車両用空気案内装置
【課題】熱交換器の熱交換効率を向上させることができる車両用空気案内装置を提供する。
【解決手段】下端部５ａよりも上端部５ｂの方が後方に位置する後傾状態で車両１のエンジンルーム３の内部に配置され、前面部５ｃから流入した空気が後面部５ｄから流出するラジエータ５と、エンジンルーム３の内部に導入された空気を流出口７ｂからラジエータ５の前面部５ｃに供給する第１のダクト７と、エンジン２に吸気としての空気を導く第２のダクト８と、第１のダクト７の流出口７ｂの上端部および第２のダクト８を連通する連通路１１と、第１のダクト７の内部の空気圧の増加に応じて連通路１１の開放量を増大させる弁装置９と、を備える。
【解決手段】下端部５ａよりも上端部５ｂの方が後方に位置する後傾状態で車両１のエンジンルーム３の内部に配置され、前面部５ｃから流入した空気が後面部５ｄから流出するラジエータ５と、エンジンルーム３の内部に導入された空気を流出口７ｂからラジエータ５の前面部５ｃに供給する第１のダクト７と、エンジン２に吸気としての空気を導く第２のダクト８と、第１のダクト７の流出口７ｂの上端部および第２のダクト８を連通する連通路１１と、第１のダクト７の内部の空気圧の増加に応じて連通路１１の開放量を増大させる弁装置９と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のエンジンルームに設けられる車両用空気案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンルームに熱交換器であるラジエータを搭載した車両においては、エンジンルームに設けられた空気導入口から導入した空気をダクトによってラジエータに供給して、その空気を用いてラジエータで熱交換をしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ラジエータでは、前面部から流入した空気が後面部から流出する過程でその空気と冷却水との熱交換が行なわれるようになっている。
【特許文献１】特開平１１−２０４８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたラジエータは、その下端部よりも上端部の方が前方に位置する前傾状態で配置されているとともに、この熱交換器の下方には熱交換器に近接したアンダーカバーが配置されているため、熱交換器の下端部とアンダーカバーとに囲まれた熱交換器の下端部前方の空間の空気が抜け難く、その空間に空気が停滞してしまう。これにより、ラジエータの前の空気の温度が上昇しラジエータの熱交換効率が大きく低下するという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、熱交換器の熱交換効率を向上させることができる車両用空気案内装置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】
本発明の第１の態様の車両用空気案内装置は、下端部よりも上端部の方が後方に位置する後傾状態でエンジンルームの内部に配置され、前面部から流入した空気が後面部から流出する熱交換器と、前記エンジンルームの内部に導入された空気を流出口から前記熱交換器の前面部に供給する第１のダクトと、前記流出口の上端部およびエンジンに吸気としての空気を導く前記第２のダクトを連通する連通路と、前記第１のダクトの内部の空気圧の増加に応じて前記連通路の開放量を増大させる弁装置と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の態様の車両用空気案内装置は、下端部よりも上端部の方が後方に位置する後傾状態でエンジンルームの内部に配置され、前面部から流入した空気が後面部から流出する熱交換器と、前記エンジンルームの内部に導入された空気を前記流出口から前記熱交換器の前面部に供給する第１のダクトと、前記流出口の上端部およびエンジンに吸気としての空気を導く前記第２のダクトを連通する連通路と、前記車両の車速の増加に応じて前記連通路の開放量を増大させる弁装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車両用空気案内装置によれば、第１のダクトの内部の空気圧の増加に応じて弁装置が連通路の開放量を増大させる、又は、車両の車速の増加に応じて弁装置が連通路の開放量を増大させるので、第１のダクトにおけるラジエータの前方に空気が停滞することが抑制されて第１のダクトの内部の圧力増加が抑制され、ラジエータの前の空気の温度が上昇することを抑制することができる。よって、熱交換器の熱交換効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態について図１ないし図３を参照して説明する。図１は、本実施形態にかかる車両のエンジンルームの内部を示す縦断側面図、図２は、本実施形態にかかる弁体が開いた状態の車両のエンジンルームの内部を示す縦断側面図、図３は、本実施形態にかかる車両のエンジンルームの内部を示す平面図である。
【００１０】
図１ないし図３に示すように、車両１の前部には、エンジン２を収容したエンジンルーム３が設けられている。このエンジンルーム３の内部には、エンジン２の他に、このエンジン２に供給される空気を清浄するエアクリーナボックス４と、熱交換器であってエンジン２の冷却水を冷却するラジエータ５と、このラジエータ５を含んで構成されエンジンルーム３の内部の空気を案内する車両用空気案内装置６とが配置されている。
【００１１】
エンジンルーム３の前壁部３ａには、空気導入口３ｂが設けられている。空気導入口３ｂは、エンジンルーム３の内外を連通しエンジンルーム３の内部に空気を導入する、また、エンジンルーム３の底部３ｃには、開口３ｄが設けられており、この開口３ｄは、エンジンルーム３の内外を連通しエンジンルーム３の内部の空気を排出する。また、エンジンルーム３の上壁部３ｅには、フード３ｆが開閉可能に設けられている。
【００１２】
車両用空気案内装置６は、ラジエータ５と、空気導入口３ｂと、空気導入口３ｂによって導入された空気をラジエータ５に供給する第１のダクト７と、エンジン２に吸気としての空気を導く第２のダクト８と、第２のダクト８の下流部および第１のダクト７の連通状態を制御する弁装置９と、を備えている。
【００１３】
ラジエータ５は、エンジンルーム３の内部において空気導入口３ｂの後方であってエンジン２の前方に配置されている。詳しくは、ラジエータ５は、その下部が空気導入口３ｂと前後方向で対面している。ラジエータ５は、下端部５ａよりも上端部５ｂの方が後方に位置する後傾状態で、図示しないラジエータサポートによってエンジンルーム３に固定されている。ラジエータ５は、前面部５ｃから流入した空気が後面部５ｄから流出するようになっている。詳しくは、ラジエータ５の内部には、前面部５ｃから後面部５ｄに至る通風路（図示せず）が形成されており、前面部５ｃから流入した空気がその通風路を通過して後面部５ｄから流出する。このラジエータ５における空気の通過過程で、その空気とラジエータ５の内部の冷却水用通路（図示せず）にエンジン２から導入される冷却水との間で熱交換が行なわれるようになっている。このラジエータ５では、ラジエータ５を通過して後面部５ｄから流出する空気が後方斜め下方に向かって流出する。ラジエータ５には、ラジエータ５の後面部５ｄに対向してファン１０が取り付けられている。
【００１４】
第１のダクト７は、その前端部に流入口７ａを有する一方、その後端部に流出口７ｂを有している。流入口７ａは、空気導入口３ｂに接続されている一方、流出口７ｂは、ラジエータ５の前面部５ｃに臨んだ状態でラジエータ５の前面部５ｃに接続されている。この第１のダクト７は、流出口７ｂから流出口７ｂへ向かう途中から径が徐々に拡大した形状に形成されている。かかる構造の第１のダクト７は、空気導入口３ｂによって流入口７ａから第１のダクト７の内部に導入された空気を流出口７ｂからラジエータ５の前面部５ｃに供給する。
【００１５】
第２のダクト８は、エンジンルーム３の内部において第１のダクト７の下流部の上方位置から後方に延在してエンジン２に空気を吸気として供給可能に接続されている。この第２のダクト８の中間部には、エアクリーナエレメント（図示せず）を内蔵したエアクリーナボックス４が一体に配設されており、このエアクリーナボックス４のケースも第２のダクト８の一部を構成している。第２のダクト８は、その前端部に空気を取り入れる吸気口８ａを有し、この吸気口８ａから導入した空気をエンジン２に導くようになっている。吸気口８ａは、本実施形態では、エンジンルーム３の内部に開口しており、エンジンルーム３の内部の空気を取り入れるようになっている。詳しくは、エンジンルーム３においては、フード３ｆの取付部等の隙間から外部の空気が流入可能となっており、この空気を吸気口８ａが取り入れるようになっている。この第２のダクト８は、第１のダクト７と一体形成されている。かかる構造によって、第２のダクト８を通る空気は、エアクリーナエレメントによって清浄された後にエンジン２に供給される。
【００１６】
この第２のダクト８と第１のダクト７とは、連通路１１によって連通される。連通路１１は、第２のダクト８の流出口７ｂの上端部７ｃに開口するとともに、第２のダクト８における吸気口８ａの下流側に開口し、これらを連通する。連通路１１は、弁装置９によって開閉されるようになっている。この連通路１１は、第１のダクト７および第２のダクト８と一体成形されている。
【００１７】
弁装置９は、連通路１１の開放量を調整可能であり、第１のダクト７の内部の空気圧の増加に応じて連通路１１の開放量を増大させるものである。詳しくは、弁装置９は、連通路１１を開閉可能であって、第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力未満の場合には、連通路１１を閉じる一方、第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力以上となった場合には、連通路１１を開放して第１のダクト７の内部の空気を第２のダクト８に供給するようになっている。
【００１８】
この弁装置９は、連通路１１を開閉する弁体１２と、弁体１２を駆動する駆動部である付勢部材１４と、を備えている。
【００１９】
弁体１２は、車幅方向を軸方向として連通路１１の前端部に設けられた支軸１５によって、連通路１１に対して回動可能に設けられている。弁体１２は、フラップ状に形成されている。この弁体１２は、連通路１１を閉塞する状態では、連通路１１の内面１１ａに当接し、この内面１１ａによって閉弁方向への移動（回動）が規制される（図１）。即ち、連通路１１の内面１１ａが弁座として機能している。一方、弁体１２は、連通路１１を開放（全開）した状態で吸気口８ａを閉塞する（図２）。このとき、弁体１２は、第２のダクト８の内面８ｂに当接し、当該第２のダクト８の内面８ｂによって開弁方向への移動が規制される。即ち、第２のダクト８の内面８ｂは、弁座として機能している。
【００２０】
この弁体１２は、付勢部材１４によって閉弁方向に付勢されている。付勢部材１４は、本実施形態では、ねじりバネであり、支軸１５に外挿された状態で一端部が連通路１１に対して固定され、他端部が弁体１２に固定されている。付勢部材１４は、弁体１２を閉弁方向に付勢して弁体１２に連通路１１を閉じさせる。
【００２１】
このような構成において、車両１が前進すると、車外の空気が空気導入口３ｂからエンジンルーム３の内部である第１のダクト７の内部に導入される。このとき、第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力未満である場合には、連通路１１は弁装置９の弁体１２によって閉塞された状態となっている（図１）。そして、第１のダクト７の内部に導入された空気は、第１のダクト７によってラジエータ５に供給され、ラジエータ５の前面部５ｃからラジエータ５の内部に流入し後面部５ｄから流出する。また、エンジン２が行なう吸気動作によって、エンジンルーム３の内部の空気が第２のダクト８の吸気口８ａから第２のダクト８を経由してエンジン２の内部に吸気される。
【００２２】
そして、車速の増大に伴い第１のダクト７の内部に導入される空気量が増大し、第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力以上となった場合には、第１のダクト７の内部の空気に押圧された弁体１２が付勢部材１４の付勢力に抗して開弁し、連通路１１が開放される（図２）。詳しくは、第１のダクト７の内部の空気圧の増大に応じて弁体１２の開弁度が徐々に大きくなり連通路１１の開放量も徐々に大きくなる。そして、第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力よりも大きい圧力である全開用圧力以上では、弁体１２の開弁度が最大になって連通路１１が全開になるとともに第２のダクト８の吸気口８ａが弁体１２によって閉塞される。以上の弁体１２の開弁によって、第１のダクト７の内部の空気の一部は、ラジエータ５に流入することなく、連通路１１を経由して第２のダクト８に流入し、第２のダクト８を介してエンジン２に至る。このとき、ラジエータ５が下端部５ａよりも上端部５ｂの方が後方に位置する後傾状態で配置されていることにより、ラジエータ５の前方の空気は、ラジエータ５の前面部５ｃに沿って流出口７ｂの上端部へとスムーズに上昇し、連通路１１を経由して第２のダクト８に流入する。これにより、第１のダクト７におけるラジエータ５の前方に空気が停滞することが抑制されて第１のダクト７の内部の圧力増加が抑制され、ラジエータ５の前の空気の温度が上昇することが抑制される。
【００２３】
そして、この状態から車両１が減速して第１のダクト７の内部の空気圧が減少すると、弁体１２が付勢部材１４の付勢力によって徐々に閉弁方向に回動してその開弁度が小さくなり、第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力未満になると、弁体１２が閉弁状態となり第２のダクト８の吸気口８ａが全開状態となる。
【００２４】
以上説明した本実施形態では、第１のダクト７の内部の圧力が増加する場合には、弁装置９が第１のダクト７の内部の空気圧の増加に応じて連通路１１の開放量を増大させることにより、第１のダクト７におけるラジエータ５の前方に空気が停滞することが抑制され第１のダクト７の内部の圧力増加が抑制されるので、ラジエータ５の前の空気の温度が上昇することが抑制されてラジエータ５に高温の空気が流入することを抑制することができる。よって、ラジエータ５の熱交換効率を向上させることができる。
【００２５】
また、本実施形態では、第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力未満である場合には、付勢部材１４の付勢力によって弁体１２が閉弁状態となるので、ラジエータ５前の空気圧が低下しすぎてラジエータ５の抵抗によって空気がラジエータ５を通過できなくなることを回避でき、ラジエータ５に十分な空気を流入させることができる。
【００２６】
また、本実施形態では、弁装置９は、連通路１１を開閉する弁体１２と、弁体１２を閉弁方向に付勢して弁体１２に連通路１１を閉じさせる付勢部材１４と、を有し、第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力以上となった場合に、第１のダクト７の内部の空気に押圧された弁体１２が付勢部材１４の付勢力に抗して開弁するので、弁体１２の駆動に電力が必要でなく、経済的に有利である。
【００２７】
また、本実施形態では、第２のダクト８は、空気を取り入れる吸気口８ａを有し、弁体１２は、連通路１１を開放した状態で吸気口８ａを閉塞することにより、一つの弁体１２で、連通路１１および吸気口８ａの開閉を制御できるので、連通路１１および吸気口８ａそれぞれに弁体を設ける場合に比べて、弁装置９を簡素な構成とすることができる。
【００２８】
また、本実施形態では、エンジンルーム３の底部３ｃには、開口３ｄが設けられている一方、ラジエータ５は、ラジエータ５を通過して後面部５ｄから流出する空気が後方斜め下方に向かって流出するようになっているので、ラジエータ５を通過した空気がスムーズにエンジンルーム３の開口３ｄから排出され、エンジンルーム３の内部の空気圧が増大することを抑制することができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、付勢部材１４がねじりバネである例を説明したが、付勢部材１４は、これに限るものではなく、例えば板バネなどであっても良い。
【００３０】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について図４ないし図６を参照して説明する。なお、前述した実施形態と同じ部分は、同一符号で示し説明も省略する。図４は、本実施形態にかかる車両のエンジンルームの内部を示す縦断側面図、図５は、本実施形態にかかる車両用空気案内装置の電装系を示すブロック図、図６は、本実施形態にかかる車両用空気案内装置の制御部が実行する空気案内処理の流れを示すフローチャートである。
【００３１】
本実施形態の車両用空気案内装置６Ａは、弁装置９Ａの駆動部１４Ａが第１の実施形態に対して異なり、その他の構成は第１の実施形態と同じである。
【００３２】
本実施形態の駆動部１４Ａは、図４および図５に示すように、弁体１２を駆動するモータ２１と、第１のダクト７の内部の空気圧を検出する圧力センサ２３と、モータ２１を駆動して弁体１２の開閉を制御する制御部２４（図５）と、を備えている。この駆動部１４Ａは、第１の実施形態で説明した付勢部材１４は備えていない。
【００３３】
モータ２１は、正逆両方向に回転可能であり、ギヤ２２を介して支軸１５に連結されている。このモータ２１は、例えばステッピングモータである。このモータ２１が図示しないバッテリから供給される電力によって回転することで、モータ２１の回転駆動力がギヤ２２を介して支軸１５に伝達され、支軸１５とともに弁体１２が回動（開閉）する。
【００３４】
圧力センサ２３は、第１のダクト７の内部であってラジエータ５の前方に位置した状態でラジエータ５の前面部５ｃに固定されている。この圧力センサ２３は、図示しないバッテリから供給される電力によって動作し、第１のダクト７の内部にけるラジエータ５の前方の空気圧を検出し、検出した空気圧を電気信号で制御部２４に送信する。
【００３５】
制御部２４は、各種の演算および各部の駆動制御を実行する演算回路、情報を記憶する記憶回路等を有して構成されている。この制御部２４には、モータ２１および圧力センサ２３が通信可能に接続されている。
【００３６】
次に、制御部２４が実行する空気案内処理を図６に示すフローチャートに沿って説明する。
【００３７】
まず、制御部２４は、第１のダクト７の内部におけるラジエータ５の前方の空気圧を検出する（ステップＳ１）。これは、圧力センサ２３から送信される空気圧のデータを受信することで実行される。
【００３８】
次に、制御部２４は、圧力センサ２３から受信した第１のダクト７の内部におけるラジエータ５の前方の空気圧に応じてモータ２１を駆動して弁体１２の開閉を制御する（ステップＳ２）。このステップＳ１〜Ｓ２の処理を規定時間毎に繰り返し実行する。
【００３９】
具体的には、初期状態では、図４中に実線で示すように弁体１２は閉弁状態となっており、車両１が前進して、車外の空気が空気導入口３ｂからエンジンルーム３の内部である第１のダクト７の内部に導入され、第１のダクト７の内部の空気圧が増大し、圧力センサ２３が検出する第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力以上となると、制御部２４は、図４中に仮想線で示すように、モータ２１を正回転方向に駆動して弁体１２を開弁状態とする。このとき、制御部２４は、圧力センサ２３が検出する第１のダクト７の内部の空気圧の増大に応じて弁体１２の開弁度を徐々に大きくするようにモータ２１の回転角度を制御する。この制御は例えば、次のように行われる。制御部２４は、初期状態（閉弁状態）からのモータ２１の回転角度を記憶回路に記憶する。そして、制御部２４は、記憶回路を参照して現在のモータ２１の回転角度を取得し、モータ２１の回転角度が空気圧に応じた目標回転角度となるようにモータ２１を駆動する。
【００４０】
制御部２４は、第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力よりも大きい圧力である全開用圧力以上の場合には、弁体１２の開弁度を最大にして、連通路１１を全開にするとともに第２のダクト８の吸気口８ａを弁体１２によって閉じる。以上の弁体１２の開弁によって、第１の実施形態と同様に、第１のダクト７の内部の空気の一部は、ラジエータ５に流入することなく、連通路１１を経由して第２のダクト８に流入し、第２のダクト８およびエアクリーナボックス４を介してエンジン２に至るので、第１のダクト７におけるラジエータ５の前方に空気が停滞することが抑制されて第１のダクト７の内部の圧力増加が抑制され、ラジエータ５の前の空気の温度が上昇することが抑制される。
【００４１】
この状態から、車両１が減速して第１のダクト７の内部の空気圧が減少した場合には、制御部２４は、モータ２１を逆回転方向に駆動して、その空気圧の減少に応じて弁体１２の開弁度を小さくする。そして、制御部２４は、第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力未満になると、弁体１２を閉弁状態とするともに、第２のダクト８の吸気口８ａは全開状態とする（図４中の実線）。即ち、制御部２４は、モータ２１を駆動して、圧力センサ２３が検出する第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力未満である場合には、弁体１２を閉弁状態とし、圧力センサ２３が検出する第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力以上である場合には、弁体１２を開弁状態とする。
【００４２】
以上説明した本実施形態では、弁装置９Ａは、連通路１１を開閉する弁体１２と、弁体１２を駆動するモータ２１と、第１のダクトの内部の空気圧を検出する圧力センサ２３と、モータ２１を駆動して、圧力センサ２３が検出する第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力未満である場合には弁体１２を閉弁状態とし、圧力センサ２３が検出する第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力以上である場合には、弁体１２を開弁状態とする制御部２４と、を有する。したがって、第１の実施形態と同様に、第１のダクト７におけるラジエータ５の前方に空気が停滞することが抑制され第１のダクト７の内部の圧力増加が抑制されるので、ラジエータ５の前の空気の温度が上昇することが抑制されてラジエータ５に高温の空気が流入することを抑制することができる。よって、ラジエータ５の熱交換効率を向上させることができる。
【００４３】
また、本実施形態では、圧力センサ２３が検出する第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力未満である場合には、弁装置９が弁体１２を閉弁状態とするので、ラジエータ５前の空気圧が低下しすぎてラジエータ５の抵抗によって空気がラジエータ５を通過できなくなることを回避でき、ラジエータ５に十分に空気を流入させることができる。
【００４４】
また、本実施形態では、制御部２４が、圧力センサ２３が検出する第１のダクト７の内部の空気圧に応じてモータ２１を駆動して、弁体１２の開閉状態を制御するので、弁体１２を第１の実施形態で説明したバネ力によって制御する場合に比べて、第１のダクト７の内部におけるラジエータ５の前の空気圧を、より正確に制御することができる。
【００４５】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について図７ないし図９を参照して説明する。なお、前述した実施形態と同じ部分は、同一符号で示し説明も省略する。図７は、本実施形態にかかる車両のエンジンルームの内部を示す縦断側面図、図８は、本実施形態にかかる車両用空気案内装置の電装系を示すブロック図、図９は、本実施形態にかかる車両用空気案内装置の制御部が実行する空気案内処理の流れを示すフローチャートである。
【００４６】
本実施形態の車両用空気案内装置６Ｂは、弁装置９Ｂが第１の実施形態に対して異なり、その他の構成は第１の実施形態と同じである。また、本実施形態は、第１のダクト７の内部の空気圧が車速と略比例することから、車速に基づいて連通路１１の開閉量を制御するようになっている点が第２の実施形態と異なる。
【００４７】
弁装置９Ｂは、連通路１１の開放量を調整可能であり、車両１の車速の増加に応じて連通路１１の開放量を増大させるようになっている。この弁装置９Ｂは、駆動部１４Ｂが第１の実施形態と異なり、他の構成は第１の実施形態と同じである。
【００４８】
駆動部１４Ｂは、弁体１２を駆動するモータ２１と、車両１の車速を検出する速度センサ３１と、モータ２１を駆動して弁体１２の開閉を制御する制御部２４と、を備えている。
【００４９】
速度センサ３１は、車軸に取り付けられて車軸の単位時間あたりの回転数に基づいて車速を検出するものであり、例えば車両１の速度計用に車両１に取り付けられているものを用いて良い。この速度センサ３１は、図示しないバッテリから供給される電力によって動作し、検出した車速を電気信号で制御部２４に送信する。
【００５０】
モータ２１は、第２の実施形態と同じでものである。制御部２４は、基本構成は第２の実施形態と同じであるが、その制御内容が第２の実施形態に対して異なる。この制御部２４にモータ２１および速度センサ３１が通信可能に接続されている。
【００５１】
次に、制御部２４が実行する空気案内処理を図９に示すフローチャートに沿って説明する。
【００５２】
まず、制御部２４は、車速を検出する（ステップＳ１１）。これは、速度センサ３１から送信される車速のデータを受信することで実行される。
【００５３】
次に、制御部２４は、速度センサ３１から受信した車速に応じてモータ２１を駆動して弁体１２の開閉を制御する（ステップＳ１２）。このステップＳ１１〜Ｓ１２の処理を規定時間毎に繰り返し実行する。
【００５４】
具体的には、初期状態では、図７中に実線で示すように弁体１２は閉弁状態となっており、車両１が前進して、速度センサ３１が検出する車速が規定速度以上になると、制御部２４は、図７に仮想線で示すように、モータ２１を正回転方向に駆動して弁体１２を開弁状態とする。このとき、制御部２４は、速度センサ３１が検出する車速の増大に応じて弁体１２の開弁度を徐々に大きくするようにモータ２１の回転角度を制御する。この制御は、例えば、次のように行われる。制御部２４は、初期状態（閉弁状態）からのモータ２１の回転角度を記憶回路に記憶する。そして、制御部２４は、記憶回路を参照して現在のモータ２１の回転角度を取得し、モータ２１の回転角度が空気圧に応じた目標回転角度となるようにモータ２１を駆動する。
【００５５】
制御部２４は、車速が規定速度の圧力よりも速い速度である全開用速度以上になった場合には、弁体１２の開弁度を最大にして、連通路１１を全開にするとともに第２のダクト８の吸気口８ａを弁体１２によって閉じる。以上の弁体１２の開弁によって、第１の実施形態と同様に、第１のダクト７の内部の空気の一部は、ラジエータ５に流入することなく、連通路１１を経由して第２のダクト８に流入し、第２のダクト８を介してエンジン２に至るので、第１のダクト７におけるラジエータ５の前方に空気が停滞することが抑制されて第１のダクト７の内部の圧力増加が抑制され、ラジエータ５の前の空気の温度が上昇することが抑制される。
【００５６】
そして、この状態から車両１が減速して車速が遅くなったには、制御部２４は、モータ２１を逆回転方向に駆動して、その減速に応じて弁体１２の開弁度を小さくし、車速が規定速度未満になると、弁体１２を閉弁状態とするともに、第２のダクト８の吸気口８ａは全開状態とする。即ち、制御部２４は、モータ２１を駆動して、速度センサ３１が検出する車速が規定速度未満である場合には、弁体１２を閉弁状態とし、速度センサ３１が検出する車速が規定速度以上である場合には、弁体１２を開弁状態とする。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態では、弁装置９Ｂは、連通路１１の開放量を調整可能であり、車両１の車速の増加に応じて連通路１１の開放量を増大させるようになっているので、第１の実施形態と同様に、第１のダクト７におけるラジエータ５の前方に空気が停滞することが抑制され第１のダクト７の内部の圧力増加が抑制されるので、ラジエータ５の前の空気の温度が上昇することが抑制されてラジエータ５に高温の空気が流入することを抑制することができる。よって、ラジエータ５の熱交換効率を向上させることができる。
【００５８】
また、本実施形態では、速度センサ３１が検出する車速が規定速度未満である場合には、弁装置９が弁体１２を閉弁状態とするので、ラジエータ５前の空気圧が低下しすぎてラジエータ５の抵抗によって空気がラジエータ５を通過できなくなることを回避でき、ラジエータ５に十分に空気を流入させることができる。
【００５９】
また、本実施形態では、弁装置９Ｂは、連通路１１を開閉する弁体１２と、弁体１２を駆動するモータ２１と、車両１の車速を検出する速度センサ３１と、モータ２１を駆動して、速度センサ３１が検出する車速が規定速度未満である場合には弁体１２を閉弁状態とし、速度センサ３１が検出する車速が規定速度以上である場合には、弁体１２を開弁状態とする制御部２４と、を有するので、車速に応じて、弁体１２の開閉を正確に制御することができる。
【００６０】
また、弁装置９Ｂを車両１の速度計用のものを用いた場合には、弁装置９Ｂのために速度センサを別途設ける必要が無いので、車両１の構成が複雑化するのを抑制することができる。
【００６１】
なお、本発明は、本実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。例えば、熱交換器は、ラジエータに限ることなく、インタクーラなどであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる車両のエンジンルームの内部を示す縦断側面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる弁体が開いた状態の車両のエンジンルームの内部を示す縦断側面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかる車両のエンジンルームの内部を示す平面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態にかかる車両のエンジンルームの内部を示す縦断側面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかる車両用空気案内装置の電装系を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施形態にかかる車両用空気案内装置の制御部が実行する空気案内処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施形態にかかる車両のエンジンルームの内部を示す縦断側面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態にかかる車両用空気案内装置の電装系を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３の実施形態にかかる車両用空気案内装置の制御部が実行する空気案内処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１ 車両
３ エンジンルーム
３ｂ 空気導入口
５ ラジエータ（熱交換器）
５ａ ラジエータの下端部
５ｂ ラジエータの上端部
５ｃ ラジエータの前面部
５ｄ ラジエータの後面部
６，６Ａ，６Ｂ 車両用空気案内装置
７ 第１のダクト
７ｂ 流出口
７ｃ 流出口の上端部
８ 第２のダクト
８ａ 吸気口
９，９Ａ，９Ｂ 弁装置
１１ 連通路
１２ 弁体
１４ 付勢部材
２１ モータ
２３ 圧力センサ
２４ 制御部
３１ 速度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のエンジンルームに設けられる車両用空気案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンルームに熱交換器であるラジエータを搭載した車両においては、エンジンルームに設けられた空気導入口から導入した空気をダクトによってラジエータに供給して、その空気を用いてラジエータで熱交換をしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ラジエータでは、前面部から流入した空気が後面部から流出する過程でその空気と冷却水との熱交換が行なわれるようになっている。
【特許文献１】特開平１１−２０４８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたラジエータは、その下端部よりも上端部の方が前方に位置する前傾状態で配置されているとともに、この熱交換器の下方には熱交換器に近接したアンダーカバーが配置されているため、熱交換器の下端部とアンダーカバーとに囲まれた熱交換器の下端部前方の空間の空気が抜け難く、その空間に空気が停滞してしまう。これにより、ラジエータの前の空気の温度が上昇しラジエータの熱交換効率が大きく低下するという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、熱交換器の熱交換効率を向上させることができる車両用空気案内装置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】
本発明の第１の態様の車両用空気案内装置は、下端部よりも上端部の方が後方に位置する後傾状態でエンジンルームの内部に配置され、前面部から流入した空気が後面部から流出する熱交換器と、前記エンジンルームの内部に導入された空気を流出口から前記熱交換器の前面部に供給する第１のダクトと、前記流出口の上端部およびエンジンに吸気としての空気を導く前記第２のダクトを連通する連通路と、前記第１のダクトの内部の空気圧の増加に応じて前記連通路の開放量を増大させる弁装置と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の態様の車両用空気案内装置は、下端部よりも上端部の方が後方に位置する後傾状態でエンジンルームの内部に配置され、前面部から流入した空気が後面部から流出する熱交換器と、前記エンジンルームの内部に導入された空気を前記流出口から前記熱交換器の前面部に供給する第１のダクトと、前記流出口の上端部およびエンジンに吸気としての空気を導く前記第２のダクトを連通する連通路と、前記車両の車速の増加に応じて前記連通路の開放量を増大させる弁装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車両用空気案内装置によれば、第１のダクトの内部の空気圧の増加に応じて弁装置が連通路の開放量を増大させる、又は、車両の車速の増加に応じて弁装置が連通路の開放量を増大させるので、第１のダクトにおけるラジエータの前方に空気が停滞することが抑制されて第１のダクトの内部の圧力増加が抑制され、ラジエータの前の空気の温度が上昇することを抑制することができる。よって、熱交換器の熱交換効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態について図１ないし図３を参照して説明する。図１は、本実施形態にかかる車両のエンジンルームの内部を示す縦断側面図、図２は、本実施形態にかかる弁体が開いた状態の車両のエンジンルームの内部を示す縦断側面図、図３は、本実施形態にかかる車両のエンジンルームの内部を示す平面図である。
【００１０】
図１ないし図３に示すように、車両１の前部には、エンジン２を収容したエンジンルーム３が設けられている。このエンジンルーム３の内部には、エンジン２の他に、このエンジン２に供給される空気を清浄するエアクリーナボックス４と、熱交換器であってエンジン２の冷却水を冷却するラジエータ５と、このラジエータ５を含んで構成されエンジンルーム３の内部の空気を案内する車両用空気案内装置６とが配置されている。
【００１１】
エンジンルーム３の前壁部３ａには、空気導入口３ｂが設けられている。空気導入口３ｂは、エンジンルーム３の内外を連通しエンジンルーム３の内部に空気を導入する、また、エンジンルーム３の底部３ｃには、開口３ｄが設けられており、この開口３ｄは、エンジンルーム３の内外を連通しエンジンルーム３の内部の空気を排出する。また、エンジンルーム３の上壁部３ｅには、フード３ｆが開閉可能に設けられている。
【００１２】
車両用空気案内装置６は、ラジエータ５と、空気導入口３ｂと、空気導入口３ｂによって導入された空気をラジエータ５に供給する第１のダクト７と、エンジン２に吸気としての空気を導く第２のダクト８と、第２のダクト８の下流部および第１のダクト７の連通状態を制御する弁装置９と、を備えている。
【００１３】
ラジエータ５は、エンジンルーム３の内部において空気導入口３ｂの後方であってエンジン２の前方に配置されている。詳しくは、ラジエータ５は、その下部が空気導入口３ｂと前後方向で対面している。ラジエータ５は、下端部５ａよりも上端部５ｂの方が後方に位置する後傾状態で、図示しないラジエータサポートによってエンジンルーム３に固定されている。ラジエータ５は、前面部５ｃから流入した空気が後面部５ｄから流出するようになっている。詳しくは、ラジエータ５の内部には、前面部５ｃから後面部５ｄに至る通風路（図示せず）が形成されており、前面部５ｃから流入した空気がその通風路を通過して後面部５ｄから流出する。このラジエータ５における空気の通過過程で、その空気とラジエータ５の内部の冷却水用通路（図示せず）にエンジン２から導入される冷却水との間で熱交換が行なわれるようになっている。このラジエータ５では、ラジエータ５を通過して後面部５ｄから流出する空気が後方斜め下方に向かって流出する。ラジエータ５には、ラジエータ５の後面部５ｄに対向してファン１０が取り付けられている。
【００１４】
第１のダクト７は、その前端部に流入口７ａを有する一方、その後端部に流出口７ｂを有している。流入口７ａは、空気導入口３ｂに接続されている一方、流出口７ｂは、ラジエータ５の前面部５ｃに臨んだ状態でラジエータ５の前面部５ｃに接続されている。この第１のダクト７は、流出口７ｂから流出口７ｂへ向かう途中から径が徐々に拡大した形状に形成されている。かかる構造の第１のダクト７は、空気導入口３ｂによって流入口７ａから第１のダクト７の内部に導入された空気を流出口７ｂからラジエータ５の前面部５ｃに供給する。
【００１５】
第２のダクト８は、エンジンルーム３の内部において第１のダクト７の下流部の上方位置から後方に延在してエンジン２に空気を吸気として供給可能に接続されている。この第２のダクト８の中間部には、エアクリーナエレメント（図示せず）を内蔵したエアクリーナボックス４が一体に配設されており、このエアクリーナボックス４のケースも第２のダクト８の一部を構成している。第２のダクト８は、その前端部に空気を取り入れる吸気口８ａを有し、この吸気口８ａから導入した空気をエンジン２に導くようになっている。吸気口８ａは、本実施形態では、エンジンルーム３の内部に開口しており、エンジンルーム３の内部の空気を取り入れるようになっている。詳しくは、エンジンルーム３においては、フード３ｆの取付部等の隙間から外部の空気が流入可能となっており、この空気を吸気口８ａが取り入れるようになっている。この第２のダクト８は、第１のダクト７と一体形成されている。かかる構造によって、第２のダクト８を通る空気は、エアクリーナエレメントによって清浄された後にエンジン２に供給される。
【００１６】
この第２のダクト８と第１のダクト７とは、連通路１１によって連通される。連通路１１は、第２のダクト８の流出口７ｂの上端部７ｃに開口するとともに、第２のダクト８における吸気口８ａの下流側に開口し、これらを連通する。連通路１１は、弁装置９によって開閉されるようになっている。この連通路１１は、第１のダクト７および第２のダクト８と一体成形されている。
【００１７】
弁装置９は、連通路１１の開放量を調整可能であり、第１のダクト７の内部の空気圧の増加に応じて連通路１１の開放量を増大させるものである。詳しくは、弁装置９は、連通路１１を開閉可能であって、第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力未満の場合には、連通路１１を閉じる一方、第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力以上となった場合には、連通路１１を開放して第１のダクト７の内部の空気を第２のダクト８に供給するようになっている。
【００１８】
この弁装置９は、連通路１１を開閉する弁体１２と、弁体１２を駆動する駆動部である付勢部材１４と、を備えている。
【００１９】
弁体１２は、車幅方向を軸方向として連通路１１の前端部に設けられた支軸１５によって、連通路１１に対して回動可能に設けられている。弁体１２は、フラップ状に形成されている。この弁体１２は、連通路１１を閉塞する状態では、連通路１１の内面１１ａに当接し、この内面１１ａによって閉弁方向への移動（回動）が規制される（図１）。即ち、連通路１１の内面１１ａが弁座として機能している。一方、弁体１２は、連通路１１を開放（全開）した状態で吸気口８ａを閉塞する（図２）。このとき、弁体１２は、第２のダクト８の内面８ｂに当接し、当該第２のダクト８の内面８ｂによって開弁方向への移動が規制される。即ち、第２のダクト８の内面８ｂは、弁座として機能している。
【００２０】
この弁体１２は、付勢部材１４によって閉弁方向に付勢されている。付勢部材１４は、本実施形態では、ねじりバネであり、支軸１５に外挿された状態で一端部が連通路１１に対して固定され、他端部が弁体１２に固定されている。付勢部材１４は、弁体１２を閉弁方向に付勢して弁体１２に連通路１１を閉じさせる。
【００２１】
このような構成において、車両１が前進すると、車外の空気が空気導入口３ｂからエンジンルーム３の内部である第１のダクト７の内部に導入される。このとき、第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力未満である場合には、連通路１１は弁装置９の弁体１２によって閉塞された状態となっている（図１）。そして、第１のダクト７の内部に導入された空気は、第１のダクト７によってラジエータ５に供給され、ラジエータ５の前面部５ｃからラジエータ５の内部に流入し後面部５ｄから流出する。また、エンジン２が行なう吸気動作によって、エンジンルーム３の内部の空気が第２のダクト８の吸気口８ａから第２のダクト８を経由してエンジン２の内部に吸気される。
【００２２】
そして、車速の増大に伴い第１のダクト７の内部に導入される空気量が増大し、第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力以上となった場合には、第１のダクト７の内部の空気に押圧された弁体１２が付勢部材１４の付勢力に抗して開弁し、連通路１１が開放される（図２）。詳しくは、第１のダクト７の内部の空気圧の増大に応じて弁体１２の開弁度が徐々に大きくなり連通路１１の開放量も徐々に大きくなる。そして、第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力よりも大きい圧力である全開用圧力以上では、弁体１２の開弁度が最大になって連通路１１が全開になるとともに第２のダクト８の吸気口８ａが弁体１２によって閉塞される。以上の弁体１２の開弁によって、第１のダクト７の内部の空気の一部は、ラジエータ５に流入することなく、連通路１１を経由して第２のダクト８に流入し、第２のダクト８を介してエンジン２に至る。このとき、ラジエータ５が下端部５ａよりも上端部５ｂの方が後方に位置する後傾状態で配置されていることにより、ラジエータ５の前方の空気は、ラジエータ５の前面部５ｃに沿って流出口７ｂの上端部へとスムーズに上昇し、連通路１１を経由して第２のダクト８に流入する。これにより、第１のダクト７におけるラジエータ５の前方に空気が停滞することが抑制されて第１のダクト７の内部の圧力増加が抑制され、ラジエータ５の前の空気の温度が上昇することが抑制される。
【００２３】
そして、この状態から車両１が減速して第１のダクト７の内部の空気圧が減少すると、弁体１２が付勢部材１４の付勢力によって徐々に閉弁方向に回動してその開弁度が小さくなり、第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力未満になると、弁体１２が閉弁状態となり第２のダクト８の吸気口８ａが全開状態となる。
【００２４】
以上説明した本実施形態では、第１のダクト７の内部の圧力が増加する場合には、弁装置９が第１のダクト７の内部の空気圧の増加に応じて連通路１１の開放量を増大させることにより、第１のダクト７におけるラジエータ５の前方に空気が停滞することが抑制され第１のダクト７の内部の圧力増加が抑制されるので、ラジエータ５の前の空気の温度が上昇することが抑制されてラジエータ５に高温の空気が流入することを抑制することができる。よって、ラジエータ５の熱交換効率を向上させることができる。
【００２５】
また、本実施形態では、第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力未満である場合には、付勢部材１４の付勢力によって弁体１２が閉弁状態となるので、ラジエータ５前の空気圧が低下しすぎてラジエータ５の抵抗によって空気がラジエータ５を通過できなくなることを回避でき、ラジエータ５に十分な空気を流入させることができる。
【００２６】
また、本実施形態では、弁装置９は、連通路１１を開閉する弁体１２と、弁体１２を閉弁方向に付勢して弁体１２に連通路１１を閉じさせる付勢部材１４と、を有し、第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力以上となった場合に、第１のダクト７の内部の空気に押圧された弁体１２が付勢部材１４の付勢力に抗して開弁するので、弁体１２の駆動に電力が必要でなく、経済的に有利である。
【００２７】
また、本実施形態では、第２のダクト８は、空気を取り入れる吸気口８ａを有し、弁体１２は、連通路１１を開放した状態で吸気口８ａを閉塞することにより、一つの弁体１２で、連通路１１および吸気口８ａの開閉を制御できるので、連通路１１および吸気口８ａそれぞれに弁体を設ける場合に比べて、弁装置９を簡素な構成とすることができる。
【００２８】
また、本実施形態では、エンジンルーム３の底部３ｃには、開口３ｄが設けられている一方、ラジエータ５は、ラジエータ５を通過して後面部５ｄから流出する空気が後方斜め下方に向かって流出するようになっているので、ラジエータ５を通過した空気がスムーズにエンジンルーム３の開口３ｄから排出され、エンジンルーム３の内部の空気圧が増大することを抑制することができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、付勢部材１４がねじりバネである例を説明したが、付勢部材１４は、これに限るものではなく、例えば板バネなどであっても良い。
【００３０】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について図４ないし図６を参照して説明する。なお、前述した実施形態と同じ部分は、同一符号で示し説明も省略する。図４は、本実施形態にかかる車両のエンジンルームの内部を示す縦断側面図、図５は、本実施形態にかかる車両用空気案内装置の電装系を示すブロック図、図６は、本実施形態にかかる車両用空気案内装置の制御部が実行する空気案内処理の流れを示すフローチャートである。
【００３１】
本実施形態の車両用空気案内装置６Ａは、弁装置９Ａの駆動部１４Ａが第１の実施形態に対して異なり、その他の構成は第１の実施形態と同じである。
【００３２】
本実施形態の駆動部１４Ａは、図４および図５に示すように、弁体１２を駆動するモータ２１と、第１のダクト７の内部の空気圧を検出する圧力センサ２３と、モータ２１を駆動して弁体１２の開閉を制御する制御部２４（図５）と、を備えている。この駆動部１４Ａは、第１の実施形態で説明した付勢部材１４は備えていない。
【００３３】
モータ２１は、正逆両方向に回転可能であり、ギヤ２２を介して支軸１５に連結されている。このモータ２１は、例えばステッピングモータである。このモータ２１が図示しないバッテリから供給される電力によって回転することで、モータ２１の回転駆動力がギヤ２２を介して支軸１５に伝達され、支軸１５とともに弁体１２が回動（開閉）する。
【００３４】
圧力センサ２３は、第１のダクト７の内部であってラジエータ５の前方に位置した状態でラジエータ５の前面部５ｃに固定されている。この圧力センサ２３は、図示しないバッテリから供給される電力によって動作し、第１のダクト７の内部にけるラジエータ５の前方の空気圧を検出し、検出した空気圧を電気信号で制御部２４に送信する。
【００３５】
制御部２４は、各種の演算および各部の駆動制御を実行する演算回路、情報を記憶する記憶回路等を有して構成されている。この制御部２４には、モータ２１および圧力センサ２３が通信可能に接続されている。
【００３６】
次に、制御部２４が実行する空気案内処理を図６に示すフローチャートに沿って説明する。
【００３７】
まず、制御部２４は、第１のダクト７の内部におけるラジエータ５の前方の空気圧を検出する（ステップＳ１）。これは、圧力センサ２３から送信される空気圧のデータを受信することで実行される。
【００３８】
次に、制御部２４は、圧力センサ２３から受信した第１のダクト７の内部におけるラジエータ５の前方の空気圧に応じてモータ２１を駆動して弁体１２の開閉を制御する（ステップＳ２）。このステップＳ１〜Ｓ２の処理を規定時間毎に繰り返し実行する。
【００３９】
具体的には、初期状態では、図４中に実線で示すように弁体１２は閉弁状態となっており、車両１が前進して、車外の空気が空気導入口３ｂからエンジンルーム３の内部である第１のダクト７の内部に導入され、第１のダクト７の内部の空気圧が増大し、圧力センサ２３が検出する第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力以上となると、制御部２４は、図４中に仮想線で示すように、モータ２１を正回転方向に駆動して弁体１２を開弁状態とする。このとき、制御部２４は、圧力センサ２３が検出する第１のダクト７の内部の空気圧の増大に応じて弁体１２の開弁度を徐々に大きくするようにモータ２１の回転角度を制御する。この制御は例えば、次のように行われる。制御部２４は、初期状態（閉弁状態）からのモータ２１の回転角度を記憶回路に記憶する。そして、制御部２４は、記憶回路を参照して現在のモータ２１の回転角度を取得し、モータ２１の回転角度が空気圧に応じた目標回転角度となるようにモータ２１を駆動する。
【００４０】
制御部２４は、第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力よりも大きい圧力である全開用圧力以上の場合には、弁体１２の開弁度を最大にして、連通路１１を全開にするとともに第２のダクト８の吸気口８ａを弁体１２によって閉じる。以上の弁体１２の開弁によって、第１の実施形態と同様に、第１のダクト７の内部の空気の一部は、ラジエータ５に流入することなく、連通路１１を経由して第２のダクト８に流入し、第２のダクト８およびエアクリーナボックス４を介してエンジン２に至るので、第１のダクト７におけるラジエータ５の前方に空気が停滞することが抑制されて第１のダクト７の内部の圧力増加が抑制され、ラジエータ５の前の空気の温度が上昇することが抑制される。
【００４１】
この状態から、車両１が減速して第１のダクト７の内部の空気圧が減少した場合には、制御部２４は、モータ２１を逆回転方向に駆動して、その空気圧の減少に応じて弁体１２の開弁度を小さくする。そして、制御部２４は、第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力未満になると、弁体１２を閉弁状態とするともに、第２のダクト８の吸気口８ａは全開状態とする（図４中の実線）。即ち、制御部２４は、モータ２１を駆動して、圧力センサ２３が検出する第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力未満である場合には、弁体１２を閉弁状態とし、圧力センサ２３が検出する第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力以上である場合には、弁体１２を開弁状態とする。
【００４２】
以上説明した本実施形態では、弁装置９Ａは、連通路１１を開閉する弁体１２と、弁体１２を駆動するモータ２１と、第１のダクトの内部の空気圧を検出する圧力センサ２３と、モータ２１を駆動して、圧力センサ２３が検出する第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力未満である場合には弁体１２を閉弁状態とし、圧力センサ２３が検出する第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力以上である場合には、弁体１２を開弁状態とする制御部２４と、を有する。したがって、第１の実施形態と同様に、第１のダクト７におけるラジエータ５の前方に空気が停滞することが抑制され第１のダクト７の内部の圧力増加が抑制されるので、ラジエータ５の前の空気の温度が上昇することが抑制されてラジエータ５に高温の空気が流入することを抑制することができる。よって、ラジエータ５の熱交換効率を向上させることができる。
【００４３】
また、本実施形態では、圧力センサ２３が検出する第１のダクト７の内部の空気圧が規定の圧力未満である場合には、弁装置９が弁体１２を閉弁状態とするので、ラジエータ５前の空気圧が低下しすぎてラジエータ５の抵抗によって空気がラジエータ５を通過できなくなることを回避でき、ラジエータ５に十分に空気を流入させることができる。
【００４４】
また、本実施形態では、制御部２４が、圧力センサ２３が検出する第１のダクト７の内部の空気圧に応じてモータ２１を駆動して、弁体１２の開閉状態を制御するので、弁体１２を第１の実施形態で説明したバネ力によって制御する場合に比べて、第１のダクト７の内部におけるラジエータ５の前の空気圧を、より正確に制御することができる。
【００４５】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について図７ないし図９を参照して説明する。なお、前述した実施形態と同じ部分は、同一符号で示し説明も省略する。図７は、本実施形態にかかる車両のエンジンルームの内部を示す縦断側面図、図８は、本実施形態にかかる車両用空気案内装置の電装系を示すブロック図、図９は、本実施形態にかかる車両用空気案内装置の制御部が実行する空気案内処理の流れを示すフローチャートである。
【００４６】
本実施形態の車両用空気案内装置６Ｂは、弁装置９Ｂが第１の実施形態に対して異なり、その他の構成は第１の実施形態と同じである。また、本実施形態は、第１のダクト７の内部の空気圧が車速と略比例することから、車速に基づいて連通路１１の開閉量を制御するようになっている点が第２の実施形態と異なる。
【００４７】
弁装置９Ｂは、連通路１１の開放量を調整可能であり、車両１の車速の増加に応じて連通路１１の開放量を増大させるようになっている。この弁装置９Ｂは、駆動部１４Ｂが第１の実施形態と異なり、他の構成は第１の実施形態と同じである。
【００４８】
駆動部１４Ｂは、弁体１２を駆動するモータ２１と、車両１の車速を検出する速度センサ３１と、モータ２１を駆動して弁体１２の開閉を制御する制御部２４と、を備えている。
【００４９】
速度センサ３１は、車軸に取り付けられて車軸の単位時間あたりの回転数に基づいて車速を検出するものであり、例えば車両１の速度計用に車両１に取り付けられているものを用いて良い。この速度センサ３１は、図示しないバッテリから供給される電力によって動作し、検出した車速を電気信号で制御部２４に送信する。
【００５０】
モータ２１は、第２の実施形態と同じでものである。制御部２４は、基本構成は第２の実施形態と同じであるが、その制御内容が第２の実施形態に対して異なる。この制御部２４にモータ２１および速度センサ３１が通信可能に接続されている。
【００５１】
次に、制御部２４が実行する空気案内処理を図９に示すフローチャートに沿って説明する。
【００５２】
まず、制御部２４は、車速を検出する（ステップＳ１１）。これは、速度センサ３１から送信される車速のデータを受信することで実行される。
【００５３】
次に、制御部２４は、速度センサ３１から受信した車速に応じてモータ２１を駆動して弁体１２の開閉を制御する（ステップＳ１２）。このステップＳ１１〜Ｓ１２の処理を規定時間毎に繰り返し実行する。
【００５４】
具体的には、初期状態では、図７中に実線で示すように弁体１２は閉弁状態となっており、車両１が前進して、速度センサ３１が検出する車速が規定速度以上になると、制御部２４は、図７に仮想線で示すように、モータ２１を正回転方向に駆動して弁体１２を開弁状態とする。このとき、制御部２４は、速度センサ３１が検出する車速の増大に応じて弁体１２の開弁度を徐々に大きくするようにモータ２１の回転角度を制御する。この制御は、例えば、次のように行われる。制御部２４は、初期状態（閉弁状態）からのモータ２１の回転角度を記憶回路に記憶する。そして、制御部２４は、記憶回路を参照して現在のモータ２１の回転角度を取得し、モータ２１の回転角度が空気圧に応じた目標回転角度となるようにモータ２１を駆動する。
【００５５】
制御部２４は、車速が規定速度の圧力よりも速い速度である全開用速度以上になった場合には、弁体１２の開弁度を最大にして、連通路１１を全開にするとともに第２のダクト８の吸気口８ａを弁体１２によって閉じる。以上の弁体１２の開弁によって、第１の実施形態と同様に、第１のダクト７の内部の空気の一部は、ラジエータ５に流入することなく、連通路１１を経由して第２のダクト８に流入し、第２のダクト８を介してエンジン２に至るので、第１のダクト７におけるラジエータ５の前方に空気が停滞することが抑制されて第１のダクト７の内部の圧力増加が抑制され、ラジエータ５の前の空気の温度が上昇することが抑制される。
【００５６】
そして、この状態から車両１が減速して車速が遅くなったには、制御部２４は、モータ２１を逆回転方向に駆動して、その減速に応じて弁体１２の開弁度を小さくし、車速が規定速度未満になると、弁体１２を閉弁状態とするともに、第２のダクト８の吸気口８ａは全開状態とする。即ち、制御部２４は、モータ２１を駆動して、速度センサ３１が検出する車速が規定速度未満である場合には、弁体１２を閉弁状態とし、速度センサ３１が検出する車速が規定速度以上である場合には、弁体１２を開弁状態とする。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態では、弁装置９Ｂは、連通路１１の開放量を調整可能であり、車両１の車速の増加に応じて連通路１１の開放量を増大させるようになっているので、第１の実施形態と同様に、第１のダクト７におけるラジエータ５の前方に空気が停滞することが抑制され第１のダクト７の内部の圧力増加が抑制されるので、ラジエータ５の前の空気の温度が上昇することが抑制されてラジエータ５に高温の空気が流入することを抑制することができる。よって、ラジエータ５の熱交換効率を向上させることができる。
【００５８】
また、本実施形態では、速度センサ３１が検出する車速が規定速度未満である場合には、弁装置９が弁体１２を閉弁状態とするので、ラジエータ５前の空気圧が低下しすぎてラジエータ５の抵抗によって空気がラジエータ５を通過できなくなることを回避でき、ラジエータ５に十分に空気を流入させることができる。
【００５９】
また、本実施形態では、弁装置９Ｂは、連通路１１を開閉する弁体１２と、弁体１２を駆動するモータ２１と、車両１の車速を検出する速度センサ３１と、モータ２１を駆動して、速度センサ３１が検出する車速が規定速度未満である場合には弁体１２を閉弁状態とし、速度センサ３１が検出する車速が規定速度以上である場合には、弁体１２を開弁状態とする制御部２４と、を有するので、車速に応じて、弁体１２の開閉を正確に制御することができる。
【００６０】
また、弁装置９Ｂを車両１の速度計用のものを用いた場合には、弁装置９Ｂのために速度センサを別途設ける必要が無いので、車両１の構成が複雑化するのを抑制することができる。
【００６１】
なお、本発明は、本実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。例えば、熱交換器は、ラジエータに限ることなく、インタクーラなどであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる車両のエンジンルームの内部を示す縦断側面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる弁体が開いた状態の車両のエンジンルームの内部を示す縦断側面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかる車両のエンジンルームの内部を示す平面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態にかかる車両のエンジンルームの内部を示す縦断側面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかる車両用空気案内装置の電装系を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施形態にかかる車両用空気案内装置の制御部が実行する空気案内処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施形態にかかる車両のエンジンルームの内部を示す縦断側面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態にかかる車両用空気案内装置の電装系を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３の実施形態にかかる車両用空気案内装置の制御部が実行する空気案内処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１ 車両
３ エンジンルーム
３ｂ 空気導入口
５ ラジエータ（熱交換器）
５ａ ラジエータの下端部
５ｂ ラジエータの上端部
５ｃ ラジエータの前面部
５ｄ ラジエータの後面部
６，６Ａ，６Ｂ 車両用空気案内装置
７ 第１のダクト
７ｂ 流出口
７ｃ 流出口の上端部
８ 第２のダクト
８ａ 吸気口
９，９Ａ，９Ｂ 弁装置
１１ 連通路
１２ 弁体
１４ 付勢部材
２１ モータ
２３ 圧力センサ
２４ 制御部
３１ 速度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端部よりも上端部の方が後方に位置する後傾状態で車両のエンジンルームの内部に配置され、前面部から流入した空気が後面部から流出する熱交換器と、
前記エンジンルームの内部に空気を導入する空気導入口と、
前記熱交換器の前面部に臨む流出口を有し、前記空気導入口によって導入された空気を前記流出口から前記熱交換器の前面部に供給する第１のダクトと、
エンジンに吸気としての空気を導く第２のダクトと、
前記流出口の上端部および前記第２のダクトを連通する連通路と、
前記連通路の開放量を調整可能であり、前記第１のダクトの内部の空気圧の増加に応じて前記連通路の開放量を増大させる弁装置と、
を備えることを特徴とする車両用空気案内装置。
【請求項２】
下端部よりも上端部の方が後方に位置する後傾状態で車両のエンジンルームの内部に配置され、前面部から流入した空気が後面部から流出する熱交換器と、
前記エンジンルームの内部に空気を導入する空気導入口と、
前記熱交換器の前面部に臨む流出口を有し、前記空気導入口によって導入された空気を前記流出口から前記熱交換器の前面部に供給する第１のダクトと、
エンジンに吸気としての空気を導く第２のダクトと、
前記流出口の上端部および前記第２のダクトを連通する連通路と、
前記連通路の開放量を調整可能であり、前記車両の車速の増加に応じて前記連通路の開放量を増大させる弁装置と、
を備えることを特徴とする車両用空気案内装置。
【請求項３】
前記弁装置は、
前記連通路を開閉する弁体と、
前記弁体を閉弁方向に付勢して前記弁体に前記連通路を閉じさせる付勢部材と、
を有し、
前記第１のダクトの内部の空気圧が規定の圧力以上となった場合に、前記第１のダクトの内部の空気に押圧された前記弁体が前記付勢部材の付勢力に抗して開弁することを特徴とする請求項１に記載の車両用空気案内装置。
【請求項４】
前記弁装置は、
前記連通路を開閉する弁体と、
前記弁体を駆動するモータと、
前記第１のダクトの内部の空気圧を検出する圧力センサと、
前記モータを駆動して、前記圧力センサが検出する前記第１のダクトの内部の空気圧が規定の圧力未満である場合には前記弁体を閉弁状態とし、前記圧力センサが検出する前記第１のダクトの内部の空気圧が前記規定の圧力以上である場合には、前記弁体を開弁状態とする制御部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用空気案内装置。
【請求項５】
前記弁装置は、
前記連通路を開閉する弁体と、
前記弁体を駆動するモータと、
前記車両の車速を検出する速度センサと、
前記モータを駆動して、前記速度センサが検出する車速が規定速度未満である場合には前記弁体を閉弁状態とし、前記速度センサが検出する車速が前記規定速度以上である場合には、前記弁体を開弁状態とする制御部と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の車両用空気案内装置。
【請求項６】
前記第２のダクトは、空気を取り入れる吸気口を有し、
前記弁体は、前記連通路を解放した状態で前記吸気口を閉塞することを特徴とする請求項３ないし５のいずれか一項に記載の車両用空気案内装置。
【請求項１】
下端部よりも上端部の方が後方に位置する後傾状態で車両のエンジンルームの内部に配置され、前面部から流入した空気が後面部から流出する熱交換器と、
前記エンジンルームの内部に空気を導入する空気導入口と、
前記熱交換器の前面部に臨む流出口を有し、前記空気導入口によって導入された空気を前記流出口から前記熱交換器の前面部に供給する第１のダクトと、
エンジンに吸気としての空気を導く第２のダクトと、
前記流出口の上端部および前記第２のダクトを連通する連通路と、
前記連通路の開放量を調整可能であり、前記第１のダクトの内部の空気圧の増加に応じて前記連通路の開放量を増大させる弁装置と、
を備えることを特徴とする車両用空気案内装置。
【請求項２】
下端部よりも上端部の方が後方に位置する後傾状態で車両のエンジンルームの内部に配置され、前面部から流入した空気が後面部から流出する熱交換器と、
前記エンジンルームの内部に空気を導入する空気導入口と、
前記熱交換器の前面部に臨む流出口を有し、前記空気導入口によって導入された空気を前記流出口から前記熱交換器の前面部に供給する第１のダクトと、
エンジンに吸気としての空気を導く第２のダクトと、
前記流出口の上端部および前記第２のダクトを連通する連通路と、
前記連通路の開放量を調整可能であり、前記車両の車速の増加に応じて前記連通路の開放量を増大させる弁装置と、
を備えることを特徴とする車両用空気案内装置。
【請求項３】
前記弁装置は、
前記連通路を開閉する弁体と、
前記弁体を閉弁方向に付勢して前記弁体に前記連通路を閉じさせる付勢部材と、
を有し、
前記第１のダクトの内部の空気圧が規定の圧力以上となった場合に、前記第１のダクトの内部の空気に押圧された前記弁体が前記付勢部材の付勢力に抗して開弁することを特徴とする請求項１に記載の車両用空気案内装置。
【請求項４】
前記弁装置は、
前記連通路を開閉する弁体と、
前記弁体を駆動するモータと、
前記第１のダクトの内部の空気圧を検出する圧力センサと、
前記モータを駆動して、前記圧力センサが検出する前記第１のダクトの内部の空気圧が規定の圧力未満である場合には前記弁体を閉弁状態とし、前記圧力センサが検出する前記第１のダクトの内部の空気圧が前記規定の圧力以上である場合には、前記弁体を開弁状態とする制御部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用空気案内装置。
【請求項５】
前記弁装置は、
前記連通路を開閉する弁体と、
前記弁体を駆動するモータと、
前記車両の車速を検出する速度センサと、
前記モータを駆動して、前記速度センサが検出する車速が規定速度未満である場合には前記弁体を閉弁状態とし、前記速度センサが検出する車速が前記規定速度以上である場合には、前記弁体を開弁状態とする制御部と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の車両用空気案内装置。
【請求項６】
前記第２のダクトは、空気を取り入れる吸気口を有し、
前記弁体は、前記連通路を解放した状態で前記吸気口を閉塞することを特徴とする請求項３ないし５のいずれか一項に記載の車両用空気案内装置。
【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２００９−１８４５５３（Ｐ２００９−１８４５５３Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７５３１（Ｐ２００８−２７５３１）
【出願日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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