JP2010084723A - 車両用エンジンの冷却装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、エンジンを安定して冷却することができるエンジンの冷却装置の提供を課題とする。
【解決手段】エンジンルーム11内に、且つエンジン12の前に配置されエンジン12の冷却水を冷却するラジエータ14と、このラジエータ14の前に配置されこのラジエータ14に向かう冷却空気の量を調節するシャッタ25とからなる車両用エンジンの冷却装置10において、シャッタ25は、ラジエータ14に対してコア面17の一部18を覆うように配置され、コア面17のうち、シャッタ25で覆われない残部21の後方に、この残部21を通過した空気をエンジンルーム11の外へ導く導風板22が配置されることを特徴とする。
【効果】通常の気温下で車両を走行させる場合は、コア面17の残部21に空気を接触させれば十分に冷却水を冷やすことができ、且つ冷却し過ぎることもない。従って、冷却水の温度を安定させることができ、エンジン12を安定して冷却することができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、車両用エンジンの冷却装置に関する。
エンジンにより温められた冷却水を冷却するために、エンジンの前方にラジエータが配置される。このラジエータはエンジンに冷却水通路を介して繋がれ、エンジンから冷却水が流入される。ラジエータに車外から取込まれる空気を当てることにより、ラジエータが冷やされ、このラジエータの中を流れる冷却水の温度も下げられる。
このようにしてエンジンの冷却水を冷却する、車両用エンジンの冷却装置が種々提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特公昭63−46245号公報(第2図)
特許文献1を次図に基づいて説明する。
図5は従来の技術の基本構成を説明する図であり、エンジン101の熱により温められた冷却水は、冷却水導入路102を介してラジエータ103に流入される。ラジエータ103に流入された冷却水は、矢印(1)で示すエンジンルームの外から取込まれる空気により、ラジエータ103と共に冷却される。冷却された冷却水は、冷却水排出路104を介して再びエンジン101内に戻されエンジン101を冷却する。
このような冷却装置において、エンジン101の作動直後は、エンジン101が十分に温められておらず、冷却水の温度も低い。エンジン101が十分に温められるまでは、冷却水の温度を下げる必要がない。このような場合は、ラジエータ103の前方に設けられるシャッタ105を閉じ、矢印(1)で示す空気がラジエータ103に接触しないようにする。これにより、エンジン101が冷やされないので、エンジン101を早期に温めることができる。
一方、エンジン101が所定の温度を超え、冷却水の温度を下げる必要が生じた場合に、シャッタ105を開く。シャッタ105を開くことにより、ラジエータ103にエンジンルームの外から取込んだ空気を接触させることができ、冷却水の温度を下げることができる。
ところで、車両は気温の高い場所で長時間にわたり走行することがある。このような条件の下で車両を走行させる場合にも、エンジンを冷却する冷却水は十分に冷却する必要がある。冷却水をよく冷やすためには、取込まれる空気がラジエータ103によく接触するよう、ラジエータ103のコア面106を広くする。
即ち、コア面106は、気温の高い場所で長時間にわたり走行しても、冷却水を十分に冷却することができるよう、大きな面積が確保される。
このため、通常の気温下でシャッタ105を開けて車両を走行させると、冷却水の温度が必要以上に急速に低下する。冷却水が所定の温度以下になると、シャッタ105が閉じられ、冷却水の温度が急速に上昇する。
即ち、このエンジンの冷却装置によれば、冷却水の温度が頻繁に上昇及び低下を繰り返し、水温が安定しないことが生じ得る。
水温を安定させることができれば、エンジン101の冷却を安定させることができ望ましい。エンジンを安定して冷却することができるエンジンの冷却装置の提供が望まれる。
本発明は、エンジンを安定して冷却することができるエンジンの冷却装置の提供を課題とする。
請求項1に係る発明は、エンジンルーム内に、且つエンジンの前に配置され前記エンジンの冷却水を冷却するラジエータと、このラジエータの前に配置されこのラジエータに向かう冷却空気の量を調節するシャッタとからなる車両用エンジンの冷却装置において、
前記シャッタは、前記ラジエータに対してコア面の一部を覆うように配置され、
前記コア面のうち、前記シャッタで覆われない残部の後方に、この残部を通過した空気を前記エンジンルームの外へ導く導風板が配置されることを特徴とする。
請求項2に係る発明は、シャッタとラジエータの間にヒートポンプ式空調装置の室外熱交換器を配置し、この室外熱交換器のコア面の全体がシャッタに覆われることを特徴とする。
請求項3に係る発明は、コア面の残部の前方に、空冷用熱交換器を配置したことを特徴とする。
請求項1に係る発明では、ラジエータに対してコア面の一部を覆うようにシャッタを配置する。シャッタが閉じられた状態では、エンジンルームの外から取込まれる空気は、シャッタで覆われないコア面の残部を通過する。通常の気温下で車両を走行させる場合は、コア面の残部に空気を接触させれば十分に冷却水を冷やすことができ、且つ冷却し過ぎることもない。従って、冷却水の温度を安定させることができ、エンジンを安定して冷却することができる。
請求項2に係る発明では、シャッタとラジエータの間に、シャッタに覆われるようにヒートポンプ式空調装置の室外熱交換器が配置される。外気温が低い場所で車両を走行させる場合は、シャッタを開く必要がないため、シャッタが閉じられている。シャッタが閉じられることにより、エンジンルーム外の低温の空気がエンジンルームに流入せず、エンジンルームが冷やされない。室外熱交換器は、エンジンルームの暖気を利用する。このため、外気温が低く暖房が必要となるときに、エンジンルーム内が冷やされることなく、十分な暖房性能を発揮させることができる。
請求項3に係る発明では、コア面の残部の前方に、空冷用熱交換器を配置した。コア面残部の前方に、空冷用熱交換器を配置することにより、空きスペースの有効活用を図ることができる。
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る車両用エンジンの冷却装置を説明する図であり、車両用エンジンの冷却装置10は、想像線で示されるエンジンルーム11内に配置されるエンジン12と、このエンジン12を冷却する冷却水が冷却水導入路13により導入され冷却水を冷却するラジエータ14と、このラジエータ14で冷却された冷却水をエンジン12へ戻すためにエンジン12に繋げられる冷却水排出路15と、ラジエータ14のコア面17の一部18の後方に配置されるファン19と、ラジエータ14のコア面17の残部21の後方に配置され残部21を通過した空気をエンジンルーム11の外部へ導く導風板22と、コア面17の一部18の前方に配置されるヒートポンプ式空調装置の室外熱交換器24と、この室外熱交換器24の前方に配置されラジエータ14に向かう空気の量を調節するシャッタ25と、このシャッタ25の開閉を行うためにシャッタ25に接続され制御部26により制御されるアクチュエータ27と、冷却水導入路13に配置されエンジン12から導入された冷却水の水温を測り制御部26へ送るための水温センサ28と、コア面17の残部21の前方に配置されるインタークーラやATFクーラ等の空冷用熱交換器29とからなる。
車内に配置され冷暖房を切替えるためのダイヤル32は、制御部26に接続され、冷房状態、運転停止状態及び暖房状態のどの状態にあるかを制御部26に伝える。
ファン19を作動するためのモータ33は、制御部26に繋がれ制御部26により制御される。制御部26は、シャッタ25が開いているときにファン19を作動させる。
残部21の前方に、空冷用熱交換器29を配置した。残部21の前方に、空冷用熱交換器29を配置することにより、空きスペースの有効活用を図ることができる。
このような車両用エンジンの冷却装置の作用をフローに基づき説明する。
図2は本発明に係る車両用エンジンの冷却装置の作用を説明するフロー図であり、初期設定として、ステップ番号(以下STと記す。)01でシャッタを閉じ、ファンを停止させておく。
次に、第1設定温度T1(例えば80℃)とこの第1設定温度T1よりも高い第2設定温度T2(例えば90℃)を設定する(ST02)。続いて、設定が冷房状態であるか否かを調べる(ST03)。例えば、ダイヤル(図1、符号32)が「C」であれば、冷房モードと認識させることができる。冷房状態であれば、シャッタを開き、ファンを作動させる。冷房状態のままであれば、シャッタが開かれ、ファンの運転が継続される(ST04)。
ST03で、冷房状態でないと判断させたとき、具体的には暖房状態や運転停止状態であるときは、ST05へ進み、水温センサ(図1、符号28)で検出した水温Twを読み込む。読み込んだ水温Twが、第2設定温度T2以上であるか否かを調べる(ST06)。
水温Twが第2設定温度T2未満であれば、ST07へ進む。このとき暖房状態であればシャッタを閉じ、ファンを作動させて(ST08)、ST03に戻る。一方、運転停止状態であればシャッタを閉じ、ファンを停止させて(ST09)、ST03に戻る。
暖房状態でシャッタを閉じ、ファンを作動させると、十分な暖房性能が期待される。一方、運転停止状態でシャッタを閉じ、ファンを停止させると、水温Twの上昇が期待される。
ST06で、水温Twが第2設定温度T2以上であると判定したときには、ST11へ進み、シャッタを開き、ファンを作動させる。次に、水温センサ(図1、符号28)で検出した水温Twを読み込む(ST12)。
ST13で、水温Twが第1設定温度T1以下であるかを調べる。否、すなわち、水温Twが第1設定温度T1を超える場合はST11へ戻る。シャッタが開き、ファンが作動しているので、水温Twの低下が期待される。
ST13で、水温Twが第1設定温度T1以下と判定したときには、シャッタを閉じ、ファンを停止させ(ST14)、フローを終了する。
シャッタが閉じられ、且つファンが停止している場合の作用を次図で説明する。
図3はシャッタが閉じられ、且つファンが停止している場合の作用を説明する図であり、矢印(2)で示すエンジンルーム(図1、符号11)の外から取入れられる空気は、矢印(3)で示すように閉じられたシャッタ25に接触した空気と、シャッタ25に接触しなかった空気とが、ラジエータ14のコア面17の残部21に向かって流れる。残部21を通過した空気は、矢印(4)で示すように導風板22によりエンジンルームの外へ排出される。これによりエンジン12へ向かう空気流が阻止されるので、エンジン12を作動後早期に温めることができる。
エンジン12が温まると、冷却水がラジエータ14の中を流れる。空気が残部21を通過することにより、ラジエータ14の中を流れる冷却水は冷却される。
シャッタ25が閉じられた状態では、エンジンルームの外から取込まれる空気は、シャッタ25で覆われないコア面17の残部21を通過する。通常の気温下で車両を走行させる場合は、コア面17の残部21に空気を接触させれば十分に冷却水を冷やすことができ、且つ冷却し過ぎることもない。従って、冷却水の温度を安定させることができ、エンジンを安定して冷却することができる。
外気温が低い場所で車両を走行させる場合は、シャッタ25を開く必要がないため、シャッタ25が閉じられている。シャッタ25が閉じられることにより、エンジンルーム外の低温の空気がエンジンルームに流入せず、エンジンルームが冷やされない。室外熱交換器24は、エンジンルームの暖気を利用する。このため、外気温が低く暖房が必要となるときに、エンジンルーム内が冷やされることなく、十分な暖房性能を発揮させることができる。
シャッタが開けられ、且つファンが作動している場合の作用を次図で説明する。
図4はシャッタが開けられ、且つファンが作動している場合の作用を説明する図であり、矢印(5)で示すようにエンジンルーム(図1、符号11)の外から取入れられた空気のうちシャッタ25を通過した空気は、矢印(6)で示すようにコア面17の一部18を通過する。
一方、シャッタ25を通過しなかった空気は、矢印(7)で示すように、コア面17の残部21を通過しエンジンルームの外へ排出される。
気温が高い場所で長時間走行している場合には、冷却水を冷却させるのに多量の空気をコア面17に接触させる必要がある。このような場合は、シャッタ25を開くことにより、多量の空気をラジエータ14に接触させ、冷却水を冷却する。
シャッタ25を開いた場合であっても、コア面17の残部21を通過した空気は導風板22により、エンジンルームの外側に排出される。即ち、導風板22を用いることによりエンジンルーム内部へ取入れられる空気の量を減らすことができ、車両の空力性能を向上させることができる。
尚、実施例ではラジエータコア面の上部を、シャッタに覆われるラジエータコア面の一部としたが、コア面の下部、右部又は左部をシャッタに覆われる一部とすることもでき、シャッタでコア面のどの部分を覆うかは任意である。
本発明の車両用エンジンの冷却装置は、四輪車に好適である。
本発明に係る車両用エンジンの冷却装置を説明する図である。 本発明に係る車両用エンジンの冷却装置の作用を説明するフロー図である。 シャッタが閉じられ、且つファンが停止している場合の作用を説明する図である。 シャッタが開けられ、且つファンが作動している場合の作用を説明する図である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。
符号の説明
10…車両用エンジンの冷却装置、11…エンジンルーム、12…エンジン、14…ラジエータ、17…コア面、18…一部、21…残部、22…導風板、24…室外熱交換器、29…空冷用熱交換器。

Claims (3)

  1. エンジンルーム内に、且つエンジンの前に配置され前記エンジンの冷却水を冷却するラジエータと、このラジエータの前に配置されこのラジエータに向かう冷却空気の量を調節するシャッタとからなる車両用エンジンの冷却装置において、
    前記シャッタは、前記ラジエータに対してコア面の一部を覆うように配置され、
    前記コア面のうち、前記シャッタで覆われない残部の後方に、この残部を通過した空気を前記エンジンルームの外へ導く導風板が配置されることを特徴とする車両用エンジンの冷却装置。
  2. 前記シャッタと前記ラジエータの間にヒートポンプ式空調装置の室外熱交換器を配置し、この室外熱交換器のコア面の全体が前記シャッタに覆われることを特徴とする請求項1記載の車両用エンジンの冷却装置。
  3. 前記コア面の残部の前方に、空冷用熱交換器を配置したことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の車両用エンジンの冷却装置。
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