CN102869531B - 格栅风门的开闭控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种格栅风门的开闭控制装置，能够确保空调的动作，同时根据车外环境和空调的动作状态，使格栅风门恰当地开闭，从而充分地提高车辆的驾驶效率。计算空调(32)的工作时间相对于整体时间的比率，即空调工作时间比率(RA/CON)。在算出的空调工作时间比率(RA/CON)比根据外气温度(TAM)算出的阈值(RREF)与磁滞常数(ΔR)之和大时，将格栅风门(47)开放(步骤29、31、73、77)。由此，能够促进空调(32)的制冷剂的冷却，从而降低空调(32)的消耗动力。因此，能够确保空调的动作，同时根据外气温度(ATM)和空调(32)的运转率使格栅风门(47)恰当地开闭，从而能够改善油耗。

Description

格栅风门的开闭控制装置
技术领域
本发明涉及格栅风门(GRILLESHUTTER)的开闭控制装置，该格栅风门开闭自如地设置在车辆的前部，开放时，将用于对空调的制冷剂进行冷却的外气导入至车辆内。
背景技术
作为现有的格栅风门的开闭控制装置，公知有例如专利文献1所记载的装置。该格栅风门用于将冷却用的外气向配置在车辆的发动机室内的散热器送风。在该开闭控制装置中，对散热器的水温进行检测，并且在检测到的水温为规定温度以上时，为了防止发动机过热，将格栅风门开放来冷却散热器。另一方面，在散热器的水温比规定温度低时，通过关闭格栅风门来避免因格栅风门的开放而导致的空气阻力的增大，从而改善油耗。
另外，在该开闭控制装置中，除了散热器的水温，还对空调的动作状况(制冷的开/关以及风扇开关的位置)以及发动机室内的温度进行检测，并根据这些检测结果控制格栅风门的开闭。
专利文献1：日本实开昭60-110625号公报
但是，在上述的现有的开闭控制装置中，只是根据散热器的水温、空调的动作状况以及发动机室内的温度来控制格栅风门的开闭。因此，根据车辆的外部环境或空调的实际的动作状态等，因格栅风门的封闭反而会使油耗恶化，由此，存在无法充分地实现油耗的改善的情况。
例如，在空调为开启状态，即使风扇开关的位置相同，在外气温度高的情况下，伴随着空调负荷变得更大，用于驱动压缩机等的空调消耗动力增大，从而使油耗上升。因此，在这种状态下即使封闭格栅风门，因空调消耗动力导致的油耗增加的部分超过因该封闭带来的油耗改善的部分，这种情况下车辆整体的油耗还是恶化。
发明内容
本发明是为了解决这种问题而做出的，以提供一种格栅风门的开闭控制装置为目的，该格栅风门的开闭控制装置能够确保空调的动作，同时根据车外环境和空调的动作状态对格栅风门进行恰当地开闭，由此，能够充分地提高车辆的驾驶效率。
为了实现该目的，本申请的技术方案1，提供一种格栅风门的开闭控制装置1、101，对格栅风门47的开闭进行控制，格栅风门47开闭自如地设置在车辆V的前部，且在开放时将用于对车辆V的空调32、132的制冷剂进行冷却的外气导入至车辆V内，其特征在于，该格栅风门的开闭控制装置具有：取得空调32、132的负荷(实施方式中的(以下与本项相同)空调工作时间比率RA/CON、驱动电流的占空比DUTYCOMP)的负荷取得机构(ECU2)；检测外气的温度(外气温度TAM)的外气温度检测机构(外气温度传感器22)；根据该检测到的外气的温度对阈值RREF、DREF进行设定的阈值设定机构(ECU2、图7的步骤23、图8、图15的步骤82、图16)；在取得的负荷比设定的阈值RREF、DREF大时将格栅风门47开放的开闭控制机构(ECU2、电机31、图7的步骤24、31、图12的步骤73、77、图15的步骤83、89、图17的步骤91、77)。
根据该格栅风门的开闭控制装置，取得空调的负荷，并且根据检测到的外气的温度计算阈值。而且，在取得的负荷比阈值大时，将格栅风门开放。
本发明基于以下观点。即，如上述那样地，在以内燃机为动力源的车辆的情况下，根据车外环境和空调的动作状态，存在如下情况：即使封闭格栅风门，也会存在因空调消耗动力导致的油耗增加的部分超过因该封闭带来的油耗改善的部分，，而使油耗恶化。该空调的消耗动力根据空调的负荷发生变化。另外，在外气的温度高的情况下，由于空调的负荷会变大，所以空调的消耗动力也会增大。
从以上的观点来看，根据本发明，在空调的负荷比根据外气的温度计算的阈值大时，将格栅风门开放。通过开放该格栅风门，来促进制冷剂的冷却，并减轻空调的负荷，由此，能够降低其消耗动力。因此，能够确保空调的动作，同时根据车外环境和空调的动作状态将格栅风门恰当地开闭，由此，能够充分地提高车辆的行驶效率(以内燃机为动力源的情况下为油耗)。
本发明的技术方案2，在技术方案1所述的格栅风门的开闭控制装置1中，其特征在于，还具有对空调32处于动作状态或停止状态的任意之一的情况进行检测的动作/停止状态检测机构(离合器开关24)，负荷取得机构具有工作时间比率计算机构(ECU2、图7的步骤22)，所述工作时间比率计算机构基于检测到的空调32的动作/停止状态，将空调32的工作时间比率(空调工作时间比率RA/CON)作为空调32的负荷来计算。
根据该结构，基于检测到的空调的动作/停止状态，将空调的工作时间比率作为空调的负荷来计算。空调的消耗动力根据空调的负荷发生变化，该负荷越高，空调的运转时间变得越长，其工作时间比率会增大，由此，空调的消耗动力进一步增大。因此，空调的工作时间比率良好地表现了空调的消耗动力。因此，能够根据空调的工作时间比率，恰当地开闭格栅风门，从而能够充分地提高车辆的行驶效率。
本发明的技术方案3，在技术方案2所述的格栅风门的开闭控制装置1中，其特征在于，开闭控制机构在空调32的停止状态持续规定时间TOFFREF以上时，将格栅风门47封闭(图12的步骤71、72)。
空调停止规定时间以上的状态被推定为，空调的负荷较小且其动作的要求程度低的情况，或者例如空调开关被操作，而驾驶员非本意使用空调的情况。根据本发明，由于在空调的停止状态持续规定时间以上时，将格栅风门封闭，所以通过基于该封闭而产生的空气阻力的降低，能够进一步提高车辆的行驶效率。
本发明的技术方案4，在技术方案1所述的格栅风门的开闭控制装置101中，其特征在于，压缩空调132的制冷剂的压缩机113由使容量可变的可变容量压缩机所构成，负荷取得机构具有工作容量参数取得机构(ECU2)，该工作容量参数取得机构将表示压缩机113的工作容量的工作容量参数(驱动电流的占空比DUTYCOMP)作为空调132的负荷来取得。
根据该结构，将表示空调用的可变容量式的压缩机的实际的工作容量的工作容量参数，作为空调的负荷来取得。空调的消耗动力根据空调的负荷发生变化，在该压缩机为容量可变的情况下，以空调负荷越高使压缩机的工作容量变得越大的方式控制。由此，压缩机的工作容量良好地表示空调的消耗动力。因此，能够根据工作容量参数将格栅风门恰当地开闭，从而能够充分地提高车辆的行驶效率。
本发明的技术方案5，在技术方案4所述的格栅风门的开闭控制装置101中，其特征在于，还具有对空调132处于动作状态或停止状态的任意之一的情况进行检测的动作/停止状态检测机构(离合器开关24)，开闭控制机构在检测到的空调132的停止状态持续规定时间TOFFREF以上时，将格栅风门47封闭(图17的步骤71、72)。
根据本发明，与技术方案3的发明同样地，由于在空调的停止状态持续规定时间以上时，将格栅风门封闭，所以通过基于该封闭而产生的空气阻力的降低，能够进一步提高车辆的行驶效率。
本发明的技术方案6，在技术方案2至5中任一项所述的格栅风门的开闭控制装置1、101中，其特征在于，还具有：检测空调32、132的制冷剂的压力(制冷剂压力PD)的冷却压力检测机构(制冷剂压力传感器21)；和判断用制冷剂压力设定机构(ECU2、图9的步骤47～49)，将在空调32、132从动作状态变化为停止状态时由冷却压力检测机构检测到的制冷剂的压力(空调停止时压力PDOFF)，作为判断用的制冷剂压力(判断用制冷剂压力PD_JUD)来设定，开闭控制机构在设定的判断用的制冷剂压力比规定的压力阈值PREF大时，将格栅风门开放(图9的步骤53、54；图12的步骤74、77；图17的步骤74、77)。
根据该结构，在空调的制冷剂的压力比规定的压力阈值大时，将格栅风门开放。通过该格栅风门的开放，来促进制冷剂的冷却，并减轻空调的负荷，由此能够避免制冷剂的压力继续增大而成为过大，因此，能够有效地保护空调。另外，由于作为与压力阈值相比较的判断用的制冷剂压力，使用在空调从动作状态变化为停止状态时检测到的恒定的制冷剂的压力，所以能够以不伴随振动的方式恰当地进行格栅风门的开闭控制。
本发明的技术方案7，在技术方案6所述的格栅风门的开闭控制装置1、101中，其特征在于，判断用制冷剂压力设定机构在空调32、132的动作状态持续规定时间TONREF2以上时，将冷却压力检测机构检测到的制冷剂的压力，作为判断用的制冷剂压力来设定(图9的步骤50、51)。
根据该结构，在空调的动作状态持续规定时间以上时，将检测到的制冷剂的压力作为判断用的制冷剂压力来使用，因此，能够根据在空调的动作中发生变化的实际的制冷剂的压力非常精细地恰当地控制格栅风门的开闭，从而能够更有效地保护空调。
本发明的技术方案8，在技术方案1至7中任一项所述的格栅风门的开闭控制装置1、101中，其特征在于，开闭控制机构在检测到的外气的温度比规定温度TREF低时，将格栅风门47封闭(图11的步骤61、62；图12的步骤75、72；图17的步骤75、72)。
根据该结构，由于在检测到的外气的温度比规定温度低时，将格栅风门封闭。由此，在不使用空调或者使用的必要性低的冬季等的低温时，通过将格栅风门封闭而能够谋求车辆的行驶效率的提高，并且，在以内燃机为动力源的情况下，能够促进其的预热。
本发明的技术方案9，在技术方案1至8中任一项所述的格栅风门的开闭控制装置1、101中，其特征在于，还具有检测车辆V的速度(车速VP)的车速检测机构(车速传感器23)，开闭控制机构在检测到的车辆V的速度比规定速度(规定速度VREF与磁滞常数ΔV之差)低时，将格栅风门47开放(图11的步骤64、65；图12的步骤75、77；图17的步骤75、77)。
在车辆的停车时或低速行驶时，由于基于格栅风门的封闭而产生的空调阻力的降低效果小，并且，基于行驶风而产生的制冷剂的冷却效果小，所以空调的负荷容易增大。根据该结构，由于在检测到的车辆的速度比规定速度低时，将格栅风门开放，所以，通过基于该开放而产生的制冷剂的冷却，能够恰当地减轻在车辆的停止时等易于增大的空调的负荷。
本发明的技术方案10，在技术方案1至9中任一项所述的格栅风门的开闭控制装置1、101中，其特征在于，还具有切换禁止机构(ECU2；图12的步骤78、72；图17的步骤78、72)，在通过开闭控制机构将格栅风门47从开放状态向封闭状态切换时，在规定时间TSREF内禁止该切换。
根据该结构，能够恰当地防止将格栅风门从开放状态向封闭状态切换时的振动。
附图说明
图1是格栅风门被封闭的状态的车辆的通风装置的剖视图。
图2是格栅风门被开放的状态的车辆的通风装置的剖视图。
图3是表示本发明的第一实施方式的格栅风门的开闭控制装置的框图。
图4是表示第一实施方式的格栅风门的开闭控制处理的流程图。
图5是表示空调的动作/停止判断处理的流程图。
图6是用于计算在空调的停止持续状态的判断中使用的规定时间的图。
图7是表示空调状态判断处理的流程图。
图8是用于计算空调工作时间比率的阈值的图。
图9是表示制冷剂压力判断处理的流程图。
图10是用于计算判断用制冷剂压力的阈值的图。
图11是表示行驶条件判断处理的流程图。
图12是表示第一实施方式的格栅风门的开闭决定处理的流程图。
图13是表示第二实施方式的格栅风门的开闭控制装置的框图。
图14是表示第二实施方式的格栅风门的开闭控制处理的流程图。
图15是表示压缩机状态判断处理的流程图。
图16是用于计算驱动电流的占空比的阈值的图。
图17是表示第二实施方式的格栅风门的开闭决定处理的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的优选实施方式。如图1所示，搭载有适用本发明的开闭控制装置1的车辆V，在其前部具有通风装置40。该通风装置40从车辆V的前侧(图的左侧)依次具有格栅42、管道43以及格栅风门机构41，在其后方设置有后述的空调32的冷凝器11以及散热器12。
格栅风门机构41具有：风门基部44、在风门基部44内沿上下方向延伸的支承部件45、支承在支承部件45上的多个水平的轴46和转动自如地安装在各轴46上的格栅风门47。各格栅风门47经由接头51以转动自如的方式连结在沿上下方向延伸的滑动连杆48上，滑动连杆48经由连结销49以及臂连杆54连结在电机31的旋转轴31a上。另外，在格栅风门47被封闭的图1的状态下，滑动连杆48的下端抵接在下止挡部件52上。
电机31由旋转轴31a以规定的角度范围进行转动的DC电机构成。当旋转轴31a从图1所示的状态向逆时针方向转动时，臂连杆54与其一体地转动，与此相伴地，滑动连杆48向上方移动直到与上方的上止挡部件53抵接。随着该滑动连杆48的移动，各格栅风门47以轴46为中心向逆时针方向转动，从而成为图2所示的开放状态。
在该格栅风门47的开放状态下，在车辆V的行驶中从格栅42流入的外气被管道43引导，并在从冷凝器11以及散热器12通过后，向大气中放出。在外气这样通过时，在冷凝器11中流动的制冷剂以及在散热器12中流动的冷却水的热被带走，从而被冷却。
如图3所示，在车辆V上搭载有用于对驾驶室(未图示)内进行冷却的空气调节器(以下称为“空调”)32。上述的冷凝器11与压缩机13以及蒸发器(未图示)等一同来构成空调32的冷却循环系统。
压缩机13是固定容量式，经由电磁式的空调离合器14等连结在发动机3的离合器轴3a上。在连接有空调离合器14的状态下，压缩机13通过发动机3的动力而被驱动，对低温低压的气体状的制冷剂进行压缩，并使其成为高温高压的气体状的制冷剂，经由制冷器管15向冷凝器11输送。因压缩机13而产生的发动机3的负荷随着空调32的负荷越大而变得越大。
上述的空调离合器14的连接/切断，根据设置在驾驶室内的空调开关(未图示)的操作状态而被设定，并且被ECU2控制。具体地，在空调开关通过驾驶员的操作而成为关闭状态时，空调离合器14被切断，空调32被保持在停止状态。在空调开关为开启状态时，ECU2通过将空调离合器14连接/切断，而使驾驶室内的温度(以下称为“室内温度”)成为被驾驶员所设定的设定温度，由此，对空调32的动作/停止进行控制。另外，空调离合器14的连接/切断状态被离合器开关24检测，并且该检测信号被输出至ECU2。
另外，在制冷剂管15的压缩机13的下游侧紧挨着设置有制冷剂压力传感器21。制冷剂压力传感器21检测在制冷剂管15内流动的制冷剂的压力(以下称为“制冷剂压力”)PD，并将该检测信号向ECU2输出。
而且，分别从外气温度传感器22向ECU2输出表示外气的温度(以下称为“外气温度”)TAM的检测信号，从车速传感器23向ECU2输出表示车辆V的速度即车速VP的检测信号。另外，从点火开关25向ECU2输出表示其开/关状态的检测信号。
ECU2由微型计算机(未图示)所构成，该微型计算机由CPU、RAM、ROM以及输入输出接口(均未图示)等构成。ECU2根据上述的传感器21～23以及开关24、25的检测信号，并基于存储在ROM中的控制程序等来执行各种运算处理。
此外，在本实施方式中，ECU2相当于负荷取得机构、工作时间比率计算机构、工作容量参数取得机构、阈值设定机构、开闭控制机构、判断用制冷剂压力设定机构以及切换禁止机构。
接下来，参照图4～图12来说明本发明的第一实施方式的格栅风门47的开闭控制处理。该开闭控制处理是根据空调32的运转状态和车辆V的行驶状态对格栅风门47的开闭进行控制的处理，图4相当于主流程，图5、7、9、11以及12相当于副流程。各处理在各个规定时间执行。
在图4的主流程中，首先在步骤1(图示为“S1”。以下相同)中，执行空调动作/停止(A/CON/OFF)判断处理。该空调动作/停止判断处理对空调32处于动作状态或者停止状态的任意之一进行判断，并且，根据该判断结果设定在开闭控制中使用的各种计时器的值等，图5表示其副流程。
在本处理中，首先在步骤11中判断对发动机3起动后的经过时间进行计测的起动后计时器的值(以下称为“起动后计时器值”)TM_ST是否为0。该起动后计时器值TM_ST在点火开关25被开启时，重置为规定时间TMREF(例如3sec)。
此外，包含该起动后计时器在内，本实施方式中所用的所有计时器均是倒计时式的，该计时器值在规定的重置条件成立时，被重置为规定值，在除此之外的时间中被倒计时，并在成为0值时使倒计时停止，从而保持为0值。
在上述步骤11的答复为NO而发动机3在起动后未经过规定时间TMREF时，在步骤12中，将对空调32的停止状态的持续时间进行计测的空调停止计时器的值(以下称为“空调停止计时器值”)TM_A/COFF保持为0，并结束本处理。
另一方面，在上述步骤11的答复为YES而发动机3在起动后经过了规定时间TMREF以上时，在步骤13中，基于离合器开关24的检查信号来判断空调离合器(A/CCL)14是否被连接。在该答复为YES时，判断空调32处于动作状态，并执行步骤14以后的处理。
首先，在步骤14中，根据外气温度TAM，并通过检索图6所示的图来计算规定时间TOFFREF。在该图中，在外气温度TAM比值TAM_A1低时，规定时间TOFFREF被设定为第一规定值TM1，在外气温度TAM为值TAM_A1以上但比值TAM_A2低时，外气温度TAM越高，越使规定时间TOFFREF被设定为更小的值。另外，在外气温度TAM为值TAM_A2以上时，规定时间TOFFREF被设定为比第一规定值TM1小的第二规定值TM2。
接下来，在步骤15中，将空调停止计时器值TM_A/COFF重置为所计算的规定时间TOFFREF，并且，为了表示空调32处于动作状态，在步骤16中，将空调动作标志F_A/CON设定为“1”，并结束本处理。
另一方面，在上述步骤13的答复为NO且空调离合器14被切断时，判断空调32处于停止状态，并执行步骤17以后的处理。首先，在步骤17以及18中，将对空调32的动作状态的持续时间进行计测的第一空调动作计时器的值(以下称为“第一空调动作计时器值”)TM_A/CON1、以及第二空调动作计时器的值(以下称为“第二空调动作计时器值”)TM_A/CON2分别重置为各自的规定时间TONREF1、TONREF2。接下来，在步骤19中，为了表示空调32处于停止状态，将空调动作标志F_A/CON设定为“0”，并结束本处理。
返回至图4，在步骤1接下来的步骤2中，执行空调状态判断处理。该空调状态判断处理根据空调32的运转状态，从改善油耗的观点出发，来判断应该封闭还是开放格栅风门47，图7表示该副流程。
在该处理中，首先在步骤21中，判断上述起动后计时器值TM_ST是否为0。在该答复为NO且从发动机3起动后未经过规定时间TMREF时，判断为应该将格栅风门47开放，并为了表示该情况，在步骤31中将空调状态标志F_SSA/C设定为“0”，并结束本处理。
另一方面，在上述步骤21的答复为YES且从发动机3起动后经过规定时间TMREF以上时，在步骤22中，计算空调工作时间比率RA/CON。该空调工作时间比率RA/CON表示在到现时刻为止的规定期间中的空调32的运转率，通过接下来的算式(1)算出。
RA/CON＝(T_A/CON)/(T_A/CON+T_A/COFF)(1)
在此，T_A/CON是空调工作时间，通过在上述的规定期间内，对空调离合器14被连接的时间进行累计而算出。另外，T_A/COFF为空调停止时间，通过在规定期间内，对空调离合器14被切断的时间进行累计而算出。
接下来，在步骤23中，根据外气温度TAM，通过对图8所示的图进行检索来计算阈值RREF。在该图中，外气温度TAM越高，阈值RREF被设定为越小的值。
接下来，在步骤24中，判断所计算的空调工作时间比率RA/CON是否比阈值RREF小。在该答复为YES时，在步骤25中增加对该状态的持续次数进行计测的第一计算值CNTA/C1，并且，在步骤26中判断第一计算值CNTA/CN1是否为规定次数CNTREF1(例如四次)以上。在该答复为NO时，直接结束本处理。
另一方面，在上述步骤26的答复为YES时，即，在空调工作时间比率RA/CON低于阈值RREF的状态持续规定次数CNTREF1以上时，从空调32的运转率低的情况判断为，基于空调32而产生的消耗动力小，对油耗的影响小，应该将格栅风门47封闭，为了表示该情况，在步骤27中将空调状态标志F_SSA/C设定为“1”，并结束本处理。
另一方面，在上述步骤24的答复为NO且空调工作时间比率RA/CON为阈值RREF以上时，在步骤28中将第一计算值CNTA/C1重置为0，并且，在步骤29中判断空调工作时间比率RA/CON是否比阈值RREF与磁滞常数ΔR之和(＝RREF+ΔR)大。在该答复为NO且RA/CON≤RREF+ΔR时，直接结束本处理。
另一方面，在上述步骤29的答复为YES且RA/CON＞RREF+ΔR时，在步骤30中判断在图5的步骤17中重置的第一空调动作计时器值TM_A/CON1是否为0。在该答复为0时，直接结束本处理。
另一方面，在上述步骤30的答复为YES时，即，在空调工作时间比率RA/CON超过阈值RREF与磁滞常数ΔR之和(＝RREF+ΔR)，且空调32的动作状态持续规定时间TONREF1以上时，从空调32的运转率高的情况判断为，基于空调32而产生的消耗动力大，对油耗的影响大，应该将格栅风门47开放，在步骤31中将空调状态标志F_SSA/C设定为“0”，并结束本处理。
如以上那样地，在本处理中，在空调工作时间比率RA/CON超过阈值RREF与磁滞常数ΔR之和时，判断为应该将格栅风门47开放。另外，如上述那样地，基于图8的图，外气温度TAM越高，使阈值RREF被设定为越小的值。这是由于，外气温度越高，空调32的负荷越高，油耗会恶化，因此，通过更早地将格栅风门47开放，来谋求减轻空调32的负荷、以及谋求油耗的改善。
返回至图4，在步骤2接下来的步骤3中，执行空调32的制冷剂压力判断处理。该制冷剂压力判断处理是根据由制冷剂压力传感器21检测到的空调32的制冷剂压力PD，并主要从空调32的保护的观点考虑，来判断是否应该将格栅风门47封闭或者开放的处理，图9表示其副流程。
在本处理中，首先在步骤41中判断起动后计时器值TM_ST是否为0。在该答复为NO且从发动机3起动后未经过规定时间TMREF时，在步骤42中将起动后标志F_AST设定为“1”。
接下来，在步骤43中，将用于制冷剂压力判断的判断用制冷剂压力PD_JUD设定为此时由制冷剂压力传感器21检测到的制冷剂压力PD。接下来，在步骤45中，判断空调动作标志F_A/CON是否从“1”变化为“0”。在该答复为YES且空调32从动作状态切换为停止状态时，在步骤46中，将起动后标志F_AST设定为“0”，并前进至后述的步骤52。另一方面，在上述步骤45的答复为NO时，直接前进至步骤52。
另一方面，在上述步骤41的答复为YES且从发动机3起动后经过规定时间TMREF以上时，在步骤44中判断起动后标志F_AST是否为“1”。在该答复为YES时，前进至上述步骤43，将判断用制冷剂压力PD_JUD设定为制冷剂压力PD。如以上那样地，判断用制冷剂压力PD_JUD，在发动机3起动后到经过规定时间TMREF为止，且在之后，空调32从动作状态切换为停止状态为止，被设定为制冷剂压力PD。
另一方面，在上述步骤44的答复为NO且起动后标志F_AST为“0”时，在步骤47中，判断空调动作标志F_A/CON是否从“1”变化为“0”。在该答复为YES且空调32刚从动作状态切换至停止状态时，在步骤48中将此时检测到的制冷剂压力PD作为空调停止时压力PDOFF而存储，并且，在步骤49中，将该空调停止时压力PDOFF作为判断用制冷剂压力PD_JUD来设定，并前进至步骤52。
另一方面，在上述步骤47的答复为NO且除了空调32刚从动作状态切换至停止状态之外时，在步骤50中判断在图5的步骤18中重置的第二空调动作计时器值TM_A/CON2是否为0。在该答复为NO且空调32的动作状态为没有持续规定时间TONREF2时，前进至上述步骤49，并将判断用制冷剂压力PD_JUD设定为空调停止时压力PDOFF。
另一方面，在上述步骤50的答复为YES且空调32的动作状态持续规定时间TONREF2以上时，在步骤51中将判断用制冷剂压力PD_JUD设定为制冷剂压力PD，并前进至步骤52。
在上述步骤45的答复为NO时，或者，在接着步骤46、49、51的某一个执行的步骤52中，根据外气温度TAM，通过检索图10所示的图而计算压力阈值PREF。在该图中，在外气温度TAM比值TAM_B1低时，压力阈值PREF被设定为第一规定值PD1，在外气温度TAM为值TAM_B1以上且比值TAM_B2低时，外气温度TAM越高，压力阈值PREF被设定为越大的值。另外，在外气温度TAM比值TAM_B2高时，压力阈值PREF被设定为比第一规定值PD1大的第二规定值PD2。
接下来，在步骤53中，判断在步骤43、49或51中所设定的判断用制冷剂压力PD_JUD是否比所计算的压力阈值PREF大。在该答复为YES时，从制冷剂压力PD较大的情况判断为，为了避免制冷剂压力PD继续增大，且保护空调32，应该将格栅风门47开放，为了表示该情况，在步骤54中将制冷剂标志F_SSPD设定为“0”，并结束本处理。
另一方面，在上述步骤53的答复为NO且PD_JUD≤PREF时，在步骤55中对判断用制冷剂压力PD_JUD是否比压力阈值PREF和规定的磁滞常数ΔP之差(＝PREF-ΔP)低进行判断。在该答复为NO时，直接结束处理。另一方面，在上述步骤55的答复为YES且判断用制冷剂压力PD_JUD变得比PREF-ΔP低时，从判断用制冷剂压力PD_JUD低的情况判断为，保护空调32的必要性较低，应该将格栅风门47封闭，为了表示该情况，在步骤56中将制冷剂压力标志F_SSPD设定为“1”，并结束本处理。
返回至图4，在接着步骤3的步骤4中，执行行驶条件判断处理。该行驶状态判断处理根据车辆V的行驶状态，从改善油耗的观点来判断是否应该将格栅风门47封闭或者开放，图11表示其副流程。
在本处理中，首先在步骤61中，判断外气温度TAM是否比规定温度TREF(例如0℃)低。在该答复为YES时，因外气温度低，因此使用空调32的必要性较低，为了得到基于格栅风门47的封闭而产生的空气阻力的降低效果，判断为应该将格栅风门47封闭，为了表示该情况，在步骤62中将行驶条件标志F_SSTRV设定为“1”，并且结束本处理。
另一方面，在上述步骤61的答复为NO且TAM≥TREF时，在步骤63中判断车速VP是否比规定速度VREF(例如30km/h)高。在该答复为YES时，因车速VP较高，所以推定为基于行驶风而产生的制冷剂的冷却效果较大，由此判断为应该将格栅风门47封闭，并执行上述步骤62，将行驶条件标志F_SSTRV设定为“1”。
另一方面，在上述步骤63的答复为NO且VP≤VREF时，在步骤64中，判断车速VP是否比规定速度VREF和规定的磁滞常数ΔV之差(＝VREF-ΔV)低。在该答复为NO时，直接结束本处理。另一方面，在上述步骤64的答复为YES且VP＜VREF-ΔV时，因车速VP较低，因此，由于基于格栅风门47的封闭而产生的空气阻力的降低效果较小，且基于行驶风而产生的制冷剂的冷却效果较小，所以，空调32的负荷易增大，因此判断为应该将格栅风门47开放，为了表示该情况，在步骤65中，将行驶条件标志F_SSTRV设定为“0”，并结束本处理。
返回至图4，在接着步骤4的步骤5中，执行风门开闭决定处理，并结束图4的处理。该风门开闭决定处理是基于由上述步骤1～4的处理所得到的判断结果，而对格栅风门47的开闭进行最终决定的处理，图12表示其副流程。
在本处理中，首先在步骤71中，判断空调停止计时器值TM_A/COFF是否为0。在该答复为YES且从发动机3起动后未经过规定时间TMREF时，或者，空调32的停止状态持续规定时间TOFFREF以上时，作为驾驶者非本意使用空调32的情况，从而决定将格栅风门47封闭，并在步骤72中通过驱动电机31而将格栅风门47封闭，并结束本处理。
如以上那样地，在空调32的停止状态持续规定时间TOFFREF以上时，格栅风门47被封闭。另外，如上述那样地，基于图6的图，基本上外气温度越高，该规定时间TOFFREF被设定为越小的值。这是由于外气温度TAM越高，本来空调32的动作频率就较高，存在其停止状态的持续时间变短的倾向，所以，更早地进行驾驶者非本意使用空调32的判断，为了得到空气阻力的降低效果，更早地将格栅风门47封闭。
另一方面，在上述步骤71的答复为NO且空调停止计时器值TM_A/COFF不为0时，在步骤73～75中，分别判断以下的(a)～(c)的条件是否成立。
(a)空调状态标志F_SSA/C为“1”
(b)制冷剂压力标志F_SSPD为“1”
(c)行驶条件标志F_SSTRV为“1”
在这些步骤73～75的答复均为NO、且(a)～(c)的条件的某一个未成立时，决定将格栅风门47开放，在步骤76中，将后述的封闭延迟计时器的值TM_SSHUT重置为规定时间TSREF(例如30sec)，并且，在步骤77中，通过驱动电机31而将格栅风门47开放，并结束本处理。
另一方面，在步骤73～75的所有的答复为YES时，决定将格栅风门47封闭，并且，在步骤78中判断封闭延迟计时器的值TM_SSHUT是否为0。在该答复为NO且上述(a)～(c)的条件均成立后，但在未经过规定时间TSREF时，执行上述步骤77，并将格栅风门47维持在开放状态。
另一方面，在上述步骤78的答复为YES且(a)～(c)的条件均成立后，在经过规定时间TSREF以上时，执行上述步骤72，并将格栅风门47封闭。
如以上那样地，根据本实施方式，由于在空调工作时间比率RA/CON比根据外气温度TAM算出的阈值RREF与磁滞常数ΔR之和大时(图7的步骤29：YES)，将格栅风门47开放，因此，促进通过冷凝器11进行的制冷剂的冷却，并减轻空调32的负荷，由此，能够降低其消耗的动力。因此，能够确保空调32的动作，同时根据外气温度TAM和空调32的运转率，将格栅风门47恰当地开闭，由此，能够充分地改善油耗。
另外，由于在空调32的停止状态持续规定时间TOFFREF以上时(图12的步骤71：YES)，将格栅风门47封闭，所以通过基于此而使空气阻力降低，而能够进一步地改善油耗。
另外，由于在空调32的制冷剂压力PD比压力阈值PREF大时(图9的步骤53：YES)，将格栅风门47开放，所以，通过促进空调32的制冷剂的冷却，并减轻空调32的负荷，而能够避免制冷剂压力PD继续增大而变得过大，因此，能够有效地保护空调32。另外，通常时，作为制冷剂压力判断的判断用制冷剂压力PD_JUD，使用在空调32停止时得到的恒定的空调停止时压力PDOFF(图9的步骤49)，因此，能够以不伴随振动的方式恰当地进行格栅风门47的开闭控制。
而且，由于在空调32的动作状态持续规定时间TONREF2以上时(图9的步骤50：YES)，作为判断用制冷剂压力PD_JUD使用制冷剂压力PD，所以，能够根据在空调32的动作中发生变化的实际的制冷剂压力PD，非常精细地恰当地控制格栅风门47的开闭，从而能够更有效地保护空调32。
另外，由于在外气温度TAM比规定温度TREF低时(图11的步骤61：YES)，将格栅风门47封闭，所以，在不使用空调32或者使用的必要性低的冬季等的低温时，通过将格栅风门47封闭而能够谋求油耗的改善，并且，能够促进发动机3的预热。
另外，由于在车速VP比规定速度VREF和磁滞常数ΔV之差低时(图11的步骤64：YES)，将格栅风门47开放，所以通过基于该情况的制冷剂的冷却，能够恰当地减轻在车辆V停车时等易于增大的空调32的负荷。
而且，由于在将格栅风门47从开放状态切换至封闭状态时，在规定时间TSREF(图12的步骤78：NO)内禁止该切换，所以能够恰当地防止基于切换而产生的开闭的振动。
接下来，参照图13～图17来说明本发明的第二实施方式的格栅风门47的开闭控制处理。在上述的第一实施方式中，压缩机13是固定容量式，开闭控制装置1根据空调32的空调工作时间比率RA/CON来决定格栅风门47的开闭，而在本实施方式中，压缩机113例如是斜板式的可变容量式，开闭控制装置101根据压缩机113的容量来决定格栅风门47的开闭。
如图13所示，压缩机113具有用于变更其容量的电磁控制阀113a。压缩机113的容量根据从ECU2供给至电磁控制阀113a的驱动电流的占空比DUTYCOMP而发生变更，该占空比DUTYCOMP越高，压缩机113的容量变得越大。
图14表示第二实施方式的格栅风门47的开闭控制处理的主流程。此外，对于与上述的第一实施方式内容相同的处理步骤，标注相同步骤编号。在本处理中，首先在步骤1中执行上述的空调动作/停止判断处理。接下来在步骤80中，执行压缩机状态判断处理。该压缩机状态判断处理是根据此时所设定的压缩机113的容量(以下称为“工作容量”)，从改善油耗的观点来判断是否应该将格栅风门47封闭或者开放的处理，图15表示其副流程。
在本处理中，首先在步骤81中判断起动后计时器值TM_ST是否为0。在该答复为NO且从发动机3起动后未经过规定时间TMREF时，判断为应该将格栅风门47开放，为了表示该情况，在步骤89中，将压缩机状态标志F_SSCOMP设定为“0”，并结束本处理。
另一方面，在上述步骤81的答复为YES且在发动机3起动后经过规定时间TMREF以上时，在步骤82中根据外气温度TAM，并通过检索图16所示的图来计算阈值DREF。在该图中，外气温度TAM越高，阈值DREF被设定为越大的值。
接下来，在步骤83中，判断压缩机113的向电磁控制阀113a的驱动电流的占空比DUTYCOMP是否比所计算的阈值DREF小。在该答复为YES时，在步骤84中，增加对该状态的持续次数进行计测的第二计算值CNTA/C2，并且，在步骤85中判断第二计算值CNTA/C2是否为规定次数CNTREF2(例如四次)以上。在该答复为NO时，直接结束本处理。
另一方面，在上述步骤85的答复为YES时，也就是说，在占空比DUTYCOMP不足阈值DREF的状态持续规定次数CNTREF2以上时，从压缩机113的工作容量小的情况判断为，基于空调132而产生的消耗动力小，对油耗的影响小，应该将格栅风门47封闭，为了表示该情况，在步骤86中将压缩机状态标志F_SSCOMP设定为“1”，并结束本处理。
另一方面，在上述步骤83的答复为NO且占空比DUTYCOMP在阈值DREF以上时，在步骤87中将第二计算值CNTA/C2重置为0，并且，在步骤88中判断占空比DUTYCOMP是否比阈值DREF和磁滞常数ΔD之和(＝DREF+ΔD)大。在该答复为NO且DUTYCOMP≤DREF+ΔD时，直接结束本处理。
另一方面，在上述步骤88的答复为YES且DUTYCOMP＞DREF+ΔD时，从压缩机113的工作容量大的情况判断为，基于空调132而产生的消耗动力大，对油耗的影响大，应该将格栅风门47开放，在步骤89中将压缩机状态标志F_SSCOMP设定为“0”，并结束本处理。
如以上那样地，在本处理中，在占空比DUTYCOMP超过阈值DREF和磁滞常数ΔD之和时，判断为应该将格栅风门47开放。另外，如上述那样地，基于图16的图，外气温度TAM越高，阈值DREF被设定为越大的值。这是由于，外气温度TAM越高，空调132的负荷变得越高，与此对应地，为了使压缩机113的工作容量变得比本来的更大而将阈值设定为越大的值。
返回至图14，在接着步骤89的步骤3以及4中，分别执行上述的空调132的制冷剂压力判断处理以及行驶状态判断处理。接下来，在步骤90中，执行风门开闭决定处理，并结束图14的处理。图17表示风门开闭决定处理的副流程。本处理是代替基于前述的第一实施方式的风门开闭决定处理(图12)的步骤73，而执行后述的步骤91的处理。
在本处理中，首先在步骤71中，判断空调停止计时器值TM_A/COFF是否为0。在该答复为YES时，在步骤72中通过驱动电机31而将格栅风门47封闭，并结束本处理。
另一方面，在上述步骤71的答复为NO且空调停止计时器值TM_A/COFF不为0时，在步骤91、74以及75中，分别判断以下的(a)～(c)的条件是否成立。
(a)压缩机状态标志F_SSCOMP为“1”
(b)制冷剂压力标志F_SSPD为“1”
(c)行驶条件标志F_SSTRV为“1”
在这些步骤91、74以及75的答复的某一个为NO且(a)～(c)的条件的某一个未成立时，决定将格栅风门47开放，在步骤76中，将封闭延迟计时器的值TM_SSHUT重置为规定时间TSREF，并且，在步骤77中，通过驱动电机31而将格栅风门47开放，并结束本处理。
另一方面，在步骤91、74以及75的所有的答复为YES时，决定将格栅风门47封闭，并且，在步骤78中判断封闭延迟计时器的值TM_SSHUT是否为0。在该答复为NO且上述(a)～(c)的条件均成立后，在未经过规定时间TSREF时，执行上述步骤77，并将格栅风门47维持在开放状态。
另一方面，在上述步骤78的答复为YES且(a)～(c)的条件均成立后，在经过规定时间TSREF以上时，执行上述步骤72，并将格栅风门47封闭。
如以上那样地，根据本实施方式，由于在用于变更压缩机113的容量的占空比DUTYCOMP比根据外气温度TAM算出的阈值DREF与磁滞常数ΔD之和大时(图15的步骤88：YES)，将格栅风门47开放，所以，由此促进由冷凝器11进行的制冷剂的冷却，并减轻空调132的负荷，由此，能够降低其消耗动力。因此，能够确保空调132的动作，同时根据外气温度TAM和压缩机113的工作容量，将格栅风门47恰当地开闭，由此，能够充分地改善油耗。
此外，本发明并不限定于所说明的实施方式，能够以各种方式进行实施。例如，作为空调的负荷，在第一实施方式中，使用空调工作时间比率RA/CON，在第二实施方式中使用驱动电流的占空比DUTYCOMP，但是除此以外或代替这些，还可以使用其他的适当的参数，例如，还可以对从压缩机13、113输出的制冷剂的量进行检测，并对其进行使用。
另外，在第一实施方式中，作为空调的工作时间比率RA/CON，使用了空调工作时间T_A/CON相对于空调32的总运转时间的比率，即空调工作时间比率RA/CON，但并不限于此，例如还可以使用空调工作时间T_A/CON相对于空调停止时间T_A/COFF的比率(＝(T_A/CON)/(T_A/COFF))。
另外，在第二实施方式中，作为表示压缩机113的工作容量的工作容量参数，使用向电磁控制阀113a的驱动电流的占空比DUTYCOMP，但并不限于此，例如还可以对决定压缩机113的容量的斜板的角度进行检测，并对其进行使用。
另外，在第一实施方式中，各磁滞常数分别被设定为与空调工作时间比率RA/CON相比较的阈值RREF、与判断用制冷剂压力PD_JUD相比较的压力阈值PREF以及与车速VP相比较的规定速度VREF，但是也可以省略这些磁滞常数。
同样地，在第二实施方式中，各磁滞常数分别被设定为与占空比DUTYCOMP相比较的阈值DREF、与判断用制冷剂压力PD_JUD相比较的压力阈值PREF以及与车速VP相比较的规定速度VREF，但是也可省略这些磁滞常数。
另外，实施方式是将本发明适用在搭载有汽油发动机的车辆中的示例，但是本发明并不限于此，也可以适用在搭载有除汽油发动机之外的柴油发动机等的各种发动机的车辆中，也可以适用在并用发动机以及电动机的混合动力车辆、或仅使用电动机的电力汽车中。除此之外，在本发明的主旨的范围内，能够对细节的结构进行适当地变更。
工业上实用性
如以上那样地，本发明的开闭控制装置在能够确保空调的动作，同时根据车外环境和空调的动作状态而使格栅风门恰当地开闭时发挥作用。
附图标记说明
1开闭控制装置
2ECU(负荷取得机构、工作时间比率计算机构、
工作容量参数取得机构、阈值设定机构、
开闭控制机构、判断用制冷剂压力设定机构、
切换禁止机构)
21制冷剂压力传感器(冷却压力检测机构)
22外气温度传感器(外气温度检测机构)
23车速传感器(车速检测机构)
24离合器开关(动作/停止状态检测机构)
31电机(开闭控制机构)
32空气调节器(空调)
47格栅风门
101开闭控制装置
113压缩机
132空气调节器(空调)
V车辆
TAM外气温度(外气的温度)
RA/CON空调工作时间比率(空调的负荷、
空调的工作时间比率)
DUTYCOMP向电磁控制阀的驱动电流的占空比
(空调的负荷、工作容量参数)
RREF阈值
DREF阈值
PDOFF空调停止时压力
TREF规定温度
TOFFREF规定时间
TONREF2规定时间
TSREF规定时间
PD制冷剂压力(制冷剂的压力)
PD_JUD判断用制冷剂压力(判断用的制冷剂压力)
VP车速(车辆的速度)
VREF-ΔV规定速度与磁滞常数之差(规定速度)

Claims (12)

1.一种格栅风门的开闭控制装置，对格栅风门的开闭进行控制，所述格栅风门开闭自如地设置在车辆的前部，且在开放时将用于对所述车辆的空调的制冷剂进行冷却的外气导入至所述车辆内，其特征在于，所述格栅风门的开闭控制装置具有：
取得所述空调的负荷的负荷取得机构；
检测外气的温度的外气温度检测机构；
根据该检测到的外气的温度对阈值进行设定的阈值设定机构；
在所述取得的负荷比所述设定的阈值大时将所述格栅风门开放的开闭控制机构，
所述开闭控制机构在所述空调的停止状态持续规定时间以上时，将所述格栅风门封闭。
2.如权利要求1所述的格栅风门的开闭控制装置，其特征在于，
还具有对所述空调处于动作状态或所述停止状态的任意之一的情况进行检测的动作/停止状态检测机构，
所述负荷取得机构具有工作时间比率计算机构，所述工作时间比率计算机构基于所述检测到的空调的动作/停止状态，将所述空调的工作时间比率作为所述空调的负荷来计算。
3.如权利要求1所述的格栅风门的开闭控制装置，其特征在于，
压缩所述空调的制冷剂的压缩机由使容量可变的可变容量压缩机构成，
所述负荷取得机构具有工作容量参数取得机构，所述工作容量参数取得机构将表示所述压缩机的工作容量的工作容量参数作为所述空调的负荷来取得。
4.如权利要求1所述的格栅风门的开闭控制装置，其特征在于，还具有：
检测所述空调的制冷剂的压力的冷却压力检测机构；
判断用制冷剂压力设定机构，将在所述空调从动作状态变化为停止状态时由所述冷却压力检测机构检测到的制冷剂的压力，作为判断用的制冷剂压力来设定，
所述开闭控制机构在所述空调的负荷比所述阈值大时、或在所述设定的判断用的制冷剂压力比规定的压力阈值大时，将所述格栅风门开放。
5.如权利要求4所述的格栅风门的开闭控制装置，其特征在于，所述判断用制冷剂压力设定机构在所述空调的动作状态持续规定时间以上时，将由所述冷却压力检测机构检测到的制冷剂的压力作为所述判断用的制冷剂压力来设定。
6.如权利要求1、2、3、4以及5中任一项所述的格栅风门的开闭控制装置，其特征在于，所述开闭控制机构在所述检测到的外气的温度比规定温度低时，将所述格栅风门封闭。
7.如权利要求1、2、3、4以及5中任一项所述的格栅风门的开闭控制装置，其特征在于，还具有检测所述车辆的速度的车速检测机构，
所述开闭控制机构在所述检测到的车辆的速度比规定速度低时，将所述格栅风门开放。
8.如权利要求6所述的格栅风门的开闭控制装置，其特征在于，还具有检测所述车辆的速度的车速检测机构，
所述开闭控制机构在所述检测到的车辆的速度比规定速度低时，将所述格栅风门开放。
9.如权利要求1、2、3、4以及5中任一项所述的格栅风门的开闭控制装置，其特征在于，还具有切换禁止机构，在通过所述开闭控制机构将所述格栅风门从开放状态向封闭状态切换时，在规定时间内禁止该切换。
10.如权利要求6所述的格栅风门的开闭控制装置，其特征在于，还具有切换禁止机构，在通过所述开闭控制机构将所述格栅风门从开放状态向封闭状态切换时，在规定时间内禁止该切换。
11.如权利要求7所述的格栅风门的开闭控制装置，其特征在于，还具有切换禁止机构，在通过所述开闭控制机构将所述格栅风门从开放状态向封闭状态切换时，在规定时间内禁止该切换。
12.如权利要求8所述的格栅风门的开闭控制装置，其特征在于，还具有切换禁止机构，在通过所述开闭控制机构将所述格栅风门从开放状态向封闭状态切换时，在规定时间内禁止该切换。
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