(57)【要約】【課題】冠水路の走行時に、エンジン室内への水の浸入を抑制する。【解決手段】冷却ファン２４のファンモータ２８の回転速度を監視して、ラジエータ２２を通った、エンジン室１２内への水の流入を検知する。水の流入が検知されたら、冷却ファン２４のインペラ２６を逆回転で駆動する。逆回転するインペラ２６により流入する水を押し返し、エンジン室１２内への水の浸入を抑制する。【選択図】図１
2019073200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの吸気ダクト開口より前方に配置され、ラジエータを通過する気流を生成する冷却ファンのインペラと、
前記インペラを回転駆動するファンモータと、
前記ラジエータを通った、エンジン室への水の流入を検知する水流入検知手段と、
前記水流入検知手段によって前記エンジン室への水の流入が検知されると、前記インペラを逆回転させるよう前記ファンモータを制御するファン制御手段と、
を有する、エンジン室水浸入抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のエンジン室への水の浸入を抑制する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両駆動用の原動機としてエンジンを備えた自動車等の車両は、多くの場合、エンジンを車両の前部のエンジン室内に搭載している。エンジン室の前部には、エンジンの冷却水を冷やすためのラジエータが配置され、ラジエータに隣接して冷却ファンが設けられている。冷却ファンは、インペラとインペラを回転駆動するファンモータを含む。インペラが回転することで、ラジエータを通過する気流が成される。車体の前縁部には、ラジエータに空気を導入するための開口、いわゆるラジエータグリルが配置されている。また、一般的に、エンジンの吸気ダクトの開口はエンジン室内に配置されている。
【０００３】
下記特許文献１には、インペラ（押込ファン２１）の後方に吸気ダクト（７）の開口を配置したエンジン室内の機器配置が示されている。なお、上記の（  ）内の符号は、下記特許文献１において用いられているものであり、本願の実施形態で用いられる符号とは関連しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平２−３４７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
車両が冠水路を走行する際、ラジエータグリルから、ラジエータを介してエンジン室に水が浸入する。この水が吸気ダクトからエンジンに吸入されると、エンジンが停止してしまう。
【０００６】
本発明は、冠水路走行時にエンジン室への水の浸入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】
本発明のエンジン室水浸入抑制装置は、エンジンの吸気ダクト開口より前方に配置され、ラジエータを通過する気流を生成するインペラと、インペラを回転駆動するファンモータと、ラジエータを通った、エンジン室への水の流入を検知する水流入検知手段と、水流入検知手段によってエンジン室への水の流入が検知されると、インペラを逆回転させるようファンモータを制御するファン制御手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
インペラの逆回転により、エンジン室へ流入しようとする水が押し返されて、エンジン室への水の浸入が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。図１は、車両前部に配置される主要機器を示す模式図である。図１において、左方が車両の前方である。また、説明を容易にするために、各機器は実際の車載状態よりも互いの間隔を空けて示されている。
【００１１】
エンジン１０は、エンジン室１２内に配置されて車両に搭載されている。エンジン１０は、ガソリンエンジンであっても、ディーゼルエンジンであってよい。また、エンジン１０は、単独で車両を駆動するものであってよく、またモータと組み合わされてハイブリッド原動機を構成するエンジンであってもよい。エンジン１０のインテークマニホルド１４には、吸気を導入するための吸気ダクト１６が接続されている。吸気ダクト１６は、吸気内の塵埃等の異物を除去するためのエアクリーナ１８を含む。吸気ダクト１６の開口２０は、エンジン室１２内に位置し、エンジン室１２内の空気が開口２０から吸い込まれ、エンジン１０に吸入される。
【００１２】
エンジン室１２の前縁部には、ラジエータ２２が配置される。ラジエータ２２は、エンジン１０の冷却液が流れる多数の管と、隣接する管の間に設けられたフィンを有し、これらの管およびフィンから放熱して冷却液が冷やされる。ラジエータ２２に隣接して、特にこの実施形態では後方に冷却ファン２４が配置される。冷却ファン２４は、インペラ２６と、インペラ２６を回転駆動するファンモータ２８を含む。インペラ２６が回転すると、ラジエータ２２を通過する気流が生成され、この気流は走行風が十分に得られないときに冷却液の冷却を助ける。ラジエータ２２は、エンジン１０の冷却液に加え、エンジン１０以外の機器の冷却液を冷却する機能を有していてもよい。例えば、ラジエータ２２は、ハイブリッド車両において、電動機に供給される、または電動機で発電される電力を制御する電力制御装置の冷却液を冷却する機能を有してよい。さらに、ラジエータ２２に隣接して空気調和装置のコンデンサを配置し、インペラ２６がコンデンサを通過する気流も生成するようにすることができる。
【００１３】
ファンモータ２８は、ＤＣブラシレスモータであり、レゾルバなどの回転速度を検出可能なセンサ（以下、回転速度センサ２８ａと記す。）、およびファンモータ２８のコイルに流れる電流を検出するセンサ（以下、電流センサ２８ｂと記す。）を備えている。また、ＤＣブラシレスモータは正逆両方向に回転可能であり、これによりインペラ２６も正回転、逆回転が可能である。正回転時には、インペラ２６の生成した気流はラジエータ２２を通ってエンジン室１２内に向かい、逆回転時にはこの逆になる。
【００１４】
インペラ２６の周囲には、ファンシュラウド３０が設けられる。ファンシュラウド３０は、インペラ２６が生成する気流が、効率良くラジエータ２２を通過するようにしている。ファンシュラウド３０から延びる複数のステーによって冷却ファン２４が支持される。図を簡略にするために、図１において冷却ファンを支持するステーを省略している。冷却ファン２４は１個に限らず、複数個を並列に設けることができる。
【００１５】
ラジエータ２２の前方、車体の前縁には、走行風をエンジン室１２内に取り込むためのラジエータグリル３２が配置される。さらに、ラジエータグリル３２に隣接して、特に後方に隣接してグリルシャッタ３４が配置されている。グリルシャッタ３４は、ラジエータグリル３２の全体に対応して、また一部に対応して配置される。この実施形態では、グリルシャッタ３４は、ラジエータグリル３２の下部に対応して配置されている。グリルシャッタ３４は、回動する複数のプレートを有し、プレートの回動によりグリルシャッタ３４が開閉する。グリルシャッタ３４が閉じられると、ラジエータグリル３２を通過してエンジン室１２に流入する風が減少する。
【００１６】
冷却ファン２４およびグリルシャッタ３４の動作は、制御部３６により制御される。制御部３６は、車両の走行速度、冷却液の温度、吸気温度などの情報に基づき、インペラ２６およびファンモータ２８の回転速度ならびにグリルシャッタ３４の開閉を制御する。制御部３６は、インペラ２６が走行速度や冷却液温度に対応したあらかじめ定められた回転速度となるように、ファンモータ２８を制御する。
【００１７】
車両が、大雨などにより冠水した道路（冠水路）を走行する場合、ラジエータグリル３２からラジエータ２２を介して水がエンジン室１２内に浸入する。浸入した水が、吸気ダクト１６を介してエンジン１０に吸い込まれるとエンジン１０が停止してしまう。水がエンジン１０に吸い込まれるまでの時間を遅らせることができれば、車両が冠水路を抜けることができる可能性がある。この実施形態では、冷却ファン２４を利用してエンジン室１２内への水浸入を抑制する。
【００１８】
ラジエータグリル３２から流入する水の一部は、ラジエータ２２を通り、ファンシュラウド３０によって集められてインペラ２６に達する。インペラ２６がファンモータ２８で駆動されていない場合、通常走行であれば、インペラ２６は走行風によって回転する。冠水路を走行時の速度は低く、同程度の速度の通常走行時には、インペラ２６の回転速度は低いか、または回転しない。しかし、冠水路走行によって水が流入した場合、車速が低くても流入する水によってインペラ２６が押されて回転する。したがって、インペラ２６が駆動されていないときに冠水路を走行すると、インペラ２６およびファンモータ２８は、通常走行時より速い速度で回転する。つまり、ファンモータ２８がインペラ２６を駆動していないときに、ファンモータ２８が走行風による回転速度より速い速度で回転した場合、水の流入を判断することができる。また、インペラ２６が低速で回転駆動されているときも、水の流入によりファンモータ２８が増速され、この回転速度の変化に基づき水の流入を判断することができる。一方、インペラ２６が速い速度で回転駆動されているときは、流入する水が抵抗となって、ファンモータ２８の回転速度が低下する。この回転速度の変化に基づき水の流入を判断することができる。
【００１９】
制御部３６は、ファンモータ２８の回転速度センサ２８ａの出力信号を監視する。そして、ファンモータ２８を駆動制御していないときには、走行速度に対応したファンモータ２８の回転速度と実際の回転速度との相違に基づき、エンジン室１２への水の流入を判断することができる。また、ファンモータ２８を駆動制御しているときには、ファンモータ２８に対する回転速度の指令値と実際の回転速度の相違に基づき、エンジン室１２への水の流入を判断することができる。この場合、ファンモータ２８の回転速度センサ２８ａと制御部３６が水流入検知手段として機能する。
【００２０】
水の流入が検知されたら、制御部３６は、インペラ２６が逆回転するようファンモータ２８を制御する。これにより、流入する水がインペラ２６に押し戻されるか、またはインペラ２６の抵抗を受け、エンジン室１２内への水の浸入が抑制される。このように、制御部３６は、水の浸入に対応してインペラ２６が逆回転するようにファンモータ２８を制御するファン制御手段として機能する。
【００２１】
制御部３６は、第１の所定時間経過まで、インペラ２６を逆回転させた後、ファンモータ２８の駆動制御を停止して、インペラ２６を非駆動状態とする。この第１の所定時間は、ファンモータ２８の過負荷による発熱が問題とならない時間であり、あらかじめ定められている。ファンモータ２８の駆動制御を停止した後、第２の所定時間経過後、水の流入が検知されたら、再度、インペラ２６を逆回転に制御する。第２の所定時間は、ファンモータ２８が再度逆回転可能な温度まで低下する時間であり、あらかじめ定められている。
【００２２】
水の流入は、ファンモータ２８のコイルを流れる電流に基づき判断してもよい。水の流入があると、前述のように、回転速度の指令値と、実際の回転速度が異なる値となる。実際の回転速度が指令値より低い場合、コイルを流れる電流の値は、指令値どおりに回転している場合に比べて大きくなり、逆に回転速度が指令値より高い場合には、電流値は小さくなる。制御部３６は、電流センサ２８ｂの出力値を監視し、この電流値の相違に基づきエンジン室１２内への水の流入を判断することができる。
【００２３】
冷却ファン２４に加え、また冷却ファン２４に替えてラジエータグリル３２を利用して水の浸入を抑制することもできる。前述のようにファンモータ２８の回転速度または電流値により水の流入が検知されると、制御部３６は、グリルシャッタ３４を閉じるよう制御する。これにより、ラジエータグリル３２の開口面積が減少し、エンジン室１２内への水の浸入を抑制することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１０  エンジン、１２  エンジン室、１４  インテークマニホルド、１６  吸気ダクト、１８  エアクリーナ、２０  （吸気ダクトの）開口、２２  ラジエータ、２４  冷却ファン、２６  インペラ、２８  ファンモータ、２８ａ  回転速度センサ（水流入検知手段）、２８ｂ  電流センサ（水流入検知手段）、３０  ファンシュラウド、３２  ラジエータグリル、３４  グリルシャッタ、３６  制御部（水流入検知手段／ファン制御手段）。
【図１】
2019073200.tif 000003