JP2006336488A - 冷却ファン保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ファン駆動系の強度耐久性や冷却性能を損なうことなく冠水路や水槽路の走行時における冷却ファンの損傷を防止する。
【解決手段】車両が冠水路や水槽路を走行する際に水突入時の衝撃から冷却ファン３を保護するようにした冷却ファン保護装置に関し、エンジン１と冷却ファン３の間に電子制御のファンクラッチ２を介装すると共に、前記冷却ファン３の下端より低い車体の適宜位置に水位センサ６を配設し、該水位センサ６により許容範囲を超える水位が検出された時に前記ファンクラッチ２を切るコントローラ４を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は冷却ファン保護装置に関するものである。

車両用エンジンに付帯する冷却ファンは、ラジエータ越しに外気を強制的に吸引して冷却媒体であるクーラントの放熱を助け、ノッキングや潤滑不良の要因となるエンジンの過熱を防ぐ役割を果たしているが、十分な送風量が期待できる車両高速走行時等においては、冷却ファンを駆動する分だけエンジン出力の損失が生じ、これにより燃費の悪化を招いてしまっていた。

そこで、エンジンのクランクシャフトと冷却ファンとの間に電子制御のファンクラッチを介在させ、車両の運転状況に基づきファン冷却が不要となる度にファンクラッチを切ることで冷却ファンの回転消費エネルギーをできるだけ少なくする提案が成されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−３１３１号公報

しかしながら、このようにファンクラッチの断続を車両の運転状況に基づいて細かく実行し、冷却ファンの累計作動時間を極力短くすることで燃費の向上を図るようにするだけでは、車両が激しい降雨後の冠水路を走行する際や、土木現場等で足まわりに付着した泥を洗い流すための水槽路を走行する際に、ファンクラッチが繋がったままの駆動状態で冷却ファンのブレード部分が水面下に突入して局部的に大きな衝撃がかかる虞れがある。

このため、冷却ファンのブレード部分を肉厚を上げて剛性を高めたり、車体の下面に水侵入防止のアンダーガードを装着したりして対策を講じなければならず、ブレード部分の肉厚アップによる冷却ファンの重量増加でファン駆動系の強度耐久性にデメリットが生じたり、アンダーガードの装着により空気の下方へ抜けが悪くなって冷却性能が低下するといった問題を招く虞れがあった。

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、ファン駆動系の強度耐久性や冷却性能を損なうことなく冠水路や水槽路の走行時における冷却ファンの損傷を防止することを目的している。

本発明は、車両が冠水路や水槽路を走行する際に水突入時の衝撃から冷却ファンを保護するようにした冷却ファン保護装置であって、エンジンと冷却ファンの間に電子制御のファンクラッチを介装すると共に、前記冷却ファンの下端より低い車体の適宜位置に水位センサを配設し、該水位センサにより許容範囲を超える水位が検出された時に前記ファンクラッチを切るコントローラを備えたことを特徴とするものである。

而して、このようにすれば、車両が冠水路や水槽路に侵入して足まわり付近が水に浸かり、その水位が冷却ファンの下端に近づいてくると、水位センサにより許容範囲を超える水位が検出されてコントローラによりファンクラッチが切られ、冷却ファンがエンジン側から切り離されて連れ回りのみの非駆動状態となるので、冷却ファンのブレード部分が水面下に突入した際にかかる衝撃が大幅に緩和され、冷却ファンの破損が未然に防止されることになる。

本発明の冷却ファン保護装置によれば、車両が冠水路や水槽路を走行する際に水位センサにより水位を検出し、その検出水位が許容範囲を超えた時点でファンクラッチを切って冷却ファンを連れ回りのみの非駆動状態とし、これにより冷却ファンのブレード部分が水面下に突入した際にかかる衝撃を従来より大幅に緩和することができるので、ブレード部分の肉厚アップやアンダーガードの装着等といった対策を施さなくても冷却ファンの破損を未然に防止することができ、ファン駆動系の強度耐久性や冷却性能の低下を回避することができるという優れた効果を奏し得る。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１は本発明の冷却ファン保護装置の一例を示すもので、エンジン１に対し電子制御のファンクラッチ２を介して冷却ファン３が装備されており、該ファンクラッチ２は、コントローラ４からの制御信号４ａに基づいて断続制御されるようになっている。

ここで、前記コントローラ４には、サーモケース等に装備されてクーラントの温度を検出する温度センサ５からの検出信号５ａが入力されるようになっており、該温度センサ５からの検出信号５ａに基づき現在のクーラントの温度が所定の許容範囲を上回った際に、ファンクラッチ２を繋ぐ制御信号４ａが出力され、現在のクーラントの温度が所定の許容範囲を下回った際には、ファンクラッチ２を切る制御信号４ａが出力されるようになっている。

尚、冷却ファン３の前面には、クーラントを空冷するためのラジエータ以外に、ターボチャージャにより過給されて昇温した吸気を空冷するためのインタークーラや、エアコンの気相の冷却媒体を空冷して液相に復元するためのエアコンコンデンサが配置されることもあるので、このような場合には、現在のクーラントの温度が所定の許容範囲を下回っていても、吸気温度が所定の許容範囲を上回っている場合やエアコン稼働時にファンクラッチ２を繋ぐ制御信号４ａが出力されるようにしても良い。

そして、本形態例においては、このようなファンクラッチ２を不要時に切ることで燃費向上を図るようにした通常の断続制御に加え、冷却ファン３の下端より低い車体の適宜位置に配設された水位センサ６からの検出信号６ａがコントローラ４に入力されるようになっており、現在のクーラントの温度が所定の許容範囲を下回っていても、前記水位センサ６からの検出信号６ａに基づき許容範囲を超える水位が検出された時には、前述した通常の燃費向上を図る断続制御に優先して前記ファンクラッチ２を切る制御信号４ａが出力されるようにしてある。

ここで、水位センサ６の水位の許容範囲は、この許容範囲を超える水位が検出されてから実際にファンクラッチ２が切れるまでの応答遅れを考慮し、冷却ファン３が水に浸かる前に確実にファンクラッチ２を切れるであろう水位を上限として決められることになるため、水位センサ６の配設位置も自ずからそのような上下の水位が確実に検出できるような位置に決まることになる。

尚、単純に水の検知センサを所定高さに配設するだけでは、路面からのスプラッシュ等による誤作動の心配があるが、この種の水位センサ６では、路面からスプラッシュ等がかかる程度では誤作動を生じることがない。

図２は前述したファンクラッチ２の断続制御をフローチャートにまとめたものであり、最初にステップＳ１で水位センサ６の検出水位が所定の許容範囲を超えているか否かが判定され、水位が所定の許容範囲を超えていれば、ステップＳ２に進んで直ちにファンクラッチ２が切られ、許容範囲内（水位検知無しも含む）であれば、ステップＳ３に進んで前述した燃費向上を図るための通常の断続制御に復帰するようにしてある。

また、ステップＳ２でファンクラッチ２が切られた後は、ステップＳ１に戻って再び水位センサ６の検出水位が所定の許容範囲を超えているか否かが判定されるようになっており、水位センサ６の検出水位が所定の許容範囲に下がって通常の断続制御に復帰するまで水位の判定が繰り返されることでファンクラッチ２の切断状態が継続されるようにしてある。

而して、このようにすれば、車両が冠水路や水槽路に侵入して足まわり付近が水に浸かり、その水位が冷却ファン３の下端に近づいてくると、水位センサ６により許容範囲を超える水位が検出されてコントローラ４によりファンクラッチ２が切られ、冷却ファン３がエンジン側から切り離されて連れ回りのみの非駆動状態となるので、冷却ファン３のブレード部分が水面下に突入した際にかかる衝撃が大幅に緩和され、冷却ファン３の破損が未然に防止されることになる。

従って、上記形態例によれば、車両が冠水路や水槽路を走行する際に水位センサ６により水位を検出し、その検出水位が許容範囲を超えた時点でファンクラッチ２を切って冷却ファン３を連れ回りのみの非駆動状態とし、これにより冷却ファン３のブレード部分が水面下に突入した際にかかる衝撃を従来より大幅に緩和することができるので、ブレード部分の肉厚アップやアンダーガードの装着等といった対策を施さなくても冷却ファン３の破損を未然に防止することができ、ファン駆動系の強度耐久性や冷却性能の低下を回避することができる。

尚、本発明の冷却ファン保護装置は、上述の実施の形態のみに特に限定されるものではなく、ファンクラッチを不要時に切ることで燃費向上を図るようにした通常の断続制御を併用しない冷却ファンに適用するようにしても良く、また、通常の断続制御を併用する場合であっても、その通常の断続制御に関する制御形式には各種の形式を採用して良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。

本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。 図１のコントローラの制御手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ エンジン
２ ファンクラッチ
３ 冷却ファン
４ コントローラ
４ａ 制御信号
６ 水位センサ
６ａ 検出信号

Claims (1)

1. 車両が冠水路や水槽路を走行する際に水突入時の衝撃から冷却ファンを保護するようにした冷却ファン保護装置であって、エンジンと冷却ファンの間に電子制御のファンクラッチを介装すると共に、前記冷却ファンの下端より低い車体の適宜位置に水位センサを配設し、該水位センサにより許容範囲を超える水位が検出された時に前記ファンクラッチを切るコントローラを備えたことを特徴とする冷却ファン保護装置。

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