JP2004044530A - エンジン補機の配設構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ラジエータファンを前高後低状に傾斜配設し、このラジエータファンの送風面と上下方向に対向すべくエアクリーナを配設することで、車両のデザイン要求に対応して低ボンネット化を図ることができ、またエンジンルーム内のレイアウト性確保のためにラジエータファンを傾斜配設することにより、エンジンルームの前後方向および上下方向のコンパクト化を図ることができるエンジン補機の配設構造の提供を目的とする。
【解決手段】エンジンルーム３内の前部に設けられたラジエータファン２５を前高後低状に傾斜配設し、上記ラジエータファン２５の送風面に対向する位置で該ラジエータファン２５と鉛直方向に重なる位置に、エンジンの吸気ポートから車両前後方向前側に延設する吸気通路に設けられたエアクリーナ５を配設したことを特徴とする。
【選択図】　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ラジエータの背部に設けられるラジエータファンや、吸気を浄化するエアクリーナなどのエンジン補機の配設構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上述例のエンジン補機の配設構造としては、例えば特開平６−２１９１７１号公報に記載の構造がある。
すなわち、エンジンルーム内の前部にラジエータを鉛直方向に向けて配設すると共に、このラジエータの後方で、かつ斜め上方部に吸入空気を浄化するエアクリーナが配置された構造である。
【０００３】
この構造の場合、車両のショートノーズ化を図ることができる利点がある反面、上述のラジエータおよびエアクリーナ等のエンジン補機のレイアウトの関係上、車両のデザイン要求に対応してボンネットの高さを低くすることが困難な問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、ラジエータファンを前高後低状に傾斜配設し、このラジエータファンの送風面と上下方向に対向すべくエアクリーナを配設することで、車両のデザイン要求に対応して低ボンネット化を図ることができ、またエンジンルーム内のレイアウト性確保のためにラジエータファンを傾斜配設することにより、エンジンルームの前後方向および上下方向のコンパクト化を図ることができるエンジン補機の配設構造の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明によるエンジン補機の配設構造は、エンジンルーム内の前部に設けられたラジエータファンを前高後低状に傾斜配設し、上記ラジエータファンの送風面に対向する位置で該ラジエータファンと鉛直方向に重なる位置に、エンジンの吸気ポートから車両前後方向前側に延設する吸気通路に設けられたエアクリーナを配設したものである。
【０００６】
上記構造のエンジンは、２ロータ構造のロータリピストンエンジンに設定してもよい。
上記構成によれば、ラジエータファン（クーリングファンと同意）を前高後低状に傾斜配設して、このラジエータファンの送風面と鉛直方向（上下方向）に対向するようにエアクリーナを配設したので、車両のデザイン要求に対応して低ボンネット化を図ることができ、特にスポーツカーに有効となる。
【０００７】
またエンジンルーム内のレイアウト性確保のために上述の如くラジエータファンを傾斜配設したので、エンジンルームの前後方向および上下方向のコンパクト化を図ることができる。
【０００８】
この発明の一実施態様においては、上記ラジエータファンはエアクリーナの配設位置に対応して設けられた第１ファンと、上記第１ファンに対して車幅方向に隣接して設けられ、かつエアクリーナとの鉛直方向に重なる面積が第１ファンよりも小さい第２ファンとを備え、上記第１ファンの使用頻度が第２ファンより小さくなるように第１および第２の各ファンを制御する制御手段を備えたものである。
【０００９】
上記構成の制御手段は、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）やＣＰＵ（中央情報処理装置）で構成してもよい。
上記構成によれば、制御手段の制御により、エアクリーナと対向する側の第１ファンの使用頻度が、エアクリーナとの鉛直方向に重なる面積（オーバラップ面積）が小さい側の第２ファンよりも小さくなるようにコントロールするので、ラジエータファンによるエンジン冷却水の冷却効果を維持しつつ、熱交換後の熱風がエアクリーナに吹き付けられる割合の低減を量ることができ、この結果、エアクリーナ内の吸気の昇温を抑制することができ、吸気効率の低下防止を図って、燃費および出力の向上を図ることができる。
【００１０】
この発明の一実施態様においては、上記エアクリーナの下部または下方部の複数底構造に形成され、少なくとも一組の底壁間に所定幅以上の空気の断熱層が設けられたものである。
上記構成の空気の断熱層は、１層または複数層に形成することができる。
【００１１】
上記構成によれば、ラジエータファンの駆動より熱交換後の熱風がエアクリーナに吹き付けられるのを、上述の空気の断熱層にて断熱、しゃ熱することができる。
このため、エアクリーナ内部の吸気の温度上昇を抑止することができ、旧機構率の低下防止を図って、燃費および出力の向上を図ることができる。
【００１２】
つまり、ラジエータおよびラジエータファンを前高後低状に傾斜配設し、このラジエータファンの送風面と対向する位置で該ラジエータファンと上下方向にオーバラップすべくエアクリーナを設けると、ラジエータ内のエンジン冷却水と熱交換された後の熱風がラジエータファンの回転によりエアクリーナに向けて送出されるが、この熱風を上記空気の断熱層にて遮蔽して、吸気に対する熱害を防止することができる。
【００１３】
この発明の一実施態様においては、上記エアクリーナの下方部に所定幅以上の空気の断熱層を介して少なくとも１つの遮熱板が設けられたものである。
上記構成によれば、エアクリーナの構造を何等変更することなく、該エアクリーナの下方部に少なくとも１つの遮熱板を設けると、上記所定幅以上の空気の断熱層を形成することができるので、既存のエアクリーナをそのまま用いて上記遮熱板にてエアクリーナ内の吸気を抑制することができる。
【００１４】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面はエンジン補機の配設構造を示すが、まず図１を参照して車両の前部車体構造について説明する。
【００１５】
車両の前後方向に延びる左右一対の剛性部材としてのフロントサイドフレーム１，１を設け、これらフロントサイドフレーム１，１の後部にはフロアフレーム２，２を一体的に連結している。
【００１６】
一方、エンジンルーム３と車室とを仕切るダッシュパネル４を設け、このダッシュパネル４の左右両側上部から車両前方に向けて斜め内方に延びるエプロンレインフォースメント５，５を設け、左右のエプロンレインフォースメント５，５の前端部相互間には、車幅方向に延びるシュラウドメンバとしてのシュラウドアッパパネル６を張架している。
【００１７】
上述のエンジンルーム３内において左側のホイールハウス７のサスタワー部８と、シュラウドアッパパネル６の左側部６ａとの間には、ヒューズボックスを覆うヒューズボックスカバー９を配設している。
【００１８】
同様にエンジンルーム３内において右側のホイールハウス１０のサスタワー部１１と、シュラウドアッパパネル６の右側部６ｂとの間には、コントロールボックスを覆うコントロールボックスカバー１２を配設している。
【００１９】
また上述のシュラウドアッパパネル６の右側の近傍後部に設けられたラジエータサブタンク１３の後部で、左右一対のフロントサイドフレーム１，１間の右側部には、バッテリを覆うバッテリカバー１４を配設している。
【００２０】
同様に、シュラウドアッパパネル６の左側の近傍後部で、左右一対のフロントサイドフレーム１，１間の左側部には、エアクリーナ１５を配設している。
さらに上述の各要素１，１４，１５，１，４間にはエンジンの上方部を覆うエンジンカバー１６を配設して、これらの各カバー９，１２，１４，１６およびエアクリーナ１５の上面が略面一状となるように構成すると共に、左側に位置するエアクリーナ１５、ヒューズボックスカバー９とエンジンカバー１６の左半部とが、右側に位置するコントロールボックスカバー１２、バッテリカバー１４とエンジンカバー１６の右半部とに対して左右略対称になるように構成して、エンジンルーム３内の見映えの向上を図っている。
【００２１】
なお、図１において１７，１８は左右のフロントフェンダパネルである。
図２は図１のＡ−Ａ線矢視断面図、図３は図２の要部の平面図であって、エンジンルーム３の上方部を開閉可能に覆うボンネット１９を設け、ボンネット１９の前端部下部には略車幅方向に延びるフロントバンパ２０を配設している。
【００２２】
上述のエンジンルーム３の前部には、アッパタンク２１、ラジエータコア２２、ロアタンク２３を備えたラジエータ２４を前高後低状に傾斜して配設し、ラジエータ２４の背部には該ラジエータ２４に沿うようにラジエータファン２５を一体的に取付けている。したがって、該ラジエータファン２５はエンジンルーム３内において、前高後低状に傾斜して配設される。
【００２３】
ここで、上述のエアクリーナ１５はラジエータファン２５の送風面に対向する位置で該ラジエータファン２５と鉛直方向つまり上下方向に重なる位置に配設したものである。
【００２４】
また上述のラジエータファン２５は図４に示すように、エアクリーナ１５の配設位置に対応して設けられた第１ファンとしてのサブファン２６と、このサブファン２６に対して車幅方向に隣接して設けられ、かつエアクリーナ１５との鉛直方向に重なる面積がサブファン２６よりも小さい第２ファンとしてのメインファン２７とを備え、サブファン２６とメインファン２７とをラジエータカウリング２８にて一体ユニット化している。なお、メインファン２７およびサブファン２７には電動ファンを用いている。
【００２５】
ところで、上述のエアクリーナ１５はアッパケース１５ａとロアケース１５ｂとでエレメント２９を挟持固定した吸気浄化手段であって、このエアクリーナ１５の入口部には平面から見てＬ字状に屈曲した吸気通路長の長い第１フレッシュエアダクト３０と、この第１フレッシュエアダクト３０の基端部に連通して前方に直線的に延びる吸気通路の短い第２フレッシュエアダクト３１とを連通接続し、エアクリーナ１５の浄化空気出口部にはエアフローセンサ３２を取付けると共に、この浄化空気出口部の外周にはエアインテークホース３３を連通接続している。
【００２６】
また上述の第２フレッシュエアダクト３１内にはエンジンの低回転領域で閉、約６５００ｒｐｍ以上の高回転領域で開となる開閉弁３４を設けると共に、この開閉弁３４を開閉制御する電磁ソレノイド３５を設けている。
【００２７】
上述の第１フレッシュエアダクト３０はシュラウドアッパパネル６の開口部６ａを介して車両前方部に導出され、シュラウドアッパパネル６の前部にはウレタンシール等のシール部材３６を取付けて、空気漏れを防止すべく構成している。
【００２８】
上述のエアクリーナ１５の下部または下方部は複数底構造に形成して、少なくとも一組の底壁間に所定幅以上の空気の断熱層３７を受けるが、この実施例では図２に示すようにエアクリーナ１５のロアケース１５ｂの下方部に所定幅以上の空気の断熱層３７を介して遮熱板３８を設け、底壁間としてのロアケース１５ｂ下面と遮熱板３８内面との間に上述の断熱層３７を形成している。
【００２９】
上述の遮熱板３８はロアケース１５ｂの過半部を離間囲繞する有底箱形に形成されていると共に、箱状部が開口した形状に構成されて、エアクリーナ１５と一体ユニット化されている。
【００３０】
また遮熱板３９の必要部にはその強度の向上を図る目的で複数のリブ３９が一体に形成されると共に、フレッシュエアダクト３０，３１とエアクリーナ１５の入口部とを配設するための開口３８ａが形成されている。
上述の遮熱板３８および空気の断熱層３７はラジエータファン２５からエアクリーナ１５に吹き付けられる熱交換後の熱風を遮断するためのものである。
【００３１】
ところで、図３においてエアクリーナ１５の下流に設けられたエアインテークホース３３の下流側にはスロットルボディ４０を介してエクステンションマニホルド４１を取付け、このエクステンションマニホルド４１にはインテークマニホルド４２を接続している。
【００３２】
このインテークマニホルド４２は図５に示すように２ロータ構造のロータリピストンエンジン４３の吸気ポート４４，４４に連通するものである。換言すれば、上述のエアクリーナ１５はロータリピストンエンジン４３の吸気ポート４４，４４から車両前後方向の前側に延設する吸気通路４５に設けられたものである。
【００３３】
なお、図５において、４６はスロットル弁、４７はフロントサイドハウジング、４８はインタミディエイトハウジング（中間サイドハウジング）、４９はインジェクタ、５０は排気ポート、５１は排気管、５２はキャタリスト、５３はサイレンサ、５４は空燃比センサとしてのＯ_２センサ、５５は電動式の２次エアポンプ、５６は逆止弁、５７の２次エア供給通路である。
【００３４】
図６は制御回路ブロック図を示し、ＣＰＵ６０はディストリビュータ６１からのエンジン回転数Ｎｅ、エンジン水温センサ６２からの現行のエンジン水温ｔｗ、空気調和装置を駆動するエアコンスイッチ６３からのＯＮ、ＯＦＦ信号などの信号入力に基づいて、ＲＯＭ６４に格納されたプログラムに従って、電磁ソレノイド３５、メインファン２７、サブファン２６を駆動制御し、またＲＡＭ６５は約６５００ｒｐｍに相当するエンジン回転数データやエンジン水温の所定値に相当するデータ等の必要なデータを記憶する。
【００３５】
ここで、上述のＣＰＵ６０は第１ファンとしてのサブファン２６の使用頻度が第２ファンとしてのメインファン２７のそれよりも小さくなるように、これらの各ファン２６，２７を制御する制御手段である。
【００３６】
上述の各ファン２６，２７の制御はエンジン水温に対応して図７に示すようにコントロールしてもよく、またはエアコンスイッチ６３のＯＮ、ＯＦＦに対応して図８に示すようにコントロールしてもよい。
【００３７】
まず図７のフローチャートを参照して各ファン２６，２７の制御について説明する。
ステップＳ１で、ＣＰＵ６０はエンジン水温センサ６２からの出力読込みを実行し、次のステップＳ２で、ＣＰＵ６０は読込んだ現行のエンジン水温ｔｗが所定値以下か否かを判定し、ＹＥＳ判定時（水温が所定値よりも低い時）にはステップＳ３に移行し、ＮＯ判定時（水温が所定値よりも高い時）には別のステップＳ４に移行する。
【００３８】
上述のステップＳ３で、ＣＰＵ６０は水温が所定値よりも低いことに対応して、メインファン２７のみを駆動し、上述のステップＳ４では、ＣＰＵ６０は水温が所定値よりも高いことに対応して、メインファン２７およびサブファン２６の双方を駆動する。
このようにして、サブファン２６の使用頻度をメインファン２７の使用頻度よりも小さくなるように制御することができる。
【００３９】
次に図８のフローチャートを参照して各ファン２６，２７の制御について説明する。
ステップＱ１で、ＣＰＵ６０はエアコンスイッチ６３からの信号読込みを実行し、次のステップＱ２で、ＣＰＵ６０はエアコンスイッチ６３がＯＦＦか否かを判定し、ＹＥＳ判定時にはステップＱ３に移行し、ＮＯ判定時には別のステップＱ４に移行する。
【００４０】
次のステップＱ３で、ＣＰＵ６０はエアコンスイッチ６３がＯＦＦであることに対応して、メインファン２７のみを駆動し、上述のステップＱ４では、ＣＰＵ６０はエアコンスイッチ６３がＯＮで、エンジン負荷が高いことに対応して、メインファン２７およびサブファン２６の双方を駆動する。
【００４１】
このようにして、サブファン２６の使用頻度をメインファン２７の使用頻度よりも小さくなるように制御することができる。
なお、既存の吸気温センサや他の温度センサを用いて吸気温または断熱層３７の温度の高低に対して各ファン２６，２７を制御するように構成してもよい。
【００４２】
一方、ディストリビュータ６１からのエンジン回転数Ｎｅに対応して、ＣＰＵ６０はＮｅ＜６５０００ｒｐｍの時には電磁ソレノイド３５を非励磁とし、開閉弁３４の閉弁を保持して、第１フレッシュエアダクト３０からの吸気を実行し、Ｎｅ≧６５０００ｒｐｍの時には電磁ソレノイド３５を励磁して、開閉弁３４を開弁して、第１および第２の各フレッシュエアダクト３０，３１からの吸気を実行する。
【００４３】
すなわち、エンジンの高回転領域においては通気抵抗が小さい第２フレッシュエアダクト３１と、取り回しにより通気抵抗が大きい第１フレッシュエアダクト３０との双方から、充分な吸気量を確保するように吸気を実行するものである。
【００４４】
このように図１〜図８で示した実施例のエンジン補機の配設構造は、エンジンルーム３内の前部に設けられたラジエータファン２５を前高後低状に傾斜配設し、上記ラジエータファン２５の送風面（傾斜上面部参照）に対向する位置で該ラジエータファン２５と鉛直方向に重なる位置に、エンジン（ロータリピストンエンジン４３参照）の吸気ポート４４から車両前後方向前側に延設する吸気通路４５に設けられたエアクリーナ１５を配設したものである。
【００４５】
この構成によれば、ラジエータファン２５（クーリングファンと同意）を図２に示すように、前高後低状に傾斜配設して、このラジエータファン２５の送風面と鉛直方向（上下方向）に対向するようにエアクリーナ１５を配設したので、車両のデザイン要求に対応して低ボンネット化を図ることができ、特にスポーツカーに有効となる。
【００４６】
またエンジンルーム３内のレイアウト性確保のために上述の如くラジエータファン２５を傾斜配設したので、エンジンルーム３の前後方向および上下方向のコンパクト化を図ることができる。
【００４７】
さらに、上記ラジエータファン２５は図４に示す如くエアクリーナ１５の配設位置に対応して設けられた第１ファン（サブファン２６参照）と、上記第１ファン（サブファン２６参照）に対して車幅方向に隣接して設けられ、かつエアクリーナ１５との鉛直方向に重なる面積が第１ファン（サブファン２６参照）よりも小さい第２ファン（メインファン２７参照）とを備え、上記第１ファン（サブファン２６参照）の使用頻度が第２ファン（メインファン２７参照）より小さくなるように第１および第２の各ファン２６，２７を制御する制御手段（ＣＰＵ６０参照）を備えたものである。
【００４８】
この構成によれば、制御手段（ＣＰＵ６０参照）の制御により、エアクリーナ１５と対向する側の第１ファン（サブファン２６参照）の使用頻度が、エアクリーナ１５との鉛直方向に重なる面積（オーバラップ面積）が小さい側の第２ファン（メインファン２７参照）よりも小さくなるようにコントロールするので、ラジエータファン２５によるエンジン冷却水の冷却効果を維持しつつ、熱交換後の熱風がエアクリーナ１５に吹き付けられる割合の低減を量ることができ、この結果、エアクリーナ１５内の吸気の昇温を抑制することができ、吸気効率の低下防止を図って、燃費および出力の向上を図ることができる。
【００４９】
しかも、上記エアクリーナ１５の下部または下方部の複数底構造に形成され、少なくとも一組の底壁（各要素１５ｂ，３８参照）間に所定幅以上の空気の断熱層３７が設けられたものである。
この構成によれば、ラジエータファン２５の駆動より熱交換後の熱風がエアクリーナ１５に吹き付けられるのを、上述の空気の断熱層３７にて断熱、しゃ熱することができる。
このため、エアクリーナ１５内部の吸気の温度上昇を抑止することができ、旧機構率の低下防止を図って、燃費および出力の向上を図ることができる。
【００５０】
つまり、ラジエータ２４およびラジエータファン２５を前高後低状に傾斜配設し、このラジエータファン２５の送風面と対向する位置で該ラジエータファン２５と上下方向にオーバラップすべくエアクリーナ１５を設けると、ラジエータ２４内のエンジン冷却水と熱交換された後の熱風がラジエータファン２５の回転によりエアクリーナ１５に向けて送出されるが、この熱風を上記空気の断熱層３７にて遮蔽して、吸気に対する熱害を防止することができる。
【００５１】
また、上記エアクリーナ１５の下方部に所定幅以上の空気の断熱層３７を介して少なくとも１つの遮熱板３８が設けられたものである。
この構成によれば、エアクリーナ１５の構造を何等変更することなく、該エアクリーナ１５の下方部に少なくとも１つの遮熱板３８を設けると、上記所定幅以上の空気の断熱層３７を形成することができるので、既存のエアクリーナ１５をそのまま用いて上記遮熱板３８にてエアクリーナ１５内の吸気を抑制することができる。
【００５２】
図９はエンジン補機の配設構造の他の実施例を示し、エアクリーナ１５の下方部に所定幅以上の空気の断熱層３７を介して遮熱板３８を設けると共に、この遮熱板３８の下方部にさらに所定幅以上の空気の断熱層６７を介して遮熱板６８を設け、空気の断熱層３７，６７を二層構造と成したものである。
また上下の各遮熱板３８，６８は補強用のリブ３９にて上下一体に形成したものである。
【００５３】
このように構成すると、ラジエータファン２５の駆動により熱交換後の熱風がエアクリーナ１５に吹き付けられるのを上記二層構造の断熱層３７，６７にて、より一層良好かつ確実に断熱、しゃ熱することができて、エアクリーナ１５内部の吸気の温度上昇をさらに抑止することができ、吸気効率の低下防止を図って、燃費および出力の向上を図ることができる。
【００５４】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のエンジンは、実施例の２ロータ構造のロータリピストンエンジン４３に対応し、
以下同様に、
吸気ポートは、サイド吸気タイプの吸気ポート４４に対応し、
第１ファンは、サブファン２６に対応し、
第２ファンは、メインファン２７に対応し、
制御手段は、ＣＰＵ６０に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００５５】
例えば上記実施例においてはエアクリーナ１５の下部外方に１つの遮熱板３８または複数の遮熱板３８，６８を設けて、断熱層３７，６７を形成したが、これはロアケース１５ｂを複数底構造と成して、エアクリーナ１５の下部内方に形成してもよく、これら両構成を組合わせてもよい。さらに上記構成をレシプロエンジンの補機配設構造に採用してもよい。
【００５６】
【発明の効果】
この発明によれば、ラジエータファンを前高後低状に傾斜配設し、このラジエータファンの送風面と上下方向に対向すべくエアクリーナを配設したので、車両のデザイン要求に対応して低ボンネット化を図ることができ、またエンジンルーム内のレイアウト性確保のためにラジエータファンを傾斜配設することにより、エンジンルームの前後方向および上下方向のコンパクト化を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエンジン補機の配設構造を示すエンジンルーム内の平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図３】図２の要部の平面図。
【図４】ラジエータファンの平面図。
【図５】ロータリピストンエンジンの吸排気系を示す系統図。
【図６】制御回路ブロック図。
【図７】ファン制御を示すフローチャート。
【図８】ファン制御の他の実施例を示すフローチャート。
【図９】エンジン補機の配設構造の他の実施例を示す側面図。
【符号の説明】
３…エンジンルーム
１５…エアクリーナ
２５…ラジエータファン
２６…サブファン（第１ファン）
２７…メインファン（第２ファン）
３７，６７…空気の断熱層
３８，６８…遮熱板
４３…ロータリピストンエンジン（エンジン）
４４…吸気ポート
４５…吸気通路
６０…ＣＰＵ（制御手段）

Claims (4)

1. エンジンルーム内の前部に設けられたラジエータファンを前高後低状に傾斜配設し、
   上記ラジエータファンの送風面に対向する位置で該ラジエータファンと鉛直方向に重なる位置に、エンジンの吸気ポートから車両前後方向前側に延設する吸気通路に設けられたエアクリーナを配設した
   エンジン補機の配設構造。
2. 上記ラジエータファンはエアクリーナの配設位置に対応して設けられた第１ファンと、
   上記第１ファンに対して車幅方向に隣接して設けられ、かつエアクリーナとの鉛直方向に重なる面積が第１ファンよりも小さい第２ファンとを備え、
   上記第１ファンの使用頻度が第２ファンより小さくなるように第１および第２の各ファンを制御する制御手段を備えた
   請求項１記載のエンジン補機の配設構造。
3. 上記エアクリーナの下部または下方部の複数底構造に形成され、少なくとも一組の底壁間に所定幅以上の空気の断熱層が設けられた
   請求項１または２記載のエンジン補機の配設構造。
4. 上記エアクリーナの下方部に所定幅以上の空気の断熱層を介して少なくとも１つの遮熱板が設けられた
   請求項３記載のエンジン補機の配設構造。

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