、車両前後方向における前記ファンと前記被冷却体との間の空間と、前記パワーユニット室における前記パワーユニットに対する車両前後方向の後側部分とを連通する連通構造と、を備えている。
［０００６］
上記の態様によれば、被冷却体がパワーユニットの後方に配置されているので、パワーユニット室内（パワーユニット周辺）には、空気取入口を通じて被冷却体との熱交換を行っていない空気が取り入れられる。この空気がパ

【０００２】
ワーユニット室内の各種部品などと熱交換し、連通構造を通じてパワーユニット室から熱気として排出される。すなわち、パワーユニット室をパワーユニットの前から後に向けて通過する空気流（以下、第１の空気流という）が生成される。この第１の空気流によって、熱気が排出されつつ外気が導入されるので、パワーユニット室内の温度が低く抑えられる。また、第１の空気流は、連通構造を通じて、被冷却体の冷却に供される空気流（以下、第２の空気流という）における被冷却体に対する下流側に導かれて、該第２空気流と共に車外に排出される。すなわち、第１の空気流が第２の空気流による被冷却体の冷却に影響を与えることが防止又は効果的に抑制される。
また、ファンが作動すると、上記した第１の空気流、第２の空気流が共に生じる。第１の空気流は、空気取入口から取り入れられ、パワーユニット室、連通構造を経由してファンを通過する。第２の空気流は、被冷却体を冷却してファンを通過する。パワーユニットに接触した第１の空気流は、パワーユニットの後側でパワーユニット室に連通している連通構造を通じて、被冷却体とファンとの間で第２の空気流に合流し、第２の空気流と共にファンを通過する。これにより、単一のファンで、第１、第２の空気流を生じさせ、パワーユニット室の熱気排出、及び被冷却体の冷却の各機能を果たさせることができる。
［０００７］
このように、上記態様の車両用冷却構造では、パワーユニットが配置されたパワーユニット室内の温度を低く抑えることができる。
［０００８］
上記の態様において、前記パワーユニット室を路面側から覆い、前記被冷却体に対する車両前後方向の前方で路面側に開口する開口部を有するアンダカバーと、前記開口部から前記被冷却体に導かれる空気の流路を前記パワーユニット室側から覆うダクトと、をさらに備えた、構成としても良い。
［０００９］
上記の態様によれば、第１の空気流は、空気取入口から取り入れられ、アンダカバーにより下方から覆われたパワーユニット室、連通構造を経由してファンを通過する。第２の空気流は、アンダカバーの開口部からダクト内に導入され、被冷却体を冷却してファンを通過する。

【０００３】
［００１０］
上記の態様において、前記ファンが作動されていない場合に、前記連通構造を閉止する閉止部材をさらに備えた、構成としても良い。
［００１１］
上記の態様によれば、例えば暖機運転等のためにファンが非作動とされている場合に、閉止部材によって連通構造が閉止される。これにより、ファンが非作動の場合に、パワーユニット室の熱が、空気と共に連通構造を通じて排出されることが抑制される。
［００１２］
上記の態様において、前記閉止部材は、前記閉止部材は、前記ファンの非作動時に閉止構造によって前記連通構造の閉止位置に保持され、前記ファンの作動に伴って前記連通構造の閉止位置から開放位置に空気力にて移動されるように構成されている、構成としても良い。
［００１３］
上記の態様によれば、ファンを作動させることで、空気力（風圧、負圧）が発生し、この空気力によって、閉止構造の閉止力に抗して、閉止部材が連通構造の閉止位置から開放位置に移動される。
［００１４］
上記の態様において、前記連通構造は、前記被冷却体及び前記ファンが組み付けられて該被冷却体とファンとの間の空間を覆うシュラウドに一体的に設けられている、構成としても良い。
［００１５］
上記の態様によれば、被冷却体とファンとシュラウドと連通構造とを一体に取り扱うことができる。シュラウドと連通構造とを一体化することで部品点数の削減が図られる。
［００１６］
上記の態様において、前記被冷却体は、前記パワーユニットとの間で循環する冷媒を空気との熱交換によって冷却するラジエータを含んで構成されている、構成としても良い。
［００１７］
上記の態様によれば、パワーユニットは、パワーユニット室に導入される外気にて直接的に冷却（空冷）されると共に、ラジエータとの間で循環する冷媒を介して間接的に冷却（水冷）される。このため、パワーユニットの冷却効率が高い。

Claims

車両における車両前後方向の前側に配置されると共に車両前後方向の前端側に空気取入口が形成されたパワーユニット室内に配置され、車両が走行するための駆動力を発生するパワーユニットと、
前記パワーユニットに対する車両前後方向の後側に配置され、空気との熱交換によって冷却される被冷却体と、
前記被冷却体に対する該被冷却体を通過する空気流の下流側と、前記パワーユニット室における前記パワーユニットに対する車両前後方向の後側とを連通する連通構造と、
を備えた車両用冷却構造。
前記パワーユニット室を路面側から覆い、前記被冷却体に対する車両前後方向の前方で路面側に開口する開口部を有するアンダカバーと、
前記開口部から前記被冷却体に導かれる空気の流路を前記パワーユニット室側から覆うダクトと、
前記被冷却体に対する車両前後方向の後側に配置され、作動することで前記被冷却体を車両前後方向の前側から後側に向けて通過する空気の流れを生成するファンと、
をさらに備え、
前記連通構造は、パワーユニット室における前記パワーユニットに対する車両前後方向の後側部分と、前記ファンと前記被冷却体との間の空間とを連通する請求項１記載の車両用冷却構造。
前記ファンが作動されていない場合に、前記連通構造を閉止する閉止部材をさらに備えた請求項２記載の車両用冷却構造。
前記閉止部材は、前記ファンの非作動時に閉止構造によって前記連通構造の閉止位置に保持され、前記ファンの作動に伴って前記連通構造の閉止位置から開放位置に空気力にて移動されるように構成されている請求項３記載の車両用冷却構造。
前記連通構造は、前記被冷却体及び前記ファンが組み付けられて該被冷却体とファンとの間の空間を覆うシュラウドに一体的に設けられている請求項２〜請求項４の何れか１項記載の車両用冷却構造。
前記被冷却体は、前記パワーユニットとの間で循環する冷媒を空気との熱交換によって冷却するラジエータを含んで構成されている請求項１〜請求項５の何れか１項記載の車両用冷却構造。