JP2019081412A - 車両のグリルシャッター制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キーオフ時にエンジンの関連部品の熱害を抑制させながらエンジンルームの保温を可能とすること。【解決手段】断熱性を有してエンジン２を覆うカプセル化構造３０を備え、該カプセル化構造３０に備えたグリルシャッター８４の開閉を制御するものであり、エンジン２に関連する関連部品２５，２６にキーオフ時に熱害が発生するか否かを推定し、熱害非発生を推定した場合にはキーオフ時にグリルシャッター８４を閉める一方で、熱害発生を推定した場合にはキーオフ時にグリルシャッター８４を開ける構成とした。【選択図】図１

Description

この発明は、断熱性を有してエンジンを覆うカプセル化構造を備え、該カプセル化構造に備えたグリルシャッターの開閉を制御する車両のグリルシャッター制御装置に関する。

特許文献１、２に例示されるように、エンジン再始動時の早期暖機による燃費向上の狙いからエンジンを断熱性を有するカプセル化部材や保温カバーで覆うとともに、キーオフ時にグリルシャッターを閉状態に制御してエンジンルームを保温する技術が知られている。

しかしながら走行中に運転状態や走行条件等によってはエンジンや排気系部品等のエンジン関連部品が高温化することも起こり得る。このように高温化したエンジン等が、かなりの高温を維持する状態の下で停車してキーオフした際に、特許文献１、２の各発明のように、エンジン再始動時の暖機性能向上のためエンジンを保温カバー等で覆う構成においてグリルシャッターを画一的に閉状態に維持すると、エンジンルームやトンネル部内に長時間に渡って熱が籠ることになり、エンジン関連部品に熱害が及ぶことが懸念される。

特開２０１３−１１９３８４号公報 特開２０１７−０１３６３８号公報

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、キーオフ時にエンジンの関連部品の熱害を抑制させながらエンジンルームの保温を可能とすることを目的とする。

この発明は、断熱性を有してエンジンを覆うカプセル化構造を備え、該カプセル化構造に備えたグリルシャッターの開閉を制御する車両のグリルシャッター制御装置であって、上記エンジンに関連する関連部品にキーオフ時に熱害が発生するか否かを推定し、熱害非発生を推定した場合には上記グリルシャッターを閉める一方で、熱害発生を推定した場合には上記グリルシャッターを開ける構成としたものである。

上記構成によれば、キーオフ時にエンジンの関連部品の熱害を抑制させながらエンジンルームの保温が可能になる。

この発明の態様として、フロアトンネル下の排気管に電気駆動式の排気シャッターバルブを備えるとともに、上記排気管の下方にトンネルカバーを備える構造であり、上記カプセル化構造が上記トンネルカバーを含むとともに、上記関連部品が上記排気シャッターバルブを含むものとする。

上記構成によれば、キーオフ時に排気シャッターバルブの熱害を抑制できる。

この発明の態様として、上記トンネルカバーにおける上記排気シャッターバルブの直下部位には貫通開口が設けられ、底面視で上記貫通開口の周縁と上記排気シャッターバルブとの間には隙間を有するものである。

上記構成によれば、排気管の下方にトンネルカバーを備えても、貫通開口によってトンネルカバーを介した排気管の輻射熱による、排気シャッターバルブの熱害を抑制することができる。

さらに、底面視で貫通開口の周縁と排気シャッターバルブとの間に隙間を設けることによって、熱害発生を推定した場合には上記グリルシャッターを開けることで、エンジンルーム等のカプセル化構造の内部において、上記隙間からグリル開口（シュラウドパネルの開口）への熱の流れを促して該グリル開口を通じてカプセル化構造の外側に熱を排出することができ、関連部品の熱害を抑制することができる。

この発明の態様として、熱害発生を推定した上記の場合、上記関連部品について推定された熱害が解除される熱害解除推定後に上記グリルシャッターを閉じる構成としたものである。

上記構成によれば、キーオフ時に開けたグリルシャッターを熱害解除推定されたタイミングにて閉じるため、その後はエンジンおよびその関連部品の保温が可能になる。

この発明の態様として、車両走行中の上記関連部品の推定温度に基づきキーオフした際の熱害発生を推定し、推定される熱害発生の度合いに応じてキーオフ時の上記グリルシャッターの開期間を設定し、キーオフ時には上記グリルシャッターを上記開期間開き、その後閉じる構成としたものである。

上記構成によれば、キーオフ時にタイマ制御のみでグリルシャッターを制御することができる。

この発明によれば、キーオフ時にエンジンの関連部品の熱害を抑制させながらエンジンルームの保温を可能とすることができる。

本発明の実施形態のグリルシャッター制御装置を備えた車両前部の要部を示す車幅方向の中央縦断面図。 本発明の実施形態のエンジンのカプセル化構造を右斜め上、前方から見た斜視図。 トンネルインシュレータおよびトンネルカバーを左斜め下、前方から見た斜視図。 本発明の実施形態の車両のグリルシャッター制御装置の電気的構成を示すブロック図。 本発明の本実施形態のグリルシャッター開閉制御を示すフローチャート。 図５中の走行中グリルシャッター制御処理を示すフローチャート。 車両走行中のグリルシャッター開状態の走行風の流れを図１相当図にて模式的に示す作用説明図。 車両走行中のグリルシャッター開状態の走行風の流れを車両底面視にて模式的に示す作用説明図。 ＩＧ−ＯＦＦ時にグリルシャッター開状態としたときのエンジンルームおよびトンネル部内の熱気の流れを図１相当図にて模式的に示す作用説明図。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。
図１〜図３に示すように、本実施形態の車両のグリルシャッター制御装置１０の説明に先立って、まず車体構造について説明する。なお、図中、矢印Ｆは車両前方を示し、矢印Ｌは車両左方を示し、矢印Ｒは車両右方を示し、矢印Ｕは車両上方を示すものとする。

図１に示すように、車両の前部にはエンジン２を配置するエンジンルームＥと、その後方に形成される車室Ｃとを備えている。

エンジンルームＥは、上部を前下がりに車両前後方向に延びるボンネット３で区画され、前部を上下に位置するフロントバンパフェース４（以下、「バンパフェース４」と略記する。）で区画され、後部を上下方向に延びるダッシュパネル５によって区画されて構成している。

エンジンルームＥの左右両サイドには、図２に示すように、ダッシュパネル５の下部から車両の前方に延びる左右一対のフロントサイドフレーム６（右側のみ図示）を設けている。フロントサイドフレーム６の前端部にはクラッシュカン取付け用のセットプレート７を設けている。

また図１に示すように、バンパフェース４の前面における車幅方向中央部には、走行風（フレッシュエア）をエンジンルームＥに取入れるための前面開口部４ａを形成している。前面開口部４ａは、走行風が通過可能に多孔状に形成されたフロントグリル４ｂによって覆われている。

バンパフェース４の後方には、後述するシュラウドパネル８１（図１、図２参照）を支持するためのバンパビーム９が配置されている。バンパビーム９は車幅方向に延びており、その両端部の後面が連結部材としての不図示のクラッシュカンを介して、前後方向に延びる左右のフロントサイドフレーム６の前端部に連結されている。

また図１に示すように、エンジンルームＥの後方下部には、前輪用の左右サスペンション（不図示）を連結するためのサスペンションクロスメンバ９０（以下、「サスクロス９０」と略記する。）が配設されている。このサスクロス９０は車幅方向に延びる閉断面部９０Ａを構成している。

同図に示すように、ダッシュパネル５はエンジンルームＥと車室Ｃ側とを仕切るように上下方向かつ車幅方向に延びるパネル体で構成されており、その車幅中央には、トンネル部９１につながるトンネル開口部９２が設けられている。

同図に示すように、ダッシュパネル５の後下端から後方にフロアパネル９３が延びており、車両前後方向および車幅方向に広がる車室Ｃ床面を構成している。このフロアパネル９３の車幅方向中央には、略ハット状に上方（車室Ｃ内方）に隆起するトンネル部９１を形成している。
トンネル部９１は、エンジンルームＥの後方において前後方向に延びるように配設された排気系２０に沿って車両前後方向に延びている。

排気系２０は、図１に示すように、主にエンジン２の排気側を構成する排気マニホールド２１と、排気浄化のための２つの触媒コンバータ２３ａ，２３ｂと、プリサイレンサ２４と、これら２１，２３ａ，２３ｂ，２４の間に接続された排気管２２等の排気系部品により構成され、トンネル部９１の凹部空間内（以下、「トンネル部９１内」という。）に収納されている。なお、２つの触媒コンバータ２３ａ，２３ｂは、排気通路の上流側の第１触媒コンバータ２３ａと下流側の第２触媒コンバータ２３ｂとで構成されている。

さらに、排気系２０には、排気マニホールド２１またはその下流側近傍には排気中の酸素濃度を検出するＯ２センサ２５が設けられている。

第２触媒コンバータ２３ｂとプリサイレンサ２４との間には、排気管２２の内部の排気通路を絞る排気シャッターバルブ２６が設けられている。排気シャッターバルブ２６は、エンジン２の運転状態等に応じて不図示のアクチュエータによって開閉制御される電気駆動式を採用している。

上述した車体構造には、図１、図２に示すように、エンジン２（厳密にはエンジン２と変速機が組み合わされたパワートレイン２Ａ）および、排気系部品等のエンジン２の関連部品を覆うカプセル化構造３０を備えている。

カプセル化構造３０は、エンジン２の外周を覆うエンジン保温壁部（８１，３２〜３６）をエンジンルームＥに備えている。エンジン保温壁部は図１、図２に示すように、エンジン２の前方、上方、左側方、右側方、後方および下方を夫々覆う、前壁部８１、上壁部３２、左壁部（図示省略）、右壁部３４（図２参照）、後壁部３５、下壁部３６（図１参照）で構成している。

同図に示すように、これら各壁部のうち上壁部３２、左壁部（図示省略）、右壁部３４、後壁部３５および下壁部３６は共に、合成樹脂製のカバー３０ａと保温性（断熱性）を有するグラスウール材やウレタン材等からなる保温材３０ｂ（図１参照）とを重ね合わせて構成している。

ところで、図１、図２に示すように、エンジン２の前方には、熱交換器としての不図示のラジエータやコンデンサを前方から覆った状態で保持するシュラウド８が配設されている。

シュラウド８は、矩形枠状のシュラウドパネル８１を備え、シュラウドパネル８１の正面視内側には、前後方向に貫通するとともに、車幅方向に延びる複数のクロスステー８２ａ，８２ｂと車幅中央にて上下方向に延びるセンタステー８２ｃによって上下方向および車幅方向に区分けされた複数の開口部８３が設けられている。

シュラウドパネル８１には、車幅方向に延びる複数のグリルシャッター８４が軸支されており、グリルシャッター８４によって開口部８３を開閉可能に該グリルシャッター８４を揺動させるグリルシャッターアクチュエータ１８（（以下、「アクチュエータ１８」と略記する。）（図４参照）を備えている。

これにより、シュラウド８は、開口部８３を通じて走行風をエンジンルームＥ（特に不図示のラジエータ）へと導入するとともに、グリルシャッター８４の開閉によりエンジンルームＥへの導風量を調整する。

また図示省略するがアクチュエータ１８の回転軸には、グリルシャッターポジションセンサ１７（図４参照）が設けられており、グリルシャッターポジションセンサ１７は、特にイグニションオフ（（ＩＧ−ＯＦＦ）時、すなわちキーオフ）時に回転軸の位置に応じてグリルシャッター８４が全開状態或いは全閉状態であることを検出し、その検出信号を後述するＥＣＵ１１に出力する。

なお当例では、グリルシャッター８４の開閉検知手段としてグリルシャッターポジションセンサ１７を採用したが、グリルシャッター８４の回転軸の角度を該グリルシャッター８４の開度として検出するシャッタ開度センサ（図示省略）を設け、その検出信号をＥＣＵ１１に出力するように構成してもよい。

シュラウドパネル８１は、グリルシャッター８４閉時には、エンジンルームＥをその前方から開口部８３を通じて熱気が車外に逃げないように遮断して保温するため、グリルシャッター８４を備えたシュラウドパネル８１は、エンジン２の前方を覆う前壁部８１として構成している。

また図１に示すように、エンジンルームＥの下方にはエンジン２をその下方から覆うエンジンアンダーカバー３６を配設している。エンジンアンダーカバー３６は、その前端がバンパフェース４の下端に、ボルト、ナット等の締結部材により取り付け固定されるとともに、後端がサスクロス９０の閉断面部９０Ａの前端から前方へ突出するフランジ部９２ｆに同じく締結部材により取り付け固定されている。エンジンアンダーカバー３６はエンジン２を下方から覆うため、該エンジンアンダーカバー３６によって上記下壁部３６を構成している。

また図１、図３に示すように、トンネル部９１の下方には、耐熱性を有するトンネルインシュレータ３７が配設されている。トンネルインシュレータ３７は、排気系２０をその上方から覆うトンネル部９１の下面（内周面）に沿って上方（車室Ｃ内方）に隆起する略ハット状に形成している。

さらに、トンネル部９１の前部には、トンネル部９１内を下方から耐熱性を有して覆うトンネルカバー３８が配設されている。図１に示すように、トンネルカバー３８の前端はサスクロス９０の閉断面部９０Ａの後端から後方へ突出するフランジ部９２ｒに夫々ボルト、ナット等の締結部材により取り付け固定されている。

図１に示すように、トンネルカバー３８は、第２触媒コンバータ２３ｂおよびプリサイレンサ２４の各下部と略同じ高さまたは若干下方位置に配設されている。さらに、エンジンアンダーカバー３６、サスクロス９０およびトンネルカバー３８の各下面は、略連続する平面を形成している。

さらに、トンネル部９１の左右に位置するフロアパネル９３の下部は、左右一対のフロアーアンダカバー４０で下方から覆われている（図８参照）。これらトンネルカバー３８と左右一対のフロアーアンダカバー４０，４０とは夫々の下面が略面一になるように配設されることにより、走行中の車両床下の空力性能を高めている（図７、図８中の矢印ｗ２参照）。

図１に示すように、トンネルインシュレータ３７とトンネルカバー３８とは、グリルシャッター８４閉時において、排気系部品（２１〜２４）から発せられた熱気が車外へ逃げないようにこれら３７，３８の間の空間９４（以下、「トンネル下空間９４」という。）を車外に対して遮断して保温するものであり、共に上述したカプセル化構造３０の一部として構成している。

すなわち、トンネル部９１内に相当するトンネル下空間９４は、エンジンルームＥと前後方向に連通しており、これらエンジンルームＥとトンネル下空間９４とがカプセル化構造３０によって覆われている（図１参照）。

図１、図３、図８に示すように、トンネルカバー３８における、底面視で排気系２０の少なくとも第２触媒コンバータ２３ｂとプリサイレンサ２４に対応する部位およびこれらの外周部相当部位には、上下方向に貫通する貫通開口３９（３９ｆ，３９ｒ）が形成されている。

当例ではトンネルカバー３８には、貫通開口３９として、前側貫通開口３９ｆと、該前側貫通開口３９ｆよりも後方の後側貫通開口３９ｒとが形成されている。

トンネルカバー３８に貫通開口３９を設けることで、上記排気系２０の下方にトンネルカバー３８を備えても、これら２０，３８が互いに近接することがないためトンネルカバー３８を介した排気系部品（第２触媒コンバータ２３ｂ、プリサイレンサ２４およびこれら２３ｂ，２４の間の排気管２２）の輻射熱による、排気シャッターバルブ２６への熱害を抑制している。

さらに、前側貫通開口３９ｆは、少なくとも第２触媒コンバータ２３ｂの直下部分、および排気シャッターバルブ２６を備えた排気管２２の直下部分を含めて前後方向に連続して形成されており、底面視で前側貫通開口３９ｆの周縁と、第２触媒コンバータ２３ｂおよび排気シャッターバルブ２６を備えた排気管２２との間には隙間ｓを有する（図１、図８参照）。

後側貫通開口３９ｒは、少なくともプリサイレンサ２４の直下部分に形成されており、底面視で上記後側貫通開口３９ｒの周縁とプリサイレンサ２４との間には隙間ｓを有する（同図参照）。

ここで停車時にグリルシャッター８４を開けることでトンネル下空間９４およびエンジンルームＥの熱気がシュラウド８の開口部８３を通じて車外へ流れようとする。その際に、上述したように、前側貫通開口３９ｆ及び後側貫通開口３９ｒは、夫々の上方に位置する排気系部品に対して底面視で隙間ｓ（スリット）を有して形成することにより、該隙間ｓを通じて外気がトンネル下空間９４へ導入される。これにより、図９に示すように、上記熱気ｗ３がトンネル下空間９４からエンジンルームＥへ流れてシュラウド８の開口部８３を通じて車外への排出が促進される（図９中の矢印ｗ３参照）。

ところで図４に示すように、本実施形態の車両には、上述したカプセル化構造３０の一部、つまり前壁部８１としてのシュラウドパネル８１の一部を構成するグリルシャッター８４の開閉を制御するグリルシャッター制御装置１０が設けられている。

このグリルシャッター制御装置１０は、自動車ないしはそのパワープラントに備えたグリルシャッター開閉コントローラとしてのＥＣＵ１１を備えている。
ＥＣＵ１１は、プログラムに従って演算等の処理を実行する中央処理装置（ＣＰＵ）と、ＲＡＭ及びＲＯＭ等を有しプログラム及びデータを格納するメモリと、ＣＰＵへの電気信号の入出力経路となる入出力バス（Ｉ／Ｏバス）とを備えている。

ＥＣＵ１１には、ＩＧ検知センサ１２、エンジン水温センサ１３、アクセル開度センサ１４、エンジン回転センサ１５、車速センサ１６、グリルシャッターポジションセンサ１７等からの検出信号が入力される。ＥＣＵ１１は、これら検出信号を基にグリルシャッター８４用のアクチュエータ１８に対して制御信号を出力する。また、ＥＣＵ１１は例えば、ＩＧ検知センサ１２によるＩＧ−ＯＦＦ検出時等、所定のトリガ入力からの経過時間を出力するカウントアップ型のタイマ１９を備えており、この経過時間は後述するグリルシャッター８４の開閉処理後にゼロにリセットすることができる。

ＩＧ検知センサ１２は、ＩＧ機構としてのイグニションスイッチ（ＩＧ ＳＷ）に対する操作を検知する。

エンジン水温センサ１３は、エンジン２の側壁に形成されたウォータジャケット（図示せず）に臨設され、ウォータジャケットを流れるエンジン冷却水の温度（エンジン水温）を検出する。アクセル開度センサ１４は、運転者によるアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量（アクセル開度）を検出する。エンジン回転センサ１５は、クランク軸の回転に応じて発生するパルス信号をエンジン２の回転数（エンジン回転数）として検出する。車速センサ１６は、車両の走行速度（車速）を検出する。

かくして、ＥＣＵ１１は、各センサから入力された、エンジン水温、車速、アクセル開度、エンジン回転数に関する入力信号のうち少なくとも１つからエンジン２に関連する関連部品（以下、「エンジン関連部品」という。）に熱害が発生するか否かの推定（以下、「熱害発生有無推定」ともいう。）を実行し、熱害非発生と推定した場合には、グリルシャッター８４を閉める一方で、熱害発生と推定した場合には、グリルシャッター８４を開ける制御を行うものである。

具体的には図示省略するが、エンジン関連部品の中でもＯ２センサ２５は、電源供給用や信号線用の各種電線を束ねたハーネスや、少なくとも一部にラバーや樹脂により形成されたケースなどを備えており、また排気シャッターバルブ２６は、アクチュエータにより駆動する電気駆動式であり、さらに共に排気系部品の表面に本体部が直付けされていことから、排気系部品の表面から発生される熱による熱害の影響を受け易い。このため、当例では例えば、これらＯ２センサ２５と排気シャッターバルブ２６とを熱害対象部品と認定して、これら熱害対象部品に熱害が生じないようにグリルシャッター８４の開閉制御を行うものである。

さらに当例では、熱害対象部品ごとに熱害が及ばない上限とされる耐熱温度に対して余裕を見越して耐熱温度よりも低い閾値温度を設定しており、この閾値温度は、制御量として予めＥＣＵ１１に備えたメモリに記憶している。例えば、耐熱温度が１３０度である場合には、閾値温度を１１０度に設定してメモリに記憶している。

一方、本出願人は、ＩＧ−ＯＮ時における熱害対象部品の温度（すなわち熱害対象部品の表面温度または周辺温度）は、エンジン２の発熱量（エンジン２の負荷の度合い）とエンジン２およびその関連部品の冷却性能に大きく依存することに着目し、本実施形態においてＥＣＵ１１は、各センサからの入力信号により得られる制御量（入力因子）のうち、エンジン２の発熱量をあらわすエンジン水温、アクセル開度およびエンジン回転数並びに、エンジン２等の冷却性能をあらわす車速に基づいて、熱害対象部品の温度を間接的に推定する。

具体的にはエンジン２の発熱量は主にエンジン水温に基づいて把握できるが、当例ではさらに例えば、実際の運転状態、走行条件等に応じて応答し易いアクセル開度、エンジン回転数も含めることでより厳密なエンジン２の発熱量を把握している。すなわち、当例のＥＣＵ１１は上述したように、エンジン２の発熱量を推定する制御量としてエンジン水温、アクセル開度、エンジン回転数を取得することとしている。

一方、車両走行中にシュラウドパネル８１に設けた開口部８３からエンジンルームＥに導入される走行風によって、エンジン２およびラジエータ等のエンジン関連部品を冷却する。そしてこの走行風は車速に応じて変化するため、当例のＥＣＵ１１は、グリルシャッターポジションセンサ１７により、グリルシャッター８４が開状態であることを検知すると、エンジン２およびラジエータ等のエンジン関連部品の冷却性能を推定する制御量として上述したように車速を取得することとしている。

そして熱害発生有無推定に際しては、例えば当例のＥＣＵ１１は、各センサから入力された、エンジン水温、アクセル開度、エンジン回転数および車速の各値と、熱害対象部品温度との相関関係を予め実験等によってマップ化しておき、このマップデータを用いる等して熱害対象部品の推定される温度（以下、「熱害対象部品推定温度」という。）を推定することができる。

さらに熱害対象部品ごとに熱害対象部品推定温度が上記の閾値温度よりも大きい場合には熱害発生と判断（推定）する一方、熱害対象部品推定温度がこの閾値温度よりも小さい場合には熱害非発生と判断（推定）する。

ここで、本実施形態の車両は、エンジン２の次回始動時の早期暖機による燃費向上を狙って停車中にエンジンルームＥおよびトンネル下空間９４を保温するために上述したように、エンジン２や排気系２０を、保温性を有するカプセル化構造３０によって覆う構成を採用している。

しかしながらこのようなカプセル化構造３０を覆う構成を採用した場合、走行中にエンジン２等が、かなりの高温状態にある中で停車した際には、カプセル化構造３０の内部に熱が長時間に渡って籠り得ることからエンジン関連部品に熱害が及ぶことが懸念される。

そこで当例のＥＣＵ１１は、ＩＧ−ＯＮ中（エンジン２作動中）に起こり得る熱害発生だけでなく、ＩＧ−ＯＦＦした際に起こり得る熱害発生についても併せて走行中に推定することとしたものである。

例えば、上述したように、走行中にＩＧ−ＯＦＦ時の熱害対象部品推定温度は、上述したように、各センサから入力される制御量と、ＩＧ−ＯＦＦ時における熱害対象部品温度との相関関係を示すマップデータを用いることができる。

さらにＥＣＵ１１は、ＩＧ−ＯＦＦした際に熱害対象部品に熱害発生すると判断（推定）された場合には、該熱害対象部品について、ＩＧ−ＯＦＦしてから熱害推定が解除されたと推定（以下、「熱害解除推定」という。）されるまでのタイマ時間Ｔｏ、すなわち、熱害対象部品の温度が閾値温度よりも低くなるまでのタイマ時間Ｔｏも併せて走行中に推定する。

ここで、走行中に熱害対象部品の上昇した温度は、言うまでもなくＩＧ−ＯＦＦ（エンジン２停止）時からの経過時間に伴って低下する。よって、走行中に熱害対象部品に対して熱害発生と判断（推定）された場合において、ＩＧ−ＯＦＦ時から熱害解除推定されるまでのタイマ時間Ｔｏについても、例えば、ＩＧ−ＯＦＦ時からの熱害対象部品の温度変化の様子を予め調べて、その温度と時間との関係をマップ化しておき、そのマップ化したデータを用いる等して併せて推定することができる。

そしてＥＣＵ１１は、上述したように、熱害対象部品に対して、ＩＧ−ＯＦＦ時における熱害非発生を走行中に推定した場合には、カプセル化構造３０内部の保温性確保のためＩＧ−ＯＦＦ時にグリルシャッター８４を閉める一方、ＩＧ−ＯＦＦ時における熱害発生を走行中に推定した場合には、熱害対象部品の熱害回避のためＩＧ−ＯＦＦ時にグリルシャッター８４の開制御を行うものである。

その際、ＥＣＵ１１は、ＩＧ−ＯＦＦ直前のＩＧ−ＯＮ中に行った熱害発生有無推定の結果に基づいて、ＩＧ−ＯＦＦ後にグリルシャッター８４の開閉を行う。

このように、停車後のエンジン関連部品の熱害発生有無推定をＩＧ−ＯＮ中に逐次行うことで、ＩＧ−ＯＦＦ後にＥＣＵ１１や各種センサに対して上述した熱害発生有無推定を行うために電源供給し続ける必要がなく、タイマ１９等必要最低限の機能のみを作動し続けるだけで、走行時にいつ停車してもＩＧ−ＯＦＦ後（停車中）の熱害対象部品の熱害を回避することができる。

以下、このＥＣＵ１１によるグリルシャッター８４の開閉制御のフローについて図５、図６のフローチャートを参照しながら説明する。

まず最初に図４、図５に示すように、ＥＣＵ１１は、運転者のキー操作等によりイグニションオンＯＮ（ＩＧ−ＯＮ）にしてエンジン２が始動したことをＩＧ検知センサ１２によって検知すると（ステップＳ１）、エンジン２の発熱状態を推定するために、エンジン水温センサ１３からのエンジン水温と、アクセル開度センサからのアクセル開度と、エンジン回転センサ１５からのエンジン回転数と、車速センサ１６からの車速の各電気信号とを読み込む処理を行う（ステップＳ２）。なお、グリルシャッター８４は空力性能の向上を優先してＩＧ−ＯＮ時には閉じているものとする。

そして、車両走行中においては走行中グリルシャッター開閉制御処理が行われる（ステップＳ３）。
この走行中グリルシャッター開閉制御処理について図６のフローチャートを参照しながら簡単に説明すると、上述した各種センサによりリアルタイムで読み取ったエンジン水温、アクセル開度、エンジン回転数、車速に基づいて、熱害対象部品の熱害を予測（推定）する（ステップＳ３１）。

ＥＣＵ１１が熱害対象部品に対して熱害発生推定をした場合には（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、アクチュエータ１８（図４参照）を駆動してグリルシャッター８４を開状態とする（ステップＳ３３）。これにより図７、図８に示すように、開口部８３を通じてエンジンルームＥ（特にラジエータ）に走行風ｗ１を積極的に導入し、エンジンルームＥからトンネル下空間９４の熱気を貫通開口３９（前側貫通開口３９ｆおよび後側貫通開口３９ｒ）を通じて車外へ排出するため、エンジン２やエンジン関連部品の温度を下げて熱害を防ぐことができる（図７、図８中の矢印ｗ１参照）。

一方、ＥＣＵ１１が熱害対象部品に対して熱害非発生推定した場合には（ステップＳ３２：Ｎｏ）、グリルシャッター８４を閉状態に維持する（ステップＳ３４）。これにより、エンジンルームＥへの走行風の導入を阻止して走行中において優れた空力性能に保つことができる。

上述した走行中グリルシャッター開閉制御処理（ステップＳ３）の後には、図５に戻ってステップＳ４の処理が実行される。

具体的に、ＥＣＵ１１は、上述した各種センサにより読み取ったエンジン水温、アクセル開度、エンジン回転数および車速に基づいて、ＩＧ−ＯＦＦした際の熱害対象部品に対する熱害発生有無推定の処理を走行中に実行するとともに、熱害発生推定をした場合には、グリルシャッター８４を開状態に維持するタイマ時間Ｔｏを設定する（ステップＳ４）。

上述したステップＳ２〜Ｓ４の処理はＩＧ−ＯＦＦにするまで繰り返され（ステップＳ５：Ｎｏ）、熱害発生有無推定の結果およびタイマ時間Ｔｏは逐次最新のものに更新され、走行中は勿論、走行中の車両がいつ停車してＩＧ−ＯＦＦにしても熱害対象部品の該ＩＧ−ＯＦＦ後の熱害を回避することができるように構成している。

走行中の車両が停車してＩＧ−ＯＦＦにされ（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、グリルシャッター８４用のアクチュエータ１８やタイマ１９などの最小限の機器を不図示のバッテリに対して通電状態に維持する。そしてＥＣＵ１１は、ＩＧ−ＯＦＦする直近に行われたステップＳ４の処理にて、Ｏ２センサ２５や排気シャッターバルブ２６等の複数の熱害対象部品のうち少なくとも１つにＩＧ−ＯＦＦ時の熱害発生推定がされていた場合には（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、グリルシャッター８４がＩＧ−ＯＦＦ時に閉状態であったならば、アクチュエータ１８を駆動して該グリルシャッター８４を開状態とする（ステップＳ７）。なお、ＥＣＵ１１は、グリルシャッター８４がＩＧ−ＯＦＦ時に開状態であった場合には、その開状態を維持する。

さらに、ＥＣＵ１１はＩＧ−ＯＦＦ時が検出されると（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、タイマ１９を始動させ、該タイマ１９からの入力信号に基づいてタイマ時間Ｔｏが経過するまでグリルシャッター８４を開状態に維持する（ステップＳ９：Ｎｏ）。

そしてステップＳ９にて設定したタイマ時間Ｔｏが経過すると（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、アクチュエータ１８を駆動し、エンジンルームＥおよびトンネル下空間９４を保温するために該グリルシャッター８４を閉状態として（ステップＳ１０）グリルシャッター開閉制御処理を終了する。

なお、図５中のステップＳ６において、Ｏ２センサ２５や排気シャッターバルブ２６等の複数の熱害対象部品２５，２６の夫々についてＩＧ−ＯＦＦした際に熱害発生すると判断（推定）された場合には（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、夫々について設定された、ＩＧ−ＯＦＦしてから熱害解除推定されるまでのタイマ時間Ｔｏのうち、最も長く設定されたタイマ時間Ｔｏが経過するまでグリルシャッター８４を開状態に維持した後で閉状態とする（ステップ９：Ｙｅｓ、ステップＳ１０）。

一方、ＥＣＵ１１は、ＩＧ−ＯＦＦ時の直近に行われたステップＳ４の処理にて熱害対象部品にＩＧ−ＯＦＦ時の熱害非発生推定がされていた場合には（ステップＳ６：Ｎｏ）、グリルシャッター８４がＩＧ−ＯＦＦ時に閉状態であったならば、その閉状態を維持する（ステップＳ８）。なお、グリルシャッター８４がＩＧ−ＯＦＦ時に開状態であった場合には、アクチュエータ１８を駆動して該グリルシャッター８４を閉状態として（ステップＳ８）グリルシャッター開閉制御処理を終了する。

このように、本実施形態の車両のグリルシャッター制御装置１０は、断熱性を有してエンジン２を覆うカプセル化構造３０を備えるとともに（図１〜図３参照）、該カプセル化構造３０に備えたグリルシャッター８４の開閉を制御するグリルシャッター開閉コントローラとしてのＥＣＵ１１を備え（図４参照）、エンジン２に関連する関連部品（エンジン関連部品）としての例えばＯ２センサ２５や排気シャッターバルブ２６にＩＧ−ＯＦＦ時（キーオフ時）に熱害が発生するか否かを推定し（図５のステップＳ４）、熱害非発生を推定した場合に（図５のステップＳ６：Ｎｏ）、ＩＧ−ＯＦＦ時にグリルシャッター８４を閉める（図５のステップＳ８）一方で、熱害発生を推定した場合に（図５のステップＳ６：Ｙｅｓ）、ＩＧ−ＯＦＦ時にグリルシャッター８４を開ける構成としたものである（図５のステップＳ７）。

上記構成によれば、熱害非発生を推定した場合に、ＩＧ−ＯＦＦ時にグリルシャッター８４を閉めることでカプセル化構造３０に覆われたエンジンルームＥの保温性を確保することができ、エンジン再始動時の早期暖機による燃費向上を図ることができる。

一方熱害発生を推定した場合に、ＩＧ−ＯＦＦ時にグリルシャッター８４を開けることで、エンジン関連部品としての例えばＯ２センサ２５や排気シャッターバルブ２６に熱害が及ぶことを抑制することができる。

この発明の一実施形態においては、トンネル下空間９４（フロアトンネル下）の排気管２２に電気駆動式の排気シャッターバルブ２６を備えるとともに（図１参照）、排気管２２の下方にトンネルカバー３８を備える構造であり（図１、図３参照）、上記カプセル化構造３０が上記トンネルカバー３８を含むとともに、上記エンジン関連部品が上記排気シャッターバルブ２６を含むものである。

上記構成によれば、熱害発生を推定した場合には、ＩＧ−ＯＦＦ時にグリルシャッター８４を開けことで、排気管２２の下方にトンネルカバー３８を備えても排気シャッターバルブ２６の熱害を抑制することができる。一方、熱害非発生を推定した場合には、ＩＧ−ＯＦＦ時にグリルシャッター８４を閉じることでエンジンルームＥだけでなくトンネルカバー３８によってトンネル下空間９４を含めて保温することができる。

その他にも排気管２２の下方にトンネルカバー３８を備えることにより、トンネル部９１の下方の空力性能も高めることができる。

この発明の一実施形態においては、トンネルカバー３８における排気シャッターバルブ２６の直下部位には前側貫通開口３９ｆが設けられ、底面視で前側貫通開口３９ｆの周縁と排気シャッターバルブ２６との間には隙間ｓを有するものである（図１、図３、図８参照）。

上記構成によれば、排気シャッターバルブ２６をトンネルカバー３８で下側から覆うと、ＩＧ−ＯＦＦ時にトンネルカバー３８を介して排気管２２から排気シャッターバルブ２６へ輻射熱が伝わることで排気シャッターバルブ２６に熱害が及ぶことが懸念されるが、トンネルカバー３８における排気シャッターバルブ２６の直下部位に前側貫通開口３９ｆを設けることで、電気駆動式の排気シャッターバルブ２６のＩＧ−ＯＦＦ時の熱害を抑制できる。

さらに、底面視で前側貫通開口３９ｆの周縁と排気シャッターバルブ２６との間に隙間ｓを確保することで、排気管２２の下方にトンネルカバー３８を備えても、グリルシャッター８４開時に、カプセル化構造３０の内部において隙間ｓからシュラウドパネル８１に設けた開口部８３への熱の流れを促して熱を効率よくカプセル化構造３０の外側へと排出することができ、排気管２２の下方にトンネルカバー３８を備えた構成であってもＩＧ−ＯＦＦ時にエンジン関連部品として例えば、例えばＯ２センサ２５や排気シャッターバルブ２６の熱害を抑制することができる。

この発明の一実施形態においては、熱害発生を推定した上記の場合（図５のステップＳ６：Ｙｅｓ）、エンジン関連部品（例えばＯ２センサ２５や排気シャッターバルブ２６）について推定された熱害が解除される熱害解除推定（図５のステップＳ９：Ｙｅｓ）の後に、少なくともＩＧ−ＯＦＦ時から開いた状態のグリルシャッター８４を閉じる構成としたものである（図５のステップＳ１０）。

上記構成によれば、ＩＧ−ＯＦＦ時に熱害解除推定されたタイミングにてグリルシャッター８４を閉じるため、その後はエンジン２およびその関連部品の保温が可能になる。

この発明の一実施形態においては、車両走行中のエンジン関連部品（例えばＯ２センサ２５や排気シャッターバルブ２６）の推定温度に基づきＩＧ−ＯＦＦした際の熱害発生を推定し、推定される熱害発生の度合いに応じてＩＧ−ＯＦＦ時のグリルシャッター８４の開期間としてのタイマ時間Ｔｏを設定し（図５のステップＳ４）、ＩＧ−ＯＦＦ時にはグリルシャッター８４をタイマ時間Ｔｏ開き（図５のステップＳ９：Ｎｏ）、タイマ時間Ｔｏ経過後に閉じる（図５のステップＳ９：Ｙｅｓ、Ｓ１０）構成としたものである。

上記構成によれば、ＩＧ−ＯＦＦ時にタイマ制御のみでグリルシャッター８４を制御することができる。

この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではなく様々な実施形態で形成することができる。

例えば、複数の熱害対象部品に対しての熱害の影響が夫々同じ条件で及ぶ場合には、複数の熱害対象部品のうち、熱害に対して最も対策が必要な熱害対象部品（例えば、耐熱温度が最も低い熱害対象部品）に対してのみ上述した熱害発生有無推定を行ってもよい。

上述した実施形態において、熱害対象部品として上述した熱害発生有無推定を行ったＯ２センサ２５と排気シャッターバルブ２６とを例に採り説明すると、これらＯ２センサ２５と排気シャッターバルブ２６は共に排気系２０の一部として備えた部品であり、熱害の影響が互いに略同じ条件で及ぶことから、熱害に対してより対策が必要な（例えば、耐熱温度が低い）排気シャッターバルブ２６のみに対して熱害発生有無推定を行ってもよい。

また、本実施形態のＥＣＵ１１は、上述したように、ＩＧ−ＯＦＦした際の熱害対象部品の温度を、走行中に各種センサから取得したエンジン水温、アクセル開度、エンジン回転数および車速に基づいて間接的に推定して、ＩＧ−ＯＦＦした際に起こり得る熱害発生の推定や、熱害発生推定が解除されるタイマ時間Ｔｏについても推定することとしたものである。

このようにエンジン水温、アクセル開度、エンジン回転数、車速といった制御量に基づいてＩＧ−ＯＦＦ後の熱害発生有無を走行中に推定することで、熱害対象部品の周辺に温度センサを別途備えて、その計測温度に基づいてＩＧ−ＯＦＦ後の熱害発生有無等の推定をせずとも、車両に通常備わっている既存のセンサからの入力信号に基づいて熱害発生有無等の推定をすることができるメリットを有する。

ただしこの構成に限らず、熱害対象部品周辺に、該熱害対象部品の温度を検知する温度センサを備え、該温度センサによってＩＧ−ＯＦＦ後の熱害対象部品の温度をリアルタイムで検出し、該検出信号に基づいてＩＧ−ＯＦＦ後の熱害発生有無等について直接的に推定することも排除しない。

また、ＩＧ−ＯＦＦした際の熱害対象部品の熱害発生有無等の推定をするに際して走行中にＥＣＵ１１に入力する、各種センサからの制御量は上述したエンジン水温、アクセル開度、エンジン回転数および車速のうち少なくとも１つに限らず、他の制御量を用いてもよい。

例えば、制御量として、上述した制御量に加えてトルクセンサにより検出されるエンジンの実トルク、スロットル開度センサにより検出されるスロットル弁の開度、エアフローセンサにより検出される吸気管内の吸入空気量、吸気圧力センサにより検出される吸気マニホールド内の吸気圧力、混合気の空燃比を算出するためトランスミッション油温センサにより検出される、トランスミッション内の潤滑オイルの温度、およびＯ２センサにより検出される排気ガス中の酸素濃度のうち少なくとも１つを用いてもよい。

上述した熱害発生有無推定の対象となるエンジン関連部品、すなわち熱害対象部品は、上述したＯ２センサ２５や排気シャッターバルブ２６に限らず、排気系２０の他の部品（他の排気系部品）を採用してもよく、或いは、例えば、エンジン２の吸気装置、潤滑装置、冷却装置、燃焼装置の各装置を構成する部品を採用してもよいものとする。

２…エンジン
１０…車両のグリルシャッター制御装置
２２…排気管
２５…Ｏ２センサ（エンジンに関連する関連部品）
２６…排気シャッターバルブ（エンジンに関連する関連部品）
３０…カプセル化構造
３８…トンネルカバー
３９…貫通開口
３９ｆ…前側貫通開口
３９ｒ…後側貫通開口
８４…グリルシャッター
９１…トンネル部（フロアトンネル）
ｓ…隙間
Ｔｏ…タイマ時間（グリルシャッターの開期間）

Claims (5)

1. 断熱性を有してエンジンを覆うカプセル化構造を備え、該カプセル化構造に備えたグリルシャッターの開閉を制御する車両のグリルシャッター制御装置であって、
   上記エンジンに関連する関連部品にキーオフ時に熱害が発生するか否かを推定し、熱害非発生を推定した場合に、キーオフ時に上記グリルシャッターを閉める一方で、熱害発生を推定した場合に、キーオフ時に上記グリルシャッターを開ける構成とした
   車両のグリルシャッター制御装置。
2. フロアトンネル下の排気管に電気駆動式の排気シャッターバルブを備えるとともに、上記排気管の下方にトンネルカバーを備える構造であり、
   上記カプセル化構造が上記トンネルカバーを含むとともに、上記関連部品が上記排気シャッターバルブを含むものとする
   請求項１に記載の車両のグリルシャッター制御装置。
3. 上記トンネルカバーにおける上記排気シャッターバルブの直下部位には貫通開口が設けられ、
   底面視で上記貫通開口の周縁と上記排気シャッターバルブとの間には隙間を有する
   請求項２に記載の車両のグリルシャッター制御装置。
4. 熱害発生を推定した上記の場合、上記関連部品について推定された熱害が解除される熱害解除推定後に上記グリルシャッターを閉じる構成とした
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両のグリルシャッター制御装置。
5. 車両走行中の上記関連部品の推定温度に基づきキーオフした際の熱害発生を推定し、推定される熱害発生の度合いに応じてキーオフ時の上記グリルシャッターの開期間を設定し、キーオフ時には上記グリルシャッターを上記開期間開き、その後閉じる構成とした
   請求項４に記載の車両のグリルシャッター制御装置。

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