JPH0821240A - エンジンルームの外気導入制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンルームの空気流れを常に適正に制御
して雰囲気温度を低下させ，排気系部品等の冷却を促
す。 【構成】 車両１の前方のエンジンルーム２にエンジン
３とその排気系部品４が収容され，かつ，外気制御ダク
ト５と電動ファン１１ａ，１２ａを備えた２つのラジエ
ータ１１，１２とが設けられ，外気制御ダクト５を車両
略中心で排気系部品４の前方に配置し，外気制御ダクト
５の右側の右側ラジエータ１１をエンジン３または排気
系部品４の前方に，左側の左側ラジエータ１２をエンジ
ンルーム２内にそれぞれ向けて配置し，車両の運転，走
行状態に応じて左右２つのラジエータ１１，１２の電動
ファン１１ａ，１２ａの出力を独立して制御して，外気
制御ダクト５と２つのラジエータ１１，１２の通風量を
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は，車両の車体前部に配
置されるエンジンルームの外気導入制御装置に関し，特
に，走行風やラジエータ通過風によるエンジンルームの
空気流れを適正に制御する外気導入制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に，車両においては，車体前部にエ
ンジンルームが配置され，このエンジンルームにエンジ
ンが，ＦＦ車の場合は横置きに，ＦＲ車の場合は縦置き
に搭載される。また，エンジンからの排気マニホールド
等の排気系部品が，エンジンの前部や側部に装着されて
いる。一方，エンジンルームの最前列にはエアコンのコ
ンデンサ，エンジンの冷却水を冷却するラジエータ等の
補機が配置され，走行風等の外気によりコンデンサやラ
ジエータを優先的に冷却し，さらに，エンジン，その排
気系部品，種々の部品等も冷却するようにレイアウトさ
れている。

【０００３】ところで，特に，アイドル停車，渋滞時の
極低速走行時には，走行風が低下し，エンジンルームの
空気量が少なくなる。このため，ラジエータ等を通過し
た風温が上昇し易くなり，エンジンルームの部品が受熱
して温度が高くなり易くなる。また，エンジンルームの
部品，エンジン，排気系部品の熱が逃げ難く，雰囲気温
度が高く保持され易くなるため，エンジンルームには種
々の遮熱板を設置したり，部品は耐熱性の高い材料にせ
ざるを得ないという課題があった。

【０００４】上記課題を解決するエンジンルームの構造
として，例えば実開平２−４６０１９号公報に開示され
ているものがある。この技術を，図８により詳細に説明
すると，エンジン１２の前方に左右に２分割して配置さ
れるラジエータ１５，１６を有し，これらラジエータ１
５，１６の外側端部を回動可能に支持する。また，ラジ
エータ１５，１６には開閉駆動手段２３を連結して，ラ
ジエータ１５，１６を低速走行時には閉じ，高速走行時
には開放するようになっている。この構成により，上記
した課題に対する一応の解決がなされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記エ
ンジンルームの構造にあっては，第１に，ラジエータ，
が可動式で開閉駆動手段と連結した構成であるから，構
造が複雑化し，部品点数が増し，エンジンルームのレイ
アウトを大幅に変更する必要が生じて，装置のコスト高
を招来する。また，第２に，エンジンルームにラジエー
タの開閉スペースを設ける必要があって，その結果，装
置の大型化を招来する。さらに，第３に，アイドル停車
を含む低速走行時には２つのラジエータを単に閉じるだ
けであるため，流入した外気が逃げ場を失い，かつ，ラ
ジエータを通過した熱風等がエンジンルームに滞留し
て，雰囲気温度が上昇するおそれがある。

【０００６】この発明は，上記に鑑みてなされたもので
あって，左右に分割した２つの固定式ラジエータと外気
制御ダクトを備えた構成において，エンジンルームの空
気流れを常に適正に制御して雰囲気温度を低下させ，排
気系部品等の冷却を促すことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，請求項１に係るエンジンルームの外気導入制御装置
は，車両前方のエンジンルームにエンジンとその排気系
部品が収容され，かつ，外気制御ダクトと電動ファンを
備えた複数のラジエータとが設けられる外気導入制御装
置において，外気制御ダクトを車両略中心で排気系部品
の前方に配置し，外気制御ダクトの一方のラジエータを
エンジンまたは排気系部品の前方に，他方のラジエータ
をエンジンルーム内にそれぞれ向けて配置し，車両の運
転，走行状態に応じてラジエータの電動ファンの出力を
独立して制御し，通風量を制御するものである。

【０００８】また，請求項２に係るエンジンルームの外
気導入制御装置は，前記ラジエータの電動ファンの出力
が，車両の運転，走行状態に応じ，強，弱，停止の３つ
のモードを組み合わせて制御するものである。

【０００９】また，請求項３に係るエンジンルームの外
気導入制御装置は，前記ラジエータの電動ファンの出力
は，アイドル停車時に前記一方のラジエータが弱モード
で前記他方のラジエータが強モードに，低速走行時に前
記一方のラジエータが停止モードで前記他方のラジエー
タが強モードに，高速走行時に前記一方のラジエータが
強モードで前記他方のラジエータが停止モードに，登坂
走行時に前記一方のラジエータが弱モードで前記他方の
ラジエータが強モードにそれぞれ制御されるものであ
る。

【００１０】

【作用】この発明に係るエンジンルームの外気導入制御
装置（請求項１）にあっては，エンジンルームの複数の
ラジエータが，それぞれ電動ファンが電気的に回転作動
することで通風して冷却水が冷却される。また，特定の
ラジエータの通過風と外気制御ダクトから流入する外気
がエンジンの排気系部品に当たって冷却され，他のラジ
エータの通過風によりエンジンルームの空気流れが制御
される。さらに，電動ファンの出力を独立に制御するこ
とで，複数のラジエータの通過風が変化し，電動ファン
の出力が小さい場合は通風抵抗が増大して，外気制御ダ
クトの通風量が増すように促される。その結果，エンジ
ンルームに導入される空気は，特定のラジエータを通過
せずに外気制御ダクトを介して流入してきた外気が支配
的となり，エンジンルーム内における雰囲気温度を低下
させる。さらに，車両の運転，走行状態に応じて電動フ
ァンの出力を制御するため，各運転，走行時に走行風が
変化する場合に，エンジンルームの熱風がエンジン後方
に回り込むことが抑制されて，常にその雰囲気温度が低
下する。また，排気系部品が特定のラジエータの通過風
と外気制御ダクトの外気で有効に冷却されて，熱劣化等
が抑制される。

【００１１】また，この発明に係るエンジンルームの外
気導入制御装置（請求項２）にあっては，複数のラジエ
ータの電動ファンの出力を，強，弱，停止の３つのモー
ドを組み合わせて制御するため，複数のラジエータの通
過風，通風抵抗が顕著に変化する。このため，簡単な制
御で，エンジンルームの空気流れが確実に制御され，そ
の雰囲気温度が有効に低下する。また，外気制御ダクト
からの冷えた外気の流入が促進され，排気系部品の熱劣
化が有効に抑制される。

【００１２】また，この発明に係るエンジンルームの外
気導入制御装置（請求項３）にあっては，複数のラジエ
ータ（例えば，左右２つのラジエータとする）の電動フ
ァンの出力を，アイドル停車時に右側ラジエータが弱モ
ードで左側ラジエータが強モードに制御するため，エン
ジンルームの熱風が外気制御ダクトにより排出される。
低速走行時には右側ラジエータが停止モードで左側ラジ
エータが強モードに制御するため，外気制御ダクトから
の走行風の外気により排気系部品が冷却され，エンジン
ルームの熱風のエンジン後方への回り込みが抑制され
る。高速走行時には右側ラジエータが強モードで左側ラ
ジエータが停止モードに制御するため，右側ラジエータ
の通過風と外気制御ダクトの外気で排気系部品が最も有
効に冷却される。登坂走行時には右側ラジエータが弱モ
ードで左側ラジエータが強モードに制御するため，右側
ラジエータの通過風と外気制御ダクトの外気で排気系部
品が有効に冷却され，エンジンルームの熱風のエンジン
後方への回り込みが抑制される。

【００１３】

【実施例】

〔実施例１〕以下，この発明の実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。図１は，この発明の実施例１に係るエ
ンジンルームの外気導入制御装置を示す平面図であり，
車両１の車体前部にエンジンルーム２が設けられ，この
エンジンルーム２にエンジン３が搭載されている。図は
ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車の場合
であり，エンジン３が車両左右方向に横置き配置され
る。エンジン３からの排気ガスが排出される高温の排気
マニホールド等の排気系部品４が，エンジン３の前部に
装着され，走行風が直接当たって冷却することが可能に
なっている。この排気系部品４からの排気管等は，エン
ジン３や車室等の下を通り車両後方に，排気ガスを排出
するように延設されている。この場合に，エンジン３と
排気系部品４は，車両中心に対して多少右側にオフセッ
トされている。

【００１４】エンジンルーム２でエンジン３の前方の最
前列には，左右に２分割した２つのラジエータ１１，１
２と，１つの外気制御ダクト５が配置される。２つのラ
ジエータ１１，１２は車両前方に向けて固定され，電動
式であってそれぞれモータ１１ｂ，１２ｂにより作動す
る電動ファン１１ａ，１２ａを有する。冷却装置１０と
して，エンジン３がサーモバルブ１３，冷却水通路１
４，直列に連通される２つのラジエータ１１，１２，ウ
ォータポンプ１５を介してエンジン３に配管され，水温
が高くなってサーモバルブ１３が開くと，ウォータポン
プ１５により冷却水をラジエータ１１，１２に流す。

【００１５】このとき，電動ファン１１ａ，１２ａの一
方または両方によりラジエータ１１，１２に通風して冷
却水を冷却する。また，電動ファン１１ａ，１２ａの作
動状態により通風抵抗が変化する。外気制御ダクト５は
所定の大きさの口径を有して車両前後方向に装着され，
外気を直接導入したり，またはエンジンルーム２の熱気
を車両前方に排出することが可能になっている。

【００１６】外気制御ダクト５は，車両略中心に配置さ
れて，右側にオフセットされるエンジン３と排気系部品
４の中心より左寄りの部分を外気により直接冷却するこ
とが可能になっている。２つのラジエータ１１，１２
は，外気制御ダクト５の左右に配置される。即ち，右側
ラジエータ１１は排気系部品４の右側部分に対応して配
置され，ラジエータ１１の通過風によりさらに排気系部
品４を冷却する。左側ラジエータ１２は排気系部品４の
左側端部からエンジンルーム２内に向けて配置され，熱
風がエンジン３後方に回り込むのを抑制するようにエン
ジンルーム２の空気流れを制御する。尚，エンジンルー
ム２にはエンジン３以外の種々の部品や補機が装着され
ているのは勿論である。

【００１７】ここで，外気制御ダクト５は常に全開して
その通風抵抗は小さいが，停車時には走行風が流入しな
い。一方，２つのラジエータ１１，１２では，電動ファ
ン１１ａ，１２ａの出力が小さい場合は通風抵抗が大き
くなって空気の出入りが制限され，大きい場合は通過風
が多くなる。したがって，車両の各運転，走行時に走行
風の有無を考慮して，２つのラジエータ１１，１２の通
風抵抗と通過風が変化することで，エンジンルーム２の
空気流を適正に制御し，冷却水や排気系部品４を冷却す
ると共に，雰囲気温度を低下させることが可能になる。

【００１８】そこで，左右の電動ファン１１ａ，１２ａ
のモータ１１ｂ，１２ｂがコントローラ１６に接続され
る。コントローラ１６は，エンジン３の回転数，車速，
アクセル開度等の種々のパラメータにより，車両のアイ
ドル停車，低速走行，高速走行，走行状態を判断する。
そして，各走行時にモータ電流を可変制御して左右の電
動ファン１１ａ，１２ａの出力を，停止モード，弱モー
ド，強モードでそれぞれ独立して制御するように構成さ
れている。

【００１９】アイドル停車では，エンジン３の負荷は小
さいが走行風が無いため，２つのラジエータ１１，１２
に電動ファンで強制的に通風して冷却水を冷却し，その
通過風により排気系部品４も冷却する必要がある。しか
し通過風が強いと，熱い通過風がエンジン３の後方に多
量に回り込んで熱が滞留する。そこで，熱の滞留を防止
するためには，右側電動ファン１１ａの出力を弱モード
にして左側電動ファン１２ａの出力を強モードに制御
し，空気流により負圧を発生させ，該負圧を用いてエン
ジンルーム２の熱風を外気制御ダクト５を利用して外に
排出する。

【００２０】低速走行時には，走行風が有るので，右側
電動ファン１１ａは停止モードにして通風抵抗を増し，
外気制御ダクト５による外気の導入を促し，かつ，エン
ジンルーム２の熱風がエンジン３の後方に回り込むのを
抑制する。また，左側電動ファン１２ａの出力は強モー
ドとして，冷却水の全体的な冷却効率を確保する。

【００２１】高速走行時には，エンジン負荷が大きいた
め，左側電動ファン１２ａは停止モードにして通風抵抗
を増大することで，外気制御ダクト５からの外気の導入
を促す。また，右側電動ファン１１ａの出力は強モード
にして，ラジエータ１１の通過風を増す。

【００２２】低速高負荷の登坂走行時には，エンジン負
荷が大きいが，走行風は高速走行時に比べて弱い。そこ
で，右側電動ファン１１ａの出力は弱モードにして，通
過風により排気系部品４を冷却する。また，左側電動フ
ァン１２ａの出力は強モードにして，熱風がエンジン３
の後方に回り込むのを抑制し，かつ，冷却水の全体的な
冷却効率を上げる。

【００２３】以上，車両の運転，走行状態に対する２つ
の電動ファン１１ａ，１２ａの制御モードをまとめて示
すと，以下の表１のようになる。

【００２４】

【表１】

【００２５】次に，図２ないし図５を用いて，コントロ
ーラ１６による各運転，走行条件でのエンジンルーム２
の外気導入制御について説明する。エンジン負荷は小さ
いが走行風の無いアイドル停車時（図２参照）には，コ
ントローラ１６により右側電動ファン１１ａが弱モー
ド，左側電動ファン１２ａが強モードに制御して回転作
動する。このため，右側ラジエータ１１の通過風が排気
系部品４に当たって冷却され，左右のラジエータ１１，
１２の通風で冷却水が冷却される。また，２つの電動フ
ァン１１ａ，１２ａが作動することで，エンジンルーム
２の圧力が外より高くなり，この場合に走行風が無いた
め，エンジンルーム２の空気は左側ラジエータ１２の通
過風により外気制御ダクト５から外に押し出される。そ
こで，排気系部品４等により熱せられた熱風は，外気制
御ダクト５を通ってエンジンルーム２の外に逃げる。こ
の結果，熱風がエンジン３の後方に多量に回り込んで熱
がこもることが防止され，エンジンルーム２の雰囲気温
度が低下する。

【００２６】低速走行時（図３参照）は，走行風が有
り，この冷たい外気が外気制御ダクト５からエンジンル
ーム２に流入するが，この場合にコントローラ１６によ
り右側電動ファン１１ａが停止モードで停止して通風抵
抗が増大するため，外気制御ダクト５からの外気の流入
が促進される。この冷たい外気が直接排気系部品４に当
たって効果的に冷却され，さらに，排気系部品４等によ
り受熱した熱風がエンジン３の後方に回り込むのが抑制
されて，エンジンルーム２の雰囲気温度が低下する。ま
た，コントローラ１６により左側電動ファン１２ａが強
モードに制御して回転作動するため，左側ラジエータ１
２の強い通風で，冷却水が全体として効率良く冷却され
る。

【００２７】高速走行時（図４参照）には，冷たい外気
が外気制御ダクト５からエンジンルーム２に流入する
が，この場合にコントローラ１６により左側電動ファン
１２ａが停止モードで停止して通風抵抗が増大するた
め，外気制御ダクト５からの外気の流入が促進される。
また，コントローラ１６により右側電動ファン１１ａが
強モードに制御して回転作動するため，右側ラジエータ
１１に多量の通過風を生じる。その後，外気と通過風の
多量の風が排気系部品４に当たって冷却され，このため
エンジン高負荷の場合の排気系部品４の熱劣化が有効に
抑制される。また，右側ラジエータ１１の強い通風で，
冷却水が全体として効率良く冷却され，同時に，右側ラ
ジエータ１１の強い通風によって外気制御ダクト５から
冷たい外気が流入され，エンジンルーム２の雰囲気温度
が低下する。

【００２８】コントローラ１６により左側電動ファン１
２ａが強モードに制御して回転作動するため，左右のラ
ジエータ１１，１２の通風で冷却水が確実に冷却され
る。一方，登坂走行時（図５参照）には，コントローラ
１６により右側電動ファン１１ａが弱モードで回転作動
するため，冷たい外気が外気制御ダクト５からエンジン
ルーム２に流入する。そこで，外気と右側ラジエータ１
１の通過風の風が排気系部品４に当たって冷却され，こ
のため，エンジン高負荷の場合の排気系部品４の熱劣化
が抑制される。また，排気系部品４等により受熱した熱
風がエンジン３の後方に回り込むのが抑制されて，エン
ジンルーム２の雰囲気温度が低下する。

【００２９】〔実施例２〕図６は，この発明の実施例２
を示す平面図である。この実施例は，ＦＲ（フロントエ
ンジン・リヤドライブ）車に適応したものであり，エン
ジンルーム２の車両略中心にエンジン３が縦置きで搭載
され，エンジン３の左側に排気系部品４が装着されてい
る。そこで外気制御ダクト５が，エンジン３の左側の排
気系部品４の前方に配置され，この外気制御ダクト５の
左右に２分割したラジエータ１１，１２が配置される。
なお，これ以外は図１と同一の構成であり，同一部分に
は同一の符号を付して，その説明を省略する。

【００３０】この実施例によれば，２つのラジエータ１
１，１２の電動ファン１１ａ，１２ａを上記実施例１と
同様に制御して回転作動することにより，同様の効果が
得られる。また，従来のＦＲ車のエンジンルーム２のレ
イアウトを変更しなくても済む。

【００３１】〔実施例３〕図７は，この発明に係る実施
例３を示す平面図である。この実施例では，エンジンル
ーム２において横置きで搭載されるエンジン３の直後
に，外気排出ダクト２０と２分割したラジエータ１１，
１２が下向きで配置される。これにより，走行風の外気
は勿論のこと，ラジエータ１１，１２の電動ファン１１
ａ，１２ａが回転作動する場合における外気も直接エン
ジンルーム２に流入することが可能になっている。

【００３２】この実施例によれば，アイドル停車時に走
行風が無い場合であっても，電動ファン１１ａ，１２ａ
が回転作動すると，冷たい外気が直接エンジンルーム２
に流入し，その雰囲気温度が低下する。また，２つのラ
ジエータ１１，１２の電動ファン１１ａ，１２ａを第１
実施例と同様に制御して回転作動することで，外気排出
ダクト２０と左右のラジエータ１１，１２の通風量を適
正に制御できる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明した通り，請求項１に係るエン
ジンルームの外気導入制御装置にあっては，外気制御ダ
クトを車両略中心で排気系部品の前方に配置し，外気制
御ダクトの右側の右側ラジエータをエンジンまたは排気
系部品の前方に，左側の左側ラジエータをエンジンルー
ム内にそれぞれ向けて配置し，車両の運転，走行状態に
応じて左右２つのラジエータの電動ファンの出力を独立
して制御して，外気制御ダクトと２つのラジエータの通
風量を制御するため，従来における車両のエンジンルー
ムのレイアウトを変更することなく，エンジンの排気系
部品の熱劣化を確実に防止できる。また，エンジンルー
ムの雰囲気温度を低下することができて，部品の耐熱性
等が有利になる。

【００３４】また，請求項２に係るエンジンルームの外
気導入制御装置にあっては，左右２つのラジエータの電
動ファンの出力が，車両の運転，走行状態に応じ強，
弱，停止の３つのモードを組み合わせて制御するため，
簡単な制御で，エンジンルームの空気流れを制御して，
効果的にエンジンルームの雰囲気温度を低下することが
できる。

【００３５】また，請求項３に係るエンジンルームの外
気導入制御装置にあっては，左右２つのラジエータの電
動ファンの出力が，アイドル停車時に右側ラジエータが
弱モードで左側ラジエータが強モードに，低速走行時に
右側ラジエータが停止モードで左側ラジエータが強モー
ドに，高速走行時に右側ラジエータが強モードで左側ラ
ジエータが停止モードに，登坂走行時に右側ラジエータ
が弱モードで左側ラジエータが強モードにそれぞれ制御
するため，アイドル停車時，低速，高速及び登坂の走行
時に，いずれも有効に排気系部品の熱劣化防止とエンジ
ンルームの雰囲気温度の低下を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に係るエンジンルームの外気導入制御
装置を示す平面図である。

【図２】実施例１に係るアイドル停車時の外気導入制御
の状態を示す平面図である。

【図３】実施例１に係る低速走行時の外気導入制御の状
態を示す平面図である。

【図４】実施例１に係る高速走行時の外気導入制御の状
態を示す平面図である。

【図５】実施例１に係る登坂走行時の外気導入制御の状
態を示す平面図である。

【図６】実施例２に係るエンジンルームの外気導入制御
装置を示す平面図である。

【図７】実施例３に係るエンジンルームの外気導入制御
装置を示す平面図である。

【図８】従来におけるエンジン冷却装置の構成を示す平
面図である。

【符号の説明】

１ 車両 ２ エンジンルーム ３ エンジン ４ 排気系部品 ５ 外気制御ダクト １１，１２ ラジエータ １１ａ，１２ａ 電動ファン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両前方のエンジンルームにエンジンと
   その排気系部品が収容され，かつ，外気制御ダクトと電
   動ファンを備えた複数のラジエータとが設けられる外気
   導入制御装置において，外気制御ダクトを車両略中心で
   排気系部品の前方に配置し，外気制御ダクトの一方のラ
   ジエータをエンジンまたは排気系部品の前方に，他方の
   ラジエータをエンジンルーム内にそれぞれ向けて配置
   し，車両の運転，走行状態に応じてラジエータの電動フ
   ァンの出力を独立して制御し，通風量を制御することを
   特徴とするエンジンルームの外気導入制御装置。
2. 【請求項２】 前記ラジエータの電動ファンの出力は，
   車両の運転，走行状態に応じ，強，弱，停止の３つのモ
   ードを組み合わせて制御することを特徴とする請求項１
   記載のエンジンルームの外気導入制御装置。
3. 【請求項３】 前記ラジエータの電動ファンの出力は，
   アイドル停車時に前記一方のラジエータが弱モードで前
   記他方のラジエータが強モードに，低速走行時に前記一
   方のラジエータが停止モードで前記他方のラジエータが
   強モードに，高速走行時に前記一方のラジエータが強モ
   ードで前記他方のラジエータが停止モードに，登坂走行
   時に前記一方のラジエータが弱モードで前記他方のラジ
   エータが強モードにそれぞれ制御されることを特徴とす
   る請求項１記載のエンジンルームの外気導入制御装置。