(57)【要約】【課題】本発明は、リヤエンジン車両のインバータ搭載構造に関し、重量増やコスト増を招くことなく効率よくインバータを冷却できるようにする。【解決手段】エンジン３の前方にインバータ５を配置するとともに、エンジン３とインバータ５との間に、上方に隙間７が形成され且つ下方に外部に連通した開口８が形成された遮熱板６を設けて構成する。【選択図】        図１
2005047300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンが車体後部に配設されるとともに、該エンジンに接続された回転電機の状態を制御するインバータをそなえた、リヤエンジン車両のインバータの搭載構造であって、
該エンジンの前方にインバータが配置されるとともに、
該エンジンと該インバータとの間に、上方に隙間が形成され且つ下方に外部に連通した開口が形成された遮熱板が設けられていることを特徴とする、リヤエンジン車両のインバータの搭載構造。
【請求項２】
該インバータが、該車体の中央部において前後方向に形成されたバックボーン内、もしくはバックボーンを通過する空気が当たる位置に配設されていることを特徴とする、請求項１記載のリヤエンジン車両のインバータの搭載構造。
【請求項３】
該インバータの下方に、該インバータを覆う整流板が設けられていることを特徴とする、請求項２記載のリヤエンジン車両のインバータの搭載構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンと回転電機モータとを備えた車両のインバータ搭載構造に関し、特にエンジンルームが車体後部に設けられたリヤエンジン車両のインバータ搭載構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エンジンのスタータと発電機（オルタネータ又はジェネレータともいう）との両方の機能を統合したシステム（いわゆるスタータジェネレータシステム）が提案、開発されている。このような技術では、一般的なオルタネータよりも容量の大きいオルタネータを設け、エンジン運転時にはオルタネータを駆動することにより発電を行なうとともに、エンジンの停止時にはオルタネータをスタータモータとして作動させることによりエンジンを始動させるものである。
【０００３】
また、このようなスタータジェネレータシステムでは、オルタネータを一般的な自動車と同様にベルト駆動とすることで、エンジン始動時の静寂性を高めることができる。つまり、一般的なスタータはギヤの噛み合いによりクランク軸を回転させるので、エンジン始動時にはギヤの歯面同士が当たって騒音が生じるが、オルタネータとクランク軸とをベルトを介して接続した場合にはこのような騒音の発生がなく、極めて静かにエンジンを始動させることが可能となる。したがって、エンジン始動時の騒音発生を抑制できるので、ベルト駆動式のスタータジェネレータシステムは、エンジンが停止・再始動を繰り返すようなアイドルストップ車両に特に適しているといえる。
【０００４】
ところで、モータの作動はインバータにより制御されるようになっているが、このインバータはモータ（オルタネータ）の制御時には発熱するため、インバータの冷却を十分に考慮して各機器類を設置する必要がある。特にエンジンの停止・再始動が頻繁に行なわれるアイドルストップ車両ではモータの作動を頻繁に制御することになるので、この分だけインバータの発熱量も大きくなり、インバータの冷却が重要となる。
【０００５】
インバータの冷却手法としては、冷却水を用いて冷却する水冷式や、走行風を導いて冷却する空冷式が広く知られている（例えば下記の特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−１２６６１７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した水冷式では専用のポンプや配管が必要になりコスト高や重量増を招くという課題がある。
また、空冷式では比較的安価なものとすることができるが、エンジン及びモータが車体後部に設けられた車両（以下、リヤエンジン車という）では十分な走行風をエンジンルームに導くのが困難であり、冷却性能を確保するのが困難であるという課題がある。つまり、エンジン及びモータが車体前方に配設された車両（フロントエンジン車）では車両の前面から走行風を取り入れやすいため十分な冷却性能を確保できるが、リヤエンジン車では、走行風の取り入れ口が少なく冷却性がよくないという課題がある。
【０００８】
なお、このようなリヤエンジン車であっても、インバータのみを車体前部に設置して走行風により空冷することも考えられるが、このように構成した場合には、車体前部のインバータと車体後部のモータとを接続するケーブル長が長くなってしまい、ケーブル内の電気抵抗が大幅に増大してしまう。このような電気抵抗を低減するためにはケーブルを太くする必要が生じ、結果的に重量増を招くことになる。なお、車両の前部と後部とを接続するような長さのケーブルでは、電気抵抗を低減するためには極端に太いケーブルが必要となり大幅な重量増となる。
【０００９】
本発明はこのような課題を解決するべく創案されたものであって、重量増やコスト増を招くことなく効率よくインバータを冷却できるようにした、リヤエンジン車両のインバータ搭載構造を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明のリヤエンジン車両のインバータの搭載構造は、エンジンが車体後部に配設されるとともに、該エンジンに接続された回転電機の状態を制御するインバータをそなえた、リヤエンジン車両のインバータの搭載構造であって、該エンジンの前方にインバータが配置されるとともに、該エンジンと該インバータとの間に、上方に隙間が形成され且つ下方に外部に連通した開口が形成された遮熱板が設けられていることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項２記載の本発明のリヤエンジン車両のインバータの搭載構造は、上記請求項１において、該インバータが、該車体の中央部において前後方向に形成されたバックボーン内、もしくはバックボーンを通過する空気が当たる位置に配設されていることを特徴としている。
また、請求項３記載の本発明のリヤエンジン車両のインバータの搭載構造は、上記請求項１において、該インバータの下方に、該インバータを覆う整流板が設けられていることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の一実施形態にかかるリヤエンジン車両のインバータの搭載構造について説明すると、図１はその全体構成を示す模式的な側面図、図２はその模式的な下面図、図３は図１におけるＡ−Ａ矢視断面図、図４及び図５はいずれも本実施形態における作用を説明するための模式図である。
【００１３】
図１に示すように、車両１の後部にはエンジンルーム２が設けられ、このエンジンルーム２内にエンジン３が配設されている。そして、このエンジン３の駆動力により後輪４が駆動されて車両１が走行するようになっている。
また、この車両１は背景技術の欄でも説明したようなベルト駆動式のスタータジェネレータシステムを備えており、エンジン３には図示はしないが発電機（オルタネータ又はジェネレータ）とスタータとの両方の機能を有するモータ（回転電機）が接続されている。また、車両１にはインバータ５が設けられており、インバータ５によりモータの作動状態が制御されるようになっている。
【００１４】
ところで、上記車両１の中央部には前後方向に延びるバックボーンが１１が形成されている。このバックボーン１１は車体の剛性を確保する上で必要とされる構造物であって、図３に示すように、フロア１２に対して車室内方向に突出したトンネル状に形成されている。
また、図１に示すように、バックボーン１１は車体の後部に向かって上方に傾斜した傾斜部１３を有しており、この傾斜部１３を介してバックボーン１１はエンジンルーム２に接続されている。なお、図１及び図３におけるＦＬはフロアの高さを示し、ＢＬはバックボーンの高さを示している。
【００１５】
そして、このバックボーン１１の内部（即ち、バックボーンパネルの下方）に上述したインバータ５が設けられており、より具体的には、バックボーン１１の傾斜部１３にインバータ５が配設されている。これは、車両１の走行時には、図１及び図２に示すようにバックボーン１１内を走行風Ｗが流れることに着目したものであり、このようにバックボーン１１の内部にインバータ５を設けることにより、走行風Ｗによりインバータ５が効率よく冷却されるようになっている。
【００１６】
また、図３に示すように、インバータ５には放熱のための冷却フィン５１が下方に向けて形成されており、この冷却フィン５１が走行風Ｗにさらされることにより、さらに効率よく冷却が行なわれるようになっている。
ところで、図１に示すように、エンジン３とインバータ５との間には、エンジン１からの熱気の流入を防止するべく遮熱板６が設けられており、車体に対してボルト等により固定されている。ここで、遮熱板６はエンジン３とインバータ５との間に略上下方向に沿って形成された本体部６１と、本体部６１の下方においてフロア１２に沿うように前方に沿って延びて形成された延長部６２とを有している。
【００１７】
また、図２に示すように、遮熱板６は、延長部６２の前端部分がインバータ５の前端部分よりも前方に位置するような形状に形成されており、これにより、下面視において遮熱板６によりインバータ５が覆われるようになっている。そして、このように構成することにより、路面からの飛水に対してインバータ５を保護するようになっている。
【００１８】
また、図１，図４及び図５に示すように、遮熱板６の上方にはバックボーン１１との間に隙間７が形成されており、遮熱板６の下方（本実施形態では延長部６２の前端）には外部に連通した開口８が形成されている。即ち、バックボーン１１と遮断板６とにより形成された空間内にインバータ５が設けられ、上記の開口８を介して上記空間と外部とが連通している。そして、このように構成することにより、延長部６２が整流板として機能するようになっている。つまり、車両走行時には延長部６１の前方の開口８から走行風Ｗが取り込まれるとともに、後方に形成された隙間７から走行風Ｗが抜けていき、これにより走行風Ｗを効率よくインバータ５に導くことができる。
【００１９】
また、遮熱板６の上方に隙間７を形成し、且つその下方に開口８を形成することにより、車両停止時にも冷却風を取り込むことができる。すなわち、インバータ５が発熱すると、このインバータ５の周囲の空気が暖められるが、図４に示すように、この暖かい空気は、遮熱板６に沿って上昇して隙間７から抜けていくことになる。また、隙間７から空気が排出されると自然対流が生じて、開口８から外気が取り入れられることになる。そして、このように車両停止時であっても自然対流により外気が流入することで、インバータ５の冷却が促進されるようになっている。
【００２０】
本発明の一実施形態に係るリヤエンジン車両のインバータ搭載構造は上述のように構成されているので、その作用について説明すると以下のようになる。
まず、エンジン３とインバータ５との間に設けられた遮熱板６により、エンジン１からの熱気の流入が防止されて、インバータ５に対するエンジンルーム２の熱影響が低減される。
【００２１】
また、車両走行時には、図１，図２及び図５に示すように、車両１の下部を流れる走行風Ｗがバックボーン１１に流れ、さらに開口８を介して走行風Ｗがバックボーン１１の傾斜部１３に流入する。このとき、整流板（延長部）６２により、車両走行時に走行風Ｗの流れが整えられて、効率よくインバータ５に走行風Ｗが導入される。そして、この走行風Ｗにより傾斜部１３に配設されたインバータ５が冷却される。また、インバータ５には、下方に向けて冷却フィン５１が形成されているので、上記走行風Ｗが冷却フィン５１に当たり、インバータ５が効率よく冷却される。また、インバータ５を冷却した走行風Ｗは、遮熱板６の上方に形成された隙間７から排出されることになる。また、整流板６２により路面の飛水からインバータ５が保護される。
【００２２】
また、上述したような隙間７及び開口８を設けることにより、車両停止時には、図４に示すように、インバータ５の発熱時には自然対流が生じて、暖められた空気が隙間７から排出され、開口８から外気が取り入れられる。そして、このような自然対流により、インバータ５の冷却が促進される。
以上詳述したように、本発明の一実施形態に係るリヤエンジン車両のインバータ搭載構造によれば、重量増やコスト増を招くことなく効率よくインバータ５を冷却することができる利点があるほか、路面の飛水からインバータ５を保護でき、インバータ５の信頼性を高めることができるという利点がある。
【００２３】
また、インバータ５に対するエンジンルーム２の熱影響を低減できるので、インバータ５の冷却効率をさらに高めることができる。また、遮熱板６の上方に隙間７を形成するとともに下方に外部と連通した開口を設けることで、車両停止時には自然対流によりインバータ５の冷却を促進することができるという利点がある。
【００２４】
次に、本発明の実施形態の変形例について簡単に説明する。なお、上述した実施形態と重複する構成要素については実施形態で用いた符号をそのまま用いて説明する。
さて、この変形例では、上述した遮熱板６に整流板としての延長部（図１の符号６２参照）が設けられておらず、本体部６１のみで遮熱板６が構成されている点で上記実施形態のものと異なっており、これ以外では上述した実施形態と同様に構成されている。
【００２５】
そして、このように構成した場合には、上述の実施形態に対して、構造をさらに簡素化することができ、コストの低減に寄与する。なお、この場合、整流板による走行風の整流効果及びインバータ５の飛水防止効果が得られなくなるが、遮熱板６の本体部６１によってもある程度の整流効果は得られるので、冷却効率はほとんど低下しない。また、インバータ５自体を防水構造とすることで、インバータ５を覆わなくても飛水に対する影響を排除することができる。
【００２６】
なお、本発明は上述の実施形態及びその変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。例えば、上述の実施形態では本発明をベルト式スタータジェネレータシステムを搭載した車両に適用した場合について説明したが、このような車両にのみ適用が限定されるものではなく、少なくとも車体後部にエンジンを搭載し、且つモータを制御するためのインバータを備えている車両であれば、例えばハイブリッド自動車等の他の車両にも適用可能であるのはいうまでもない。
（産業上の利用可能性）
少なくとも車体後部にエンジンを搭載し、且つ回転電機を制御するためのインバータを備えた車両に広く適用可能である。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明のリヤエンジン車両のインバータの搭載構造によれば、エンジンとインバータとの間に遮熱板を設けることにより、エンジンからの熱気の流入が防止されてインバータに対するエンジンルームの熱影響が低減される。また、車両停止時には自然対流により外気が取り入れられてインバータを冷却することができる。すなわち、インバータが発熱すると、インバータの周囲の空気が暖められて上昇し遮熱板上方の隙間から暖められた空気が排出されるとともに、遮熱板下方の開口から外気が取り入れられてインバータが冷却される。また、車両走行時には上記開口から走行風が取り込まれるとともに、上記隙間から走行風が抜けていき、これにより走行風を効率よくインバータに導くことができる。このように、請求項１記載の本発明によれば、重量増やコスト増を招くことなく効率よくインバータを冷却できる。
【００２８】
また、請求項２記載の本発明のリヤエンジン車両のインバータの搭載構造によれば、バックボーンにインバータを配置するという簡素な構成により、効率よく走行風を取り入れることができる。したがって、重量増やコスト増を招くことなく効率よくインバータを冷却することができる。
また、請求項３記載の本発明のリヤエンジン車両のインバータの搭載構造によれば、車両走行時に走行風の流れを整えて走行風を効率よく導入することができるほか、路面からの飛水に対してインバータを保護することができ、インバータの信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るリヤエンジン車両のインバータの搭載構造の全体構成を示す模式的な側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るリヤエンジン車両のインバータの搭載構造の全体構成を示す模式的な下面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るリヤエンジン車両のインバータの搭載構造の要部を示す模式的な断面図であって、図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るリヤエンジン車両のインバータの搭載構造の作用について説明する図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るリヤエンジン車両のインバータの搭載構造の作用について説明する図である。
【符号の説明】
１  車両
３  エンジン
５  インバータ
６  遮熱板
７  隙間
８  開口
１１  バックボーン
１２  フロア
１３  傾斜部
５１  冷却フィン
６２  整流板（延長部）
【図１】
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【図２】
2005047300.tif 000004
【図３】
2005047300.tif 000005
【図４】
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【図５】
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