JP2024015732A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】ファンによってラジエータからグリルシャッタに向けて送風し易くする技術を提供する。【解決手段】車両は、グリルシャッタと、ラジエータと、グリルシャッタからラジエータに向かう第１方向と、ラジエータからグリルシャッタに向かう第２方向と、のいずれかの方向に送風可能なファンと、グリルシャッタとラジエータとの間に流れる空気を案内し、下端部に貫通孔を有する通気路と、貫通孔から下方に離間して配置される第１アンダボディ部材と、貫通孔の後方において、第１アンダボディ部材よりも上方に配置される第２アンダボディ部材と、を備え、貫通孔の後方では、第２アンダボディ部材は、第１アンダボディ部材の上方において、第１ボディアンダ部材と隙間を有して対向しており、第１ボディアンダ部材より後方に延びており、第１アンダボディ部材と第２アンダボディ部材との隙間は、第２アンダボディ部材の下方に連通していてもよい。【選択図】図２

Description

本明細書が開示する技術は、車両に関する。

特許文献１には、ラジエータを有する熱交換部とシャッタとファンとを備える車両が開示されている。ファンは、シャッタから熱交換部に向けて空気を送り出す正回転モードと、熱交換部からシャッタに向けて空気を送り出す逆回転モードと、を実行可能である。

特開２０１９－２３４６７号公報

上記の技術では、シャッタが閉じられている状態で、ファンが逆回転モードを実行可能である。ラジエータを通過した空気は、下方のアンダーダクトに流入し、車両後方に配置されているエンジンの後方に排出され、再びファンによってラジエータに送り出される。

本明細書は、グリルシャッタが閉じられている状態でファンによってラジエータからグリルシャッタに向けて送り出された空気をグリルシャッタとラジエータとの間から効率的に排出することによって、ファンによってラジエータからグリルシャッタに向けて送風し易くする技術を提供する。

本明細書で開示される技術は、車両に関する。車両は、グリルシャッタと、グリルシャッタの後方に位置するラジエータと、グリルシャッタからラジエータに向かう第１方向と、ラジエータからグリルシャッタに向かう第２方向と、のいずれかの方向に選択的に送風可能なファンと、グリルシャッタとラジエータとの間に配置され、グリルシャッタとラジエータとの間に流れる空気を案内する通気路であって、下端部に貫通孔を有する通気路と、貫通孔に対向しており、貫通孔から下方に離間して配置される第１アンダボディ部材と、貫通孔の後方に配置されるとともに、第１アンダボディ部材よりも上方に配置される第２アンダボディ部材と、を備え、貫通孔の後方では、第２アンダボディ部材は、第１アンダボディ部材の上方において、第１ボディアンダ部材と隙間を有して対向しており、第２アンダボディ部材は、第１ボディアンダ部材より後方に延びており、第１アンダボディ部材と第２アンダボディ部材との隙間は、第２アンダボディ部材の下方に連通していてもよい。

この構成によると、グリルシャッタが閉じている状態でファンによって第２方向に送風されると、ラジエータからグリルシャッタに向けて空気が送り出される。ラジエータとグリルシャッタとの間の空気は、通気路の貫通孔から下方に排出される。通気路の下方では、車両後方に位置する第２アンダボディ部材と地面との間隔が、車両前方に位置する第１アンダボディ部材と地面との間隔よりも広い。第１アンダボディ部材の下方から第２アンダボディ部材の下方に向かって流れる車両と地面との間の空気の流路面積は、第１アンダボディ部材の下方から第２アンダボディ部材の下方に到達すると広くなる。

この構成によると、通気路の貫通孔から下方に排出された空気は、第１アンダボディ部材の下方から第２アンダボディ部材の下方に流れる空気のベンチュリ効果によって、第１アンダボディ部材と第２アンダボディ部材との隙間から、第２アンダボディ部材の下方に向けて引っ張られる。これにより、グリルシャッタとラジエータとの間の空気を、第１アンダボディ部材と第２アンダボディ部材との隙間から第２アンダボディ部材の下方に効率的に排出することができる。これにより、ファンによってラジエータからグリルシャッタに向けて送風し易くすることができる。

車両の正面図を示す。 図１のII-II断面の部分断面図を示す。

図１に示す車両１０は、エンジン、モータ等の駆動部によって走行される。車両１０の前面の下端部には、冷却用の空気を導入するためのグリル６０が、バンパーカバー１２に配置されている。図２は、グリル６０の車両後方側の構造を説明するための車両１０の部分断面図である。図２では、本明細書で開示される技術の理解を容易にするために、車両１０の詳細の構成が省略されている。

車両１０は、グリル６０と、グリルシャッタ５０と、通気路４０と、ラジエータ２０と、ファン３０と、アンダボディ部材１４、１６と、メイン制御ユニット１００と、を備える。グリル６０は、車両１０の前後方向に延びる複数の貫通孔を有する。グリル６０の車両後方には、グリルシャッタ５０が配置されている。

グリルシャッタ５０は、車両１０の骨格部材に支持されている。グリルシャッタ５０は、複数のフィン５２、５２と、枠体５４と、を備える。枠体５４は、車両１０の骨格部材に取り付けられている。枠体５４は、車両正面側から見て、四角形状の周縁部分を有する。枠体５４の中央には、枠体５４の開口を閉塞する複数のフィン５２、５２が上下方向に並んで配置されている。枠体５４及びフィン５２は、例えば樹脂製である。

複数のフィン５２、５２のそれぞれは、上下方向の中央に配置されているシャフト５２ａを介して枠体５４に支持されている。フィン５２は、図示省略したモータによって枠体５４に対してシャフト５２ａを中心に回転される。これにより、グリルシャッタ５０は、図２に示すように複数のフィン５２、５２によってグリルシャッタ５０が閉じられる閉状態と、複数のフィン５２、５２が回転されることによって複数のフィン５２、５２の間に隙間が形成される開状態と、に切り替えられる。グリルシャッタ５０は、車両１０のメイン制御ユニット１００からの要求に応じて、モータに複数のフィン５２、５２を回転させることによって、グリルシャッタ５０から車両後方に送出される空気量を調整することができる。

グリルシャッタ５０の車両後方には、間隔を置いてラジエータ２０が配置されている。ラジエータ２０は、エンジン、バッテリ等の車両１０の発熱機器を冷却するための冷媒を放熱する熱交換器である。ラジエータ２０の内部には、冷媒が流れている。ラジエータ２０に空気を送ることによって、冷媒と空気との間で熱交換され、冷媒が放熱される。

グリルシャッタ５０とラジエータ２０との間には、通気路４０が配置されている。通気路４０は、例えば樹脂製の筒形状を有する。通気路４０は、グリルシャッタ５０を通過した空気をラジエータ２０に案内する。通気路４０の下端には、通気路４０を貫通する貫通孔４２が配置されている。貫通孔４２は、通気路４０の雨水等を通気路４０外に排出する。

ラジエータ２０の車両１０の後方には、ファン３０が配置されている。ファン３０は、モータによって正回転（例えば時計回り）されることによって、グリルシャッタ５０からラジエータ２０に向かう第１方向に空気を送ることができる。ファン３０は、モータによって逆回転（例えば反時計回り）されることによって、ラジエータ２０からグリルシャッタ５０に向かう第２方向に空気を送ることができる。

モータは、ブラシレスモータによって構成されている。モータが正回転及び逆回転のいずれかの回転方向で選択的に駆動することによって、ファン３０が第１方向と第２方向のいずれかの方向に選択的に送風可能である。モータをブラシレスモータで構成することによって、モータを正回転及び逆回転に駆動させても、モータの寿命への影響を抑制することができる。

ファン３０のモータは、メイン制御ユニット１００からの要求に応じて、ファン３０を正回転及び逆回転のうちの一方の回転方向で駆動させる。

グリル６０、グリルシャッタ５０及び通気路４０の下方には、車両１０の下端に位置するアンダボディ部材１４が配置されている。アンダボディ部材１４は、車両１０の前端においてバンパーカバー１２の下端から後方に延びる略平板形状を有する。なお、アンダボディ部材１４は、補強や他の部品の取付のための凸部等の形状が設けられていてもよい。アンダボディ部材１４は、車両１０の幅方向の全長に亘って配置されている。

アンダボディ部材１４は、貫通孔４２に対して、下方に間隔を有して対向している。アンダボディ部材１４は、貫通孔４２の全域に亘って対向している。アンダボディ部材１４は、貫通孔４２を越えて後方に延びている。

貫通孔４２の後端から車両後方に向けて、アンダボディ部材１６が配置されている。アンダボディ部材１６は、貫通孔４２の後端から若干上方に傾斜しながら後方に延び、前後方向の中間位置で下方に折れ曲がって、アンダボディ部材１４と平行に、後方に延びている。アンダボディ部材１６は、車両１０の幅方向の全長に亘って配置されている。アンダボディ部材１４、１６は、例えば樹脂製である。

アンダボディ部材１６は、貫通孔４２の後端から上方に傾斜している部分の一部で、アンダボディ部材１４と隙間を有して対向している。アンダボディ部材１４とアンダボディ部材１６との間隔は、貫通孔４２から徐々に広がっている。

アンダボディ部材１６は、アンダボディ部材１４よりも上方に配置されている。このため、車両１０が走行する地面Ｇが平坦である場合、アンダボディ部材１６と地面Ｇとの隙間は、アンダボディ部材１４と地面Ｇとの隙間よりも広い。

メイン制御ユニット１００は、ＣＰＵ、メモリ等を備える。メイン制御ユニット１００は、メモリに格納されているコンピュータプログラムに従って、運転者の操作、車両１０に搭載される各種センサ等に応じて、ファン３０、グリルシャッタ５０等、車両１０に各部を制御する。

車両１０では、冷媒がラジエータ２０おいて冷却される。ラジエータ２０での冷却性能に応じて、メイン制御ユニット１００は、フィン５２を回転させてグリルシャッタ５０を開くことによって、グリル６０からラジエータ２０に供給される空気量を調整する。また、メイン制御ユニット１００は、ファン３０を正回転させて第１方向に送風させることによって、ラジエータ２０に供給される空気量を増加することができる。

グリルシャッタ５０では、例えば、凍結や小石等の小さな物体の侵入によって、複数のフィン５２、５２が、枠体５４に固着して枠体５４に対して回転することができない場合がある。グリルシャッタ５０が閉状態である場合に、フィン５２が固着されると、冷媒を適切に冷却するための空気を、車両１０の前方からラジエータ２０に供給することができない。

メイン制御ユニット１００は、冷媒の温度がグリルシャッタ５０を開状態に移行すべき予め設定されている所定温度に到達する場合に、ファン３０のモータを駆動させる。メイン制御ユニット１００は、グリルシャッタ５０が開状態から閉状態に移行しない事態を監視している。メイン制御ユニット１００は、モータの回転角度、トルク等を用いて、グリルシャッタ５０が開状態から閉状態に移行しないことを特定する。この場合、メイン制御ユニット１００は、ファン３０のモータのトルクを上昇させて、再度、フィン５２の回転を試行して、メイン制御ユニット１００は、モータの回転角度、トルク等を用いて、グリルシャッタ５０が開状態から閉状態に移行しないことを特定する。

メイン制御ユニット１００は、グリルシャッタ５０が閉状態において複数のフィン５２、５２が枠体５４に対して回転することができない場合に、ファン３０を逆回転させる。これにより、図２の破線矢印で示すように、ファン３０から、ラジエータ２０を通過してグリルシャッタ５０に向かう第２方向に送風される。ラジエータ２０を通過した空気は、通気路４０に流れ、通気路４０及びグリルシャッタ５０に案内されて、貫通孔４２から通気路４０の下方に排出される。なお、変形例では、メイン制御ユニット１００は、ファン３０の車両１０の後方に位置する車両１０のコンパートメントの温度が予め決められた基準温度（冷媒を冷却することが可能な温度）未満である場合に、ファン３０を逆回転させ、基準温度以上である場合、ファン３０を逆回転しなくてもよい。

（効果）
車両１０では、貫通孔４２の下方では、車両１０の後方に位置するアンダボディ部材１６と地面Ｇとの間隔が、車両１０の前方に位置するアンダボディ部材１４と地面Ｇとの間隔よりも広い。アンダボディ部材１４の下方からアンダボディ部材１６の下方に向かって流れる車両１０と地面Ｇとの間の空気の流路面積は、アンダボディ部材１４の下方からアンダボディ部材１６の下方に到達すると広くなる。

この構成によると、貫通孔４２から下方に排出された空気は、アンダボディ部材１４の下方からアンダボディ部材１６の下方に流れる空気のベンチュリ効果によって、アンダボディ部材１４とアンダボディ部材１６との隙間から、アンダボディ部材１６の下方に向けて引っ張られる。これにより、グリルシャッタ５０とラジエータ２０との間の空気を、アンダボディ部材１４とアンダボディ部材１６との隙間からアンダボディ部材１６の下方に効率的に排出することができる。これにより、ファン３０によってラジエータ２０からグリルシャッタ５０に向けて送風し易くすることができる。これにより、グリルシャッタ５０が閉状態の場合に、ラジエータ２０の冷媒が冷却されない事態を抑制することができる。この構成は、例えば電気自動車のような、ファン３０の車両１０の後方のコンパートメントの温度が低い車両１０に特に効果的である。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０：車両、１４、１６：アンダボディ部材、２０：ラジエータ、３０：ファン、４０：通気路、４２：貫通孔、５０：グリルシャッタ、５２：フィン、６０：グリル

Claims (1)

1. グリルシャッタと、
   前記グリルシャッタの後方に位置するラジエータと、
   前記グリルシャッタから前記ラジエータに向かう第１方向と、前記ラジエータから前記グリルシャッタに向かう第２方向と、のいずれかの方向に選択的に送風可能なファンと、
   前記グリルシャッタと前記ラジエータとの間に配置され、前記グリルシャッタと前記ラジエータとの間に流れる空気を案内する通気路であって、下端部に貫通孔を有する前記通気路と、
   前記貫通孔に対向しており、前記貫通孔から下方に離間して配置される第１アンダボディ部材と、
   前記貫通孔の後方に配置されるとともに、前記第１アンダボディ部材よりも上方に配置される第２アンダボディ部材と、を備え、
   前記貫通孔の後方では、前記第２アンダボディ部材は、前記第１アンダボディ部材の上方において、前記第１ボディアンダ部材と隙間を有して対向しており、
   前記第２アンダボディ部材は、前記第１ボディアンダ部材より後方に延びており、
   前記第１アンダボディ部材と前記第２アンダボディ部材との前記隙間は、前記第２アンダボディ部材の下方に連通している、車両。