JP2018114802A - Airflow control device and air guide - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両のインタークーラの前方に設けられたエアガイドを制御する空気流制御装置及びエアガイドに関する。 The present invention relates to an air flow control device and an air guide for controlling an air guide provided in front of an intercooler of a vehicle.
車両には、熱交換器を冷却するために空気を導くエアガイドが設けられている。特許文献1には、ラジエータ内の冷却水温度により導風板の位置を制御する構造が開示されている。 The vehicle is provided with an air guide that guides air to cool the heat exchanger. Patent Document 1 discloses a structure in which the position of the air guide plate is controlled by the cooling water temperature in the radiator.
従来、車両のラジエータの前方に位置するインタークーラの前方に固定されたエアガイドが設けられている構造がある。ラジエータ内の冷却水の温度によって、ラジエータを優先的に冷却するべきときと、インタークーラを優先的に冷却するべきときとがある。しかし、固定されたエアガイドが設けられている場合、風の向きが固定されてしまい、ラジエータ内の冷却水温度に応じてラジエータとインタークーラに風を振り分けることができないという問題が生じていた。 Conventionally, there is a structure in which an air guide fixed in front of an intercooler located in front of a radiator of a vehicle is provided. Depending on the temperature of the cooling water in the radiator, the radiator should be preferentially cooled and the intercooler should be preferentially cooled. However, when the fixed air guide is provided, the direction of the wind is fixed, and there is a problem that the wind cannot be distributed to the radiator and the intercooler according to the cooling water temperature in the radiator.
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、走行風をラジエータ内の冷却水温度に応じてラジエータとインタークーラに振り分けることができる空気流制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of these points, and an object thereof is to provide an air flow control device that can distribute traveling wind to a radiator and an intercooler in accordance with a cooling water temperature in the radiator. .
本発明の第1の態様においては、車両の前方からインタークーラに向けて流れる空気の向きを変化させるエアガイドと、前記インタークーラの後方に設けられたラジエータの内部を流れる流体の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部が検出した温度に基づいて、前記エアガイドの形状を制御する制御部と、を有することを特徴とする空気流制御装置を提供する。 In the first aspect of the present invention, an air guide that changes the direction of air flowing from the front of the vehicle toward the intercooler, and the temperature of the fluid that flows through the radiator provided behind the intercooler are detected. An air flow control device comprising: a temperature detection unit; and a control unit that controls the shape of the air guide based on the temperature detected by the temperature detection unit.
また、前記エアガイドは、前記車両に固定される固定部と、前記固定部に対して位置が変化する可変部と、を有し、前記制御部は前記固定部と前記可変部との間の角度を変化させてもよい。また、前記制御部は、前記流体の温度が所定温度以上の場合、前記角度を第1角度にし、前記流体の温度が前記所定温度未満の場合、前記角度を前記第1角度よりも大きい第2角度にしてもよい。 Further, the air guide has a fixed portion fixed to the vehicle, and a variable portion whose position changes with respect to the fixed portion, and the control portion is between the fixed portion and the variable portion. The angle may be changed. Further, the control unit sets the angle to the first angle when the temperature of the fluid is equal to or higher than a predetermined temperature, and sets the angle to be a second larger than the first angle when the temperature of the fluid is lower than the predetermined temperature. It may be an angle.
また、前記エアガイドは、前記車両の前後方向に延伸するエアガイド本体と、前記エアガイド本体と接し、かつ温度によって形状が変化する形状記憶合金と、前記形状記憶合金と接し、かつ前記形状記憶合金の温度を変化させる電熱線と、を有し、前記制御部は、前記電熱線に流す電流を制御することにより、前記エアガイドの形状を制御してもよい。 The air guide includes an air guide main body extending in the front-rear direction of the vehicle, a shape memory alloy that contacts the air guide main body and changes in shape depending on temperature, the shape memory alloy, and the shape memory. A heating wire that changes a temperature of the alloy, and the control unit may control a shape of the air guide by controlling a current flowing through the heating wire.
本発明の第2の態様においては、車両のインタークーラの前方に設けられたエアガイドであって、前記インタークーラの後方に設けられたラジエータの内部を流れる流体の温度を検出する温度検出部が検出した温度に対応する制御信号に基づいて形状を変化させることを特徴とするエアガイドを提供する。 In the second aspect of the present invention, there is provided an air guide provided in front of an intercooler of a vehicle, the temperature detecting unit detecting the temperature of a fluid flowing through a radiator provided behind the intercooler. Provided is an air guide characterized in that the shape is changed based on a control signal corresponding to a detected temperature.
また、前記車両の前後方向に延伸するエアガイド本体と、前記エアガイド本体と接し、かつ温度によって形状が変化する形状記憶合金と、前記形状記憶合金と接し、かつ前記制御信号に対応する電流値に基づいて前記形状記憶合金の温度を変化させる電熱線と、を有していてもよい。 An air guide body extending in the longitudinal direction of the vehicle; a shape memory alloy that contacts the air guide body and changes shape according to temperature; and a current value that corresponds to the shape memory alloy and corresponds to the control signal. And a heating wire for changing the temperature of the shape memory alloy.
本発明によれば、空気流制御装置において、ラジエータ内の冷却水温度に応じて走行風をラジエータとインタークーラに振り分けることができるという効果を奏する。 According to the present invention, in the air flow control device, there is an effect that traveling wind can be distributed to the radiator and the intercooler according to the cooling water temperature in the radiator.
<本実施形態>
[エアガイド71の周辺構成]
図1は、本実施形態に係る車両における空気流制御装置の周辺の構成を示す図である。図2は、図1に示す空気流制御装置の周辺のX−X線断面図である。ただし、図2には、本実施形態に係る空気流制御装置が有する制御部73も示している。図3は、エアガイド71の構成を示す図である。図4は、走行風の流れを示す図である。図4(a)は、固定部と可変部との間の角度が第1角度の場合の走行風の流れを示す。図4(b)は、固定部と可変部との間の角度が第2角度の場合の走行風の流れを示す。
<This embodiment>
[Peripheral structure of air guide 71]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration around an air flow control device in a vehicle according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the air flow control device shown in FIG. However, FIG. 2 also shows a
車両は、サイドメンバ1、クロスメンバ2、エンジン3、ファン4、ラジエータ5、インタークーラ6、空気流制御装置7、フロントアンダーランプロテクタ8、バンパ9、及びフロントパネル10を有する。
The vehicle includes a side member 1, a
サイドメンバ1は、車両の前後方向に延伸する部材である。サイドメンバ1は、金属製で、断面がコ字形状を有する。複数のサイドメンバ1は、互いに平行である。クロスメンバ2は、複数のサイドメンバ1の間に複数のサイドメンバ1と直交して設けられている部材である。
The side member 1 is a member that extends in the front-rear direction of the vehicle. The side member 1 is made of metal and has a U-shaped cross section. The plurality of side members 1 are parallel to each other. The
クロスメンバ2は、金属製で、断面がコ字形状を有する。クロスメンバ2は、ファーストクロスメンバ21とセカンドクロスメンバ22とを有する。ファーストクロスメンバ21は、複数のクロスメンバ2のうちの車両の最前方に位置するクロスメンバである。セカンドクロスメンバ22は、複数のクロスメンバ2のうちのファーストクロスメンバ21に隣接して後方に位置するクロスメンバである。エンジン3は、例えば、車両用のディーゼルエンジンである。エンジン3は、エンジン3の下部に設けられているクロスメンバ2に固定されている。
The
ファン4は、エンジン3を冷却するための装置である。ファン4は、エンジン3の前方側に設けられている。ファン4は、エンジン3に軸を介して連結されており、エンジン3から動力を受けて回転駆動される電動ファンである。ファン4は、車両が走行しているときに作動する。
The
ファン4は、ファン4の前方側から空気を吸い込み、ファン4の後方側に空気を送風する。具体的には、ファン4は、ラジエータ5及びインタークーラ6よりも前方側の空気を吸引して後方側のエンジン3に向かって排気する。ファン4は、ファン4が吸引した空気をエンジン3側へ排気することで、エンジン3を冷却することができる。
The
ラジエータ5は、エンジン3の冷却水を冷却するための装置である。ラジエータ5は、ファン4の前方側に設けられている。冷却水は、ラジエータ5とエンジン3との間で循環している。ラジエータ5は、エンジン3を通過する際に加熱された冷却水を冷却する。ラジエータ5は、前方から流入した空気(例えば、車両が前方に走行しているときに生じる走行風)と、エンジン3を通過した冷却水とを熱交換することで、冷却水を冷却する。
The radiator 5 is a device for cooling the cooling water of the engine 3. The radiator 5 is provided on the front side of the
ラジエータ5は、ブラケットを用いて、ラジエータ5の下部付近に設けられているクロスメンバ2に固定されている。図1及び図2に示されるように、ラジエータ5の上端は、インタークーラ6の上端よりも上方に位置する。
The radiator 5 is fixed to the
インタークーラ6は、ターボチャージャから循環してきた空気を冷却するための装置である。インタークーラ6は、ラジエータ5の前方側に設けられている。インタークーラ6は、前方から流入した空気(例えば、走行風)と、ターボチャージャから循環してきた空気とを熱交換することで、ターボチャージャから循環してきた空気を冷却する。空気流制御装置7は、ラジエータ5及びインタークーラ6の冷却効果を向上させるための装置である。空気流制御装置7の詳細については後述する。
The intercooler 6 is a device for cooling the air circulated from the turbocharger. The intercooler 6 is provided on the front side of the radiator 5. The intercooler 6 cools the air circulated from the turbocharger by exchanging heat between the air flowing in from the front (for example, traveling wind) and the air circulated from the turbocharger. The air
フロントアンダーランプロテクタ8は、車両に対する前方からの衝突時に衝撃を吸収し、他車両が自車両の下部へ潜り込むことを防止するための部材である。フロントアンダーランプロテクタ8は、金属製で、断面が四角形状であり、内部に空洞を有する。フロントアンダーランプロテクタ8は、車両の車幅方向に延伸し、サイドメンバ1の長手方向における車両の前方付近に設けられている。
The
バンパ9は、車両に対する前方からの衝突時に衝撃を吸収するための部材である。バンパ9は、金属製で、凹凸形状を有する。バンパ9は、車両の車幅方向に延伸しており、サイドメンバ1の長手方向における車両の最前方に設けられている。バンパ9は、フロントアンダーランプロテクタ8の前面よりも車両の前後方向における前方に位置する。バンパ9の下端は、車両の高さ方向においてフロントアンダーランプロテクタ8の下端よりも上方に位置する。
The
バンパ9は、開口部91を有する。開口部91は、例えば長方形状を有し、車両の車幅方向において延伸しており、バンパ9の中央付近に位置する。開口部91は、車両の高さ方向においてフロントアンダーランプロテクタ8の上面よりも上方に位置する。
The
フロントパネル10は、車両の前方に設けられているパネルである。フロントパネル10は、ラジエータグリル101を有する。ラジエータグリル101は、車両のフロントパネル10に設けられており、例えばラジエータ5に走行風を当てるための通風口である。
The
[空気流制御装置7の詳細構成]
空気流制御装置7は、図2に示されるように、エアガイド71、温度検出部72、及び制御部73を有する。エアガイド71は、ラジエータ5及びインタークーラ6の前方付近に走行風を流すための部材である。エアガイド71は、車両の前方からインタークーラ6に向けて流れる空気の向きを変化させる。エアガイド71は、インタークーラ6の前方に設けられており、ファーストクロスメンバ21に固定されている。
[Detailed Configuration of Air Flow Control Device 7]
As shown in FIG. 2, the air
温度検出部72は、インタークーラ6の後方に設けられたラジエータ5の内部を流れる流体の温度を検出する。流体は、ラジエータ5の内部を流れる冷却水である。制御部73は、CPU、ROM、RAM等を有するマイクロコンピュータを備えた電子制御装置である。制御部73は、温度検出部72が検出した温度に基づいて、エアガイド71の形状を制御する。
The
エアガイド71は、固定部711と可変部712とを有する。固定部711は、車両に固定される部分である。固定部711は、長方形状を有する。固定部711は、ファーストクロスメンバ21の上面に固定されている。固定部711は、車両の高さ方向において水平である。可変部712は、固定部711に対して位置が変化する部分である。可変部712は、長方形状を有する。可変部712の車両前後方向における前方端は、例えばファーストクロスメンバ21の車両前後方向における後方端と同じ位置にある。
The
制御部73は、固定部711と可変部712との間の角度を変化させる機能を有する。制御部73は、ラジエータ5の内部を流れる流体の温度が所定温度以上の場合、固定部711と可変部712との間の角度を第1角度にすることで、走行風がラジエータ5に当たりやすくする。具体的には、制御部73は、ラジエータ5の内部を流れる流体の温度を下げる優先度が、インタークーラ6の内部を流れる流体の温度を下げる優先度よりも高い場合に、固定部711と可変部712との間の角度を第1角度にする。
The
制御部73は、例えば、エンジン3に供給する空気の量が所定の量未満の場合に、ラジエータ5の内部を流れる流体の温度を優先的に下げるように、固定部711と可変部712との間の角度を第1角度にする。
For example, when the amount of air supplied to the engine 3 is less than a predetermined amount, the
また、制御部73は、ラジエータ5の内部を流れる流体の温度が所定温度未満の場合、固定部711と可変部712との間の角度を第1角度よりも大きい第2角度にして、走行風がラジエータ5に当たりにくくする。具体的には、制御部73は、ラジエータ5の内部を流れる流体の温度を下げる優先度が、インタークーラ6の温度を下げる優先度よりも低い場合に、固定部711と可変部712との間の角度を第2角度にする。制御部73は、例えば、エンジン3に供給する空気の量が所定の量以上の場合に、インタークーラ6の内部を流れる流体の温度を優先的に下げるように、固定部711と可変部712との間の角度を第2角度にする。
Further, when the temperature of the fluid flowing inside the radiator 5 is lower than the predetermined temperature, the
具体的には、固定部711と可変部712との間の角度が第1角度の場合は、図4(a)に示されるように、例えば、ラジエータグリル101から車両の後方に向かって流れる走行風が、エアガイド71の上面に沿って流れてラジエータ5の上方部付近に当たるような流れとなる。この場合、例えば、エアガイド71の可変部712は、可変部712の後端が可変部712の前端よりも車両の高さ方向において高い位置となるように、固定部711と傾斜している。
Specifically, when the angle between the fixed
また、固定部711と可変部712との間の角度が第1角度よりも大きい第2角度の場合は、図4(b)に示されるように、走行風はエアガイド71の上面に沿って流れてインタークーラ6の前面に当たるような流れとなる。この場合、第2角度は、例えば固定部711と可変部712との間の角度が180°であり、可変部712は、固定部711とともに車両の高さ方向において水平である。
Further, when the angle between the fixed
したがって、空気流制御装置7は、ラジエータ5の内部の冷却水の温度が所定温度以上の場合、固定部711と可変部712との間の角度を第1角度とすることで、走行風をラジエータ5に直接当てることができる。この結果、空気流制御装置7は、ラジエータ5内の冷却水の温度が所定温度以上の場合、ラジエータ5の内部の冷却水をより冷却することができる。
Therefore, when the temperature of the cooling water inside the radiator 5 is equal to or higher than the predetermined temperature, the air
エアガイド71は、図3に示されるように、エアガイド本体713、形状記憶合金714、電熱線715、及び電線716を有する。エアガイド本体713は、車両の前後方向に延伸している。エアガイド本体713は、例えば金属製である。
As shown in FIG. 3, the
形状記憶合金714は、例えば、車両の前後方向において延伸している。形状記憶合金714は、エアガイド本体713と接し、かつ温度によって形状が変化する。形状記憶合金714は、例えば、回転方向が反対の2つの形状記憶合金714であって、エアガイド本体713の上下の両側に位置している。電熱線715は、形状記憶合金714と接し、かつ形状記憶合金714の温度を変化させる。電線716は電熱線715と制御部73とを接続する線である。
For example, the
制御部73は、電熱線715に流す電流を制御することにより、エアガイド71の形状を制御する。具体的には、制御部73は、温度検出部72が検出した温度に対応する制御信号に基づいてエアガイド71の形状を変化させる。電熱線715は、当該制御信号に対応する電流値に基づいて形状記憶合金714の温度を変化させる。このようにして、制御部73は、電熱線715で形状記憶合金714の温度を変化させて、エアガイド本体713の形状を変化させる。
The
空気流制御装置7は、このように形状記憶合金714によって、エアガイド71の形状を変化させる構造を有するので、エアガイド71をコンパクトにすることができる。
Since the air
本実施形態においては、空気流制御装置7は、形状記憶合金714を有するエアガイド71を有し、ラジエータ5の内部を流れる流体の温度に基づいて、形状記憶合金714の温度を変化させることで、エアガイド71の形状を変化させていたが、例えば空気流制御装置7は、モータを有し、モータを駆動させることによってエアガイド71の形状を変化させるようにしてもよい。
In the present embodiment, the air
また、本実施形態においては、空気流制御装置7は、制御部73が固定部711と可変部712との間の角度を、第1の角度と第1の角度よりも大きい第2の角度とに調節する例を示したが、制御部73は、固定部711と可変部712との間の角度を、3段階以上の複数の角度に調節するようにしてもよい。
In the present embodiment, the air
また、本実施形態においては、ラジエータ5の上端がインタークーラ6の上端よりも上方に位置し、エアガイド71はラジエータ5の上端部付近に走行風を導くように形状を変化させる例を示したが、ラジエータ5の下端が、インタークーラ6の下端よりも下方に位置し、エアガイド71はラジエータ5の下端部付近に走行風を導くように形状を変化させてもよい。また、ラジエータ5の車両の車幅方向における左右の端部が、インタークーラ6の車両の車幅方向における左右の端部よりも外側に位置し、エアガイド71はラジエータ5の車両の車幅方向における左右の端部付近に走行風を導くように形状を変化させてもよい。
Further, in the present embodiment, an example has been shown in which the upper end of the radiator 5 is located above the upper end of the intercooler 6 and the shape of the
[本実施形態に係る空気流制御装置7による効果]
本実施形態に係る空気流制御装置7は、車両の前方からインタークーラ6に向けて流れる空気の向きを変化させるエアガイド71と、インタークーラ6の後方に設けられたラジエータ5の内部を流れる流体の温度を検出する温度検出部72と、を有する。また、エアガイド71は、温度検出部72が検出した温度に基づいて、エアガイド71の形状を制御する制御部73と、を有する。
[Effects of the air
The air
本実施形態に係る空気流制御装置7は、ラジエータ5の内部を流れる流体の温度に基づいて、エアガイド71の形状を制御するので、ラジエータ5の内部を流れる流体の温度に基づいて、走行風をラジエータ5又はインタークーラ6に振り分けることができる。その結果、空気流制御装置7は、インタークーラ6の後方に位置するラジエータ5の冷却効果を向上させることができる。
Since the air
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
1・・・サイドメンバ
2・・・クロスメンバ
21・・・ファーストクロスメンバ
22・・・セカンドクロスメンバ
3・・・エンジン
4・・・ファン
5・・・ラジエータ
6・・・インタークーラ
7・・・空気流制御装置
71・・・エアガイド
711・・・固定部
712・・・可変部
713・・・エアガイド本体
714・・・形状記憶合金
715・・・電熱線
716・・・電線
72・・・温度検出部
73・・・制御部
8・・・フロントアンダーランプロテクタ
9・・・バンパ
91・・・開口部
10・・・フロントパネル
101・・・ラジエータグリル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (6)
前記インタークーラの後方に設けられたラジエータの内部を流れる流体の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部が検出した温度に基づいて、前記エアガイドの形状を制御する制御部と、
を有することを特徴とする空気流制御装置。 An air guide that changes the direction of air flowing from the front of the vehicle toward the intercooler;
A temperature detection unit for detecting the temperature of the fluid flowing through the radiator provided behind the intercooler;
A control unit for controlling the shape of the air guide based on the temperature detected by the temperature detection unit;
An air flow control device comprising:
前記車両に固定される固定部と、
前記固定部に対して位置が変化する可変部と、
を有し、
前記制御部は前記固定部と前記可変部との間の角度を変化させることを特徴とする、
請求項1に記載の空気流制御装置。 The air guide is
A fixing portion fixed to the vehicle;
A variable portion whose position changes with respect to the fixed portion;
Have
The control unit changes an angle between the fixed unit and the variable unit,
The air flow control device according to claim 1.
請求項2に記載の空気流制御装置。 The controller sets the angle to a first angle when the temperature of the fluid is equal to or higher than a predetermined temperature, and sets the angle to a second angle larger than the first angle when the temperature of the fluid is lower than the predetermined temperature. It is characterized by
The air flow control device according to claim 2.
前記車両の前後方向に延伸するエアガイド本体と、
前記エアガイド本体と接し、かつ温度によって形状が変化する形状記憶合金と、
前記形状記憶合金と接し、かつ前記形状記憶合金の温度を変化させる電熱線と、
を有し、
前記制御部は、前記電熱線に流す電流を制御することにより、前記エアガイドの形状を制御することを特徴とする、
請求項1から3のいずれか一項に記載の空気流制御装置。 The air guide is
An air guide body extending in the longitudinal direction of the vehicle;
A shape memory alloy in contact with the air guide body and having a shape that changes depending on temperature;
A heating wire in contact with the shape memory alloy and changing the temperature of the shape memory alloy;
Have
The control unit controls the shape of the air guide by controlling a current flowing through the heating wire,
The airflow control device according to any one of claims 1 to 3.
前記インタークーラの後方に設けられたラジエータの内部を流れる流体の温度を検出する温度検出部が検出した温度に対応する制御信号に基づいて形状を変化させることを特徴とするエアガイド。 An air guide provided in front of an intercooler of a vehicle,
An air guide characterized in that the shape is changed based on a control signal corresponding to a temperature detected by a temperature detection unit that detects the temperature of a fluid flowing inside a radiator provided behind the intercooler.
前記エアガイド本体と接し、かつ温度によって形状が変化する形状記憶合金と、
前記形状記憶合金と接し、かつ前記制御信号に対応する電流値に基づいて前記形状記憶合金の温度を変化させる電熱線と、
を有することを特徴とする、
請求項5に記載のエアガイド。
An air guide body extending in the longitudinal direction of the vehicle;
A shape memory alloy in contact with the air guide body and having a shape that changes depending on temperature;
A heating wire that contacts the shape memory alloy and changes the temperature of the shape memory alloy based on a current value corresponding to the control signal;
It is characterized by having
The air guide according to claim 5.
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