JPS6346246B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車輛用その他のラジエター用シヤツ
タ装置に関するものである。

ラジエターは本来機関の過熱防止のために設け
られているが、寒冷地などにおいて大気温度が低
い場合は時として冷却水の温度上昇を妨げてオー
バークール現象を起こし、暖房効果を低下させた
りするという問題があつた。又、近年燃焼方式の
改良等により機関の熱効率が上がりその効果燃費
が向上しているが、反面冷却水の温度が上がらな
い傾向にありこのことがオーバークール現象を起
こし易くしていた。又、冷態時に機関が始動して
から暖機状態に至るまで極端な濃混合気を供給し
ていることは、内燃機関の宿命とはいえ、燃費向
上の点から見て好ましくない重大な問題であつ
た。又、公害の一つとして車輛騒音が問題となつ
ており、そのための対策としてエンジンルームや
車輛室内に防音シールを施したり密閉構造を採用
したりしているが、ラジエターは大気導入が絶対
条件である以上密閉することは許されず、その結
果ラジエターからのエンジンルーム内の騒音の漏
洩に対する効果的な対策は皆無であつた。

本発明は、上記問題点に鑑み、ラジエターの前
面又は後面に配置されていてアクチユエータによ
り開閉せしめられるシヤツタと、ON時及びOFF
時に該アクチユエータをシヤツタ閉方向及びシヤ
ツタ開方向に夫々作動せしめるアクチユエータ制
御機構と、冷却水温を検知する温度センサーと、
回転数を検知する回転センサーとエンジンルーム
内の騒音を検知する騒音センサーとミツシヨンに
おけるアイドリングと走行状態の切換えを検知す
るアイドルスイツチとを備えていてこれらの出力
をもとに低温時、アイドリング時、オーバークー
ル時、急加速時に該アクチユエータ制御機構を
ONにし且つオーバーヒート時、定常走行時に前
記アクチユエータ制御機構をOFFにする制御回
路とから構成することにより、暖房効果の向上、
暖機時間の短縮、燃費の向上、騒音低減を実現し
たラジエター用シヤツタ装置を提供せんとするも
のであるが、以下図示した一実施例に基づきこれ
を説明すれば、第１図において、１は矩形のフレ
ーム、２はフレーム１内に固着された左右一対の
縦枠（図面には一方のみが示されている）、３は
縦枠２，２間に固着された上下一対の横枠、４は
縦枠２に沿つて移動可能に配置された操作杆、５
は一端に設けられた二個のピン５ａが縦枠２、操
作杆４に他端に設けられた一個のピン５ａ（図示
されていない）が縦枠２に夫々枢着されることに
より縦枠２，２間及び操作杆４に枢支され且つ操
作杆４の移動により開閉せしめられると共に一縁
部にシール５ｂが装着された複数枚の平行なベー
ンであつて、これらがシヤツタ６を構成してお
り、該シヤツタ６は車輛用ラジエター７の前面
（第２図参照）又は後面に配置されている。８は
フレーム１に固着され且つ一対の正圧導入路９を
介して図示しない正圧源と接続されていると共に
後述のシヤツタ制御弁により正圧導入路９が切換
えられることにより作動方向が変化するようにな
つていて操作杆４を上下動即ちベーン５を開閉せ
しめる加圧式のアクチユエータ、１０は正圧導入
路９の途中に設けられ且つON−OFF作動により
アクチユエータ８への正圧導入路９を切換え得る
ようになつている電磁式の四方弁から成るアクチ
ユエータ制御弁であつて、ON時及びOFF時にア
クチユエータ８をシヤツタ閉方向及びシヤツタ開
方向に夫々作動せしめるものである。尚、１１は
機関、１２は冷却水通路、１３は水ポンプ、１４
はサーモスタツトである。

第３図はアクチユエータ制御弁１０を制御する
ための制御回路のブロツク図であつて、１５は冷
却水通路１４内に設けられていて冷却水温度を検
知する温度センサー、１６は機関１１に取付けら
れていて機関回転数を検知する回転センサー、１
７は図示しないエンジンルーム内に設けられてい
てその内部の騒音を検知する騒音センサー、１８
は図示しないミツシヨンに取付けられていてアイ
ドリングと走行状態の切換えを検知しアイドリン
グ状態の時にONとなる即ち出力が「Ｈ」となる
アイドルスイツチ、１９は温度センサー１５の出
力Ｔ（検知温度に対応している）と予め定められ
た上限温度（オーバヒートか否かの境界温度）に
対応する出力T₃とを比較してＴ＜T₃の場合出力
が「Ｈ」となる高温度比較器、２０は温度センサ
ー１５の出力Ｔと予め定められた下限温度（低温
状態か否かの境界温度）に対応する出力T₁とを
比較してＴ＜T₁の場合出力が「Ｈ」となる低温
度比較器、２１は温度センサー１５の出力Ｔと予
め定められた中温度（標準機関温度）に対応する
出力T₂とを比較してＴ＜T₂の場合出力が「Ｈ」
となる中温度比較器、２２は回転センサー１６の
出力Ｎ（検知回転数に対応している）と予め定め
られた基準回転数（高回転か否かの境界回転数）
に対応する出力とを比較してＮ＞N₁の場合出力
が「Ｈ」となる第一比較器、２３は中温度比較器
２１及び第一比較器２２の出力がいずれも「Ｈ」
の時にオーバークールと判定して出力が「Ｈ」と
なるアンド回路、２５は騒音センサー１７の出力
Ｓと予め定められた基準音圧（急加速時か否かの
境界音圧）に対応する出力S₁と比較してＳ＞S₁の
場合に出力が「Ｈ」となる第二比較器、２７は低
温度比較器２０、アンド回路２３、第二比較器２
５、アイドルスイツチ１８のうちの少なくとも一
個の出力が「Ｈ」の時に出力が「Ｈ」となるオア
回路、２８は高温度比較器１９及びオア回路２７
の出力が「Ｈ」の時に出力が「Ｈ」となつてアク
チユエータ制御弁１０をONにするアンド回路で
ある（第２図参照）。

本発明によるラジエター用シヤツタ装置は上述
の如く構成されているから、低温時においては、
温度センサ１５の出力ＴがＴ＜T₁となるので低
温度比較器２０の出力が「Ｈ」となり、その結果
オア回路２７の出力が「Ｈ」となる。又、当然Ｔ
＜T₃となるから、高温度比較器１５の出力も
「Ｈ」となる。従つて、アンド回路２８の出力が
「Ｈ」となるのでアクチユエータ制御弁１０が
ONとなり、その結果シヤツタ６が閉じられるの
で機関温度の低下が防止され、始動性が向上する
と共に暖機時間が短縮され、これにより燃費も大
巾に向上する。アイドリング時においては、アイ
ドルスイツチ１８の出力が「Ｈ」となり、その結
果オア回路２７の出力が「Ｈ」となる。又、通常
アイドリング時においてはＴ＜T₃となるから高
温度比較器１５の出力は「Ｈ」となる。従つて、
低温時と同様にシヤツタ６が閉じられるので、エ
ンジンルーム内の騒音のラジエター７外への漏れ
が効果的に防止される。通常走行時においては、
温度センサー１５の出力ＴはT₂＜Ｔ＜T₃である
から、高温度比較器１９の出力のみが「Ｈ」にな
るだけであつて低温度比較器２０及び中温度比較
器２１の出力はいずれも「Ｌ」となる。又、回転
センサ１６の出力ＮがＮ＜N₁であるから第一比
較器２２の出力も「Ｌ」となり、騒音センサー１
７の出力ＳがＳ＞S₁であるから第二比較器２５の
出力も「Ｌ」となり、アイドルスイツチ１８が
OFFとなるのでその出力も「Ｌ」となる。従つ
て、オア回路２７の出力が「Ｌ」となるのでアン
ド回路２８の出力が「Ｌ」となり、その結果アク
チユエータ制御弁１０がOFFとなりシヤツタ６
が開かれるので機関温度は適温に保たれる。オー
バークールはエンジンブレーキをかけつつスピー
ドが出ている状態で起こり易く、この時温度セン
サ１５の出力ＴがＴ＜T₂となることにより中温
度比較器２１の出力が「Ｈ」となると共に、回転
センサー１６の出力ＮがＮ＞N₁となることによ
り第一比較器２２の出力が「Ｈ」となり、その結
果アンド回路２３の出力が「Ｈ」となる。又、当
然Ｔ＜T₃であるから、高温度比較器１５の出力
も「Ｈ」となる。従つて、アンド回路２８の出力
が「Ｈ」となるのでアクチユエータ制御弁１０が
ONとなり、その結果シヤツタ６が閉じられるの
でオーバークールが防止され、暖房効果が向上す
る。急加速時においては、機関騒音が増大するの
で騒音センサー１７の出力ＳがＳ＞Ｓとなり、そ
の結果第二比較器２５の出力が「Ｈ」となるので
オア回路２７の出力が「Ｈ」となる。又、この時
Ｔ＜T₃であるのが普通であるから高温度比較器
１５の出力は「Ｈ」となる。従つて、アンド回路
２８の出力が「Ｈ」となるのでアクチユエータ制
御弁１０がONとなり、その結果シヤツタ６が閉
じられるのでエンジンルーム内の騒音のラジエタ
ー７外への漏れが効果的に防止される。オーバー
ヒート時においては、温度センサー１５の出力Ｔ
がＴ＞T₃となるので高温度比較器１９の出力が
「Ｌ」となる。従つて、他の回路の出力が「Ｈ」
であるとしてもアンド回路２８の出力は「Ｌ」と
なり、その結果アクチユエータ制御弁１０が
OFFとなつてシヤツタ６が開かれるのでオーバ
ーヒートが防止される。

第４図は第二の実施例の制御回路のブロツク図
を示しており、これは騒音センサーが一個だけの
場合は機関騒音のみならず他の外来音の影響によ
り誤作動を起こし易いことを考慮して、機関をと
り囲むようにして二個の騒音センサーを対向配置
して両騒音センサーからの情報により急加速時の
機関騒音発生か否かを判定するようにしたもので
ある。このブロツク図において、２７′は第５図
に示した如く騒音センサー２７と共に機関１１を
とり囲むように該騒音センサー２７に対向配置さ
れた他の騒音センサー、２５′は騒音センサー１
７′の出力S′と予め定められた基準音圧（急加速
時か否かの境界音圧）に対応する出力S₂と比較し
てS′＞S₂の場合に出力が「Ｈ」となる第三比較
器、２９は第二比較器２５及び第三比較器２５′
の出力がいずれも「Ｈ」の時に急加速時の機関騒
音発生と判定して出力が「Ｈ」となるアンド回路
である。

第二の実施例は上述の如く構成されているか
ら、例えば通常走行時に車輛の前方から基準音圧
S₁，S₂以上の音圧を有する外来音が入つてきた場
合第５図に示した如く騒音センサー１７′は車輛
の前方に向けられているので、第三比較器２５′
の出力は「Ｈ」となるが、騒音センサー１７は機
関１１の方向すなわち車輛の後方に向けられてい
るので第二比較器２５の出力は「Ｌ」となり、そ
の結果アンド回路２９の出力が「Ｌ」のままであ
る。又、この時、高温度比較器１９の出力のみが
「Ｈ」になるだけであつて、低温度比較器２０、
中温度比較器２１、回転センサー１６及びアイド
ルスイツチ１８の出力はいずれも「Ｌ」となる。
従つて、オア回路２７の出力が「Ｌ」のままであ
るのでアンド回路２８の出力も「Ｌ」であり、そ
の結果アクチユエータ制御弁１０がOFFのまま
であるのでシヤツタ６は開いたままである。外来
音が車輛の後方から入つてきた場合も同様の原理
によりシヤツタ６は閉じない。又、騒音センサー
１７及び１７′の指向性ライン以外からの外来音
は両センサー１７及び１７′が共に検出しないの
で問題はない。一方、急加速時において機関騒音
の音圧が基準音圧S₁，S₂以上になつた場合、騒音
センサー１７及び１７′がいずれも機関１１に向
けられているので、第二比較器２５及び第三比較
器２５′の出力はいずれも「Ｈ」になり、その結
果アンド回路２９の出力が「Ｈ」となつてオア回
路２７の出力も「Ｈ」となる。又、この時高度比
較器１５の出力は「Ｈ」である。従つて、アンド
回路２８の出力が「Ｈ」となるのでアクチユエー
タ制御弁１０がONとなり、その結果シヤツタ６
が閉じられる。かくして、機関騒音のみを検出す
るので、誤作動を起こすことなく急加速時の機関
騒音の外部への漏れを防止することが出来る。

尚、この第二の実施例でも外来音が前と後の両
方向から入つてきた場合には誤作動を起こす可能
性がある。従つて、外来音による誤作動を完全に
防止するには、第６図に示した如く複数組の騒音
センサー１７₁，１７₂，１７₃，１７₄を機関１１
を全ての方向からとり囲むようにして配置し、こ
れらが全て基準音圧以上の音圧を検知した時即ち
全てのアンド回路２９₁，２９₂，２９₃，２９₄の
出力が「Ｈ」となつた時アンド回路３０の出力が
「Ｈ」となつてオア回路２７に入力せしめられる
ように構成すれば良い。尚、騒音センサー及び比
較器の数は寄数でも良く、その場合は全比較器の
出力を直接アンド回路３０に入力せしめるように
構成する。

第７図は第三の実施例の制御回路のブロツク図
を示しており、これは急加速時以外にも機関騒音
の音圧が大になることがあることを考慮して、急
加速時の機関騒音の発生か否かを判定する場合、
回転上昇率を検出してこの情報を騒音センサーか
らの情報と合成するようにしたものである。この
ブロツク図において、３１は出力Ｎを微分して回
転数の上昇率dN／dtを算出する微分器、３２は
微分器３１の出力dN／dtと予め定められた基準
上昇率（急加速か否かの境界上昇率）に対応する
出力N′と比較してdN／dt＞N′の場合に出力が
「Ｈ」となる第四比較器、３３は第四比較器３２
の出力が「Ｈ」となつた時に所定秒時D₁の間出
力が「Ｈ」となる第一デレイタイマ、３４は第一
比較器２５及び第一デレイタイマ３３の出力がい
ずれも「Ｈ」の時に出力が「Ｈ」となるアンド回
路、３５はアンド回路３４の出力が「Ｈ」となつ
た時に所定秒時D₂の間出力が「Ｈ」となる第二
デレイタイマである。

第三の実施例は上述の如く構成されているか
ら、急加速時においては、微分回路３１の出力
dN／dtがdN／dt＞N′となるので第四比較器３２
の出力が「Ｈ」となり、その結果第一デレイタイ
マ３３の出力が所定秒時D₁の間「Ｈ」となる。
一方、機関騒音の音圧が基準音圧を越えるのは回
転センサー１６からの情報による急加速の検出時
点よりも若干遅れるが、この時騒音センサー１７
の出力ＳがＳ＞S₁となるので第一比較器２５の出
力が「Ｈ」となる。従つて、第一デレイタイマ３
３の出力と第１比較器２５の出力が同時に「Ｈ」
となる状態が生まれるのでこの時アンド回路３４
の出力が「Ｈ」となる。かくして、第二デレイタ
イマ３５の出力がそれから所定秒時D₂の間（騒
音の音圧が最大となる時期）「Ｈ」となるので、
オア回路２７も同じ秒時の間出力が「Ｈ」とな
る。又、この時Ｔ＜T₃であるのが普通であるか
ら高温度比較器１５の出力は「Ｈ」となる。従つ
て、所定秒時D₂の間アンド回路２８が「Ｈ」と
なるのでアクチユエータ制御弁１０がONとな
り、その結果シヤツタ６が所定秒間D₂の間閉じ
られる。かくして、急加速時だけの機関騒音の外
部への漏れを確実に防止することが出来る。

第８図は第四の実施例の制御回路のブロツク図
を示しており、これは第二の実施例の制御回路に
第三の実施例と同様に回転センサーからの情報と
騒音センサーからの情報を合成する回路を付加し
て、誤作動を起こすことなく急加速時だけの機関
騒音の外部への漏れを確実に防止し得るようにし
たものである。

尚、上記各実施例とは異なり、第９図に示した
如くアクチユエータ８を負圧式にして一本の負圧
導入路９′を介して図示しない負圧源と接続し、
アクチユエータ制御弁１０を三方弁にしてON−
OFF作動により負圧導入路９′へ負圧と大気を切
換えて導入するようにし、シヤツタ６のフレーム
１と操作杆４との間に操作杆４にベーン５を開方
する方向への移動習性を付与するスプリング（図
示されていない）を張架せしめても良い。又、ア
クチユエータ８の代りにエアシリンダーや油圧シ
リンダーやサーボモータ等を用いても良い。

上述の如く、本発明によるラジエター用シヤツ
タ装置は、暖房効果の向上、暖房時間の短縮、燃
費の向上、騒音低減等を実現し得るという実用上
重要な利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるラジエター用シヤツタ装
置の一実施例のシヤツタの斜視図、第２図は上記
実施例のシヤツタ駆動部の構成を示す概略断面
図、第３図は上記実施例の制御回路のブロツク
図、第４図は第二の実施例の制御回路のブロツク
図、第５図は上記第二の実施例の騒音センサー配
置を示す概略断面図、第６図は、騒音センサーの
配置の他の例を示す概略図、第７図及び第８図は
夫々第三及び第四の実施例の制御回路のブロツク
図、第９図はシヤツタ駆動部の他の構成を示す概
略断面図である。 ６……シヤツタ、７……車輛用ラジエター、８
……アクチユエータ、９……正圧導入路、１０…
…アクチユエータ制御弁、１５……温度センサ
ー、１６……回転センサー、１７……騒音センサ
ー、１８……アイドルスイツチ、１９……高温度
比較器、２０……低温度比較器、２１……中温度
比較器、２２……第一比較器、２５……第二比較
器、２７……オア回路、２８……アンド回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ラジエターの前面又は後面に配置されていて
   アクチユエータにより開閉せしめられるシヤツタ
   と、ON時及びOFF時に該アクチユエータをシヤ
   ツタ閉方向及びシヤツタ開方向に夫々作動せしめ
   るアクチユエータ制御機構と、冷却水温を検知す
   る温度センサーと機関回転数を検知する回転セン
   サーとエンジンルーム内の騒音を検知する騒音セ
   ンサーとミツシヨンにおけるアイドリングと走行
   状態の切換えを検知するアイドルスイツチとを備
   えていてこれらからの情報をともに低温時、アイ
   ドリング時、オーバークール時、急加速時に該ア
   クチユエータ制御機構をONにし且つオーバヒー
   ト時、定常走行時に該制御機構をOFFにする制
   御回路とから構成されたラジエター用シヤツタ装
   置。 ２ 一個の騒音センサーからの情報により急加速
   時の機関騒音発生か否かを判定するようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲１に記載のラジエ
   ター用シヤツタ装置。 ３ 機関をとり囲むように対向配置された複数個
   の騒音センサーからの情報により急加速時の機関
   騒音発生か否かを判定するようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲１に記載のラジエター用シ
   ヤツタ装置。 ４ 騒音センサーからの情報と回転センサーから
   の情報の合成により急加速時の機関騒音発生か否
   かを判定するようにしたことを特徴とする特許請
   求の範囲２又は３に記載のラジエター用シヤツタ
   装置。 ５ オーバーヒート時は他の回路の出力の有無に
   かかわらずアクチユエータ制御機構をOFFにし
   てシヤツタを開にするようにしたことを特徴とす
   る特許請求の範囲２乃至４のいずれかに記載のラ
   ジエター用シヤツタ装置。