(57)【要約】【課題】  クロスフローファンを用いた車両用冷却装置において、送風機の消費動力の増加を抑制する。【解決手段】  送風機６がクロスフローファンである車両用冷却装置において、ケーシング６１におけるスタビライザ６１０よりも空気流れ上流側の部位に、送風機６に向かって流れる走行風の一部をケーシング６１の外に逃がす開口部６１１を設ける。これによると、羽根車６０の回転を阻害する領域Ａへ流れようとする走行風が開口部６１１から逃がされるため、電動モータ６２の消費動力の増加を抑制することができる。また、ラム圧が高くなる高車速域で開口部６１１が開かれた状態では、電動モータ６２の電圧を低下させても熱交換器通過風量の減少は僅かであるため、高車速域では電動モータ６２の電圧を低下させて電動モータ６２の消費電力を少なくする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行に伴って走行風が導入されるエンジンルーム（２）内に配設され、空気流を発生する送風機（６）と、前記エンジンルーム（２）内で且つ前記送風機（６）の空気流れ上流側に配設され、走行風の空気および前記送風機（６）の送風空気と熱交換媒体との間で熱交換を行う熱交換器（４、５）とを備え、
前記送風機（６）は、回転軸周りに多数枚の翼（６００）が配設された羽根車（６０）と、前記羽根車（６０）を回転駆動する電動モータ（６２）と、前記羽根車（６０）が収納されるケーシング（６１）とを備え、空気流の逆流を防止するスタビライザ（６１０）が前記ケーシング（６１）に形成され、前記羽根車（６０）の回転軸と直角な断面内を空気が通過するクロスフローファンである車両用冷却装置において、
前記ケーシング（６１）における前記スタビライザ（６１０）よりも空気流れ上流側の部位に設けられ、前記送風機（６）に向かって流れる走行風の一部を前記ケーシング（６１）の外に逃がす開口部（６１１）と、
前記開口部（６１１）の開度および前記電動モータ（６２）に印加されるモータ電圧を、車速に応じて調整する制御手段（７、８、６３）とを備えることを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項２】
前記制御手段（７、８、６３）は、低車速域よりも高車速域で前記開口部（６１１）の開度を増加させるとともに前記モータ電圧を低下させることを特徴とする請求項１に記載の車両用冷却装置。
【請求項３】
前記制御手段（７、８、６３）は、低車速域では前記開口部（６１１）を全閉にするとともに前記モータ電圧を所定電圧に制御し、高車速域では前記開口部（６１１）を全開にするとともに前記電動モータ（６２）への電圧の印加を停止することを特徴とする請求項２に記載の車両用冷却装置。
【請求項４】
前記制御手段（７、８、６３）には、第１設定車速と、前記第１設定車速よりも速度が高い第２設定車速とが設定されており、
前記制御手段（７、８、６３）は、
前記第１設定車速未満では、前記開口部（６１１）を全閉にするとともに前記モータ電圧を所定電圧に制御し、
前記第１設定車速と第２設定車速との間では、車速が高くなるほど前記開口部（６１１）の開度を増加させるとともに前記モータ電圧を低下させ、
前記第２設定車速を超えると、前記開口部（６１１）を全開にするとともに前記電動モータ（６２）への電圧の印加を停止することを特徴とする請求項１に記載の車両用冷却装置。
【請求項５】
走行に伴って走行風が導入されるエンジンルーム（２）内に配設され、空気流を発生する送風機（６）と、前記エンジンルーム（２）内で且つ前記送風機（６）の空気流れ上流側に配設され、走行風の空気および前記送風機（６）の送風空気と熱交換媒体との間で熱交換を行う熱交換器（４、５）とを備え、
前記送風機（６）は、回転軸周りに多数枚の翼（６００）が配設された羽根車（６０）と、前記羽根車（６０）を回転駆動する電動モータ（６２）と、前記羽根車（６０）が収納されるケーシング（６１）とを備え、空気流の逆流を防止するスタビライザ（６１０）が前記ケーシング（６１）に形成され、前記羽根車（６０）の回転軸と直角な断面内を空気が通過するクロスフローファンである車両用冷却装置において、
前記ケーシング（６１）における前記スタビライザ（６１０）よりも空気流れ上流側の部位に設けられ、前記送風機（６）に向かって流れる走行風の一部を前記ケーシング（６１）の外に逃がす開口部（６１１）と、
前記開口部（６１１）の開度および前記電動モータ（６２）に印加されるモータ電圧を、前記電動モータ（６２）に流れるモータ電流に応じて調整する制御手段（７、８、６３）とを備えることを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項６】
前記制御手段（７、８、６３）は、印加電圧毎にモータ電流の閾値が設定されており、
高印加電圧状態におけるモータ電流が高印加電圧状態の閾値未満のときには前記高印加電圧状態を維持し、
高印加電圧状態におけるモータ電流が高印加電圧状態の閾値以上になると低印加電圧状態に移行させ、
低印加電圧状態におけるモータ電流が低印加電圧状態の閾値未満になると高印加電圧状態に移行させることを特徴とする請求項５に記載の車両用冷却装置。
【請求項７】
前記制御手段（７、８、６３）は、高印加電圧状態よりも低印加電圧状態のときに前記開口部（６１１）の開度を増加させることを特徴とする請求項６に記載の車両用冷却装置。
【請求項８】
前記制御手段（７、８、６３）は、高印加電圧状態のときに前記開口部（６１１）を全閉にし、低印加電圧状態のときに前記開口部（６１１）を全開にすることを特徴とする請求項７に記載の車両用冷却装置。
【請求項９】
走行に伴って走行風が導入されるエンジンルーム（２）内に配設され、空気流を発生する送風機（６）と、前記エンジンルーム（２）内で且つ前記送風機（６）の空気流れ上流側に配設され、走行風の空気および前記送風機（６）の送風空気と熱交換媒体との間で熱交換を行う熱交換器（４、５）とを備え、
前記送風機（６）は、回転軸周りに多数枚の翼（６００）が配設された羽根車（６０）と、前記羽根車（６０）を回転駆動する電動モータ（６２）と、前記羽根車（６０）が収納されるケーシング（６１）とを備え、空気流の逆流を防止するスタビライザ（６１０）が前記ケーシング（６１）に形成され、前記羽根車（６０）の回転軸と直角な断面内を空気が通過するクロスフローファンである車両用冷却装置において、
前記ケーシング（６１）における前記スタビライザ（６１０）よりも空気流れ上流側の部位に設けられ、前記送風機（６）に向かって流れる走行風の一部を前記ケーシング（６１）の外に逃がす開口部（６１１）と、
前記開口部（６１１）の開度および前記電動モータ（６２）に印加されるモータ電圧を、前記電動モータ（６２）の回転数に応じて調整する制御手段（７、８、６３）とを備えることを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項１０】
前記制御手段（７、８、６３）は、前記開口部（６１１）の開度を調整する開度調整手段（７）と、前記モータ電圧を調整するモータ駆動回路（６３）と、前記開度調整手段（７）および前記モータ駆動回路（６３）を制御する制御装置（８）とを備えることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の車両用冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器および送風機を備える車両用冷却装置に関し、特に、送風機としてクロスフローファンを用いた車両用冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用冷却装置の送風機としては、軸流ファンが多用されている。これは、ラム圧（走行動圧）の有効利用ができることと、ファン効率が良いことがその理由となっている。しかし、熱交換器が扁平横長の場合、軸流ファンのファン径は大きくとれず，更には熱交換器の風速分布が悪くなることで、軸流ファンよりもクロスフローファンの方が高効率となる場合もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、車両用冷却装置の送風機としてクロスフローファンを用いた場合、送風機の消費動力が増加するという問題を抱えている。
【０００４】
すなわち、図９に示すように、クロスフローファンは多数枚の翼（ファンブレード）６００が配設された羽根車６０を備え、一般的に翼６００は羽根車６０の回転向きＣに対し前面側が凹となる形状である。そして、羽根車６０における熱交換器４、５側の面、換言すると羽根車６０における空気流れ上流側の面には、一様にラム圧がかかり、このうち、スタビライザ６１０に近い側の符号Ａで示す領域ではラム圧が羽根車６０の回転を阻害し、スタビライザから遠い側の符号Ｂで示す領域ではラム圧が羽根車６０の回転を助長する。
【０００５】
その際、回転向きＣに対し背面側である翼６００の凸面よりも、回転向きＣに対し前面側である翼６００の凹面の方により力がかかり、ラム圧が羽根車６０の回転を阻害する領域Ａでは主に翼６００の凹面の方にラム圧が作用するため、送風機６の消費動力が増加してしまう。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、クロスフローファンを用いた車両用冷却装置において、送風機の消費動力の増加を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、走行に伴って走行風が導入されるエンジンルーム（２）内に配設され、空気流を発生する送風機（６）と、エンジンルーム（２）内で且つ送風機（６）の空気流れ上流側に配設され、走行風の空気および送風機（６）の送風空気と熱交換媒体との間で熱交換を行う熱交換器（４、５）とを備え、送風機（６）は、回転軸周りに多数枚の翼（６００）が配設された羽根車（６０）と、羽根車（６０）を回転駆動する電動モータ（６２）と、羽根車（６０）が収納されるケーシング（６１）とを備え、空気流の逆流を防止するスタビライザ（６１０）がケーシング（６１）に形成され、羽根車（６０）の回転軸と直角な断面内を空気が通過するクロスフローファンである車両用冷却装置において、ケーシング（６１）におけるスタビライザ（６１０）よりも空気流れ上流側の部位に設けられ、送風機（６）に向かって流れる走行風の一部をケーシング（６１）の外に逃がす開口部（６１１）と、開口部（６１１）の開度および電動モータ（６２）に印加されるモータ電圧を、車速に応じて調整する制御手段（７、８、６３）とを備えることを特徴とする。
【０００８】
これによると、羽根車の回転を阻害する領域へ流れようとする走行風が開口部から逃がされるため、羽根車の回転を阻害する領域へ流れる風が少なくなる。したがって、クロスフローファンを用いた車両用冷却装置において、送風機の消費動力の増加を抑制することができる。
【０００９】
また、ラム圧が高くなる高車速域で開口部が開かれた状態では、モータ電圧を低下させても熱交換器通過風量の減少は僅かであり、一方、走行風を開口部から逃がすことにより熱交換器通過風量が増加する。そこで、高車速域では、モータ電圧を低下させることにより電動モータの消費電力を少なくしつつ、開口部を開くことにより熱交換器通過風量を確保することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明のように、制御手段（７、８、６３）は、低車速域よりも高車速域で開口部（６１１）の開度を増加させるとともにモータ電圧を低下させるようにしてもよい。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、制御手段（７、８、６３）は、低車速域では開口部（６１１）を全閉にするとともにモータ電圧を所定電圧に制御し、高車速域では開口部（６１１）を全開にするとともに電動モータ（６２）への電圧の印加を停止することを特徴とする。
【００１２】
これによると、ラム圧が低い低車速域では開口部を全閉にするため、送風機が開口部から空気を吸い込むことを防止できる。換言すると、熱交換器を通過しない空気が吸い込まれることを防止できる。
【００１３】
また、高車速域では、電動モータへの電圧の印加を停止することにより電動モータの消費電力を０にすることができるとともに、開口部を全開にすることにより熱交換器通過風量を最大限に確保することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、制御手段（７、８、６３）には、第１設定車速と、第１設定車速よりも速度が高い第２設定車速とが設定されており、制御手段（７、８、６３）は、第１設定車速未満では、開口部（６１１）を全閉にするとともにモータ電圧を所定電圧に制御し、第１設定車速と第２設定車速との間では、車速が高くなるほど開口部（６１１）の開度を増加させるとともにモータ電圧を低下させ、第２設定車速を超えると、開口部（６１１）を全開にするとともに電動モータ（６２）への電圧の印加を停止することを特徴とする。
【００１５】
ところで、本発明者の検討によると、低車速域では開口部を全閉にした場合に熱交換器通過風量が最大になり、高車速域では開口部を全開にした場合に熱交換器通過風量が最大になり、中間車速域では、開口部を全閉または全開にするよりも、車速が高くなるほど開口部の開度を増加させる方が熱交換器通過風量が増加することが確認された。
【００１６】
また、開口部が全閉または全開以外の場合、すなわち開口部が中間開度の場合、低車速域では電動モータへの印加電圧の差により熱交換器通過風量が大きく異なるものの、高車速域では電動モータへの印加電圧の差による熱交換器通過風量の差は僅かであることが確認された。
【００１７】
したがって、請求項４に記載の発明によると、全車速域において最大の熱交換器通過風量を確保しつつ、電動モータの消費電力を最小にすることができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、走行に伴って走行風が導入されるエンジンルーム（２）内に配設され、空気流を発生する送風機（６）と、エンジンルーム（２）内で且つ送風機（６）の空気流れ上流側に配設され、走行風の空気および送風機（６）の送風空気と熱交換媒体との間で熱交換を行う熱交換器（４、５）とを備え、送風機（６）は、回転軸周りに多数枚の翼（６００）が配設された羽根車（６０）と、羽根車（６０）を回転駆動する電動モータ（６２）と、羽根車（６０）が収納されるケーシング（６１）とを備え、空気流の逆流を防止するスタビライザ（６１０）がケーシング（６１）に形成され、羽根車（６０）の回転軸と直角な断面内を空気が通過するクロスフローファンである車両用冷却装置において、ケーシング（６１）におけるスタビライザ（６１０）よりも空気流れ上流側の部位に設けられ、送風機（６）に向かって流れる走行風の一部をケーシング（６１）の外に逃がす開口部（６１１）と、開口部（６１１）の開度および電動モータ（６２）に印加されるモータ電圧を、電動モータ（６２）に流れるモータ電流に応じて調整する制御手段（７、８、６３）とを備えることを特徴とする。
【００１９】
ところで、送風機用電動モータに流れるモータ電流は車速と相関があり、車速が高くなるほどモータ電流が増加する。したがって、モータ電流に応じて開口部の開度およびモータ電圧を調整するようにした請求項５に記載の発明においても、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明では、制御手段（７、８、６３）は、印加電圧毎にモータ電流の閾値が設定されており、高印加電圧状態におけるモータ電流が高印加電圧状態の閾値未満のときには高印加電圧状態を維持し、高印加電圧状態におけるモータ電流が高印加電圧状態の閾値以上になると低印加電圧状態に移行させ、低印加電圧状態におけるモータ電流が低印加電圧状態の閾値未満になると高印加電圧状態に移行させることを特徴とする。
【００２１】
これによると、低車速時には高印加電圧状態とし、高車速時には低印加電圧状態とすることができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明のように、制御手段（７、８、６３）は、高印加電圧状態よりも低印加電圧状態のときに開口部（６１１）の開度を増加させるようにしてもよい。
【００２３】
請求項８に記載の発明では、制御手段（７、８、６３）は、高印加電圧状態のときに開口部（６１１）を全閉にし、低印加電圧状態のときに開口部（６１１）を全開にすることを特徴とする。
【００２４】
これによると、高印加電圧状態のとき、すなわち低車速時には、開口部を全閉にするため、送風機が開口部から空気を吸い込むことを防止できる。換言すると、熱交換器を通過しない空気が吸い込まれることを防止できる。
【００２５】
また、低印加電圧状態のとき、すなわち高車速時には、開口部を全開にすることにより熱交換器通過風量を最大限に確保することができる。
【００２６】
請求項９に記載の発明では、走行に伴って走行風が導入されるエンジンルーム（２）内に配設され、空気流を発生する送風機（６）と、エンジンルーム（２）内で且つ送風機（６）の空気流れ上流側に配設され、走行風の空気および送風機（６）の送風空気と熱交換媒体との間で熱交換を行う熱交換器（４、５）とを備え、送風機（６）は、回転軸周りに多数枚の翼（６００）が配設された羽根車（６０）と、羽根車（６０）を回転駆動する電動モータ（６２）と、羽根車（６０）が収納されるケーシング（６１）とを備え、空気流の逆流を防止するスタビライザ（６１０）がケーシング（６１）に形成され、羽根車（６０）の回転軸と直角な断面内を空気が通過するクロスフローファンである車両用冷却装置において、ケーシング（６１）におけるスタビライザ（６１０）よりも空気流れ上流側の部位に設けられ、送風機（６）に向かって流れる走行風の一部をケーシング（６１）の外に逃がす開口部（６１１）と、開口部（６１１）の開度および電動モータ（６２）に印加されるモータ電圧を、電動モータ（６２）の回転数に応じて調整する制御手段（７、８、６３）とを備えることを特徴とする。
【００２７】
ところで、送風機用電動モータの回転数はモータ電流と相関があるため、電動モータの回転数に応じて開口部の開度およびモータ電圧を調整するようにした請求項９に記載の発明においても、請求項１または５に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
請求項１０に記載の発明のように、制御手段（７、８、６３）は、開口部（６１１）の開度を調整する開度調整手段（７）と、モータ電圧を調整するモータ駆動回路（６３）と、開度調整手段（７）およびモータ駆動回路（６３）を制御する制御装置（８）とを備えるものとすることができる。
【００２９】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態に係る車両用冷却装置を搭載した車両の模式的な断面図である。
【００３１】
図１に示すように、車両前端部で且つフード１の下方のエンジンルーム２には、車両の走行に伴って走行風が導入されるようになっており、このエンジンルーム２内には冷却装置３が配置されている。
【００３２】
冷却装置３は、図示しない水冷式内燃機関の冷却水を冷却するラジエータ４、図示しない冷凍サイクル（空調装置）の冷媒を冷却するコンデンサ５、ラジエータ４およびコンデンサ５に冷却風を送風する送風機６、および制御手段（詳細後述）から構成されている。なお、ラジエータ４およびコンデンサ５は本発明の熱交換器に相当し、冷却水および冷媒は本発明の熱交換媒体に相当する。
【００３３】
ラジエータ４は、走行風の空気および送風機６の送風空気と冷却水との間で熱交換を行うものであり、コンデンサ５は、走行風の空気および送風機６の送風空気と冷媒との間で熱交換を行うものである。
【００３４】
送風機６は、ラジエータ４およびコンデンサ５よりも空気流れ下流側に配設されている。また、送風機６は、回転軸周りに多数枚の翼６００が配設された羽根車６０と、羽根車６０が収納されたケーシング６１と、羽根車６０を回転駆動する電動モータ６２とを有し、羽根車６０の回転により羽根車６０の回転軸と直角な断面内を空気が通過するクロスフローファンである。電動モータ６２に印加される電圧（以下、モータ電圧という）は、モータ駆動回路６３によって調整されるようになっている。
【００３５】
ケーシング６１は、例えば樹脂よりなり、羽根車６０の回転により発生した空気流がラジエータ４およびコンデンサ５を通過するように空気流をガイドする。また、ケーシング６１は、羽根車６０の回転により発生した空気流の逆流を防止するスタビライザ６１０が形成されている。
【００３６】
そして、羽根車６０が回転することによりスタビライザ６１０近傍を中心とする渦流（循環流）が誘起され、前述したように、羽根車６０の回転軸と直角な断面内を空気が通過する。羽根車６０は、例えば樹脂よりなる。羽根車６０の翼６００は、羽根車６０の回転向きＣに対し前面側が凹となる形状である。
【００３７】
ケーシング６１におけるスタビライザ６１０よりも空気流れ上流側の部位には、送風機６の羽根車６０に向かって流れる走行風の一部をケーシング６１の外に逃がす複数の開口部６１１が形成されている。
【００３８】
ケーシング６１における開口部６１１の外側部位には、開口部６１１の開度を調整する開度調整手段７が設けられている。開度調整手段７は、開口部６１１を開閉する弁７０と、この弁７０を駆動する駆動装置７１とからなる。
【００３９】
この開度調整手段７および前述したモータ駆動回路６３は、制御装置８によって制御されるようになっている。制御装置８は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータを備え、マイクロコンピュータに記憶したプログラムに従って演算処理を行うものである。
【００４０】
そして、本実施形態では、制御装置８には車速信号が入力され、制御装置８は、車速信号に基づいて開口部６１１の開度およびモータ電圧の各制御目標値を演算し、演算結果に基づいて開度調整手段７およびモータ駆動回路６３を制御するようになっている。なお、開度調整手段７、モータ駆動回路６３、および制御装置８は、本発明の制御手段を構成する。
【００４１】
上記構成になる冷却装置は、開口部６１１が閉じられた状態では、従来と同様にして走行風の空気または送風機６の送風空気がラジエータ４およびコンデンサ５を通過する。
【００４２】
一方、走行中に開口部６１１が開かれると、ラジエータ４およびコンデンサ５を通過して羽根車６０に向かって流れる走行風の一部が、開口部６１１からケーシング６１の外に逃がされる。
【００４３】
このとき、羽根車６０の回転を阻害する領域Ａに向かっていた走行風が開口部６１１からケーシング６１の外に逃がされ、換言すると、羽根車６０の回転を阻害する領域Ａへ流れる風が少なくなる。したがって、送風機６の消費動力の増加が抑制され、また、送風機６の消費動力の増加が抑制されることによって羽根車６０の回転数が上昇するため、ラジエータ４およびコンデンサ５を通過する風量（以下、熱交換器通過風量という）が増加する。
【００４４】
ここで、開口部６１１の制御方法等を検討するために基礎的な実験を行ったので、それらについて図２〜図５に基づいて説明する。
【００４５】
図２は、縦軸は風がラジエータ４およびコンデンサ５を通過する時点での風速（以下、熱交換器通過風速という）、横軸は車速であり、モータ電圧を１２Ｖとし、開口部６１１の開度を全開、半開、全閉に設定した場合の、開口部６１１の開度毎の車速に対する熱交換器通過風速を示している。
【００４６】
図３は、縦軸は電動モータ６２に流れる電流（以下、モータ電流という）、横軸は車速であり、モータ電圧を１２Ｖとし、開口部６１１の開度を全開、半開、全閉に設定した場合の、開口部６１１の開度毎の車速に対するモータ電流を示している。
【００４７】
図４は、縦軸は熱交換器通過風速、横軸は車速であり、開口部６１１を全開とし、モータ電圧を１２Ｖ、６Ｖ、０Ｖに設定した場合の、モータ電圧毎の車速に対する熱交換器通過風速を示している。
【００４８】
図５は、縦軸は熱交換器通過風速、横軸は車速であり、開口部６１１を半開とし、モータ電圧を１２Ｖ、６Ｖ、０Ｖに設定した場合の、モータ電圧毎の車速に対する熱交換器通過風速を示している。
【００４９】
図２、図３からは以下のことが明らかである。まず、車速が約４０ｋｍ／ｈ以下では、開口部６１１が全閉の場合に、熱交換器通過風速が最も高く、すなわち熱交換器通過風量が最も多く、且つモータ電流が最小となる。
【００５０】
車速が約６５ｋｍ／ｈ以上では、開口部６１１が全開の場合に熱交換器通過風速が最も高く、開口部６１１が半開の場合にモータ電流が最小となる。
【００５１】
車速が約４０〜６５ｋｍ／ｈの範囲のうち４０ｋｍ／ｈに近い速度域では、開口部６１１の開度による熱交換器通過風速の差は少なく、開口部６１１が全閉の場合にモータ電流が最小となる。
【００５２】
車速が約４０〜６５ｋｍ／ｈの範囲のうち６５ｋｍ／ｈに近い速度域では、開口部６１１が全開の場合に熱交換器通過風速が最も高く、開口部６１１が半開の場合にモータ電流が最小となる。
【００５３】
図４、図５からは以下のことが明らかである。まず、図４に示すように、開口部６１１が全開の場合、車速が６０ｋｍ／ｈ以上では、モータ電圧を変えても熱交換器通過風速の差は微小である。それに対し、図５に示すように、開口部６１１が半開の場合、車速が４０ｋｍ／ｈ以下ではモータ電圧毎の熱交換器通過風速の差が大きいものの、車速が高くなるのに伴ってその差は減少する。
【００５４】
以上の結果に基づき、開口部６１１の開度およびモータ電圧を図６に示すように制御する。すなわち、車速が約４０ｋｍ／ｈ以下では、開口部６１１を全閉にするとともにラジエータ、コンデンサの負荷に応じてモータ電圧を１２Ｖにする。車速が約６０ｋｍ／ｈ以上では、開口部６１１を全開にするとともにモータ電圧を０Ｖにする。車速が約４０ｋｍ／ｈ〜約６０ｋｍ／ｈの間では、車速が高くなるのに伴って、開口部６１１の開度を全閉から全開まで連続的に増加させるとともにモータ電圧を１２Ｖから０Ｖまで連続的に低下させる。このように開口部６１１の開度およびモータ電圧を制御することにより、全車速域において最大の熱交換器通過風量を確保しつつ、電動モータ６２の消費電力を最小にすることができる。
【００５５】
図７は、開口部６１１の開度およびモータ電圧を図６のように制御した場合の、熱交換器通過風速およびモータ電流と車速との関係を示している。また、図７には、同程度の風速を得る軸流ファンを用いた場合のモータ電流を、比較のために破線で示している。
【００５６】
クロスフローファン（本実施形態）のモータ電流と軸流ファンのモータ電流とを比較すると、車速が３０〜５０ｋｍ／ｈの速度域ではクロスフローファンの方が僅かに大きいものの、それ以外の速度域ではクロスフローファンの方が小さく、モード走行した際でも軸流ファンよりも低動力であると推定される。
【００５７】
本実施形態では、開口部６１１が開かれた状態では、羽根車６０の回転を阻害する領域Ａへ流れようとする走行風が開口部６１１から逃がされるため、羽根車６０の回転を阻害する領域Ａへ流れる風が少なくなる。したがって、クロスフローファンを用いた車両用冷却装置において、電動モータ６２の消費動力の増加を抑制することができる。
【００５８】
ところで、ラム圧が高くなる高車速域で開口部６１１が開かれた状態では、モータ電圧を低下させても熱交換器通過風量の減少は僅かであり、一方、走行風を開口部６１１から逃がすことにより熱交換器通過風量が増加する。そして、本実施形態では、高車速域ではモータ電圧を低下させるとともに開口部９１１を開くため、電動モータ６２の消費電力を少なくしつつ、熱交換器通過風量を確保することができる。
【００５９】
また、ラム圧が低い低車速域では開口部９１１を全閉にするため、送風機６が開口部９１１から空気を吸い込むことを防止できる。換言すると、ラジエータ４およびコンデンサ５を通過しない空気が吸い込まれることを防止できる。
【００６０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。第１実施形態では、車速に応じて開口部６１１の開度およびモータ電圧を制御したが、本実施形態は、モータ電流に応じて開口部６１１の開度およびモータ電圧を制御するようにしたものである。
【００６１】
このため、制御装置８にはモータ電圧信号が入力され、制御装置８は、モータ電圧信号に基づいて開口部６１１の開度およびモータ電圧の各制御目標値を演算し、演算結果に基づいて開度調整手段７およびモータ駆動回路６３を制御するようになっている。因みに、モータ電流は車速と相関があり、車速が高くなるほどモータ電流が増加する。
【００６２】
本実施形態では、図８に示すように、低車速時にはモータ電圧を１２Ｖに制御し（以下、高印加電圧状態という）、高車速時にはモータ電圧を０Ｖに制御する（以下、低印加電圧状態という）。
【００６３】
具体的には、高印加電圧状態におけるモータ電流が高印加電圧状態の閾値ｉ１（以下、第１閾値という）未満のときには高印加電圧状態を維持し、高印加電圧状態におけるモータ電流が第１閾値ｉ１以上になると低印加電圧状態に移行する。モータ電流がｉ２となるまで減少した状態で車速が増大すると、車速風の動圧によりモータに付加が加わり、モータ電流はｉ３まで増大する。モータ電流がｉ３に達すると、再び電流は減少し、以後、階段状に減少していき、所定の車速に達すると、モータは停止し、車速風によって送風機６は回転する。
【００６４】
また、低車速時に相当する高印加電圧状態のときには開口部６１１は全閉であり、高車速時に相当する低印加電圧状態のときには、開口部６１１の開度は、モータ電流の増加に伴って全閉から全開まで連続的に増加する。
【００６５】
本実施形態では、車速と相関があるモータ電流に応じて開口部６１１の開度およびモータ電圧を制御しているため、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
なお、本実施形態は、モータ電流に応じて開口部６１１の開度およびモータ電圧を制御したが、電動モータ６２の回転数はモータ電流と相関があるため、電動モータ６２の回転数に応じて開口部６１１の開度およびモータ電圧を制御してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用冷却装置を搭載した車両の模式的な断面図である。
【図２】開口部６１１の開度をパラメータとした場合の熱交換器通過風速の特性図である。
【図３】開口部６１１の開度をパラメータとした場合のモータ電流の特性図である。
【図４】開口部６１１を全開にした場合の熱交換器通過風速の特性図である。
【図５】開口部６１１を半開にした場合の熱交換器通過風速の特性図である。
【図６】第１実施形態に係る装置の制御パターンを示す図である。
【図７】第１実施形態に係る装置の熱交換器通過風速およびモータ電流の特性図である。
【図８】第２実施形態に係る装置の制御パターンを示す図である。
【図９】従来の車両用冷却装置の模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
２…エンジンルーム、４…ラジエータ（熱交換器）、５…コンデンサ（熱交換器）、６…送風機、７…開度調整手段（制御手段）、８…制御装置（制御手段）、６０…羽根車、６１…ケーシング、６２…電動モータ、６３…モータ駆動回路（制御手段）、６００…翼、６１０…スタビライザ、６１１…開口部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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