(57)【要約】【課題】停車時においてもエンジンルームから熱を効果的に車外に排出する。【解決手段】エンジン１００は、エンジンルーム１７０内に設けられ、空気を吸入する。エンジン１００からの排気ガスは車外に排出される。エンジン１００の吸気システムは、エンジン１００に連結された、空気をエンジンに導くエアインテークダクト１０４およびエアクリーナ１０６と、エンジンルーム１７０内の空気をエアクリーナ１０６に導入するための蓋部材１８０とを備える。エンジンルーム１７０内の空気がエンジン１００に吸入されることにより、エンジンルーム１７０内の空気が強制的に車外に排出される。これにより、車両が停止し、走行風が得られない場合であっても、エンジンルーム１７０内の空気を車外に排出できる。よって、停車時においても熱を効果的に車外に排出できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンルーム内に設けられ、空気を吸入し、排気ガスが車外に排出されるエンジンの吸気システムであって、
前記エンジンに連結された、空気を前記エンジンに導くための誘導手段と、
前記エンジンルーム内の空気を前記誘導手段に導入するための導入手段とを備える、エンジンの吸気システム。
【請求項２】
前記エンジンルーム内には、電子機器が設けられ、
前記導入手段は、前記エンジンルーム内の空気を前記誘導手段に導入することにより前記電子機器に向かう風量が増大するように設けられる、請求項１に記載のエンジンの吸気システム。
【請求項３】
前記導入手段は、前記エンジンルーム内の温度が所定温度以上であると、前記エンジンルーム内の空気を前記誘導手段に導入する、請求項１に記載のエンジンの吸気システム。
【請求項４】
前記エンジンルーム内には、電子機器が設けられ、
前記導入手段は、前記電子機器の温度が所定温度以上であると、前記エンジンルーム内の空気を前記誘導手段に導入する、請求項１に記載のエンジンの吸気システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの吸気システムに関し、得に、エンジンルーム内の空気を吸入する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の動力源としてエンジンが用いられている。典型的なエンジンは、内燃機関である。内燃機関は、空気を気筒内に吸入し、吸入された空気により燃料を燃焼させることにより動力を発生する。しかしながら、燃料を燃焼させたことによるエネルギの多くは熱として放出される。その結果、暖められた空気がエンジンルーム内に滞留すると、エンジンルーム内の温度は非常に高くなり得る。このような温度上昇に対応するためには、熱を車外に効率よく排出することが必要である。
【０００３】
このようなニーズに対応する１つの方策として、特開２００８−２４０５６２号公報（特許文献１）は、車両下方の走行風によって冷却風を車両外部に排出させ易くするために、冷却ファンを囲む冷却ファン室の導風口が、側面視において冷却ファンの回転中心に対して車両の下方側に偏心して開口した構成を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２４０５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開２００８−２４０５６２号公報に記載の技術は、車両下方の走行風によって冷却風を車両外部に排出させ易くするものであるから、停車時など、走行風が得られない場合には効果がない。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、停車時においても熱を効果的に車外に排出することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ある実施例において、エンジンは、エンジンルーム内に設けられ、空気を吸入する。エンジンからの排気ガスは車外に排出される。エンジンの吸気システムは、エンジンに連結された、空気をエンジンに導くための誘導手段と、エンジンルーム内の空気を誘導手段に導入するための導入手段とを備える。
【０００８】
この構成によると、エンジンルーム内の空気がエンジンに吸入されることにより、エンジンルーム内の空気が強制的に車外に排出される。これにより、車両が停止し、走行風が得られない場合であっても、エンジンルーム内の空気を車外に排出できる。よって、停車時においても熱を効果的に車外に排出できる。
【０００９】
別の実施例において、エンジンルーム内には、電子機器が設けられる。導入手段は、エンジンルーム内の空気を誘導手段に導入することにより電子機器に向かう風量が増大するように設けられる。
【００１０】
この構成によると、電子機器の温度上昇を和らげることができる。よって、電気機器を故障から保護できる。
【００１１】
さらに別の実施例において、導入手段は、エンジンルーム内の温度が所定温度以上であると、エンジンルーム内の空気を誘導手段に導入する。
【００１２】
この構成によると、高くなったエンジンルーム内の温度を下げることができる。
さらに別の実施例において、エンジンルーム内には、電子機器が設けられる。導入手段は、電子機器の温度が所定温度以上であると、エンジンルーム内の空気を誘導手段に導入する。
【００１３】
この構成によると、高くなった電子機器の温度を下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ハイブリッド車を示す概略構成図である。
【図２】エンジンルーム内の空気の流れを示す図である。
【図３】ハイブリッド車の電気システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１６】
図１を参照して、ハイブリッド車には、エンジン１００と、第１モータジェネレータ１１０と、第２モータジェネレータ１２０と、動力分割機構１３０と、減速機１４０と、バッテリ１５０と、パワーコントロールユニット１６０とが搭載される。少なくとも、エンジン１００およびパワーコントロールユニット１６０は、エンジンルーム１７０内に設けられる。パワーコントロールユニット１６０は、特許請求の範囲に記載の電子機器に対応する。
【００１７】
なお、以下の説明においては一例として外部の電源からの充電機能を有さないハイブリッド車について説明するが、外部の電源からの充電機能を有するプラグインハイブリッド車を用いてもよい。航続距離拡張機能（レンジエクステンダー）付電気自動車、あるいはレンジエクテンディッド電気自動車と呼ばれる車両を用いてもよい。
【００１８】
この車両は、エンジン１００および第２モータジェネレータ１２０のうちの少なくともいずれか一方からの駆動力により走行する。すなわち、エンジン１００および第２モータジェネレータ１２０のうちのいずれか一方もしくは両方が、運転状態に応じて駆動源として自動的に選択される。
【００１９】
たとえば、運転者がアクセルペダルを操作した結果に応じて、エンジン１００および第２モータジェネレータ１２０が制御される。アクセル開度が小さい場合および車速が低い場合などには、第２モータジェネレータ１２０のみを駆動源としてハイブリッド車が走行する。この場合、エンジン１００が停止される。ただし、発電などのためにエンジン１００が駆動する場合がある。
【００２０】
また、アクセル開度が大きい場合、車速が高い場合、バッテリ１５０の残存容量（ＳＯＣ：State  Of  Charge）が小さい場合などには、エンジン１００が駆動される。この場合、エンジン１００のみ、もしくはエンジン１００および第２モータジェネレータ１２０の両方を駆動源としてハイブリッド車が走行する。
【００２１】
エンジン１００は、内燃機関である。空気が気筒内に吸入され、吸入した空気を用いて、ガソリン燃料、ディーゼル燃料、アルコール燃料などを燃焼することにより、出力軸であるクランクシャフトが回転する。エンジン１００から排出される排気ガスは、触媒１０２によって浄化された後、車外に排出される。触媒１０２は、特定の温度まで暖機されることによって浄化作用を発揮する。触媒１０２の暖機は、排気ガスの熱を利用して行なわれる。触媒１０２は、たとえば三元触媒である。
【００２２】
エンジン１００の吸気システムは、エンジン１００に連結された、エアインテークダクト１０４およびエアクリーナ１０６を含む。本実施の形態において、エアインテークダクト１０４の一端部はエンジンルーム１７０内において開口し、他端部はエアクリーナ１０６に連結される。エアクリーナ１０６は、エアインテークダクト１０４の他、スロットルボデー１０７ならびにインテークマニホールド１０８を介して、エンジン１００のインテークポートに連結される。エアインテークダクト１０４およびエアクリーナ１０６が、特許請求の範囲に記載の誘導手段に対応する。
【００２３】
エンジン１００の吸気システムは、エアクリーナ１０６の側面に設けられた開口部を開閉する蓋部材１８０をさらに含む。蓋部材１８０は、エアクリーナ１０６の側面に設けられた開口部を覆うように、エアクリーナ１０６の側面に設けられる。一例として、サーモスタット１８２によって、エンジンルーム１７０内の温度が所定温度以上であることが検出されると、モータ１８４が駆動されて蓋部材１８０が開かれる。エンジンルーム１７０内の温度が所定温度よりも低いと、蓋部材１８０は閉じられ、エアクリーナ１０６の側面の開口が閉塞される。所定温度は、実験およびシミュレーションの結果などに基づいて、開発者により予め定められる。
【００２４】
蓋部材１８０が開くことにより、図２において細線の矢印で示すように、エンジンルーム１７０の空気がエアクリーナ１０６に導入され、エンジン１００に吸入される。蓋部材１８０が、特許請求の範囲に記載の導入手段に対応する。
【００２５】
エンジンルーム１７０内の空気がエンジン１００に吸入されることにより、エンジン１００を介してエンジンルーム１７０内の空気が強制的に車外に排出される。よって車両が停止し、走行風が得られない場合であっても、エンジンルーム１７０内の空気を車外に排出できる。よって、停車時においても熱を効果的に車外に排出できる。
【００２６】
なお、サーモスタット１８２以外の温度センサを用いてエンジンルーム１７０内の温度を検出するようにしてもよい。ステッピングモータを使用して蓋部材１８０の開度をより精密に制御するようにしてもよい。
【００２７】
また、エアインテークダクト１０４の側面を開閉するように蓋部材１８０を設けてもよい。すなわち、蓋部材１８０を開くことによりエンジンルーム１７０内の空気をエアインテークダクト１０４に導入するようにしてもよい。
【００２８】
さらに、パワーコントロールユニット１６０の温度を検出し、パワーコントロールユニット１６０の温度が所定温度以上であると、エンジンルーム１７０内の空気をエアクリーナ１０６に導入すべく、蓋部材１８０を開くようにしてもよい。
【００２９】
蓋部材１８０は、エンジン１００内の空気をエアクリーナ１０６に導入することにより、図２において太線の矢印で示すように、車外から導入されてパワーコントロールユニット１６０に向かう風量が増大するように設けられる。一例として、本実施の形態においては、蓋部材１８０の前方のパワーコントロールユニット１６０が配置される。蓋部材１８０が配置される位置は図１，２に示す位置に限定されず、蓋部材１８０をパワーコントロールユニット１６０の付近等の適切な位置に配置してもよい。
【００３０】
パワーコントロールユニット１６０に向かう風量が増大することにより、パワーコントロールユニット１６０の温度上昇を効果的に和らげることができる。よって、パワーコントロールユニット１６０を故障から保護できる。
【００３１】
図１に戻って、エンジン１００、第１モータジェネレータ１１０および第２モータジェネレータ１２０は、動力分割機構１３０を介して接続されている。エンジン１００が発生する動力は、動力分割機構１３０により、２経路に分割される。一方は減速機１４０を介して前輪１４２を駆動する経路である。もう一方は、第１モータジェネレータ１１０を駆動させて発電する経路である。
【００３２】
第１モータジェネレータ１１０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第１モータジェネレータ１１０は、動力分割機構１３０により分割されたエンジン１００の動力により発電する。第１モータジェネレータ１１０により発電された電力は、車両の走行状態や、バッテリ１５０の残存容量の状態に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時では、第１モータジェネレータ１１０により発電された電力はそのまま第２モータジェネレータ１２０を駆動させる電力となる。一方、バッテリ１５０のＳＯＣが予め定められた値よりも低い場合、第１モータジェネレータ１１０により発電された電力は、後述するインバータにより交流から直流に変換される。その後、後述するコンバータにより電圧が調整されてバッテリ１５０に蓄えられる。
【００３３】
第１モータジェネレータ１１０が発電機として作用している場合、第１モータジェネレータ１１０は負のトルクを発生している。ここで、負のトルクとは、エンジン１００の負荷となるようなトルクをいう。第１モータジェネレータ１１０が電力の供給を受けてモータとして作用している場合、第１モータジェネレータ１１０は正のトルクを発生する。ここで、正のトルクとは、エンジン１００の負荷とならないようなトルク、すなわち、エンジン１００の回転をアシストするようなトルクをいう。なお、第２モータジェネレータ１２０についても同様である。
【００３４】
第２モータジェネレータ１２０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第２モータジェネレータ１２０は、バッテリ１５０に蓄えられた電力および第１モータジェネレータ１１０により発電された電力のうちの少なくともいずれかの電力により駆動する。
【００３５】
第２モータジェネレータ１２０の駆動力は、減速機１４０を介して前輪１４２に伝えられる。これにより、第２モータジェネレータ１２０はエンジン１００をアシストしたり、第２モータジェネレータ１２０からの駆動力により車両を走行させたりする。なお、前輪１４２の代わりにもしくは加えて後輪を駆動するようにしてもよい。
【００３６】
ハイブリッド車の回生制動時には、減速機１４０を介して前輪１４２により第２モータジェネレータ１２０が駆動され、第２モータジェネレータ１２０が発電機として作動する。これにより第２モータジェネレータ１２０は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。第２モータジェネレータ１２０により発電された電力は、バッテリ１５０に蓄えられる。
【００３７】
動力分割機構１３０は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車から構成される。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤが自転可能であるように支持する。サンギヤは第１モータジェネレータ１１０の回転軸に連結される。キャリアはエンジン１００のクランクシャフトに連結される。リングギヤは第２モータジェネレータ１２０の回転軸および減速機１４０に連結される。
【００３８】
エンジン１００、第１モータジェネレータ１１０および第２モータジェネレータ１２０が、遊星歯車からなる動力分割機構１３０を介して連結されることで、エンジン１００、第１モータジェネレータ１１０および第２モータジェネレータ１２０の回転数は、共線図において直線で結ばれる関係になる。
【００３９】
バッテリ１５０は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。バッテリ１５０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。バッテリ１５０には、第１モータジェネレータ１１０および第２モータジェネレータ１２０の他、車両の外部の電源から供給される電力が充電される。なお、バッテリ１５０の代わりにもしくは加えてキャパシタを用いるようにしてもよい。
【００４０】
図３を参照して、ハイブリッド車の電気システムについてさらに説明する。ハイブリッド車には、コンバータ２００と、第１インバータ２１０と、第２インバータ２２０と、システムメインリレー２３０とが設けられる。
【００４１】
本実施の形態において、パワーコントロールユニット１６０は、コンバータ２００、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０を含む。コンバータ２００、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０のいずれか１つあるいは２つをパワーコントロールユニット１６０が含むようにしてもよい。コンバータ２００、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０以外の電子機器をパワーコントロールユニット１６０が含むようにしてもよい。
【００４２】
コンバータ２００は、リアクトルと、二つのｎｐｎ型トランジスタと、二つダイオードとを含む。リアクトルは、各バッテリの正極側に一端が接続され、２つのｎｐｎ型トランジスタの接続点に他端が接続される。
【００４３】
２つのｎｐｎ型トランジスタは、直列に接続される。ｎｐｎ型トランジスタは、ＥＣＵ１７０により制御される。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにダイオードがそれぞれ接続される。
【００４４】
なお、ｎｐｎ型トランジスタとして、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）を用いることができる。ｎｐｎ型トランジスタに代えて、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal  Oxide  Semiconductor  Field-Effect  Transistor）等の電力スイッチング素子を用いることができる。
【００４５】
バッテリ１５０から放電された電力を第１モータジェネレータ１１０もしくは第２モータジェネレータ１２０に供給する際、電圧がコンバータ２００により昇圧される。逆に、第１モータジェネレータ１１０もしくは第２モータジェネレータ１２０により発電された電力をバッテリ１５０に充電する際、電圧がコンバータ２００により降圧される。
【００４６】
第１インバータ２１０は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは並列に接続される。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、それぞれ、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを有する。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードがそれぞれ接続される。そして、各アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第１モータジェネレータ１１０の各コイルの中性点１１２とは異なる端部にそれぞれ接続される。
【００４７】
第１インバータ２１０は、バッテリ１５０から供給される直流電流を交流電流に変換し、第１モータジェネレータ１１０に供給する。また、第１インバータ２１０は、第１モータジェネレータ１１０により発電された交流電流を直流電流に変換する。
【００４８】
第２インバータ２２０は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは並列に接続される。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、それぞれ、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを有する。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードがそれぞれ接続される。そして、各アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第２モータジェネレータ１２０の各コイルの中性点１２２とは異なる端部にそれぞれ接続される。
【００４９】
第２インバータ２２０は、バッテリ１５０から供給される直流電流を交流電流に変換し、第２モータジェネレータ１２０に供給する。また、第２インバータ２２０は、第２モータジェネレータ１２０により発電された交流電流を直流電流に変換する。
【００５０】
コンバータ２００、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０は、ＥＣＵ１７０により制御される。
【００５１】
システムメインリレー２３０は、バッテリ１５０とコンバータ２００との間に設けられる。システムメインリレー２３０は、バッテリ１５０と電気システムとを接続した状態および遮断した状態を切換えるリレーである。システムメインリレー２３０が開いた状態であると、バッテリ１５０が電気システムから遮断される。システムメインリレー２３０が閉じた状態であると、バッテリ１５０が電気システムに接続される。
【００５２】
以上のように、本実施の形態において、エンジン１００は、エンジンルーム１７０内に設けられ、空気を吸入する。エンジン１００からの排気ガスは車外に排出される。エンジン１００の吸気システムは、エンジン１００に連結された、空気をエンジンに導くエアインテークダクト１０４およびエアクリーナ１０６と、エンジンルーム１７０内の空気をエアクリーナ１０６に導入するための蓋部材１８０とを備える。エンジンルーム１７０内の空気がエンジン１００に吸入されることにより、エンジンルーム１７０内の空気が強制的に車外に排出される。これにより、車両が停止し、走行風が得られない場合であっても、エンジンルーム１７０内の空気を車外に排出できる。よって、停車時においても熱を効果的に車外に排出できる。
【００５３】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５４】
１００  エンジン、１０２  触媒、１０４  エアインテークダクト、１０６  エアクリーナ、１０７  スロットルボデー、１０８  インテークマニホールド、１１０  第１モータジェネレータ、１２０  第２モータジェネレータ、１３０  動力分割機構、１４０  減速機、１４２  前輪、１５０  バッテリ、１６０  パワーコントロールユニット、１７０  エンジンルーム、１８０  蓋部材、１８２  サーモスタット、１８４  モータ、２００  コンバータ、２１０  第１インバータ、２２０  第２インバータ、２３０  システムメインリレー。
【図１】
2013139740.tif 000003
【図２】
2013139740.tif 000004
【図３】
2013139740.tif 000005