自動車用シャッタ装置及びその故障判定方法
【課題】簡素な構成で開閉扉の開閉状態を確実に検出し、該開閉扉の故障状態を確認する。
【解決手段】空調装置１０は、冷媒を蒸発させる室外熱交換器２４に対して送風する室外ファン５２ａ、５２ｂと、前記室外熱交換器２４と自動車１８の外部とを連通するダクト６２に設けられ、開閉自在に設けられた複数のシャッタ６４とを有し、前記自動車１８の走行中において、該自動車１８の車速と走行風によって回転する前記室外ファン５２ａ、５２ｂで生じる電圧との関係から、前記シャッタ６４の開閉状態に基づいてシャッタ装置６５の故障を判定している。
【解決手段】空調装置１０は、冷媒を蒸発させる室外熱交換器２４に対して送風する室外ファン５２ａ、５２ｂと、前記室外熱交換器２４と自動車１８の外部とを連通するダクト６２に設けられ、開閉自在に設けられた複数のシャッタ６４とを有し、前記自動車１８の走行中において、該自動車１８の車速と走行風によって回転する前記室外ファン５２ａ、５２ｂで生じる電圧との関係から、前記シャッタ６４の開閉状態に基づいてシャッタ装置６５の故障を判定している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のエンジンルームに設けられ、該エンジンルームへの外気の導入状態を切り換えるための自動車用シャッタ装置及びその故障判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、外気温が低い環境下において自動車の室内の暖房を行う際、前記自動車のエンジン周辺の空気を室内へと供給することにより、所望温度で送風することが可能な自動車用空調装置を提案している（特許文献１参照）。
【０００３】
この自動車用空調装置では、車両におけるエンジンルームと外部との連通状態を切換可能なシャッタ装置を備え、外気温が低い場合には、前記シャッタ装置によって前記エンジンルームを閉塞することにより、該エンジンルーム内においてエンジン等で温められた空気が外部に逃げることを防止して室内に対して加温された空気を好適に供給できると共に、前記外気温が高い場合には、前記シャッタ装置を開成状態として外気を前記エンジンルーム内に供給可能な構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１７０７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、簡素な構成で開閉扉の開閉状態を確実に検出し、該開閉扉の故障状態を確認することが可能な自動車用シャッタ装置及びその故障判定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するために、本発明は、自動車のエンジンルーム内において、該自動車の外部と前記エンジンルームとを連通する連通路の連通状態を切り換える自動車用シャッタ装置において、
前記連通路を開閉する開閉扉と、
前記自動車の走行中において、前記開閉扉の開閉状態を検出可能な検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて前記開閉扉の故障判定を行う故障判定手段と、
を備え、
前記検出手段は、前記エンジンルームに設けられ空調装置を構成する送風機が、前記自動車の走行中に外部から導入される走行風によって回転する際の電圧変化に基づいて前記開閉扉の開閉状態を検出することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、自動車のエンジンルームにおいて、該エンジンルームと自動車の外部とを連通する連通路が設けられ、前記連通路は、開閉扉によって開閉されると共に、前記自動車の走行中における前記開閉扉の開閉状態が検出手段によって検出され、前記検出手段による検出結果に基づいて前記開閉扉が故障しているか否かを故障判定手段によって判定する。
【０００８】
従って、自動車の走行中における開閉扉の開閉状態を、送風機が走行風によって回転する際の電圧変化に基づいて検出手段で検出し、該検出手段による検出結果から前記開閉扉に故障が発生しているか否かを故障判定手段によって確実に確認することができるため、例えば、前記開閉扉を閉塞してエンジンルーム内における熱を室内へと取り込む暖房運転時に、故障した開閉扉が誤って開成状態となり該エンジンルーム内の熱が外部へ逃げてしまうことによる暖房効率の低下が回避され、一方、前記開閉扉を開成させる自動車の高負荷運転時に、該開閉扉が誤って閉塞されて前記エンジンルーム内に外部から空気が導入されず、冷却のなされないエンジンがオーバーヒート状態となることも好適に回避される。
【０００９】
また、送風機の電圧変化に基づいて前記開閉扉の開閉状態を検出することにより、前記開閉扉の開閉を検出するための検出手段を別個に設ける必要がなく、空調装置を構成している送風機を利用して簡便且つ確実に前記開閉扉の開閉状態を検出することが可能となる。そのため、構成の簡素化を図ることができ、しかもコストの増加を招くことなく好適である。
【００１０】
さらに、故障判定手段は、走行状態における自動車の車速と、送風機で生じる電圧変化及び開閉扉の開閉状態から該開閉扉の故障判定を行うことができるため、自動車用空調装置の構成を利用して確実且つ簡便に前記開閉扉の故障判定を行うことが可能となる。そのため、自動車用空調装置における構成の簡素化を図ることができ、しかもコストの増加を招くことなく好適である。
【００１１】
さらにまた、本発明は、自動車のエンジンルーム内において、該自動車の外部と前記エンジンルームとを連通する連通路の連通状態を切り換える自動車用シャッタ装置において、前記自動車におけるエンジンの冷却水温度、又は、前記エンジンルームに設けられた空調装置の稼動状態に応じて前記連通路を開閉する開閉扉の故障判定を行う前記自動車用シャッタ装置の故障判定方法において、
前記自動車の走行中において、前記開閉扉の開閉状態を確認し、
前記自動車の車速が、予め設定された設定速度以上であるか否かを判断し、
前記車速が前記設定速度以上である場合に、前記空調装置を構成する送風機で発生する電圧を検出し、その電圧が予め設定された設定電圧以上であるか否かを判断し、
前記開閉扉が開成状態にあり、前記車速が前記設定速度以上で、しかも前記電圧が前記設定電圧以下である場合、又は、前記開閉扉が閉塞状態にあり、前記車速が前記設定速度以上で、しかも前記電圧が前記設定電圧以上である場合に、前記開閉扉が所望の開閉状態にない故障状態であると判定する。
【００１２】
またさらに、設定速度を、約５０ｋｍ／ｈに設定するとよい。また、設定電圧を、約１Ｖに設定するとよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１４】
すなわち、自動車のエンジンルームにおいて、該エンジンルームと自動車の外部とを連通し、開閉扉によって開閉される連通路が設けられ、前記自動車の走行中における前記開閉扉の開閉状態を、空調装置の送風機が走行風によって回転する際に発生する電圧の変化に基づいて検出手段で検出し、前記検出手段による検出結果に基づいて前記開閉扉が故障しているか否かを故障判定手段で確実に判定することができる。そのため、開閉扉が故障していた際に懸念される暖房効率の低下やオーバーヒートの発生を確実に回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施の形態に係る自動車用シャッタ装置を含む空調装置の全体構成図である。
【図２】図１の空調装置におけるラジエータ、室外熱交換器間での空気の循環状態を示す概略斜視図である。
【図３】図１の自動車用シャッタ装置近傍を示す拡大図である。
【図４】図３のシャッタ装置が開成した状態を示す拡大斜視図である。
【図５】図３のシャッタ装置の閉塞状態を示す拡大図である。
【図６】図４のシャッタ装置が閉塞した状態を示す拡大斜視図である。
【図７】シャッタ装置の故障判断を行う際のフローチャートである。
【図８】室外ファンの電圧と自動車の車速との関係を示す特性曲線図である。
【図９】自動車の車速、シャッタ装置の開閉状態及び室外ファンの電圧と時間との関係を示す特性線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る自動車用シャッタ装置及びその故障判定方法について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１７】
図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る故障判定方法の適用される自動車用シャッタ装置を含んだ空調装置を示す。
【００１８】
この空調装置１０は、図１〜図３に示されるように、冷媒を吸入圧縮する圧縮機１２と、冷媒の供給方向を制御する四方弁１４と、前記四方弁１４から前記圧縮機１２に向かう前記冷媒の通路中に配設されるアキュムレータ１６と、自動車１８の室内に連通するユニット２０内に配設される室内熱交換器２２と、前記自動車１８のフロント部分に配設される室外熱交換器２４と、前記室内熱交換器２２及び室外熱交換器２４間に配設される開度調整可能な２つの電磁弁２６ａ、２６ｂと、前記圧縮機１２、電磁弁２６ａ、２６ｂ等を駆動制御する制御装置２８とを備える。
【００１９】
室内熱交換器２２には、室内ファン３０が近接して配置される。また、ユニット２０の室内側には、デフロスタ吹出口３２、フェイス吹出口３４及びフット吹出口３６がそれぞれ設けられ、各吹出口は、ダンパ３８により開閉可能に構成される。
【００２０】
自動車１８のエンジン４０は、ウォーターポンプ４２によって流動する冷却水が供給されるウォータージャケット４４を備える。ウォータージャケット４４には、室外熱交換器２４に近接配置されるラジエータ４６がサーモスタット４８を介して接続される。なお、サーモスタット４８とウォーターポンプ４２とは、バイパス通路５０によって接続される。
【００２１】
ラジエータ４６には、図２に示すように、一対の室外ファン（送風機）５２ａ、５２ｂが近接して配置される。この室外ファン５２ａ、５２ｂは、リード線５４を介してそれぞれ制御装置２８に接続され、該制御装置２８によって駆動制御されている。
【００２２】
また、室外ファン５２ａ、５２ｂは、制御装置２８からの駆動信号が入力されていない非駆動状態においては、空転するように設けられている。
【００２３】
ウォータージャケット４４には、ユニット２０内に配設されるヒータコア５６がウォーターバルブ５８を介して接続される。なお、室内熱交換器２２とヒータコア５６との間には、ヒータコア５６を室内熱交換器２２から遮断するためのダンパ６０が配設される。
【００２４】
一方、室外熱交換器２４及びラジエータ４６と自動車１８の外部とを連通するダクト（連通路）６２には、該ダクト６２を開閉するための複数のシャッタ（開閉扉）６４を有した自動車用シャッタ装置６５（以下、単にシャッタ装置６５という）が配設される。このシャッタ装置６５では、図４に示すように、各シャッタ６４が両側部の支軸６６を介してダクト６２に回動可能に設けられ、且つ、互いに所定間隔離間して略平行に支持される。そして、支軸６６から偏心した端部に形成された軸部６８がダクト６２の両側部に配設した変位部材７０に軸支される。
【００２５】
変位部材７０は、図６に示されるように、下端部に接続された駆動部７２によって上下方向に変位自在に設けられ、例えば、エンジン４０の冷却水温度が低い場合や、空調装置１０の運転状態に応じて制御装置２８からの駆動信号に基づいて変位部材７０が上方へと変位しシャッタ６４を閉塞状態（ＣＬＯＳＥ）に切り換える一方、前記エンジン４０の冷却水温度が高い場合や、前記空調装置１０の運転状態に応じ、図４に示されるように、前記制御装置２８から駆動部７２へと出力される駆動信号によって変位部材７０が下方へと変位してシャッタ６４を開成状態（ＯＰＥＮ）へと切り換える。なお、駆動部７２は、例えば、通電作用下に駆動するステッピングモータを有したアクチュエータからなる。
【００２６】
本発明の実施の形態に係る自動車用シャッタ装置６５を含んだ空調装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。先ず、空調装置１０において暖房運転を行う場合の動作について説明する。
【００２７】
例えば、自動車１８の外気温が約１０℃以下である暖房モード域の場合、運転者Ｄ（図１参照）が、空調装置１０における操作パネル（図示せず）を操作し、暖房運転を選択すると、制御装置２８からの駆動信号に基づいて駆動部７２が駆動し、該駆動部７２によって変位部材７０を上方へと駆動させ、シャッタ装置６５を構成する複数のシャッタ６４を閉塞状態（ＣＬＯＳＥ）としてダクト６２を閉塞する（図５及び図６参照）。
【００２８】
また、運転者Ｄの操作に伴って、ダンパ３８が動作し、デフロスタ吹出口３２、フェイス吹出口３４及びフット吹出口３６の開閉状態が適宜設定される。このように、暖房運転が選択されると、圧縮機１２から冷媒が室内熱交換器２２側に供給されるように四方弁１４が切り換えられる。
【００２９】
次に、室内ファン３０が回転駆動され、自動車１８の室内空気が室内熱交換器２２及びヒータコア５６を介して選択されたデフロスタ吹出口３２、フェイス吹出口３４又はフット吹出口３６に送給されると共に、シャッタ６４が閉塞されているため、ラジエータ４６に近接配置された２つの室外ファン５２ａ、５２ｂが正転方向（空気を外界から自動車１８内に取り込む方向）及び逆転方向（空気を自動車１８から外界に送り出す方向）に回転駆動される。
【００３０】
この場合、エンジン４０側の空気は、逆転駆動される室外ファン５２ａ、５２ｂによってラジエータ４６及び室外熱交換器２４を介してダクト６２側に送給された後、正転駆動される室外ファン５２ａ、５２ｂによって吸引され、閉塞状態（ＣＬＯＳＥ）にあるシャッタ６４側から室外熱交換器２４及びラジエータ４６を介してエンジン４０側に取り込まれる。
【００３１】
以上の準備作業が完了した後、圧縮機１２が駆動され、暖房運転が開始される。
【００３２】
そこで、圧縮機１２から吐出された高温高圧の圧縮冷媒は、四方弁１４を介して室内熱交換器２２に供給され、凝縮される。この際、室内ファン３０によって供給された空気は、室内熱交換器２２で加温された後、ヒータコア５６を介して選択されたデフロスタ吹出口３２、フェイス吹出口３４又はフット吹出口３６から室内に供給される。
【００３３】
また、エンジン４０によって加熱された冷却水は、ウォーターポンプ４２によってウォータージャケット４４からウォーターバルブ５８を通じてヒータコア５６に供給されている。従って、室内ファン３０によって室内熱交換器２２に供給され加温された空気は、ヒータコア５６を通過することでさらに加温され、室内に供給される。
【００３４】
次に、図７に示すフローチャートに従って上述したシャッタ装置６５の故障判定を行う場合について説明する。
【００３５】
先ず、駆動部７２に対して付勢される駆動信号に基づきシャッタ装置６５におけるシャッタ６４の開閉状態が確認される（ステップＳ１）。すなわち、駆動信号が、変位部材７０を上方へと変位させる方向に前記駆動部７２に対して付勢されている場合には、シャッタ６４が開成状態（ＯＰＥＮ）であり、一方、前記変位部材７０を下方へと変位させる方向に前記駆動部７２に対して付勢されている場合には、前記シャッタ６４が閉塞状態（ＣＬＯＳＥ）であることが確認される。
【００３６】
そして、シャッタ６４が開成状態にある場合には、ステップＳ２において、自動車１８の車速Ｃが予め設定された設定速度Ｃｓ（例えば、５０ｋｍ／ｈ）以上であるか否かが判断される。この車速Ｃは、例えば、自動車１８に搭載された車速センサから制御装置２８へと出力されている車速信号に基づいて確認される。一方、シャッタ６４が閉塞状態（ＣＬＯＳＥ）にあると確認された場合には、ステップＳ２には進まずに後述するステップＳ５へと進む。
【００３７】
この場合、シャッタ６４が開成状態にあるため、自動車１８の前方側からシャッタ装置６５を通じてエンジンルーム７４内に走行風（空気）が導入され、前記走行風は、室外ファン５２ａ、５２ｂに当たり、該走行風によって前記室外ファン５２ａ、５２ｂを所定回転数で回転させる。なお、上述した設定速度Ｃｓは、自動車１８の走行時において、該自動車１８の前方からエンジンルーム７４内へと導入される走行風によって室外ファン５２ａ、５２ｂが強制的に回転させられ、回転している室外ファン５２ａ、５２ｂから所定電圧（例えば、約１Ｖ）が発生する速度に設定される。
【００３８】
ここで、図８に示される車速Ｃと室外ファン５２ａ、５２ｂで発生する電圧Ｅとの関係に基づき、設定速度Ｃｓを設定する場合について簡単に説明する。なお、図８に示される実線は、シャッタ装置６５におけるシャッタ６４が開成している場合（ＯＰＥＮ）の車速Ｃと室外ファン５２ａ、５２ｂにおいて発生する電圧Ｅとの関係を示す特性曲線Ｌ１であり、破線は、前記シャッタ６４が閉塞している場合の車速Ｃと前記室外ファン５２ａ、５２ｂにおいて発生する電圧Ｅとの関係を示す特性曲線Ｌ２である。
【００３９】
この図８に示されるように、例えば、自動車１８の車速Ｃが、約４０ｋｍ／ｈに到達した辺りから室外ファン５２ａ、５２ｂに当てられた走行風によって該室外ファン５２ａ、５２ｂが回転し始め、それに伴って電圧Ｅが発生し始める。そして、車速Ｃが約５０ｋｍ／ｈに到達した時点で、約４０ｋｍ／ｈの車速時に比べて前記電圧Ｅがさらに増加して所定値に到達していることが諒解される。そのため、この場合、所定の電圧Ｅ（例えば、約１Ｖ）が得られる約５０ｋｍ／ｈを設定速度Ｃｓとして設定している。なお、シャッタ６４が閉塞されている場合には、図８中の破線Ｌ２から諒解されるように、室外ファン５２ａ、５２ｂが回転することがないため電圧Ｅは全く発生することがない。
【００４０】
そして、図７のフローチャートにおいて、自動車１８の車速Ｃが、予め設定された設定速度Ｃｓ以上である場合（Ｃ≧Ｃｓ）には、ステップＳ３へと進み、回転している室外ファン５２ａ、５２ｂで発生した電圧Ｅがリード線５４を通じて制御装置２８へと出力され、該制御装置２８において電圧値が検出される。この制御装置２８では、発生した電圧Ｅが予め設定された設定電圧Ｅｓと比較され、該設定電圧Ｅｓより大きいか否かが判断される（ステップＳ３）。この設定電圧Ｅｓは、室外ファン５２ａ、５２ｂにおいて電圧Ｅが発生していることを明確に確認可能な大きさで設定される（例えば、約１Ｖ）。
【００４１】
そして、室外ファン５２ａ、５２ｂの電圧Ｅが、設定電圧Ｅｓより小さい場合（Ｅ＜Ｅｓ）には、シャッタ６４の開成状態（ＯＰＥＮ）において前記室外ファン５２ａ、５２ｂが回転していない状態にあると判断される。すなわち、シャッタ６４が何らかの原因で開成しておらず閉塞しており、走行風がエンジンルーム７４内に導入されていないため、室外ファン５２ａ、５２ｂが回転していないことが想定される。
【００４２】
そのため、シャッタ装置６５の故障状態であると判断され、例えば、制御装置２８から図示しない車室内の警告灯等へと警告信号を出力し、前記警告灯等を点灯させて故障状態にあることを表示する（ステップＳ４）。
【００４３】
また、ステップＳ３において、室外ファン５２ａ、５２ｂで設定電圧Ｅｓ以上の電圧Ｅが発生している場合（Ｅ≧Ｅｓ）には、シャッタ６４が予め設定された開度で開成し、所望流量の走行風がエンジンルーム７４内に導入され、前記室外ファン５２ａ、５２ｂが前記走行風によって回転していることが確認されるため、前記シャッタ装置６５が正常に駆動して開成状態にあることが諒解される。そのため、再び、ステップＳ１へと戻り、シャッタ装置６５の故障判定を引き続き行う。
【００４４】
一方、ステップＳ１において、制御装置２８からアクチュエータに対して出力される駆動信号に基づいてシャッタ６４が閉塞状態（ＣＬＯＳＥ）にあることが確認された場合には、前記制御装置２８において、自動車１８の車速Ｃが予め設定された設定速度Ｃｓ（例えば、５０ｋｍ／ｈ）以上であるか否かが判断される（ステップＳ５）。なお、このシャッタ６４の閉塞状態においては、自動車１８の外部からエンジンルーム７４内に走行風（空気）が導入されることがなく、該走行風が室外ファン５２ａ、５２ｂに当たることによって強制的に回転させられることがない。
【００４５】
次に、ステップＳ５において、自動車１８の車速Ｃが、予め設定された設定速度Ｃｓ以上（Ｃ≧Ｃｓ）である場合には、室外ファン５２ａ、５２ｂで発生する電圧Ｅを検出し、出力信号として制御装置２８へと出力して前記制御装置２８において設定電圧Ｅｓとの比較を行う（ステップＳ６）。なお、ステップＳ５において、自動車１８の車速Ｃが、設定速度Ｃｓ以下である場合（Ｃ＜Ｃｓ）には、再び、ステップＳ１へと戻り、シャッタ６４の開閉状態の判定が行われる。
【００４６】
そして、このステップＳ６において、ファンの電圧Ｅが、設定電圧Ｅｓより大きい場合（Ｅ≧Ｅｓ）には、シャッタ６４の閉塞状態（ＣＬＯＳＥ）において前記ファンが回転している状態であると判断される（ステップＳ４）。すなわち、シャッタ６４が何らかの原因で故障し、閉塞せずに開成状態（ＯＰＥＮ）となっていると想定される。
【００４７】
そのため、シャッタ装置６５の故障状態であると判断され、例えば、制御装置２８から図示しない車室内の警告灯等へと警告信号を出力し、前記警告灯等を点灯させて故障状態にあることを表示する（ステップＳ４）。
【００４８】
また、この室外ファン５２ａ、５２ｂの電圧Ｅが、設定電圧Ｅｓより小さい場合（Ｅ＜Ｅｓ）には、シャッタ６４が確実に閉塞して室外ファン５２ａ、５２ｂに対して走行風が当たることがなく、該ファンが非回転状態であることが諒解される。そして、自動車１８の走行中において、再びステップＳ１へと戻ってシャッタ装置６５の故障判断が引き続き行われる。
【００４９】
なお、シャッタ装置６５が故障することなく正常に開閉動作している場合には、図９に示される自動車１８の車速Ｃと、走行風で回転している室外ファン５２ａ、５２ｂで生じる電圧Ｅと、シャッタ６４の開閉状態との関係を示す特性線図から諒解されるように、シャッタ６４が開成状態（ＯＰＥＮ）で車速Ｃが設定速度Ｃｓ以上（Ｃ≧Ｃｓ）の場合、室外ファン５２ａ、５２ｂで発生する電圧Ｅが設定電圧Ｅｓ以上（Ｅ≧Ｅｓ）となり、前記車速Ｃを維持したままで前記シャッタ６４を閉塞することにより、前記電圧Ｅが前記設定電圧Ｅｓ以下（Ｅ＜Ｅｓ）となる。また、車速Ｃを設定速度Ｃｓ以下（Ｃ＜Ｃｓ）とした場合にも、前記電圧Ｅが前記設定電圧Ｅｓ以下（Ｅ＜Ｅｓ）となる。
【００５０】
一方、冷房運転を行う場合には、制御装置２８から駆動部７２へと出力される駆動信号に基づき、変位部材７０が下方へと変位し、支軸６６を支点として複数のシャッタ６４が略水平状態となるまで回動する。これにより、シャッタ６４は、ダクト６２を開成状態とし、自動車１８の外部とエンジンルーム７４とが連通することにより、前記自動車１８の走行中において走行風がエンジンルーム７４内に導入されることとなる。なお、ここでは、この冷房運転時における詳細な説明については省略する。
【００５１】
この場合にも、図７に示されるフローチャートに従ってシャッタ装置６５の故障判定が行われる。
【００５２】
以上のように、本実施の形態では、自動車１８の走行中において、室外ファン５２ａ、５２ｂで生じる電圧Ｅを検出することにより、エンジンルーム７４内への外気の導入状態を切換可能なシャッタ装置６５の不具合を簡便且つ確実に検出することができる。すなわち、シャッタ装置６５の故障を検出するための故障検出手段を別個に設けることなく、前記室外ファン５２ａ、５２ｂを利用した簡素な構成で自動車１８の走行時におけるシャッタ装置６５の故障を確認することが可能となる。
【００５３】
換言すれば、自動車１８の走行中に走行風が室外ファン５２ａ、５２ｂに対して当たって強制的に回転することを利用し、簡便にシャッタ装置６５の故障を検出することができる。
【００５４】
また、例えば、シャッタ装置６５におけるシャッタ６４を閉塞状態（ＣＬＯＳＥ）とし、エンジンルーム７４内においてエンジン４０から発生する熱を利用して加温を行って室内へと供給することにより、該室内の暖房を行うことがあるが、このような場合に、シャッタ６４が、その故障によって誤って開成状態（ＯＰＥＮ）となり、エンジンルーム７４内の熱が外部へと逃げてしまい、低温時における暖房効率が低下してしまうという問題がある。これに対して、本願発明においては、シャッタ６４の故障を、室外ファン５２ａ、５２ｂで生じる電圧Ｅから確実に検知することができるため、前記低温時におけるエンジンルーム７４内の熱が外部に逃げてしまうことを確実に回避できる。その結果、低温時における暖房効率の低下を防止でき、所望の暖房性能が得られて好適である。
【００５５】
さらに、例えば、シャッタ６４を閉塞状態とし、外気の導入されないエンジンルーム７４内においてエンジン４０の冷却水温度を上昇させる場合にも、シャッタ６４が誤って開成状態（ＯＰＥＮ）となった場合に懸念される該冷却水温度の低下を回避することができ、冷却水を効率的に加温してその温度を上昇させることが可能となる。
【００５６】
さらにまた、例えば、自動車１８の高速走行時や加速時等のエンジン４０の高負荷状態において、前記エンジン４０の発熱量が通常の走行状態と比較して増加した場合には、シャッタ６４を開成状態（ＯＰＥＮ）として走行風をラジエータ４６に当ててエンジン４０を冷却させ、冷却水の温度を低下させる必要があるが、このような高負荷状態において、シャッタ６４が故障して誤って閉塞状態（ＣＬＯＳＥ）となっていた場合には、前記冷却水の温度が上昇してしまいエンジン４０が冷却されないためにオーバーヒート状態となって走行に支障をきたすことが想定される。本願発明においては、このような高負荷状態においても、シャッタ装置６５の故障状態を室外ファン５２ａ、５２ｂで生じる電圧Ｅから確実に検知することができるため、該シャッタ装置６５の故障が原因で冷却水温度が上昇してしまい、オーバーヒート等が発生することを確実に阻止することが可能となる。
【００５７】
なお、本発明に係る自動車用シャッタ装置及びその故障判定方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００５８】
１０…空調装置 １２…圧縮機
１８…自動車 ２２…室内熱交換器
２４…室外熱交換器 ２６ａ、２６ｂ…電磁弁
２８…制御装置 ３０…室内ファン
４６…ラジエータ ５２ａ、５２ｂ…室外ファン
５６…ヒータコア ６２…ダクト
６４…シャッタ ６５…シャッタ装置
７０…変位部材 ７２…駆動部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のエンジンルームに設けられ、該エンジンルームへの外気の導入状態を切り換えるための自動車用シャッタ装置及びその故障判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、外気温が低い環境下において自動車の室内の暖房を行う際、前記自動車のエンジン周辺の空気を室内へと供給することにより、所望温度で送風することが可能な自動車用空調装置を提案している（特許文献１参照）。
【０００３】
この自動車用空調装置では、車両におけるエンジンルームと外部との連通状態を切換可能なシャッタ装置を備え、外気温が低い場合には、前記シャッタ装置によって前記エンジンルームを閉塞することにより、該エンジンルーム内においてエンジン等で温められた空気が外部に逃げることを防止して室内に対して加温された空気を好適に供給できると共に、前記外気温が高い場合には、前記シャッタ装置を開成状態として外気を前記エンジンルーム内に供給可能な構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１７０７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、簡素な構成で開閉扉の開閉状態を確実に検出し、該開閉扉の故障状態を確認することが可能な自動車用シャッタ装置及びその故障判定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するために、本発明は、自動車のエンジンルーム内において、該自動車の外部と前記エンジンルームとを連通する連通路の連通状態を切り換える自動車用シャッタ装置において、
前記連通路を開閉する開閉扉と、
前記自動車の走行中において、前記開閉扉の開閉状態を検出可能な検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて前記開閉扉の故障判定を行う故障判定手段と、
を備え、
前記検出手段は、前記エンジンルームに設けられ空調装置を構成する送風機が、前記自動車の走行中に外部から導入される走行風によって回転する際の電圧変化に基づいて前記開閉扉の開閉状態を検出することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、自動車のエンジンルームにおいて、該エンジンルームと自動車の外部とを連通する連通路が設けられ、前記連通路は、開閉扉によって開閉されると共に、前記自動車の走行中における前記開閉扉の開閉状態が検出手段によって検出され、前記検出手段による検出結果に基づいて前記開閉扉が故障しているか否かを故障判定手段によって判定する。
【０００８】
従って、自動車の走行中における開閉扉の開閉状態を、送風機が走行風によって回転する際の電圧変化に基づいて検出手段で検出し、該検出手段による検出結果から前記開閉扉に故障が発生しているか否かを故障判定手段によって確実に確認することができるため、例えば、前記開閉扉を閉塞してエンジンルーム内における熱を室内へと取り込む暖房運転時に、故障した開閉扉が誤って開成状態となり該エンジンルーム内の熱が外部へ逃げてしまうことによる暖房効率の低下が回避され、一方、前記開閉扉を開成させる自動車の高負荷運転時に、該開閉扉が誤って閉塞されて前記エンジンルーム内に外部から空気が導入されず、冷却のなされないエンジンがオーバーヒート状態となることも好適に回避される。
【０００９】
また、送風機の電圧変化に基づいて前記開閉扉の開閉状態を検出することにより、前記開閉扉の開閉を検出するための検出手段を別個に設ける必要がなく、空調装置を構成している送風機を利用して簡便且つ確実に前記開閉扉の開閉状態を検出することが可能となる。そのため、構成の簡素化を図ることができ、しかもコストの増加を招くことなく好適である。
【００１０】
さらに、故障判定手段は、走行状態における自動車の車速と、送風機で生じる電圧変化及び開閉扉の開閉状態から該開閉扉の故障判定を行うことができるため、自動車用空調装置の構成を利用して確実且つ簡便に前記開閉扉の故障判定を行うことが可能となる。そのため、自動車用空調装置における構成の簡素化を図ることができ、しかもコストの増加を招くことなく好適である。
【００１１】
さらにまた、本発明は、自動車のエンジンルーム内において、該自動車の外部と前記エンジンルームとを連通する連通路の連通状態を切り換える自動車用シャッタ装置において、前記自動車におけるエンジンの冷却水温度、又は、前記エンジンルームに設けられた空調装置の稼動状態に応じて前記連通路を開閉する開閉扉の故障判定を行う前記自動車用シャッタ装置の故障判定方法において、
前記自動車の走行中において、前記開閉扉の開閉状態を確認し、
前記自動車の車速が、予め設定された設定速度以上であるか否かを判断し、
前記車速が前記設定速度以上である場合に、前記空調装置を構成する送風機で発生する電圧を検出し、その電圧が予め設定された設定電圧以上であるか否かを判断し、
前記開閉扉が開成状態にあり、前記車速が前記設定速度以上で、しかも前記電圧が前記設定電圧以下である場合、又は、前記開閉扉が閉塞状態にあり、前記車速が前記設定速度以上で、しかも前記電圧が前記設定電圧以上である場合に、前記開閉扉が所望の開閉状態にない故障状態であると判定する。
【００１２】
またさらに、設定速度を、約５０ｋｍ／ｈに設定するとよい。また、設定電圧を、約１Ｖに設定するとよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１４】
すなわち、自動車のエンジンルームにおいて、該エンジンルームと自動車の外部とを連通し、開閉扉によって開閉される連通路が設けられ、前記自動車の走行中における前記開閉扉の開閉状態を、空調装置の送風機が走行風によって回転する際に発生する電圧の変化に基づいて検出手段で検出し、前記検出手段による検出結果に基づいて前記開閉扉が故障しているか否かを故障判定手段で確実に判定することができる。そのため、開閉扉が故障していた際に懸念される暖房効率の低下やオーバーヒートの発生を確実に回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施の形態に係る自動車用シャッタ装置を含む空調装置の全体構成図である。
【図２】図１の空調装置におけるラジエータ、室外熱交換器間での空気の循環状態を示す概略斜視図である。
【図３】図１の自動車用シャッタ装置近傍を示す拡大図である。
【図４】図３のシャッタ装置が開成した状態を示す拡大斜視図である。
【図５】図３のシャッタ装置の閉塞状態を示す拡大図である。
【図６】図４のシャッタ装置が閉塞した状態を示す拡大斜視図である。
【図７】シャッタ装置の故障判断を行う際のフローチャートである。
【図８】室外ファンの電圧と自動車の車速との関係を示す特性曲線図である。
【図９】自動車の車速、シャッタ装置の開閉状態及び室外ファンの電圧と時間との関係を示す特性線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る自動車用シャッタ装置及びその故障判定方法について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１７】
図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る故障判定方法の適用される自動車用シャッタ装置を含んだ空調装置を示す。
【００１８】
この空調装置１０は、図１〜図３に示されるように、冷媒を吸入圧縮する圧縮機１２と、冷媒の供給方向を制御する四方弁１４と、前記四方弁１４から前記圧縮機１２に向かう前記冷媒の通路中に配設されるアキュムレータ１６と、自動車１８の室内に連通するユニット２０内に配設される室内熱交換器２２と、前記自動車１８のフロント部分に配設される室外熱交換器２４と、前記室内熱交換器２２及び室外熱交換器２４間に配設される開度調整可能な２つの電磁弁２６ａ、２６ｂと、前記圧縮機１２、電磁弁２６ａ、２６ｂ等を駆動制御する制御装置２８とを備える。
【００１９】
室内熱交換器２２には、室内ファン３０が近接して配置される。また、ユニット２０の室内側には、デフロスタ吹出口３２、フェイス吹出口３４及びフット吹出口３６がそれぞれ設けられ、各吹出口は、ダンパ３８により開閉可能に構成される。
【００２０】
自動車１８のエンジン４０は、ウォーターポンプ４２によって流動する冷却水が供給されるウォータージャケット４４を備える。ウォータージャケット４４には、室外熱交換器２４に近接配置されるラジエータ４６がサーモスタット４８を介して接続される。なお、サーモスタット４８とウォーターポンプ４２とは、バイパス通路５０によって接続される。
【００２１】
ラジエータ４６には、図２に示すように、一対の室外ファン（送風機）５２ａ、５２ｂが近接して配置される。この室外ファン５２ａ、５２ｂは、リード線５４を介してそれぞれ制御装置２８に接続され、該制御装置２８によって駆動制御されている。
【００２２】
また、室外ファン５２ａ、５２ｂは、制御装置２８からの駆動信号が入力されていない非駆動状態においては、空転するように設けられている。
【００２３】
ウォータージャケット４４には、ユニット２０内に配設されるヒータコア５６がウォーターバルブ５８を介して接続される。なお、室内熱交換器２２とヒータコア５６との間には、ヒータコア５６を室内熱交換器２２から遮断するためのダンパ６０が配設される。
【００２４】
一方、室外熱交換器２４及びラジエータ４６と自動車１８の外部とを連通するダクト（連通路）６２には、該ダクト６２を開閉するための複数のシャッタ（開閉扉）６４を有した自動車用シャッタ装置６５（以下、単にシャッタ装置６５という）が配設される。このシャッタ装置６５では、図４に示すように、各シャッタ６４が両側部の支軸６６を介してダクト６２に回動可能に設けられ、且つ、互いに所定間隔離間して略平行に支持される。そして、支軸６６から偏心した端部に形成された軸部６８がダクト６２の両側部に配設した変位部材７０に軸支される。
【００２５】
変位部材７０は、図６に示されるように、下端部に接続された駆動部７２によって上下方向に変位自在に設けられ、例えば、エンジン４０の冷却水温度が低い場合や、空調装置１０の運転状態に応じて制御装置２８からの駆動信号に基づいて変位部材７０が上方へと変位しシャッタ６４を閉塞状態（ＣＬＯＳＥ）に切り換える一方、前記エンジン４０の冷却水温度が高い場合や、前記空調装置１０の運転状態に応じ、図４に示されるように、前記制御装置２８から駆動部７２へと出力される駆動信号によって変位部材７０が下方へと変位してシャッタ６４を開成状態（ＯＰＥＮ）へと切り換える。なお、駆動部７２は、例えば、通電作用下に駆動するステッピングモータを有したアクチュエータからなる。
【００２６】
本発明の実施の形態に係る自動車用シャッタ装置６５を含んだ空調装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。先ず、空調装置１０において暖房運転を行う場合の動作について説明する。
【００２７】
例えば、自動車１８の外気温が約１０℃以下である暖房モード域の場合、運転者Ｄ（図１参照）が、空調装置１０における操作パネル（図示せず）を操作し、暖房運転を選択すると、制御装置２８からの駆動信号に基づいて駆動部７２が駆動し、該駆動部７２によって変位部材７０を上方へと駆動させ、シャッタ装置６５を構成する複数のシャッタ６４を閉塞状態（ＣＬＯＳＥ）としてダクト６２を閉塞する（図５及び図６参照）。
【００２８】
また、運転者Ｄの操作に伴って、ダンパ３８が動作し、デフロスタ吹出口３２、フェイス吹出口３４及びフット吹出口３６の開閉状態が適宜設定される。このように、暖房運転が選択されると、圧縮機１２から冷媒が室内熱交換器２２側に供給されるように四方弁１４が切り換えられる。
【００２９】
次に、室内ファン３０が回転駆動され、自動車１８の室内空気が室内熱交換器２２及びヒータコア５６を介して選択されたデフロスタ吹出口３２、フェイス吹出口３４又はフット吹出口３６に送給されると共に、シャッタ６４が閉塞されているため、ラジエータ４６に近接配置された２つの室外ファン５２ａ、５２ｂが正転方向（空気を外界から自動車１８内に取り込む方向）及び逆転方向（空気を自動車１８から外界に送り出す方向）に回転駆動される。
【００３０】
この場合、エンジン４０側の空気は、逆転駆動される室外ファン５２ａ、５２ｂによってラジエータ４６及び室外熱交換器２４を介してダクト６２側に送給された後、正転駆動される室外ファン５２ａ、５２ｂによって吸引され、閉塞状態（ＣＬＯＳＥ）にあるシャッタ６４側から室外熱交換器２４及びラジエータ４６を介してエンジン４０側に取り込まれる。
【００３１】
以上の準備作業が完了した後、圧縮機１２が駆動され、暖房運転が開始される。
【００３２】
そこで、圧縮機１２から吐出された高温高圧の圧縮冷媒は、四方弁１４を介して室内熱交換器２２に供給され、凝縮される。この際、室内ファン３０によって供給された空気は、室内熱交換器２２で加温された後、ヒータコア５６を介して選択されたデフロスタ吹出口３２、フェイス吹出口３４又はフット吹出口３６から室内に供給される。
【００３３】
また、エンジン４０によって加熱された冷却水は、ウォーターポンプ４２によってウォータージャケット４４からウォーターバルブ５８を通じてヒータコア５６に供給されている。従って、室内ファン３０によって室内熱交換器２２に供給され加温された空気は、ヒータコア５６を通過することでさらに加温され、室内に供給される。
【００３４】
次に、図７に示すフローチャートに従って上述したシャッタ装置６５の故障判定を行う場合について説明する。
【００３５】
先ず、駆動部７２に対して付勢される駆動信号に基づきシャッタ装置６５におけるシャッタ６４の開閉状態が確認される（ステップＳ１）。すなわち、駆動信号が、変位部材７０を上方へと変位させる方向に前記駆動部７２に対して付勢されている場合には、シャッタ６４が開成状態（ＯＰＥＮ）であり、一方、前記変位部材７０を下方へと変位させる方向に前記駆動部７２に対して付勢されている場合には、前記シャッタ６４が閉塞状態（ＣＬＯＳＥ）であることが確認される。
【００３６】
そして、シャッタ６４が開成状態にある場合には、ステップＳ２において、自動車１８の車速Ｃが予め設定された設定速度Ｃｓ（例えば、５０ｋｍ／ｈ）以上であるか否かが判断される。この車速Ｃは、例えば、自動車１８に搭載された車速センサから制御装置２８へと出力されている車速信号に基づいて確認される。一方、シャッタ６４が閉塞状態（ＣＬＯＳＥ）にあると確認された場合には、ステップＳ２には進まずに後述するステップＳ５へと進む。
【００３７】
この場合、シャッタ６４が開成状態にあるため、自動車１８の前方側からシャッタ装置６５を通じてエンジンルーム７４内に走行風（空気）が導入され、前記走行風は、室外ファン５２ａ、５２ｂに当たり、該走行風によって前記室外ファン５２ａ、５２ｂを所定回転数で回転させる。なお、上述した設定速度Ｃｓは、自動車１８の走行時において、該自動車１８の前方からエンジンルーム７４内へと導入される走行風によって室外ファン５２ａ、５２ｂが強制的に回転させられ、回転している室外ファン５２ａ、５２ｂから所定電圧（例えば、約１Ｖ）が発生する速度に設定される。
【００３８】
ここで、図８に示される車速Ｃと室外ファン５２ａ、５２ｂで発生する電圧Ｅとの関係に基づき、設定速度Ｃｓを設定する場合について簡単に説明する。なお、図８に示される実線は、シャッタ装置６５におけるシャッタ６４が開成している場合（ＯＰＥＮ）の車速Ｃと室外ファン５２ａ、５２ｂにおいて発生する電圧Ｅとの関係を示す特性曲線Ｌ１であり、破線は、前記シャッタ６４が閉塞している場合の車速Ｃと前記室外ファン５２ａ、５２ｂにおいて発生する電圧Ｅとの関係を示す特性曲線Ｌ２である。
【００３９】
この図８に示されるように、例えば、自動車１８の車速Ｃが、約４０ｋｍ／ｈに到達した辺りから室外ファン５２ａ、５２ｂに当てられた走行風によって該室外ファン５２ａ、５２ｂが回転し始め、それに伴って電圧Ｅが発生し始める。そして、車速Ｃが約５０ｋｍ／ｈに到達した時点で、約４０ｋｍ／ｈの車速時に比べて前記電圧Ｅがさらに増加して所定値に到達していることが諒解される。そのため、この場合、所定の電圧Ｅ（例えば、約１Ｖ）が得られる約５０ｋｍ／ｈを設定速度Ｃｓとして設定している。なお、シャッタ６４が閉塞されている場合には、図８中の破線Ｌ２から諒解されるように、室外ファン５２ａ、５２ｂが回転することがないため電圧Ｅは全く発生することがない。
【００４０】
そして、図７のフローチャートにおいて、自動車１８の車速Ｃが、予め設定された設定速度Ｃｓ以上である場合（Ｃ≧Ｃｓ）には、ステップＳ３へと進み、回転している室外ファン５２ａ、５２ｂで発生した電圧Ｅがリード線５４を通じて制御装置２８へと出力され、該制御装置２８において電圧値が検出される。この制御装置２８では、発生した電圧Ｅが予め設定された設定電圧Ｅｓと比較され、該設定電圧Ｅｓより大きいか否かが判断される（ステップＳ３）。この設定電圧Ｅｓは、室外ファン５２ａ、５２ｂにおいて電圧Ｅが発生していることを明確に確認可能な大きさで設定される（例えば、約１Ｖ）。
【００４１】
そして、室外ファン５２ａ、５２ｂの電圧Ｅが、設定電圧Ｅｓより小さい場合（Ｅ＜Ｅｓ）には、シャッタ６４の開成状態（ＯＰＥＮ）において前記室外ファン５２ａ、５２ｂが回転していない状態にあると判断される。すなわち、シャッタ６４が何らかの原因で開成しておらず閉塞しており、走行風がエンジンルーム７４内に導入されていないため、室外ファン５２ａ、５２ｂが回転していないことが想定される。
【００４２】
そのため、シャッタ装置６５の故障状態であると判断され、例えば、制御装置２８から図示しない車室内の警告灯等へと警告信号を出力し、前記警告灯等を点灯させて故障状態にあることを表示する（ステップＳ４）。
【００４３】
また、ステップＳ３において、室外ファン５２ａ、５２ｂで設定電圧Ｅｓ以上の電圧Ｅが発生している場合（Ｅ≧Ｅｓ）には、シャッタ６４が予め設定された開度で開成し、所望流量の走行風がエンジンルーム７４内に導入され、前記室外ファン５２ａ、５２ｂが前記走行風によって回転していることが確認されるため、前記シャッタ装置６５が正常に駆動して開成状態にあることが諒解される。そのため、再び、ステップＳ１へと戻り、シャッタ装置６５の故障判定を引き続き行う。
【００４４】
一方、ステップＳ１において、制御装置２８からアクチュエータに対して出力される駆動信号に基づいてシャッタ６４が閉塞状態（ＣＬＯＳＥ）にあることが確認された場合には、前記制御装置２８において、自動車１８の車速Ｃが予め設定された設定速度Ｃｓ（例えば、５０ｋｍ／ｈ）以上であるか否かが判断される（ステップＳ５）。なお、このシャッタ６４の閉塞状態においては、自動車１８の外部からエンジンルーム７４内に走行風（空気）が導入されることがなく、該走行風が室外ファン５２ａ、５２ｂに当たることによって強制的に回転させられることがない。
【００４５】
次に、ステップＳ５において、自動車１８の車速Ｃが、予め設定された設定速度Ｃｓ以上（Ｃ≧Ｃｓ）である場合には、室外ファン５２ａ、５２ｂで発生する電圧Ｅを検出し、出力信号として制御装置２８へと出力して前記制御装置２８において設定電圧Ｅｓとの比較を行う（ステップＳ６）。なお、ステップＳ５において、自動車１８の車速Ｃが、設定速度Ｃｓ以下である場合（Ｃ＜Ｃｓ）には、再び、ステップＳ１へと戻り、シャッタ６４の開閉状態の判定が行われる。
【００４６】
そして、このステップＳ６において、ファンの電圧Ｅが、設定電圧Ｅｓより大きい場合（Ｅ≧Ｅｓ）には、シャッタ６４の閉塞状態（ＣＬＯＳＥ）において前記ファンが回転している状態であると判断される（ステップＳ４）。すなわち、シャッタ６４が何らかの原因で故障し、閉塞せずに開成状態（ＯＰＥＮ）となっていると想定される。
【００４７】
そのため、シャッタ装置６５の故障状態であると判断され、例えば、制御装置２８から図示しない車室内の警告灯等へと警告信号を出力し、前記警告灯等を点灯させて故障状態にあることを表示する（ステップＳ４）。
【００４８】
また、この室外ファン５２ａ、５２ｂの電圧Ｅが、設定電圧Ｅｓより小さい場合（Ｅ＜Ｅｓ）には、シャッタ６４が確実に閉塞して室外ファン５２ａ、５２ｂに対して走行風が当たることがなく、該ファンが非回転状態であることが諒解される。そして、自動車１８の走行中において、再びステップＳ１へと戻ってシャッタ装置６５の故障判断が引き続き行われる。
【００４９】
なお、シャッタ装置６５が故障することなく正常に開閉動作している場合には、図９に示される自動車１８の車速Ｃと、走行風で回転している室外ファン５２ａ、５２ｂで生じる電圧Ｅと、シャッタ６４の開閉状態との関係を示す特性線図から諒解されるように、シャッタ６４が開成状態（ＯＰＥＮ）で車速Ｃが設定速度Ｃｓ以上（Ｃ≧Ｃｓ）の場合、室外ファン５２ａ、５２ｂで発生する電圧Ｅが設定電圧Ｅｓ以上（Ｅ≧Ｅｓ）となり、前記車速Ｃを維持したままで前記シャッタ６４を閉塞することにより、前記電圧Ｅが前記設定電圧Ｅｓ以下（Ｅ＜Ｅｓ）となる。また、車速Ｃを設定速度Ｃｓ以下（Ｃ＜Ｃｓ）とした場合にも、前記電圧Ｅが前記設定電圧Ｅｓ以下（Ｅ＜Ｅｓ）となる。
【００５０】
一方、冷房運転を行う場合には、制御装置２８から駆動部７２へと出力される駆動信号に基づき、変位部材７０が下方へと変位し、支軸６６を支点として複数のシャッタ６４が略水平状態となるまで回動する。これにより、シャッタ６４は、ダクト６２を開成状態とし、自動車１８の外部とエンジンルーム７４とが連通することにより、前記自動車１８の走行中において走行風がエンジンルーム７４内に導入されることとなる。なお、ここでは、この冷房運転時における詳細な説明については省略する。
【００５１】
この場合にも、図７に示されるフローチャートに従ってシャッタ装置６５の故障判定が行われる。
【００５２】
以上のように、本実施の形態では、自動車１８の走行中において、室外ファン５２ａ、５２ｂで生じる電圧Ｅを検出することにより、エンジンルーム７４内への外気の導入状態を切換可能なシャッタ装置６５の不具合を簡便且つ確実に検出することができる。すなわち、シャッタ装置６５の故障を検出するための故障検出手段を別個に設けることなく、前記室外ファン５２ａ、５２ｂを利用した簡素な構成で自動車１８の走行時におけるシャッタ装置６５の故障を確認することが可能となる。
【００５３】
換言すれば、自動車１８の走行中に走行風が室外ファン５２ａ、５２ｂに対して当たって強制的に回転することを利用し、簡便にシャッタ装置６５の故障を検出することができる。
【００５４】
また、例えば、シャッタ装置６５におけるシャッタ６４を閉塞状態（ＣＬＯＳＥ）とし、エンジンルーム７４内においてエンジン４０から発生する熱を利用して加温を行って室内へと供給することにより、該室内の暖房を行うことがあるが、このような場合に、シャッタ６４が、その故障によって誤って開成状態（ＯＰＥＮ）となり、エンジンルーム７４内の熱が外部へと逃げてしまい、低温時における暖房効率が低下してしまうという問題がある。これに対して、本願発明においては、シャッタ６４の故障を、室外ファン５２ａ、５２ｂで生じる電圧Ｅから確実に検知することができるため、前記低温時におけるエンジンルーム７４内の熱が外部に逃げてしまうことを確実に回避できる。その結果、低温時における暖房効率の低下を防止でき、所望の暖房性能が得られて好適である。
【００５５】
さらに、例えば、シャッタ６４を閉塞状態とし、外気の導入されないエンジンルーム７４内においてエンジン４０の冷却水温度を上昇させる場合にも、シャッタ６４が誤って開成状態（ＯＰＥＮ）となった場合に懸念される該冷却水温度の低下を回避することができ、冷却水を効率的に加温してその温度を上昇させることが可能となる。
【００５６】
さらにまた、例えば、自動車１８の高速走行時や加速時等のエンジン４０の高負荷状態において、前記エンジン４０の発熱量が通常の走行状態と比較して増加した場合には、シャッタ６４を開成状態（ＯＰＥＮ）として走行風をラジエータ４６に当ててエンジン４０を冷却させ、冷却水の温度を低下させる必要があるが、このような高負荷状態において、シャッタ６４が故障して誤って閉塞状態（ＣＬＯＳＥ）となっていた場合には、前記冷却水の温度が上昇してしまいエンジン４０が冷却されないためにオーバーヒート状態となって走行に支障をきたすことが想定される。本願発明においては、このような高負荷状態においても、シャッタ装置６５の故障状態を室外ファン５２ａ、５２ｂで生じる電圧Ｅから確実に検知することができるため、該シャッタ装置６５の故障が原因で冷却水温度が上昇してしまい、オーバーヒート等が発生することを確実に阻止することが可能となる。
【００５７】
なお、本発明に係る自動車用シャッタ装置及びその故障判定方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００５８】
１０…空調装置 １２…圧縮機
１８…自動車 ２２…室内熱交換器
２４…室外熱交換器 ２６ａ、２６ｂ…電磁弁
２８…制御装置 ３０…室内ファン
４６…ラジエータ ５２ａ、５２ｂ…室外ファン
５６…ヒータコア ６２…ダクト
６４…シャッタ ６５…シャッタ装置
７０…変位部材 ７２…駆動部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のエンジンルーム内において、該自動車の外部と前記エンジンルームとを連通する連通路の連通状態を切り換える自動車用シャッタ装置において、
前記連通路を開閉する開閉扉と、
前記自動車の走行中において、前記開閉扉の開閉状態を検出可能な検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて前記開閉扉の故障判定を行う故障判定手段と、
を備え、
前記検出手段は、前記エンジンルームに設けられ空調装置を構成する送風機が、前記自動車の走行中に外部から導入される走行風によって回転する際の電圧変化に基づいて前記開閉扉の開閉状態を検出することを特徴とする自動車用シャッタ装置。
【請求項２】
請求項１記載の自動車用シャッタ装置において、
前記開閉扉は、前記自動車におけるエンジンの冷却水温度、又は、前記空調装置の稼動状態に応じて前記連通路を開閉することを特徴とする自動車用シャッタ装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の自動車用シャッタ装置において、
前記故障判定手段は、走行状態における前記自動車の車速と、前記送風機で生じる電圧変化及び前記開閉扉の開閉状態から該開閉扉の故障判定を行うことを特徴とする自動車用シャッタ装置。
【請求項４】
自動車のエンジンルーム内において、該自動車の外部と前記エンジンルームとを連通する連通路の連通状態を切り換える自動車用シャッタ装置において、前記自動車におけるエンジンの冷却水温度、又は、前記エンジンルームに設けられた空調装置の稼動状態に応じて前記連通路を開閉する開閉扉の故障判定を行う前記自動車用シャッタ装置の故障判定方法において、
前記自動車の走行中において、前記開閉扉の開閉状態を確認し、
前記自動車の車速が、予め設定された設定速度以上であるか否かを判断し、
前記車速が前記設定速度以上である場合に、前記空調装置を構成する送風機で発生する電圧を検出し、その電圧が予め設定された設定電圧以上であるか否かを判断し、
前記開閉扉が開成状態にあり、前記車速が前記設定速度以上で、しかも前記電圧が前記設定電圧以下である場合、又は、前記開閉扉が閉塞状態にあり、前記車速が前記設定速度以上で、しかも前記電圧が前記設定電圧以上である場合に、前記開閉扉が所望の開閉状態にない故障状態であると判定することを特徴とする自動車用シャッタ装置の故障判定方法。
【請求項５】
請求項４記載の故障判定方法において、
前記設定速度は、約５０ｋｍ／ｈに設定されることを特徴とする自動車用シャッタ装置の故障判定方法。
【請求項６】
請求項４又は５記載の故障判定方法において、
前記設定電圧は、約１Ｖに設定されることを特徴とする自動車用シャッタ装置の故障判定方法。
【請求項１】
自動車のエンジンルーム内において、該自動車の外部と前記エンジンルームとを連通する連通路の連通状態を切り換える自動車用シャッタ装置において、
前記連通路を開閉する開閉扉と、
前記自動車の走行中において、前記開閉扉の開閉状態を検出可能な検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて前記開閉扉の故障判定を行う故障判定手段と、
を備え、
前記検出手段は、前記エンジンルームに設けられ空調装置を構成する送風機が、前記自動車の走行中に外部から導入される走行風によって回転する際の電圧変化に基づいて前記開閉扉の開閉状態を検出することを特徴とする自動車用シャッタ装置。
【請求項２】
請求項１記載の自動車用シャッタ装置において、
前記開閉扉は、前記自動車におけるエンジンの冷却水温度、又は、前記空調装置の稼動状態に応じて前記連通路を開閉することを特徴とする自動車用シャッタ装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の自動車用シャッタ装置において、
前記故障判定手段は、走行状態における前記自動車の車速と、前記送風機で生じる電圧変化及び前記開閉扉の開閉状態から該開閉扉の故障判定を行うことを特徴とする自動車用シャッタ装置。
【請求項４】
自動車のエンジンルーム内において、該自動車の外部と前記エンジンルームとを連通する連通路の連通状態を切り換える自動車用シャッタ装置において、前記自動車におけるエンジンの冷却水温度、又は、前記エンジンルームに設けられた空調装置の稼動状態に応じて前記連通路を開閉する開閉扉の故障判定を行う前記自動車用シャッタ装置の故障判定方法において、
前記自動車の走行中において、前記開閉扉の開閉状態を確認し、
前記自動車の車速が、予め設定された設定速度以上であるか否かを判断し、
前記車速が前記設定速度以上である場合に、前記空調装置を構成する送風機で発生する電圧を検出し、その電圧が予め設定された設定電圧以上であるか否かを判断し、
前記開閉扉が開成状態にあり、前記車速が前記設定速度以上で、しかも前記電圧が前記設定電圧以下である場合、又は、前記開閉扉が閉塞状態にあり、前記車速が前記設定速度以上で、しかも前記電圧が前記設定電圧以上である場合に、前記開閉扉が所望の開閉状態にない故障状態であると判定することを特徴とする自動車用シャッタ装置の故障判定方法。
【請求項５】
請求項４記載の故障判定方法において、
前記設定速度は、約５０ｋｍ／ｈに設定されることを特徴とする自動車用シャッタ装置の故障判定方法。
【請求項６】
請求項４又は５記載の故障判定方法において、
前記設定電圧は、約１Ｖに設定されることを特徴とする自動車用シャッタ装置の故障判定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−８４０８０（Ｐ２０１１−８４０８０Ａ）
【公開日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２２９８８（Ｐ２００９−２２２９８８）
【出願日】平成２１年９月２８日（２００９．９．２８）
【出願人】（０００１４１９０１）株式会社ケーヒン (1,140)
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２８日（２００９．９．２８）
【出願人】（０００１４１９０１）株式会社ケーヒン (1,140)
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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