JP2018109397A - 制御モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換ユニットが備える電動ファンの回転数を迅速に上昇させることのできる制御モジュールを提供する。【解決手段】フロントグリル側からラジエータ側に向けて空気を送り込むような回転方向、である正回転方向に電動ファン４０を回転させ始める際において、制御モジュール１００の制御部１３０は、シャッタ装置２０を開状態とし、フロントグリルから流入する空気の流れによって、電動ファン４０に対して正回転方向の力を加えるアシスト処理、を行う。【選択図】図７

Description

本開示は、車両に設けられる熱交換ユニットの制御を行う制御モジュールに関する。

車両には複数の熱交換器が備えられる（例えば下記特許文献１を参照）。このような熱交換器には、例えば、内燃機関用の冷却水と空気との間で熱交換を行うためのラジエータ等が挙げられる。車両に設けられる熱交換器は、例えば空気の流れを調整する電動ファン等の装置と共にユニット化され、全体が１つの熱交換ユニットとして構成されることが多い。熱交換ユニットは、車両のフロントグリルから流入した空気が熱交換器を通過するように、車両の前方側部分に配置されるのが一般的である。

内燃機関の暖気が完了した後の通常時においては、上記の電動ファンは、フロントグリルから熱交換器に向かう方向に空気を送り込むように動作する。これにより、フロントグリルから流入し熱交換器を通過する空気の流れが確保され、熱交換器における熱交換が安定的に行われるようになる。

特開２００８−３０２７２１号公報

電動ファンによる空気の送り込みを開始する際には、電動ファンの回転数を短期間のうちに上昇させることが好ましい。しかしながら、そのために大きな駆動用電流を電動ファンに供給し得るような構成とすることは、大電流に対応し得るような電源回路や過電流保護回路を設ける必要があり、部品コストが上昇してしまうために現実的ではない。従って、電動ファンの駆動を開始するにあたっては、電動ファンの回転数を比較的緩やかに上昇させて行く必要があり、電動ファンの動作が定常状態となるまでには時間がかかってしまう。

また、本発明者らは、例えば内燃機関の暖機運転が行われている段階等において、一時的に電動ファンを逆回転させることを検討している。この場合、電動ファンを逆回転させる必要が無くなると、電動ファンの回転方向を、上記のような逆回転方向から正回転方向へと大きく変化させる必要がある。

しかしながら、電動ファンに大電流を供給し得ないような構成においては、逆回転している電動ファンの回転数を急激に変化させることはできない。このため、逆回転方向に回転している電動ファンを（惰性運転を経るなどして）一旦停止させてから、あらためて正回転方向に駆動させる必要がある。このような制御においては、電動ファンの回転数が上昇し定常状態となるまでには更に長時間を要してしまうこととなる。

本開示は、熱交換ユニットが備える電動ファンの回転数を迅速に上昇させることのできる制御モジュール、を提供することを目的とする。

本開示に係る制御モジュールは、車両（５０）に設けられる熱交換ユニット（１０）の制御を行う制御モジュール（１００）である。制御対象である上記の熱交換ユニットは、熱媒体と空気との間で熱交換を行う熱交換器（３１）と、車両のフロントグリル（ＧＲ）から流入する空気の流量を調整するシャッタ装置（２０）と、熱交換器に空気を送り込む電動ファン（４０）と、を備えるものである。この制御モジュールは、シャッタ装置及び電動ファンの動作を制御する制御部（１３０）を備える。フロントグリル側から熱交換器側に向けて空気を送り込むような回転方向、である正回転方向に電動ファンを回転させ始める際において、制御部は、シャッタ装置を開状態とし、フロントグリルから流入する空気の流れによって、電動ファンに対して正回転方向の力を加えるアシスト処理、を行う。

このような構成の制御モジュールを備えた熱交換ユニットでは、制御部は、フロントグリル側から熱交換器側に向けて空気を送り込むような回転方向、である正回転方向に電動ファンを回転させ始める際に、アシスト処理を行う。アシスト処理とは、シャッタ装置を開状態とすることにより、フロントグリルから流入する空気を電動ファンに到達させる処理である。上記空気の流れによって、電動ファンには正回転方向に回転するような力が加えられる。当該力によって、電動ファンは正回転方向に回転し始める。

つまり、上記構成の制御モジュールによれば、電力以外の力を用いて電動ファンを正回転方向に回転させることができる。このため、電動ファンに大電流を供給し得ないような構成であっても、電動ファンの回転数を迅速に上昇させることができる。

尚、上記のアシスト処理は、電動ファンへの電力供給が停止している状態で実行されてもよいが、電動ファンへの電力供給が行われている状態で実行されてもよい。

本開示によれば、熱交換ユニットが備える電動ファンの回転数を迅速に上昇させることのできる制御モジュールが提供される。

図１は、第１実施形態に係る制御モジュールを備えた熱交換ユニットが、車両に搭載された状態を模式的に描いた図である。 図２は、図１の熱交換ユニットを上方側から見て模式的に描いた図である。 図３は、図１の熱交換ユニットのうち、室外用熱交換器、電動膨張弁、及び電動ファンの構成を示す図である。 図４は、冷却水が循環する経路を模式的に示す図である。 図５は、車両に搭載されている車両用空調装置の全体構成を示す図である。 図６は、熱交換ユニット及びその周囲の構成を模式的に示すブロック図である。 図７は、制御モジュールの内部構成を模式的に示すブロック図である。 図８は、内燃機関の始動時における冷却水温の変化等を示すグラフである。 図９は、制御モジュールによって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図１０は、制御モジュールによって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図１１は、冷却水温と、シャッタ装置の目標開度との対応関係を示す図である。 図１２は、第２実施形態に係る制御モジュールで実行される処理の内容をブロック線図として描いた図である。 図１３は、第３実施形態に係る制御モジュールを備えた熱交換ユニットが、車両に搭載された状態を模式的に描いた図である。 図１４は、第３実施形態に係る制御モジュールを備えた熱交換ユニットが、車両に搭載された状態を模式的に描いた図である。 図１５は、第３実施形態に係る制御モジュールを備えた熱交換ユニットが、車両に搭載された状態を模式的に描いた図である。 図１６は、空調ＥＣＵによって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図１７は、制御モジュールによって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図１８は、制御モジュールによって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図１９は、電動ファンの回転数と、シャッタ装置の目標開度との対応関係を示す図である。 図２０は、第４実施形態に係る制御モジュールを備えた熱交換ユニットが、車両に搭載された状態を模式的に描いた図である。 図２１は、第４実施形態に係る制御モジュールを備えた熱交換ユニットが、車両に搭載された状態を模式的に描いた図である。 図２２は、第４実施形態に係る制御モジュールを備えた熱交換ユニットが、車両に搭載された状態を模式的に描いた図である。 図２３は、空調ＥＣＵによって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図２４は、空調ＥＣＵによって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図２５は、第５実施形態に係る制御モジュールを備えた熱交換ユニットが、車両に搭載された状態を模式的に描いた図である。 図２６は、第５実施形態に係る制御モジュールを備えた熱交換ユニットが、車両に搭載された状態を模式的に描いた図である。 図２７は、第５実施形態に係る制御モジュールを備えた熱交換ユニットが、車両に搭載された状態を模式的に描いた図である。 図２８は、第６実施形態に係る制御モジュールを備えた熱交換ユニットが、車両に搭載された状態を模式的に描いた図である。 図２９は、第６実施形態に係る制御モジュールを備えた熱交換ユニットが、車両に搭載された状態を模式的に描いた図である。 図３０は、第６実施形態に係る制御モジュールを備えた熱交換ユニットが、車両に搭載された状態を模式的に描いた図である。

以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

第１実施形態に係る制御モジュール１００は、車両５０に設けられる熱交換ユニット１０の制御を行うための装置として構成されている。制御モジュール１００の説明に先立ち、先ず熱交換ユニット１０の構成について説明する。図１及び図２に示されるように、熱交換ユニット１０は複数の熱交換器（室外用熱交換器７４０とラジエータ３１）や装置（シャッタ装置２０等）を組み合わせてユニット化したものである。熱交換ユニット１０は、車両５０のエンジンルームＥＲ内に設置されている。尚、熱交換ユニット１０は、本実施形態のように複数の熱交換器を備える構成であってもよいが、熱交換器を１つだけ備える構成であってもよい。

室外用熱交換器７４０は、後に説明する車両用空調装置７０（図５を参照）の一部を成すものである。室外用熱交換器７４０は、フロントグリルＧＲの開口ＯＰからエンジンルームＥＲ内に導入された空気と、車両用空調装置７０を循環する空調用の冷媒との間での熱交換を行うための熱交換器として構成されている。上記の冷媒は、室外用熱交換器７４０の内部を通過して熱交換に供される「熱媒体」に該当する。

ラジエータ３１は、フロントグリルＧＲの開口ＯＰからエンジンルームＥＲ内に導入された空気と、内燃機関であるエンジン５１を冷却するための冷却水との間で熱交換を行い、これにより冷却水の温度を低下させるための熱交換器である。上記の冷却水は、ラジエータ３１の内部を通過して熱交換に供される「熱媒体」に該当する。

ラジエータ３１は、室外用熱交換器７４０の後方側となる位置に配置されている。このため、フロントグリルＧＲの開口ＯＰからエンジンルームＥＲ内に導入された空気は、上記のように室外用熱交換器７４０を通って冷媒との熱交換に供された後、ラジエータ３１を通って冷却水との間の熱交換に供される。

熱交換ユニット１０は、上記のラジエータ３１及び室外用熱交換器７４０に加えて、シャッタ装置２０と、電動ファン４０と、シュラウド４３と、電動膨張弁７３０と、温水弁３２と、を備えている。

シャッタ装置２０は、開口ＯＰからエンジンルームＥＲ内に流入する空気の流量を調整し、これにより室外用熱交換器７４０等を通過する空気の流量を調整するための装置である。このようなシャッタ装置２０は、所謂「グリルシャッタ」と称されるものである。

シャッタ装置２０は、シャッタブレード２１と、シャッタアクチュエータ２２とを有している。シャッタブレード２１は、室外用熱交換器７４０よりも前方側となる位置において、複数並ぶように配置された板状の部材である。シャッタブレード２１が回転してその開度が変化すると、フロントグリルＧＲ及びシャッタ装置２０を通過する空気の流量が変化し、室外用熱交換器７４０及びラジエータ３１のそれぞれを通る空気の流量が変化する。尚、シャッタブレード２１の上記開度のことを、以下では「シャッタ装置２０の開度」とも表記する。

シャッタアクチュエータ２２は、シャッタブレード２１を回転させ、その開度を調整するための電動の駆動装置である。シャッタアクチュエータ２２は、シャッタブレード２１の近傍に設けられている。シャッタアクチュエータ２２の動作は後述の制御モジュール１００によって制御される。

電動ファン４０は、室外用熱交換器７４０及びラジエータ３１に向けて空気を送り込み、これらを通過する空気の流れを作り出すための電動のファンである。電動ファン４０は、ラジエータ３１よりも後方側となる位置に配置されている。電動ファン４０は、空気の流れを作り出すための回転翼４１と、回転翼４１を回転させるための回転電機であるファンモータ４２とによって構成されている。ファンモータ４２の回転数（単位時間当たりの回転数である。以下同様）が変化すると、フロントグリルＧＲから流入し室外用熱交換器７４０及びラジエータ３１を通る空気の流量が変化する。

電動ファン４０は、単位時間あたりにおける回転翼４１の回転数を測定するためのセンサ（不図示）を備えている。このようなセンサとしては、例えば電動ファン４０に内蔵されたホールセンサ等が挙げられる。当該センサで測定された回転数は、制御モジュール１００に送信される。尚、ファンモータ４２や回転翼４１の回転数のことを、以下では「電動ファン４０の回転数」とも表記する。また、ファンモータ４２や回転翼４１の回転方向のことを、以下では「電動ファン４０の回転方向」とも表記する。

本実施形態における電動ファン４０は、上記のようにフロントグリルＧＲ側からラジエータ３１側に向けて空気を送り込むような回転方向（以下では「正回転方向」とも称する）に回転翼４１を回転させることができるほか、正回転方向とは反対の方向（以下では「逆回転方向」とも称する）に回転翼４１を回転させることもできる。正回転方向及び逆回転方向のいずれにも回転翼４１を回転させることが容易にできるように、本実施形態におけるファンモータ４２はブラシレスタイプの回転電機として構成されている。ファンモータ４２の回転数及び回転方向は、いずれも制御モジュール１００によって制御される。

図１では、回転翼４１が正回転方向に回転しているときにおいて空気の流れる方向が矢印ＡＲ１で示されている。また、回転翼４１が逆回転方向に回転しているときにおいて空気の流れる方向が矢印ＡＲ２で示されている。

シュラウド４３は、電動ファン４０の周囲を後方側から覆うように設けられた部材である。電動ファン４０によって送り込まれる空気は、シュラウド４３によって室外用熱交換器７４０及びラジエータ３１に効率よく導かれる。

図３に示されるように、電動ファン４０のファンモータ４２には、ファンモータ４２を動作させるための回路基板ＢＤが設けられている。回路基板ＢＤには、ファンモータ４２を動作させるために必要な構成部品の他、本実施形態に係る制御モジュール１００の構成部品も配置されている。つまり、本実施形態に係る制御モジュール１００は電動ファン４０と一体に構成されている。尚、図３においては、電動ファン４０が有する回転翼４１の図示が省略されている。

電動膨張弁７３０は、室外用熱交換器７４０と共に、車両用空調装置７０の一部を成す装置である。後に説明するように、電動膨張弁７３０は、冷凍サイクルにおいて冷媒の圧力を低下させる膨張弁として機能するものである。電動膨張弁７３０の開度は制御モジュール１００によって制御される。電動膨張弁７３０によって、室外用熱交換器７４０を通る経路で循環する冷媒の流れが調整される。

温水弁３２は、ラジエータ３１とエンジン５１との間で冷却水が循環する流路３１０（図４を参照）の途中に設けられた電動の開閉弁である。本実施形態では、温水弁３２はラジエータ３１と隣接する位置に設けられている。温水弁３２が閉状態になると、ラジエータ３１に対する冷却水の供給が停止される。温水弁３２の動作は制御モジュール１００によって制御される。

エンジン５１を冷却するための構成について、図４を参照しながら説明する。同図に示されるように、流路３１０は冷却水を循環させるために環状に配置された配管である。ラジエータ３１及びエンジン５１は、これから説明するウォーターポンプ３２０等と共に、この流路３１０に沿って配置されている。

ウォーターポンプ３２０は、冷却水を圧送し流路３１０において循環させるための装置である。ウォーターポンプ３２０は、流路３１０のうちエンジン５１よりも下流側であり、且つラジエータ３１よりも上流側となる位置に配置されている。ウォーターポンプ３２０により圧送された冷却水が流路３１０を循環する経路が、複数の矢印で示されている。ウォーターポンプ３２０の動作は制御モジュール１００によって制御される。

温水弁３２は、流路３１０のうちラジエータ３１よりも下流側であり、且つエンジン５１よりも上流側となる位置に配置されている。流路３１０における冷却水の循環が停止される際には、ウォーターポンプ３２０の動作が停止されるとともに、温水弁３２が閉状態とされる。これにより、ラジエータ３１の中にある低温の冷却水が、エンジン５１側に流れてしまうことが防止される。尚、流路３１０には、冷却水がラジエータ３１をバイパスする経路で流れるようなバイパス流路が設けられていてもよい。

流路３１０のうち、エンジン５１よりも僅かに下流側となる位置には、温度センサ３３０が設けられている。温度センサ３３０は、エンジン５１を通る冷却水の温度を測定するためのセンサである。温度センサ３３０で測定された冷却水の温度は、制御モジュール１００へと送信される。尚、流路３１０において温度センサ３３０が設けられている位置は、上記とは異なる位置であってもよい。

車両用空調装置７０の構成について、図５を参照しながら説明する。車両用空調装置７０は、冷媒が循環する冷凍サイクルとして構成されている。車両用空調装置７０は、冷媒流路７１０と、コンプレッサ７２０と、電動膨張弁７５０と、室内用熱交換器７６０と、電動膨張弁７３０と、室外用熱交換器７４０と、を備えている。図５に示されるように、車両用空調装置７０はその一部（室外用熱交換器７４０等）が車両５０のエンジンルームＥＲ内に配置されており、他部（室内用熱交換器７６０等）が車両５０の車室ＩＲ内に配置されている。

冷媒流路７１０は、冷媒を循環させるために環状に配置された配管である。これから説明するコンプレッサ７２０等は、いずれもこの冷媒流路７１０に沿って配置されている。

コンプレッサ７２０は、冷媒を圧送し冷媒流路７１０において循環させるための装置である。コンプレッサ７２０が駆動されているときには、コンプレッサ７２０において圧縮され高温高圧となった冷媒が電動膨張弁７５０側に向けて送り出される。

電動膨張弁７５０は、冷媒流路７１０のうちコンプレッサ７２０よりも下流側となる位置に設けられている。電動膨張弁７５０は、当該位置において冷媒流路７１０の流路断面積を絞ることにより、通過する冷媒の圧力を低下させるものである。電動膨張弁７５０は不図示の電動アクチュエータによって不図示の弁体を動作させ、その開度を変化させる。

冷媒流路７１０のうち電動膨張弁７５０の近傍となる位置には、電動膨張弁７５０を迂回するように冷媒を流すためのバイパス流路７５１が設けられている。バイパス流路７５１の途中には電磁開閉弁７５２が設けられている。電磁開閉弁７５２が閉状態のときには、冷媒は電動膨張弁７５０を通る経路で冷媒流路７１０を循環する。電磁開閉弁７５２が開状態のときには、冷媒は電動膨張弁７５０を殆ど通らず、バイパス流路７５１を通る経路で冷媒流路７１０を循環する。

室内用熱交換器７６０は、冷媒流路７１０のうち電動膨張弁７５０よりも下流側となる位置に設けられている。室内用熱交換器７６０は、車室ＩＲに吹き出される空気と、冷媒流路７１０を循環する冷媒との間で熱交換を行うための熱交換器である。車両用空調装置７０は、室内用熱交換器７６０において空気を加熱又は冷却することにより車室ＩＲ内の空調を行う。

室内用熱交換器７６０は、冷媒を貯える一対のタンクの間を、冷媒の流路が形成された複数のチューブによって繋いだ構成となっている。それぞれのチューブの間にはフィンが配置されている。室内用熱交換器７６０では、チューブ間を通過する空気と、チューブ内の流路を通る冷媒との間で熱交換が行われる。室外用熱交換器７４０の構成もこれと同様である。このような室外用熱交換器７４０や室内用熱交換器７６０の構成としては公知のものを採用し得るので、その具体的な図示や説明については省略する。

電動膨張弁７３０は、既に述べたように熱交換ユニット１０の一部を成すものであって、冷媒流路７１０のうち室内用熱交換器７６０よりも下流側となる位置に設けられている。電動膨張弁７３０は、当該位置において冷媒流路７１０の流路断面積を絞ることにより、通過する冷媒の圧力を低下させるものである。電動膨張弁７３０は不図示の電動アクチュエータによって不図示の弁体を動作させ、その開度を変化させる。

冷媒流路７１０のうち電動膨張弁７３０の近傍となる位置には、電動膨張弁７３０を迂回するように冷媒を流すためのバイパス流路７３１が設けられている。バイパス流路７３１の途中には電磁開閉弁７３２が設けられている。電磁開閉弁７３２が閉状態のときには、冷媒は電動膨張弁７３０を通る経路で冷媒流路７１０を循環する。電磁開閉弁７３２が開状態のときには、冷媒は電動膨張弁７３０を殆ど通らず、バイパス流路７３１を通る経路で冷媒流路７１０を循環する。

室外用熱交換器７４０は、既に述べたように熱交換ユニット１０の一部を成すものである。室外用熱交換器７４０は、冷媒流路７１０のうち電動膨張弁７３０よりも下流側となる位置であり、コンプレッサ７２０よりも上流側となる位置に設けられている。

車両用空調装置７０によって車室ＩＲ内の暖房が行われる際には、電磁開閉弁７３２が閉状態に切り換えられ、電磁開閉弁７５２が開状態に切り換えられる。冷媒は、電動膨張弁７３０を通る経路で冷媒流路７１０を循環し、電動膨張弁７３０を通る際においてその温度及び圧力を低下させる。つまり、車室ＩＲ内の暖房が行われる際には、電動膨張弁７３０は冷凍サイクルの「膨張弁」として機能する。

室外用熱交換器７４０には、電動膨張弁７３０を通過した低温低圧の冷媒が供給される。室外用熱交換器７４０では、低温の冷媒によって空気からの吸熱が行われ、これにより内部で冷媒が蒸発する。つまり、車室ＩＲ内の暖房が行われる際には、室外用熱交換器７４０は冷凍サイクルの「蒸発器」として機能する。

室外用熱交換器７４０を通過した冷媒は、コンプレッサ７２０において圧縮され、その温度及び圧力を上昇させた状態で下流側に送り出される。高温高圧となった冷媒は、バイパス流路７５１を経て室内用熱交換器７６０に供給される。

室内用熱交換器７６０では、冷媒から空気への放熱が行われ、これにより内部で冷媒が凝縮する。つまり、車室ＩＲ内の暖房が行われる際には、室内用熱交換器７６０は冷凍サイクルの「凝縮器」として機能する。空気は、室内用熱交換器７６０における熱交換によってその温度を上昇させた後、空調風として車室ＩＲ内に吹き出される。

室内用熱交換器７６０を通過した冷媒は、冷媒流路７１０を通って再び電動膨張弁７３０に到達する。図５では、車室ＩＲ内の暖房が行われる際において上記のように冷媒が循環する経路が、複数の矢印で示されている。

車両用空調装置７０によって車室ＩＲ内の冷房が行われる際には、電磁開閉弁７３２が開状態に切り換えられ、電磁開閉弁７５２が閉状態に切り換えられる。当該状態においては、冷媒流路７１０を循環する冷媒は電動膨張弁７３０をバイパスして流れる一方で、電動膨張弁７５０を通るようになる。冷媒は、電動膨張弁７５０を通る際においてその温度及び圧力を低下させる。つまり、車室ＩＲ内の冷房が行われる際には、電動膨張弁７５０が冷凍サイクルの「膨張弁」として機能する。

室内用熱交換器７６０には、電動膨張弁７５０を通過した低温低圧の冷媒が供給される。室内用熱交換器７６０では、低温の冷媒によって空気からの吸熱が行われ、これにより内部で冷媒が蒸発する。つまり、車室ＩＲ内の冷房が行われる際には、室内用熱交換器７６０が冷凍サイクルの「蒸発器」として機能する。

また、室外用熱交換器７４０では、冷媒から空気への放熱が行われわれ、これにより内部で冷媒が凝縮する。つまり、車室ＩＲ内の暖房が行われる際には、室外用熱交換器７４０は冷凍サイクルの「凝縮器」として機能する。このとき、コンプレッサ７２０よる冷媒の圧縮が、室外用熱交換器７４０の下流側ではなく上流側において行われるように、冷媒の流れる経路が不図示の配管や切換え弁等によって予め変更されるような構成としてもよい。

図６を参照しながら、制御モジュール１００を含む熱交換ユニット１０、及びその周囲の構成について説明する。既に述べたように、熱交換ユニット１０はその全体が車両５０のエンジンルームＥＲ内に配置されている。

エンジンルームＥＲ内には、熱交換ユニット１０における３流体（冷媒、冷却水、空気）の流れを制御するために必要な複数のセンサが配置されている。このようなセンサとしては、例えば、冷媒流路７１０の各部における冷媒の圧力を測定する圧力センサや、各部における冷媒の温度を測定する温度センサ、シャッタ装置２０の開度を測定する開度センサ等が挙げられる。それぞれのセンサで測定された値は、電気信号（検知信号）として制御モジュール１００に入力される。図６においては、これら複数のセンサが、符号６０が付された単一のブロックとして描かれている。以下では、これら複数のセンサのことを総じて「センサ６０」とも表記する。

車両５０の車室ＩＲには、エンジンＥＣＵ２００と空調ＥＣＵ３００とが配置されている。これらはいずれも、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信インタフェース等を有するコンピュータシステムとして構成されている。

エンジンＥＣＵ２００は、エンジン５１の制御を行うための制御装置である。エンジンＥＣＵ２００は、エンジン５１とラジエータ３１との間で循環する冷却水の流量の調整や、温水弁３２の動作制御、シャッタ装置２０の開度の調整、及び電動ファン４０の回転数の調整等を行う。尚、エンジンＥＣＵ２００によって行われる制御のうち一部の制御（例えばシャッタアクチュエータ２２の動作制御）は、制御モジュール１００を介して行われる。

エンジンＥＣＵ２００と制御モジュール１００との間では、ＬＩＮ等のネットワークを介した通信が行われる。制御モジュール１００は、エンジンＥＣＵ２００から送信される制御信号を受信し、当該制御信号に基づいて各種機器（シャッタアクチュエータ２２等）の動作制御を行う。ただし、制御モジュール１００は、常に制御信号の通りに各種機器の動作制御を行うのではなく、自らの判断で各種機器の動作制御を行うこともある。

空調ＥＣＵ３００は、車両用空調装置７０の制御を行うための制御装置である。空調ＥＣＵ３００は、車両用空調装置７０を構成する各種の機器（電動膨張弁７３０等）のそれぞれの動作を制御することにより、車室ＩＲ内の空調を適切に行う。尚、空調ＥＣＵ３００によって行われる制御のうち一部の制御（例えば電動膨張弁７３０の動作制御）は、制御モジュール１００を介して行われる。

空調ＥＣＵ３００と制御モジュール１００との間では、ＬＩＮ等のネットワークを介した通信が行われる。制御モジュール１００は、空調ＥＣＵ３００から送信される制御信号を受信し、当該制御信号に基づいて各種機器（電動膨張弁７３０等）の動作制御を行う。ただし、制御モジュール１００は、常に制御信号の通りに各種機器の動作制御を行うのではなく、自らの判断で各種機器の動作制御を行うこともある。

車両５０には、各種機器に電力を供給するための電源系統が複数設けられている。図６に示されるように、制御モジュール１００には電源系統ＰＬ１からの電力が供給されており、エンジンＥＣＵ２００には電源系統ＰＬ２からの電力が供給されており、空調ＥＣＵ３００には電源系統ＰＬ３からの電力が供給されている。

電源系統ＰＬ１は、車両５０に設けられたバッテリ（不図示）からの電力が直接供給される電源系統である。このため、車両５０のイグニッションスイッチ（不図示）がオンであるかオフであるかに拘らず、制御モジュール１００には電源系統ＰＬ１からの電力が常に供給されている。

電源系統ＰＬ２は、車両５０に設けられたオルタネータ（不図示）からの電力が供給される電源系統である。このため、車両５０のイグニッションスイッチがオンとされ、エンジン５１が動作しているときには、エンジンＥＣＵ２００には電源系統ＰＬ２からの電力が供給される。一方、車両５０のイグニッションスイッチがオフとされ、エンジン５１が停止しているときには、エンジンＥＣＵ２００には電源系統ＰＬ２からの電力が供給されない。

電源系統ＰＬ３は、電源系統ＰＬ１と同様に、車両５０に設けられたバッテリからの電力が直接供給される電源系統である。このため、車両５０のイグニッションスイッチがオンであるかオフであるかに拘らず、空調ＥＣＵ３００には電源系統ＰＬ３からの電力が常に供給されている。

尚、図６においては、制御モジュール１００によってその動作が制御される複数の機器のうち、電動ファン４０、温水弁３２、及びシャッタ装置２０のみが図示されている。

図７を参照しながら、制御モジュール１００の構成について説明する。制御モジュール１００は、受信部１１０と、入力部１２０と、制御部１３０と、ドライバ１４１、１４２と、ＨＵＢ１４３とを備えている。

受信部１１０は、エンジンＥＣＵ２００及び空調ＥＣＵ３００のそれぞれから、各種機器の動作を制御するための制御信号を受信する部分である。当該制御信号は、これまでに説明したシャッタ装置２０や電動膨張弁７３０等の動作を制御するための信号である。尚、本実施形態では、エンジンＥＣＵ２００及び空調ＥＣＵ３００からなる２つのＥＣＵから制御信号が送信され、当該制御信号が受信部１１０によって受信される。このような態様に替えて、単一のＥＣＵからの制御信号が、受信部１１０によって受信されるような態様であってもよい。

本実施形態では、シャッタ装置２０の動作を制御するための制御信号、電動ファン４０の動作を制御するための制御信号、及び温水弁３２の動作を制御するための制御信号が、エンジンＥＣＵ２００から送信され受信部１１０によって受信される。

また、電動膨張弁７３０の動作を制御するための制御信号が空調ＥＣＵ３００から送信され、受信部１１０によって受信される。ただし、図７においては、電動膨張弁７３０の動作制御を行うための構成の図示が省略されている。

以上のように、本実施形態では、複数の装置の動作を制御するための制御信号が受信部１１０によって受信される。このような態様に替えて、受信部によって受信される制御信号は単一の装置の動作を制御するためのものであってもよい。

入力部１２０は、センサ６０からのそれぞれの検知信号が入力される部分である。センサ６０からの検知信号は、他のＥＣＵ（電子制御ユニット）を介することなく、センサ６０に含まれるそれぞれのセンサから制御モジュール１００に対して直接入力される。他のＥＣＵを介した通信によるタイムラグが生じないので、制御モジュール１００は、各種センサにおける測定値を瞬時に把握することができる。

尚、制御モジュール１００は、車両５０に設けられた車速センサ２０１から、車速（車両５０の走行速度）を示す検知信号を受信することも可能となっている。ただし、車速センサ２０１から送信される検知信号は、入力部１２０に直接入力されるのではなく、エンジンＥＣＵ２００を介して制御モジュール１００に入力される。つまり、制御モジュール１００は、エンジンＥＣＵ２００との通信によって車両５０の走行速度を取得することが可能となっている。

これと同様に、制御モジュール１００には、車両５０に設けられた内気温センサ２０２及び外気温センサ２０３のそれぞれからの検知信号が、エンジンＥＣＵ２００を介して入力される。内気温センサ２０２は、エンジンルームＥＲ内の気温を検知するための温度センサである。外気温センサ２０３は、車両５０の外の気温を検知するための温度センサである。制御モジュール１００は、エンジンＥＣＵ２００と制御モジュール１００との通信によって、車両５０の内外の気温をそれぞれ取得することが可能となっている。

このような態様に替えて、車速センサ２０１、内気温センサ２０２、及び外気温センサ２０３から検知信号のうち少なくとも一部が、入力部１２０に直接入力されるような態様であってもよい。

入力部１２０では、上記のように各種センサにより検知された情報が取得される。取得される情報には、温度センサ３３０により測定された冷却水の温度、すなわち、ラジエータ３１を通る冷却水の温度が含まれる。このような入力部１２０は、本実施形態における「水温取得部」に該当するものである。

また、入力部１２０で取得される情報には、電動ファン４０が備えるセンサ（不図示）から入力される、電動ファン４０の回転数も含まれる。このため、入力部１２０は、本実施形態における「回転数取得部」にも該当するものである。

制御部１３０は、後述のドライバ１４１等を介して、シャッタ装置２０や電動ファン４０等、熱交換ユニット１０が備える各種機器の動作を制御する部分である。エンジンＥＣＵ２００や空調ＥＣＵ３００から受信された制御信号は、受信部１１０から制御部１３０へと入力される。また、センサ６０から入力された各種の検知信号は、入力部１２０から制御部１３０へと入力される。制御部１３０は、入力された制御信号及び検知信号に基づいて、シャッタ装置２０等の動作を制御する。

ドライバ１４１は、シャッタ装置２０に駆動用電流を供給するための部分である。ドライバ１４１には、動作用の電力として電源系統ＰＬ１からの電力が供給されている。ドライバ１４１には、シャッタアクチュエータ２２に駆動用電流を供給するための回路が形成されている。ドライバ１４１からシャッタアクチュエータ２２への駆動用電流の供給は、制御部１３０からの信号によって制御される。これにより、シャッタアクチュエータ２２の動作が制御され、シャッタ装置２０の開度が所定の開度となるように調整される。

ドライバ１４２は、電動ファン４０のファンモータ４２に駆動用電流を供給するための部分である。ドライバ１４２には、動作用の電力として電源系統ＰＬ１からの電力が供給されている。ドライバ１４２には、ファンモータ４２に供給される駆動用電流の大きさを調整するための回路が形成されている。ファンモータ４２に供給される駆動用電流の大きさは、制御部１３０からの信号によって調整される。ファンモータ４２に供給される駆動用電流が大きくなると、電動ファン４０の回転数が大きくなる。ファンモータ４２に供給される駆動用電流が小さくなると、電動ファン４０の回転数が小さくなる。

ＨＵＢ１４３は所謂集線装置である。ＨＵＢ１４３には、熱交換ユニット１０が備える各種機器の一部に繋がる信号線が接続される。本実施形態では、温水弁３２に繋がる信号線がＨＵＢ１４３に接続されている。また、ＨＵＢ１４３には、動作用の電力として電源系統ＰＬ１からの電力が供給されている。

制御部１３０は、温水弁３２に対して（駆動用の電流ではなく）制御用の信号のみを送信することにより、温水弁３２の動作を制御するように構成されている。温水弁３２には、その動作を制御するためのドライバ（不図示）が内蔵されている。当該ドライバは、制御部１３０からＨＵＢ１４３を介して送信される制御用の信号に基づいて動作し、温水弁３２の開閉を切り換える。温水弁３２が開状態となると、ラジエータ３１に対する冷却水の供給が開始される。温水弁３２が閉状態となると、ラジエータ３１に対する冷却水の供給が停止される。

ＨＵＢ１４３に繋がる機器の数は、本実施形態のように１つであってもよく、２つ以上であってもよい。また、ＨＵＢ１４３が設けられておらず、熱交換ユニット１０が備える各種機器の全てが、本実施形態におけるシャッタ装置２０のように、ドライバを介して制御部１３０に接続されているような態様であってもよい。制御部１３０と各種機器との間における通信のタイムラグが問題となるような場合には、このような構成の方が好ましい。

上記とは逆に、熱交換ユニット１０が備える各種機器の全てが、本実施形態における温水弁３２のように、ＨＵＢ１４３を介して制御部１３０に接続されているような態様であってもよい。制御モジュール１００や熱交換ユニット１０の拡張性に鑑みれば、このような構成の方が好ましい。

エンジン５１の始動時に、制御モジュール１００によって行われる制御の概要について、図８を参照しながら説明する。図８（Ａ）に示されるのは、温度センサ３３０で測定される冷却水の温度（以下では、当該温度のことを「冷却水温」とも称する）の時間変化である。図８（Ｂ）に示されるのは、電動ファン４０の回転数の時間変化である。図８（Ｂ）のグラフは、回転翼４１が正回転方向に回転しているときの回転数がプラス側（縦軸の上方側）となり、回転翼４１が逆回転方向に回転しているときの回転数がマイナス側（縦軸の下方側）となるように描かれている。図８（Ｃ）に示されるのは、シャッタ装置２０の開度の時間変化である。

エンジン５１の始動が開始されてから時刻ｔ１０までの期間においては、電動ファン４０に対する駆動用電流の供給が停止されており、電動ファン４０はその動作を停止している（図８（Ｂ））。また、シャッタ装置２０の開度は０％（つまり全閉）となっている（図８（Ｃ））。このため、エンジン５１での発熱に伴い、冷却水温は比較的早い速度で上昇して行く（図８（Ａ））。時刻ｔ１０までの期間における上記のような動作モードのことを、以下では「暖機モード」とも称する。

時刻ｔ１０において冷却水温が所定の第１温度ＴＷ１に到達すると、制御モジュール１００は、電動ファン４０を逆回転方向に回転させる。図８（Ｂ）では、このときにおける電動ファン４０の回転数が回転数Ｒ０１として示されている。尚、シャッタ装置２０の開度は０％のままである（図８（Ｃ））。

電動ファン４０が逆回転しているので、エンジンルームＥＲでは、エンジン５１側から熱交換ユニット１０側に向かうような空気の流れが生じる。つまり、図１の矢印ＡＲ２で示されるような空気の流れが生じる。これにより、エンジン５１の周囲、特に図１の点線ＤＬで示されるようなエンジン５１の後方側の領域に滞留していた高温の空気が、ラジエータ３１や室外用熱交換器７４０を通過するようになる。

ラジエータ３１では、エンジン５１側から供給される空気の熱によって冷却水の加熱が行われる。このとき、蒸発器である室外用熱交換器７４０において、空気から冷媒への熱の回収が行われることとしてもよい。

時刻ｔ１０以降においても、冷却水温は引き続き上昇して行く（図８（Ａ））。時刻ｔ１０から時刻ｔ２０までの期間における上記のような動作モードのことを、以下では「熱回収モード」とも称する。また、熱回収モードとするために制御部１３０が行う制御のことを、以下では「熱回収制御」とも称する。

このように、制御部１３０は、入力部１２０で取得される冷却水温が所定温度（第２温度ＴＷ２）よりも低いときに、予め、逆回転方向に電動ファン４０を駆動させる熱回収制御を行うように構成されている。これにより、エンジンルームＥＲ内の熱を有効に利用しながら冷却水温を上昇させることが可能となっている。

時刻ｔ２０において、冷却水温が所定の第２温度ＴＷ２に到達すると、制御モジュール１００は、電動ファン４０への駆動電流の供給を停止させる。また、制御モジュール１００は、シャッタ装置２０の開度を大きくし始める。具体的な開度の調整方法については後に説明する。

尚、第２温度ＴＷ２は、第１温度ＴＷ１よりも高い温度であって、熱回収制御を完了させ電動ファン４０を正回転方向に回転させ始める際の温度として予め設定されている。

時刻ｔ２０以降は、電動ファン４０は逆回転方向に惰性で回転している。このとき、シャッタ装置２０の開度は０％よりも大きくなっている。このため、車両５０が走行中であれば、フロントグリルＧＲからエンジンルームＥＲ内には空気が流入している。つまり、エンジンルームＥＲには、図１の矢印ＡＲ１で示されるような空気の流れが生じており、これによりエンジンルームＥＲの換気が行われている。

電動ファン４０の回転翼４１には、上記の空気が当たることにより、正回転方向に回転するような力が加えられる。このため、逆回転方向に回転している電動ファン４０の回転数は急速に小さくなり、時刻ｔ２５以降において０となる。その後は、電動ファン４０は正回転方向に回転し始める。

このように、入力部１２０で取得される冷却水温が第２温度ＴＷ２よりも高くなり、正回転方向に電動ファン４０を回転させ始める際において、制御部１３０は、シャッタ装置２０を開状態とし、フロントグリルＧＲから流入する空気の流れによって、電動ファン４０（具体的には回転翼４１）に対して正回転方向の力を加える処理を行う。このように、空気の流れによって電動ファン４０に正回転方向の力を加える処理のことを、以下では「アシスト処理」とも称する。

このようなアシスト処理によれば、電力以外の力を用いて電動ファン４０を正回転方向に回転させることができる。このため、電動ファン４０に大きな駆動用電力を供給することなく、電動ファン４０の回転数を迅速に変化させることが可能となっている。

このような構成においては、電動ファン４０に大きな駆動用電流を供給するための大容量の電源回路や、大電流に対応し得るような保護回路が不要となる。つまり、本実施形態では、電動ファン４０を駆動するための回路のコストを抑制しながらも、電動ファン４０の回転数を迅速に変化させることが可能となっている。

また、本実施形態における制御部１３０は、熱回収制御が終了した時刻ｔ２０の後にアシスト処理を開始することにより、電動ファン４０の回転方向を逆回転方向から正回転方向へと切り換える。このように、アシスト処理によれば、電動ファン４０に大きな駆動用電流を供給することなく、電動ファン４０の回転数を大きく且つ迅速に変化させることができる。

時刻ｔ２０において、制御部１３０は、電動ファン４０に対する駆動用電流の供給が停止している状態でアシスト処理を開始する。電動ファン４０に対する駆動用電流の供給が停止している状態は、電動ファン４０が逆回転方向に回転している期間、すなわち時刻ｔ２５までの期間において維持される。

電動ファン４０の回転数が０となった時刻ｔ２５以降は、制御部１３０は、電動ファン４０に対する駆動用電流の供給を開始する。これにより、電動ファン４０は、フロントグリルＧＲから流入する空気の力と、ファンモータ４２の駆動力との両方によって、正回転方向に回転する。その回転数は、時刻ｔ２５以降において次第に大きくなって行く。時刻ｔ２０から時刻ｔ３０までの期間における上記のような動作モードのことを、以下では「換気モード」とも称する。

時刻ｔ３０において、冷却水温が所定の第３温度ＴＷ３に到達すると、制御モジュール１００は、シャッタ装置２０の開度を１００％（つまり全開）とする。尚、第３温度ＴＷ３は、第２温度ＴＷ２よりも高い温度であって、換気モードを完了させファンモータ４２を正回転方向に回転させ始める際の温度として予め設定されている。

時刻ｔ３０における電動ファン４０の回転数が、図８（Ｂ）では回転数Ｒ１０として示されている。時刻ｔ３０以降において、制御部１３０は、電動ファン４０の回転数を次第に増加させて行く。その間、冷却水温は引き続き上昇して行き、時刻ｔ４０において第４温度ＴＷ４に到達している。

第４温度ＴＷ４は、第３温度ＴＷ３よりも高い温度であって、冷却水温の上限値として予め設定された温度である。時刻ｔ３０以降において、制御部１３０は、冷却水温が第３温度ＴＷ３から第４温度ＴＷ４の範囲内に収まるように、電動ファン４０やシャッタ装置２０等の動作を制御して冷却水の冷却度合いを調整する。これにより、エンジン５１の冷却が適切に行われる。時刻ｔ３０以降の期間における上記のような動作モードのことを、以下では「冷却モード」とも称する。

尚、図８（Ｃ）においては、時間の経過とともにシャッタ装置２０の開度が直線的に増加するように描かれているのであるが、実際における開度の変化はこれとは異なる。後に説明するように、制御部１３０は、シャッタ装置２０の開度を冷却水温等に基づいた適切な開度となるように調整する。

図８に示されるような制御を実現するために、制御モジュール１００によって行われる具体的な処理の内容について、図９を参照しながら説明する。図９に示される一連の処理は、所定の制御周期が経過する毎に制御モジュール１００の制御部１３０によって繰り返し実行されるものである。

最初のステップＳ０１では、温度センサ３３０で測定された冷却水温、すなわち、エンジン５１から排出された直後における冷却水の温度が取得される。ステップＳ０１に続くステップＳ０２では、取得された冷却水温が第１温度ＴＷ１以下であるかが判定される。冷却水温が第１温度ＴＷ１以下である場合には、ステップＳ０３に移行する。ステップＳ０３では、暖機モードへの切り換えが行われる。既に説明したように、暖機モードでは、シャッタ装置２０の開度が０％とされ、電動ファン４０への駆動用電流の供給が停止される。

ステップＳ０２において、冷却水温が第１温度ＴＷ１を超えていた場合には、ステップＳ０４に移行する。ステップＳ０４では、取得された冷却水温が第２温度ＴＷ２以下であるかが判定される。冷却水温が第２温度ＴＷ２以下である場合には、ステップＳ０５に移行する。ステップＳ０５では、熱回収モードへの切り換えが行われる。既に説明したように、熱回収モードでは、シャッタ装置２０の開度が０％とされて、電動ファン４０は逆回転方向に回転するよう駆動される。

ステップＳ０４において、冷却水温が第２温度ＴＷ２を超えていた場合には、ステップＳ０６に移行する。ステップＳ０６では、取得された冷却水温が第３温度ＴＷ３以下であるかが判定される。冷却水温が第３温度ＴＷ３以下である場合には、ステップＳ０７に移行する。ステップＳ０７では、換気モードへの切り換えが行われる。既に説明したように、換気モードでは、シャッタ装置２０の開度が０％よりも大きくされ、その初期段階（時刻ｔ２５までの期間）では電動ファン４０への駆動用電流の供給が停止される。

ステップＳ０６において、冷却水温が第３温度ＴＷ３を超えていた場合には、ステップＳ０８に移行する。ステップＳ０８では、冷却モードへの切り換えが行われる。既に説明したように、冷却モードでは、電動ファン４０の回転数及びシャッタ装置２０の開度が適宜調整され、冷却水温を第３温度ＴＷ３から第４温度ＴＷ４の範囲内に収めるような制御が行われる。

ステップＳ０７の換気モードにおいて実行される処理について、図１０を参照しながら説明する。図１０に示される一連の処理は、図９のステップＳ０７において実行される処理の具体的な流れを示すものである。図９に示される一連の処理が繰り返し実行される結果、図１０に示される一連の処理も繰り返し実行される。

最初のステップＳ１１では、温度センサ３３０で測定された冷却水温、すなわち、エンジン５１から排出された直後における冷却水の温度が取得される。ここでは、図９のステップＳ０１で取得された冷却水温をそのまま用いることとしてもよい。

ステップＳ１１に続くステップＳ１２では、シャッタ装置２０の目標開度の算出が行われる。この目標開度は、アシスト処理が行われており、且つ冷却水温が上昇し続ける状態を維持するための適切な開度として設定されるものである。

図１１に示されるのは、ステップＳ１１で取得された冷却水温（横軸）と、ステップＳ１２で算出される目標開度（縦軸）との対応関係である。当該対応関係は、マップとして予め作成され、制御モジュール１００の記憶装置に記憶されている。ステップＳ１２では、図１１の対応関係に基づいて、シャッタ装置２０の目標開度が算出される。

図１１に示されるように、冷却水温が第２温度ＴＷ２以下であるときには、目標開度は０％に設定される。また、冷却水温が第２温度ＴＷ２を超えると、冷却水温が高くなるほど目標開度は大きくなる（開放側となる）ように設定される。冷却水温が第３温度ＴＷ３に到達すると、目標開度は１００％に設定される。

ステップＳ１２に続くステップＳ１３では、シャッタ装置２０の開度を、ステップＳ１２で算出された目標開度に一致させるよう、シャッタ装置２０（具体的にはシャッタアクチュエータ２２）を駆動する処理が行われる。これにより、シャッタ装置２０の開度が目標開度に一致した状態となり、既に説明したアシスト処理が適切に行われる。

このように、本実施形態における制御部１３０がアシスト処理を行うに当たっては、制御部１３０は、入力部１２０で取得された冷却水温に応じて、シャッタ装置２０の開度を変化させる。具体的には、入力部１２０で取得された冷却水温が高くなるほどシャッタ装置２０の開度を大きくする。このような制御によれば、冷却水温が低いときには、フロントグリルＧＲからエンジンルームＥＲ内に流入する空気の流量が抑制されるので、冷却水温の低下が防止される。つまり、本実施形態では、アシスト処理によって電動ファン４０の回転数を効率的に増加させながらも、エンジン５１の暖気が空気の流入により妨げられてしまうようなことが防止される。

尚、図８（Ｂ）を参照しながら説明したように、本実施形態に係る制御部１３０は、電動ファン４０の回転方向が０となった時刻ｔ２５に、電動ファン４０に対する駆動用電流の供給を開始する。このような態様に替えて、電動ファン４０に対する駆動用電流の供給を開始するタイミングは適宜変更してもよい。

例えば、電動ファン４０が逆回転方向に回転している期間（時刻ｔ２０から時刻ｔ２５までの期間）から、電動ファン４０に対する駆動用電流の供給が行われることとしてもよい。また、電動ファン４０が正回転方向に回転し始めた後（時刻ｔ２５よりも後）のタイミングで、電動ファン４０に対する駆動用電流の供給が開始されることとしてもよい。ただし、駆動用電流を低く抑え、且つ電動ファン４０の回転数を迅速に上昇させるためには、電動ファン４０に対する駆動用電流の供給は、電動ファン４０の回転方向が正回転方向となった以降の時点で開始されることが好ましい。

以上に説明したような制御モジュール１００の機能を、エンジンＥＣＵ２００や空調ＥＣＵ３００のような上位のＥＣＵが有するような態様としてもよい。つまり、エンジンＥＣＵ２００等が制御モジュール１００として機能するような態様としてもよい。しかしながら、通信のタイムラグや機器の配置等に鑑みれば、本実施形態のように、熱交換ユニット１０の制御を担う専用の装置として制御モジュール１００が構成されている態様の方が好ましい。

第２実施形態について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。本実施形態では、制御モジュール１００によって実行される処理の内容について第１実施形態と異なっており、その他の点については第１実施形態と同じである。

本実施形態でも、図１０に示されるものと同様の処理が制御モジュール１００によって行われる。本実施形態では、シャッタ装置２０の目標開度の算出方法、すなわち、ステップＳ１２で行われる処理の内容について、第１実施形態と異なっている。

図１２に示されるのは、図１０のフローチャートに沿って実行される処理の内容（ただし、本実施形態の処理として実行される内容）を、所謂ブロック線図として描いたものである。

ブロックＢ１は、目標水温を示すブロックである。目標水温とは、冷却水温の目標値として、エンジンＥＣＵ２００から制御モジュール１００へと送信される温度である。目標水温は、例えば図８（Ａ）の時刻ｔ２０から時刻ｔ３０までの期間における冷却水温のように、時間の経過と共に変化するように都度更新され、定期的にエンジンＥＣＵ２００から送信される。

ブロックＢ２は所謂加算器である。ブロックＢ２では、ブロックＢ１から入力される目標水温と、後述のブロックＢ７から入力される実際の冷却水温との偏差が算出され、当該偏差がブロックＢ３に向けて出力される。

ブロックＢ３では、上記の偏差に基づいて、ラジエータ３１における目標熱交換量が算出される。目標熱交換量とは、ラジエータ３１を通過する空気と冷却水との間において交換される熱量の目標値である。目標熱交換量は、冷却水から奪われる熱量の目標値、ということもできる。このため、目標熱交換量が大きく設定されると、ラジエータ３１を通過する際における冷却水の温度低下量が大きくなる。ブロックＢ３で算出された目標熱交換量は、ブロックＢ４に向けて出力される。

ブロックＢ４は加算器である。ブロックＢ４では、ブロックＢ３から入力される目標熱交換量から、後述のブロックＢ１２から入力される換気損失が減算される。減算後の目標熱交換量は、ブロックＢ４からブロックＢ５に向けて出力される。

ブロックＢ５では、入力された目標熱交換量に基づいて、シャッタ装置２０の目標開度が算出される。当該目標開度は、図１０のステップＳ１２で算出される目標開度のことである。ブロックＢ５では、予め作成されたマップを算出することにより、ブロックＢ４から入力される目標熱交換量を実現するために必要な目標開度が算出される。

ブロックＢ５で算出されたシャッタ装置２０の目標開度は、ブロックＢ６に入力される。ブロックＢ６では、シャッタ装置２０の開度を目標開度に一致させる処理が行われる。つまり、ブロックＢ６は、図１０のステップＳ１３に示される処理を示すものである。

ブロックＢ６においてシャッタ装置２０の開度が調整された結果、エンジンルームＥＲ内に流入する空気の流量が変化する。これに伴い、エンジンルームＥＲ内の気温や冷却水温も変化する。ブロックＢ７は、このように変化する冷却水温を示すブロックである。

ブロックＢ８では、上記のように変化した冷却水温が温度センサ３３０から取得される。このように、ブロックＢ８は、図１０のステップＳ１１に示される処理を示すものである。ブロックＢ８で取得された冷却水温はブロックＢ２に入力され、既に述べたように冷却水温の偏差の算出に供される。

このように、図１２に示される処理は、温度センサ３３０で測定された冷却水温をフィードバックしながらシャッタ装置２０の開度を調整し、これにより冷却水温を目標水温に一致させる処理となっている。

ブロックＢ９は、内気温センサ２０２で測定されたエンジンルームＥＲ内の気温である。ブロックＢ１０は、外気温センサ２０３で測定された車両５０の外の気温である。それぞれの気温はブロックＢ１１に入力される。

ブロックＢ１１は加算器である。ブロックＢ１１では、ブロックＢ９から入力されるエンジンルームＥＲ内の気温と、ブロックＢ１０から入力される車両５０の外の気温との差（以下では「温度差」とも称する）が算出され、当該温度差がブロックＢ１２に向けて出力される。

ブロックＢ１２では、入力される温度差に基づいて換気損失が算出される。換気損失とは、エンジンルームＥＲ内に外部からの冷たい空気が流入することにより、冷却水から失われる熱エネルギーのことである。ブロックＢ１２では、予め作成されたマップを算出することにより、温度差に応じた換気損失が算出される。

図１２では、車速センサ２０１で測定された車速がブロックＢ１３として示されている。ブロックＢ１２では、ブロックＢ１３から入力される車速、すなわち車両５０の走行速度に基づいて、算出される換気損失が補正される。当該処理は制御部１３０により実行される。具体的には、車両５０の走行速度が大きくなるほど、換気損失が大きくなるように補正される。また、車両５０の走行速度が小さくなるほど、換気損失が小さくなるように補正される。算出された補正後の換気損失は、ブロックＢ４に入力され、既に述べたように目標熱交換量から減算される。

本実施形態では、温度差が大きいときには換気損失が大きくなり、ブロックＢ４を経てブロックＢ５に入力される目標交換量は小さくなる。その結果、ブロックＢ５で算出される目標開度も小さくなる。

このように、本実施形態における制御部１３０がアシスト処理を行うに当たっては、制御部１３０は、熱交換ユニット１０の周囲の気温（内気温センサ２０２で測定された気温）と外気温（外気温センサ２０３で測定された気温）との温度差に応じて、シャッタ装置２０の開度を変化させる。具体的には、温度差が大きくなるほどシャッタ装置２０の開度を小さくする。これにより、アシスト処理によって電動ファン４０の回転数を効率的に増加させながらも、エンジン５１の暖気が空気の流入により妨げられてしまうようなことが更に防止される。

また、本実施形態では、走行速度が大きいときにも換気損失が大きくなり、ブロックＢ４を経てブロックＢ５に入力される目標交換量が小さくなる。その結果、ブロックＢ５で算出される目標開度も小さくなる。

このように、本実施形態における制御部１３０がアシスト処理を行うに当たっては、制御部１３０は、車両５０の走行速度に応じてシャッタ装置２０の開度を変化させる。具体的には、車両５０の走行速度が大きくなるほどシャッタ装置２０の開度を小さくする。これにより、アシスト処理によって電動ファン４０の回転数を効率的に増加させながらも、エンジン５１の暖気が空気の流入により妨げられてしまうようなことが更に防止される。

第３実施形態について説明する。図１３には、本実施形態に係る制御モジュール１００及び熱交換ユニット１０が搭載される車両５０の内部構成が、側面視で模式的に描かれている。尚、図１３においては、熱交換ユニット１０の全体（制御モジュール１００と電動ファン４０とを除く）が点線で示されており、熱交換ユニット１０が備える熱交換器（室外用熱交換器７４０等）の図示が省略されている。

車両５０の構成について説明する。本実施形態に係る車両５０はエンジン５１を有しておらず、不図示の回転電機の駆動力によって走行する車両、すなわち電動車両として構成されている。このため、車両５０の前方側に形成された空間のことを、本実施形態においては「エンジンルームＥＲ」ではなく「フロントルームＦＲ」と称することとする。熱交換ユニット１０はこのフロントルームＦＲに配置されている。図１３においては、フロントルームＦＲ及び車室ＩＲに加えて、車両５０の後方側に形成されたトランクルームＲＲも示されている。

車室ＩＲのうち、フロントルームＦＲとの境界部分（ファイアウォール）の近傍には、車両用空調装置７０の一部である空調ケース７７０が配置されている。空調ケース７７０は、室内用熱交換器７６０や電動膨張弁７５０等（いずれも図１３では不図示）を内部に収容する容器である。空調ケース７７０の内部には、室内用熱交換器７６０を通るように空気を送り出すブロア７８２も収容されている。

空調ケース７７０には、内気導入部７７２と、外気導入部７７３と、吹き出し口７７１と、が形成されている。内気導入部７７２は、空調対象の空気として、車室ＩＲ内の空気を空調ケース７７０内に導入するための開口である。外気導入部７７３は、空調対象の空気として、車室ＩＲ外の空気（具体的にはフロントルームＦＲ内の空気）を空調ケース７７０内に導入するための開口である。吹き出し口７７１は、温調後の空気を車室ＩＲ内に吹き出すための開口である。

空調ケース７７０のうち、内気導入部７７２と外気導入部７７３との間となる位置には、内外気切り換えドア７８１が設けられている。内外気切り換えドア７８１は、外部から導入された空気を温調して車室ＩＲ内に吹き出す外気導入モードと、車室ＩＲ内から導入された空気を温調して車室ＩＲ内に吹き出す内気循環モードと、を切り換えるためのドアである。

外気導入モードにおいては、図１３に示されるように、内外気切換えドア７８１によって内気導入部７７２が閉じられた状態となり、外気導入部７７３が開放された状態となる。一方、内気導入モードにおいては、図１３においては点線で示されるように、内外気切換えドア７８１によって外気導入部７７３が閉じられた状態となり、内気導入部７７２が開放された状態となる。内外気切換えドア７８１の動作は空調ＥＣＵ３００によって制御される。

空調ケース７７０の前方側には、フロントダクト７９０が設けられている。フロントダクト７９０は、フロントルームＦＲの空気を、空調ケース７７０の外気導入部７７３に導くために設けられたダクトである。フロントダクト７９０のうち前方側端部に形成された開口は、熱交換ユニット１０に対して後方側から対向している。フロントダクト７９０のうち後方側端部に形成された開口は、空調ケース７７０の外気導入部７７３に接続されている。

フロントダクト７９０のうち前方側端部の近傍となる位置には、フィルタ７９１が設けられている。フィルタ７９１は、空気に含まれる埃等の異物を除去するためのものである。フロントルームＦＲの空気は、フィルタ７９１を通過する際において異物が除去され、正常な空気となって空調ケース７７０へと導入される。

本実施形態における電動ファン４０も、フロントグリルＧＲ側から熱交換器側（熱交換ユニット１０側）に向けて空気を送り込むような正回転方向と、正回転方向とは反対の逆回転方向と、のいずれにも回転翼４１を回転させることができる。図１３では図１と同様に、回転翼４１が正回転方向に回転しているときにおいて空気の流れる方向が矢印ＡＲ１で示されている。また、回転翼４１が逆回転方向に回転しているときにおいて空気の流れる方向が矢印ＡＲ２で示されている。

図１４には、外気導入モードにおける車両５０の状態が示されている。当該状態においては、シャッタ装置２０は開状態となっており、内外気切換えドア７８１によって内気導入部７７２は閉じられた状態となっている。また、電動ファン４０は正回転方向に回転している。

図１４の状態においては、フロントグリルＧＲからフロントルームＦＲに流入した空気が、電動ファン４０によって後方側に向けて引き込まれ、フロントダクト７９０を通って空調ケース７７０に導入される。その後、当該空気は空調ケース７７０内で温調され、空調風として吹き出し口７７１から車室ＩＲ内に吹き出される。図１４では、このような空気の流れが矢印ＡＲ１１によって示されている。

図１４の状態においては、フロントルームＦＲの空気に含まれる埃等がフィルタ７９１によって除去されるので、車室ＩＲ内には清浄な空気が吹き出される。このとき、フィルタ７９１のうち特に前方側の部分には、空気中の埃等が吸着され堆積して行く。このため、図１４に示されるような車両用空調装置７０の動作モードのことを、以下では「ダスト吸着モード」とも称する。

ダスト吸着モードにおける動作が継続されると、フィルタ７９１に吸着され堆積している埃などの量が次第に増加して行くことにより、フィルタ７９１が目詰まりした状態となる。当該状態においては、車両用空調装置７０の動作効率が低下してしまう。このため、フィルタ７９１から埃等を除去する必要が有る。

フィルタ７９１から埃等を除去するための動作モードとして、車両用空調装置７０は目詰まり解消モードを実行することが可能となっている。「目詰まり解消モード」とは、電動ファン４０を逆回転方向に回転させることにより、フィルタ７９１に吸着されている埃などを前方側に向けて吹き飛ばすための動作モードである。

図１５には、目詰まり解消モードにおける車両５０の状態が示されている。当該状態においては、シャッタ装置２０は閉状態となっており、内外気切換えドア７８１によって内気導入部７７２は閉じられた状態となっている。また、電動ファン４０は上記のように逆回転方向に回転している。尚、目詰まり解消モードにおいては、ブロア７８２等はその動作を停止しているので、車両用空調装置７０による空調は行われない。

図１５の状態においては、電動ファン４０によって空気が前方側に向けて引き込まれる。これにより、フロントダクト７９０内の空気も前方側に向けて引き込まれ、フィルタ７９１を通過して電動ファン４０に到達する。その後、当該空気は、不図示の開口を通って車両５０の下方側へと排出される。これに伴い、フィルタ７９１に吸着されていた埃等は、前方側に向けて吹き飛ばされ、フィルタ７９１から除去される。その結果、フィルタ７９１の目詰まりが解消する。

以上のような「ダスト吸着モード」や「目詰まり解消モード」を実現するために、空調ＥＣＵ３００及び制御モジュール１００によって実行される処理の内容について説明する。図１６に示される一連の処理は、所定の周期が経過する毎に、空調ＥＣＵ３００によって繰り返し実行される処理である。空調ＥＣＵ３００は、不図示の記憶装置に記憶されているアプリケーションソフトウェアを実行することにより、当該処理を実行する。尚、空調ＥＣＵ３００とは別の装置が当該処理を実行することとしてもよい。

当該処理の最初のステップＳ２１では、フロントダクト７９０における通風抵抗が算出される。ここでは、ブロア７８２の回転数と、ブロア７８２のモーターを流れる電流値との関係に基づいて、通風抵抗の大きさが算出される。

ステップＳ２１に続くステップＳ２２では、上記通風抵抗の大きさに基づいて、フィルタ７９１に目詰まりが生じたか否かが判定される。通風抵抗が所定の閾値を越えた場合には目詰まりが生じたと判定され、それ以外の場合には目詰まりが生じていないと判定される。

当該判定は、通風抵抗の算出を経ることなく、ブロア７８２の回転数と、ブロア７８２のモーターを流れる電流値との関係に基づいて行われてもよい。例えば、ブロア７８２の回転数に対応して予め設定されている電流閾値を、実際に測定されたモーターの電流値が超えた場合に、目詰まりが生じたと判定されるような態様であってもよい。

ステップＳ２２において、目詰まりが生じていないと判定された場合には、ステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３では、ダスト吸着モード（図１４）に移行するための処理が行われる。尚、ステップＳ２３への移行時において既にダスト吸着モードが実行されている場合には、ダスト吸着モードが維持される。

ステップＳ２３に続くステップＳ２４では、ダスト吸着モードに移行するための処理の一部として、電動ファン４０を正回転方向に回転させるための駆動要求（制御信号）を、制御モジュール１００に向けて送信する処理が行われる。

ステップＳ２２において、目詰まりが生じていると判定された場合には、ステップＳ２５に移行する。ステップＳ２５では、目詰まり解消モード（図１５）に移行するための処理が行われる。尚、ステップＳ２５への移行時において既に目詰まり解消モードが実行されている場合には、目詰まり解消モードが維持される。尚、ステップＳ２５では、目詰まり解消モードに移行した旨を、パネル表示等によって乗員に報知することとしてもよい。これにより、空調が停止したことへの違和感を乗員に与えてしまうことを防止することができる。

ステップＳ２５に続くステップＳ２６では、目詰まり解消モードに移行するための処理の一部として、電動ファン４０を逆回転方向に回転させるための駆動要求（制御信号）を、制御モジュール１００に向けて送信する処理が行われる。

続いて図１７を参照しながら、制御モジュール１００によって実行される処理について説明する。図１７に示される一連の処理は、所定の周期が経過する毎に、制御モジュール１００の制御部１３０によって繰り返し実行される処理である。制御モジュール１００は、不図示の記憶装置に記憶されているドライバソフトウェアを実行することにより、当該処理を実行する。

当該処理の最初のステップＳ３１では、空調ＥＣＵ３００からの駆動要求を参照する処理が行われる。ステップＳ３１に続くステップＳ３２では、上記駆動要求が、電動ファン４０を正回転方向させるためのものであるか否かが判定される。当該判定が肯定である場合にはステップＳ３３に移行する。

ステップＳ３３では、電動ファン４０の現時点における回転状態を検出する処理が行われる。ここでいう「回転状態」とは、電動ファン４０の回転方向及び回転速度のことである。当該処理は、電動ファン４０が備えるセンサ（不図示）から入力部１２０に入力される信号に基づいて行われる。

ステップＳ３３に続くステップＳ３４では、電動ファン４０が逆回転方向に回転しているか否かが判定される。逆回転方向に回転している場合には、ステップＳ３５に移行する。ステップＳ３５ではアシスト処理が実行される。既に述べたように、アシスト処理とは、フロントグリルＧＲから流入する空気の流れによって、電動ファン４０に正回転方向の力を加える処理である。本実施形態におけるアシスト処理の具体的な態様については後述する。

ステップＳ３２において、駆動要求が電動ファン４０を逆回転方向させるためのものであった場合には、ステップＳ３６に移行する。この場合、ステップＳ３６では、電動ファン４０が逆回転方向に回転している状態を維持するための処理が行われる。

また、ステップＳ３４において、電動ファン４０が正回転方向に回転していた場合にも、ステップＳ３６に移行する。この場合、ステップＳ３６では、電動ファン４０が正回転方向に回転している状態を維持するための制御が行われる。

いずれの場合であっても、ステップＳ３６では、アシスト処理を行うことなく通常の処理を行うことにより、電動ファン４０の動作が制御される。

アシスト処理の具体的な内容について、図１８を参照しながら説明する。図１８に示される一連の処理は、図１７のステップＳ３５において実行されるアシスト処理の具体的な流れを示すものである。図１７に示される一連の処理が繰り返し実行される結果、図１８に示される一連の処理も繰り返し実行される。

最初のステップＳ４１では、電動ファン４０の回転数を取得する処理が行われる。ここでは、図１７のステップＳ３３で検出された「回転状態」に含まれる回転数を、そのまま取得することとしてもよい。

ステップＳ４１に続くステップＳ４２では、上記の回転数に基づいて、シャッタ装置２０の目標開度を設定する処理が行われる。ステップＳ４２に続くステップＳ４３では、シャッタ装置２０の開度が目標開度に一致するように、シャッタ装置２０を動作させる処理が行われる。

図１９に示されるのは、電動ファン４０の回転数（横軸）と、シャッタ装置２０の目標開度（縦軸）との対応関係である。同図に示されるように、正回転方向における回転数が大きい程（図１９の右側に行く程）、目標開度は小さく設定される。また、逆回転方向における回転数が大きい程（図１９の左側に行く程）、目標開度は大きく設定される。

このため、電動ファン４０が逆回転方向に大きな回転数で回転しているときには、シャッタ装置２０の開度が大きくされ、電動ファン４０に加えられる正回転方向の力も大きくなる。これにより、逆回転方向に回転している電動ファン４０を急速に減速させ、短時間の内に正回転方向に回転させ始めることができる。

また、電動ファン４０が正回転方向に回転しているときには、その回転数の増加に伴ってシャッタ装置２０の開度が小さくされ、電動ファン４０に加えられる正回転方向の力も小さくなる。これにより、電動ファン４０の回転数がオーバーシュートしてしまうような事態が防止される。

尚、以上の例におけるアシスト処理は、電動ファン４０の回転数に応じて、シャッタ装置２０の目標開度を次第に変化させて行くような処理となっている。このような態様に替えて、アシスト処理の実行時における目標開度が一定の値に固定されているような態様であってもよい。

本実施形態でも、アシスト処理が実行されており且つ電動ファン４０が逆回転方向に回転している期間においては、電動ファン４０に対する駆動用電流の供給を停止することが好ましい。

以上の例におけるアシスト処理は、逆回転方向に電動ファン４０が回転しているときから開始される。このような態様に替えて、電動ファン４０の回転が停止している状態から、アシスト処理が開始されることとしてもよい。

第４実施形態について説明する。図２０には、本実施形態に係る制御モジュール１００及び熱交換ユニット１０が搭載される車両５０の内部構成が、側面視で模式的に描かれている。当該車両５０の構成は、図１３に示される第３実施形態における構成に近いものである。このため、以下では第３実施形態との相違点について主に説明し、第３実施形態との共通点については適宜説明を省略する。

本実施形態に係る車両５０では、空調ケース７７０のうち外気導入部７７３が形成されている位置が、フロントダクト７９０が接続されている部分よりも上方側の位置となっている。内外気切り換えドア７８１によって内気導入部７７２が閉じられているときには、外気導入部７３３には、開口７７４から入り込んだ外気が導入される。開口７７４は、車両５０のボンネット上面に形成された開口である。

フロントダクト７９０の後方側端部は、空調ケース７７０に形成されたフロント用吹き出し口７７５に接続されている。フロント用吹き出し口７７５は、吹き出し口７７１と同様に、温調後の空気（空調風）を吹き出すための開口として形成されている。

空調ケース７７０の内部にはフロント開閉ドア７８３が設けられている。フロント開閉ドア７８３は、図２０のようにフロント用吹き出し口７７５が開かれている状態と、点線で示されるようにフロント用吹き出し口７７５が閉じられている状態と、を切り換えるためのドアである。

フロント用吹き出し口７７５が閉じられている状態においては、空調ケース７７０の内部で生成された空調風は、吹き出し口７７１から車室ＩＲ内に吹き出され、フロント用吹き出し口７７５からは吹き出されない。一方、フロント用吹き出し口７７５が開かれている状態においては、空調ケース７７０の内部で生成された空調風は、吹き出し口７７１から車室ＩＲ内に吹き出されると共に、フロント用吹き出し口７７５からフロントルームＦＲ内にも吹き出される。フロント開閉ドア７８３の動作は空調ＥＣＵ３００によって制御される。

図２１には、外気導入モードにおける車両５０の状態の一例が示されている。当該状態においては、内外気切換えドア７８１によって内気導入部７７２は閉じられた状態となっている。空調ケース７７０には、開口７７４及び外気導入部７７３を通った空気（外気）が供給される。当該空気は、空調ケース７７０の内部において温調され、空調風として吹き出し口７７１から車室ＩＲ内へと吹き出される。このとき、フロント用吹き出し口７７５はフロント開閉ドア７８３によって閉じられているので、空調風はフロントルームＦＲへは吹き出されない。図２１においては、以上のような空気の流れが矢印ＡＲ２１で示されている。

図２１の状態においては、シャッタ装置２０は開状態となっており、電動ファン４０は正回転方向に回転している。このため、フロントグリルＧＲからフロントルームＦＲに流入した空気は、電動ファン４０によって後方側に向けて引きこまれ、熱交換ユニット１０における熱交換に供される。その後、当該空気は、不図示の開口を通って車両５０の下方側へと排出される。図２１においては、以上のような空気の流れが矢印ＡＲ２２で示されている。図２１に示されるような車両用空調装置７０の動作モードのことを、以下では「通常空調モード」とも称する。

通常空調モードでは、フロント用吹き出し口７７５がフロント開閉ドア７８３によって閉じられているので、車室ＩＲ内の空調のみが行われる。一方、フロント用吹き出し口７７５が開かれているときには、車室ＩＲ内の空調と、フロントルームＦＲ内の空調との両方が行われる。図２２には、このような状態の一例が示されている。

図２２に示される状態においては、フロント開閉ドア７８３が開かれた状態となっている。また、内気導入部７７２によって内外気切換えドア７８１は引き続き閉じられた状態となっている。空調ケース７７０には、開口７７４及び外気導入部７７３を通った空気（外気）が供給される。当該空気は、空調ケース７７０の内部において温調され、その一部が空調風として吹き出し口７７１から車室ＩＲ内へと吹き出される。図２２では、このような空気の流れが矢印ＡＲ２３で示されている。

空調ケース７７０の内部において温調された空気の残部は、フロント用吹き出し口７７５からフロントダクト７９０へと供給され、フロントダクト７９０を通ってフロントルームＦＲへと吹き出される。図２２では、このような空気の流れが矢印ＡＲ２４で示されている。

図２２の状態においては、シャッタ装置２０は閉状態となっており、電動ファン４０は逆回転方向に回転している。このため、フロントダクト７９０内の空気は、電動ファン４０によって前方側に向けて引き込まれる。その結果、矢印ＡＲ２４で示される空気の流れが更に促進される。矢印ＡＲ２４で示されるように、フロントダクト７９０から引き込まれた空気は、電動ファン４０に到達した後、不図示の開口を通って車両５０の下方側へと排出される。

図２２に示される状態においては、車室ＩＲ内の空調と、フロントルームＦＲ内の空調との両方が同時に行われる。図２２に示されるような車両用空調装置７０の動作モードのことを、以下では「フロント同時空調モード」とも称する。

ところで、図２２に示される状態から、逆回転方向に回転している電動ファン４０の回転数を更に増加させると、フロントダクト７９０を通ってフロントルームＦＲへと吹き出される空気の流量が大きくなる。これにより、吹き出し口７７１から車室ＩＲ内の空気を吸引し、車室ＩＲ内の気圧を減圧させることもできる。図２２に示される状態において、上記のように車室ＩＲ内の気圧を減圧させるような車両用空調装置７０の動作モードのことを、以下では「車室減圧モード」とも称する。

以上のような「フロント同時空調モード」等を実現するために、空調ＥＣＵ３００及び制御モジュール１００によって実行される処理の内容について説明する。図２３に示される一連の処理は、所定の周期が経過する毎に、空調ＥＣＵ３００によって繰り返し実行される処理である。空調ＥＣＵ３００は、不図示の記憶装置に記憶されているアプリケーションソフトウェアを実行することにより、当該処理を実行する。尚、空調ＥＣＵ３００とは別の装置が当該処理を実行することとしてもよい。

当該処理の最初のステップＳ５１では、フロント温調要求の有無を確認する処理が行われる。「フロント温調要求」とは、フロントルームＦＲの空調を開始するよう、車両５０に搭載された他のＥＣＵから空調ＥＣＵ３００へと発せられる制御信号のことである。尚、このような態様に替えて、空調ＥＣＵ３００が自らの判断でフロント温調要求を発するような態様であってもよい。

ステップＳ５１に続くステップＳ５２では、現時点においてフロント温調要求が発せられているか否かが判定される。フロント温調要求が発せられていない場合にはステップＳ５３に移行する。

ステップＳ５３では、通常空調モード（図２１）に移行するための処理が行われる。尚、ステップＳ５３への移行時において既に通常空調モードが実行されている場合には、通常空調モードが維持される。

ステップＳ５３に続くステップＳ５４では、通常空調モードに移行するための処理の一部として、電動ファン４０を正回転方向に回転させるための駆動要求を、制御モジュール１００に向けて送信する処理が行われる。

ステップＳ５２において、フロント温調要求が発せられている場合には、ステップＳ５５に移行する。ステップＳ５５では、フロント同時空調モード（図２２）に移行するための処理が行われる。尚、ステップＳ５５への移行時において既にフロント同時空調モードが実行されている場合には、フロント同時空調モードが維持される。

ステップＳ５５に続くステップＳ５６では、フロント同時空調モードに移行するための処理の一部として、電動ファン４０を逆回転方向に回転させるための駆動要求を、制御モジュール１００に向けて送信する処理が行われる。

ステップＳ５４またはステップＳ５６のいずれかにおいて駆動要求が送信された場合において、これを受けた制御モジュール１００の制御部１３０によって実行される処理は、図１７乃至１９を参照しながら説明したものと同様である。例えばフロント同時空調モードから通常空調モードに移行する場合等のように、電動ファン４０を正回転方向に回転させ始める際には、既に述べたアシスト処理が行われる。これにより、先の実施形態において説明したものと同様の効果を得ることができる。

先に説明したように、本実施形態に係る制御モジュール１００では、図２２に示される状態から電動ファン４０の回転数を更に増加させることにより、車室減圧モードを実行することも可能となっている。以下では、車室減圧モードを実行するために、空調ＥＣＵ３００及び制御モジュール１００によって実行される処理の内容について説明する。図２４に示される一連の処理は、所定の周期が経過する毎に、空調ＥＣＵ３００によって繰り返し実行される処理である。当該処理は、図２３に示される一連の処理と並行して実行されてもよく、状況に応じて択一的に実行されてもよい。

最初のステップＳ６１では、車室減圧要求の有無を確認する処理が行われる。「車室減圧要求」とは、車室ＩＲ内の圧力を一時的に低下させるよう、車両５０に搭載された他のＥＣＵから空調ＥＣＵ３００へと発せられる制御信号のことである。尚、このような態様に替えて、空調ＥＣＵ３００が自らの判断で車室減圧要求を発するような態様であってもよい。尚、このような車室減圧要求は、例えば車両５０がトンネルに侵入する際のように、車室ＩＲ内の圧力がこれから急上昇することが予測された場合等において発せられるものである。

ステップＳ６１に続くステップＳ６２では、現時点において車室減圧要求が発せられているか否かが判定される。車室減圧要求が発せられていない場合にはステップＳ６３に移行する。

ステップＳ６３では、通常空調モード（図２１）に移行するための処理が行われる。尚、ステップＳ６３への移行時において既に通常空調モードが実行されている場合には、通常空調モードが維持される。

ステップＳ６３に続くステップＳ６４では、通常空調モードに移行するための処理の一部として、電動ファン４０を正回転方向に回転させるための駆動要求を、制御モジュール１００に向けて送信する処理が行われる。

ステップＳ６２において、車室減圧要求が発せられている場合には、ステップＳ６５に移行する。ステップＳ６５では、車室減圧モード（図２２）に移行するための処理が行われる。尚、ステップＳ６５への移行時において既に車室減圧モードが実行されている場合には、車室減圧モードが維持される。

ステップＳ６５に続くステップＳ６６では、車室減圧モードに移行するための処理の一部として、電動ファン４０を逆回転方向に回転させるための駆動要求を、制御モジュール１００に向けて送信する処理が行われる。

ステップＳ６４またはステップＳ６６のいずれかにおいて駆動要求が送信された場合において、これを受けた制御モジュール１００の制御部１３０によって実行される処理は、図１７乃至１９を参照しながら説明したものと同様である。例えば車室減圧モードから通常空調モードに移行する場合でも、既に述べたアシスト処理が行われる。

第５実施形態について説明する。図２５には、本実施形態に係る制御モジュール１００及び熱交換ユニット１０が搭載される車両５０の内部構成が、側面視で模式的に描かれている。当該車両５０の構成は、図１３に示される第３実施形態における構成に近いものである。このため、以下では第３実施形態との相違点について主に説明し、第３実施形態との共通点については適宜説明を省略する。

本実施形態に係る車両５０では、車室ＩＲのフロア５０１の下方側にアンダーダクト５１０が形成されている。アンダーダクト５１０は、前方側のフロントルームＦＲと、後方側のトランクルームＲＲとを連通させるような空間として形成されている。

アンダーダクト５１０のうちフロントルームＦＲの近傍となる位置には、第１シャッタ装置５２０が設けられている。また、アンダーダクト５１０のうちトランクルームＲＲの近傍となる位置には、第２シャッタ装置５２１が設けられている。第１シャッタ装置５２０及び第２シャッタ装置５２１はいずれも、シャッタ装置２０と同様の装置であって、アンダーダクト５１０を通る空気の流量を調整するための装置である。第１シャッタ装置５２０の動作、及び第２シャッタ装置５２１の動作は、空調ＥＣＵ３００によって個別に制御される。このような態様に替えて、それぞれの動作が他のＥＣＵによって制御されるような態様であってもよい。

アンダーダクト５１０の途中には、循環用ファン５４０が配置されている。循環用ファン５４０は、アンダーダクト５１０において前方側又は後方側に向けて空気を送り込むための電動のファンである。循環用ファン５４０は、電動ファン４０と同様に、正回転方向及び逆回転方向のいずれにも回転することができる。図２５では、循環用ファン５４０が正回転方向に回転している時の空気の流れ方向が矢印ＡＲ３で示されており、循環用ファン５４０が逆回転方向に回転している時の空気の流れ方向が矢印ＡＲ４で示されている。

フロア５０１のうち、第１シャッタ装置５２０と循環用ファン５４０との間となる位置には、開口５０２が形成されている。また、フロア５０１のうち、循環用ファン５４０と第２シャッタ装置５２１との間となる位置には、開口５０３が形成されている。開口５０２及び開口５０２によって、アンダーダクト５１０と車室ＩＲとの間が連通されている。

尚、本実施形態の車両５０にも、図１３等に示されるものと同様の車両用空調装置７０が搭載されているのであるが、図２５においてはその図示が省略されている。

本実施形態に係る車両５０では、フロントルームＦＲからアンダーダクト５１０へと空気を送り込むことで、アンダーダクト５１０内の冷却を行うことが可能となっている。図２６には、このような制御が行われているときの車両５０の状態の例が示されている。当該状態では、シャッタ装置２０が開状態となっており、電動ファン４０は正回転方向に回転している。

図２６の状態では、第１シャッタ装置５２０及び第２シャッタ装置５２１はいずれも開状態となっている。また、循環用ファン５４０は正回転方向に回転している。

このような状態では、フロントグリルＧＲからフロントルームＦＲに流入した空気は、電動ファン４０によって後方側に送り出された後、アンダーダクト５１０に流入する。当該空気は、アンダーダクト５１０を後方側に向かって流れた後にトランクルームＲＲに流入し、不図示の開口を通って車両５０の下方側へと排出される。図２６においては、以上のような空気の流れが矢印ＡＲ３１、ＡＲ３２で示されている。図２６に示されるような動作モードのことを、以下では「床下冷却モード」とも称する。

例えば、アンダーダクト５１０内に熱源となる機器（例えば燃料電池等）を配置した上で上記の床下冷却モードを実行すれば、当該機器の冷却を行うことができる。

例えば冬期のように気温が低いときには、アンダーダクト５１０内に配置された機器（不図示）からの発熱を利用して、車室ＩＲ内の暖房を行うこともできる。図２７には、このような暖房が行われているときの車両５０の状態の例が示されている。当該状態では、第１シャッタ装置５２０及び第２シャッタ装置５２１はいずれも閉状態となっている。また、循環用ファン５４０は逆回転方向に回転している。

このような状態においては、アンダーダクト５１０内において後方側から前方側に向かう空気の流れが生じている。これにより、車室ＩＲ内の空気は開口５０３からアンダーダクト５１０に流入し、アンダーダクト５１０を前方側に向かって流れる。当該空気は、機器によって加熱されその温度を上昇させた後、開口５０２から車室ＩＲ内へと吹き出される。これにより、車室ＩＲ内の暖房が行われる。図２７に示されるような動作モードのことを、以下では「床下排熱利用モード」とも称する。

尚、図２７の例では、シャッタ装置２０は閉状態となっており、電動ファン４０は逆回転動作を行っている。このため、電動ファン４０の近傍では、空気は後方側から前方側に向かって流れている。図２７では、このような空気の流れが矢印ＡＲ３３で示されている。

ただし、床下排熱利用モードにおけるシャッタ装置２０の状態や電動ファン４０の動作状態は、特に図２７に示されるようなものに限定されない。床下排熱利用モードにおいては、シャッタ装置２０は開状態となっていてもよく、電動ファン４０は正回転方向に回転していてもよい。また、電動ファン４０が停止していてもよい。

本実施形態でも、例えば床下排熱利用モード（図２７）から床下冷却モード（図２６）に移行する場合等のように、電動ファン４０を正回転方向に回転させ始める際には、既に述べたアシスト処理が行われる。これにより、先の実施形態において説明したものと同様の効果を得ることができる。

第６実施形態について説明する。図２８には、本実施形態に係る制御モジュール１００及び熱交換ユニット１０が搭載される車両５０の内部構成が、側面視で模式的に描かれている。当該車両５０の構成は、図２０に示される第４実施形態における構成に近いものである。このため、以下では第４実施形態との相違点について主に説明し、第４実施形態との共通点については適宜説明を省略する。

本実施形態に係る車両５０では、車室ＩＲとトランクルームＲＲとの間を仕切る隔壁ＷＬに、開口５０５が形成されている。開口５０５により、車室ＩＲとトランクルームＲＲとの間が連通されている。また、開口５０５には後部用ファン５４１が設けられている。

後部用ファン５４１は、前方側又は後方側に向けて空気を送り込むための電動のファンである。後部用ファン５４１は、電動ファン４０と同様に、正回転方向及び逆回転方向のいずれにも回転することができる。図２８では、後部用ファン５４１が正回転方向に回転している時の空気の流れ方向が矢印ＡＲ５で示されており、後部用ファン５４１が逆回転方向に回転している時の空気の流れ方向が矢印ＡＲ６で示されている。

本実施形態に係る車両５０では、空調された車室ＩＲ内の空気を、開口５０５を通じてトランクルームＲＲへ送り込み、トランクルームＲＲ内の空調を行うことが可能となっている。図２９には、このような空調が行われているときの車両５０の状態の例が示されている。

図２９の状態においては、シャッタ装置２０は開状態となっており、電動ファン４０は正回転方向に回転している。このため、フロントグリルＧＲからフロントルームＦＲに流入した空気は、電動ファン４０によって後方側に向けて引きこまれ、熱交換ユニット１０における熱交換に供される。その後、当該空気は、不図示の開口を通って車両５０の下方側へと排出される。図２９においては、以上のような空気の流れが矢印ＡＲ４２で示されている。

図２９の状態においては、内外気切換えドア７８１によって内気導入部７７２は閉じられた状態となっている。空調ケース７７０には、開口７７４及び外気導入部７７３を通った空気（外気）が供給される。当該空気は、空調ケース７７０の内部において温調され、空調風として吹き出し口７７１から車室ＩＲ内へと吹き出される。このとき、フロント用吹き出し口７７５はフロント開閉ドア７８３によって閉じられているので、空調風はフロントルームＦＲへは吹き出されない。図２９においては、以上のような空気の流れが矢印ＡＲ４１で示されている。

車室ＩＲ内に吹き出された空調風は、その一部が後部用ファン５４１によってトランクルームＲＲへと供給される。これにより、トランクルームＲＲ内の空調が行われる。図２９においては、以上のような空気の流れが矢印ＡＲ４３で示されている。図２９に示されるような車両用空調装置７０の動作モードのことを、以下では「後部空調モード」とも称する。

例えば、トランクルームＲＲ内に熱源となる機器（例えば燃料電池等）を配置した上で上記の後部空調モードモードを実行すれば、当該機器の冷却を行うことができる。

例えば冬期のように気温が低いときには、トランクルームＲＲ内に配置された機器（不図示）からの発熱を利用して、車室ＩＲ内の暖房を行うと共に、機器からの熱を熱交換ユニット１０においても利用することができる。図３０には、このような暖房及び熱利用が行われているときの車両５０の状態の例が示されている。

当該状態では、後部用ファン５４１は逆回転方向に回転している。これにより、トランクルームＲＲにおいて機器により加熱された空気は、後部用ファン５４１によって車室ＩＲ内へと供給される。図３０においては、以上のような空気の流れが矢印ＡＲ４４で示されている。

図３０の状態では、フロント開閉ドア７８３は開かれており、フロントルームＦＲと車室ＩＲとの間が空調ケース７７０を介して連通した状態となっている。尚、車両用空調装置７０はその動作を停止している。

また、電動ファン４０は逆回転方向に回転している。このため、電動ファン４０の近傍においては、後方側から前方側に向かうような空気の流れが生じている。これに伴い、車室ＩＲ内の空気（つまり、トランクルームＲＲの機器によって加熱された空気）は、その一部が吹き出し口７７１から空調ケース７７０の内部に引き込まれ、フロントダクト７９０を通って電動ファン４０に到達する。これにより、トランクルームＲＲの機器で生じた熱が、熱交換ユニット１０において利用される。図３０においては、以上のような空気の流れが矢印ＡＲ４５で示されている。図３０に示されるような車両用空調装置７０の動作モードのことを、以下では「後部熱利用モード」とも称する。

本実施形態でも、例えば後部熱利用モード（図３０）から後部空調モード（図２９）に移行する場合等のように、電動ファン４０を正回転方向に回転させ始める際には、既に述べたアシスト処理が行われる。これにより、先の実施形態において説明したものと同様の効果を得ることができる。

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

５０：車両
１０：熱交換ユニット
２０：シャッタ装置
３１：ラジエータ
４０：電動ファン
１００：制御モジュール
１３０：制御部

Claims (15)

1. 車両（５０）に設けられる熱交換ユニット（１０）の制御を行う制御モジュール（１００）であって、
   前記熱交換ユニットは、
   熱媒体と空気との間で熱交換を行う熱交換器（３１）と、
   前記車両のフロントグリル（ＧＲ）から流入する空気の流量を調整するシャッタ装置（２０）と、
   前記熱交換器に空気を送り込む電動ファン（４０）と、を備えるものであり、
   前記シャッタ装置及び前記電動ファンの動作を制御する制御部（１３０）を備え、
   前記フロントグリル側から前記熱交換器側に向けて空気を送り込むような回転方向、である正回転方向に前記電動ファンを回転させ始める際において、
   前記制御部は、
   前記シャッタ装置を開状態とし、前記フロントグリルから流入する空気の流れによって、前記電動ファンに対して前記正回転方向の力を加えるアシスト処理、を行う制御モジュール。
2. 前記制御部は、
   前記正回転方向とは逆の方向である逆回転方向に前記電動ファンが回転しているときから前記アシスト処理を行う、請求項１に記載の制御モジュール。
3. 前記電動ファンの回転数を取得する回転数取得部（１２０）を更に備え、
   前記アシスト処理において、前記制御部は、
   前記回転数に応じて前記シャッタ装置の開度を変化させる、請求項１又は２に記載の制御モジュール。
4. 前記アシスト処理において、前記制御部は、
   前記正回転方向における前記回転数が大きい程、前記シャッタ装置の開度を小さくする、請求項３に記載の制御モジュール。
5. 前記熱媒体は冷却水であり、
   前記熱交換器は、前記車両の内燃機関（５１）を冷却するための冷却水と空気との間で熱交換を行うものであって、
   前記熱交換器を通る冷却水の温度を取得する水温取得部（１２０）を更に備え、
   前記水温取得部で取得される冷却水の温度が所定温度（ＴＷ２）よりも高くなり、
   前記正回転方向に前記電動ファンを回転させ始める際において、
   前記制御部は前記アシスト処理を行う、請求項１に記載の制御モジュール。
6. 前記制御部は、
   前記水温取得部で取得される冷却水の温度が前記所定温度よりも低いときに、予め、前記正回転方向とは反対の回転方向である逆回転方向に前記電動ファンを駆動させる熱回収制御を行うように構成されており、
   前記制御部は、
   前記熱回収制御が終了した後に前記アシスト処理を開始することにより、前記電動ファンの回転方向を前記逆回転方向から前記正回転方向へと切り換える、請求項５に記載の制御モジュール。
7. 前記アシスト処理において、
   前記制御部は、
   前記水温取得部で取得された冷却水の温度に応じて、前記シャッタ装置の開度を変化させる、請求項５又は６に記載の制御モジュール。
8. 前記制御部は、
   前記水温取得部で取得された冷却水の温度が高くなるほど前記シャッタ装置の開度を大きくする、請求項７に記載の制御モジュール。
9. 前記アシスト処理において、
   前記制御部は、
   前記熱交換ユニットの周囲の気温と外気温との温度差に応じて、前記シャッタ装置の開度を変化させる、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の制御モジュール。
10. 前記制御部は、
    前記温度差が大きくなるほど前記シャッタ装置の開度を小さくする、請求項９に記載の制御モジュール。
11. 前記アシスト処理において、
    前記制御部は、
    前記車両の走行速度応じて前記シャッタ装置の開度を変化させる、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の制御モジュール。
12. 前記制御部は、
    前記車両の走行速度が大きくなるほど前記シャッタ装置の開度を小さくする、請求項１１に記載の制御モジュール。
13. 前記制御部は、前記電動ファンに対する駆動用電流の供給が停止している状態で、前記アシスト処理を開始する、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の制御モジュール。
14. 前記制御部は、前記電動ファンの回転方向が前記正回転方向となった以降の時点で、前記電動ファンに対する駆動用電流の供給を開始する、請求項１３に記載の制御モジュール。
15. 前記電動ファンは、回転翼（４１）と、前記回転翼を回転させるためのファンモータ（４２）と、を有しており、
    前ファンモータはブラシレスタイプの回転電機として構成されている、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の制御モジュール。

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