(57)【要約】【課題】車両の冷却性能以外の性能も考慮してグリルシャッターの開閉を制御すること。【解決手段】内燃機関を搭載する車両のグリルシャッターの開閉を制御するグリルシャッター制御装置であって、制御装置１０６は、エンジン１０１の排気管Ｋ１内の雰囲気温度に基づいて、グリルシャッター２１の開度を決定するための複数の開度決定ロジックの中から一つのロジックを選択するロジック選択部１０７と、ロジック選択部１０７により選択する一つのロジックを実行することにより、グリルシャッター２１の開閉を制御するロジック実行部１０８と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を搭載する車両のグリルシャッターの開閉を制御するグリルシャッター制御装置であって、
前記内燃機関の排気管内の雰囲気温度に基づいて、前記グリルシャッターの開度を決定するための複数の開度決定ロジックの中から一つのロジックを選択するロジック選択部と、
前記ロジック選択部により選択する前記一つのロジックを実行することにより、前記グリルシャッターの開閉を制御するロジック実行部と、
を有するグリルシャッター制御装置。
【請求項２】
前記複数の開度決定ロジックは、
前記雰囲気温度を昇温させることを最優先させる第１のロジックと、前記車両の燃費性能を最優先させる第２のロジックと、を含む、
請求項１記載のグリルシャッター制御装置。
【請求項３】
前記ロジック選択部は、
前記雰囲気温度が閾値以下の場合に前記第１のロジックを選択し、前記雰囲気温度が前記閾値より大きい場合に前記第２のロジックを選択する、
請求項２記載のグリルシャッター制御装置。
【請求項４】
前記ロジック実行部は、
前記グリルシャッターを開いた状態で前記一つのロジックを実行する場合に、前記グリルシャッターを閉じた状態で前記一つのロジックを実行する場合に比べて、前記グリルシャターの状態を変更し難い条件に基づいて前記グリルシャッターの開閉を制御する、
請求項１から請求項３のいずれかに記載のグリルシャッター制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、内燃機関を搭載する車両のグリルシャッターの開閉を制御するグリルシャッター制御装置
に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のエアコンコンデンサ、インタークーラー及びラジエータ等の熱交換器を収容するエンジンルームへ取り込む走行風の風量を調整するためのグリルシャッターを搭載する車両が知られている（例えば、特許文献１）。このようなグリルシャッターは、車両のエンジンルームの前方開口部に設けられ、内燃機関を冷却する冷却水の水温等に基づいて、開度が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１６７８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来においては、車両の内燃機関の冷却性能を考慮してグリルシャッターを開閉するものであり、冷却性能以外の性能を考慮してグリルシャッターの開閉を制御することについて改善の余地がある。
【０００５】
本開示の目的は、車両の内燃機関の冷却性能以外の性能も考慮してグリルシャッターの開閉を制御することができるグリルシャター制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係るグリルシャッター制御装置は、内燃機関を搭載する車両のグリルシャッターの開閉を制御するグリルシャッター制御装置であって、前記内燃機関の排気管内の雰囲気温度に基づいて、前記グリルシャッターの開度を決定するための複数の開度決定ロジックの中から一つのロジックを選択するロジック選択部と、前記ロジック選択部により選択する前記一つのロジックを実行することにより、前記グリルシャッターの開閉を制御するロジック実行部と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、車両の冷却性能以外の性能も考慮してグリルシャッターの開閉を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の実施の形態に係るグリルシャッター制御装置によって制御されるグルルシャッターが設けられる車両のエンジンルームの構成を示す模式図
【図２】本開示の実施の形態に係るグリルシャッター制御装置を含む車両の構成を示す模式図
【図３】本開示の実施の形態に係るグリルシャッター制御装置のグリルシャターが閉じている場合の動作を示すフロー図
【図４】本開示の実施の形態に係るグリルシャッター制御装置のグリルシャターが開いている場合の動作を示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を適宜参照して、本開示の実施の形態につき、詳細に説明する。
【００１０】
＜車両のエンジンルームの構成＞
本開示の実施の形態に係るグリルシャター制御装置が搭載される車両のエンジンルームの構成につき、図１を参照しながら、以下に詳細に説明する。
【００１１】
本実施の形態に係るグリルシャター制御装置が搭載される車両のエンジンルーム１は、グリル２と、コンデンサ３と、インタークーラー４と、ラジエータ５と、を有している。
【００１２】
フロントグリル２は、車両のエンジンルームの最前部に設けられ、前方からの走行風が後方へ通過可能な構成を有している。フロントグリル２には、開閉可能なグリルシャッター２１が設けられている。
【００１３】
コンデンサ３は、図示しないエアーコンディショナーの冷媒の循環路に設けられ、冷媒を冷却する。
【００１４】
インタークーラー４は、後述のターボチャージャーで圧縮された空気を冷却して内燃機関に送出する。
【００１５】
ラジエータ５は、内燃機関の冷却水の循環路に設けられ、内燃機関で吸熱した冷却水を冷却する。
【００１６】
＜車両の構成＞
本開示の実施の形態に係る車両１００の構成につき、図２を参照しながら、以下に詳細に説明する。
【００１７】
車両１００は、インタークーラー４と、エンジン１０１と、エアクリーナー１０２と、ターボチャージャー１０３と、後処理装置１０４と、ＥＧＲ装置１０５と、グリルシャッター制御装置１０６と、を備えている。
【００１８】
エンジン１０１は、内燃機関である。エンジン１０１は、インタークーラー４から吸気し、図示しない燃料噴射弁から噴射される燃料と吸気した空気とを混合した混合気を燃焼させ、これにより生じる駆動力によって車両を走行させる。
【００１９】
エアクリーナー１０２は、外気を取り込むと共に、取り込んだ外気に含まれる塵等を除去し、塵等を除去した外気をターボチャージャー１０３に送出する。
【００２０】
ターボチャージャー１０３は、エンジン１０１の排気ガスによって図示しないコンプレッサーを駆動させると共に排気ガスを後処理装置１０４に送出する。ターボチャージャー１０３は、コンプレッサーによってエアクリーナー１０２から送出される空気を圧縮してインタークーラー４に送出する。
【００２１】
後処理装置１０４は、排気管Ｋ１に設けられていると共に酸化触媒、フィルタ又はＳＣＲ触媒等を備えており、ターボチャージャー１０３からの排気ガスをフィルタ又は触媒で浄化して外部に排気する。
【００２２】
ＥＧＲ装置１０５は、エンジン１０１の排気ガスの一部をエンジン１０１に還流させる。
【００２３】
グリルシャッター制御装置１０６は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の電子制御装置によって構成されており、図示しないメモリに記憶されている制御プログラムを実行することにより動作する。グリルシャッター制御装置１０６は、後処理装置１０４に設けられる温度センサによって検出する排気管Ｋ１の雰囲気温度に基づいて、グリルシャター２１の開閉を制御する。
【００２４】
具体的には、グリルシャッター制御装置１０６は、ロジック選択部１０７と、ロジック実行部１０８と、を機能ブロックとして備えている。ロジック選択部１０７は、後処理装置１０４に設けられた排気ガス又は触媒の温度を測定するセンサにおける検出結果に基づいて、排気管Ｋ１内の雰囲気温度を求める。ロジック選択部１０７は、求めた排気管Ｋ１内の雰囲気温度に基づいて、グリルシャッター２１の開度を決定するための複数の開度決定ロジックの中から一つのロジックを選択する。ロジック実行部１０８は、ロジック選択部１０７により選択された一つのロジックを実行することにより、グリルシャッター２１の開閉を制御する。
【００２５】
＜グリルシャッター制御装置の動作＞
本開示の実施の形態に係るグリルシャッター制御装置１０６の動作につき、図３及び図４を参照しながら、以下に詳細に説明する。
【００２６】
まず、グリルシャッター２１は、閉じられた（ＣＬＯＳＥ）状態である（Ｓ１）。
【００２７】
次に、グリルシャッター制御装置１０６は、車両のイグニッションスイッチがオフ状態のままの場合に（Ｓ２：Ｎｏ）、動作を行わない。一方、グリルシャッター制御装置１０６は、車両のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り換えられた場合に（Ｓ２：Ｙｅｓ）、動作を開始する。そして、ロジック選択部１０７は、排気管Ｋ１内の雰囲気温度を示す後処理装置１０４の触媒温度が閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ３）。
【００２８】
ロジック選択部１０７は、触媒温度が閾値より大きい場合に（Ｓ３：Ｙｅｓ）、グリルシャッター２１の開度を決定するための開度決定ロジックの１つである、燃費性能を優先させる燃費優先モードのロジックを選択する。そして、ロジック実行部１０８は、ロジック選択部１０７により選択された燃費優先モードのロジックを実行して、車載のエアーコンディショナーが作動しているか否かを判定する（Ｓ４）。
【００２９】
ロジック実行部１０８は、エアーコンディショナーが作動している場合に（Ｓ４：Ｙｅｓ）、グリルシャッター２１が閉じた状態だとエアーコンディショナーの性能が所定の基準を満たさなくなるか否かを判定する（Ｓ５）。
【００３０】
ロジック実行部１０８は、エアーコンディショナーの性能が要求される性能を発揮できなくなる（エアコン性能ＮＧになる）場合に（Ｓ５：Ｙｅｓ）、エンジンルーム１により多くの外気を取り込むためにグリルシャター２１を開く（Ｓ６）。
【００３１】
一方、ロジック実行部１０８は、エアーコンディショナーが作動していない場合に（Ｓ４：Ｎｏ）、または、エアーコンディショナーの性能が要求される性能を発揮できる（エアコン性能がＮＧではない）場合に（Ｓ５：Ｎｏ）、グリルシャッター２１を閉じた状態にすることによる車両の空力の良化よりも、インタークーラー４排出口における空気の温度上昇による燃費の悪化によって減殺されるエアーコンディショナーを駆動させないことによって得られる燃費の良化の方が、大きいか否かを判定する（Ｓ７）。
【００３２】
ロジック実行部１０８は、インタークーラー４排出口における空気の温度上昇による燃費の悪化によって減殺されるエアーコンディショナーを駆動させないことによって得られる燃費の良化が、空力による燃費の良化よりも大きい場合に（Ｓ７：Ｙｅｓ）、グリルシャッター２１を開く（Ｓ６）。
【００３３】
一方、ロジック実行部１０８は、空力による燃費の良化の方が、インタークーラー４排出口における空気の温度上昇による燃費の悪化によって減殺されるエアーコンディショナーを駆動させないことによって得られる燃費の良化よりも大きい場合に（Ｓ７：Ｎｏ）、エンジン１０１の冷却水の水温が閾値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ８）。
【００３４】
ロジック実行部１０８は、水温が閾値よりも大きい場合に（Ｓ８：Ｙｅｓ）、エンジンルーム１により多くの外気を取り込むためにグリルシャター２１を開く（Ｓ６）。
【００３５】
一方、ロジック実行部１０８は、水温が閾値以下の場合に（Ｓ８：Ｎｏ）、ステップＳ１の動作に戻る。このように、グリルシャッター制御装置１０６は、燃費優先モードのロジックを実行する場合は、単にシャッターグリル２１を閉じて空力を改善させる効果だけではなく、シャッターグリル２１の開閉に伴って変化する様々な燃費変動要因を総合的に判断して、シャッターグリル２１の開閉を制御する。よって、燃費優先モードのロジックを実行することにより、車両の燃費性能を最優先させることができる。
【００３６】
また、ロジック選択部１０７は、触媒温度が閾値以下の場合に（Ｓ３：Ｎｏ）、グリルシャッター２１の開度を決定するための開度決定ロジックの１つである、後処理装置１０４を暖めることを優先させる暖機優先モードのロジックを選択する。そして、ロジック実行部１０８は、ロジック選択部１０７により選択された暖機優先モードのロジックを実行して、車載のエアーコンディショナーが作動しているか否かを判定する（Ｓ９）。
【００３７】
ロジック実行部１０８は、エアーコンディショナーが作動している場合に（Ｓ９：Ｙｅｓ）、グリルシャッター２１が閉じた状態だとエアーコンディショナーの性能が所定の基準を満たさなくなるか否かを判定する（Ｓ１０）。
【００３８】
ロジック実行部１０８は、エアーコンディショナーの性能が所定の条件を満たさなくなる場合に（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、エンジンルーム１により多くの外気を取り込むためにグリルシャター２１を開く（Ｓ６）。
【００３９】
一方、ロジック実行部１０８は、エアーコンディショナーが作動していない場合（Ｓ９：Ｎｏ）、または、エアーコンディショナーの性能が所定の基準を満たす場合に（Ｓ１０：Ｎｏ）、エンジン１０１の冷却水の水温が閾値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１１）。
【００４０】
ロジック実行部１０８は、水温が閾値よりも大きい場合に（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、エンジンルーム１により多くの外気を取り込むためにグリルシャター２１を開く（Ｓ６）。
【００４１】
一方、ロジック実行部１０８は、水温が閾値以下の場合に（Ｓ１１：Ｎｏ）、ステップＳ１の動作に戻る。
【００４２】
このように、グリルシャッター制御装置１０６は、暖機優先モードのロジックを実行する場合は、どうしてもエンジンルーム内に冷却空気が必要という状態になるまでグリルシャッター２１を開かない。つまり、インタークーラー４出口の空気温度が上がり、排ガス温度が上がる。よって、暖機優先モードのロジックを実行することにより、後処理装置１０４の雰囲気温度を昇温させることを最優先させることができる。
【００４３】
燃費優先モード及び暖機優先モードのいずれにおいても、グリルシャッター２１が開かれた（Ｓ６）後、グリルシャッター制御装置１０６は、車両のイグニッションスイッチがオン状態であるか否かを判定する（Ｓ１２）。
【００４４】
グリルシャッター制御装置１０６は、イグニッションスイッチがオフ状態になった場合に（Ｓ１２：Ｎｏ）、動作を終了する。
【００４５】
一方、イグニッションスイッチがオン状態のままの場合に（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、ロジック選択部１０７は、後処理装置１０４の触媒温度が閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ１３）。
【００４６】
ロジック選択部１０７は、触媒温度が閾値より大きい場合に（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、燃費優先モードのロジックを選択する。そして、ロジック実行部１０８は、ロジック選択部１０７により選択された燃費優先モードのロジックを実行して、車載のエアーコンディショナーが作動しているか否かを判定する（Ｓ１４）。
【００４７】
ロジック実行部１０８は、エアーコンディショナーが作動している場合に（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、グリルシャッター２１が閉じた状態だとエアーコンディショナーの性能が要求される性能を発揮できなくなるか否かを判定する（Ｓ１５）。ここで、ステップＳ１５においてエアーコンディショナーに要求される性能を発揮できなくなるか否かを判定するために用いられる閾値には、ステップＳ５において用いられる閾値よりも、エアーコンディショナーが要求される性能を発揮できないと判定され易い値が設定されている。つまり、グリルシャッター２１を開く条件と閉じる条件は異なる。よって、グリルシャッター２１を開くための条件が満たされなくなった瞬間に、グリルシャター２１が閉じられることを防止できる。したがって、グリルシャッター２１の開閉が繰り返されることを防ぐことができる。
【００４８】
ロジック実行部１０８は、グリルシャッター２１が閉じた状態だとエアーコンディショナーの性能が要求される性能を発揮できなくなる場合に（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、グリルシャター２１を開いた状態のままにする（Ｓ６）。
【００４９】
一方、ロジック実行部１０８は、エアーコンディショナーが作動していない場合（Ｓ１４：Ｎｏ）、または、エアーコンディショナーの性能が要求される性能を発揮できる場合に（Ｓ１５：Ｎｏ）、グリルシャッター２１を閉じた状態にすることによる車両の空力の良化よりも、インタークーラー４排出口における空気の温度上昇による燃費の悪化によって減殺されるエアーコンディショナーを駆動させないことによって得られる燃費の良化の方が、大きいか否かを判定する（Ｓ１６）。ここで、ステップＳ１６において判定に用いられる各パラメータは、ステップＳ７において用いられる各パラメータよりも、判定結果がＹＥＳとなりやすくなるように調整されている。つまり、ステップＳ１６の方がステップＳ７よりも、空力の良化の方が小さいと判定されやすくなっている。よって、グリルシャッター２１を開くための条件が満たされなくなった瞬間に、グリルシャター２１が閉じられることを防止できる。したがって、グリルシャッター２１の開閉が繰り返されることを防ぐことができる。
【００５０】
ロジック実行部１０８は、インタークーラー４排出口における空気の温度上昇による燃費の悪化によって減殺されるエアーコンディショナーを駆動させないことによって得られる燃費の良化が、空力による燃費の良化よりも大きい場合に（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、グリルシャッター２１を開いたままにする（Ｓ６）。
【００５１】
一方、ロジック実行部１０８は、空力による燃費の良化の方が、インタークーラー４排出口における空気の温度上昇による燃費の悪化によって減殺されるエアーコンディショナーを駆動させないことによって得られる燃費の良化よりも大きい場合に（Ｓ１６：Ｎｏ）、エンジン１０１の冷却水の水温が閾値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１７）。ここで、ステップＳ１７において、水温と比較される閾値には、ステップＳ８において水温と比較される閾値よりも小さい値が設定される。このように、グリルシャッター２１を開いた後に、グリルシャター２１を閉じ難い条件に基づいてグリルシャッター２１の開閉を制御することにより、グリルシャッター２１の開閉が繰り返される状態を防ぐことができる。
【００５２】
ロジック実行部１０８は、水温が閾値よりも大きい場合に（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、エンジンルーム１により多くの外気を取り込むためにグリルシャター２１を開いたままにする（Ｓ６）。
【００５３】
一方、ロジック実行部１０８は、水温が閾値以下の場合に（Ｓ１７：Ｎｏ）、グリルシャッター２１を閉じる（Ｓ１）。
【００５４】
これにより、グリルシャッター制御装置１０６は、燃費優先モードのロジックを実行することにより、車両の燃費性能を最優先させることができる。
【００５５】
また、ロジック選択部１０７は、触媒温度が閾値以下の場合に（Ｓ１３：Ｎｏ）、暖機優先モードのロジックを選択する。そして、ロジック実行部１０８は、ロジック選択部１０７により選択された暖機優先モードのロジックを実行して、車載のエアーコンディショナーが作動しているか否かを判定する（Ｓ１８）。
【００５６】
ロジック実行部１０８は、エアーコンディショナーが作動している場合に（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、グリルシャッター２１が閉じた状態だとエアーコンディショナーの性能が所定の基準を満たさなくなるか否かを判定する（Ｓ１９）。ここで、ステップＳ１９において、エアーコンディショナーに要求される性能を発揮できなくなるか否かを判定するために用いられる閾値には、ステップＳ１０において用いられる閾値よりも、エアーコンディショナーが要求される性能を発揮できないと判定され易い値が設定されている。つまり、グリルシャッター２１を開く条件と閉じる条件は異なる。よって、グリルシャッター２１を開くための条件が満たされなくなった瞬間に、グリルシャター２１が閉じられることを防止できる。したがって、グリルシャッター２１の開閉が繰り返されることを防ぐことができる。
【００５７】
ロジック実行部１０８は、グリルシャッター２１が閉じた状態だとエアーコンディショナーの性能が要求される性能を発揮できなくなる場合に（Ｓ１９：Ｙｅｓ）、エンジンルーム１により多くの外気を取り込むためにグリルシャター２１を開く（Ｓ６）。
【００５８】
一方、ロジック実行部１０８は、エアーコンディショナーが作動している場合（Ｓ１８：Ｎｏ）、または、エアーコンディショナーの性能が要求される性能を発揮できる場合に（Ｓ１９：Ｎｏ）、エンジン１０１の冷却水の水温が閾値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２０）。ここで、ステップＳ２０において、水温と比較される閾値には、ステップＳ１１において水温と比較される閾値よりも小さい値が設定される。このように、グリルシャッター２１を開いた後に、グリルシャター２１を閉じ難い条件に基づいてグリルシャッター２１の開閉を制御することにより、グリルシャッター２１の開閉が繰り返される状態を防ぐことができる。
【００５９】
ロジック実行部１０８は、水温が閾値よりも大きい場合に（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、エンジンルーム１により多くの外気を取り込むためにグリルシャター２１を開く（Ｓ６）。
【００６０】
一方、ロジック実行部１０８は、水温が閾値以下の場合に（Ｓ２０：Ｎｏ）、ステップＳ１の動作に戻る。
【００６１】
このように、グリルシャッター制御装置１０６は、暖機優先モードのロジックを実行することにより、後処理装置１０４の雰囲気温度を昇温させることを最優先させることができる。
【００６２】
本実施の形態によれば、内燃機関の排気管Ｋ１内の雰囲気温度に基づいて、グリルシャッター２１の開度を決定するための複数の開度決定ロジックの中から一つのロジックを選択し、選択した一つのロジックを実行することにより、グリルシャッター２１の開閉を制御することにより、車両の冷却性能以外の性能も考慮してグリルシャッターの開閉を制御することができる。
【００６３】
なお、本開示は、部材の種類、配置、個数等は前述の実施の形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。
【００６４】
具体的には、上記実施の形態において、後処理装置１０４に酸化触媒又はＳＣＲ触媒を設けたが、後処理装置１０４にＮＯｘを分解可能な酸化触媒及びＳＣＲ触媒以外の触媒を用いてもよい。
【００６５】
また、上記実施の形態において、排気管Ｋ１内の雰囲気温度としてセンサによる測定値を用いたが、排気管Ｋ１内の雰囲気温度の推定値であってもよい。この場合には、後処理装置１０４の持っている熱量と、後処理装置１０４が排気ガスからもらう熱量と、の加算値を、後処理装置１０４の熱容量で除算した値を、排気管Ｋ１内の雰囲気温度の推定値にすることができる。後処理装置１０４が排気ガスからもらう熱量は、排気ガスの流量と、触媒の入出力部の温度差と、排気ガスの比熱若しくは比重と、より求めることができる。
【００６６】
グリルシャッター２１の開度を決定するロジックが、上述した２つのロジックに限られないことは言うまでも無く、選択されて実行されるロジックとして種々のロジックを採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本開示に係るグリルシャッター制御装置は、内燃機関を搭載する車両のグリルシャッターの開閉を制御するのに好適である。
【符号の説明】
【００６８】
１  エンジンルーム
２  フロントグリル
３  コンデンサ
４  インタークーラー
５  ラジエータ
２１  グリルシャッター
１００  車両
１０１  エンジン
１０２  エアクリーナー
１０３  ターボチャージャー
１０４  後処理装置
１０５  ＥＧＲ装置
１０６  グリルシャッター制御装置
１０７  ロジック選択部
１０８  ロジック実行部
Ｋ１  排気管
【図１】
2020147173.tif 000003
【図２】
2020147173.tif 000004
【図３】
2020147173.tif 000005
【図４】
2020147173.tif 000006