JP2020019397A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の燃費を向上できる制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】エンジンルーム内へ空気を取り込むフロントグリルを開閉可能なシャッタと、前記エンジンルーム又はその近傍に設けられた蓄冷器を含む冷凍サイクルと、を備えた車両に適用され、前記蓄冷器を用いた蓄冷冷房を実施するかを判定する実施判定部Ｓ１０と、前記蓄冷器の周辺温度又はそれに相関する情報を温度パラメータとして取得する取得部Ｓ２０と、前記蓄冷冷房を実施すると判定された場合に、前記温度パラメータに基づいて前記シャッタの開閉を制御する制御部Ｓ１８，Ｓ２６，Ｓ３２，Ｓ３４と、を備える。【選択図】 図４

Description

本発明は、エンジンを制御する制御装置に関する。

車両のエンジンにより駆動する補機としては、冷凍サイクル中の冷媒を圧縮して吐出する圧縮機が挙げられる。特許文献１には、冷凍サイクル内に蓄冷器が設けられ、惰性走行中や車両停止中やなどのエンジン停止中において、車室内へ送風される空気を、蓄冷器に蓄えられた蓄冷を用いて冷却する、いわゆる蓄冷冷房を実施するシステムが開示されている。

特許文献１に記載の技術では、エンジン停止中において、蓄冷冷房を実施する際に、惰性走行と車両停止との継続期間の違いに基づき、圧縮機の駆動停止条件をそれぞれ設定する。具体的には、短期間の惰性走行中の場合、蓄冷器により冷却された空気の温度が第１温度以下の間は圧縮機を停止するように制御し、長期間の車両停止中の場合、蓄冷器により冷却された空気の温度が第１温度よりも高い第２温度以下の間は圧縮機を停止するように制御する。これによれば、短期間の惰性走行中に車内の温度が上昇することを抑制しつつ、長期間の車両停止中に亘って圧縮機を停止することができ、車内の快適性を維持しつつ、車両の燃費を向上させることができる。

特開２０１６−２０３９２７号公報

蓄冷冷房に用いる空気を車両のフロントグリルからエンジンルーム内へ取り込む開口部に、グリルシャッタやラジエータシャッタ等のシャッタが設けられていることがある。蓄冷器はエンジンルーム又はその近傍に設けられるため、シャッタが閉ざされていると、エンジンの駆動によりエンジンルーム内の温度が上昇する。これにより、蓄冷冷房を実施する際において蓄冷器の蓄冷速度が減少するとともに、蓄冷器の放冷速度が上昇し、蓄冷冷房における効率が低下する。この結果、蓄冷器に蓄冷を十分に蓄えることができず、車両の燃費を向上させることができない。シャッタの開閉を適切に制御して、車両の燃費を向上できる技術が望まれている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、車両の燃費を向上できる制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、エンジンルーム内へ空気を取り込むフロントグリルを開閉可能なシャッタと、前記エンジンルーム又はその近傍に設けられた蓄冷器を含む冷凍サイクルと、を備えた車両に適用され、前記蓄冷器を用いた蓄冷冷房を実施するかを判定する実施判定部と、前記蓄冷器の周辺温度又はそれに相関する情報を温度パラメータとして取得する取得部と、前記蓄冷冷房を実施すると判定された場合に、前記温度パラメータに基づいて前記シャッタの開閉を制御する制御部と、を備える。

蓄冷冷房を実施する際にシャッタが閉ざされていると、エンジンの駆動によりエンジンルーム内の温度が上昇する。これにより、蓄冷冷房を実施する際において蓄冷器の蓄冷速度が減少するとともに、蓄冷器の放冷速度が上昇し、蓄冷冷房における効率が低下する。また、該効率は、蓄冷器の周囲温度に依存して変化すると考えられる。該効率が低下すると、蓄冷器に蓄冷を十分に蓄えることができず、車両の燃費を向上させることができない。

本発明の制御装置では、蓄冷冷房を実施すると判定された場合に、蓄冷器の周辺温度又はそれに相関する情報を温度パラメータとして取得し、この温度パラメータに基づいてシャッタの開閉を制御する。これにより、蓄冷冷房における効率が上昇するようにシャッタを開閉することができる。この結果、車両の燃費を向上させることができる。

エンジン制御システムの概略を示す構成図。 エンジンの全体構成図。 第１実施形態における車両のフロントグリル周辺の概略構成を示す断面図。 シャッタ制御処理を示すフローチャート。 グリルシャッタの開度と冷却水温との関係を示す図。 グリルシャッタの開度と外気温との関係を示す図。 グリルシャッタの開度と車速との関係を示す図。 第２実施形態における車両のフロントグリル周辺の概略構成を示す断面図。 第３実施形態における車両のフロントグリル周辺の概略構成を示す断面図。

（第１実施形態）
以下、第１実施形態の制御装置が適用される車両１００のエンジン制御システムについて、図面を参照しつつ説明する。図１に示すように、車両１００は、内燃機関としてのエンジン１０と、制御装置としてのＥＣＵ４０とを備えている。

エンジン１０は、車両１００に搭載される筒内噴射式の４サイクルガソリンエンジンである。具体的には、エンジン１０は、４つの気筒を備える４気筒エンジンである。車両１００に搭載されたエンジン１０の各気筒には、エンジン１０の燃焼室６１（図２参照）に燃料を供給するための燃料噴射弁１１が備えられている。

燃料の燃焼によって発生するエネルギは、エンジン１０のクランク軸１３の回転動力として取り出される。この回転動力は、変速装置１４を介して車両１００の図示しない駆動輪へと伝達される。

クランク軸１３には、スタータ２０が接続されている。スタータ２０は、図示しないイグニッションスイッチのオンによりバッテリ２１から電力供給されて始動し、エンジン１０を始動させるべくクランク軸１３に初期回転を付与する。

オルタネータ２２は、クランク軸１３の回転エネルギにより駆動して発電する発電機である。つまり、オルタネータ２２は、エンジン１０の回転エネルギを電気エネルギとして回収する回収装置である。オルタネータ２２の駆動軸２３に機械的に連結されたプーリ２４は、ベルト１５及びクランクプーリ１６を介してクランク軸１３と機械的に連結されている。オルタネータ２２は、オルタネータ２２のロータコイルに流す励磁電流を調節することで、発電量を調節可能である。バッテリ２１は、オルタネータ２２により発電された電力を蓄える蓄電池である。オルタネータ２２とバッテリ２１とによって、蓄電システム２９が構成されている。ＥＣＵ４０は、バッテリ２１からバッテリ２１の蓄電量Ｑｅを取得し、この蓄電量Ｑｅが適正範囲となるように、オルタネータ２２による発電量を制御する。

車両１００には、車室内を冷却する冷却システムが搭載されている。この冷却システムは、冷凍サイクル３９に冷媒を循環させるべく冷媒を吸入・吐出する圧縮機３０や、冷媒経路３１ａ内に設けられたコンデンサ３１、レシーバ３２、膨張弁３３、及び蒸発器３４等を備えて構成されている。

圧縮機３０は、クランク軸１３の回転エネルギにより駆動され、圧縮機３０に備えられた電磁駆動式のコントロールバルブ（ＣＶ）３０ａの通電操作によって、冷媒の吐出容量を連続的に可変設定可能な可変容量型圧縮機である。圧縮機３０の駆動軸３７に機械的に連結されたプーリ３８は、ベルト１５及びクランクプーリ１６を介してクランク軸１３と機械的に連結されている。このクランク軸１３の回転動力が圧縮機３０に伝達される状況下において、ＣＶ３０ａへの通電操作により上記吐出容量が調節される。なお、圧縮機３０では、上記吐出容量が０より大きくなる状態を圧縮機３０が駆動される状態とし、上記吐出容量が０となる状態を圧縮機３０が停止される状態とする。

コンデンサ３１は、ＤＣモータ等によって回転駆動される図示しないファンから送風される空気（外気）と、圧縮機３０から吐出供給される冷媒との熱交換が行われる部材である。レシーバ３２は、コンデンサ３１より流入した冷媒を気液分離して且つ分離された液冷媒を一時的に貯蔵し、液冷媒のみを下流側に供給するために設けられるものである。レシーバ３２に貯蔵された液冷媒は、膨張弁３３によって急激に膨張され霧状とされる。霧状とされた冷媒は、車室内へ送風される空気を冷却する蒸発器３４に供給される。

蒸発器３４では、ＤＣモータ等によって回転駆動されるファン（エバファン）３５から送風された空気と、上記霧状とされた冷媒とが熱交換することで、冷媒の一部又は全部が気化する。これにより、エバファン３５から送風された空気が冷却され、冷却された空気が車室内へと送風されることで車室内を冷房することが可能となる。なお、蒸発器３４の出口直近には、冷媒温度を検出する冷媒温度センサ３４ａが設けられている。また、蒸発器３４から流出した冷媒は、圧縮機３０の吸入口に吸入される。

本実施形態の冷凍サイクル３９では、蒸発器３４に蓄冷器３６が取り付けられている。蓄冷器３６は、冷媒の熱を蓄えるパラフィン等の蓄冷剤を封入して構成される。例えばアイドル運転時に所定の停止条件が成立するとエンジン１０を自動停止させるいわゆるアイドル停止制御では、エンジン１０の自動停止により圧縮機３０も自動停止する。蓄冷器３６が取り付けられていると、圧縮機３０が停止された状況下、エバファン３５から送風された空気と蓄冷器３６とが熱交換することにより、上記送風された空気が冷却され、冷却された空気が車室へと送られることで車室内を冷房する、いわゆる蓄冷冷却が可能となる。蓄冷器３６への蓄冷は、例えば所定の冷房要求量に対して圧縮機３０を余剰運転させることで行われる。つまり、圧縮機３０は、エンジン１０の回転エネルギを熱エネルギとして回収する回収装置である。

ＥＣＵ４０には、車両乗員により操作されるＡ／Ｃスイッチの操作信号であって、車室内を冷房すべく圧縮機３０を駆動させる信号や、車両乗員により操作される目標温度設定スイッチの操作信号であって、車室内の目標温度を設定する信号、車室内温度を検出する車室内温度センサ及び冷媒温度センサ３４ａ等の検出信号が入力される。ＥＣＵ４０は、これら入力に応じてＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、エバファン３５や、ＣＶ３０ａ等の各種機器を操作する。そして、これら各種機器を操作することで、圧縮機３０の駆動制御や車室内の冷房制御等を行う。

圧縮機３０の駆動制御では、圧縮機３０のＣＶ３０ａに流す通電量を調整することで、蓄冷器３６の蓄冷量Ｑｃを調整可能である。ＥＣＵ４０は、冷房要求量に対して圧縮機３０を余剰運転させた余剰運転量に基づいて蓄冷器３６の蓄冷量Ｑｃを算出する。ＥＣＵ４０は、この蓄冷量Ｑｃが適正範囲となるように、ＣＶ３０ａの通電量を制御する。

次にエンジン１０の構造について説明する。図２に、エンジン１０の全体構成を示す。なお、図２では、エンジン１０が備える４つの気筒のうち、１つの気筒のみを図示し、他の気筒については図示を省略している。

図２に示すように、エンジン１０において、吸気管５１は、車両１００のフロントグリル９０（図３参照）に設けられたグリルシャッタ９３を介して、車両１００外部の空気を取り込む。吸気管５１にはスロットルバルブ５３が設けられている。ＥＣＵ４０は、モータ５４によってスロットルバルブ５３の開閉を制御する。吸気管５１においてスロットルバルブ５３の下流側にはサージタンク５６が設けられ、サージタンク５６には吸気マニホールド５７が接続されている。

吸気ポート５８には吸気バルブ６３が設けられ、排気ポート５９には排気バルブ６４が設けられている。吸気バルブ６３が開動作されると、吸気管５１内の空気が吸気ポート５８を介して燃焼室６１に導入される。また、排気バルブ６４が開動作されると、燃焼後の排ガスが排気ポート５９を介して排気管５２に排出される。吸気バルブ６３及び排気バルブ６４の開閉タイミングは、バルブ調整機構６９によりそれぞれ可変制御される。ＥＣＵ４０は、バルブ調整機構６９によって吸気バルブ６３及び排気バルブ６４の開閉タイミングを制御する。

エンジン１０は、各気筒に燃料を噴射供給する電磁駆動式の燃料噴射弁１１を備えている。燃料噴射弁１１は、燃料配管６６を介して燃料タンク６７に接続されている。燃料タンク６７には、燃料が充填されている。燃料タンク６７内の燃料は、ポンプ６８により汲み上げられることで各気筒の燃料噴射弁１１に供給される。

エンジン１０のシリンダヘッドには、各気筒ごとに点火プラグ７１が取り付けられている。この点火プラグ７１による火花放電によって燃焼室６１内の混合気に対する着火が行われる。

また、エンジン１０には、冷却水循環機構８１が設けられている。冷却水循環機構８１は、冷却水配管８２と、ウォータポンプ８３と、ラジエータ８４とを備えていて、これらを含む冷却水循環経路に冷却水を所定の一方向（以下、冷却水通流方向 図中矢印参照）に通流させるように構成されている。

冷却水配管８２の冷却水通流方向における上流側の端部は、エンジン１０のエンジンブロックにおける冷却水出口に接続されている。また、冷却水配管８２の冷却水通流方向における下流側の端部は、エンジンブロックにおける冷却水入口に接続されている。この冷却水配管８２には、ウォータポンプ８３が装着されている。ウォータポンプ８３は、例えば電動ポンプであり、冷却水配管８２及びラジエータ８４内に冷却水を通流させる。ラジエータ８４は、冷却水循環経路を通流する冷却水を冷却する。

排気管５２には、排ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ７２が設けられている。排気管５２において酸素濃度センサ７２の下流側には、排ガスを浄化する三元触媒等の触媒７３が設けられている。

その他、エンジン１０には、エンジン１０の冷却水温Ｙｗを検出する冷却水温センサ７５、吸入空気量や吸気負圧Ｐｍといったエンジン負荷を検出する負荷センサ７６、エンジン１０の所定クランク角毎に矩形状の信号を出力するクランク角度センサ７７、エンジンルームＲｅ（図３参照）内の温度（以下、内気温という）Ｙｉを検出する内気温センサ７８、及び吸気管５１に流入する空気の温度（以下、外気温という）Ｙｏを検出する外気温センサ７９、などが設けられている。また、クランク角度センサ７７の出力信号に基づいてエンジン回転速度Ｎｅが検出される。なお、本実施形態において、内気温Ｙｉが「第１温度」に相当し、外気温Ｙｏが「第２温度」に相当する。

図３に示すように、エンジン１０は、車両１００に設けられたエンジンルームＲｅに搭載されている。エンジンルームＲｅ内には、エンジン１０の他、冷凍サイクル３９を構成するコンデンサ３１やエバファン３５や蓄冷器３６、及び冷却水循環機構８１を構成するラジエータ８４等が搭載されている。

車両１００の前面には、エンジンルームＲｅ内へ空気を取り込むフロントグリル９０に開口部９１が形成されている。本実施形態では、開口部９１にバンパ９２が搭載されており、このバンパ９２にグリルシャッタ９３が設けられている。

グリルシャッタ９３は、車両１００の走行状態や暖機状態等に応じてフロントグリル９０を開閉するシャッタである。具体的には、グリルシャッタ９３は、軸９５周りに回転可能に支持された遮蔽板９４を有する。グリルシャッタ９３は、電動モータ９６により遮蔽板９４を軸９５周りに回転させることで、開口部９１を開閉する。

図１に戻り、ＥＣＵ４０は、周知の通りＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成されている。ＥＣＵ４０には、前述した各種センサなどから各々検出信号が入力される。なお、図１では前述したセンサの他、車速Ｖｍを検出する車速センサ２７を示している。ＥＣＵ４０は、上記入力に応じて、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、燃料噴射弁１１による燃料噴射制御等、エンジン１０の燃焼制御を実施するとともに、電動モータ９６を用いてグリルシャッタ９３を制御する等、車両１００の各構成を制御する。

ところで、蓄冷器３６はエンジンルームＲｅ内に搭載されるため、グリルシャッタ９３が閉ざされていると、エンジン１０の駆動によりエンジンルームＲｅ内の内気温Ｙｉが上昇する。これにより、蓄冷冷房を実施する際において蓄冷器３６の蓄冷速度が減少するとともに、蓄冷器３６の放冷速度が上昇し、蓄冷冷房における効率が低下する。この結果、蓄冷器３６に蓄冷量Ｑｃを十分に蓄えることができず、車両１００の燃費を向上させることができない。

本実施形態のＥＣＵ４０は、上記問題を解決するためにシャッタ制御処理を実施する。シャッタ制御処理では、蓄冷冷房を実施するかを判定し、蓄冷冷房を実施すると判定された場合に、蓄冷器３６の周辺温度又はそれに相関する情報を温度パラメータとして取得し、この温度パラメータに基づいてグリルシャッタ９３の開閉を制御する。これにより、蓄冷冷房における効率が上昇するようにグリルシャッタ９３を開閉することができる。この結果、車両１００の燃費を向上させることができる。

図４に本実施形態のシャッタ制御処理のフローチャートを示す。この制御処理は、例えば車両１００の動作中、ＥＣＵ４０により所定周期で繰り返し実行される。

シャッタ制御処理を開始すると、まずステップＳ１０において、蓄冷冷房を実施するかを判定する。具体的には、車両乗員によりＡ／Ｃスイッチが操作されたかが判定されるとともに、蓄冷量Ｑｃが、蓄冷下限値Ｑｃｄよりも大きいかを判定する。ここで、蓄冷下限値Ｑｃｄは、圧縮機３０が停止された状況下で、一定期間に亘って冷却された空気が車室に送られることを確保するために定められた蓄冷量Ｑｃの下限値である。車両乗員によりＡ／Ｃスイッチが操作され、かつ、蓄冷量Ｑｃが蓄冷下限値Ｑｃｄよりも大きい場合、蓄冷冷房を実施すると判定する。一方、車両乗員によりＡ／Ｃスイッチが操作されていないか、または、蓄冷量Ｑｃが蓄冷下限値Ｑｃｄよりも小さい場合、蓄冷冷房を実施しないと判定する。なお、本実施形態において、ステップＳ１０の処理が「実施判定部」に相当する。

ステップＳ１０で否定判定すると、シャッタ制御処理を終了する。一方、ステップＳ１０で肯定判定すると、ステップＳ１２において、冷却水温センサ７５を用いて冷却水温Ｙｗを取得する。

続くステップＳ１４において、ステップＳ１２で取得された冷却水温Ｙｗを用いて、エンジン１０の暖機を促進させるエンジン暖機中であるかを判定する。例えば、冷却水温Ｙｗが基準水温Ｙｋに達しているかを判定する。ここで、基準水温Ｙｋは、エンジン１０におけるエンジン活性温度に対応する温度である。冷却水温Ｙｗが基準水温Ｙｋに達していない場合、エンジン暖機中であると判定し、冷却水温Ｙｗが基準水温Ｙｋに達している場合、エンジン暖機中でないと判定する。なお、本実施形態において、ステップＳ１４の処理が「暖機判定部」に相当する。

ステップＳ１４で肯定判定すると、ステップＳ１６において、暖機モードに設定する。暖機モードでは、例えば排気バルブ６４の開弁タイミングを、エンジン１０の運転状態に基づく開弁タイミングよりも遅開き状態とする。これにより、高温の排ガスが燃焼室６１内に長期間に亘って留まり、エンジン１０が早期暖機される。

更に、ステップＳ１８において、グリルシャッタ９３の開度Ｄｐを閉側に制御し、シャッタ制御処理を終了する。ここで、閉側に制御とは、グリルシャッタ９３の開度Ｄｐが小さくなるように制御することを意味し、制御前においてグリルシャッタ９３が閉状態である場合には、閉状態に維持することを含む。なお、図５に示すように、グリルシャッタ９３の開度Ｄｐは、ステップＳ１０で取得された冷却水温Ｙｗが低いほど小さくなるように設定される。これにより、内気温Ｙｉの低下が抑制され、エンジン１０を早期暖機することができる。この結果、車両１００の燃費を向上させることができる。なお、本実施形態において、ステップＳ１８の処理が「暖機閉制御」に相当する。

一方、ステップＳ１４で否定判定すると、ステップＳ２０において、内気温センサ７８を用いて内気温Ｙｉを取得するとともに、外気温センサ７９を用いて外気温Ｙｏを取得する。なお、本実施形態において、ステップＳ２０の処理が「取得部」に相当する。

例えば、エンジン１０の駆動により内気温Ｙｉが上昇する。また、外気温Ｙｏの上昇により内気温Ｙｉが上昇する。内気温Ｙｉが上昇すると、蓄冷器３６の周辺温度が上昇し、蓄冷器３６の蓄冷速度が減少するとともに、蓄冷器３６の放冷速度が上昇する。つまり、内気温Ｙｉや外気温Ｙｏは、蓄冷器３６の周辺温度に相関する情報、つまり温度パラメータであり、蓄冷冷房における効率に相関する。

続くステップＳ２２において、ステップＳ２０で取得された内気温Ｙｉ及び外気温Ｙｏに基づいて、現在のグリルシャッタ９３の開度Ｄｐでは蓄冷冷房における効率が低下するかを判定する。ここで、現在のグリルシャッタ９３の開度Ｄｐとは、ステップＳ２０で内気温Ｙｉ及び外気温Ｙｏを取得した際のグリルシャッタ９３の開度Ｄｐである。

ステップＳ２２では、例えば、内気温Ｙｉが第１閾値温度Ｙｔｈ１よりも高いかを判定するとともに、外気温Ｙｏが第２閾値温度Ｙｔｈ２よりも高いかを判定する。ここで、第１閾値温度Ｙｔｈ１と第２閾値温度Ｙｔｈ２とは、蓄冷器３６において蓄冷量Ｑｃを保持可能な上限温度に対応する温度であり、具体的には、蓄冷器３６における蓄冷剤の凝固温度に基づいて定められている。内気温Ｙｉが第１閾値温度Ｙｔｈ１よりも大きいか、又は外気温Ｙｏが第２閾値温度Ｙｔｈ２よりも大きい場合、蓄冷冷房における効率が低下すると判定する。一方、内気温Ｙｉが第１閾値温度Ｙｔｈ１よりも小さく、かつ外気温Ｙｏが第２閾値温度Ｙｔｈ２よりも小さい場合、蓄冷冷房における効率が低下しないと判定する。

ステップＳ２２で肯定判定すると、ステップＳ２４において、空調モードに設定する。空調モードでは、例えば圧縮機３０を余剰運転させる余剰運転量を、暖機モード等の他のモード時よりも増加させる。これにより、蓄冷器３６への蓄冷が促進される。

更に、ステップＳ２６において、グリルシャッタ９３の開度Ｄｐを開側に制御し、シャッタ制御処理を終了する。ここで、開側に制御とは、グリルシャッタ９３の開度Ｄｐが大きくなるように制御することを意味し、制御前においてグリルシャッタ９３が全開状態である場合には、前開状態に維持することを含む。なお、図６に示すように、グリルシャッタ９３の開度Ｄｐは、ステップＳ２０で取得された内気温Ｙｉ及び外気温Ｙｏが高いほど大きくなるように設定される。これにより、内気温Ｙｉの上昇が抑制され、蓄冷冷房における効率の低下が抑制される。この結果、車両１００の燃費が向上される。なお、本実施形態において、ステップＳ２６の処理が「蓄冷開制御」に相当する。

一方、ステップＳ２２で否定判定すると、ステップＳ２８において、車速センサ２７を用いて車速Ｖｍを取得する。

続くステップＳ３０において、ステップＳ２８で取得された車速Ｖｍを用いて、車両１００が高速状態であるかを判定する。例えば、車速Ｖｍが閾値速度Ｖｔｈよりも速いかを判定する。車速Ｖｍが閾値速度Ｖｔｈよりも速い場合、高速状態であると判定し、車速Ｖｍが閾値速度Ｖｔｈよりも遅い場合、低速状態であると判定する。なお、本実施形態において、ステップＳ３０の処理が「速度判定部」に相当する。

ステップＳ３０で肯定判定すると、ステップＳ３２において、空力モードに設定する。空力モードでは、グリルシャッタ９３の開度Ｄｐを閉側に制御し、シャッタ制御処理を終了する。なお、図７に示すように、グリルシャッタ９３の開度Ｄｐは、ステップＳ２８で取得された車速Ｖｍが速いほど小さくなるように設定する。これにより、高速状態における車両１００の空気抵抗が抑制され、車速Ｖｍの低下が抑制される。なお、本実施形態において、ステップＳ３２の処理が「速度閉制御」に相当する。

一方、ステップＳ３０で否定判定すると、ステップＳ３４において、通常モードに設定する。通常モードでは、グリルシャッタ９３の開度Ｄｐを開状態に制御し、シャッタ制御処理を終了する。通常モードでは、エンジン１０の運転状態に基づいて、グリルシャッタ９３の開度Ｄｐが制御される。なお、本実施形態において、ステップＳ１８，Ｓ２６，Ｓ３２，Ｓ２４の各処理が「制御部」に相当する。

本実施形態のシャッタ制御処理では、図４に示すように、ステップＳ１４の処理がステップＳ２２の処理よりも先に実施される。つまり、ステップＳ１４でエンジン暖機中であると判定された場合には、内気温Ｙｉと第１閾値温度Ｙｔｈ１との大小関係、及び外気温Ｙｏと第２閾値温度Ｙｔｈ２との大小関係に関わらず、ステップＳ１８でグリルシャッタ９３の開度Ｄｐが閉側に制御される。

そのため、仮に内気温Ｙｉが第１閾値温度Ｙｔｈ１よりも大きいか、又は外気温Ｙｏが第２閾値温度Ｙｔｈ２よりも大きいと判定され、かつ、エンジン暖機中であると判定されたい場合には、暖機モードが空調モードよりも優先される。すなわち、ステップＳ２６における開度Ｄｐの開側への制御よりも、ステップＳ１８における開度Ｄｐの閉側への制御が優先的に実施される。これにより、エンジン１０を早期暖機することができ、エンジン１０の暖機期間の長期化による車両１００の燃費悪化を抑制することができる。

また、本実施形態のシャッタ制御処理では、ステップＳ２２の処理がステップＳ３０の処理よりも先に実施される。つまり、ステップＳ２２で蓄冷冷房における効率が低下すると判定された場合には、車速Ｖｍと閾値速度Ｖｔｈとの大小関係に関わらず、ステップＳ２６でグリルシャッタ９３の開度Ｄｐが開側に制御される。

そのため、仮に内気温Ｙｉが第１閾値温度Ｙｔｈ１よりも大きいか、又は外気温Ｙｏが第２閾値温度Ｙｔｈ２よりも大きいと判定され、かつ、車両１００が高速状態であると判定されたい場合には、空調モードが空力モードよりも優先される。すなわち、ステップＳ３２における開度Ｄｐの閉側への制御よりも、ステップＳ２６における開度Ｄｐの開側への制御が優先的に実施される。これにより、内気温Ｙｉの上昇を抑制することができ、蓄冷冷房における効率の低下による車両１００の燃費悪化を抑制することができる。

そのため、仮に内気温Ｙｉが第１閾値温度Ｙｔｈ１よりも大きいか、又は外気温Ｙｏが第２閾値温度Ｙｔｈ２よりも大きいと判定され、かつ、エンジン暖機中であると判定され、かつ、車両１００が高速状態であると判定されたい場合には、暖機モードが空調モード及び空力モードよりも優先される。すなわち、ステップＳ２６における開度Ｄｐの開側への制御及びステップＳ３２における開度Ｄｐの閉側への制御よりも、ステップＳ１８における開度Ｄｐの閉側への制御が優先的に実施される。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

・グリルシャッタ９３が閉ざされていると、エンジン１０の駆動により内気温Ｙｉが上昇する。これにより、蓄冷冷房を実施する際における蓄冷器３６の蓄冷速度が減少するとともに、蓄冷器３６の放冷速度が上昇し、蓄冷冷房における効率が低下する。この結果、蓄冷器３６に蓄冷を十分に蓄えることができず、車両１００の燃費を向上させることができない。

・本実施形態では、蓄冷冷房を実施すると判定された場合に、内気温Ｙｉ及び外気温Ｙｏを取得し、この内気温Ｙｉ及び外気温Ｙｏに基づいてグリルシャッタ９３の開閉を制御する。ここで、内気温Ｙｉや外気温Ｙｏは、蓄冷器３６の周辺温度に相関する。そのため、内気温Ｙｉ及び外気温Ｙｏに基づいてグリルシャッタ９３の開閉を制御することで、蓄冷冷房における効率が上昇するようにグリルシャッタ９３を開閉することができる。この結果、車両１００の燃費を向上させることができる。

・特に本実施形態では、内気温Ｙｉが第１閾値温度Ｙｔｈ１よりも大きいか、又は外気温Ｙｏが第２閾値温度Ｙｔｈ２よりも大きい場合に、グリルシャッタ９３の開度Ｄｐを開側に制御する。内気温Ｙｉは、エンジン１０の駆動により上昇するとともに、外気温Ｙｏの上昇により上昇する。そして、外気温Ｙｏの上昇等により内気温Ｙｉが上昇すると、蓄冷冷房における効率が低下する。本実施形態では、上記の場合にグリルシャッタ９３の開度Ｄｐを開側に制御するので、内気温Ｙｉの上昇が抑制され、これにより蓄冷冷房における効率の低下を抑制することができる。

・蓄冷器３６では、内気温Ｙｉや外気温Ｙｏが高いほど、蓄冷冷房における効率が低下する。本実施形態では、グリルシャッタ９３の開度Ｄｐを開側に制御する際に、内気温Ｙｉや外気温Ｙｏが高いほど、グリルシャッタ９３の開度Ｄｐを大きく設定する。これにより、内気温Ｙｉの上昇が好適に抑制され、蓄冷冷房における効率の低下を抑制することができる。

・グリルシャッタ９３の開度Ｄｐが開側に制御されると、内気温Ｙｉは低下する。一方、エンジン暖機中にグリルシャッタ９３の開度Ｄｐが開側に制御されると、エンジン暖機に必要とされる期間が長期化し、かえって車両１００の燃費が悪化する。本実施形態では、エンジン暖機中と判定された場合には、内気温Ｙｉが第１閾値温度Ｙｔｈ１よりも大きいか、又は外気温Ｙｏが第２閾値温度Ｙｔｈ２よりも大きい場合でも、グリルシャッタ９３の開度Ｄｐを閉側に制御することを優先する。これにより、エンジン暖機に必要とされる期間を短縮することができ、車両１００の燃費を向上させることができる。

・車両１００が高速状態となると、グリルシャッタ９３の開度Ｄｐが開側に制御されることで、走行時の空気抵抗が減少し、車両１００の速度低下が抑制される。一方、これにより内気温Ｙｉが上昇すると、車両１００の燃費が悪化する。本実施形態では、車両１００が高速状態でも、内気温Ｙｉが第１閾値温度Ｙｔｈ１よりも大きいか、又は外気温Ｙｏが第２閾値温度Ｙｔｈ２よりも大きい場合には、グリルシャッタ９３の開度Ｄｐを開側に制御することを優先する。これにより、内気温Ｙｉの上昇が抑制され、蓄冷冷房における効率の低下が抑制されることにより、車両１００の燃費を向上させることができる。

（第２実施形態）
次に第２実施形態に係る車両１００について図８を用いて説明する。第２実施形態に係る車両１００は、第１実施形態に係る車両１００と比べて、フロントグリル９０を開閉するシャッタの種類が異なる。以下では、第２実施形態に係る車両１００のフロントグリル周辺の概略構成について説明する。

図８に示すように、本実施形態では、ラジエータシャッタ９７によりフロントグリル９０に形成された開口部９１を開閉する。ラジエータシャッタ９７は、フロントグリル９０からエンジンルームＲｅ内へ取り込まれた空気が、ラジエータ８４に吹き付けられることを遮断するシャッタである。ラジエータシャッタ９７は、エンジンルームＲｅ内において、開口部９１の近傍に配置されている。具体的には、フロントグリル９０の近傍には、コンデンサ３１が配置されており、ラジエータシャッタ９７は、コンデンサ３１の後側に、コンデンサ３１に近接して配置されている。そのため、ラジエータシャッタ９７は、フロントグリル９０を開閉するシャッタ、ということができる。なお、ラジエータシャッタ９７の構造や開閉制御は、グリルシャッタ９３の構造や開閉制御と略同一であり、重複した説明を省略する。

・以上説明した本実施形態によれば、蓄冷冷房を実施すると判定された場合に、内気温Ｙｉ及び外気温Ｙｏを取得し、この内気温Ｙｉ及び外気温Ｙｏに基づいてラジエータシャッタ９７の開閉を制御する。ここで、内気温Ｙｉや外気温Ｙｏは、蓄冷器３６の周辺温度に相関する。そのため、内気温Ｙｉ及び外気温Ｙｏに基づいてラジエータシャッタ９７の開閉を制御することで、蓄冷冷房における効率が上昇するようにラジエータシャッタ９７を開閉することができる。この結果、車両１００の燃費を向上させることができる。

（第３実施形態）
次に第３実施形態に係る車両１００について図９を用いて説明する。第３実施形態に係る車両１００は、第２実施形態に係る車両１００と比べて、エバファン３５や蓄冷器３６が、ダッシュボード４５内に設けられている点で異なる。以下では、第２実施形態に係る車両１００のフロントグリル周辺の概略構成について説明する。

図９に示すように、ダッシュボード４５は、エンジンルームＲｅ後方、かつ、車室前方に配置されている。つまり、ダッシュボード４５は、エンジンルームＲｅの近傍に配置されている。本実施形態では、車両乗員により操作により、ダッシュボード４５内に設けられたエバファン３５や蓄冷器３６に対して空気を取り込むモードが、外気モードと内気モードとに切替可能に設けられている。

ここで、外気モードは、車両１００のカウルトップ４６に設けられた空気取り入れ口４７から空気を取り込むモードである。外気モードでは、空気取り入れ口４７を介して外気が取り込まれるとともに、エンジンルームＲｅ内の空気が取り込まれる（図９矢印Ｙ１参照）。そのため、内気温Ｙｉや外気温Ｙｏの上昇により、蓄冷冷房を実施する際における蓄冷器３６の蓄冷速度が減少するとともに、蓄冷器３６の放冷速度が上昇し、蓄冷冷房における効率が低下する。

そこで、外気モードでは、この内気温Ｙｉ及び外気温Ｙｏに基づいてグリルシャッタ９３の開閉を制御する。内気温Ｙｉ及び外気温Ｙｏに基づいてグリルシャッタ９３の開閉を制御することで、蓄冷冷房における効率が上昇するようにグリルシャッタ９３を開閉することができる。この結果、車両１００の燃費を向上させることができる。

また、内気モードは、車室内の空気を取り込むモードである（図９矢印Ｙ２参照）。そのため、内気モードでは、空気が車室内で循環し、外気やエンジンルームＲｅ内の空気が取り込まれない。したがって、蓄冷器３６は、直接的に内気温Ｙｉや外気温Ｙｏの影響を受けない。一方、冷凍サイクル３９を構成するコンデンサ３１は、エンジンルームＲｅ内に搭載されており、内気温Ｙｉや外気温Ｙｏは、コンデンサ３１の周辺温度に相関する。この結果、蓄冷器３６は、コンデンサ３１を介して、間接的に内気温Ｙｉや外気温Ｙｏの影響を受ける。

そこで、内気モードでは、コンデンサ３１の周辺温度に相関する内気温Ｙｉ及び外気温Ｙｏに基づいてグリルシャッタ９３の開閉を制御する。内気温Ｙｉ及び外気温Ｙｏに基づいてグリルシャッタ９３の開閉を制御することで、蓄冷冷房における効率が上昇するようにグリルシャッタ９３を開閉することができる。この結果、車両１００の燃費を向上させることができる。

・以上説明した本実施形態によれば、蓄冷冷房を実施すると判定された場合に、内気温Ｙｉ及び外気温Ｙｏを取得し、この内気温Ｙｉ及び外気温Ｙｏに基づいてグリルシャッタ９３の開閉を制御する。これにより、蓄冷冷房における効率が上昇するようにグリルシャッタ９３を開閉することができ、車両１００の燃費を向上させることができる。

・本実施形態では、蓄冷器３６がダッシュボード４５内に設けられている。そのため、蓄冷器３６がエンジンルームＲｅに設けられる場合に比べて、エンジン１０の駆動による内気温Ｙｉの上昇の影響を受けにくい。そのため、蓄冷冷房における効率が低下することを抑制することができ、車両１００の燃費を向上させることができる。

本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、次のように実施されてもよい。

・上記実施形態では、蓄冷器３６の周辺温度に相関する情報として内気温Ｙｉや外気温Ｙｏを取得する例を示したが、これに限られず、車速Ｖｍやエンジン回転速度Ｎｅを取得してもよい。車速Ｖｍが速く、又はエンジン回転速度Ｎｅが大きくなると、グリルシャッタ９３等が開かれた場合に、フロントグリル９０からエンジンルームＲｅ内へ取り込まれる空気の量が増加する。これにより内気温Ｙｉが低下すると、蓄冷器３６の周辺温度が低下し、蓄冷器３６の蓄冷速度が上昇するとともに、蓄冷器３６の放冷速度が低下する。つまり、車速Ｖｍやエンジン回転速度Ｎｅは、蓄冷器３６の周辺温度及び蓄冷冷房における効率に相関する。そのため、車速Ｖｍやエンジン回転速度Ｎｅは、蓄冷器３６の周辺温度又はそれに相関する情報、つまり温度パラメータ、ということができる。

・上記実施形態では、蓄冷器３６の周辺温度に相関する情報として内気温Ｙｉと外気温Ｙｏとの両方を取得する例を示したが、いずれか一方のみを取得してもよい。

・上記実施形態では、内気温Ｙｉ又は外気温Ｙｏが高いほど、グリルシャッタ９３等の開度Ｄｐが大きくなるように設定する例を示したが、これに限られない。例えば、内気温Ｙｉが第１閾値温度Ｙｔｈ１よりも大きいか、又は外気温Ｙｏが第２閾値温度Ｙｔｈ２よりも大きい場合に、グリルシャッタ９３等を全開状態としてもよい。これにより、内気温Ｙｉの上昇が抑制され、蓄電効率の低下を抑制することができる。

・一方、上記実施形態では、内気温Ｙｉ又は外気温Ｙｏが高いほど、グリルシャッタ９３等の開度Ｄｐが大きくなるように設定することで、以下の効果を得ることができる。例えば、エンジン暖機後に、内気温Ｙｉが第１閾値温度Ｙｔｈ１よりもわずかに大きいか、又は外気温Ｙｏが第２閾値温度Ｙｔｈ２よりもわずかに大きくなった場合を想定する。

・この場合、冷却水温Ｙｗは基準水温Ｙｋよりもあまり上昇していないため、グリルシャッタ９３等を全開状態とすると、冷却水温Ｙｗが低下し、冷却水温Ｙｗが基準水温Ｙｋよりも低下する。この結果、エンジン１０は再び暖機中となり、エンジン１０の暖機期間の長期化により車両１００の燃費が悪化してしまう。

・上記実施形態では、内気温Ｙｉ又は外気温Ｙｏが高いほど、グリルシャッタ９３等の開度Ｄｐが大きくなるように設定する。すなわち、内気温Ｙｉ又は外気温Ｙｏが低いほど、グリルシャッタ９３等の開度Ｄｐが小さくなるように設定する。これにより、エンジン暖機後にエンジン１０が再び暖機中となることが抑制される。この結果、エンジン１０の暖機期間の長期化による車両１００の燃費悪化を抑制することができる。

・上記実施形態では、エンジン暖機中であるかを、冷却水温Ｙｗを用いて判定する例を示したが、これに限られない。例えば、エンジン１０内のエンジンオイルの温度を用いて判定してもよい。

・上記実施形態では、蓄冷器３６を蒸発器３４に設けているが、蓄冷器３６の配置はこれに限られず、例えば、圧縮機３０の冷媒吸入口と蒸発器３４との間に蓄冷器３６が接続されてもよければ、蒸発器３４と蓄冷器３６とが並列に接続されていてもよい。

３６…蓄冷器、３９…冷凍サイクル、９０…フロントグリル、９３…グリルシャッタ、９７…ラジエータシャッタ、１００…車両、Ｒｅ…エンジンルーム、Ｙｉ…内気温、Ｙｏ…外気温。

Claims (6)

1. エンジンルーム（Ｒｅ）内へ空気を取り込むフロントグリル（９０）を開閉可能なシャッタ（９３，９７）と、前記エンジンルーム又はその近傍に設けられた蓄冷器（３６）を含む冷凍サイクル（３９）と、を備えた車両（１００）に適用され、
   前記蓄冷器を用いた蓄冷冷房を実施するかを判定する実施判定部（Ｓ１０）と、
   前記蓄冷器の周辺温度又はそれに相関する情報を温度パラメータ（Ｙｉ，Ｙｏ）として取得する取得部（Ｓ２０）と、
   前記蓄冷冷房を実施すると判定された場合に、前記温度パラメータに基づいて前記シャッタの開閉を制御する制御部（Ｓ１８，Ｓ２６，Ｓ３２，Ｓ３４）と、を備える制御装置。
2. 前記温度パラメータは、エンジンルーム内の温度である第１温度（Ｙｉ）と前記エンジンルーム内に流入する空気の温度である第２温度（Ｙｏ）との少なくとも一方を含み、
   前記制御部は、前記第１温度が第１閾値温度（Ｙｔｈ１）よりも大きいか、又は前記第２温度が第２閾値温度（Ｙｔｈ２）よりも大きい場合に、前記シャッタの開度（Ｄｐ）を開側に制御する蓄冷開制御（Ｓ２６）を実施する請求項１に記載の制御装置。
3. 前記制御部は、前記取得部により取得された温度が高いほど、前記シャッタの開度を大きく設定する請求項２に記載の制御装置。
4. エンジン（１０）の暖機を促進させるエンジン暖機中であるかを判定する暖機判定部（Ｓ１４）を備え、
   前記制御部は、
   前記暖機判定部により前記エンジン暖機中であると判定された場合に、前記シャッタの開度を閉側に制御する暖機閉制御（Ｓ１８）を実施し、
   前記第１温度が前記第１閾値温度よりも大きいか、又は前記第２温度が前記第２閾値温度よりも大きいと判定され、かつ、前記暖機判定部により前記エンジン暖機中であると判定された場合に、前記蓄冷開制御と前記暖機閉制御のうち前記暖機閉制御を優先的に実施する請求項２または請求項３に記載の制御装置。
5. 前記車両の速度（Ｖｍ）が閾値速度（Ｖｋ）よりも速いかを判定する速度判定部（Ｓ３０）を備え、
   前記制御部は、
   前記速度判定部により前記車両の速度が前記閾値速度よりも速いと判定された場合に、前記シャッタの開度を閉側に制御する速度閉制御（Ｓ３２）を実施し、
   前記第１温度が前記第１閾値温度よりも大きいか、又は前記第２温度が前記第２閾値温度よりも大きいと判定され、かつ、前記車両の速度が前記閾値速度よりも大きいと判定された場合に、前記蓄冷開制御と前記速度閉制御のうち前記蓄冷開制御を優先的に実施する請求項２から請求項４までのいずれか一項に記載の制御装置。
6. 前記蓄冷器は、前記エンジンルームの近傍に配置されたダッシュボード（４５）内に設けられる請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の制御装置。

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