JP2014095300A - グリルシャッター制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行性能と冷却機能を良好に発揮し得るグリルシャッター制御装置を提供する。
【解決手段】グリルシャッター制御装置１００は、冷媒を流通させるポンプ１０と、エンジン１とラジエータ３との間で冷媒を流通させる第１流路１１と、エンジン１からの冷媒を、ラジエータ３を介さずに流通させる第２流路１２と、第２流路１２を流通する冷媒の温度に基づいて、第１流路１１及び第２流路１２を夫々流通する冷媒のエンジン１への流入量を調整するサーモスタット弁１３と、ラジエータ３に走行風を導入する空気導入口２１の開度を変更可能なグリルシャッター２０を有するグリル１４と、第１流路１１を遮断しているサーモスタット弁１３が開弁され、冷媒が第１流路１１を流通し始めてから、所定条件が成立した場合にグリルシャッター２０の開度を大きくするグリルシャッター制御部１５と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のラジエータに供給する走行風の風量を調整するグリルシャッター制御装置に関する。

従来、車両のラジエータに供給する走行風の風量を調整するためにグリルシャッターを備えたフロントグリルが利用されてきた。この種の技術として下記に出典を示す特許文献１に記載のものがある。

特許文献１に記載の技術は、エンジン及びモータを動力源とするハイブリッド自動車に関する技術である。このハイブリッド自動車は、エンジン冷却水の温度がエンジン冷却水温用閾値より高い時や、モータ冷却水の温度がモータ冷却水温用閾値より高い時には、エンジン用ラジエータへの走行風の供給量を増加すべく、走行風調整装置が有する各フィンの角度がゼロ度になるように回転用モータを駆動する。これにより、エンジンやインバータの損傷を防止している。

特開２００７−２２２９７号公報

ここで、一般的な車両の冷却系では、ラジエータとエンジンとの間で冷却水を循環させる流通路に、温度によって開閉するサーモスタット弁が備えられる。このサーモスタット弁は、エンジン始動直後においては例えばラジエータの側に冷却水を流通させないよう閉弁状態となるように構成される。このようなサーモスタット弁を特許文献１に記載の技術に適用すると、例えば冷間状態にあるエンジンの始動直後においては、ラジエータ内の冷却水の温度は低いが、エンジン内の冷却水の温度は高くなることが想定される。

一方、特許文献１に記載の技術は、エンジン冷却水の温度がエンジン冷却水温用閾値より高い時には、ラジエータの冷却水の温度に拘らず、エンジン用ラジエータへの走行風の導入量を増加させるように制御する。このため、冷間状態にあるエンジンの始動直後において、ラジエータ内の冷却水の温度が低いにも拘らず走行風を導入するので、走行抵抗が増大し、走行性能が悪化してしまう。また、冷却水の温度によっては、当該冷却水をエンジン用ラジエータに流通するだけで冷却できる可能性もあるので冷却効率が最も良い状態で機能しているとは言い難い。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、走行性能と冷却効率とを両立し得るグリルシャッター制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係るグリルシャッター制御装置の特徴構成は、
エンジンを冷却する冷媒を流通させるポンプと、
前記エンジンとラジエータとの間で前記冷媒を流通させる第１流路と、
前記エンジンからの前記冷媒を、前記ラジエータを介さずに前記エンジンに流通させる第２流路と、
前記第２流路を流通する冷媒の温度に基づいて、前記第１流路を流通する冷媒及び前記第２流路を流通する冷媒の前記エンジンに流入する流量を調整するサーモスタット弁と、
前記ラジエータに対向して配設され、走行風を導入する空気導入口の開度を変更可能なグリルシャッターを有するグリルと、
前記第１流路を流通する冷媒を遮断している前記サーモスタット弁が開弁され、前記冷媒が前記第１流路を流通し始めてから、予め設定された所定条件が成立した場合に前記グリルシャッターの開度を大きくするグリルシャッター制御部と、
を備えている点にある。

このような特徴構成とすれば、ラジエータが冷えている状態においては空気導入口を介した走行風の導入を少なくしておくことができる。また、本構成によれば、冷媒が第１流路を流通し始めてから直ちにグリルシャッターを開くように制御するわけではないので、グリルシャッターの開度を大きくするタイミングをできるだけ遅らせることができる。したがって、冷媒の温度が低い時には走行抵抗を低減して走行性能を向上することができ、グリルシャッターの開度を大きくした場合には冷却効果を高めることも可能となる。このように、本構成であれば、走行性能と冷却効率とを両立し得るグリルシャッター制御装置を実現できる。

また、前記グリルシャッター制御部は、前記第２流路を流通する冷媒の温度が予め設定された温度以上であり、且つ、前記第１流路を流通する冷媒の温度と前記第２流路を流通する冷媒の温度との差が予め設定された温度差となった場合に前記グリルシャッターの開度を大きくすると好適である。

第２流路を流通する冷媒の温度が予め設定された温度以上であっても、第１流路を流通する冷媒の温度と第２流路を流通する冷媒の温度との温度差が大きい場合には、グリルシャッターの開度を大きくするまでもなく、冷媒をラジエータに流通させるだけで当該冷媒の温度が下がる可能性がある。このため、上記構成とすれば、ラジエータに流通させるだけで冷媒が冷える状況においては、グリルシャッターの開度を大きくしないので、走行抵抗が大きくなることを防止できる。

また、前記グリルシャッター制御部は、前記エンジンの出力及び外気温度の少なくとも一方に基づいて前記予め設定された温度差を変更すると好適である。

冷媒の温度上昇は、エンジンの運転状況や外気温度に依存する。したがって、本構成であれば、エンジンの運転状況や外気温度に応じてサーモスタット弁の開弁後、グリルシャッターの開度を大きくする条件を変更することで走行性能と冷却効果とを両立することが可能となる。

また、前記グリルシャッター制御部は、前記第１流路を流通する冷媒の温度が予め設定された温度以上になった場合に前記グリルシャッターの開度を大きくする構成としても良い。

サーモスタット弁が開弁し、第１流路に冷媒が流通するようになっても、第１流路を流通する冷媒の温度が著しく高くない場合には、グリルシャッターの開度を大きくするまでもなく、ラジエータに流通させるだけで冷媒が冷える可能性がある。このため、このような構成とすれば、ラジエータに流通させるだけで冷媒が冷える状況においては、グリルシャッターの開度を大きくしないので、走行抵抗が大きくなることを防止できる。

また、前記グリルシャッター制御部は、前記エンジンの出力及び外気温度の少なくとも一方に基づいて前記予め設定された温度を変更すると好適である。

冷媒の温度上昇は、エンジンの運転状況や外気温度に依存する。したがって、本構成であれば、エンジンの運転状況や外気温度に応じてサーモスタット弁の開弁後、グリルシャッターの開度を大きくする条件を変更することで走行性能と冷却効果とを両立することが可能となる。

また、前記グリルシャッター制御部は、前記第１流路を流通する冷媒を遮断している前記サーモスタット弁の開弁後、予め設定された所定時間が経過した場合に前記グリルシャッターの開度を大きくする構成としても良い。

サーモスタット弁が開弁した場合であっても、エンジン始動後、長時間が経過していない場合には、グリルシャッターの開度を大きくするまでもなく、ラジエータに流通させるだけで冷媒が冷える可能性がある。このため、上記構成とすれば、ラジエータに流通させるだけで冷媒が冷える状況においては、グリルシャッターの開度を大きくしないので、走行抵抗が大きくなることを防止できる。一方、エンジン始動後、所定時間が経過すると、エンジンの暖機が促進され、冷媒の温度も上昇する。したがって、上記構成とすれば、グリルシャッターの開度を大きくすることにより冷媒の冷却効果を高めることができる。

また、前記グリルシャッター制御部は、前記エンジンの出力及び外気温度の少なくとも一方に基づいて前記予め設定された所定時間を変更すると好適である。

冷媒の温度上昇は、エンジンの運転状況や外気温度に依存する。したがって、本構成であれば、エンジンの運転状況や外気温度に応じてサーモスタット弁の開弁後、グリルシャッターの開度を大きくするまでの時間を変更することで走行性能と冷却効果とを両立することが可能となる。

また、前記グリルシャッター制御部は、前記冷媒の温度が低下した場合には前記サーモスタット弁が閉弁される前に前記グリルシャッターの開度を小さくすると好適である。

このような構成とすれば、サーモスタット弁の閉弁よりも先に、グリルシャッターの開度を小さくするので走行抵抗を低減し、走行性能を高めることができる。一方、グリルシャッターの開度を小さくしても、サーモスタット弁により冷媒がラジエータに流通するように設定されるので、走行風を導入するまでもなく冷却することが可能な冷媒の温度であれば、冷却効果を維持することができる。

グリルシャッター制御装置の構成を模式的に示す図である。 第１の実施形態に係るグリルシャッターの開度調整について模式的に示す図である。 第２の実施形態に係るグリルシャッターの開度調整について模式的に示す図である。 第３の実施形態に係るグリルシャッターの開度調整について模式的に示す図である。

１．第１の実施形態
本発明に係るグリルシャッター制御装置は、車両に備えられるラジエータに供給する走行風を調整する機能を備えている。以下、本実施形態に係るグリルシャッター制御装置１００について、詳細に説明する。図１には、グリルシャッター制御装置１００の構成を模式的に示すブロック図が示される。図１に示されるように、グリルシャッター制御装置１００は、ポンプ１０、第１流路１１、第２流路１２、サーモスタット弁１３、グリル１４、グリルシャッター制御部１５の各機能部を備えて構成される。特に、グリルシャッター制御部１５は、ＣＰＵを中核部材として走行風の調整を行う種々の処理を行うためにハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。

ポンプ１０は、エンジン１を冷却する冷媒を流通させる。エンジン１は、本グリルシャッター制御装置１００を搭載する車両の動力源である。冷媒とは、所謂「冷却水」が相当する。ポンプ１０は、電気エネルギーを動力源とする電動ポンプであっても良いし、エンジン１の回転力を動力源とする機械ポンプであっても良い。本実施形態では、ポンプ１０が電動ポンプであるとして説明する。

エンジン１には、冷媒が流通する流通路が設けられる。本実施形態では、冷媒はエンジン１から２つの流出口２Ａ、２Ｂを介して流出し、１つの流入口２Ｃを介して流入する。ポンプ１０は、この流入口２Ｃに設けられる。したがって、ポンプ１０の冷媒の吐出口が、流入口２Ｃに相当する。

第１流路１１は、エンジン１とラジエータ３との間で冷媒を流通させる流路である。第１流路１１は、流出口２Ａに連通し、エンジン１から熱を逃すため、エンジン１とラジエータ３との間でポンプ１０により冷媒が循環される。この場合、冷媒はエンジン１から第１流路１１の一部を構成するラジエータ入口通路３０を介してラジエータ３に流通し、ラジエータ３で熱を放出した冷媒は第１流路１１の一部を構成するラジエータ出口通路３１を通りポンプ１０を介してエンジン１に戻る。また、ラジエータ出口通路３１には、後述するサーモスタット弁１３が設けられる。

第２流路１２は、エンジン１からの冷媒を、ラジエータ３を介さずにエンジン１に流通させる流路である。本実施形態では、第２流路１２は、流出口２Ｂに連通し、エンジン１により暖められた冷媒の熱を車両の各機能部が利用可能に構成される。本実施形態では、第２流路１２にはヒータコア５が備えられる。このヒータコア５に暖かい冷媒が流通し、熱交換することでヒータコア５が暖められる。ヒータコア５には、図示しないファンにより風が供給され、必要に応じて車室に温風として送風される。なお、第２流路１２は、このようなヒータコア５を備えない流路として構成することも可能であり、他の熱交換部材を備えても良い。また、第２流路１２は、第１流路１１においてラジエータ３をバイパスするように設けたバイパス流路であっても良い。

サーモスタット弁１３は、第２流路１２を流通する冷媒の温度に基づいて、第１流路１１を流通する冷媒及び第２流路１２を流通する冷媒のエンジン１に流入する流量を調整する。ここで、サーモスタット弁１３は、当該サーモスタット弁１３を流通する冷媒の温度によって弁の開度が調節される弁である。本実施形態では、サーモスタット弁１３は、第２流路１２において第１流路１１が合流する位置に設けられる。したがって、サーモスタット弁１３には、第１流路１１を流通する冷媒と第２流路１２を流通する冷媒とが流通可能に構成される。

本実施形態では、サーモスタット弁１３は、第２流路１２を流通する冷媒の温度に拘らず、第２流路１２を流通する冷媒がエンジン１に流入するよう構成されている。一方、第１流路１１を流通する冷媒は、第２流路１２を流通する温度が予め設定された温度に達した場合にエンジン１に流入するよう構成されている。したがって、サーモスタット弁１３は、第２流路１２を流通する冷媒の温度に応じて、エンジン１からの冷媒が第２流路１２のみを流通させるか、又は第１流路１１と第２流路１２との双方を流通させるかを決定する。

なお、第１流路１１に冷媒を流通させるか否かのトリガとなる上述の「予め設定された温度」は、ヒステリシスを有して構成すると好適である。すなわち、第１流路１１及び第２流路１２に流通している状態から第２流路１２のみに流通する状態に切り替える際の第２流路１２を流通する冷媒の温度が、第２流路１２のみに流通している状態から第１流路１１及び第２流路１２に流通する状態に切り替える際の第２流路１２を流通する冷媒の温度よりも、例えば数℃程度、低く設定すると好適である。これにより、第２流路１２の微妙な温度変化によりサーモスタット弁１３が開弁と閉弁とを繰り返し変更されることを防止できる。

グリル１４は、ラジエータ３に対向して配設され、走行風を導入する空気導入口２１の開度を変更可能なグリルシャッター２０を有する。グリル１４には、車両の走行に応じてラジエータ３に走行風を供給可能に空気導入口２１が設けられている。図１においては、空気導入口２１は４つ並設された例が示されるが、それ以外の数で構成することも可能である。このような空気導入口２１の夫々には、グリルシャッター２０が設けられる。グリルシャッター２０は、図示しないモータを動力として、空気導入口２１の開度を変更可能に構成されている。このモータはグリルシャッター制御部１５により制御される。

グリルシャッター制御部１５は、第１流路１１を流通する冷媒を遮断しているサーモスタット弁１３が開弁され、冷媒が第１流路１１を流通し始めてから、予め設定された所定条件が成立した場合にグリルシャッター２０の開度を大きくする。ここで、上述のようにサーモスタット弁１３は、第２流路１２を流通する冷媒の温度が予め設定された温度よりも低い時には、第１流路１１を流通する冷媒がエンジン１に流入しないように設定されてある。

第２流路１２を流通する冷媒の温度が予め設定された温度以上になり、サーモスタット弁１３が開弁されると、冷媒は第２流路１２に加え、第１流路１１にも流通することになる。ここで、第２流路１２におけるヒータコア５よりも上流には、温度センサ９０が備えられる。この温度センサ９０からのセンサ出力をグリルシャッター制御部１５に入力することにより当該グリルシャッター制御部１５が第２流路１２を流通する冷媒の温度を認識することが可能である。サーモスタット弁１３が開弁状態となり、ラジエータ３を流通すると第２流路１２を流通する冷媒の温度勾配がそれまでよりも緩やかになる。したがって、グリルシャッター制御部１５は、サーモスタット弁１３が開弁状態になったか否かは、温度センサ９０のセンサ出力に応じて認識することができる。もちろん、サーモスタット弁１３が開弁した際に、サーモスタット弁１３自体から開弁状態となったことを示す信号をグリルシャッター制御部１５に伝達する構成とすることも可能である。

本実施形態では、グリルシャッター制御部１５は、第１流路１１に冷媒が流通し始めてから、第２流路１２を流通する冷媒の温度が予め設定された温度以上であり、且つ、第１流路１１を流通する冷媒の温度と第２流路１２を流通する冷媒の温度との差が予め設定された温度差となった場合にグリルシャッター２０の開度を大きくする。第２流路１２を流通する冷媒の温度は上述の温度センサ９０のセンサ出力から認識することができる。

ここで、ラジエータ出口通路３１には、ラジエータ側水温センサ９１が備えられる。このラジエータ側水温センサ９１からのセンサ出力をグリルシャッター制御部１５に入力することにより当該グリルシャッター制御部１５が第１流路１１を流通する冷媒の温度を認識することが可能である。したがって、第１流路１１を流通する冷媒の温度と第２流路１２を流通する冷媒の温度との差は、グリルシャッター制御部１５は夫々の温度センサ９０及びラジエータ側水温センサ９１のセンサ出力を用いて演算することができる。この差の判定基準となる上述の「予め設定された温度差」とは、予めグリルシャッター制御部１５に記憶されている。グリルシャッター制御部１５は、第１流路１１を流通する冷媒の温度と第２流路１２を流通する冷媒の温度との差が、予め設定された温度差以上となった場合に、グリルシャッター２０の開度を大きくなるようにグリルシャッター２０の開度を変更するモータを制御する。

したがって、本実施形態ではグリルシャッター制御部１５は、第２流路１２を流通する冷媒の温度が予め設定された温度以上であっても、第１流路１１を流通する冷媒の温度と第２流路１２を流通する冷媒の温度との差が予め設定された温度差未満の場合にはグリルシャッター２０の開度を大きくするモータ制御は行わない。また、第１流路１１を流通する冷媒の温度と第２流路１２を流通する冷媒の温度との差が予め設定された温度差以上となっていても、第２流路１２を流通する冷媒の温度が予め設定された温度未満の場合にはグリルシャッター２０を開けるモータ制御は行わない。これらの場合には、グリルシャッター２０の開度を大きくして得られる冷却効果よりも、グリルシャッター２０の開度を小さく維持して走行による空気抵抗を減らす効果の方が車両にとって良いからである。

また、グリルシャッター２０の開度を大きくした後、第１流路１１を流通する冷媒の温度が所定の温度以上となれば、更に冷媒に対する冷却効果を上げるために、グリルシャッター制御部１５は、ラジエータ３の背面にあるファン２５で空気を吸い込むようにし、ラジエータ３に走行風が通り抜け易くするようにすると好適である。これにより、空気導入口２１から導入された走行風がラジエータ３を強制的に通り抜けることになるので、冷却効果を更に高めることができる。

一方、エンジン１の始動時においては、冷めているエンジン１を暖機する必要がある。エンジン１の始動と共に上述のように冷媒をラジエータ３に循環させると、冷媒の放熱効果によりエンジン１が暖まり難く暖機時間が長くなってしまう。したがって、始動時やエンジン１の温度が低い時にはポンプ１０を停止して第１流路１１及び第２流路１２に冷媒が流通しないようにし、エンジン１の燃焼熱で暖機する方法がとられる。このようにすると、ポンプ１０が停止しているため、第１流路１１及び第２流路１２には冷媒が循環することがない。したがって、エンジン１の燃焼熱を冷媒に奪われることなくエンジン１を暖機することができる。エンジン１が所定の温度に達して暖機が終了すると、グリルシャッター制御部１５はポンプ１０を作動させて冷媒を循環させ冷却を開始する。このようにするとエンジン１を効果的に暖機することができる。

次に、グリルシャッター制御装置１００が、グリルシャッター２０の開度を大きくする際の制御について説明する。図２にはフローチャートと、第１流路１１及び第２流路１２の冷媒の温度変化を示すグラフとが示される。まず、エンジン１が始動すると、図２のグラフに示されるように、第２流路１２を流通する冷媒の温度が上昇する。

その後、エンジン１の始動後、第２流路１２を流通する冷媒の温度が所定値以上になった場合に（ステップ＃０１：Ｙｅｓ）、サーモスタット弁１３が開弁される（ステップ＃０２）。その結果、図２のグラフに示されるように、第１流路１１にも冷媒が流通する。一方、第２流路１２を流通する冷媒の温度が所定値未満の場合には（ステップ＃０１：Ｎｏ）、第２流路１２のみで冷媒が流通する。

第２流路１２を流通する冷媒の温度が、予め設定された温度以上であり（ステップ＃０３：Ｙｅｓ）、且つ、第１流路１１を流通する冷媒の温度と第２流路１２を流通する冷媒の温度との温度差が、予め設定された温度差以上となった場合に（ステップ＃０４：Ｙｅｓ）、グリルシャッター制御部１５がグリルシャッター２０の開度を大きくする（ステップ＃０５）。

一方、少なくとも、第２流路１２を流通する冷媒の温度が、予め設定された温度未満であるか（ステップ＃０３：Ｎｏ）、第１流路１１を流通する冷媒の温度と第２流路１２を流通する冷媒の温度との温度差が、予め設定された温度差未満である場合には（ステップ＃０４：Ｎｏ）、ステップ＃０１に戻り処理を継続する。本実施形態にグリルシャッター制御装置１００は、このようにしてグリルシャッター２０の開度を大きくする。

２．第２の実施形態
次にグリルシャッター制御装置１００の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、グリルシャッター制御部１５が、第２流路１２を流通する冷媒の温度が予め設定された温度以上であり、且つ、第１流路１１を流通する冷媒の温度と第２流路１２を流通する冷媒の温度との差が予め設定された温度差となった場合にグリルシャッター２０の開度を大きくするとして説明した。本実施形態では、グリルシャッター制御部１５が、グリルシャッター２０の開度を大きくする条件が異なる。それ以外の点については、同様であるので以下では、異なる点を中心に説明する。

本実施形態におけるグリルシャッター制御部１５も、第１流路１１を流通する冷媒を遮断しているサーモスタット弁１３が開弁され、冷媒が第１流路１１を流通し始めてから、予め設定された所定条件が成立した場合にグリルシャッター２０の開度を大きくする。具体的には、本実施形態のグリルシャッター制御部１５は、第１流路１１を流通する冷媒の温度が予め設定された温度以上になった場合にグリルシャッター２０の開度を大きくする。

第１流路１１を流通する冷媒の温度は、ラジエータ側水温センサ９１により検出可能である。予め設定された温度とは、冷媒を冷却することが必要と想定される判定基準となる温度であり、予めグリルシャッター制御部１５に記憶されている。したがって、グリルシャッター制御部１５は、サーモスタット弁１３を開弁してラジエータ３に冷媒を流通させ、その後、第１流路１１を流通する冷媒の温度が所定の温度以上になった場合に、グリルシャッター２０の開度を大きくし、より多くの走行風をラジエータ３に供給するようにする。係る場合、グリルシャッター制御部１５は、グリルシャッター２０の開度を大きくする制御に合わせて、ファン２５も動作するように制御しても良い。これにより、冷却を要するまでは空気導入口２１の開度を小さくして走行性能を高めることができ、冷却を要するようになると冷却効果を高めることができる。

次に、本実施形態のグリルシャッター制御装置１００の制御について説明する。図３にはフローチャートと、第１流路１１及び第２流路１２の冷媒の温度変化を示すグラフとが示される。まず、エンジン１が始動すると、図３のグラフに示されるように、第２流路１２を流通する冷媒の温度が上昇する。

その後、エンジン１の始動後、第２流路１２を流通する冷媒の温度が所定値以上になった場合に（ステップ＃１１：Ｙｅｓ）、サーモスタット弁１３が開弁される（ステップ＃１２）。その結果、図３のグラフに示されるように、第１流路１１にも冷媒が流通する。一方、第２流路１２を流通する冷媒の温度が所定値未満の場合には（ステップ＃１１：Ｎｏ）、第２流路１２のみで冷媒が流通する。

第１流路１１を流通する冷媒の温度が、予め設定された温度以上となると（ステップ＃１３：Ｙｅｓ）、グリルシャッター制御部１５がグリルシャッター２０の開度を大きくする（ステップ＃１４）。一方、第１流路１１を流通する冷媒の温度が、予め設定された温度未満である場合には（ステップ＃１３：Ｎｏ）ステップ＃０１に戻り処理を継続する。本実施形態にグリルシャッター制御装置１００は、このようにしてグリルシャッター２０の開度を大きくする。

３．第３の実施形態
次に、第３の実施形態について説明する。第１の実施形態及び第２の実施形態では、グリルシャッター制御部１５は第１流路１１を流通する冷媒の温度や第２流路１２を流通する冷媒の温度やこれらの温度差に基づいてグリルシャッター２０の開度を大きくするとして説明した。本実施形態では、グリルシャッター制御部１５が、グリルシャッター２０の開度を大きくする条件が異なる。それ以外の点については、同様であるので以下では、異なる点を中心に説明する。

本実施形態におけるグリルシャッター制御部１５も、第１流路１１を流通する冷媒を遮断しているサーモスタット弁１３が開弁され、冷媒が第１流路１１を流通し始めてから、予め設定された所定条件が成立した場合にグリルシャッター２０の開度を大きくする。具体的には、本実施形態のグリルシャッター制御部１５は、第１流路１１を流通する冷媒を遮断しているサーモスタット弁１３の開弁後、予め設定された所定時間が経過した場合にグリルシャッター２０の開度を大きくする。

サーモスタット弁１３が開弁されたか否かは、上述のように第２流路１２に設けられた温度センサ９０の検出結果に基づき特定することができる。サーモスタット弁１３が開弁されてからの時間は、グリルシャッター制御部１５が計数する構成とすることも可能であるし、別途計数部を備えても良い。サーモスタット弁１３が開弁されてからグリルシャッター２０の開度を大きくするまでの時間は、予めグリルシャッター制御部１５に記憶されている。この時間は、一般的な走行事例における冷媒の温度勾配に基づいて設定しておくと好適である。すなわち、車両が一般的な走行条件で走行した場合に、冷媒が、ラジエータ３に走行風を供給した方が良いと想定される温度に達するまでの時間に合わせて設定しておくと好適である。

また、グリルシャッター制御部１５は、エンジン１の出力に基づいて予め設定された所定時間を変更する構成とすることが可能である。エンジン１の出力は、エンジン１が行う仕事量に相当し、エンジン１の回転数及びトルクにより演算される。エンジン１の出力が大きくなるとエンジン１の仕事量が増えるので、エンジン１の発熱量が大きくなる。このため、エンジン１の出力が大きい状態が継続すると、冷媒の温度が上昇し易くなる。一方、エンジン１の出力が小さくなるとエンジン１の仕事量が減るので、エンジン１の発熱量は小さくなる。このため、エンジン１の出力が小さい状態が継続すると、冷媒の温度が上昇し難くなる。

したがって、グリルシャッター制御部１５は、上述のサーモスタット弁１３が開弁されてからグリルシャッター２０の開度を大きくするまでの時間を規定する「予め設定された時間」をエンジン１の出力に応じて変更すると好適である。すなわち、サーモスタット弁１３が開弁されてからエンジン１の出力が大きい場合にはエンジン１の出力に応じて「予め設定された時間」を短くし、エンジン１の出力が小さい場合にはエンジン１の出力に応じて「予め設定された時間」を長くすると良い。もちろん、その双方を組み合わせて「予め設定された時間」を変更しても良い。

また、グリルシャッター制御部１５は、外気温度に基づいて予め設定された所定時間を変更する構成とすることが可能である。外気温度とは車外の気温である。車外の気温が高い場合には、外気に対する冷媒の熱放出量が小さくなるので、冷媒の温度が上昇し易くなる。一方、車外の気温が低い場合には、外気に対する冷媒の熱放出量が大きくなるので、冷媒の温度が上昇し難くなる。

したがって、グリルシャッター制御部１５は、上述のサーモスタット弁１３が開弁されてからグリルシャッター２０の開度を大きくするまでの時間を規定する「予め設定された時間」を外気温度に応じて変更すると好適である。すなわち、外気温度が高い場合にはサーモスタット弁１３が開弁されてからの「予め設定された時間」を短くし、外気温度が低い場合にはサーモスタット弁１３が開弁されてからの「予め設定された時間」を長くすると良い。

また、「予め設定された時間」は、上述のエンジン１の出力及び外気温度の双方に基づいて変更する構成とすることも可能であるし、いずれか一方に基づいて変更する構成とすることも可能である。

次に、本実施形態のグリルシャッター制御装置１００の制御について説明する。図４にはフローチャートと、第１流路１１及び第２流路１２の冷媒の温度変化を示すグラフとが示される。まず、エンジン１が始動すると、図４に示されるように、第２流路１２を流通する冷媒の温度が上昇する。

その後、エンジン１の始動後、第２流路１２を流通する冷媒の温度が所定値以上になった場合に（ステップ＃２１：Ｙｅｓ）、サーモスタット弁１３が開弁される（ステップ＃２２）。その結果、図４に示されるように、第１流路１１にも冷媒が流通する。一方、第２流路１２を流通する冷媒の温度が所定値未満の場合には（ステップ＃２１：Ｎｏ）、第２流路１２のみで冷媒が流通する。

サーモスタット弁１３が開弁されると、外気温度が所期の温度との比較が行われる（ステップ＃２３）。所期の温度とは、グリルシャッター制御装置１００が行う制御について想定されていた温度である。外気温度が所期の温度よりも高い場合には、その温度差に応じて「予め設定された所定時間」を短くする（ステップ＃２４）。外気温度が所期の温度よりも低い場合には、その温度差に応じて「予め設定された所定時間」を長くする（ステップ＃２５）。外気温度が所期の温度に等しい場合には、「予め設定された所定時間」の変更は行わない。

次に、エンジン１の出力と所期の出力との比較が行われる（ステップ＃２６）。所期の出力とは、グリルシャッター制御装置１００が行う制御について想定されていたエンジン１の出力である。エンジン１の出力が所期の出力よりも大きい場合には、その出力差に応じて「予め設定された所定時間」を短くする（ステップ＃２７）。エンジン１の出力が所期の出力よりも小さい場合には、その出力差に応じて「予め設定された所定時間」を長くする（ステップ＃２８）。エンジン１の出力が所期の出力に等しい場合には、「予め設定された所定時間」の変更は行わない。

その後、上述の「予め設定された所定時間」が経過すると（ステップ＃２９：Ｙｅｓ）、グリルシャッター制御部１５がグリルシャッター２０の開度を大きくする（ステップ＃３０）。一方、「予め設定された所定時間」が経過しない場合には（ステップ＃２９：Ｎｏ）、ステップ＃２３に戻り処理を継続する。本実施形態にグリルシャッター制御装置１００は、このようにしてグリルシャッター２０の開度を大きくする。

４．その他の実施形態
上記実施形態では、サーモスタット弁１３が第２流路１２を流通する冷媒の温度に応じて開閉されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。グリルシャッター制御部１５が、第２流路１２に設けられる温度センサ９０の検出結果に基づいてサーモスタット弁１３を開閉する構成とすることも当然に可能である。また、サーモスタット弁１３を、第２流路１２を流通する温度に応じて開閉される構成とすると共に、ラジエータ側水温センサ９１及び温度センサ９０の検出結果に基づいてサーモスタット弁１３を開閉する構成とすることも当然に可能である。

上記第１の実施形態では、グリルシャッター制御部１５は、第２流路１２を流通する冷媒の温度が予め設定された温度以上であり、且つ、第１流路１１を流通する冷媒の温度と第２流路１２を流通する冷媒の温度との差が予め設定された温度差となった場合にグリルシャッター２０の開度を大きくするとして説明した。例えば、グリルシャッター制御部１５が、この「予め設定された温度差」をエンジン１の出力に基づいて変更する構成とすることも可能である。このような構成とすれば、サーモスタット弁１３が開弁されてからエンジン１の出力が大きい場合にはエンジン１の出力に応じて「予め設定された温度差」を小さくし、エンジン１の出力が小さい場合にはエンジン１の出力に応じて「予め設定された温度差」を大きくすることができる。これにより、エンジン１の運転状況や外気温度に応じてサーモスタット弁１３の開弁後、グリルシャッター２０の開度を大きくする条件を変更することで走行性能と冷却効果とを両立することが可能となる。もちろん、その双方を組み合わせて「予め設定された温度差」を変更しても良い。

また、グリルシャッター制御部１５は、外気温度に基づいて「予め設定された温度差」を変更する構成とすることが可能である。このような構成とすれば、外気温度が高い場合には「予め設定された温度差」を小さくし、外気温度が低い場合には「予め設定された温度差」を大きくすることができる。なお、「予め設定された温度差」は、上述のエンジン１の出力及び外気温度の双方に基づいて変更する構成とすることも可能であるし、いずれか一方に基づいて変更する構成とすることも可能である。このような構成であっても、上述したように走行性能と冷却効果とを両立することが可能である。

上記第２の実施形態では、グリルシャッター制御部１５は、第１流路１１を流通する冷媒の温度が予め設定された温度以上になった場合にグリルシャッター２０の開度を大きくするとして説明した。例えば、グリルシャッター制御部１５が、この「予め設定された温度」をエンジン１の出力に基づいて変更する構成とすることも可能である。このような構成とすれば、サーモスタット弁１３が開弁されてからエンジン１の出力が大きい場合にはエンジン１の出力に応じて「予め設定された温度」を小さくし、エンジン１の出力が小さい場合にはエンジン１の出力に応じて「予め設定された温度」を大きくすることができる。これにより、エンジン１の運転状況や外気温度に応じてサーモスタット弁１３の開弁後、グリルシャッター２０の開度を大きくする条件を変更することで走行性能と冷却効果とを両立することが可能となる。もちろん、その双方を組み合わせて「予め設定された温度」を変更しても良い。

また、グリルシャッター制御部１５は、外気温度に基づいて「予め設定された温度」を変更する構成とすることが可能である。このような構成とすれば、外気温度が高い場合には「予め設定された温度」を小さくし、外気温度が低い場合には「予め設定された温度」を大きくすることができる。なお、「予め設定された温度」は、上述のエンジン１の出力及び外気温度の双方に基づいて変更する構成とすることも可能であるし、いずれか一方に基づいて変更する構成とすることも可能である。このような構成であっても、上述したように走行性能と冷却効果とを両立することが可能である。

上記第３の実施形態では、グリルシャッター制御部１５は、エンジン１の出力及び外気温度の少なくとも一方に基づいて予め設定された所定時間を変更すると好適であるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。予め設定された時間は、エンジン１の出力や外気温度に応じて変更しない構成とすることも当然に可能である。或いは、エンジン１の出力や外気温度以外の要素に応じて、グリルシャッター制御部１５が予め設定された所定時間を変更する構成とすることも当然に可能である。

上記実施形態では、グリルシャッター制御部１５がグリルシャッター２０の開度を大きくする場合について説明した。グリルシャッター制御部１５が、グリルシャッター２０の開度を小さくするように制御することも当然に可能である。グリルシャッター制御部１５は、冷媒の温度が低下した場合にはサーモスタット弁１３が開弁される前にグリルシャッター２０の開度を小さくする構成とすると好適である。

すなわち、グリルシャッター制御部１５は、グリルシャッター２０の開度を大きくするよう制御している状態において、第２流路１２を流通する冷媒の温度があらかじめ設定された温度未満になり、且つ、第１流路１１を流通する冷媒の温度と第２流路１２を流通する冷媒の温度との温度差が予め設定された温度未満となった場合に、サーモスタット弁１３が開弁状態である、すなわち冷媒が第１流路１１及び第２流路１２に流通している状態において、グリルシャッター２０の開度を小さくなるように制御すると好適である。そして、更に第２流路１２を流通する冷媒の温度が低下した場合に、サーモスタット弁１３が閉弁される構成とすると好適である。

もちろん、グリルシャッター２０の開度を大きくするよう制御している状態において、第１流路１１を流通する冷媒の温度が低下した場合に、グリルシャッター制御部１５がグリルシャッター２０の開度を小さくなるように制御する構成とすることも当然に可能である。

更には、グリルシャッター２０の開度を小さくしてから、予め設定された時間が経過した場合に、サーモスタット弁１３を閉じる構成とすることも可能である。係る場合、エンジン１の出力や外気温度に応じて予め設定された時間を変更する構成とすることも当然に可能である。

上記実施形態では、第１流路１１を流通する冷媒の温度は、ラジエータ側水温センサ９１により検出されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。第１流路１１を流通する冷媒の温度を、第２流路１２を流通する冷媒の温度に基づいて推定する構成とすることも当然に可能である。係る推定には、エンジン１の出力や車外の温度等を用いることも当然に可能である。

本発明は、車両のラジエータに供給する走行風の風量を調整するグリルシャッター制御装置に用いることが可能である。

１：エンジン
３：ラジエータ
１０：ポンプ
１１：第１流路
１２：第２流路
１３：サーモスタット弁
１４：グリル
１５：グリルシャッター制御部
２０：グリルシャッター
２１：空気導入口
１００：グリルシャッター制御装置

Claims (8)

1. エンジンを冷却する冷媒を流通させるポンプと、
   前記エンジンとラジエータとの間で前記冷媒を流通させる第１流路と、
   前記エンジンからの前記冷媒を、前記ラジエータを介さずに前記エンジンに流通させる第２流路と、
   前記第２流路を流通する冷媒の温度に基づいて、前記第１流路を流通する冷媒及び前記第２流路を流通する冷媒の前記エンジンに流入する流量を調整するサーモスタット弁と、
   前記ラジエータに対向して配設され、走行風を導入する空気導入口の開度を変更可能なグリルシャッターを有するグリルと、
   前記第１流路を流通する冷媒を遮断している前記サーモスタット弁が開弁され、前記冷媒が前記第１流路を流通し始めてから、予め設定された所定条件が成立した場合に前記グリルシャッターの開度を大きくするグリルシャッター制御部と、
   を備えるグリルシャッター制御装置。
2. 前記グリルシャッター制御部は、前記第２流路を流通する冷媒の温度が予め設定された温度以上であり、且つ、前記第１流路を流通する冷媒の温度と前記第２流路を流通する冷媒の温度との差が予め設定された温度差となった場合に前記グリルシャッターの開度を大きくする請求項１に記載のグリルシャッター制御装置。
3. 前記グリルシャッター制御部は、前記エンジンの出力及び外気温度の少なくとも一方に基づいて前記予め設定された温度差を変更する請求項２に記載のグリルシャッター制御装置。
4. 前記グリルシャッター制御部は、前記第１流路を流通する冷媒の温度が予め設定された温度以上になった場合に前記グリルシャッターの開度を大きくする請求項１に記載のグリルシャッター制御装置。
5. 前記グリルシャッター制御部は、前記エンジンの出力及び外気温度の少なくとも一方に基づいて前記予め設定された温度を変更する請求項４に記載のグリルシャッター制御装置。
6. 前記グリルシャッター制御部は、前記第１流路を流通する冷媒を遮断している前記サーモスタット弁の開弁後、予め設定された所定時間が経過した場合に前記グリルシャッターの開度を大きくする請求項１に記載のグリルシャッター制御装置。
7. 前記グリルシャッター制御部は、前記エンジンの出力及び外気温度の少なくとも一方に基づいて前記予め設定された所定時間を変更する請求項６に記載のグリルシャッター制御装置。
8. 前記グリルシャッター制御部は、前記冷媒の温度が低下した場合には前記サーモスタット弁が閉弁される前に前記グリルシャッターの開度を小さくする請求項１から７のいずれか一項に記載のグリルシャッター制御装置。

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