JP2018039340A - Vehicle cooling device - Google Patents
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Abstract
【課題】第1熱交換器の冷却状態に応じて、第2熱交換器を効率良く冷却することが可能な車両の冷却装置の提供。【解決手段】第1熱交換器20及び第2熱交換器30の前方上側領域及び前方下側領域の一方及び他方は、空気が後方へ流れ易い易通気領域7と易通気領域7よりも空気が後方へ流れ難い難通気領域8とである。第2熱交換器30が第2高さに位置する第2熱交換器優先状態では、第2熱交換器30が第1高さに位置する第1熱交換器優先状態よりも易通気領域7に対する第1熱交換器20の第1前面20aの露出範囲が減少し、且つ第2熱交換器30の第2前面30aの露出範囲が増大する。制御手段42は、温度検出手段41が検出した冷媒の温度が、所定温度以上の場合には第2熱交換器30が第1高さに位置し、所定温度未満の場合には第2熱交換器30が第2高さに位置するように駆動手段40を制御する。【選択図】図5A vehicle cooling device capable of efficiently cooling a second heat exchanger according to a cooling state of a first heat exchanger. One and the other of the front upper region and the front lower region of the first heat exchanger 20 and the second heat exchanger 30 are more air-permeable than the easy-ventilation region 7 and the easy-ventilation region 7. Is a difficult-to-ventilate region 8 that hardly flows backward. In the second heat exchanger priority state in which the second heat exchanger 30 is located at the second height, the easy ventilation region 7 is more than in the first heat exchanger priority state in which the second heat exchanger 30 is located at the first height. The exposure range of the first front surface 20a of the first heat exchanger 20 is reduced, and the exposure range of the second front surface 30a of the second heat exchanger 30 is increased. The control means 42 is configured such that the second heat exchanger 30 is positioned at the first height when the temperature of the refrigerant detected by the temperature detection means 41 is equal to or higher than a predetermined temperature, and the second heat exchange when the temperature is lower than the predetermined temperature. The driving means 40 is controlled so that the device 30 is positioned at the second height. [Selection] Figure 5
Description
本発明は、車両の冷却装置に関する。 The present invention relates to a vehicle cooling device.
特許文献1には、ラジエータ1及びインタークーラ9を、マウンティングブラケット12により一体に連結し、左右一対のサイドレール2上に架装したラジエータの支持構造が記載されている。また、インタークーラ9の上下方向の高さがラジエータ1の上下方向の高さよりも短く、ラジエータ1の上下方向の略中央の前方にインタークーラ9が配置され、ラジエータ1の下部及びインタークーラ9の下端部がサイドレール2の上面よりも下方に配置された状態が図示されている。
一般に、ラジエータ(第1熱交換器)及びインタークーラ(第2熱交換器)の前方では、その全範囲において走行風の通路を一様に確保することは難しく、車体側の障害物(フレームや車載部品など)の影響を受け難く空気が後方へ流れ易い領域(易通気領域)と、障害物の影響を受け易く空気が後方へ流れ難い領域(難通気領域)とが自ずと生じる。第1熱交換器及び第2熱交換器のうち易通気領域の後方に含まれる範囲では、難通気領域の後方に含まれる範囲に比べて空冷効果(冷却性能)が高くなる。 In general, in front of the radiator (first heat exchanger) and the intercooler (second heat exchanger), it is difficult to ensure a uniform passage of traveling wind over the entire range, and obstacles (frames, An area that is less susceptible to the influence of in-vehicle components (air-permeable area) and an area that is susceptible to obstacles and that is less likely to flow backward (an air-permeable area) naturally occur. Of the first heat exchanger and the second heat exchanger, the air cooling effect (cooling performance) is higher in the range included behind the easy ventilation region than in the range included behind the difficult ventilation region.
また、特許文献1の構造のように第1熱交換器と第2熱交換器との相対位置が固定されている場合、第1熱交換器の前面のうち易通気領域で露出する範囲の広さは、第1熱交換器に対する第2熱交換器の固定位置によって決まる。このため、第1熱交換器を優先的に冷却したい場合には、第1熱交換器の前面の広い範囲が易通気領域で露出するように、第2熱交換器を難通気領域に配置して固定すればよい。
Moreover, when the relative position of a 1st heat exchanger and a 2nd heat exchanger is being fixed like the structure of
しかし、車両の走行環境や走行状態によっては、第1熱交換器を流通する冷媒の温度が十分に低下しており、第1熱交換器を優先的に冷却する必要がなく、第2熱交換器を優先的に冷却する方が好ましい場合があり、特許文献1の構造では、このような場合であっても、第2熱交換器を優先的に冷却することができない。
However, depending on the traveling environment and traveling state of the vehicle, the temperature of the refrigerant flowing through the first heat exchanger is sufficiently lowered, and it is not necessary to preferentially cool the first heat exchanger, and the second heat exchange In some cases, it is preferable to cool the heat exchanger preferentially. In the structure of
そこで、本発明は、第1熱交換器の冷却状態に応じて、第2熱交換器を効率良く冷却することが可能な車両の冷却装置の提供を目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the cooling device of the vehicle which can cool a 2nd heat exchanger efficiently according to the cooling state of a 1st heat exchanger.
上記目的を達成すべく、本発明は、第1熱交換器と第2熱交換器と駆動手段と制御手段と温度検出手段とを備える。第1熱交換器は、前後方向と交叉する第1前面を有し、車体側に固定される。第2熱交換器は、前後方向と交叉する第2前面を有し、第1熱交換器の第1前面に前方から重なった状態で第1高さと第2高さとの間を昇降可能に車体側に支持される。駆動手段は、第2熱交換器を昇降駆動する。制御手段は、駆動手段を制御して第2熱交換器を昇降させる。温度検出手段は、第1熱交換器を流通する冷媒の温度を検出する。 In order to achieve the above object, the present invention includes a first heat exchanger, a second heat exchanger, driving means, control means, and temperature detection means. The first heat exchanger has a first front surface that intersects the front-rear direction and is fixed to the vehicle body side. The second heat exchanger has a second front surface that intersects with the front-rear direction, and is capable of moving up and down between the first height and the second height in a state of overlapping the first front surface of the first heat exchanger from the front. Supported on the side. The drive means drives the second heat exchanger up and down. The control means controls the drive means to raise and lower the second heat exchanger. The temperature detection means detects the temperature of the refrigerant flowing through the first heat exchanger.
第1熱交換器及び第2熱交換器の前方上側領域及び前方下側領域の一方及び他方は、空気が後方へ流れ易い易通気領域と、当該易通気領域よりも空気が後方へ流れ難い難通気領域とである。第2熱交換器が第2高さに位置する第2熱交換器優先状態では、第2熱交換器が第1高さに位置する第1熱交換器優先状態よりも易通気領域に対する第1熱交換器の第1前面の露出範囲が減少し、且つ易通気領域に対する第2熱交換器の第2前面の露出範囲が増大する。制御手段は、温度検出手段が検出した冷媒の温度が所定温度以上の場合には第2熱交換器が第1高さに位置し、温度検出手段が検出した冷媒の温度が所定温度未満の場合には第2熱交換器が第2高さに位置するように駆動手段を制御する。 One and the other of the front upper region and the front lower region of the first heat exchanger and the second heat exchanger are an easy-ventilation region in which air easily flows backward, and the air is less likely to flow backward than the easy-ventilation region. A ventilation region. In the second heat exchanger priority state in which the second heat exchanger is located at the second height, the first heat-releasing region is more first than the first heat exchanger priority state in which the second heat exchanger is located at the first height. The exposure range of the first front surface of the heat exchanger is reduced, and the exposure range of the second front surface of the second heat exchanger with respect to the easy ventilation region is increased. When the temperature of the refrigerant detected by the temperature detecting means is equal to or higher than the predetermined temperature, the control means is located at the first height and the temperature of the refrigerant detected by the temperature detecting means is lower than the predetermined temperature. The driving means is controlled so that the second heat exchanger is positioned at the second height.
上記構成では、第1熱交換器を流通する冷媒の温度が所定温度以上の場合、第2熱交換器が第1高さに設定されて第1熱交換器優先状態となり、易通気領域に対する第1熱交換器の第1前面の露出範囲が第2熱交換器優先状態よりも増大するので、第1熱交換器を優先的に冷却することができる。一方、第1熱交換器を流通する冷媒の温度が所定温度未満の場合、第2熱交換器が第2高さに設定されて第2熱交換器優先状態となり、易通気領域に対する第2熱交換器の第2前面の露出範囲が第1熱交換器優先状態よりも増大するので、第2熱交換器を優先的に冷却することができる。従って、第1熱交換器の冷却状態に応じて、第2熱交換器を効率良く冷却することができる。 In the above configuration, when the temperature of the refrigerant flowing through the first heat exchanger is equal to or higher than the predetermined temperature, the second heat exchanger is set to the first height to be in the first heat exchanger priority state and Since the exposure range of the 1st front surface of 1 heat exchanger increases rather than the 2nd heat exchanger priority state, the 1st heat exchanger can be cooled preferentially. On the other hand, when the temperature of the refrigerant flowing through the first heat exchanger is lower than the predetermined temperature, the second heat exchanger is set to the second height to be in the second heat exchanger priority state, and the second heat to the easy ventilation region is set. Since the exposure range of the second front surface of the exchanger is increased more than the first heat exchanger priority state, the second heat exchanger can be preferentially cooled. Therefore, the second heat exchanger can be efficiently cooled according to the cooling state of the first heat exchanger.
本発明によれば、第1熱交換器の冷却状態に応じて、第2熱交換器を効率良く冷却することができる。 According to the present invention, the second heat exchanger can be efficiently cooled according to the cooling state of the first heat exchanger.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において、矢印FRは車両の前方を、矢印UPは上方を、矢印INは車幅内側をそれぞれ示し、図3中の太い矢印は走行風の流れを示し、図4中の太い矢印は冷却水の流動方向を示す。また、以下の説明において、前後方向は車両の前後方向を意味し、左右方向は車両の前方を向いた状態での左右方向を意味する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the arrow FR indicates the front of the vehicle, the arrow UP indicates the upper side, the arrow IN indicates the inner side of the vehicle width, the thick arrow in FIG. 3 indicates the flow of the traveling wind, and the thick arrow in FIG. Indicates the flow direction of the cooling water. In the following description, the front-rear direction means the front-rear direction of the vehicle, and the left-right direction means the left-right direction in a state where it faces the front of the vehicle.
図1に示すように、本実施形態に係る車両の冷却装置10を備える車両1は、キャブ2が概ねエンジン3の上方に配置される小型のキャブオーバー型のトラックであって、キャブ2やエンジン3等を支持する車体フレーム4と、車両1の前端下部で車幅方向に延びるフロントバンパ5とを有する。
As shown in FIG. 1, a
図3に示すように、キャブ2は、キャブ2の前端で略鉛直方向に起立してフロントバンパ5の上方に配置されるフロントパネル11と、キャブ2の下端面を区画するフロアパネル12とを有する。フロアパネル12は、キャブ2の前端から後方へ延びるフロアパネル前方部13と、フロアパネル前方部13の後端から後上方へ傾斜して延びるフロアパネル傾斜部14と、フロアパネル傾斜部14の後端からフロアパネル前方部13に対して略平行に曲折してキャブ2の後端まで延びるフロアパネル後方部15とを有し、フロアパネル傾斜部14及びフロアパネル後方部15の下方にエンジン3やエンジン冷却装置10を収容するエンジンルーム6を区画する。フロントパネル11の下端部の車幅方向中央部には、エンジンルーム6への空気(走行風)の流入を許容するラジエータ開口16が形成される。ラジエータ開口16には、複数の通気口を有するラジエータグリル(図示省略)が組付けられる。
As shown in FIG. 3, the
図2及び図3に示すように、車体フレーム4は、車幅方向の両側で車両1の前後方向に沿って延びる左右のサイドメンバ17と、車幅方向に延びて左右のサイドメンバ17の前端部同士を連結する第1クロスメンバ18と、第1クロスメンバ18の後方で車幅方向に延びて左右のサイドメンバ17同士を連結する第2クロスメンバ19とを有する。車両1の前端部において、左右のサイドメンバ17の上面及び下面と第1クロスメンバ18の上面及び下面と第2クロスメンバ19の上面及び下面とは、略同じ高さに位置する。第1クロスメンバ18の前面には、フロントバンパ5が取付けられる。なお、図3には、右側のサイドメンバ17のみを示している。
2 and 3, the
エンジンルーム6のうちフロアパネル後方部15の下方の左右のサイドメンバ17の間には、エンジン3が搭載され、エンジンマウント(図示省略)を介して左右のサイドメンバ17に固定される。エンジン3の前端は、第2クロスメンバ19よりも後方に配置される。エンジン3の前方には、後述するエンジン冷却装置10が配置されて左右のサイドメンバ17に固定される。
The
図2〜図6に示すように、冷却装置10は、ラジエータ(第1熱交換器)20とインタークーラ(第2熱交換器)30とラジエータ冷却用ファン21とラジエータシュラウド22とモータ(駆動手段)40と温度センサ(温度検出手段)41とコントロールユニット(制御手段)42(以下、ECU(Electric Control Unit)と称する。図4参照)とを備える。エンジン冷却装置10は、第2クロスメンバ19との間に間隙を設けた状態で配置される。なお、インタークーラ30は、チャージエアクーラと称される場合もある。
As shown in FIGS. 2 to 6, the
ラジエータ20は、上部タンク23と下部タンク24とラジエータコア25と左右の支持フレーム26とを備える板状の構造体であり、前後方向と交叉する前面(第1前面)20a及び後面20bを有する。ラジエータ20の上下方向に全長は、後述するインタークーラ30の上下方向の全長よりも長く設定される。ラジエータ20は、第2クロスメンバ19の後方で左右のサイドメンバ17の間で且つフロアパネル後方部15の前端部の下方に配置され、上方に向かって後方へ僅かに傾斜した姿勢で、マウント28が固定されたラジエータブラケット27を介して左右のサイドメンバ17に取付けられる。ラジエータ20が左右のサイドメンバ17に取付けられた状態で、ラジエータ20の上端部は車体フレーム(サイドメンバ17及び第2クロスメンバ19)4の上面よりも上方に位置し、ラジエータ20の下端部は車体フレーム4の下面よりも下方に位置し、ラジエータ20の上半分以上の領域(上側領域)は第2クロスメンバ19の上面よりも上方に配置される。ラジエータ20は、第2クロスメンバ19の上方を後方へ流通する空気(冷却風)の前面20aから後面20bへの通過を許容する。ラジエータコア25は、上部タンク23と下部タンク24とに上下方向から挟まれた状態で、左右の支持フレーム26によって車幅方向両側から挟まれて固定される。上部タンク23には、上部タンク23に接続されるラジエータホース29からエンジン3等の冷却水が送り込まれる。上部タンク23に送り込まれた冷却水(冷媒)は、ラジエータコア25の複数の細いチューブ(図示省略)内を上方から下方へ通過し、ラジエータコア25を通過する際に、ラジエータ20の前面20aから後面20bへ通過する冷却風との間で熱交換することによって冷却される。冷却された冷却水は、下部タンク24へ流入し、下部タンク24に接続されるラジエータホース29からエンジン3等へ送り込まれる。
The
インタークーラ30は、車幅方向両端部で上下に延びる左右のインタークーラタンク31と、左右のインタークーラタンク31に挟まれたインタークーラコア32とを有する板状の構造体であって、前後方向と交叉する前面(第2前面)30a及び後面30bを有する。インタークーラ30は、ラジエータ20よりも小型であり、インタークーラ30の上下方向の全長はラジエータ20の上下方向の全長よりも短く、インタークーラ30の前面30a及び後面30bの面積は、ラジエータ20の前面20a及び後面20bの面積よりも小さい。左右のインタークーラタンク31の後面には、上下方向に延びる左右1対の支持レール44が固定され、ラジエータ20の前面20aの車幅方向両端部には、上下方向に延びる左右1対のガイドレールが固定される。インタークーラ30は、第2クロスメンバ19とラジエータ20の前面20aとの間で且つフロアパネル傾斜部14の前端部の下方に配置され、上方に向かって後方へ僅かに傾斜した姿勢で、左右1対の支持レール44と左右1対のガイドレール43とが、それぞれ係合することによって、ラジエータ20に昇降可能に連結される。左右のガイドレール43と左右の支持レール44とは、インタークーラ30の上下方向の移動を許容し、前後方向及び車幅方向の移動を規制した状態で、それぞれ係合する。左右のガイドレール43の下端部には、第1高さよりも下方へのインタークーラ30の移動を規制する下ストッパ(図示省略)が設けられ、左右のガイドレール43に上端縁には、第2高さよりも上方へのインタークーラ30の移動を規制する上ストッパ(図示省略)が設けられる。第1高さとは、インタークーラ30の下端部がラジエータ20のガイドレール43の下端縁まで下降した高さであり、第2高さとは、第1高さの上方であって、インタークーラ30の上端部がラジエータ20のガイドレール43の上端縁まで上昇した高さである。
The
車幅方向左側のインタークーラタンク31の後面の上下方向の側縁には、後述するモータ40の出力軸48の先端に固定されるピニオンギヤ45が噛合するラックギヤ46が形成される。インタークーラ30は、ラックギヤ46にモータ40の出力軸48の先端に固定されるピニオンギヤ45が噛合することによって、第1高さと第2高さとの間に保持され、モータ40を回転制御することによって、ラジエータ20に第1高さと第2高さとの間を昇降可能に支持される。このように、インタークーラ30は、ラジエータ20の前面20aと重なる範囲内で、ラジエータ20を介してサイドメンバ17に第1高さと第2高さとの間を昇降可能に支持され、第2クロスメンバ19の上方を後方へ流通する空気(冷却風)の前面30aから後面30bへの通過を許容する。左右のインタークーラタンク31の一方には、流入側の給気管33が接続され、エンジン3の過給機(図示省略)によって過給された高温の吸気ガスが流入側の給気管33からインタークーラタンク31に流入する。一方のインタークーラタンク31に流入した吸気ガスは、インタークーラコア32の複数の細いチューブ内を一側から他側へ通過し、インタークーラコア32を通過する際に、インタークーラ30の前面30aから後面30bへ通過する冷却風との間で熱交換することによって冷却される。冷却された吸気ガスは、他方のインタークーラタンク31へ流入し、他方のインタークーラタンク31に接続される流出側の給気管33からエンジン3へ送り込まれる。インタークーラタンク31に接続される給気管33は、蛇腹状に形成される。なお、本実施形態では、ラジエータ20に固定された左右のガイドレール43と、インタークーラ30に固定される左右の支持レール44とがそれぞれ係合することによって、インタークーラ30をラジエータ20に昇降可能に連結する構造を例示しているが、これに限定されるものではなく、例えば、左右のガイドレール43をラジエータ20に固定せずにブラケットを介して左右のサイドメンバ17にそれぞれ固定し、左右の支持レール44と左右のガイドレール43とをそれぞれ係合することによって、インタークーラ30を左右のサイドメンバ17に昇降可能に連結してもよい。また、インタークーラ30と車体側(例えば、ラジエータ20や左右のサイドメンバ17など)との連結機構は、左右のガイドレール43と左右の支持レール44とがそれぞれ係合する構造に限定されるものではなく、インタークーラ30が第1高さと第2高さとの間を昇降する構造であれば、他の構造であってもよい。
A
図5及び図6に示すように、モータ40は、車幅方向左側のサイドメンバ17の上方に配置され、車幅方向左側のラジエータブラケット27の上面にモータブラケット47を介して固定され、バッテリ電源(図示省略)に接続される。モータ40は、ステッピングモータであり、モータ40の出力軸48の先端には、外周面に歯車を有するピニオンギヤ45が固定される。モータ40のピニオンギヤ45は、車幅方向左側のインタークーラタンク31の後面の上下方向の側縁に形成されたラックギヤ46と噛合する。モータ40を回転制御することによってインタークーラ30が第1高さと第2高さとの間を昇降する。すなわち、モータ40は、インタークーラ30を昇降させる昇降手段として機能する。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
図3及び図5に示すように、ラジエータ20及びインタークーラ30の前方の領域において、左右のサイドメンバ17の上面よりも上方の前方上側領域と、左右のサイドメンバ17の上面よりも下方の前方下側領域とを比較すると、前方上側領域は、空気が後方へ流れ易い易通気領域7となり、前方下側領域は、前方の第2クロスメンバ19や車載部品(図示省略)などの車体側の障害物の影響を受けることによって易通気領域7よりも空気が後方へ流れ難い難通気領域8となる。インタークーラ30が第1高さに位置するラジエータ優先状態では、インタークーラ30の上端部とラジエータ20の略上側半分とが易通気領域7に露出し、ラジエータ20の前面20aがインタークーラ30の前面30aよりも広い範囲で易通気領域7に露出する。一方、インタークーラ30が第2高さに位置するインタークーラ優先状態では、ラジエータ優先状態よりも易通気領域7に対するラジエータ20の前面30aの露出範囲が減少し、且つ易通気領域7に対するインタークーラ30の前面の露出範囲が増大し、インタークーラ30が易通気領域7のラジエータ20の前面20aを前方から重なった状態で覆い、インタークーラ30の前面30aのみが易通気領域7に露出する。なお、本実施形態では、左右のサイドメンバ17の上面よりも上方で且つラジエータ20及びインタークーラ30の前方の前方上側領域が易通気領域7となり、左右のサイドメンバ17の上面よりも上方且つラジエータ20及びインタークーラ30の前方の前方下側領域が難通気領域8となる場合を例示しているが、例えば、左右のサイドメンバ17の上面よりも上方に車載部品などの車体側の障害物が配置されることによって、左右のサイドメンバ17の下面よりも下方且つラジエータ20及びインタークーラ30の前方の前方下側領域が易通気領域となり、左右のサイドメンバ17の下面よりも上方の且つラジエータ20及びインタークーラ30の前方の前方上側領域が難通気領域となる場合には、第1高さを、インタークーラ30の上端部がラジエータ20のガイドレール43の上端縁まで上昇した高さとし、第2高さを、インタークーラ30の下端部がラジエータ20のガイドレール43の下端縁まで下降した高さとすればよい。
As shown in FIGS. 3 and 5, in a region in front of the
図4に示すように、温度センサ41は、上部タンク23内に設けられ、ラジエータ20を流通する冷却水のうち、エンジン3からラジエータ20に戻る冷却水のラジエータ入口50での温度を冷媒温度として検出し、検出した冷媒温度をECU42へ送信する。ラジエータ20を流通する冷却水とは、エンジン3を冷却するために、エンジン3内の冷却路の出口側とラジエータ入口50とを連通する主上流側管路53と、ラジエータ20の出口51とエンジン3内の冷却路の入口側とを連通する主下流側管路54とを有する冷却管路52を循環する冷却水である。冷却管路52を循環する冷却水は、冷媒ウォータポンプ55によって循環する。また、冷却管路52は、冷却管路52に設けられたサーモスタット等からラジエータ20をバイパスしてウォータポンプ55へ連続するバイパス流路を含んでもよい。また、冷却水の冷却管路52がラジエータホース29から分岐して、冷却水が冷却管路52からラジエータ20以外の他の装置(例えば、EGRクーラ等)へ流通してもよい。
As shown in FIG. 4, the
ECU42は、温度センサ41が検出する冷媒温度に基づいてモータ40を駆動制御する。温度センサ41が検出した冷媒温度(ラジエータ20の冷却水の温度)が所定の温度未満となった場合、ECU42は、モータ40を駆動制御し、インタークーラ30を第2高さまで移動させて保持する。一方、温度センサ41が検出したラジエータ20の冷却水の温度が所定の温度以上となった場合、ECU42は、モータ40を駆動制御し、インタークーラ30を第1高さまで移動させて保持する。
The
なお、インタークーラ30が、第1高さと第2高さとの間を段階的に昇降するようにモータ40を制御してもよい。この場合、冷媒温度が上昇するほどインタークーラ30が下降するように冷媒温度とインタークーラ30との高さとの関係(高さ決定情報)をECU42に予め設定しておく。温度センサ41が検出した冷媒温度に対応する高さを高さ決定情報に従って決定し、決定した高さまでインタークーラ30が昇降するようにモータ40を駆動制御する。
The
図3に示すように、ラジエータ冷却用ファン21は、ラジエータ20の後方に配置される軸流ファンであって、ハブ35と、ハブ35の外周から略放射状に延びる複数の羽根36とを有し、回転軸37に連結される。ラジエータ冷却用ファン21は、回転軸側のプーリー(図示省略)やVベルト(図示省略)やエンジン3側のプーリー(図示省略)等を介してエンジン3に連結され、エンジン3によって回転駆動される。ラジエータ冷却用ファン21は、回転駆動された際にラジエータ20及びインタークーラ30の前方からラジエータ20の後方へ通過する冷却風の流れを発生させる。ラジエータ冷却用ファン21の後方には、エンジン3が配置される。なお、ラジエータ冷却用ファン21をラジエータ20の後方に配置せず、ラジエータ20の前方に配置して、ラジエータ20の前面20aの上部及びインタークーラ30の前面30aからラジエータ20の後面20bへ通過する冷却風の流れを発生させてもよい。
As shown in FIG. 3, the
ラジエータシュラウド22は、略矩形状の前端開口38から略円形状の後端開口39へ向かって先細る略テーパ状の内周面を有する筒状体であり、ラジエータシュラウド22の前端部の外周縁がラジエータコア25の後面の周縁部に固定されることによって、ラジエータ20に取付けられる。ラジエータシュラウド22は、内側にラジエータ冷却用ファン21を収容し、ラジエータシュラウド22の後端部の内周面がラジエータ冷却用ファン21の羽根36の近傍に配置される。ラジエータシュラウド22の内周面は、ラジエータ冷却用ファン21によって生成されてインタークーラ30及びラジエータ20の前方からラジエータ20の後方へ通過した冷却風を、後端開口39へ案内する。後端開口39へ案内された冷却風は、後端開口39から吐出される。
The
次に、車両1の走行時の走行風の流れと、ラジエータ冷却用ファン21が生成する冷却風の流れとについて説明する。
Next, the flow of the traveling wind when the
図3に示すように、車両1の走行時には、フロントパネル11の下端部のラジエータ開口16から走行風がエンジンルーム6へ流入する。
As shown in FIG. 3, when the
ラジエータ開口16からエンジンルーム6へ流入する走行風は、インタークーラ30が下降した第1高さに位置するラジエータ優先状態においては、ラジエータ開口16からエンジンルーム6へ流入した走行風の動圧が、易通気領域7側ではインタークーラ30の前面30aの上端部及びラジエータ20の前面20aの上部に作用し、難通気領域8側ではインタークーラ30の前面の上端部より下方側に作用する。一方、ラジエータ開口16からエンジンルーム6へ流入する走行風は、インタークーラ30が上昇した第2高さに位置するインタークーラ優先状態においては、ラジエータ開口16からエンジンルーム6へ流入した走行風の動圧が、易通気領域7側ではインタークーラ30の前面30aに作用し、難通気領域8側ではラジエータ20の前面20aの下部に作用する。エンジン3の過給機によって過給された高温の吸気ガスやエンジン3等の冷却水を冷却するために、ラジエータ冷却用ファン21が回転軸を介してエンジン3によって回転駆動される。ラジエータ冷却用ファン21が回転駆動されるとラジエータ冷却用ファン21の前方に負圧が発生し、ラジエータ冷却用ファン21の前面側が負圧域となる。これにより、インタークーラ30側では、インタークーラ30の前面30a側の外部の空気(走行風)と、インタークーラ30の後面30b側の負圧域との圧力差により、インタークーラ30の前面30aから後面30bへ空気(冷却風)が通過し、インタークーラ30を通過した冷却風は、さらに圧力が低いラジエータ冷却用ファン21側へ向かってラジエータ20の前面20aへ流れ、ラジエータ20の前面20aから後面20bへ通過する。また、ラジエータ20の上部側では、ラジエータ20の上部の前面20a側の外部の空気と、ラジエータ20の上部の後面20b側の負圧域との圧力差により、ラジエータ20上部の前面20aから後面20bへ空気が通過する。
The traveling wind flowing into the
次に、インタークーラ30の動きを図4〜図6に基づいて説明する。
Next, the movement of the
ECU42は、温度センサ41が検出したラジエータ20の冷却水の温度が所定の温度未満となった場合、モータ40を一方向に回転させる。モータ40が一方向に回転すると、モータ40の出力軸48の先端に固定されるピニオンギヤ45も一方向に回転する。これにより、ピニオングヤ45と噛合するラックギヤ46が上方へ移動し、インタークーラ30は第2高さまで上昇する。一方、ECU42は、温度センサ41が検出したラジエータ20の冷却水の温度が所定の温度以上となった場合、モータ40を他方向に回転させる。モータ40が他方向に回転すると、モータ40の出力軸48の先端に固定されるピニオンギヤ45も他方向に回転する。これにより、ピニオングヤ45と噛合するラックギヤ46が下方へ移動し、インタークーラ30は第1高さまで下降する。
The
上記のように構成された車両の冷却構造では、ラジエータ20を流通する冷却水の温度が所定温度以上の場合、インタークーラ30が第1高さに設定されてラジエータ優先状態となり、易通気領域に対するラジエータ20の前面20aの露出範囲がインタークーラ優先状態よりも増大するので、ラジエータ20を優先的に冷却することができる。一方、ラジエータ20を流通する冷却水の温度が所定温度未満の場合、インタークーラ30が第2高さに設定されてインタークーラ優先状態となり、易通気領域に対するインタークーラ30の前面30aの露出範囲がラジエータ20優先状態よりも増大するので、インタークーラ30を優先的に冷却することができる。従って、ラジエータ20の冷却状態に応じて、インタークーラ30を効率良く冷却することができる。
In the vehicle cooling structure configured as described above, when the temperature of the cooling water flowing through the
なお、本実施形態では、モータ40を駆動手段に適用し、モータ40によってインタークーラ30を昇降させたが、これに限定されるものではなく、例えば、アクチュエータなどによってインタークーラ30を昇降させてもよい。
In the present embodiment, the
また、検出する冷媒温度は、ラジエータ20を流通する冷却水のうち、エンジン3からラジエータ20に戻る冷却水のラジエータ入口50での温度であるが、これに限定されるものではなく、ラジエータ入り口50以外での冷媒の温度(例えば、ラジエータ20からエンジン3に供給される冷却水のラジエータ出口51での温度)であってもよい。
Further, the detected refrigerant temperature is the temperature at the
また、インタークーラ30の前方には、エアコン用のコンデンサやオイルクーラ等が前面から後面への空気の流れを許容するように配置されてもよい。
In addition, an air conditioner condenser, an oil cooler, or the like may be disposed in front of the
また、本実施形態では、インタークーラ30の下端部がラジエータ20のガイドレール43の下端縁まで下降した高さを第1高さとし、インタークーラ30の上端部がラジエータ20のガイドレール43の上端縁まで上昇した高さを第2高さとしたが、インタークーラ優先状態の方がラジエータ優先状態よりも易通気領域7に対するラジエータ20の前面20aの露出範囲が減少し、且つ易通気領域7に対するインタークーラ30の前面30aの露出範囲が増大するとの要件を満たせば、第1高さ及び第2高さを上記以外の高さに設定してもよい。
In the present embodiment, the height at which the lower end portion of the
以上、本発明について、上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではなく、当然に本発明を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the said embodiment, this invention is not limited to the content of the said embodiment, Of course, it can change suitably in the range which does not deviate from this invention. That is, it is needless to say that other embodiments, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on this embodiment are all included in the scope of the present invention.
例えば、本実施形態では、小型のキャブオーバー型のトラックである車両1に車両の冷却装置を搭載した態様を説明したが、これに限定されるものではなく、大型のトラック等、様々な車両に冷却装置を搭載してもよい。
For example, in the present embodiment, the aspect in which the vehicle cooling device is mounted on the
また、ラジエータ冷却用ファン21は、エンジン3に連結されるエンジンファンに限定されるものではなく、例えば、モータに接続されて電気によって回転駆動する電動ファンであってもよい。
The
また、第1熱交換器と第2熱交換器とは、それぞれラジエータ20とインタークーラ30とに限定されるものではなく、エアコン用のコンデンサやオイルクーラ等であってもよい。
Further, the first heat exchanger and the second heat exchanger are not limited to the
1 車両
3 エンジン
6 エンジンルーム
7 易通気領域
8 難通気領域
10 冷却装置
16 ラジエータ開口
17 サイドメンバ
19 第2クロスメンバ
20 ラジエータ(第1熱交換器)
20a 前面
20b 後面
21 ラジエータ冷却用ファン
30 インタークーラ(第2熱交換器)
30a 前面
30b 後面
40 モータ(駆動手段)
41 温度センサ(温度検出手段)
42 コントロールユニット(制御手段)
43 ガイドレール
44 支持レール
45 ピニオンギヤ
46 ラックギヤ
DESCRIPTION OF
41 Temperature sensor (temperature detection means)
42 Control unit (control means)
43
Claims (1)
前後方向と交叉する第2前面を有し、前記第1熱交換器の前記第1前面に前方から重なった状態で第1高さと第2高さとの間を昇降可能に車体側に支持される第2熱交換器と、
前記第2熱交換器を昇降駆動する駆動手段と、
前記駆動手段を制御して前記第2熱交換器を昇降させる制御手段と、
前記第1熱交換器を流通する冷媒の温度を検出する温度検出手段と、を備え、
前記第1熱交換器及び前記第2熱交換器の前方上側領域及び前方下側領域の一方及び他方は、空気が後方へ流れ易い易通気領域と当該易通気領域よりも空気が後方へ流れ難い難通気領域とであり、
前記第2熱交換器が前記第2高さに位置する第2熱交換器優先状態では、前記第2熱交換器が前記第1高さに位置する第1熱交換器優先状態よりも前記易通気領域に対する前記第1熱交換器の前記第1前面の露出範囲が減少し、且つ前記易通気領域に対する前記第2熱交換器の前記第2前面の露出範囲が増大し、
前記制御手段は、前記温度検出手段が検出した冷媒の温度が所定温度以上の場合には前記第2熱交換器が前記第1高さに位置し、前記温度検出手段が検出した冷媒の温度が前記所定温度未満の場合には前記第2熱交換器が前記第2高さに位置するように前記駆動手段を制御する
ことを特徴とする車両の冷却装置。 A first heat exchanger having a first front surface intersecting with the front-rear direction and fixed to the vehicle body side;
It has a second front surface that intersects with the front-rear direction, and is supported on the vehicle body side so as to be able to move up and down between a first height and a second height while overlapping the first front surface of the first heat exchanger from the front. A second heat exchanger;
Drive means for driving the second heat exchanger up and down;
Control means for controlling the driving means to raise and lower the second heat exchanger;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the refrigerant flowing through the first heat exchanger,
One and the other of the front upper region and the front lower region of the first heat exchanger and the second heat exchanger are such that air easily flows rearward and air hardly flows rearward than the easy airflow region. With a breathable area,
In the second heat exchanger priority state where the second heat exchanger is located at the second height, the second heat exchanger is easier than the first heat exchanger priority state where the second heat exchanger is located at the first height. An exposure range of the first front surface of the first heat exchanger with respect to a ventilation region decreases, and an exposure range of the second front surface of the second heat exchanger with respect to the easy ventilation region increases;
When the temperature of the refrigerant detected by the temperature detection means is equal to or higher than a predetermined temperature, the control means is configured such that the second heat exchanger is positioned at the first height and the temperature of the refrigerant detected by the temperature detection means is When the temperature is lower than the predetermined temperature, the drive unit is controlled so that the second heat exchanger is positioned at the second height.
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| JP2016174161A JP2018039340A (en) | 2016-09-07 | 2016-09-07 | Vehicle cooling device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108592653A (en) * | 2018-04-03 | 2018-09-28 | 常州机电职业技术学院 | Vibration damping and heat transfer enhancement device for automobile radiator |
| JP2020180560A (en) * | 2019-04-24 | 2020-11-05 | マツダ株式会社 | Vehicular cooling device |
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| JP2020180560A (en) * | 2019-04-24 | 2020-11-05 | マツダ株式会社 | Vehicular cooling device |
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