WO2016042709A1 - 冷却装置 - Google Patents

冷却装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2016042709A1
WO2016042709A1 PCT/JP2015/004253 JP2015004253W WO2016042709A1 WO 2016042709 A1 WO2016042709 A1 WO 2016042709A1 JP 2015004253 W JP2015004253 W JP 2015004253W WO 2016042709 A1 WO2016042709 A1 WO 2016042709A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
outside air
air
engine
passage
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/004253
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雄史 川口
位司 安田
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Priority to DE112015004248.2T priority Critical patent/DE112015004248B4/de
Publication of WO2016042709A1 publication Critical patent/WO2016042709A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • B60K11/04—Arrangement or mounting of radiators, radiator shutters, or radiator blinds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/06—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with air cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/08—Air inlets for cooling; Shutters or blinds therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/08—Air inlets for cooling; Shutters or blinds therefor
    • B60K11/085—Air inlets for cooling; Shutters or blinds therefor with adjustable shutters or blinds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P1/00—Air cooling
    • F01P1/06—Arrangements for cooling other engine or machine parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H2001/003—Component temperature regulation using an air flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P1/00—Air cooling
    • F01P2001/005—Cooling engine rooms
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/88—Optimized components or subsystems, e.g. lighting, actively controlled glasses

Definitions

  • the present disclosure relates to a cooling device.
  • Patent Document 1 it is disclosed that a duct through which outside air blown rearward by a radiator fan at the front of a vehicle flows is arranged from the front to the rear of the engine.
  • An exhaust manifold extending from the front portion of the engine and an exhaust pipe extending rearward from the manifold are provided in a passage inside the duct. The outside air taken into the engine room by the radiator fan flows backward in the duct, and can contact the exhaust manifold and the exhaust pipe to cool them.
  • the exhaust manifold extending from the front portion of the engine is cooled using air blown rearward by a radiator fan, so that the hot air heat-exchanged by the exhaust manifold on the front side of the engine is transferred to the rear surface of the engine. Suppresses wraparound.
  • the technique disclosed in Patent Document 1 cannot sufficiently cool the exhaust manifold at the rear of the engine that constitutes the rear exhaust that exhausts from the rear of the engine, the exhaust pipe that extends rearward from the manifold, and the like. .
  • efficient cooling of the rear exhaust portion of a rear exhaust type engine is an important technical issue, and further improvement is required.
  • This disclosure is intended to provide a cooling device capable of efficiently cooling a rear exhaust portion in which exhaust flows from the rear portion of an engine.
  • a cooling device is mounted on a vehicle and communicates between an engine having a rear exhaust portion that constitutes an exhaust passage through which exhaust flows from the rear of the engine toward the rear, and an engine room in which the engine is installed.
  • An outside air introduction passage provided near the rear of the engine so that outside air taken in from the outside of the vehicle flows toward the rear exhaust portion, and an open state that prevents air from flowing in the outside air introduction passage.
  • a passage opening and closing device that is controllable to a closed state.
  • the outside resistance can be reduced when the outside air flows in, and the outside air can be smoothly taken into the engine room. Furthermore, since the outside air that has flowed into the outside air introduction passage flows toward the rear exhaust portion, fresh outside air having a high cooling effect can be brought into contact with the rear exhaust portion before absorbing heat from another heat source in the engine room. Thereby, it is possible to remarkably enhance the effect of cooling the rear exhaust part by the outside air.
  • outside air can flow from outside the vehicle through the outside air introduction passage toward the rear exhaust section, so that the exhaust manifold and exhaust pipe of the rear exhaust type engine are cooled. The ability to do can be improved by the outside air.
  • the cooling device can efficiently cool the rear exhaust part through which exhaust flows from the rear part of the engine.
  • 2nd Embodiment it is drawing which showed the state which introduces external air at the time of a stop. It is a block diagram regarding control of the cooling device in 2nd Embodiment. It is a flowchart regarding the control which the cooling device of 2nd Embodiment performs.
  • the cooling device can efficiently cool a rear exhaust portion, which is a portion in which exhaust flows from the rear of the engine toward the rear, in the engine 2 that provides power for vehicle travel.
  • the rear exhaust part to be cooled is an exhaust passage connected to the rear part of the engine 2.
  • the rear exhaust unit includes, for example, a manifold exhaust manifold 20 from which exhaust flows out rearward from the rear of the engine, and an exhaust pipe 21 connected to the exhaust manifold 20 and extending rearward. That is, the rear exhaust portion constitutes an exhaust passage through which exhaust flows from the rear portion of the engine 2 toward the rear in the traveling direction of the vehicle.
  • the cooling device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
  • the engine room 4 of the vehicle accommodates the engine 2 surrounded by a front front grill 41, a side hood ridge panel, an upper engine hood 40 (or bonnet), a lower under cover 45, a rear firewall 47, and the like. It is space.
  • the under cover 45 extends from the lower part of the front grill 41 to the vicinity of the firewall 47 in the rear of the vehicle.
  • the firewall 47 constitutes a partition panel between the engine room 4 and the driver's seat.
  • the floor panel 46 is integrally provided in the firewall 47.
  • the floor panel 46 constitutes the bottom of the vehicle below the vehicle interior 5.
  • the under cover 45, the firewall 47, and the floor panel 46 are provided over the entire vehicle width.
  • a gap between the under cover 45 and the floor panel 46 constitutes an opening for discharging outside air through which outside air taken in from the outside of the vehicle is discharged from the engine room 4 in order to cool the above-described rear exhaust portion.
  • a cooling module fixed to a vehicle frame or the like is provided in front of the engine 2 which is a front portion of the engine room 4.
  • the cooling module performs cooling of the condenser 42 used in the air conditioner 1 and cooling of the radiator 43 that cools the cooling water of the engine 2 by forced air blowing by a common electric fan 44.
  • the cooling module employs a series arrangement in which the capacitor 42 is disposed on the front surface of the radiator 43.
  • the capacitor 42 is fixed to the body of the radiator 43 via a rubber mount.
  • the electric fan 44 has a fan shroud, and is fixed to the radiator 43 integrally behind the radiator 43.
  • the engine 2 has at least an exhaust manifold 20 that exhausts from the rear thereof.
  • an exhaust pipe 21 Connected to the exhaust manifold 20 is an exhaust pipe 21 that extends downward in the vicinity of the firewall 47 at the rear of the engine room 4.
  • the exhaust pipe 21 extends to the rear of the vehicle along the floor panel 46, and the exhaust is discharged out of the vehicle through an opening end integrated with a bumper at the rear of the vehicle.
  • the exhaust manifold 20 and the exhaust pipe 21 are also called the exhaust pipe of the engine 2 through which the exhaust gas flowing out from the engine 2 flows.
  • the rear exhaust part to be cooled by the cooling device includes at least one of the exhaust manifold 20 and the exhaust pipe 21.
  • the outside air sucked from the front grill 41 by the electric fan 44 passes through the heat exchange core portion of the condenser 42 and the heat exchange core portion of the radiator 43 in this order, and flows to the front side of the engine 2.
  • This outside air contacts the front part of the engine 2 and cools it, and then also contacts the rear side of the engine 2, and the outside of the engine room 4 from the above opening due to the gap between the under cover 45 and the floor panel 46. To be discharged.
  • the rear exhaust part can be cooled.
  • this outside air flow absorbs the heat of the front part of the engine 2, so that the effect of cooling the rear exhaust part is small.
  • the ventilation resistance to the rear exhaust part is large. The rear exhaust cannot be cooled sufficiently.
  • the cooling device includes an outside air introduction passage 31 that communicates between the outside of the vehicle and the engine room 4 where the engine is installed. As shown in FIG. 1, the outside air introduction passage 31 is provided near the rear part of the engine 2 so that outside air taken in from the outside of the vehicle flows toward the rear exhaust part.
  • the outside air introduction passage 31 is configured to allow the outside air taken in from the outside air introduction port 30 to come into contact with the rear exhaust portion and be discharged outside the vehicle through the outside air discharge opening formed by the gap between the under cover 45 and the floor panel 46. It is a passage through.
  • the outdoor air introduction passage 31 is provided at a position closer to the rear surface (or the rear surface) than the front surface of the engine 2 in the longitudinal direction of the vehicle. Therefore, the outside air introduction passage 31 is provided so as to pass through a position included in at least one of the range from the center of the engine 2 to the rear surface and the range located behind the rear surface of the engine 2 in the longitudinal direction of the vehicle. It is done.
  • the outside air introduction passage 31 constitutes a passage including the periphery of the rear exhaust part of the engine 2. As described above, since the outside air introduction passage 31 is configured, outside air taken in from the outside of the vehicle flows toward the rear exhaust part.
  • the outside air introduction port 30 through which outside air is taken in from outside the vehicle in the outside air introduction passage 31 takes outside air from outside the vehicle at a position higher than the engine 2. Further, it is preferable that the outside air introduction port 30 takes outside air from outside the vehicle at a position behind the engine 2. Furthermore, the outside air introduction passage 31 is preferably a passage for taking in outside air from directly above the rear exhaust part. The outside air flowing in from the outside air introduction port 30 is guided by the guide wall 31a and the firewall 47 provided in the engine room 4 to the flow of the outside air in the engine room 4. The outside air introduction passage 31 is formed in accordance with the flow thus guided.
  • the outside air introduction port 30 of the outside air introduction passage 31 is provided in the cowl.
  • the cowl is an outer plate portion provided between the engine hood 40 (or bonnet) and the front windshield 51. Further, the outer plate portion is provided with an air inlet of a vehicle air conditioner for taking outside air into the air conditioning case in the outside air mode of the air conditioning operation.
  • the cooling device includes a first door 3 that is an example of a passage opening and closing device that can be controlled in an open state that allows air flow in the outside air introduction passage 31 and a closed state that blocks air flow.
  • the first door 3 is a device that includes one or a plurality of door bodies that are provided in the outside air introduction passage 31 and open and close the outside air introduction passage 31. 1 to 3 disclose a first door 3 having three door bodies as an example.
  • the cooling device can control the first door 3 and the vehicle air conditioner 1 that blows the temperature-conditioned air to the passenger compartment.
  • the air conditioner 1 is provided with a duct 10 that communicates the inside of the air conditioning case of the air conditioner 1 and the engine room 4.
  • the duct 10 constitutes the conditioned air introduction passage 11.
  • the duct 10 is provided so as to penetrate the firewall 47, and an opening end portion thereof opens toward the exhaust manifold 20 and the exhaust pipe 21. Therefore, the conditioned air introduction passage 11 constitutes a passage through which conditioned air flows into the engine room 4 from a position behind the engine 2 toward the rear exhaust part.
  • a second door 12 which is an example of a passage opening and closing device capable of controlling the conditioned air introduction passage 11 in an open state and a closed state.
  • the second door 12 allows the conditioned air conditioned by the air conditioner 1 to flow into the engine room 4 when controlled to the open state.
  • the second door 12 prevents air from flowing through the conditioned air introduction passage 11 and prohibits the flow of conditioned air into the engine room 4.
  • the air conditioner 1 is set to the engine room blowing mode when allowing the conditioned air to flow into the engine room 4.
  • the second door 12 is controlled to be in an open state, and all or part of the conditioned air blown by the indoor blower 14 of the air conditioner 1 passes through the conditioned air introduction passage 11 to the rear exhaust part. The air is blown out into the engine room 4.
  • the configuration of the control related to the cooling device will be described.
  • the operation of the first door 3 is controlled by the cooling ECU 100.
  • the cooling ECU 100 controls the rotational position of the door body of the first door 3 by controlling the voltage value applied to the motor that drives the rotating shaft portion of the first door 3, and the opening degree of the outside air introduction passage 31. To control. Therefore, the cooling ECU 100 can vary the amount of outside air flowing into the outside air introduction passage 31.
  • the ability to cool the rear exhaust part is adjusted by controlling the opening degree of the first door 3 by the cooling ECU 100. That is, the first door 3 can control the air flow in the outside air introduction passage 31.
  • the cooling ECU 100 is supplied with DC power from a battery 7 that is an in-vehicle power source mounted on the vehicle, regardless of whether an ignition switch that controls starting and stopping of the engine is on or off, and performs predetermined arithmetic processing and control processing. It is configured as follows.
  • the cooling ECU 100 can supply electric power obtained from the battery 7 to the first door 3 and control the supplied electric power.
  • the cooling ECU 100 can control the rotational position of the door body of the first door 3 by controlling the supplied power.
  • the battery 7 may be composed of, for example, an assembled battery made up of an assembly of a plurality of single cells.
  • Each unit cell can be composed of, for example, a nickel-hydrogen secondary battery, a lithium ion secondary battery, or an organic radical battery.
  • the battery 7 in the case of a vehicle that is chargeable / dischargeable and has a motor for traveling the vehicle, the battery 7 can be used for the purpose of supplying electric power to the motor.
  • the cooling ECU 100 includes a microcomputer that includes functions such as a CPU (central processing unit) that performs arithmetic processing and control processing, a memory such as a ROM and a RAM, and an I / O port (input / output circuit). ing.
  • the air conditioning ECU 200 can supply power obtained from the battery 7 to each air conditioning functional component of the air conditioner 1 and control the supplied power.
  • Memory such as ROM and RAM constitutes a storage means of the cooling ECU 100.
  • the storage means stores in advance a predetermined calculation program, predetermined control characteristic data, and the like used for the cooling operation of the rear exhaust section. These programs and the like are used for controlling the cooling operation of the rear exhaust unit by the cooling ECU 100.
  • the cooling ECU 100 performs a cooling operation for cooling the rear exhaust unit associated with the operation of the air conditioner 1 by communicating with the air conditioning ECU 200.
  • the passenger can set the temperature (set temperature) in the passenger compartment by operating an air conditioning operation unit installed in the instrument panel 50 or the like.
  • an air conditioning operation unit installed in the instrument panel 50 or the like.
  • the air conditioning ECU 200 controls the automatic air conditioning operation by the air conditioner 1, and brings the vehicle interior temperature close to the set temperature.
  • the air conditioning ECU 200 controls the operation of each air conditioning functional component of the air conditioner 1 by controlling the power supplied from the battery 7 to perform an automatic air conditioning operation.
  • the outside air temperature sensor 15 has a temperature detection unit that detects the outside air temperature Tam as an electric signal in contact with air outside the vehicle, and transmits the electric signal detected by the temperature detection unit to the air conditioning ECU 200.
  • the inside air temperature sensor 16 has a temperature detection unit that detects the vehicle interior temperature Tr as an electrical signal in contact with the air in the vehicle interior 5, and transmits the electrical signal detected by the temperature detection unit to the air conditioning ECU 200. Signals from the outside air temperature sensor 15 and the inside air temperature sensor 16 are A / D converted by, for example, an I / O port or an A / D conversion circuit, and then input to the microcomputer.
  • the communication form between the cooling ECU 100 and the air conditioning ECU 200 may be wired or wireless.
  • the air conditioning ECU 200 is an air conditioning control device that includes a microcomputer such as a CPU, a ROM, and a RAM, and peripheral circuits thereof, and is supplied with a DC power from the battery 7 to control air conditioning in the vehicle interior.
  • a microcomputer such as a CPU, a ROM, and a RAM
  • peripheral circuits thereof and is supplied with a DC power from the battery 7 to control air conditioning in the vehicle interior.
  • each detection signal of a sensor group for air conditioning control such as a solar radiation sensor, a discharge temperature sensor, a discharge pressure sensor, an evaporator temperature sensor, and a set temperature. Signal is input.
  • the solar radiation sensor detects the solar radiation amount Ts in the passenger compartment 5.
  • the discharge temperature sensor detects the discharge refrigerant temperature Td of the compressor in the air-conditioning refrigeration cycle.
  • the discharge pressure sensor detects the discharge refrigerant pressure Pd of the compressor.
  • the evaporator temperature sensor detects the temperature of air blown from the evaporator (evaporator temperature) Te in the air-conditioning refrigeration cycle.
  • the air conditioning ECU 200 includes a humidity sensor that detects the relative humidity of the air in the vehicle interior near the window glass in the vehicle interior, a temperature sensor near the window that detects the temperature of the air in the vehicle interior near the window, and a window that detects the window surface temperature. A signal from a surface temperature sensor or the like is input.
  • the cooling water temperature Tw is input to the air conditioning ECU 200 via the vehicle ECU 300.
  • the air conditioning ECU 200 performs various calculations and processes using these detection signals and the stored air conditioning control program, and operates an actuator for each mode door, a motor drive circuit for a blower motor, a capacity control valve for a compressor, and a clutch drive for an electromagnetic clutch.
  • a control signal is output to a circuit or the like.
  • Memory such as ROM and RAM constitutes storage means of the air conditioning ECU 200.
  • the storage means stores in advance predetermined control characteristic data that is a basis of a predetermined air conditioning control program and various control characteristic graphs.
  • the control characteristic data is used for air conditioning control of the vehicle interior 5 by the air conditioning ECU 200.
  • the air conditioning functional parts include a compressor of an air conditioning refrigeration cycle, an indoor blower 14, an inside / outside air switching door, an air mix door, a blow mode switching door, and the like.
  • the air conditioning ECU 200 controls the operation of the second door 12 in addition to the air conditioning functional components.
  • Air conditioning ECU 200 is configured to be able to communicate with vehicle ECU 300. Both communication forms may be wired or wireless, and the signal format is not limited.
  • the vehicle ECU 300 acquires various types of information related to the vehicle such as the vehicle speed, the engine coolant temperature, whether or not a passenger is seated, and sends predetermined information to the air conditioning ECU 200.
  • the air conditioning ECU 200 uses the information acquired from the vehicle ECU 300 to determine the operation of the air conditioning functional component in the air conditioning operation.
  • Cooling water temperature sensor 22 has a temperature detecting unit that detects cooling water temperature Tw as an electric signal by contacting engine cooling water flowing through the engine cooling water circuit, and uses the electric signal detected by temperature detecting unit as vehicle ECU 300. Send to.
  • the exhaust temperature sensor 23 has a temperature detection unit that detects the temperature Tex (hereinafter also referred to as the exhaust temperature Tex) of the exhaust manifold 20 as an electrical signal, and transmits the electrical signal detected by the temperature detection unit to the vehicle ECU 300. Signals from the coolant temperature sensor 22 and the exhaust temperature sensor 23 are A / D converted by, for example, an I / O port or an A / D conversion circuit, and then input to the microcomputer.
  • the air conditioning ECU 200 calculates the air intake mode, the blow-out mode, the amount of air blown by the indoor blower 14, the amount of air blown into the vehicle interior 5 by a manual operation or calculation using various information acquired from the set temperature and various sensors of automatic operation. Control air conditioning temperature.
  • the air conditioning ECU 200 sets the outside air mode, the inside air mode, or the inside / outside air introduction mode as the air intake mode.
  • the air conditioning ECU 200 controls the position of the blowing door and sets each blowing mode.
  • As the blowing mode a foot blowing mode, a face blowing mode, a bi-level mode, a defroster blowing mode, a foot defroster blowing mode, an engine room blowing mode, and the like can be set.
  • FIG. 1 shows the state of each part when the outside air is introduced during traveling in the cooling operation.
  • FIG. 2 shows a state of each part when outside air is not introduced during traveling.
  • FIG. 3 the state of each part when air-conditioning air is introduce
  • FIG. 5 shows a flowchart disclosing the control processing procedure related to the cooling operation.
  • This flowchart is started when the cooling ECU 100 and the air conditioning ECU 200 are powered on, and is mainly executed by the cooling ECU 100 when the cooling ECU 100 and the air conditioning ECU 200 communicate information with each other.
  • This flowchart is repeatedly performed at predetermined time intervals. That is, when this flowchart is finished, the processing after step 10 is executed again after a predetermined time has elapsed.
  • step 10 it is first determined in step 10 whether or not the vehicle is running.
  • the cooling ECU 100 performs the determination based on the current vehicle speed information acquired from the vehicle ECU 300. If it is determined in step 10 that the vehicle is traveling based on the vehicle speed information, then in step 20, it is determined whether or not the coolant temperature Tw detected by the coolant temperature sensor 22 exceeds a predetermined temperature, for example, 90 ° C. To do.
  • step 20 If it is determined in step 20 that Tw does not exceed 90 ° C., the temperature of the engine 2 is not high, so the conditions for cooling the rear exhaust part are not satisfied. And it progresses to step 50, the process which controls the 1st door 3 to a closed state is performed, and this flowchart is complete
  • step 10 If it is determined in step 10 that Tw exceeds 90 ° C., it is determined in next step 30 whether or not the temperature of the exhaust manifold 20 (exhaust temperature Tex) exceeds a predetermined temperature, for example, 500 ° C. If it is determined in step 30 that Tex does not exceed 500 ° C., the cooling water temperature Tw is high, but the exhaust temperature Tex is not high, so the conditions for cooling the rear exhaust part are not satisfied. Also in this case, the process proceeds to step 50, the process of controlling the first door 3 to the closed state is executed, and this flowchart is ended without cooling the rear exhaust part.
  • a predetermined temperature for example, 500 ° C.
  • step 30 If it is determined in step 30 that Tex exceeds 500 ° C., the cooling water temperature Tw and the exhaust temperature Tex are high, and therefore the conditions for cooling the rear exhaust part are satisfied. In this case, it progresses to step 40, the process which controls the 1st door 3 to an open state is performed, a back exhaust part is cooled, and this flowchart is complete
  • the state of each part and the outside air introduction path at this time are as shown in FIG.
  • the air pressure in the vicinity of the undercover 45 and the floor panel 46 becomes a negative pressure area between the vehicle and the ground, for example, as indicated by a broken line A1 in FIG.
  • the pressure of the air between the front part of the under cover 45 and the ground, in the vicinity of the front grille 41 (the front part of the vehicle) and in the vicinity of the rear part of the engine hood 40 (or the hood) is shown in FIG.
  • a positive pressure area is obtained. 1 is an area where the pressure distribution on the surface of the vehicle body is negative. For this reason, the air flows vigorously toward the front windshield 51 side near the front portion of the vehicle, for example, near the front grille 41.
  • a smooth air flow on the surface of the vehicle body can be formed by the vehicle body shape closely related to the Cd value (drag coefficient) of the vehicle.
  • the air pressure distribution as described above is formed in the vehicle body around the engine room 4, so that an outside air flow is generated on the hood above the engine room 4 toward the front windshield 51. Due to the generation of this air flow, the outside air flows from the front of the vehicle to the cowl on the hood as shown by the solid line arrow in FIG. 1, and enters the outside air introduction passage 31 from the outside air inlet 30 opened by the first door 3. Inflow.
  • the outside air flowing into the outside air introduction passage 31 flows downward through the outside air introduction passage 31, the outside air passes through the periphery of the exhaust manifold 20 and the exhaust pipe 21, and absorbs heat from the rear exhaust portion by contacting these outer surfaces. Cooling.
  • the outside air that has absorbed heat is discharged to the outside of the vehicle through an outside air discharge opening formed by the gap between the under cover 45 and the floor panel 46, so that the heat of the rear exhaust is released to the outside of the vehicle.
  • step 10 If it is determined in step 10 that the vehicle is stopped based on the vehicle speed information, it is next determined in step 100 whether or not the temperature of the exhaust manifold 20 (exhaust temperature Tex) exceeds a predetermined temperature, for example, 500 ° C. If it is determined in step 100 that Tex does not exceed 500 ° C., the exhaust temperature Tex while the vehicle is stopped is not high, and therefore the condition for cooling the rear exhaust part is not satisfied. Also in this case, the process proceeds to step 50, the process of controlling the first door 3 to the closed state is executed, and this flowchart is ended without cooling the rear exhaust part.
  • a predetermined temperature for example, 500 ° C.
  • Step 110 it is determined whether or not the vehicle interior temperature Tr is higher than the outside air temperature Tam. If it is determined in step 110 that Tr is equal to Tam or a temperature lower than Tam, it is more efficient to cool the rear exhaust portion using the air in the vehicle compartment 5 than the outside air. Therefore, Step 120, Step 130, Step 140, and Step 150 are executed to cool the rear exhaust portion by introducing the vehicle interior air, and this flowchart is ended.
  • step 120 the first door 3 is controlled to be opened.
  • step 130 the air intake mode of the air conditioner 1 is controlled to be set to the inside air mode for taking in the vehicle interior air from the inside air inlet 13.
  • step 140 the indoor blower 14 is operated.
  • step 150 the second door 12 is controlled to be opened.
  • the conditioned air blown out from the conditioned air introduction passage 11 to the engine room 4 contacts the rear exhaust portion, and then flows downward and is discharged outside the vehicle through the aforementioned discharge opening. To be released. Further, since the upper outside air introduction passage 31 is open, the conditioned air can flow upward as the temperature rises after coming into contact with the rear exhaust part, and can be discharged out of the vehicle through the outside air introduction port 30. As the conditioned air flows in this way, the cooling performance for the rear exhaust part located at the top of the engine 2, for example, the exhaust manifold 20, can be improved.
  • step 110 If it is determined in step 110 that Tr is higher than Tam, it is more efficient to cool the rear exhaust with outside air that is cooler than the passenger compartment temperature. For this reason, the process which controls the 1st door 3 to an open state in the following step 125 is performed, and this flowchart is complete
  • the cooling device includes an engine 2 that is mounted on a vehicle and has a rear exhaust portion that constitutes an exhaust passage through which exhaust flows from the rear of the engine toward the rear.
  • the cooling device is a passage connecting the outside of the vehicle and the engine room 4, and an outside air introduction passage 31 provided near the rear of the engine 2 so that outside air taken in from the outside flows toward the rear exhaust portion, and outside air introduction
  • a first door 3 capable of controlling the passage 31 in an open state and a closed state.
  • the ventilation resistance when the outside air flows can be reduced and smoothly taken into the engine room 4. Furthermore, since the outside air that has flowed into the outside air introduction passage 31 flows toward the rear exhaust part (the exhaust manifold 20 and the exhaust pipe 21), the fresh outside air having a high cooling effect is rearward before absorbing heat from other heat sources in the engine room 4. The exhaust part can be contacted. Thereby, it is possible to remarkably enhance the effect of cooling the rear exhaust part by the outside air.
  • the outside air can flow from outside the vehicle through the outside air introduction passage 31 toward the rear exhaust part, so that the exhaust manifold 20 of the rear exhaust type engine 2 or The ability to cool the exhaust pipe 21 can be improved by outside air.
  • a cooling device that can efficiently exhaust the rear exhaust part through which exhaust flows from the rear part of the engine 2 is obtained.
  • the outside air introduction passage 31 is a passage for taking in outside air from outside the vehicle at a position higher than the engine 2. More specifically, the outside air introduction passage 31 is a passage for taking in outside air from outside the vehicle at a position higher than the uppermost end of the engine head of the engine 2. According to such a configuration of the outside air introduction passage 31, the outside air introduction passage 31 extends downward from the outside air introduction port 30, and therefore, particularly when the outside air is at a low temperature, And heavy outside air easily flows down the outside air introduction passage 31. For this reason, the outside air can come into contact with the exhaust manifold 20 and the exhaust pipe 21 while smoothly flowing downward, and the outside air having a relatively high flow velocity can be brought into contact with the rear exhaust portion.
  • the outside air introduction passage 31 is a passage through which outside air is taken from outside the vehicle at a position behind the engine 2. According to such a configuration of the outside air introduction passage 31, the outside air can be positively brought into contact with the rear portion of the engine 2 rather than the front portion. Further, since the exhaust pipe 21 which is an example of the rear exhaust part is often installed so as to extend rearward of the vehicle, the outside air introduced from the rear side of the engine 2 can be brought into contact with a wide range of the exhaust pipe 21. . Thereby, it is possible to efficiently cool the rear exhaust portion extending rearward from the engine 2.
  • the outside air introduction passage 31 is a passage for taking in outside air from the outside air introduction port 30 which is an opening provided between the engine hood 40 and the front windshield 51 in the vehicle. According to the configuration of the outside air introduction passage 31 as described above, it is possible to efficiently introduce outside air using the pressure distribution of the air formed around the traveling vehicle body as described above. Further, the outside air inlet 30 can be formed in an outer plate portion or the like where an outside air inlet is formed in the air conditioner 1.
  • the outside air introduction passage 31 is a passage for taking in outside air from directly above the rear exhaust part.
  • the outside air introduction passage 31 can be provided directly below the outside air introduction port 30, so that the flow rate of the outside air can be accelerated using gravity.
  • the outside air when the outside air is at a low temperature, it is easy to further accelerate the outside air that is heavier than the air in the engine room 4. For this reason, the outside air can flow down while accelerating the outside air introduction passage 31, and the outside air having a high flow velocity can be brought into contact with the rear exhaust part.
  • the first door 3 is controlled to be in an open state, and the outside air taken from outside the vehicle flows downward through the outside air introduction passage 31.
  • the outside air inlet 30 can be positioned above the rear exhaust part.
  • the outside air can be taken into the outside air introduction passage 31 using the pressure distribution of the air formed around the traveling vehicle body as described above. Therefore, it is possible to efficiently introduce the outside air during traveling and to bring more outside air into contact with the rear exhaust part.
  • the cooling device includes an air conditioning air introduction passage 11 and a control device that controls the operation of the air conditioning device 1 and the operation of the first door 3.
  • the conditioned air introduction passage 11 is provided so that conditioned air conditioned in the air conditioner 1 for air-conditioning the vehicle interior 5 flows from the rear of the engine 2 toward the rear exhaust part.
  • the control device controls the operation of the air conditioner 1 so that the cold air cooled in the air conditioner 1 flows into the conditioned air introduction passage 11 while the first door 3 is controlled to be open while the vehicle is stopped.
  • the cooling device relates the first door 3, a blower 61 that blows air in the vehicle compartment to the engine room 4, and a third door 62 that can open and close the indoor air introduction passage 60. Can be controlled.
  • FIG. 6 shows the state of each part when air is introduced into the passenger compartment when the vehicle is stopped in the cooling operation.
  • the vehicle is provided with a duct 6 that communicates between the passenger compartment 5 and the engine compartment 4.
  • the duct 6 constitutes an indoor air introduction passage 60.
  • the duct 6 is provided so as to penetrate the lower part of the instrument panel 50 and the firewall 47, and an opening end portion located in the engine room 4 opens toward the exhaust manifold 20 and the exhaust pipe 21. Therefore, the indoor air introduction passage 60 constitutes a passage through which the vehicle interior air flows into the engine room 4 from a position behind the engine 2 toward the rear exhaust part.
  • a third door 62 which is an example of a passage opening / closing device capable of controlling the indoor air introduction passage 60 in an open state and a closed state.
  • the third door 62 is a dedicated device provided for the cooling operation, and allows the air in the passenger compartment to flow into the engine room 4 when controlled to the open state.
  • the third door 62 prevents air from flowing through the indoor air introduction passage 60 and prohibits inflow of vehicle interior air into the engine room 4.
  • a blower 61 that blows vehicle interior air toward the engine room 4.
  • the blower device 61 is a dedicated device provided for the cooling operation, and allows the air in the vehicle compartment to flow into the engine room 4 when the third door 62 is controlled to be in the open state.
  • the operation of the third door 62 and the blower 61 is controlled by the cooling ECU 100.
  • the cooling ECU 100 controls the rotational position of the door body of the third door 62 by controlling the voltage value applied to the motor that drives the rotating shaft of the third door 62, thereby opening the indoor air introduction passage 60. Control the degree. Therefore, the cooling ECU 100 can vary the air volume of the room air flowing into the room air introduction passage 60.
  • the ability to cool the rear exhaust part is adjusted by the opening degree control of the third door 62 by the cooling ECU 100 and the air volume control by the blower 61.
  • FIG. 8 shows a flowchart disclosing the control processing procedure related to the cooling operation. Steps 10, 20, 3040, 50, 100, and 110 in this flowchart are the same as the processes described in the first embodiment.
  • Step 110 it is next determined in step 110 whether or not the vehicle interior temperature Tr is higher than the outside air temperature Tam. If it is determined in step 110 that Tr is equal to Tam or a temperature lower than Tam, it is more efficient to cool the rear exhaust portion using the air in the vehicle compartment 5 than the outside air. Therefore, Step 200, Step 210, and Step 220 are executed to cool the rear exhaust portion by introducing the vehicle interior air, and this flowchart is finished.
  • step 200 the first door 3 is controlled to be opened.
  • step 210 the blower 61 is operated.
  • step 220 the third door 62 is controlled to be opened.
  • the vehicle interior air After the vehicle interior air blown out from the indoor air introduction passage 60 to the engine room 4 contacts the rear exhaust portion, the vehicle interior air flows downward and is discharged out of the vehicle through the aforementioned discharge opening. Released outside the car. Further, since the upper outside air introduction passage 31 is open, the vehicle interior air can flow upward as the temperature rises after coming into contact with the rear exhaust portion, and can be discharged from the outside air introduction port 30 to the outside.
  • step 110 If it is determined in step 110 that Tr is higher than Tam, in the next step 205, processing for controlling the first door 3 to the open state is executed, and this flowchart is ended. Therefore, for the same reason as described in the first embodiment, the low-temperature outside air can flow from the top to the bottom in the outside air introduction passage 31 and cool the rear exhaust part more efficiently than the air in the passenger compartment. Further, since the upper outside air introduction passage 31 is open, the vehicle interior air can flow upward as the temperature rises after coming into contact with the rear exhaust portion, and can be discharged from the outside air introduction port 30 to the outside. As described above, the vehicle interior air flows upward, so that it is possible to improve the cooling performance with respect to the rear exhaust part, for example, the exhaust manifold 20, located at the upper part of the engine 2.
  • the cooling device includes an indoor air introduction passage 60 that allows the vehicle interior air to flow from the rear toward the rear exhaust portion of the engine 2, a blower device 61 that causes the air in the vehicle interior to flow through the indoor air introduction passage 60, and the first door 3. And a control device for controlling the operation of the blower 61.
  • the control device controls the operation of the blower 61 so that the vehicle interior air flows through the indoor air introduction passage 60 while the first door 3 is controlled to be open while the vehicle is stopped.
  • a cooling device capable of efficiently cooling the rear exhaust part can be provided. Further, when the passenger compartment air is at a lower temperature than the outside air and a high cooling effect is obtained, a more efficient cooling operation can be performed.
  • the control device controls the first door 3 to be in an open state and controls the blower 61 to stop. According to this, an efficient cooling operation can be realized by positively introducing the outside air without introducing the vehicle interior air having a temperature higher than that of the outside air into the engine room 4.
  • the outside air introduction port 30 when the outside air introduction port 30 is provided at a position higher than the engine 2, when the outside air introduction passage 31 takes in outside air from directly above the rear exhaust part, or when the outside air introduction port 30 is provided in the cowl.
  • the following effects can be obtained. That is, since the outside air having a low temperature flows from the upper part to the lower part of the outside air introduction passage 31, the rear exhaust part can be cooled more efficiently than the case where the vehicle interior air is introduced, and electric power for blowing air is required. This also saves energy.
  • the engine 2 has the exhaust manifold 20 from which exhaust flows out from the rear, but may further be configured to have an exhaust manifold from which exhaust flows out from the front. That is, the engine having the rear exhaust part cooled by the cooling device according to the present invention may have a configuration in which exhaust gas is discharged from the front part in addition to the rear part.
  • the cooling ECU 100 that controls the operation of the first door 3 and the air conditioning ECU 200 that controls the operation of the air conditioner 1 cooperate to control the operation of the cooling device.
  • Control of a cooling device is not limited to the form comprised by several ECUs which communicate with each other in this way.
  • the operation of the cooling device may be controlled by a single control device that controls the operation of both the first door 3 and the air conditioner 1, that is, the system control device.
  • the single control device may be the air conditioning ECU 200.
  • the first door 3 in the above-described embodiment is a passage opening and closing device that is controlled to be switched between an open state and a closed state when the door body is rotationally driven, but is not limited to such a drive mode.
  • the first door 3 may be a device configured to open and close the outside air introduction passage 31 by sliding the door body.
  • the cooling water temperature Tw is input to the air conditioning ECU 200 via the vehicle ECU 300.
  • the cooling water temperature Tw may be directly input to the air conditioning ECU 200 without passing through the vehicle ECU 300.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Superstructure Of Vehicle (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

　冷却装置は、後方排気部（２０、２１）と、外気導入通路（３１）と、通路開閉装置（３）とを備える。後方排気部は、車両に搭載され、エンジン（２）の後部から後方に向けて排気が流れる排気通路を構成する。外気導入通路は、車外とエンジンが設置されるエンジンルーム（４）とを連絡する通路である。外気導入通路は、車外から取り込まれる外気が後方排気部に向けて流入するように、エンジンの後部寄りに設けられる。通路開閉装置は、外気導入通路において空気の流通を許容する開状態と阻止する閉状態とに制御可能である。

Description

冷却装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１４年９月１９日に出願された日本出願番号２０１４－１９１０４５号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、冷却装置に関する。
　特許文献１によれば、車両前部のラジエータファンによって後方に送風される外気が流れるダクトをエンジンの前方から後方にかけて配設することが開示されている。このダクト内部の通路には、エンジンの前部から延びる排気マニホールド及びこのマニホールドから後方に延びる排気パイプが設けられている。ラジエータファンによってエンジンルームに取り込まれた外気は、ダクト内を後方へ流れることで、排気マニホールド及び排気パイプに接触してこれらを冷却することができる。
特開平０５－１６９９８６号公報
　特許文献１の技術では、エンジンの前部から延びる排気マニホールドについて、ラジエータファンによって後方に送風される空気を用いて冷却することで、エンジン前面側の排気マニホールドで熱交換された熱気がエンジン背面に回り込むことを抑制する。このように特許文献１に開示の技術では、エンジン後部から排気が行われる後方排気部を構成するエンジン後部の排気マニホールド、当該マニホールドから後方へ延びる排気パイプ等について、十分な冷却を行うことができない。特に、後方排気型のエンジンに関して後方排気部の冷却を効率的に行うことは、重要な技術課題であり、さらなる改良が求められている。
　本開示は、エンジンの後部から排気が流れる後方排気部を効率的に冷却可能な冷却装置を提供することを目的とする。
　本開示の一形態において冷却装置は、車両に搭載され、エンジン後部から後方に向けて排気が流れる排気通路を構成する後方排気部を有するエンジンと、車外とエンジンが設置されるエンジンルームとを連絡する通路であって、車外から取り込まれる外気が後方排気部に向けて流入するように、エンジンの後部寄りに設けられた外気導入通路と、外気導入通路において空気の流通を許容する開状態と阻止する閉状態とに制御可能な通路開閉装置と、を備える。
　これによれば、エンジンの後部寄りに設定された外気導入通路に外気を導入することにより、外気流入時の通風抵抗を少なくしてスムーズにエンジンルームに外気を取り入れることができる。さらに外気導入通路に流入した外気は、後方排気部に向けて流れるため、冷却効果の高い新鮮な外気をエンジンルームの他の熱源から吸熱する前に後方排気部に接触させることができる。これにより、外気によって後方排気部を冷却する効果を格段に高めることが可能である。例えば、車両走行時には、通路開閉装置を開状態にすることにより、外気が車外から外気導入通路を通って後方排気部に向けて流れ得るので、後方排気型のエンジンの排気マニホールドや排気パイプを冷却する能力を外気によって向上させることができる。
　以上のように、冷却装置は、エンジン後部から排気が流れる後方排気部を効率的に冷却できる。
　本開示についての上記およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。
第１実施形態に係る冷却装置を示す模式的断面図であり、走行時に外気導入を行う状態を示した図面である。 第１実施形態において、走行時に外気導入を行わない状態を示した図面である。 第１実施形態において、停車時に外気導入を行う状態を示した図面である。 第１実施形態における冷却装置の制御に関するブロック図である。 第１実施形態の冷却装置が行う制御に関するフローチャートである。 第２実施形態において、停車時に外気導入を行う状態を示した図面である。 第２実施形態における冷却装置の制御に関するブロック図である。 第２実施形態の冷却装置が行う制御に関するフローチャートである。
　以下に、図面を参照しながら複数の実施形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合わせることも可能である。
　（第１実施形態）
　第１実施形態の冷却装置は、車両走行のための動力を提供するエンジン２において、エンジン後部から後方に向けて排気が流れる部分である後方排気部を効率的に冷却できる。冷却対象とする後方排気部は、エンジン２の後部に接続される排気通路である。後方排気部には、例えば、エンジン後部から後方へ排気が流出する多岐管の排気マニホールド２０や、排気マニホールド２０に接続されて後方に延びる排気パイプ２１が含まれる。つまり、後方排気部は、エンジン２の後部から、車両の進行方向に対して後方に向けて排気が流れる排気通路を構成する。
　第１実施形態に係る冷却装置について、図１～図５を参照して説明する。車両のエンジンルーム４は、前部のフロントグリル４１、側部のフードリッジパネル、上部のエンジンフード４０（またはボンネット）、下部のアンダーカバー４５及び後部のファイアウォール４７等で囲まれたエンジン２の収容空間である。アンダーカバー４５は、フロントグリル４１の下方部から車両後方へファイアウォール４７の近傍まで延びている。ファイアウォール４７は、エンジンルーム４と運転席の間の仕切りパネルを構成する。
　例えば、ファイアウォール４７には、フロアパネル４６が一体に設けられる。フロアパネル４６は、車室内５の下方で車両の底部を構成する。アンダーカバー４５、ファイアウォール４７及びフロアパネル４６は、車両の車幅全体にわたって設けられている。アンダーカバー４５とフロアパネル４６との隙間は、前述の後方排気部を冷却するために車外から取り込まれた外気がエンジンルーム４から排出される外気排出用の開口を構成する。
　エンジンルーム４の前部であるエンジン２の前方には、車両のフレーム等に固定されたクーリングモジュールが設けられている。クーリングモジュールは、空調装置１に用いられるコンデンサ４２の冷却とエンジン２の冷却水を冷却するラジエータ４３の冷却とを、共通の電動ファン４４による強制送風により行う。クーリングモジュールには、コンデンサ４２がラジエータ４３の前面に配置される直列配列が採用されている。コンデンサ４２はラジエータ４３のボディにゴムマウントを介して固定されている。また、電動ファン４４は、ファンシュラウドを有し、ラジエータ４３の背後でラジエータ４３に一体に固定されている。
　エンジン２は、その後部から排気を行う排気マニホールド２０を少なくとも有する。排気マニホールド２０には、エンジンルーム４の後部でファイアウォール４７に近接して下方に延びる排気パイプ２１が接続されている。排気パイプ２１は、フロアパネル４６に沿うように車両後部まで延びており、車両後部のバンパと一体となった開口端部から排気が車外に排出される。排気マニホールド２０と排気パイプ２１は、エンジン２から流出した排気が流れるエンジン２の排気管とも呼ばれる。冷却装置が冷却対象とする後方排気部には、排気マニホールド２０及び排気パイプ２１の少なくとも一方が含まれる。
　電動ファン４４によって、フロントグリル４１から吸い込まれた外気は、コンデンサ４２の熱交換コア部、ラジエータ４３の熱交換コア部を順に通過して、エンジン２の前面側に流れる。この外気は、エンジン２の前部に接触してこれを冷却した後、エンジン２の後部側にも接触して、アンダーカバー４５とフロアパネル４６との隙間による前述の開口からエンジンルーム４の外に排出される。
　このように、電動ファン４４によってエンジンルーム４に導入された外気は、エンジン２の後部側に設けられる後方排気部にも接触しうるため、後方排気部を冷却することができる。しかしながら、この外気の流れは、コンデンサ４２、ラジエータ４３を冷却することに加え、エンジン２の前部の熱を吸熱するため、後方排気部を冷却する効果は小さい。さらにこの外気の流れは、コンデンサ４２、ラジエータ４３及びエンジン２の前部等に接触した後に、最後に後方排気部に到達するため、後方排気部に至るまでの通風抵抗が大きく、この点からも後方排気部を十分に冷却することはできない。
　次に、後方排気部を効率的に冷却できる第１実施形態の冷却装置について説明する。冷却装置は、車外とエンジンが設置されるエンジンルーム４とを連絡する外気導入通路３１を備える。外気導入通路３１は、図１のとおり、車外から取り込まれる外気が後方排気部に向けて流入するように、エンジン２の後部寄りに設けられる。外気導入通路３１は、外気導入口３０から取り込まれた車外の空気が後方排気部に接触して、アンダーカバー４５とフロアパネル４６との隙間による外気排出用の開口から車外に排出されるまでに通る通路である。
　外気導入通路３１は、車両の前後方向について、エンジン２の前面よりも後面（または背面）に近い位置に設けられる。したがって、外気導入通路３１は、車両の前後方向について、エンジン２の中央部から後面の範囲、及びエンジン２の後面よりも後方に位置する範囲の少なくとも一方の範囲に含まれる位置を通るように設けられる。例えば、外気導入通路３１は、エンジン２の後方排気部の周辺を含む通路を構成する。以上のように、外気導入通路３１が構成されることにより、車外から取り込まれる外気は、後方排気部に向けて流入する。
　外気導入通路３１において車外から外気が取り込まれる外気導入口３０は、エンジン２よりも高い位置で外気を車外から取り入れることが好ましい。また外気導入口３０は、エンジン２よりも後方の位置で外気を車外から取り入れることが好ましい。さらに外気導入通路３１は、後方排気部の真上から外気を取り入れる通路であることが好ましい。外気導入口３０から流入した外気は、エンジンルーム４に設けられるガイド壁３１ａやファイアウォール４７によって、エンジンルーム４での外気の流れが案内される。このように案内された流れにしたがって、外気導入通路３１が形成されることになる。
　外気導入通路３１の外気導入口３０は、カウルに設けられている。カウルは、エンジンフード４０（またはボンネット）とフロントウインドシールド５１の間に設けられる外板部である。さらに外板部には、空調運転の外気モード時に空調ケース内に外気を取り込むための車両用空調装置の吸気口が設けられている。
　冷却装置は、外気導入通路３１において空気の流通を許容する開状態と阻止する閉状態とに制御可能な通路開閉装置の一例である第１ドア３を備える。第１ドア３は、外気導入通路３１に設けられて外気導入通路３１を開閉する単数または複数のドア本体を備えて構成される装置である。図１～図３には、一例として３個のドア本体を有する第１ドア３が開示されている。
　冷却装置は、第１ドア３と、車室内に対して温度調節した空調空気を送風する車両用の空調装置１とを関連させて制御することができる。空調装置１には、空調装置１の空調ケース内部とエンジンルーム４とを連絡するダクト１０が設けられている。ダクト１０は、空調風導入通路１１を構成する。ダクト１０はファイアウォール４７を貫通するように設けられ、その開口端部が排気マニホールド２０や排気パイプ２１に向かって開口している。したがって、空調風導入通路１１は、エンジン２よりも後方の位置から後方排気部に向けて空調空気をエンジンルーム４に流入させる通路を構成する。
　ダクト１０の内部には、空調風導入通路１１を開状態と閉状態とに制御可能な通路開閉装置の一例である第２ドア１２が設けられている。第２ドア１２は、開状態に制御された場合は空調装置１で空調された空調空気がエンジンルーム４に流入することを許容する。第２ドア１２は、閉状態に制御された場合は空調風導入通路１１における空気の流通を阻止し、エンジンルーム４への空調空気の流入を禁止する。空調装置１は、エンジンルーム４への空調空気の流入を許容する場合に、エンジンルーム吹出しモードに設定される。このエンジンルーム吹出しモードでは、第２ドア１２は開状態に制御されて、空調装置１の室内用ブロワ１４によって送風される空調空気の全部または一部が空調風導入通路１１を通じて、後方排気部に向けてエンジンルーム４に吹き出される。
　冷却装置に関係する制御に関して構成を説明する。第１ドア３の作動は、冷却用ＥＣＵ１００により制御される。冷却用ＥＣＵ１００は、第１ドア３の回転軸部を駆動するモータに印加する電圧値を制御することにより、第１ドア３のドア本体の回転位置を制御して、外気導入通路３１の開度を制御する。したがって、冷却用ＥＣＵ１００は、外気導入通路３１に流入する外気の風量を可変することができる。後方排気部を冷却可能な能力は、冷却用ＥＣＵ１００による第１ドア３の開度制御によって、調整されることになる。つまり、第１ドア３は外気導入通路３１において空気の流通を制御可能である。
　冷却用ＥＣＵ１００は、エンジンの始動および停止を司るイグニッションスイッチのＯＮ、ＯＦＦに関係なく、車両に搭載された車載電源であるバッテリ７から直流電源が供給されて、所定の演算処理や制御処理を行うように構成されている。冷却用ＥＣＵ１００は、バッテリ７から得られる電力を第１ドア３に供給し、当該供給電力を制御することができる。冷却用ＥＣＵ１００は、当該供給電力を制御することによって、第１ドア３のドア本体の回転位置を制御することができる。
　バッテリ７は、例えば、複数個の単電池の集合体からなる組電池で構成してもよい。各単電池は、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池、有機ラジカル電池で構成することができる。バッテリ７は、例えば、充放電可能で、車両走行用のモータを有する車両の場合には、当該モータに電力を供給する用途に用いることもできる。
　冷却用ＥＣＵ１００は、演算処理や制御処理を行うＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、及びＩ／Ｏポート（入力／出力回路）等の機能を含んで構成されるマイクロコンピュータを備えている。空調ＥＣＵ２００は、バッテリ７から得られる電力を空調装置１の各空調機能部品に供給し、当該供給電力を制御することができる。
　ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリは、冷却用ＥＣＵ１００の記憶手段を構成する。記憶手段は、後方排気部の冷却運転に用いられる所定の演算プログラム、所定の制御特性データ等を予め記憶している。これらのプログラム等は、冷却用ＥＣＵ１００による後方排気部の冷却運転の制御に用いられる。また、冷却用ＥＣＵ１００は、空調ＥＣＵ２００と通信することによって空調装置１の運転と関連させた、後方排気部を冷却するための冷却運転を実施する。
　乗員は、インストルメントパネル５０等に設置される空調操作部を操作することにより、車室内の温度（設定温度）を設定することができる。空調操作部が操作されて、自動の空調運転を行う命令の信号が空調ＥＣＵ２００に入力されると、空調ＥＣＵ２００は、空調装置１による自動の空調運転を制御し、車室内温度を設定温度に近づける。空調ＥＣＵ２００は、バッテリ７からの供給電力を制御することによって空調装置１の各空調機能部品の運転を制御して、自動の空調運転を行う。
　外気温度センサ１５は、車外の空気に接触して電気信号として外気温度Ｔａｍを検知する温度検知部を有し、温度検知部によって検知された電気信号を空調ＥＣＵ２００に送信する。内気温度センサ１６は、車室内５の空気に接触して電気信号として車室内温度Ｔｒを検知する温度検知部を有し、温度検知部によって検知された電気信号を空調ＥＣＵ２００に送信する。外気温度センサ１５や内気温度センサ１６からの信号は、例えば、Ｉ／Ｏポート、もしくはＡ／Ｄ変換回路によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力される。
　冷却用ＥＣＵ１００と空調ＥＣＵ２００との通信形態は、有線、無線のいずれであってもよい。空調ＥＣＵ２００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、バッテリ７から直流電源が供給されて車室内の空調を制御する空調制御装置である。空調ＥＣＵ２００には、前述の外気温度センサ１５及び内気温度センサ１６の他、日射センサ、吐出温度センサ、吐出圧力センサ、蒸発器温度センサ等の空調制御用のセンサ群の各検出信号、及び設定温度の信号が入力される。
　日射センサは、車室内５の日射量Ｔｓを検出する。吐出温度センサは、空調用冷凍サイクルにおける圧縮機の吐出冷媒温度Ｔｄを検出する。吐出圧力センサは、圧縮機の吐出冷媒圧力Ｐｄを検出する。蒸発器温度センサは、空調用冷凍サイクルにおける蒸発器からの吹出空気温度（蒸発器温度）Ｔｅを検出する。また、空調ＥＣＵ２００には、車室内の窓ガラス近傍の車室内空気の相対湿度を検出する湿度センサ、窓近傍の車室内空気の温度を検出する窓近傍温度センサ、及び窓表面温度を検出する窓表面温度センサ等の信号が入力される。また、空調ＥＣＵ２００には、冷却水温Ｔｗが車両ＥＣＵ３００を介して入力される。
　空調ＥＣＵ２００は、これら検出信号と記憶された空調制御プログラムとを用いて各種演算、処理を行い、各モードドア用のアクチュエータ、ブロワモータのモータ駆動回路、圧縮機の容量制御弁、電磁クラッチのクラッチ駆動回路等に制御信号を出力する。ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリは、空調ＥＣＵ２００の記憶手段を構成する。記憶手段は、所定の空調制御プログラム、各種制御特性グラフの元となる所定の制御特性データを予め記憶している。当該制御特性データは、空調ＥＣＵ２００による車室内５の空調制御に用いられる。
　空調機能部品には、空調用冷凍サイクルの圧縮機、室内用ブロワ１４、内外気切換ドア、エアミックスドア、吹出しモード切換ドア等が含まれる。空調ＥＣＵ２００は、空調機能部品の他、第２ドア１２の作動を制御する。空調ＥＣＵ２００は、車両ＥＣＵ３００と相互に通信可能に構成される。両者の通信形態は、有線、無線のいずれであってもよく、その信号形式についても限定されない。車両ＥＣＵ３００は、車速、エンジン冷却水温度、乗員の着座の有無等の車両に関する各種情報を取得し、所定の情報を空調ＥＣＵ２００に送る。空調ＥＣＵ２００は、車両ＥＣＵ３００から取得した情報を、空調運転における空調機能部品の作動決定に使用する。
　冷却水温センサ２２は、エンジン冷却水回路を流れるエンジン冷却用の冷却水に接触して電気信号として冷却水温Ｔｗを検知する温度検知部を有し、温度検知部によって検知された電気信号を車両ＥＣＵ３００に送信する。排気温度センサ２３は、電気信号として排気マニホールド２０の温度Ｔｅｘ（以下、排気温度Ｔｅｘともいう）を検知する温度検知部を有し、温度検知部によって検知された電気信号を車両ＥＣＵ３００に送信する。冷却水温センサ２２や排気温度センサ２３からの信号は、例えば、Ｉ／Ｏポート、もしくはＡ／Ｄ変換回路によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力される。
　空調ＥＣＵ２００は、マニュアル操作による指令や、自動運転の設定温度と各種センサ等から取得した各種情報を用いた演算により、空気取入れモード、吹出しモード、室内用ブロワ１４による送風量、車室内５への空調温度等を制御する。空調ＥＣＵ２００は、空気取入れモードとして、外気モード、内気モード、内外気導入モードのいずれかに設定する。空調ＥＣＵ２００は、吹出し用ドアの位置を制御して、各吹出しモードに設定する。吹出しモードには、フット吹出しモード、フェイス吹出しモード、バイレベルモード、デフロスタ吹出しモード、フットデフロスタ吹出しモード、エンジンルーム吹出しモード等が設定されうる。
　次に、冷却装置による後方排気部の冷却運転、及び冷却運転に関連させる空調装置１の運転について図１～図３、図５を参照して説明する。図１には、冷却運転において、走行時に外気導入を行うときの各部の状態を示している。図２には、走行時に外気導入を行わないときの各部の状態を示している。図３には、冷却運転において、停車時に空調装置１によって空調空気の導入を行うときの各部の状態を示している。
　図５には、冷却運転に係る制御の処理手順を開示するフローチャートを示している。本フローチャートは、冷却用ＥＣＵ１００や空調ＥＣＵ２００に電源が投入されている状態で開始され、冷却用ＥＣＵ１００と空調ＥＣＵ２００とが互いに情報を通信することで、主に冷却用ＥＣＵ１００によって実行される。本フローチャートは、予め定めた時間間隔で繰り返し行われる。すなわち、本フローチャートが終了すると、所定時間経過後に再びステップ１０以降の処理が実行されることになる。
　本フローチャートが開始されると、まずステップ１０で、車両が走行中であるか否かを判定する。ステップ１０では、冷却用ＥＣＵ１００は、車両ＥＣＵ３００から取得した現在の車速情報に基いて当該判定を実行する。車速情報に基いてステップ１０で車両が走行中であると判定すると、次にステップ２０で、冷却水温センサ２２によって検出された冷却水温Ｔｗが所定温度、例えば９０℃を超えているか否かを判定する。
　ステップ２０でＴｗが９０℃を超えていないと判定すると、エンジン２の温度が高くないため、後方排気部を冷却する条件を満たしていない。そして、ステップ５０に進み、第１ドア３を閉状態に制御する処理を実行し、本フローチャートを終了する。この場合、外気は外気導入通路３１に流入せず、後方排気部の冷却は行われない（図２参照）。
　ステップ１０でＴｗが９０℃を超えていると判定すると、次のステップ３０で排気マニホールド２０の温度（排気温度Ｔｅｘ）が所定温度、例えば５００℃を超えているか否かを判定する。ステップ３０でＴｅｘが５００℃を超えていないと判定すると、冷却水温Ｔｗは高くが、排気温度Ｔｅｘは高くないため、後方排気部を冷却する条件を満たしていない。この場合も、ステップ５０に進み、第１ドア３を閉状態に制御する処理を実行し、後方排気部の冷却を行わずに本フローチャートを終了する。
　ステップ３０でＴｅｘが５００℃を超えていると判定すると、冷却水温Ｔｗ及び排気温度Ｔｅｘが高いため、後方排気部を冷却する条件を満たしている。この場合、ステップ４０に進み、第１ドア３を開状態に制御する処理を実行し、後方排気部の冷却を行い、本フローチャートを終了する。このときの各部の状態及び外気の導入経路は、図１に図示するようになる。
　走行中には、走行圧によって図１において破線Ａ１で示すように、車両と地面との間、例えば、アンダーカバー４５やフロアパネル４６の近傍における空気の圧力が負圧エリアになる。一方、アンダーカバー４５の前部と地面との間、フロントグリル４１（車両前部）の近傍、エンジンフード４０（またはボンネット）の後部近傍の空気の圧力は、図１において二点鎖線Ａ２や二点鎖線Ａ４で示すように、正圧エリアになる。なお、図１における破線Ａ３のエリアは、車体表面における圧力分布が負圧のエリアになる。このため、車両前部、例えばフロントグリル４１付近に空気は、フロントウインドシールド５１側に向かって勢い良く流れるようになる。このような車両のＣｄ値（抗力係数）に密接に関係する車体形状によって、車体表面におけるスムーズな空気流れを形成することができる。
　走行中に、エンジンルーム４の周囲における車体には、以上のような空気の圧力分布が形成されるため、エンジンルーム４上方のボンネット上をフロントウインドシールド５１に向かう外気の気流が生じる。この気流の発生により、外気は、図１の実線矢印で示すように、車両前部から、ボンネット上、カウルへと流れ、第１ドア３によって開放された外気導入口３０から外気導入通路３１に流入するようになる。外気導入通路３１に流入した外気は、外気導入通路３１を下方に流れる際に、排気マニホールド２０及び排気パイプ２１の周囲を通過し、これらの外表面に接触することで後方排気部を吸熱して冷却する。吸熱した外気は、アンダーカバー４５とフロアパネル４６との隙間によって形成された外気排出用の開口から車外に排出されるため、後方排気部の熱は車外に放出される。
　車速情報に基いてステップ１０で車両が停車中であると判定すると、次にステップ１００で排気マニホールド２０の温度（排気温度Ｔｅｘ）が所定温度、例えば５００℃を超えているか否かを判定する。ステップ１００でＴｅｘが５００℃を超えていないと判定すると、停車中の排気温度Ｔｅｘは高くないため、後方排気部を冷却する条件を満たしていない。この場合も、ステップ５０に進み、第１ドア３を閉状態に制御する処理を実行し、後方排気部の冷却を行わずに本フローチャートを終了する。
　ステップ１００でＴｅｘが５００℃を超えていると判定すると、停車中の排気温度Ｔｅｘが高いため、後方排気部を冷却する条件を満たしている。さらにステップ１１０で車室内温度Ｔｒが外気温度Ｔａｍよりも高いか否かを判定する。ステップ１１０でＴｒがＴａｍと同等またはＴａｍよりも低温であると判定すると、外気よりも車室内５の空気を用いて後方排気部を冷却する方が効率的である。このため、ステップ１２０、ステップ１３０、ステップ１４０、ステップ１５０を実行して、車室内空気の導入による後方排気部の冷却を行い、本フローチャートを終了する。
　ステップ１２０では、第１ドア３を開状態に制御する。ステップ１３０では、空調装置１の空気取入れモードを、内気取入口１３から車室内空気を取り入れる内気モードに設定するように制御する。ステップ１４０では、室内用ブロワ１４を運転する。ステップ１５０では、第２ドア１２を開状態に制御する。これらの処理により、室内用ブロワ１４によって送風される空調空気の全部または一部は、空調風導入通路１１を介してエンジンルーム４に吹き出され、後方排気部を冷却する。このときの各部の状態及び外気の導入経路は、図３に図示するようになる。
　空調風導入通路１１からエンジンルーム４に吹き出された空調空気は、後方排気部に接触した後、下方に流れて前述の排出用の開口から車外に排出されるので、後方排気部の熱は車外に放出される。また、上方の外気導入通路３１は開放されているため、空調空気は、後方排気部に接触した後、温度上昇することで上方に流れて外気導入口３０から車外に排出されうる。このように空調空気が上方に流れることにより、エンジン２の上部に位置する後方排気部、例えば排気マニホールド２０に対する冷却性能を向上させることができる。
　ステップ１１０でＴｒがＴａｍよりも高温であると判定すると、車室内温度よりも低温の外気で後方排気を冷却する方が効率的である。このため、次のステップ１２５で第１ドア３を開状態に制御する処理を実行して本フローチャートを終了する。したがって、車室内空気をエンジンルーム４に導入せず、外気導入通路３１だけを開放することで、外気導入口３０から流入する外気を用いて後方排気部の冷却を図る。特に、低温である外気は、下方に流れやすいため、外気導入口３０から導入された後、下方に延びる外気導入通路３１を流下するようになる。したがって、低温の外気は、外気導入通路３１を上部から下部に流れ、車室内空気よりも後方排気部を効率的に冷却することができる。
　次に、第１実施形態の冷却装置がもたらす作用効果について説明する。冷却装置は、車両に搭載され、エンジン後部から後方に向けて排気が流れる排気通路を構成する後方排気部を有するエンジン２を備える。冷却装置は、車外とエンジンルーム４とを連絡する通路であり、車外から取り込まれる外気が後方排気部に向けて流入するようにエンジン２の後部寄りに設けられた外気導入通路３１と、外気導入通路３１を開状態と閉状態とに制御可能な第１ドア３と、を備える。
　この構成によれば、エンジン２の後部寄りに設定された外気導入通路３１に外気を導入することにより、外気流入時の通風抵抗を少なくしてスムーズにエンジンルーム４に取り入れることができる。さらに外気導入通路３１に流入した外気は、後方排気部（排気マニホールド２０や排気パイプ２１）に向けて流れるため、冷却効果の高い新鮮な外気をエンジンルーム４の他の熱源から吸熱する前に後方排気部に接触させることができる。これにより、外気によって後方排気部を冷却する効果を格段に高めることが可能である。
　例えば、車両走行時には、第１ドア３を開状態にすることで、外気が車外から外気導入通路３１を通って後方排気部に向けて流れ得るため、後方排気型のエンジン２の排気マニホールド２０や排気パイプ２１を冷却する能力を外気によって向上させることができる。このように、エンジン２の後部から排気が流れる後方排気部を効率的に排気できる冷却装置が得られる。
　また、外気導入通路３１は、エンジン２よりも高い位置で外気を車外から取り入れる通路である。より具体的には、外気導入通路３１は、エンジン２のエンジンヘッドの最上端よりも高い位置で外気を車外から取り入れる通路である。このような外気導入通路３１の構成によれば、外気導入通路３１が外気導入口３０から下方に向かって延びることになるため、特に外気が低温である場合には、エンジンルーム４の空気に対して重い外気が外気導入通路３１を流下しやすい。このため、外気はスムーズに下方に流下しながら排気マニホールド２０や排気パイプ２１に接触することができ、比較的速い流速の外気を後方排気部に接触させることが可能である。
　また、外気導入通路３１は、エンジン２よりも後方の位置で外気を車外から取り入れる通路である。このような外気導入通路３１の構成によれば、外気をエンジン２の前部よりも後部に積極的に接触させることができる。さらに後方排気部の一例である排気パイプ２１は車両の後方へ延びるように設置されることが多いため、エンジン２よりも後方から導入された外気を排気パイプ２１の広い範囲に接触させることができる。これにより、エンジン２から後方に延びる後方排気部を効率的に冷却することが可能である。
　また、外気導入通路３１は、車両におけるエンジンフード４０とフロントウインドシールド５１との間に設けられた開口部である外気導入口３０から外気を取り入れる通路である。このような外気導入通路３１の構成によれば、前述したように走行中の車体周囲に形成される空気の圧力分布を利用した効率的な外気導入を実施することができる。また、空調装置１における外気の吸気口が形成される外板部等に外気導入口３０を形成することができる。
　また、外気導入通路３１は、後方排気部の真上から外気を取り入れる通路である。このような外気導入通路３１の構成によれば、外気導入通路３１を外気導入口３０から真下に向かって設けることができるため、外気の流速を重力を利用して加速させることが可能である。特に外気が低温である場合には、エンジンルーム４の空気に対して重い外気をさらに加速させやすい。このため、外気は外気導入通路３１を加速しながら流下し、速い流速の外気を後方排気部に接触させることが可能である。
　車両の走行中に、第１ドア３は開状態に制御され、車外から取り入れられた外気は、外気導入通路３１を下方に流れる。これによれば、外気導入口３０を後方排気部よりも上方に位置させることができる。このため、前述したように走行中の車体周囲に形成される空気の圧力分布を利用して、外気を外気導入通路３１に取り込むことができる。したがって、走行中の外気導入を効率的に実施でき、後方排気部により多くの外気を接触させることが可能になる。
　また、冷却装置は、空調風導入通路１１と、空調装置１の運転と第１ドア３の作動とを制御する制御装置を備える。空調風導入通路１１は、車室内５を空調するための空調装置１において空調された空調空気を、エンジン２よりも後方から後方排気部に向けて流入させるように設けられている。制御装置は、停車中に、第１ドア３を開状態に制御するとともに、空調装置１において冷却された冷気を空調風導入通路１１に流すように空調装置１の運転を制御する。
　これによれば、高速走行後に停車したときのように、走行時に形成される空気の圧力分布を利用できず、十分な量の外気をエンジンルーム４に取り込むことが困難な場合でも、後方排気部を効率的に冷却できる冷却装置を提供できる。また、空調空気の方が外気よりも低温であり、高い冷却効果が得られる場合にも、より効率的な冷却運転を実施できる。
　（第２実施形態）
　第２実施形態では、第１実施形態で説明した冷却装置及び冷却運転に係る制御に対する他の実施形態について図６～図８を参照して説明する。図６、図７において図１、図４等と同じ符号を付した構成は同様の構成であり、同様の作用効果を奏する。図８において図５と同じステップ番号を付したステップは同様の処理であり、同様の作用効果を奏する。以下に、第１実施形態とは異なる内容についてのみ説明する。
　図６に示すように、冷却装置は、第１ドア３と、車室内の空気をエンジンルーム４へ送風する送風装置６１と、室内空気導入通路６０を開閉可能な第３ドア６２と、を関連させて制御することができる。図６には、冷却運転において、停車時に車室内空気の導入を行うときの各部の状態を示している。
　車両には、車室内５とエンジンルーム４とを連絡するダクト６が設けられている。ダクト６は、室内空気導入通路６０を構成する。ダクト６は、インストルメントパネル５０の下部及びファイアウォール４７を貫通するように設けられ、エンジンルーム４に位置する開口端部が排気マニホールド２０や排気パイプ２１に向かって開口している。したがって、室内空気導入通路６０は、エンジン２よりも後方の位置から後方排気部に向けて車室内空気をエンジンルーム４に流入させる通路を構成する。
　ダクト６の内部には、室内空気導入通路６０を開状態と閉状態とに制御可能な通路開閉装置の一例である第３ドア６２が設けられている。第３ドア６２は、冷却運転のために備えられた専用の装置であり、開状態に制御された場合は車室内空気がエンジンルーム４に流入することを許容する。第３ドア６２は、閉状態に制御された場合は室内空気導入通路６０における空気の流通を阻止し、エンジンルーム４への車室内空気の流入を禁止する。ダクト６の内部には、車室内空気をエンジンルーム４に向けて送風する送風装置６１が設けられている。送風装置６１は、冷却運転のために備えられた専用の装置であり、第３ドア６２が開状態に制御された場合に車室内空気をエンジンルーム４に流入させることができる。
　第３ドア６２及び送風装置６１の作動は、冷却用ＥＣＵ１００により制御される。冷却用ＥＣＵ１００は、第３ドア６２の回転軸部を駆動するモータに印加する電圧値を制御することにより、第３ドア６２のドア本体の回転位置を制御して、室内空気導入通路６０の開度を制御する。したがって、冷却用ＥＣＵ１００は、室内空気導入通路６０に流入する室内空気の風量を可変することができる。後方排気部を冷却可能な能力は、冷却用ＥＣＵ１００による第３ドア６２の開度制御と送風装置６１による風量制御とによって調整されることになる。
　次に、冷却装置による後方排気部の冷却運転と、冷却運転に関連させる送風装置６１及び第３ドア６２の運転とについて図６、図８を参照して説明する。
　図８には、冷却運転に係る制御の処理手順を開示するフローチャートを示している。本フローチャートにおける、ステップ１０、２０、３０４０、５０、１００、１１０は、第１実施形態において説明した処理と同様である。
　ステップ１００でＴｅｘが５００℃を超えていると判定すると、次にステップ１１０で車室内温度Ｔｒが外気温度Ｔａｍよりも高いか否かを判定する。ステップ１１０でＴｒがＴａｍと同等またはＴａｍよりも低温であると判定すると、外気よりも車室内５の空気を用いて後方排気部を冷却する方が効率的である。このため、ステップ２００、ステップ２１０、ステップ２２０を実行して、車室内空気の導入による後方排気部の冷却を行い、本フローチャートを終了する。
　ステップ２００では、第１ドア３を開状態に制御する。ステップ２１０では、送風装置６１を運転する。ステップ２２０では、第３ドア６２を開状態に制御する。これらの処理により、送風装置６１によって送風される車室内空気の全部は、室内空気導入通路６０を介してエンジンルーム４に吹き出され、後方排気部を冷却する。このときの各部の状態及び外気の導入経路は、図６に図示するようになる。
　室内空気導入通路６０からエンジンルーム４に吹き出された車室内空気は、後方排気部に接触した後、下方に流れて前述の排出用の開口から車外に排出されるので、後方排気部の熱は車外に放出される。また、上方の外気導入通路３１は開放されているため、車室内空気は、後方排気部に接触した後、温度上昇することで上方に流れて外気導入口３０から車外に排出されうる。
　ステップ１１０でＴｒがＴａｍよりも高温であると判定すると、次のステップ２０５で第１ドア３を開状態に制御する処理を実行して本フローチャートを終了する。したがって、前述の第１実施形態における説明と同様の理由から、低温の外気は、外気導入通路３１を上部から下部に流れ、車室内空気よりも後方排気部を効率的に冷却することができる。また、上方の外気導入通路３１は開放されているため、車室内空気は、後方排気部に接触した後、温度上昇することで上方に流れて外気導入口３０から車外に排出されうる。このように車室内空気が上方に流れることにより、エンジン２の上部に位置する後方排気部、例えば排気マニホールド２０に対する冷却性能を向上させることができる。
　次に、第２実施形態の冷却装置がもたらす作用効果について説明する。冷却装置は、車室内空気をエンジン２よりも後方から後方排気部に向けて流入させる室内空気導入通路６０と、室内空気導入通路６０に車室内の空気を流す送風装置６１と、第１ドア３の作動と送風装置６１の運転とを制御する制御装置と、を備える。制御装置は、停車中に、第１ドア３を開状態に制御するとともに、車室内空気を室内空気導入通路６０に流すように送風装置６１の運転を制御する。
　これによれば、高速走行後の停車時（デッドソーク時）のように、走行時に形成される空気の圧力分布を利用できず、十分な量の外気をエンジンルーム４に取り込むことが困難な場合でも、後方排気部を効率的に冷却可能な冷却装置を提供できる。また、車室内空気の方が外気よりも低温であり、高い冷却効果が得られる場合にも、より効率的な冷却運転を実施できる。
　また、制御装置は、停車中に、外気の温度が車室内空気の温度よりも低い場合には、第１ドア３を開状態に制御し、送風装置６１を停止するように制御する。これによれば、外気よりも高温である車室内空気をエンジンルーム４に導入することなく、外気を積極的に導入することで、効率的な冷却運転を実現できる。
　さらに、外気導入口３０がエンジン２よりも高い位置に設けられている場合や、外気導入通路３１が後方排気部の真上から外気を取り入れる場合や、外気導入口３０がカウルに設けられている場合には、以下のような効果が得られる。すなわち、低温である外気は、外気導入通路３１を上部から下部に流れるため、車室内空気を導入する場合に比べて後方排気部を効率的に冷却でき、さらに送風するための電力等を必要としない点でも省エネルギ化も図れる。
　（他の実施形態）
　本開示は上述した実施形態に何ら制限されることなく、種々変形して実施することが可能である。前述の実施形態の構造は、あくまで例示であって、限定されるものではない。本開示の技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
　前述の実施形態においてエンジン２は、後部から排気が流出する排気マニホールド２０を有するが、さらに、前部から排気が流出する排気マニホールドを有するように構成してもよい。つまり、本発明に係る冷却装置が冷却する後方排気部を有するエンジンは、後部以外に前部からも排気が排出される構成を備えるものでもよい。
　前述の実施形態においては、第１ドア３の動作を制御する冷却用ＥＣＵ１００と空調装置１の運転を制御する空調ＥＣＵ２００とが連携して、冷却装置の作動が制御されるように構成されている。冷却装置の制御は、このように、互いに通信する複数のＥＣＵによって構成される形態に限定されるものではない。例えば、冷却装置の作動は、第１ドア３と空調装置１との両方についてこれらの作動を制御する単一の制御装置、すなわちシステム制御装置によって制御される構成でもよい。また、単一の制御装置は、空調ＥＣＵ２００であってもよい。
　前述の実施形態における第１ドア３は、ドア本体が回転駆動されて、開状態と閉状態とに切り替え制御される通路開閉装置であるが、このような駆動形態に限定されるものではない。例えば、第１ドア３は、ドア本体がスライドすることにより外気導入通路３１を開閉する形態に構成される装置でもよい。
　前述の実施形態においては、冷却水温Ｔｗが車両ＥＣＵ３００を介して空調ＥＣＵ２００に入力されるとしているが、車両ＥＣＵ３００を介さずに直接空調ＥＣＵ２００に入力されるように構成してもよい。

 

Claims (11)

  1. 　車両に搭載され、エンジン後部から後方に向けて排気が流れる排気通路を構成する後方排気部（２０、２１）を有するエンジン（２）と、
    　車外と前記エンジンが設置されるエンジンルーム（４）とを連絡する通路であって、前記車外から取り込まれる外気が前記後方排気部に向けて流入するように、前記エンジンの後部寄りに設けられた外気導入通路（３１）と、
    　前記外気導入通路において空気の流通を許容する開状態と阻止する閉状態とに制御可能な通路開閉装置（３）と、
    　を備える冷却装置。
  2. 　前記外気導入通路は、前記エンジンよりも高い位置で前記外気を前記車外から取り入れる通路である請求項１に記載の冷却装置。
  3. 　前記外気導入通路は、前記エンジンよりも後方の位置で前記外気を前記車外から取り入れる通路である請求項２に記載の冷却装置。
  4. 　前記外気導入通路は、前記車両におけるエンジンフード（４０）とフロントウインドシールド（５１）との間に設けられた開口部（３０）から前記外気を取り入れる通路である請求項３に記載の冷却装置。
  5. 　前記外気導入通路は、前記後方排気部の真上から前記外気を取り入れる通路である請求項３または請求項４に記載の冷却装置。
  6. 　前記車両の走行中に、前記通路開閉装置は前記開状態に制御され、前記車外から取り入れられた前記外気は、前記外気導入通路を下方に流れる請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の冷却装置。
  7. 　車室内を空調するための車両用空調装置（１）において空調された空調空気を、前記エンジンよりも後方から前記後方排気部に向けて流入させるように設けられた空調風導入通路（１１）と、
    　前記車両用空調装置の運転と前記通路開閉装置の作動とを制御する制御装置（１００）と、
    　をさらに備え、
    　前記制御装置は、停車中に、前記通路開閉装置を前記開状態に制御するとともに、前記車両用空調装置において冷却された冷気を前記空調風導入通路に流すように前記車両用空調装置の運転を制御する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の冷却装置。
  8. 　車室内の空気を、前記エンジンよりも後方から前記後方排気部に向けて流入させるように設けられた室内空気導入通路（１１、６０）と、
    　前記室内空気導入通路に車室内の空気を流す送風装置（６１）と、
    　前記通路開閉装置の作動と前記送風装置の運転とを制御する制御装置（１００）と、
    　をさらに備え、
    　前記制御装置は、停車中に、前記通路開閉装置を前記開状態に制御するとともに、車室内の空気を前記室内空気導入通路に流すように前記送風装置の運転を制御する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の冷却装置。
  9. 　前記制御装置は、停車中に、外気の温度が車室内の空気の温度よりも低い場合には、前記通路開閉装置を前記開状態に制御し、前記送風装置を停止するように制御する請求項８に記載の冷却装置。
  10. 　車両に搭載され、エンジン後部から、車両の進行方向に対して後方に向けて排気が流れる排気通路を構成する後方排気部（２０、２１）を有するエンジン（２）と、
    　車外と前記エンジンが設置されるエンジンルーム（４）とを連絡する通路であって、前記車外から取り込まれる外気が前記後方排気部に向けて流入するように、前記エンジンの後部側に設けられた外気導入通路（３１）と、
    　前記外気導入通路において空気の流通を制御可能な通路開閉装置（３）と
    を備える冷却装置。
  11. 　前記外気導入通路は、前記エンジンのエンジンヘッドの最上端よりも高い位置で前記外気を前記車外から取り入れる通路である請求項１０に記載の冷却装置。

     
PCT/JP2015/004253 2014-09-19 2015-08-25 冷却装置 WO2016042709A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112015004248.2T DE112015004248B4 (de) 2014-09-19 2015-08-25 Kühlvorrichtungen

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014191045A JP6319009B2 (ja) 2014-09-19 2014-09-19 冷却装置
JP2014-191045 2014-09-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016042709A1 true WO2016042709A1 (ja) 2016-03-24

Family

ID=55532768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/004253 WO2016042709A1 (ja) 2014-09-19 2015-08-25 冷却装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6319009B2 (ja)
DE (1) DE112015004248B4 (ja)
WO (1) WO2016042709A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9797297B2 (en) 2015-02-20 2017-10-24 Pratt & Whitney Canada Corp. Compound engine assembly with common inlet
US9879591B2 (en) 2015-02-20 2018-01-30 Pratt & Whitney Canada Corp. Engine intake assembly with selector valve
US9896998B2 (en) 2015-02-20 2018-02-20 Pratt & Whitney Canada Corp. Compound engine assembly with modulated flow
US9932892B2 (en) 2015-02-20 2018-04-03 Pratt & Whitney Canada Corp. Compound engine assembly with coaxial compressor and offset turbine section
US10946720B2 (en) 2015-11-03 2021-03-16 Denso Corporation Airflow control system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6414344B2 (ja) 2015-12-02 2018-10-31 株式会社デンソー 気流制御システム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6112924U (ja) * 1984-06-28 1986-01-25 富士重工業株式会社 車両用排気系の冷却、遮熱装置
JPS61108610U (ja) * 1984-12-21 1986-07-10

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4127634C2 (de) 1991-08-21 1994-03-10 Bayerische Motoren Werke Ag Abgasanlage mit einem umhüllten Vorrohr
JPH05169986A (ja) 1991-12-24 1993-07-09 Nissan Motor Co Ltd エンジンルーム構造
DE19948148B4 (de) 1999-10-07 2009-09-17 Volkswagen Ag Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine
DE10133422A1 (de) 2001-07-10 2003-01-30 Bayerische Motoren Werke Ag Einrichtung zum Einstellen der Temperatur von Abgasen
DE10222320A1 (de) 2002-05-18 2003-12-04 Bayerische Motoren Werke Ag Betätigungseinrichtung für eine Luftsteuerklappe
AT501385B1 (de) 2003-04-10 2007-12-15 Avl List Gmbh Brennkraftmaschine mit einem abgassystem
DE10328991A1 (de) 2003-06-27 2005-02-17 Bayerische Motoren Werke Ag Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine
DE102008018567A1 (de) 2008-04-12 2009-10-15 Daimler Ag Belüftungseinrichtung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6112924U (ja) * 1984-06-28 1986-01-25 富士重工業株式会社 車両用排気系の冷却、遮熱装置
JPS61108610U (ja) * 1984-12-21 1986-07-10

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9797297B2 (en) 2015-02-20 2017-10-24 Pratt & Whitney Canada Corp. Compound engine assembly with common inlet
US9879591B2 (en) 2015-02-20 2018-01-30 Pratt & Whitney Canada Corp. Engine intake assembly with selector valve
US9896998B2 (en) 2015-02-20 2018-02-20 Pratt & Whitney Canada Corp. Compound engine assembly with modulated flow
US9932892B2 (en) 2015-02-20 2018-04-03 Pratt & Whitney Canada Corp. Compound engine assembly with coaxial compressor and offset turbine section
US10533489B2 (en) 2015-02-20 2020-01-14 Pratt & Whitney Canada Corp. Compound engine assembly with common inlet
US10533487B2 (en) 2015-02-20 2020-01-14 Pratt & Whitney Canada Corp. Engine intake assembly with selector valve
US10883414B2 (en) 2015-02-20 2021-01-05 Pratt & Whitney Canada Corp. Engine intake assembly with selector valve
US10946720B2 (en) 2015-11-03 2021-03-16 Denso Corporation Airflow control system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016060410A (ja) 2016-04-25
DE112015004248B4 (de) 2021-08-05
JP6319009B2 (ja) 2018-05-09
DE112015004248T5 (de) 2017-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016042709A1 (ja) 冷却装置
US10946720B2 (en) Airflow control system
JP3125198B2 (ja) 電気自動車におけるバッテリ温度制御装置
US9102214B2 (en) Vehicular air-conditioning system
US8241097B2 (en) Environmental control system and method for a battery in a vehicle
US20150380785A1 (en) Temperature regulation device
JP4710616B2 (ja) 車両用電池冷却装置
JP2009252688A (ja) 車両用蓄電池の温調システム
US11161390B2 (en) Air flow control system
JP2020157801A (ja) 車両用電池冷却システム
JP2013180614A (ja) 車両用電池温度制御構造
JP2007137127A (ja) 車両用電池冷却・空調装置
KR20120023409A (ko) 전기자동차의 공조제어방법
JP6634957B2 (ja) バッテリ冷却用送風装置
JP2014189077A (ja) ハイブリッド自動車
JP2008247341A (ja) 車載発熱体の冷却装置
JP4626506B2 (ja) 車両に搭載された電気機器の冷却制御装置
JP2006151270A (ja) バッテリ冷却装置
JP2007153054A (ja) 車両に搭載された電気機器の冷却装置
JP2005088752A (ja) 駆動用バッテリ冷却制御装置
JP2006050892A (ja) 車両におけるバッテリー環境の制御システム及び方法
JP6097975B2 (ja) 車両の冷却装置
JP2009274573A (ja) 車両用空調装置
JP2011098703A (ja) 電気自動車の空調及び電池冷却システム
JP5780176B2 (ja) 車両用換気構造

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15841476

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112015004248

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15841476

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1