冷却風導入構造
【課題】車両の高速走行時、低速走行時のそれぞれに熱交換器に所要の冷却性能を発揮させることができる冷却風導入構造を得る。
【解決手段】冷却風導入構造１０は、車両下向きに開口された開口部２６Ａからフロアトンネル２０内に空気を導く前側ダクト部２６と、フロアトンネル２０内に設けられた後側ダクト部２８とを含むダクト部２４と、ダクト部２４内における車両前後方向の中間部に設けられた空冷式の冷却ユニット２２と、作動することで空気流を生じるファンユニット３８とを備える。ファンユニット３８は、冷却ユニット２２の前面２２Ａに沿って位置する作動位置と、前側ダクト部２６を形成する天壁３４に沿って位置する退避位置とをとり得る。
【解決手段】冷却風導入構造１０は、車両下向きに開口された開口部２６Ａからフロアトンネル２０内に空気を導く前側ダクト部２６と、フロアトンネル２０内に設けられた後側ダクト部２８とを含むダクト部２４と、ダクト部２４内における車両前後方向の中間部に設けられた空冷式の冷却ユニット２２と、作動することで空気流を生じるファンユニット３８とを備える。ファンユニット３８は、冷却ユニット２２の前面２２Ａに沿って位置する作動位置と、前側ダクト部２６を形成する天壁３４に沿って位置する退避位置とをとり得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却風を空冷式の熱交換器に導くための冷却風導入構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラジエータ及びコンデンサの車両後方に軸流ファンを配置し、該ファンとラジエータ及びコンデンサとの間にシュラウドにて流路を形成したクーリングモジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、ラジエータの背面側にファンを配置した構成において、該ラジエータとファンとを接離させて車速に応じた冷却性能を得ようとする技術が知られている（例えば、特許文献２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−００９８６０号公報
【特許文献２】特開平１−１８２１２３号公報
【特許文献３】特開平３−１４９３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の如き技術では、ファンとラジエータ等の相対位置が固定されているか、又はファンやラジエータの可動範囲が小さいので、車両の高速走行の際に熱交換器による冷却対象の冷却効率の向上の観点からは、改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、車両の高速走行時、低速走行時のそれぞれに熱交換器に所要の冷却性能を発揮させることができる冷却風導入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】
【０００６】
請求項１記載の発明に係る冷却風導入構造は、車両上下方向の下向きに開口された開口部から車両前後方向の前向きに開口されたフロアトンネル内に空気を導く前側ダクト部と、前記フロアトンネル内に設けられると共に車両上下方向の下向きに開口された開口部から空気を排出する後側ダクト部とを含むダクト部と、前記ダクト部内における車両前後方向の中間部に設けられた空冷式の熱交換器と、作動することで空気流を生じる構成とされ、前記ダクト部内で前記熱交換器を通過する空気流を生じるように該熱交換器に沿って配置される作動位置と、前記ダクト部の壁面に沿って配置される退避位置とをとり得る送風手段と、を備えている。
【０００７】
請求項１記載の冷却風導入構造では、例えば車両の高速走行時には、走行風の流量が大きいので、送風手段を退避位置に位置させて、前側ダクト部、熱交換器、後側ダクト部の順で通過される走行風で冷媒が冷却される。一方、例えば車両の停止時や低速走行時には、送風手段を作動位置で作動させることで、前側ダクト部、熱交換器、後側ダクト部の順で通過される空気流（冷却風）が生じ、熱交換器において冷媒が冷却される。
【０００８】
ここで、本冷却風導入構造では、ダクト部は、前側ダクト部における車両下向きの開口部から導入した空気を、熱交換器の通過後、後側ダクト部における車両下向きの開口部からフロア下に排出する独立空間とされる。そして、送風手段の退避位置は、このダクト部の壁面に沿った位置（走行風の通過範囲外又はその近傍）であるため、退避位置に位置する送風手段は、ダクト部を流れる走行風の抵抗になりにくい。このため、特に車両の高速走行時に冷却効率を向上させることができる。
【０００９】
このように、請求項１記載の冷却風導入構造では、車両の高速走行時、低速走行時のそれぞれに熱交換器に所要の冷却性能を発揮させることができる。
【００１０】
請求項２記載の発明に係る冷却風導入構造は、請求項１記載の冷却風導入構造において、前記前側ダクト部は、前記開口部における車両前後方向前側の縁部から前記熱交換器における車両上下方向の上側の縁部まで至る傾斜壁を有して構成されており、前記送風手段は、前記作動位置において前記熱交換器における車両前後方向の前面に沿って配置されると共に、前記退避位置において前記傾斜壁に沿って配置される。
【００１１】
請求項２記載の冷却風導入構造では、熱交換器前方に位置する前側ダクト部の傾斜壁に沿って、送風手段が退避位置に配置される。この傾斜壁の付近は、前側ダクト部の下向き開口部から導入され後方に流れ熱交換器至る走行風の通過範囲外となりやすいので、退避位置に位置する送風手段は、一層、ダクト部を流れる走行風の抵抗になりにくい。
【００１２】
請求項３記載の発明に係る冷却風導入構造は、請求項請求項１又は２記載の冷却風導入構造において、前記傾斜壁は、前記前側ダクト部と車両における熱源が配置された熱源室とを隔てると共に、該前側ダクト部と熱源室とを連通する窓部を有しており、前記窓部を開閉する開閉手段と、前記熱交換器の加熱要求がある場合に、前記窓部が開放されるように前記開閉手段を制御すると共に、前記送風手段が前記退避位置で作動されるように該送風手段を制御する加熱制御手段と、をさらに備えた。
【００１３】
請求項３記載の冷却風導入構造では、熱交換器の加熱要求がある場合に制御手段は、開閉手段を制御して傾斜壁の窓部を開放させると共に、送風手段を制御して該送風手段を退避位置で作動させる。すると、熱源室で熱源により加熱された空気が窓部を通じて前側ダクト部に導入され、熱交換器に供給される。これにより、熱交換器が加熱される。
【００１４】
なお、加熱要求としては、例えば、熱交換器に付着した雪や氷の除去要求、熱源が内燃機関等の駆動源である場合の冷間始動時の暖気促進要求等が挙げられる。
【００１５】
請求項４記載の発明に係る冷却風導入構造は、請求項１〜請求項３の何れか１項記載の冷却風導入構造において、前記熱交換器は、車両の駆動源を冷却するための冷媒と空気との熱交換器であり、車両の走行速度が所定速度を越える場合又は前記冷媒の温度が所定温度未満の場合に、前記送風手段を前記退避位置で非作動とし、車両の走行速度が前記所定速度以下でありかつ前記冷媒の温度が所定温度以上である場合に、前記送風手段を前記作動位置で作動させる冷却制御手段をさらに備えた。
【００１６】
請求項４記載の冷却風導入構造では、車両の高速走行時には、送風手段が退避位置で非作動とされおり、走行風が前側ダクト部、熱交換器、後側ダクト部をスムースに通過しつつ熱交換器での熱交換に供される。一方、車両の停止時や低速走行時であって冷媒の温度が所定温度以上である場合には、作動位置で作動される送風手段によって生じた空気流が、前側ダクト部、熱交換器、後側ダクト部を通過する。これにより、冷媒の冷却要求に対し走行風が不足しやすい低速走行時等において、冷媒を十分に冷却することができる。そして、車両の低速走行時であって冷媒の温度が所定温度未満である場合には、送風手段が退避位置で非作動とされる。これにより、走行風による冷媒との熱交換で足りる場合には、送風手段を非作動としてエネルギ消費を抑えることができる。すなわち、冷却性能の確保と省エネルギ化との両立を図ることができる。
【００１７】
請求項５記載の発明に係る冷却風導入構造は、請求項１〜請求項４の何れか１項記載の冷却風導入構造において、前記熱交換器は、パワーユニットを冷却するための冷媒を冷却するためのラジエータ、及び空調装置の冷凍サイクルを構成する凝縮器の少なくとも一方を含んで構成されている。
【００１８】
請求項５記載の冷却風導入構造では、ラジエータ及び凝縮器の少なくとも一方に、高速走行時、低速走行時共に所要の冷却風を熱交換器に導くことができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明に係る冷却風導入構造は、車両の高速走行時、低速走行時のそれぞれに熱交換器に所要の冷却性能を発揮させることができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る冷却風導入構造が適用された自動車の前部を示す側断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る冷却風導入構造のファンによる導風状態を示す側断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る冷却風導入構造の走行風の導入状態を示す側断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る冷却風導入構造を構成するアンダカバー、ファンユニット、冷却ユニットを示す斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る冷却風導入構造による異物除去の状況を説明するための側断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る冷却風導入構造を構成する冷却ＥＣＵによる制御フローを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る冷却風導入構造が適用された自動車の前部を示す側断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る冷却風導入構造を構成する冷却ユニットに氷雪が付着した状態を示す側断面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る冷却風導入構造を構成する冷却ユニットに付着した氷雪を融解する状態を示す側断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る冷却風導入構造を構成するアンダカバー、開閉機構、ファンユニット、冷却ユニットを示す斜視図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る冷却風導入構造を構成する冷却ＥＣＵによる制御フローを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の第１の実施形態に係る冷却風導入構造１０について、図１〜図６に基づいて説明する。先ず、冷却風導入構造１０が適用された自動車Ａの車体１１の構成を説明し、次いで、冷却風導入構造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。
【００２２】
（車体の概略構成）
図１には、冷却風導入構造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の車両前後方向の前端側には、熱源でもあるパワーユニット１２が配設された熱源室としてのパワーユニット室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及び図示しないリヤホイールの少なくとも一方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、この実施形態に係る自動車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。
【００２３】
フロントホイールＷｆを駆動する場合の具体例を説明すると、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。
【００２４】
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。パワーユニット室１４の車両前後方向の後端部は、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の車両前後方向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、車両前後方向に長手とされると共に該長手方向と直交する断面視で車両上下方向に下向きに開口する［コ」字状を成すフロアトンネル２０が形成されている。
【００２５】
そして、冷却風導入構造１０が適用された自動車Ａでは、フロアトンネル２０の車両前後方向の前側開口端２０Ａを塞ぐように、冷却ユニット２２が設けられている。したがって、この実施形態では、冷却ユニット２２がパワーユニット１２に対する車両前後方向の後側に配置されている。冷却ユニット２２は、パワーユニット１２（のエンジンや電気モータ）との間で冷却水を循環させて該パワーユニット１２を冷却する空冷式の熱交換器であるラジエータ、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（この実施形態では双方）を含んで構成されている。
【００２６】
以下、この冷却ユニット２２に冷媒（ラジエータを循環する冷却水、エアコン冷媒）との熱交換を行う冷却風を導くための冷却風導入構造１０について詳細に説明することとする。
【００２７】
（冷却風導入構造の構成）
図１及び図２に示される如く、冷却ユニット２２の前後には、パワーユニット室１４とは隔てられた空間であるダクト部２４が形成されている。換言すれば、ダクト部２４内における車両前後方向の中間部に冷却ユニット２２が配置されている。この実施形態では、ダクト部２４は、冷却ユニット２２に対する車両前後方向の前側に位置する前側ダクト部２６と、冷却ユニット２２に対する車両前後方向の後側に位置する後側ダクト部２８とを主要部として構成されている。
【００２８】
冷却風導入構造１０では、前側ダクト部２６は、パワーユニット室１４を車両上下方向の下側から覆うアンダカバー３０に一体に形成されている。この前側ダクト部２６は、路面Ｒとの間を流れる走行風を冷却ユニット２２（フロアトンネル２０）に導き、又は、後述するファン４０の作動時には、自動車Ａのフロア下から空気を吸い込む吸い込み口として機能する構成である。
【００２９】
より具体的には、前側ダクト部２６は、図１及び図２に示される如く、フロアトンネル２０に対する車両前後方向の前方で車両上下方向の下向きに開口された開口部としての導入口２６Ａと、フロアトンネル２０に対する車両前後方向の直前方で車両前後方向の後向きに開口された導出口２６Ｂとを有する。前側ダクト部２６は、図４に斜視図にて示される如く、導入口２６Ａと導出口２６Ｂとの間の空間が、車幅方向に対向する左右一対の側壁３２と、一対の側壁３２の車両上下方向の上縁を繋ぐ天壁３４とで囲まれた空気流路とされている。
【００３０】
天壁３４は、導入口２６Ａにおける車両前後方向の前縁部２６Ｆと冷却ユニット２２における車両上下方向の上縁部２２Ｕとを繋ぐように、側面視で車両上下方向及び前後方向に対し傾斜された傾斜壁とされている。
【００３１】
一方、図１及び図２に示される如く、この実施形態における後側ダクト部２８は、内部が空気流路とされたフロアトンネル２０によって（フロアトンネル２０自体として）形成されている。上記の通り車両上下方向の下向きに開口しているフロアトンネル２０は、その開口部が後側ダクト部２８における走行風又は空気流の流出口２８Ａとされている。
【００３２】
そして、冷却ユニット２２は、ダクト部２４の中央部すなわち前側ダクト部２６と後側ダクト部２８との間にシール状態で配置されている。なお、冷却ユニット２２は、一部又は全部がフロアトンネル２０（後側ダクト部２８）内の前部に配置された構成としても良く、一部又は全部が前側ダクト部２６内の後部に配置された構成としても良い。すなわち、冷却ユニット２２は、前側ダクト部２６とフロアトンネル２０とで形成される空間（空気流路）の中間部に配置されていれば良い。
【００３３】
また、この実施形態では、冷却ユニット２２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傾斜（前傾）して配置されている。導入口２６Ａにおける車両前後方向の後端、導出口２６Ｂにおける車両上下方向の下端の位置は、冷却ユニット２２における車両上下方向の下端の位置に略一致されている。
【００３４】
さらに、この実施形態では、アンダカバー３０における前側ダクト部２６の車両前側に水平面に対し傾斜されたベンチュリ壁３６が形成されている。ベンチュリ壁３６は、アンダカバー３０における前側ダクト部２６（導入口２６Ａ）の前縁部２６Ｆ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３６は、車幅方向においては少なくとも前側ダクト部２６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３０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３６とされている。
【００３５】
このベンチュリ壁３６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３６と路面Ｒとの間に形成された空間における前側ダクト部２６の前縁部２６Ｆ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３６を備えた冷却風導入構造１０では、車両後方に向かう走行風が、導入口２６Ａに対する車両前方で生じるベンチュリ壁３６のベンチュリ効果によって車両上方に導かれ、矢印ＦＡ方向に沿って前側ダクト部２６に流入されやすい（走行風が、冷却ユニット２２に至る前に、路面Ｒに対し矢印ＦＡ方向に近い角度で前側ダクト部２６に流れ込む）構成とされている。
【００３６】
さらに、冷却風導入構造１０は、ダクト部２４内に配置された送風手段としてのファンユニット３８を備えている。この実施形態では、ファンユニット３８は、図２に示される如く、前側ダクト部２６内、すなわち冷却ユニット２２に対する車両前側に配置されている。ファンユニット３８は、軸流ファンであるファン４０と、ファン４０を覆うファンシュラウド４２とを主要部として、全体として偏平状に構成されている。
【００３７】
そして、冷却風導入構造１０では、ファンユニット３８が図２に示す如く冷却ユニット２２の前面２２Ａに沿って位置する作動位置と、図３に示される如くファンユニット３８が天壁３４に沿って傾斜配置される退避位置とをとり得る構成とされている。具体的には、図２に示される如く、ファンユニット３８は、ファンシュラウド４２における車両上下方向の上端部が車幅方向に沿った支軸４４にて回動自在に支持されており、該支軸４４周りに回動することで作動位置と退避位置との間を移動するようになっている。
【００３８】
ファンユニット３８の作動位置は、ファンシュラウド４２が冷却ユニット２２の前面２２Ａの周縁部を車両前方から略全面に亘り覆う位置とされている。この作動位置で作動されたファンユニット３８は、図２に示される空気流Ｆｆをダクト部２４内に生じさせる構成である。また、ファンユニット３８の退避位置は、該ファンユニット３８がダクト部２４内における走行風の流路から外れる位置（天壁３４近傍で走行風の通過範囲外又はその近傍）とされている。すなわち、この退避位置は、ファンユニット３８が図３に示される走行風Ｆｒの主流からずれる（走行風Ｆｒの抵抗となりにくい）配置とされている。
【００３９】
さらに、冷却風導入構造１０は、ファンユニット３８を作動位置と退避位置との間で駆動するファン駆動機構４６を備えている。図２及び図３に示される如く、ファン駆動機構４６は、冷却ユニット２２の下端部２２Ｌとファンシュラウド４２の下端部４２Ｌとを連結するリンク機構４８と、アクチュエータ５０とを主要部として構成されている。
【００４０】
リンク４８機構は、一対のリンク４８Ａ、４８Ｂがリンクピン４８Ｃにて連結されて成り、リンク４８Ａにおけるリンク４８Ｂとは反対側の端部が支軸５２によって冷却ユニット２２の下端部２２Ｌに連結されると共に、リンク４８Ｂにおけるリンク４８Ａとは反対側の端部が支軸５４によってファンシュラウド４２の下端部４２Ｌに連結されている。アクチュエータ５０は、リンク４８Ａを支軸５２周りに回転駆動する構成とされている。これにより、ファン駆動機構４６は、アクチュエータ５０がリンク４８Ａを矢印Ａ方向に回動させるとリンク４８伸びてファンユニット３８が作動位置から退避位置へ至り、アクチュエータ５０がリンク４８Ａを矢印Ａとは逆の矢印Ｂ方向に回動させるとリンク４８折り畳まれてファンユニット３８が退避位置から作動位置へ至る構成とされている。この実施形態では、狭義には、ファンユニット３８とファン駆動機構４６とで本発明における送風手段が構成されているものと捉えることができる。
【００４１】
そして、図１に示される如く、冷却風導入構造１０は、ファンユニット３８のファン４０及びファン駆動機構４６のアクチュエータ５０の作動を制御する冷却制御手段としての冷却ＥＣＵ５５を備えている。冷却ＥＣＵ５５は、ファン４０、アクチュエータ５０、冷却風導入構造１０が適用された自動車Ａの走行速度に応じた信号を出力する車速センサ５６、及びパワーユニット１２と冷却ユニット２２との間で循環する冷却水の温度に応じた信号を出力する水温センサ５８のそれぞれに、電気的に接続されている。
【００４２】
冷却ＥＣＵ５５は、車速センサ５６からの信号に基づいて自動車Ａの車速Ｖが所定の車速Ｖ１を下回っており（又はＶ１以下であり）、かつ水温センサ５８からの信号に基づいて冷却水の水温Ｔが所定の温度Ｔ１以上である（又はＴ１を超える）と判断した場合に、ファンユニット３８が作動位置に位置されるようにアクチュエータ５０を制御すると共に、ファン４０を作動させるようになっている。この実施形態では、冷却ＥＣＵ５５は、パワーユニット１２の作動中における車両停止（車速Ｖが０）の際にも、水温Ｔが所定の温度Ｔ１以上である場合には、ファンユニット３８が作動位置に位置されるようにアクチュエータ５０を制御すると共に、ファン４０を作動させるようになっている。
【００４３】
一方、冷却ＥＣＵ５５は、車速センサ５６からの信号に基づいて自動車Ａの車速Ｖが所定の車速Ｖ１以上である（又はＶ１を超えた）と判断した場合、又は水温センサ５８からの信号に基づいて冷却水の水温Ｔが所定の温度Ｔ１を下回る（又はＴ１以下である）と判断した場合に、ファンユニット３８が退避位置に位置されるようにアクチュエータ５０を制御すると共に、ファン４０を非作動とする（停止させる）ようになっている。
【００４４】
この実施形態では、冷却ＥＣＵ５５は、自動車Ａの車速Ｖが所定の車速Ｖ１以上であると判断した後は、自動車Ａの車速が別途所定の車速Ｖ２（Ｖ２＜Ｖ１）以下であると判断するまで、ファンユニット３８が退避位置に位置されると共に、ファン４０を非作動とされた状態を維持するようになっている。また、この実施形態では、冷却ＥＣＵ５５は、冷却水温Ｔが所定の温度Ｔ１を下回ると判断した後は、冷却水温Ｔが別途所定の温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）以上であると判断するまで、ファンユニット３８が退避位置に位置されると共に、ファン４０を非作動とされた状態を維持するようになっている。これらにより、アクチュエータ５０、ファン４０の速度に対する過敏な動作（ばたつき等）等が抑制される構成とされている。
【００４５】
次に、第１の実施形態に係る冷却風導入構造１０の作用について、図６に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００４６】
上記構成の冷却風導入構造１０が適用された自動車Ａでは、その走行の際に、パワーユニット１２と冷却ユニット２２とを冷却水が循環する。この冷却水は、冷却ユニット２２において空気との熱交換により冷却される。また、空調装置の作動時には、冷媒が冷却ユニット２２、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る。冷却ユニット２２は、空気との熱交換により冷媒を冷却して凝縮させるコンデンサとして機能する。
【００４７】
この冷却ユニット２２の熱交換は、自動車Ａの走行風Ｆｒ、又はファンユニット３８のファン４０の作動により生じる空気流Ｆｆ（冷却風）が冷却ユニット２２の空気側流路を流れることで行われる。以下、具体的に説明する。
【００４８】
冷却ＥＣＵ５５は、ステップＳ１０で車速センサ５６からの信号に基づいて自動車Ａの車速Ｖが所定の車速Ｖ１以上であるか否かを判断する。冷却ＥＣＵ５５は、車速Ｖが所定の車速Ｖ１以上であると判断すると、ステップＳ１２に進み、アクチュエータ５０を制御してファンユニット３８を退避位置に位置（移動）させる共に、ファン４０を非作動とする（停止させる）。すると、図３に示される如く、自動車Ａの走行風Ｆｈが車両上向きのベクトル成分を持って前側ダクト部２６に流入し、この走行風Ｆｒは冷却ユニット２２、後側ダクト部２８を通過して流出口２８Ａから流出される。これにより、冷却ユニット２２においては、冷却水、冷媒が送風との熱交換により冷却される。
【００４９】
一方、冷却ＥＣＵ５５は、ステップＳ１０で車速Ｖが所定の車速Ｖ１を下回ると判断すると、ステップＳ１４に進み、冷却水温Ｔが所定の温度Ｔ１以上であるか否かを判断する。冷却水温Ｔが所定の温度Ｔ１以上であると判断した場合、冷却ＥＣＵ５５は、ステップＳ１６に進み、アクチュエータ５０を制御してファンユニット３８を作動位置に位置（移動）させる共に、ファン４０を作動させる。すると、図２に示される如く、導入口２６Ａから吸い込まれて前側ダクト部２６、冷却ユニット２２、後側ダクト部２８を通過し流出口２８Ａから流出される空気流Ｆｆ（冷却風）が生成される。これにより、冷却ユニット２２においては、冷却水、冷媒が送風との熱交換により冷却される。
【００５０】
さらに、冷却ＥＣＵ５５は、ステップＳ１４で冷却水温Ｔが所定の温度Ｔ１を下回ると判断した場合、ステップＳ１８に進み、アクチュエータ５０を制御してファンユニット３８を退避位置に位置（移動）させる共に、ファン４０を非作動とする（停止させる）。この場合、冷却ユニット２２においては、車両走行に伴い前側ダクト部２６に流入する少量の走行風と冷却水、冷媒との熱交換によって、該冷却水、冷媒を十分に冷却することができる。
【００５１】
ここで、冷却風導入構造１０では、自動車Ａの低速走行時でかつパワーユニット１２の冷却要求が相対的に高い場合には、ファン４０が作動されて生じる空気流である冷却風Ｆｌによって、所要の冷却性能を得ることができる。一方、冷却風導入構造１０では、車両の高速走行時には、ファンユニット３８が退避位置に退避されるので、高速走行時に非作動とされたファン４０が走行風Ｆｒの通風抵抗となりにくい。
【００５２】
しかも、冷却風導入構造１０では、前側ダクト部２６を構成する傾斜壁である天壁３４に沿う位置が偏平状のファンユニット３８の退避位置とされている。換言すれば、ダクト部２４内における走行風Ｆｒの通過範囲外又はその近傍にファンユニット３８が退避される構成である。このため、冷却風導入構造１０では、自動車Ａの高速走行時にファン４０は、その大部分が走行風Ｆｒの通過範囲外（風流れのない、又はごく弱い部分）に位置するととなり、走行風Ｆｈの通風抵抗にはより一層なりにくい。
【００５３】
以上により、冷却風導入構造１０では、例えば軸流ファンが冷却ユニット２２の後面に積層された比較例の如く、自動車Ａの高速走行時に非作動状態の軸流ファンが大きな通風抵抗となることがない。しかも、パワーユニット室１４とは区画された空間であるダクト部２４内では、ファンユニット３８の移動範囲の制約が少なく、上記の通りファンユニット３８が走行風Ｆｒの通過範囲外又はその近傍（天壁３４に沿った位置）まで退避される。このため、冷却風導入構造１０では、自動車Ａの高速走行時における冷却ユニット２２の冷却効率が高く、所要の冷却性能を得ることができる。
【００５４】
このように、冷却風導入構造１０では、作動位置と退避位置とを移動し得るファンユニット３８（ファン駆動機構４６）を設けたので、自動車Ａの高速走行時、低速走行時のそれぞれに冷却ユニット２２に所要の冷却性能を発揮させることができる。しかも、冷却水温Ｔが所定の温度Ｔ１を下回る場合、すなわちパワーユニット１２の冷却要求が相対的に低い場合には、ファン４０を非作動として低消費エネルギ化（省電力化）を図ることができる。
【００５５】
また、冷却風導入構造１０では、冷却ユニット２２が前傾されているので、該冷却ユニット２２の設置スペースの車両上下方向の寸法を低く抑えることができる。これにより、フロアトンネル２０の高さを抑えたり、冷却ユニット２２下端の地上高を確保したりしやすくなる。
【００５６】
さらに、冷却風導入構造１０では、ダクト部２４内で路面Ｒに向けて露出されているファンユニット３８が上気した作動位置と退避位置との間で移動可能であるため、図５に例示される如く、このファンユニット３８の移動によってファンユニット３８に付着した異物Ｇを振るい落とすことができる。例えば、冷却ユニット２２の背面側にファンユニットを設けた比較例では、適用された自動車Ａが未舗装路を走行する際、草木や葉が冷却ユニット２２の前面に張り付く場合がある。この場合、冷却ユニット２２の空気流路で空気の流通が阻害される。
【００５７】
これに対して冷却風導入構造１０では、冷却ユニット２２又はファンユニット３８（未舗装路は基本的に低速で走行されるので、主にファンユニット３８）に草木や葉などの異物が付着した場合、ファンユニット３８を前後に揺動して異物を振るい落とすことができ、冷却ユニット２２の所要の冷却性能が確保される。ここで、ファンユニット３８による異物の振るい落とし動作は、例えば、冷却ユニット２２の冷却水温が異常上昇した場合等に自動的に又は手元スイッチの操作によって行うことができる。
【００５８】
なお、上記した第１の実施形態では、ファンユニット３８が天壁３４に沿った退避位置をとる例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、冷却ユニット２２の車両後方に配置されたファンユニット３８がフロアトンネル２０の上壁に沿った退避位置をとる構成として良い。また、ファンユニット３８が前側ダクト部２６の側壁３２やフロアトンネル２０の側壁に沿った退避位置をとる構成とすることも可能である。
【００５９】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る冷却風導入構造６０について、図７〜図１１に基づいて説明する。なお、上記第１の実施形態の構成と基本的に同一の部品・部分については、上記第１の実施形態の構成と同一の符号を付して説明を省略する。
【００６０】
図７には、冷却風導入構造６０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おり、図８には、冷却風導入構造６０の要部が側断面図にて示されている。これらの図に示される如く、冷却風導入構造６０を構成する前側ダクト部２６は、天壁３４に代えて傾斜壁としての天壁６２を有して構成されている。天壁６２は、パワーユニット室１４と前側ダクト部２６の内部空間とを連通する窓部６４を有する。
【００６１】
そして、冷却風導入構造６０は、天壁６２の窓部６４を開閉するための開閉機構６５を備えている。開閉機構６５は、開閉部材としての可動フラップ６６と、可動フラップ６６を駆動するアクチュエータ６８とを主要部として構成されている。可動フラップ６６は、図７及び図８に示される如く窓部６４を閉止する閉止位置と、図９及び図１０に示される如く窓部６４を開放する開放位置とをとり得る構成とされている。この実施形態における開放位置は、可動フラップ６６がパワーユニット室１４側に移動（突出）された位置（ファンユニット３８の退避位置と干渉しない位置）とされている。
【００６２】
また、この実施形態では、複数（３枚）の可動フラップ６６が車両前後方向に並んで配置されており、複数の可動フラップ６６は、それぞれの車両後端部において車幅方向に沿った支軸７０周りに回動可能に支持されている。これにより、開閉機構６５では、単一の可動フラップ６６を有する構成と比較して、パワーユニット室１４内における可動フラップ６６の可動スペースが小さい構成とされている。そして、各可動フラップ６６は、それぞれの支軸７０の周りに回動することによって、上記した開放位置と閉止位置との間で移動される構成とされている。
【００６３】
アクチュエータ６８は、その駆動力によって各可動フラップ６６をそれぞれの開放位置と閉止位置との移動させる構成である。この実施形態では、アクチュエータ６８は、複数の可動フラップ６６を連動（同期）して開放位置と閉止位置との間で移動させる図示しない連動機構を含んで構成されている。
【００６４】
さらに、冷却風導入構造６０は、冷却ＥＣＵ５５に代えて、加熱制御手段及び冷却制御手段としての冷却ＥＣＵ７２を備えている。冷却ＥＣＵ７２は、冷却ＥＣＵ５５における上記の制御に加えて、冷却ユニット２２に雪や氷が付着したと判断した場合に、熱源室であるパワーユニット室１４から窓部６４を通じて相対的に高温の空気を前側ダクト部２６内に導入させる制御を行うように構成されている。以下、具体例を説明する。
【００６５】
冷却ＥＣＵ７２は、ファン４０、アクチュエータ５０、車速センサ５６、水温センサ５８に加えて、アクチュエータ６８、及び自動車Ａの周囲の外気温に応じた信号を出力する外気温センサ７４にそれぞれに電気的に接続されている。冷却ＥＣＵ７２は、外気温が低いにも拘らず冷却水温が高い場合に、ファンユニット３８又は冷却ユニット２２に雪や氷が付着したと判断するようになっている。すなわち、冷却ＥＣＵ７２は、冷却水温が所定の温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）以上であり（又はＴ２を超え）、かつ外気温Ｔｏが所定の温度Ｔｏ１を下回る（又はＴｏ１以下である）と判断した場合に、可動フラップ６６が開放位置に位置されると共に、ファンユニット３８が退避位置において作動されるように、アクチュエータ５０、ファン４０、及びアクチュエータ６８のそれぞれを制御するようになっている。
【００６６】
また、冷却ＥＣＵ７２は、上記の場合以外には、常に可動フラップ６６が閉止位置に位置するように、アクチュエータ６８の作動（停止を含む）を制御する構成である。冷却風導入構造６０における他の構成は、冷却風導入構造１０における対応する構成と基本的に同様に構成されている。
【００６７】
したがって、第２の実施形態に係る冷却風導入構造６０によっても、基本的に冷却風導入構造１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。以下に、冷却風導入構造６０における冷却風導入構造１０とは異なる作用について、図１１に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００６８】
冷却ＥＣＵ７２は、ステップＳ１０の前に、ステップＳ２０を実行する。ステップＳ２０では、水温センサ５８からの信号に基づいて、冷却水温Ｔが所定温度Ｔ２以上であるか否かを判断する。冷却水温Ｔが所定温度Ｔ２以上ではないと判断した場合、冷却ＥＣＵ７２は、ステップＳ１０に進み、上記した冷却風導入構造１０の冷却ＥＣＵ５５と同様の制御を行う。なお、ステップＳ１２、Ｓ１６、Ｓ１８では、可動フラップ６６を閉止位置に位置させる。
【００６９】
ステップＳ２０で冷却水温Ｔが所定温度Ｔ２以上であると判断した場合、冷却ＥＣＵ７２は、ステップＳ２２に進み、外気温センサ７４からの信号に基づいて、外気温Ｔｏが所定の外気温Ｔｏ１を下回るか否かを判断する。外気温Ｔｏが所定の外気温Ｔｏ１を下回らないと判断した場合、冷却ＥＣＵ７２は、ステップＳ１０に進み、上記した冷却風導入構造１０の冷却ＥＣＵ５５と同様の制御を行う。
【００７０】
一方、ステップＳ２２で外気温Ｔｏが所定の外気温Ｔｏ１を下回ると判断した場合、すなわち、外気温Ｔｏが低いにも拘らず冷却水温Ｔが所定の温度Ｔ２以上である場合、冷却ＥＣＵ７２は、ステップＳ２４に進み、可動フラップ６６を開放位置に位置させると共に、ファンユニット３８を退避位置で作動させる。すると、パワーユニット室１４のパワーユニット１２によって加熱された空気が窓部６４を通じて前側ダクト部２６に導入される。これにより、例えば自動車Ａの寒冷地走行中に図８に示される如く冷却ユニット２２に雪や氷Ｉが付着した場合に、図９に矢印Ｆｈで示される如くパワーユニット室１４の加熱空気が冷却ユニット２２に付着された雪や氷Ｉに吹き付けられ、該雪や氷Ｉが融解（融雪）して除去される。
【００７１】
このように、冷却風導入構造６０では、寒冷地走行中に冷却ユニット２２に付着する雪や氷Ｉに起因する冷却水すなわちパワーユニット１２の過熱を防止又は効果的に抑制することができる。
【００７２】
なお、上記した第２の実施形態では、開閉機構６５が冷却ＥＣＵ７２の制御により作動されるアクチュエータ６８を備えた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、通常はスプリング等の付勢力にて閉止位置に偏倚される可動フラップ６６が走行風やパワーユニット室１４と前側ダクト部２６との圧力差等によって開放位置に移動される構成としてもよく、可動フラップ６６がサーモアクチュエータ等によって閉止位置と開放位置との間を移動される構成としても良い。
【００７３】
また、上記した第２の実施形態では、フロアトンネル２０に付着した雪や氷Ｉを融解するためにパワーユニット室１４の加熱空気を前側ダクト部２６に導く制御例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、冷間始動時にパワーユニット１２を短時間で暖気するためにパワーユニット室１４の加熱空気を前側ダクト部２６に導く構成としても良い。
【００７４】
さらに、第２の実施形態では、融雪の要否を外気温センサ７４、水温センサ５８からの信号に基づき判断する例を示したが、本発明はこれに限定されず、他のセンサからの信号に基づき融雪の要否を判断する構成としても良く、ユーザによる手元スイッチの操作により融雪モード（ステップＳ２４）を実行するようにしても良い。
【００７５】
また、上記した各実施形態では、前側ダクト部２６の車両前方にベンチュリ壁３６が形成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、前側ダクト部２６の前方のアンダカバー３０を平坦（路面Ｒに対し略平行に）形成しても良い。さらに、ベンチュリ壁３６と共に又はベンチュリ壁３６に代えて、前側ダクト部２６に走行風Ｆｈを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、例えば冷却ユニット２２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。
【００７６】
さらに、上記した各実施形態では、内燃機関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に配置されてフロントホイールＷｆを駆動する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、パワーユニット１２がフロントホイールＷｆに代えて又はフロントホイールＷｆと共にリヤホイールを駆動する構成としても良く、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）としても良く、内燃機関を含むパワーユニット１２が車室Ｃの後方に位置するパワーユニット室に配置される構成としても良く、パワーユニットが内燃機関を含まない構成としても良い。これらの構成では、車両下向きに開口する導入口２６Ａに代えて、例えばバンパリインフォースメントやフロントグリルにおいて車両前向きに開口するダクトを用いることも可能である。
【００７７】
またさらに、上記した各実施形態では、フロアトンネル２０が後側ダクト部２８をかねる例を示したが、本発明はこれに限定されず、フロアトンネル２０内に設けられた別部材にて後側ダクト部２８が形成される構成としても良い。この構成では、後側ダクト部２８の寸法形状の設定自由度が高くなる。
【００７８】
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。
【符号の説明】
【００７９】
１０ 冷却風導入構造
１２ パワーユニット（熱源）
１４ パワーユニット室（熱源室）
２０ フロアトンネル
２２ 冷却ユニット
２４ ダクト部
２６ 前側ダクト部
２８ 後側ダクト部
３４ 天壁（傾斜壁）
３８ ファンユニット（送風手段）
４６ ファン駆動機構（送風手段）
５５ 冷却ＥＣＵ（冷却制御手段）
６０ 冷却風導入構造
６２ 天壁（傾斜壁）
６４ 窓部
６５ 開閉機構
７２ 冷却ＥＣＵ（冷却制御手段、加熱制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却風を空冷式の熱交換器に導くための冷却風導入構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラジエータ及びコンデンサの車両後方に軸流ファンを配置し、該ファンとラジエータ及びコンデンサとの間にシュラウドにて流路を形成したクーリングモジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、ラジエータの背面側にファンを配置した構成において、該ラジエータとファンとを接離させて車速に応じた冷却性能を得ようとする技術が知られている（例えば、特許文献２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−００９８６０号公報
【特許文献２】特開平１−１８２１２３号公報
【特許文献３】特開平３−１４９３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の如き技術では、ファンとラジエータ等の相対位置が固定されているか、又はファンやラジエータの可動範囲が小さいので、車両の高速走行の際に熱交換器による冷却対象の冷却効率の向上の観点からは、改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、車両の高速走行時、低速走行時のそれぞれに熱交換器に所要の冷却性能を発揮させることができる冷却風導入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】
【０００６】
請求項１記載の発明に係る冷却風導入構造は、車両上下方向の下向きに開口された開口部から車両前後方向の前向きに開口されたフロアトンネル内に空気を導く前側ダクト部と、前記フロアトンネル内に設けられると共に車両上下方向の下向きに開口された開口部から空気を排出する後側ダクト部とを含むダクト部と、前記ダクト部内における車両前後方向の中間部に設けられた空冷式の熱交換器と、作動することで空気流を生じる構成とされ、前記ダクト部内で前記熱交換器を通過する空気流を生じるように該熱交換器に沿って配置される作動位置と、前記ダクト部の壁面に沿って配置される退避位置とをとり得る送風手段と、を備えている。
【０００７】
請求項１記載の冷却風導入構造では、例えば車両の高速走行時には、走行風の流量が大きいので、送風手段を退避位置に位置させて、前側ダクト部、熱交換器、後側ダクト部の順で通過される走行風で冷媒が冷却される。一方、例えば車両の停止時や低速走行時には、送風手段を作動位置で作動させることで、前側ダクト部、熱交換器、後側ダクト部の順で通過される空気流（冷却風）が生じ、熱交換器において冷媒が冷却される。
【０００８】
ここで、本冷却風導入構造では、ダクト部は、前側ダクト部における車両下向きの開口部から導入した空気を、熱交換器の通過後、後側ダクト部における車両下向きの開口部からフロア下に排出する独立空間とされる。そして、送風手段の退避位置は、このダクト部の壁面に沿った位置（走行風の通過範囲外又はその近傍）であるため、退避位置に位置する送風手段は、ダクト部を流れる走行風の抵抗になりにくい。このため、特に車両の高速走行時に冷却効率を向上させることができる。
【０００９】
このように、請求項１記載の冷却風導入構造では、車両の高速走行時、低速走行時のそれぞれに熱交換器に所要の冷却性能を発揮させることができる。
【００１０】
請求項２記載の発明に係る冷却風導入構造は、請求項１記載の冷却風導入構造において、前記前側ダクト部は、前記開口部における車両前後方向前側の縁部から前記熱交換器における車両上下方向の上側の縁部まで至る傾斜壁を有して構成されており、前記送風手段は、前記作動位置において前記熱交換器における車両前後方向の前面に沿って配置されると共に、前記退避位置において前記傾斜壁に沿って配置される。
【００１１】
請求項２記載の冷却風導入構造では、熱交換器前方に位置する前側ダクト部の傾斜壁に沿って、送風手段が退避位置に配置される。この傾斜壁の付近は、前側ダクト部の下向き開口部から導入され後方に流れ熱交換器至る走行風の通過範囲外となりやすいので、退避位置に位置する送風手段は、一層、ダクト部を流れる走行風の抵抗になりにくい。
【００１２】
請求項３記載の発明に係る冷却風導入構造は、請求項請求項１又は２記載の冷却風導入構造において、前記傾斜壁は、前記前側ダクト部と車両における熱源が配置された熱源室とを隔てると共に、該前側ダクト部と熱源室とを連通する窓部を有しており、前記窓部を開閉する開閉手段と、前記熱交換器の加熱要求がある場合に、前記窓部が開放されるように前記開閉手段を制御すると共に、前記送風手段が前記退避位置で作動されるように該送風手段を制御する加熱制御手段と、をさらに備えた。
【００１３】
請求項３記載の冷却風導入構造では、熱交換器の加熱要求がある場合に制御手段は、開閉手段を制御して傾斜壁の窓部を開放させると共に、送風手段を制御して該送風手段を退避位置で作動させる。すると、熱源室で熱源により加熱された空気が窓部を通じて前側ダクト部に導入され、熱交換器に供給される。これにより、熱交換器が加熱される。
【００１４】
なお、加熱要求としては、例えば、熱交換器に付着した雪や氷の除去要求、熱源が内燃機関等の駆動源である場合の冷間始動時の暖気促進要求等が挙げられる。
【００１５】
請求項４記載の発明に係る冷却風導入構造は、請求項１〜請求項３の何れか１項記載の冷却風導入構造において、前記熱交換器は、車両の駆動源を冷却するための冷媒と空気との熱交換器であり、車両の走行速度が所定速度を越える場合又は前記冷媒の温度が所定温度未満の場合に、前記送風手段を前記退避位置で非作動とし、車両の走行速度が前記所定速度以下でありかつ前記冷媒の温度が所定温度以上である場合に、前記送風手段を前記作動位置で作動させる冷却制御手段をさらに備えた。
【００１６】
請求項４記載の冷却風導入構造では、車両の高速走行時には、送風手段が退避位置で非作動とされおり、走行風が前側ダクト部、熱交換器、後側ダクト部をスムースに通過しつつ熱交換器での熱交換に供される。一方、車両の停止時や低速走行時であって冷媒の温度が所定温度以上である場合には、作動位置で作動される送風手段によって生じた空気流が、前側ダクト部、熱交換器、後側ダクト部を通過する。これにより、冷媒の冷却要求に対し走行風が不足しやすい低速走行時等において、冷媒を十分に冷却することができる。そして、車両の低速走行時であって冷媒の温度が所定温度未満である場合には、送風手段が退避位置で非作動とされる。これにより、走行風による冷媒との熱交換で足りる場合には、送風手段を非作動としてエネルギ消費を抑えることができる。すなわち、冷却性能の確保と省エネルギ化との両立を図ることができる。
【００１７】
請求項５記載の発明に係る冷却風導入構造は、請求項１〜請求項４の何れか１項記載の冷却風導入構造において、前記熱交換器は、パワーユニットを冷却するための冷媒を冷却するためのラジエータ、及び空調装置の冷凍サイクルを構成する凝縮器の少なくとも一方を含んで構成されている。
【００１８】
請求項５記載の冷却風導入構造では、ラジエータ及び凝縮器の少なくとも一方に、高速走行時、低速走行時共に所要の冷却風を熱交換器に導くことができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明に係る冷却風導入構造は、車両の高速走行時、低速走行時のそれぞれに熱交換器に所要の冷却性能を発揮させることができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る冷却風導入構造が適用された自動車の前部を示す側断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る冷却風導入構造のファンによる導風状態を示す側断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る冷却風導入構造の走行風の導入状態を示す側断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る冷却風導入構造を構成するアンダカバー、ファンユニット、冷却ユニットを示す斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る冷却風導入構造による異物除去の状況を説明するための側断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る冷却風導入構造を構成する冷却ＥＣＵによる制御フローを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る冷却風導入構造が適用された自動車の前部を示す側断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る冷却風導入構造を構成する冷却ユニットに氷雪が付着した状態を示す側断面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る冷却風導入構造を構成する冷却ユニットに付着した氷雪を融解する状態を示す側断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る冷却風導入構造を構成するアンダカバー、開閉機構、ファンユニット、冷却ユニットを示す斜視図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る冷却風導入構造を構成する冷却ＥＣＵによる制御フローを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の第１の実施形態に係る冷却風導入構造１０について、図１〜図６に基づいて説明する。先ず、冷却風導入構造１０が適用された自動車Ａの車体１１の構成を説明し、次いで、冷却風導入構造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。
【００２２】
（車体の概略構成）
図１には、冷却風導入構造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の車両前後方向の前端側には、熱源でもあるパワーユニット１２が配設された熱源室としてのパワーユニット室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及び図示しないリヤホイールの少なくとも一方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、この実施形態に係る自動車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。
【００２３】
フロントホイールＷｆを駆動する場合の具体例を説明すると、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。
【００２４】
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。パワーユニット室１４の車両前後方向の後端部は、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の車両前後方向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、車両前後方向に長手とされると共に該長手方向と直交する断面視で車両上下方向に下向きに開口する［コ」字状を成すフロアトンネル２０が形成されている。
【００２５】
そして、冷却風導入構造１０が適用された自動車Ａでは、フロアトンネル２０の車両前後方向の前側開口端２０Ａを塞ぐように、冷却ユニット２２が設けられている。したがって、この実施形態では、冷却ユニット２２がパワーユニット１２に対する車両前後方向の後側に配置されている。冷却ユニット２２は、パワーユニット１２（のエンジンや電気モータ）との間で冷却水を循環させて該パワーユニット１２を冷却する空冷式の熱交換器であるラジエータ、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（この実施形態では双方）を含んで構成されている。
【００２６】
以下、この冷却ユニット２２に冷媒（ラジエータを循環する冷却水、エアコン冷媒）との熱交換を行う冷却風を導くための冷却風導入構造１０について詳細に説明することとする。
【００２７】
（冷却風導入構造の構成）
図１及び図２に示される如く、冷却ユニット２２の前後には、パワーユニット室１４とは隔てられた空間であるダクト部２４が形成されている。換言すれば、ダクト部２４内における車両前後方向の中間部に冷却ユニット２２が配置されている。この実施形態では、ダクト部２４は、冷却ユニット２２に対する車両前後方向の前側に位置する前側ダクト部２６と、冷却ユニット２２に対する車両前後方向の後側に位置する後側ダクト部２８とを主要部として構成されている。
【００２８】
冷却風導入構造１０では、前側ダクト部２６は、パワーユニット室１４を車両上下方向の下側から覆うアンダカバー３０に一体に形成されている。この前側ダクト部２６は、路面Ｒとの間を流れる走行風を冷却ユニット２２（フロアトンネル２０）に導き、又は、後述するファン４０の作動時には、自動車Ａのフロア下から空気を吸い込む吸い込み口として機能する構成である。
【００２９】
より具体的には、前側ダクト部２６は、図１及び図２に示される如く、フロアトンネル２０に対する車両前後方向の前方で車両上下方向の下向きに開口された開口部としての導入口２６Ａと、フロアトンネル２０に対する車両前後方向の直前方で車両前後方向の後向きに開口された導出口２６Ｂとを有する。前側ダクト部２６は、図４に斜視図にて示される如く、導入口２６Ａと導出口２６Ｂとの間の空間が、車幅方向に対向する左右一対の側壁３２と、一対の側壁３２の車両上下方向の上縁を繋ぐ天壁３４とで囲まれた空気流路とされている。
【００３０】
天壁３４は、導入口２６Ａにおける車両前後方向の前縁部２６Ｆと冷却ユニット２２における車両上下方向の上縁部２２Ｕとを繋ぐように、側面視で車両上下方向及び前後方向に対し傾斜された傾斜壁とされている。
【００３１】
一方、図１及び図２に示される如く、この実施形態における後側ダクト部２８は、内部が空気流路とされたフロアトンネル２０によって（フロアトンネル２０自体として）形成されている。上記の通り車両上下方向の下向きに開口しているフロアトンネル２０は、その開口部が後側ダクト部２８における走行風又は空気流の流出口２８Ａとされている。
【００３２】
そして、冷却ユニット２２は、ダクト部２４の中央部すなわち前側ダクト部２６と後側ダクト部２８との間にシール状態で配置されている。なお、冷却ユニット２２は、一部又は全部がフロアトンネル２０（後側ダクト部２８）内の前部に配置された構成としても良く、一部又は全部が前側ダクト部２６内の後部に配置された構成としても良い。すなわち、冷却ユニット２２は、前側ダクト部２６とフロアトンネル２０とで形成される空間（空気流路）の中間部に配置されていれば良い。
【００３３】
また、この実施形態では、冷却ユニット２２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傾斜（前傾）して配置されている。導入口２６Ａにおける車両前後方向の後端、導出口２６Ｂにおける車両上下方向の下端の位置は、冷却ユニット２２における車両上下方向の下端の位置に略一致されている。
【００３４】
さらに、この実施形態では、アンダカバー３０における前側ダクト部２６の車両前側に水平面に対し傾斜されたベンチュリ壁３６が形成されている。ベンチュリ壁３６は、アンダカバー３０における前側ダクト部２６（導入口２６Ａ）の前縁部２６Ｆ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３６は、車幅方向においては少なくとも前側ダクト部２６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３０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３６とされている。
【００３５】
このベンチュリ壁３６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３６と路面Ｒとの間に形成された空間における前側ダクト部２６の前縁部２６Ｆ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３６を備えた冷却風導入構造１０では、車両後方に向かう走行風が、導入口２６Ａに対する車両前方で生じるベンチュリ壁３６のベンチュリ効果によって車両上方に導かれ、矢印ＦＡ方向に沿って前側ダクト部２６に流入されやすい（走行風が、冷却ユニット２２に至る前に、路面Ｒに対し矢印ＦＡ方向に近い角度で前側ダクト部２６に流れ込む）構成とされている。
【００３６】
さらに、冷却風導入構造１０は、ダクト部２４内に配置された送風手段としてのファンユニット３８を備えている。この実施形態では、ファンユニット３８は、図２に示される如く、前側ダクト部２６内、すなわち冷却ユニット２２に対する車両前側に配置されている。ファンユニット３８は、軸流ファンであるファン４０と、ファン４０を覆うファンシュラウド４２とを主要部として、全体として偏平状に構成されている。
【００３７】
そして、冷却風導入構造１０では、ファンユニット３８が図２に示す如く冷却ユニット２２の前面２２Ａに沿って位置する作動位置と、図３に示される如くファンユニット３８が天壁３４に沿って傾斜配置される退避位置とをとり得る構成とされている。具体的には、図２に示される如く、ファンユニット３８は、ファンシュラウド４２における車両上下方向の上端部が車幅方向に沿った支軸４４にて回動自在に支持されており、該支軸４４周りに回動することで作動位置と退避位置との間を移動するようになっている。
【００３８】
ファンユニット３８の作動位置は、ファンシュラウド４２が冷却ユニット２２の前面２２Ａの周縁部を車両前方から略全面に亘り覆う位置とされている。この作動位置で作動されたファンユニット３８は、図２に示される空気流Ｆｆをダクト部２４内に生じさせる構成である。また、ファンユニット３８の退避位置は、該ファンユニット３８がダクト部２４内における走行風の流路から外れる位置（天壁３４近傍で走行風の通過範囲外又はその近傍）とされている。すなわち、この退避位置は、ファンユニット３８が図３に示される走行風Ｆｒの主流からずれる（走行風Ｆｒの抵抗となりにくい）配置とされている。
【００３９】
さらに、冷却風導入構造１０は、ファンユニット３８を作動位置と退避位置との間で駆動するファン駆動機構４６を備えている。図２及び図３に示される如く、ファン駆動機構４６は、冷却ユニット２２の下端部２２Ｌとファンシュラウド４２の下端部４２Ｌとを連結するリンク機構４８と、アクチュエータ５０とを主要部として構成されている。
【００４０】
リンク４８機構は、一対のリンク４８Ａ、４８Ｂがリンクピン４８Ｃにて連結されて成り、リンク４８Ａにおけるリンク４８Ｂとは反対側の端部が支軸５２によって冷却ユニット２２の下端部２２Ｌに連結されると共に、リンク４８Ｂにおけるリンク４８Ａとは反対側の端部が支軸５４によってファンシュラウド４２の下端部４２Ｌに連結されている。アクチュエータ５０は、リンク４８Ａを支軸５２周りに回転駆動する構成とされている。これにより、ファン駆動機構４６は、アクチュエータ５０がリンク４８Ａを矢印Ａ方向に回動させるとリンク４８伸びてファンユニット３８が作動位置から退避位置へ至り、アクチュエータ５０がリンク４８Ａを矢印Ａとは逆の矢印Ｂ方向に回動させるとリンク４８折り畳まれてファンユニット３８が退避位置から作動位置へ至る構成とされている。この実施形態では、狭義には、ファンユニット３８とファン駆動機構４６とで本発明における送風手段が構成されているものと捉えることができる。
【００４１】
そして、図１に示される如く、冷却風導入構造１０は、ファンユニット３８のファン４０及びファン駆動機構４６のアクチュエータ５０の作動を制御する冷却制御手段としての冷却ＥＣＵ５５を備えている。冷却ＥＣＵ５５は、ファン４０、アクチュエータ５０、冷却風導入構造１０が適用された自動車Ａの走行速度に応じた信号を出力する車速センサ５６、及びパワーユニット１２と冷却ユニット２２との間で循環する冷却水の温度に応じた信号を出力する水温センサ５８のそれぞれに、電気的に接続されている。
【００４２】
冷却ＥＣＵ５５は、車速センサ５６からの信号に基づいて自動車Ａの車速Ｖが所定の車速Ｖ１を下回っており（又はＶ１以下であり）、かつ水温センサ５８からの信号に基づいて冷却水の水温Ｔが所定の温度Ｔ１以上である（又はＴ１を超える）と判断した場合に、ファンユニット３８が作動位置に位置されるようにアクチュエータ５０を制御すると共に、ファン４０を作動させるようになっている。この実施形態では、冷却ＥＣＵ５５は、パワーユニット１２の作動中における車両停止（車速Ｖが０）の際にも、水温Ｔが所定の温度Ｔ１以上である場合には、ファンユニット３８が作動位置に位置されるようにアクチュエータ５０を制御すると共に、ファン４０を作動させるようになっている。
【００４３】
一方、冷却ＥＣＵ５５は、車速センサ５６からの信号に基づいて自動車Ａの車速Ｖが所定の車速Ｖ１以上である（又はＶ１を超えた）と判断した場合、又は水温センサ５８からの信号に基づいて冷却水の水温Ｔが所定の温度Ｔ１を下回る（又はＴ１以下である）と判断した場合に、ファンユニット３８が退避位置に位置されるようにアクチュエータ５０を制御すると共に、ファン４０を非作動とする（停止させる）ようになっている。
【００４４】
この実施形態では、冷却ＥＣＵ５５は、自動車Ａの車速Ｖが所定の車速Ｖ１以上であると判断した後は、自動車Ａの車速が別途所定の車速Ｖ２（Ｖ２＜Ｖ１）以下であると判断するまで、ファンユニット３８が退避位置に位置されると共に、ファン４０を非作動とされた状態を維持するようになっている。また、この実施形態では、冷却ＥＣＵ５５は、冷却水温Ｔが所定の温度Ｔ１を下回ると判断した後は、冷却水温Ｔが別途所定の温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）以上であると判断するまで、ファンユニット３８が退避位置に位置されると共に、ファン４０を非作動とされた状態を維持するようになっている。これらにより、アクチュエータ５０、ファン４０の速度に対する過敏な動作（ばたつき等）等が抑制される構成とされている。
【００４５】
次に、第１の実施形態に係る冷却風導入構造１０の作用について、図６に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００４６】
上記構成の冷却風導入構造１０が適用された自動車Ａでは、その走行の際に、パワーユニット１２と冷却ユニット２２とを冷却水が循環する。この冷却水は、冷却ユニット２２において空気との熱交換により冷却される。また、空調装置の作動時には、冷媒が冷却ユニット２２、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る。冷却ユニット２２は、空気との熱交換により冷媒を冷却して凝縮させるコンデンサとして機能する。
【００４７】
この冷却ユニット２２の熱交換は、自動車Ａの走行風Ｆｒ、又はファンユニット３８のファン４０の作動により生じる空気流Ｆｆ（冷却風）が冷却ユニット２２の空気側流路を流れることで行われる。以下、具体的に説明する。
【００４８】
冷却ＥＣＵ５５は、ステップＳ１０で車速センサ５６からの信号に基づいて自動車Ａの車速Ｖが所定の車速Ｖ１以上であるか否かを判断する。冷却ＥＣＵ５５は、車速Ｖが所定の車速Ｖ１以上であると判断すると、ステップＳ１２に進み、アクチュエータ５０を制御してファンユニット３８を退避位置に位置（移動）させる共に、ファン４０を非作動とする（停止させる）。すると、図３に示される如く、自動車Ａの走行風Ｆｈが車両上向きのベクトル成分を持って前側ダクト部２６に流入し、この走行風Ｆｒは冷却ユニット２２、後側ダクト部２８を通過して流出口２８Ａから流出される。これにより、冷却ユニット２２においては、冷却水、冷媒が送風との熱交換により冷却される。
【００４９】
一方、冷却ＥＣＵ５５は、ステップＳ１０で車速Ｖが所定の車速Ｖ１を下回ると判断すると、ステップＳ１４に進み、冷却水温Ｔが所定の温度Ｔ１以上であるか否かを判断する。冷却水温Ｔが所定の温度Ｔ１以上であると判断した場合、冷却ＥＣＵ５５は、ステップＳ１６に進み、アクチュエータ５０を制御してファンユニット３８を作動位置に位置（移動）させる共に、ファン４０を作動させる。すると、図２に示される如く、導入口２６Ａから吸い込まれて前側ダクト部２６、冷却ユニット２２、後側ダクト部２８を通過し流出口２８Ａから流出される空気流Ｆｆ（冷却風）が生成される。これにより、冷却ユニット２２においては、冷却水、冷媒が送風との熱交換により冷却される。
【００５０】
さらに、冷却ＥＣＵ５５は、ステップＳ１４で冷却水温Ｔが所定の温度Ｔ１を下回ると判断した場合、ステップＳ１８に進み、アクチュエータ５０を制御してファンユニット３８を退避位置に位置（移動）させる共に、ファン４０を非作動とする（停止させる）。この場合、冷却ユニット２２においては、車両走行に伴い前側ダクト部２６に流入する少量の走行風と冷却水、冷媒との熱交換によって、該冷却水、冷媒を十分に冷却することができる。
【００５１】
ここで、冷却風導入構造１０では、自動車Ａの低速走行時でかつパワーユニット１２の冷却要求が相対的に高い場合には、ファン４０が作動されて生じる空気流である冷却風Ｆｌによって、所要の冷却性能を得ることができる。一方、冷却風導入構造１０では、車両の高速走行時には、ファンユニット３８が退避位置に退避されるので、高速走行時に非作動とされたファン４０が走行風Ｆｒの通風抵抗となりにくい。
【００５２】
しかも、冷却風導入構造１０では、前側ダクト部２６を構成する傾斜壁である天壁３４に沿う位置が偏平状のファンユニット３８の退避位置とされている。換言すれば、ダクト部２４内における走行風Ｆｒの通過範囲外又はその近傍にファンユニット３８が退避される構成である。このため、冷却風導入構造１０では、自動車Ａの高速走行時にファン４０は、その大部分が走行風Ｆｒの通過範囲外（風流れのない、又はごく弱い部分）に位置するととなり、走行風Ｆｈの通風抵抗にはより一層なりにくい。
【００５３】
以上により、冷却風導入構造１０では、例えば軸流ファンが冷却ユニット２２の後面に積層された比較例の如く、自動車Ａの高速走行時に非作動状態の軸流ファンが大きな通風抵抗となることがない。しかも、パワーユニット室１４とは区画された空間であるダクト部２４内では、ファンユニット３８の移動範囲の制約が少なく、上記の通りファンユニット３８が走行風Ｆｒの通過範囲外又はその近傍（天壁３４に沿った位置）まで退避される。このため、冷却風導入構造１０では、自動車Ａの高速走行時における冷却ユニット２２の冷却効率が高く、所要の冷却性能を得ることができる。
【００５４】
このように、冷却風導入構造１０では、作動位置と退避位置とを移動し得るファンユニット３８（ファン駆動機構４６）を設けたので、自動車Ａの高速走行時、低速走行時のそれぞれに冷却ユニット２２に所要の冷却性能を発揮させることができる。しかも、冷却水温Ｔが所定の温度Ｔ１を下回る場合、すなわちパワーユニット１２の冷却要求が相対的に低い場合には、ファン４０を非作動として低消費エネルギ化（省電力化）を図ることができる。
【００５５】
また、冷却風導入構造１０では、冷却ユニット２２が前傾されているので、該冷却ユニット２２の設置スペースの車両上下方向の寸法を低く抑えることができる。これにより、フロアトンネル２０の高さを抑えたり、冷却ユニット２２下端の地上高を確保したりしやすくなる。
【００５６】
さらに、冷却風導入構造１０では、ダクト部２４内で路面Ｒに向けて露出されているファンユニット３８が上気した作動位置と退避位置との間で移動可能であるため、図５に例示される如く、このファンユニット３８の移動によってファンユニット３８に付着した異物Ｇを振るい落とすことができる。例えば、冷却ユニット２２の背面側にファンユニットを設けた比較例では、適用された自動車Ａが未舗装路を走行する際、草木や葉が冷却ユニット２２の前面に張り付く場合がある。この場合、冷却ユニット２２の空気流路で空気の流通が阻害される。
【００５７】
これに対して冷却風導入構造１０では、冷却ユニット２２又はファンユニット３８（未舗装路は基本的に低速で走行されるので、主にファンユニット３８）に草木や葉などの異物が付着した場合、ファンユニット３８を前後に揺動して異物を振るい落とすことができ、冷却ユニット２２の所要の冷却性能が確保される。ここで、ファンユニット３８による異物の振るい落とし動作は、例えば、冷却ユニット２２の冷却水温が異常上昇した場合等に自動的に又は手元スイッチの操作によって行うことができる。
【００５８】
なお、上記した第１の実施形態では、ファンユニット３８が天壁３４に沿った退避位置をとる例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、冷却ユニット２２の車両後方に配置されたファンユニット３８がフロアトンネル２０の上壁に沿った退避位置をとる構成として良い。また、ファンユニット３８が前側ダクト部２６の側壁３２やフロアトンネル２０の側壁に沿った退避位置をとる構成とすることも可能である。
【００５９】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る冷却風導入構造６０について、図７〜図１１に基づいて説明する。なお、上記第１の実施形態の構成と基本的に同一の部品・部分については、上記第１の実施形態の構成と同一の符号を付して説明を省略する。
【００６０】
図７には、冷却風導入構造６０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おり、図８には、冷却風導入構造６０の要部が側断面図にて示されている。これらの図に示される如く、冷却風導入構造６０を構成する前側ダクト部２６は、天壁３４に代えて傾斜壁としての天壁６２を有して構成されている。天壁６２は、パワーユニット室１４と前側ダクト部２６の内部空間とを連通する窓部６４を有する。
【００６１】
そして、冷却風導入構造６０は、天壁６２の窓部６４を開閉するための開閉機構６５を備えている。開閉機構６５は、開閉部材としての可動フラップ６６と、可動フラップ６６を駆動するアクチュエータ６８とを主要部として構成されている。可動フラップ６６は、図７及び図８に示される如く窓部６４を閉止する閉止位置と、図９及び図１０に示される如く窓部６４を開放する開放位置とをとり得る構成とされている。この実施形態における開放位置は、可動フラップ６６がパワーユニット室１４側に移動（突出）された位置（ファンユニット３８の退避位置と干渉しない位置）とされている。
【００６２】
また、この実施形態では、複数（３枚）の可動フラップ６６が車両前後方向に並んで配置されており、複数の可動フラップ６６は、それぞれの車両後端部において車幅方向に沿った支軸７０周りに回動可能に支持されている。これにより、開閉機構６５では、単一の可動フラップ６６を有する構成と比較して、パワーユニット室１４内における可動フラップ６６の可動スペースが小さい構成とされている。そして、各可動フラップ６６は、それぞれの支軸７０の周りに回動することによって、上記した開放位置と閉止位置との間で移動される構成とされている。
【００６３】
アクチュエータ６８は、その駆動力によって各可動フラップ６６をそれぞれの開放位置と閉止位置との移動させる構成である。この実施形態では、アクチュエータ６８は、複数の可動フラップ６６を連動（同期）して開放位置と閉止位置との間で移動させる図示しない連動機構を含んで構成されている。
【００６４】
さらに、冷却風導入構造６０は、冷却ＥＣＵ５５に代えて、加熱制御手段及び冷却制御手段としての冷却ＥＣＵ７２を備えている。冷却ＥＣＵ７２は、冷却ＥＣＵ５５における上記の制御に加えて、冷却ユニット２２に雪や氷が付着したと判断した場合に、熱源室であるパワーユニット室１４から窓部６４を通じて相対的に高温の空気を前側ダクト部２６内に導入させる制御を行うように構成されている。以下、具体例を説明する。
【００６５】
冷却ＥＣＵ７２は、ファン４０、アクチュエータ５０、車速センサ５６、水温センサ５８に加えて、アクチュエータ６８、及び自動車Ａの周囲の外気温に応じた信号を出力する外気温センサ７４にそれぞれに電気的に接続されている。冷却ＥＣＵ７２は、外気温が低いにも拘らず冷却水温が高い場合に、ファンユニット３８又は冷却ユニット２２に雪や氷が付着したと判断するようになっている。すなわち、冷却ＥＣＵ７２は、冷却水温が所定の温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）以上であり（又はＴ２を超え）、かつ外気温Ｔｏが所定の温度Ｔｏ１を下回る（又はＴｏ１以下である）と判断した場合に、可動フラップ６６が開放位置に位置されると共に、ファンユニット３８が退避位置において作動されるように、アクチュエータ５０、ファン４０、及びアクチュエータ６８のそれぞれを制御するようになっている。
【００６６】
また、冷却ＥＣＵ７２は、上記の場合以外には、常に可動フラップ６６が閉止位置に位置するように、アクチュエータ６８の作動（停止を含む）を制御する構成である。冷却風導入構造６０における他の構成は、冷却風導入構造１０における対応する構成と基本的に同様に構成されている。
【００６７】
したがって、第２の実施形態に係る冷却風導入構造６０によっても、基本的に冷却風導入構造１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。以下に、冷却風導入構造６０における冷却風導入構造１０とは異なる作用について、図１１に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００６８】
冷却ＥＣＵ７２は、ステップＳ１０の前に、ステップＳ２０を実行する。ステップＳ２０では、水温センサ５８からの信号に基づいて、冷却水温Ｔが所定温度Ｔ２以上であるか否かを判断する。冷却水温Ｔが所定温度Ｔ２以上ではないと判断した場合、冷却ＥＣＵ７２は、ステップＳ１０に進み、上記した冷却風導入構造１０の冷却ＥＣＵ５５と同様の制御を行う。なお、ステップＳ１２、Ｓ１６、Ｓ１８では、可動フラップ６６を閉止位置に位置させる。
【００６９】
ステップＳ２０で冷却水温Ｔが所定温度Ｔ２以上であると判断した場合、冷却ＥＣＵ７２は、ステップＳ２２に進み、外気温センサ７４からの信号に基づいて、外気温Ｔｏが所定の外気温Ｔｏ１を下回るか否かを判断する。外気温Ｔｏが所定の外気温Ｔｏ１を下回らないと判断した場合、冷却ＥＣＵ７２は、ステップＳ１０に進み、上記した冷却風導入構造１０の冷却ＥＣＵ５５と同様の制御を行う。
【００７０】
一方、ステップＳ２２で外気温Ｔｏが所定の外気温Ｔｏ１を下回ると判断した場合、すなわち、外気温Ｔｏが低いにも拘らず冷却水温Ｔが所定の温度Ｔ２以上である場合、冷却ＥＣＵ７２は、ステップＳ２４に進み、可動フラップ６６を開放位置に位置させると共に、ファンユニット３８を退避位置で作動させる。すると、パワーユニット室１４のパワーユニット１２によって加熱された空気が窓部６４を通じて前側ダクト部２６に導入される。これにより、例えば自動車Ａの寒冷地走行中に図８に示される如く冷却ユニット２２に雪や氷Ｉが付着した場合に、図９に矢印Ｆｈで示される如くパワーユニット室１４の加熱空気が冷却ユニット２２に付着された雪や氷Ｉに吹き付けられ、該雪や氷Ｉが融解（融雪）して除去される。
【００７１】
このように、冷却風導入構造６０では、寒冷地走行中に冷却ユニット２２に付着する雪や氷Ｉに起因する冷却水すなわちパワーユニット１２の過熱を防止又は効果的に抑制することができる。
【００７２】
なお、上記した第２の実施形態では、開閉機構６５が冷却ＥＣＵ７２の制御により作動されるアクチュエータ６８を備えた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、通常はスプリング等の付勢力にて閉止位置に偏倚される可動フラップ６６が走行風やパワーユニット室１４と前側ダクト部２６との圧力差等によって開放位置に移動される構成としてもよく、可動フラップ６６がサーモアクチュエータ等によって閉止位置と開放位置との間を移動される構成としても良い。
【００７３】
また、上記した第２の実施形態では、フロアトンネル２０に付着した雪や氷Ｉを融解するためにパワーユニット室１４の加熱空気を前側ダクト部２６に導く制御例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、冷間始動時にパワーユニット１２を短時間で暖気するためにパワーユニット室１４の加熱空気を前側ダクト部２６に導く構成としても良い。
【００７４】
さらに、第２の実施形態では、融雪の要否を外気温センサ７４、水温センサ５８からの信号に基づき判断する例を示したが、本発明はこれに限定されず、他のセンサからの信号に基づき融雪の要否を判断する構成としても良く、ユーザによる手元スイッチの操作により融雪モード（ステップＳ２４）を実行するようにしても良い。
【００７５】
また、上記した各実施形態では、前側ダクト部２６の車両前方にベンチュリ壁３６が形成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、前側ダクト部２６の前方のアンダカバー３０を平坦（路面Ｒに対し略平行に）形成しても良い。さらに、ベンチュリ壁３６と共に又はベンチュリ壁３６に代えて、前側ダクト部２６に走行風Ｆｈを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、例えば冷却ユニット２２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。
【００７６】
さらに、上記した各実施形態では、内燃機関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に配置されてフロントホイールＷｆを駆動する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、パワーユニット１２がフロントホイールＷｆに代えて又はフロントホイールＷｆと共にリヤホイールを駆動する構成としても良く、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）としても良く、内燃機関を含むパワーユニット１２が車室Ｃの後方に位置するパワーユニット室に配置される構成としても良く、パワーユニットが内燃機関を含まない構成としても良い。これらの構成では、車両下向きに開口する導入口２６Ａに代えて、例えばバンパリインフォースメントやフロントグリルにおいて車両前向きに開口するダクトを用いることも可能である。
【００７７】
またさらに、上記した各実施形態では、フロアトンネル２０が後側ダクト部２８をかねる例を示したが、本発明はこれに限定されず、フロアトンネル２０内に設けられた別部材にて後側ダクト部２８が形成される構成としても良い。この構成では、後側ダクト部２８の寸法形状の設定自由度が高くなる。
【００７８】
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。
【符号の説明】
【００７９】
１０ 冷却風導入構造
１２ パワーユニット（熱源）
１４ パワーユニット室（熱源室）
２０ フロアトンネル
２２ 冷却ユニット
２４ ダクト部
２６ 前側ダクト部
２８ 後側ダクト部
３４ 天壁（傾斜壁）
３８ ファンユニット（送風手段）
４６ ファン駆動機構（送風手段）
５５ 冷却ＥＣＵ（冷却制御手段）
６０ 冷却風導入構造
６２ 天壁（傾斜壁）
６４ 窓部
６５ 開閉機構
７２ 冷却ＥＣＵ（冷却制御手段、加熱制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両上下方向の下向きに開口された開口部から車両前後方向の前向きに開口されたフロアトンネル内に空気を導く前側ダクト部と、前記フロアトンネル内に設けられると共に車両上下方向の下向きに開口された開口部から空気を排出する後側ダクト部とを含むダクト部と、
前記ダクト部内における車両前後方向の中間部に設けられた空冷式の熱交換器と、
作動することで空気流を生じる構成とされ、前記ダクト部内で前記熱交換器を通過する空気流を生じるように該熱交換器に沿って配置される作動位置と、前記ダクト部の壁面に沿って配置される退避位置とをとり得る送風手段と、
を備えた冷却風導入構造。
【請求項２】
前記前側ダクト部は、前記開口部における車両前後方向の前側の縁部から前記熱交換器における車両上下方向の上側の縁部まで至る傾斜壁を有して構成されており、
前記送風手段は、前記作動位置において前記熱交換器における車両前後方向の前面に沿って配置されると共に、前記退避位置において前記傾斜壁に沿って配置される請求項１記載の冷却風導入構造。
【請求項３】
前記傾斜壁は、前記前側ダクト部と車両における熱源が配置された熱源室とを隔てると共に、該前側ダクト部と熱源室とを連通する窓部を有しており、
前記窓部を開閉する開閉手段と、
前記熱交換器の加熱要求がある場合に、前記窓部が開放されるように前記開閉手段を制御すると共に、前記送風手段が前記退避位置で作動されるように該送風手段を制御する加熱制御手段と、
をさらに備えた請求項１又は請求項２記載の冷却風導入構造。
【請求項４】
前記熱交換器は、車両の駆動源を冷却するための冷媒との空気との熱交換器であり、
車両の走行速度が所定速度を越える場合又は前記冷媒の温度が所定温度未満の場合に、前記送風手段を前記退避位置で非作動とし、車両の走行速度が前記所定速度以下でありかつ前記冷媒の温度が所定温度以上である場合に、前記送風手段を前記作動位置で作動させる冷却制御手段をさらに備えた請求項１〜請求項３の何れか１項記載の冷却風導入構造。
【請求項５】
前記熱交換器は、パワーユニットを冷却するための冷媒を冷却するためのラジエータ、及び空調装置の冷凍サイクルを構成する凝縮器の少なくとも一方を含んで構成されている請求項１〜請求項４の何れか１項記載の冷却風導入構造。
【請求項１】
車両上下方向の下向きに開口された開口部から車両前後方向の前向きに開口されたフロアトンネル内に空気を導く前側ダクト部と、前記フロアトンネル内に設けられると共に車両上下方向の下向きに開口された開口部から空気を排出する後側ダクト部とを含むダクト部と、
前記ダクト部内における車両前後方向の中間部に設けられた空冷式の熱交換器と、
作動することで空気流を生じる構成とされ、前記ダクト部内で前記熱交換器を通過する空気流を生じるように該熱交換器に沿って配置される作動位置と、前記ダクト部の壁面に沿って配置される退避位置とをとり得る送風手段と、
を備えた冷却風導入構造。
【請求項２】
前記前側ダクト部は、前記開口部における車両前後方向の前側の縁部から前記熱交換器における車両上下方向の上側の縁部まで至る傾斜壁を有して構成されており、
前記送風手段は、前記作動位置において前記熱交換器における車両前後方向の前面に沿って配置されると共に、前記退避位置において前記傾斜壁に沿って配置される請求項１記載の冷却風導入構造。
【請求項３】
前記傾斜壁は、前記前側ダクト部と車両における熱源が配置された熱源室とを隔てると共に、該前側ダクト部と熱源室とを連通する窓部を有しており、
前記窓部を開閉する開閉手段と、
前記熱交換器の加熱要求がある場合に、前記窓部が開放されるように前記開閉手段を制御すると共に、前記送風手段が前記退避位置で作動されるように該送風手段を制御する加熱制御手段と、
をさらに備えた請求項１又は請求項２記載の冷却風導入構造。
【請求項４】
前記熱交換器は、車両の駆動源を冷却するための冷媒との空気との熱交換器であり、
車両の走行速度が所定速度を越える場合又は前記冷媒の温度が所定温度未満の場合に、前記送風手段を前記退避位置で非作動とし、車両の走行速度が前記所定速度以下でありかつ前記冷媒の温度が所定温度以上である場合に、前記送風手段を前記作動位置で作動させる冷却制御手段をさらに備えた請求項１〜請求項３の何れか１項記載の冷却風導入構造。
【請求項５】
前記熱交換器は、パワーユニットを冷却するための冷媒を冷却するためのラジエータ、及び空調装置の冷凍サイクルを構成する凝縮器の少なくとも一方を含んで構成されている請求項１〜請求項４の何れか１項記載の冷却風導入構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１１１１２９（Ｐ２０１１−１１１１２９Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７２１２５（Ｐ２００９−２７２１２５）
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]