(57)【要約】【課題】排気系触媒の温度を十分に制御することが可能な車両用冷却装置を提供する。【解決手段】この車両用冷却装置１００は、エンジン９１が内部に配置されるエンジンルーム９２の前面９２ａに設けられた導入孔９０ｂおよび９０ｃを開閉するグリルシャッタ１０と、エンジンルーム９２の底部９２ｂに設けられた排出孔９０ｄを開閉するアンダーカバー２０とを備える。車両用冷却装置１００は、エンジンルーム９２内に配置される排気系触媒９３ｂの温度（触媒温度）に基づいて、グリルシャッタ１０の開閉およびアンダーカバー２０の開閉を制御するＥＣＵ６０を備える。【選択図】図１
2018030429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンが内部に配置されるエンジンルームの前面に設けられ、空気を前記エンジンルーム内に導入する導入孔を開閉する第１開閉部と、
前記エンジンルームの底部に設けられ、前記エンジンルーム内の空気を排出する排出孔を開閉する第２開閉部と、
前記エンジンルーム内に配置される排気系触媒の温度に基づいて、前記第１開閉部の開閉および前記第２開閉部の開閉を制御する制御部と、を備える、車両用冷却装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記排気系触媒の温度が温度閾値以上である場合に、前記第１開閉部を開状態にするとともに、前記第２開閉部を開状態にする制御を行うように構成されている、請求項１に記載の車両用冷却装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記エンジンの排気温度に対する前記排気系触媒の温度の応答遅れを考慮して、前記排気温度から前記排気系触媒の温度を推定するように構成されている、請求項１または２に記載の車両用冷却装置。
【請求項４】
前記エンジンルーム内において、前記第１開閉部と前記エンジンとの間に配置され、前記エンジンを冷却するための冷却水が内部を流通するラジエータをさらに備え、
前記制御部は、前記排気系触媒の温度だけでなく前記冷却水の温度にも基づいて、前記第１開閉部の開閉および前記第２開閉部の開閉を制御するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用冷却装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記排気系触媒の温度が温度閾値未満で、かつ、前記冷却水の温度が水温閾値以上である場合に、前記第１開閉部を開状態にする制御を行い、前記排気系触媒の温度が前記温度閾値未満で、かつ、前記冷却水の温度が前記水温閾値未満である場合に、前記第１開閉部を閉状態にするとともに、前記第２開閉部を閉状態にする制御を行うように構成されている、請求項４に記載の車両用冷却装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記排気系触媒の温度だけでなく、前記エンジンルームが設けられた車両の速度にも基づいて、前記第１開閉部の開閉および前記第２開閉部の開閉を制御するように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンルームの前面に設けられた導入孔を開閉する開閉部を備えた車両用冷却装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、シャッタの開閉により空気取り入れ量を調整可能な取り入れ調整経路と、常時開放された常時開放経路とを備えた、車両前部の空気取り入れ構造が開示されている。この特許文献１に記載の車両前部の空気取り入れ構造では、常時開放経路から取り入れられた取り入れ空気が、排気系触媒に向かうように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１３４５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載された車両前部の空気取り入れ構造では、常時開放経路から取り入れられた取り入れ空気が、常時、排気系触媒に供給されてしまうため、排気系触媒の暖機が不十分であり、温度が十分に上昇していない場合であっても、取り入れ空気により排気系触媒が冷却されてしまう。このため、排気系触媒の温度を触媒活性温度域に上昇させるのに時間がかかるという不都合がある。このように、上記特許文献１に記載された車両前部の空気取り入れ構造では、排気系触媒の温度を十分に制御することができないという問題点があると考えられる。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、排気系触媒の温度を十分に制御することが可能な車両用冷却装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における車両用冷却装置は、エンジンが内部に配置されるエンジンルームの前面に設けられた導入孔を開閉する第１開閉部と、エンジンルームの底部に設けられた排出孔を開閉する第２開閉部と、エンジンルーム内に配置される排気系触媒の温度に基づいて、第１開閉部の開閉および第２開閉部の開閉を制御する制御部と、を備える。
【０００８】
この発明の一の局面による車両用冷却装置は、上記のように、排気系触媒の温度に基づいて、導入孔を開閉する第１開閉部の開閉、および、排出孔を開閉する第２開閉部の開閉を制御する制御部を備える。これにより、制御部により、排気系触媒の温度に応じて第１開閉部および第２開閉部の開閉を制御することによって、たとえば、排気系触媒の温度が十分に上昇していない場合には、適宜第１開閉部および第２開閉部の両方を閉状態に制御することにより、排気系触媒が空気の流れにより冷却されるのを抑制することができる。この結果、制御部により、排気系触媒の温度を十分に制御することができる。
【０００９】
上記一の局面による車両用冷却装置において、好ましくは、制御部は、排気系触媒の温度が温度閾値以上である場合に、第１開閉部を開状態にするとともに、第２開閉部を開状態にする制御を行うように構成されている。このように構成すれば、排気系触媒の温度が十分に高く、冷却を行う必要がある場合には、第１開閉部および第２開閉部を共に開状態にすることによって、エンジンルーム内の空気の流れ（流量）を増加させることができる。これにより、排気系触媒の冷却を十分に行うことができる。この結果、排気系触媒を冷却するために燃料噴射量を多くする必要がないので、エンジンの燃費効率を向上させることができる。
【００１０】
上記一の局面による車両用冷却装置において、好ましくは、制御部は、エンジンの排気温度に対する排気系触媒の温度の応答遅れを考慮して、排気温度から排気系触媒の温度を推定するように構成されている。このように構成すれば、排気系触媒の温度を直接検出する検出部を設ける必要がないので、車両用冷却装置の部品点数を減少させることができる。また、エンジンの排気温度と、エンジンの排気温度に対する排気系触媒の温度の応答遅れとに基づいて、排気系触媒の温度をより正確に推定することができる。
【００１１】
上記一の局面による車両用冷却装置において、好ましくは、エンジンルーム内において、第１開閉部とエンジンとの間に配置され、エンジンを冷却するための冷却水が内部を流通するラジエータをさらに備え、制御部は、排気系触媒の温度だけでなく冷却水の温度にも基づいて、第１開閉部の開閉および第２開閉部の開閉を制御するように構成されている。このように構成すれば、第１開閉部の開閉および第２開閉部の開閉に関して、排気系触媒の温度だけでなく、エンジンを冷却するための冷却水の温度も考慮されるので、たとえば、排気系触媒ではあまり空気による冷却を必要としていない場合であっても、ラジエータを流通する冷却水の冷却が必要である場合には、ラジエータの冷却水を冷却させることができる。これにより、排気系触媒の温度およびラジエータの冷却水の温度の両方を、好適に制御することができる。
【００１２】
この場合、好ましくは、制御部は、排気系触媒の温度が温度閾値未満で、かつ、冷却水の温度が水温閾値以上である場合に、第１開閉部を開状態にする制御を行い、排気系触媒の温度が温度閾値未満で、かつ、冷却水の温度が水温閾値未満である場合に、第１開閉部を閉状態にするとともに、第２開閉部を閉状態にする制御を行うように構成されている。このように構成すれば、制御部は、排気系触媒の温度が温度閾値未満で、かつ、冷却水の温度が水温閾値以上である場合に、第１開閉部を開状態にする制御を行うことによって、第１開閉部とエンジンとの間に配置されたラジエータに、第１開閉部から流入する空気を導くことができる。これにより、ラジエータの冷却水の温度を十分に低下させることができる。また、排気系触媒の温度が温度閾値未満で、かつ、冷却水の温度が水温閾値未満である場合に、第１開閉部を閉状態にするとともに、第２開閉部を閉状態にする制御を行う。これにより、排気系触媒の温度および冷却水の温度が十分に低く、排気系触媒および冷却水の両方の冷却を行う必要がない場合には、第１開閉部および第２開閉部を共に閉状態にすることによって、エンジンルーム内の空気の流れ（流量）を減少させることができる。この結果、空気の流量を減少させることにより、排気系触媒および冷却水が冷却されてしまうのを抑制することができる。
【００１３】
上記一の局面による車両用冷却装置において、好ましくは、制御部は、排気系触媒の温度だけでなく、エンジンルームが設けられた車両の速度にも基づいて、第１開閉部の開閉および第２開閉部の開閉を制御するように構成されている。ここで、車両においては、車両の速度が大きくなるに従い、エンジンルームに流入する空気の流量が増加するとともに、車両の速度が小さくなるに従い、エンジンルームに流入する空気の流量が減少する。そこで、本発明では、排気系触媒の温度だけでなく、車両の速度にも基づいて、第１開閉部の開閉および第２開閉部の開閉を制御することによって、排気系触媒の温度をより確実に制御することができる。
【００１４】
なお、上記一の局面による車両用冷却装置において、以下の構成も考えられる。
【００１５】
（付記項１）
すなわち、上記一の局面による車両用冷却装置において、エンジンルームの前底部から下方に突出可能および前底部に収納可能に構成された可動スポイラをさらに備える。
【００１６】
（付記項２）
また、上記ラジエータをさらに備える構成において、ラジエータに空気を導風するとともに、排気系触媒に空気を導風するラジエータファンをさらに備える。
【００１７】
（付記項３）
また、上記一の局面による車両用冷却装置において、導入孔から導入される空気を、排気系触媒に導く導風板をさらに備える。
【００１８】
（付記項４）
この場合、排気系触媒は、エンジンの後方に配置されており、導風板は、第１開閉部とエンジンとの間において、前方から後方に向かって上方に傾斜して延びるように、エンジンルーム内に配置されている。
【００１９】
（付記項５）
また、上記一の局面による車両用冷却装置において、制御部は、エンジンが暖機後の状態の場合に、排気系触媒の温度に基づいて、第１開閉部の開閉および第２開閉部の開閉を制御するように構成されている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、上記のように、排気系触媒の温度を十分に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態による車両用冷却装置が設けられた車両の前部を示した模式図である。
【図２】本発明の一実施形態による車両用冷却装置が設けられた車両の前部における図１とは別の状態を示した模式図である。
【図３】本発明の一実施形態による車両用冷却装置のブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態による車両用冷却装置において用いられる燃焼ガス温度と吸入空気量との関係を示したマップである。
【図５】本発明の一実施形態による車両用冷却装置において用いられる排気損失割合と冷却水水温との関係を示したマップである。
【図６】本発明の一実施形態による車両用冷却装置において用いられる排気損失割合と点火時期との関係を示したマップである。
【図７】本発明の一実施形態による車両用冷却装置における排気ガス温度に対する触媒温度の応答遅れを説明するためのグラフである。
【図８】本発明の一実施形態による車両用冷却装置における制御フローである。
【図９】本発明の一実施形態の変形例による車両用冷却装置が設けられた車両の前部を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
［実施形態］
まず、図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態による車両用冷却装置１００および車両用冷却装置１００が適用される車両９０の構成について説明する。なお、車両９０の前後方向をＹ軸方向、前方をＹ１方向、後方をＹ２方向とする。また、車両９０の上下方向をＺ軸方向、上方をＺ１方向、下方をＺ２方向とする。
【００２４】
（車両用冷却装置および車両の概略構成）
本発明の一実施形態による車両用冷却装置１００は、図１および図２に示すように、乗用車などの車両９０に適用される。車両９０の前部（Ｙ１側の部分）には、エンジン９１が内部に配置されるエンジンルーム９２が設けられている。
【００２５】
エンジンルーム９２のＹ１側の前面９２ａ（車体９０ａの前面）には、エンジンルーム９２内に空気を導入するための導入孔９０ｂおよび９０ｃが設けられている。導入孔９０ｂは、車体９０ａの前面の上部（Ｚ１側の部分）において、Ｚ軸方向に複数並んで設けられている。導入孔９０ｃは、車体９０ａの前面の下部（Ｚ２側の部分）において、Ｚ軸方向に複数並んで設けられている。また、導入孔９０ｂおよび９０ｃは、図１の紙面垂直方向であるＸ軸方向に延びるように形成されている。
【００２６】
エンジンルーム９２の底部９２ｂ（車体９０ａの底部）には、エンジンルーム９２内の空気を排出するための排出孔９０ｄが設けられている。排出孔９０ｄは、エンジンルーム９２の後部（Ｙ２側の部分）に設けられている。
【００２７】
エンジン９１は、エンジンルーム９２内において、Ｙ軸方向の略中央に配置されている。この際、エンジン９１の上面（Ｚ１側の面）と車体９０ａの上面とが間隔を隔てるように、エンジン９１は配置されている。エンジン９１は、図示しない吸気部から空気が供給されるとともに、排気部９３を介して排気ガスが車両９０の外部に排出されるように構成されている。排気部９３は、エンジン９１の後面に接続された排気管９３ａと、排気管９３ａの管路に配置された排気系触媒９３ｂとを含んでいる。つまり、本実施形態のエンジン９１は、後方排気のエンジン９１である。
【００２８】
排気管９３ａは、エンジン９１の後面からＺ２方向に向かって、車体９０ａの底部近傍まで延びている。そして、排気管９３ａは、車体１９０ａの底部近傍において、Ｙ２方向に向かって延びている。排気系触媒９３ｂは、エンジンルーム９２の後部で、かつ、底部（Ｚ２側の部分）近傍に配置されている。つまり、排気系触媒９３ｂは、排出孔９０ｄの近傍に配置されている。
【００２９】
排気系触媒９３ｂは、内部を流通する排気ガスを浄化する機能を有している。ここで、排気系触媒９３ｂは、３００℃程度未満の温度領域においては、排気系触媒９３ｂにおいて排気ガスを浄化するための熱量が不足するため、排気ガスを浄化する機能が十分に発揮されない。一方、排気系触媒９３ｂは、３００℃（触媒活性温度）程度以上の温度領域においては、排気ガスを浄化する機能が十分に発揮される。しかしながら、排気系触媒９３ｂは、１０００℃程度まで温度が上昇すると、高熱により触媒が溶けて排気系触媒９３ｂを詰まらせる溶損が生じる可能性が高まる。したがって、排気系触媒９３ｂの温度（触媒温度）を、適切な温度領域（たとえば、約３００℃以上約１０００℃以下）に制御する必要がある。
【００３０】
また、車両用冷却装置１００は、一対のグリルシャッタ１０（１０ａおよび１０ｂ）と、アンダーカバー２０と、スポイラ３０と、ラジエータ４０と、ラジエータファン４１と、導風部５０とを備えている。なお、一対のグリルシャッタ１０、収納状態のスポイラ３０、ラジエータ４０、ラジエータファン４１および導風部５０は、エンジンルーム９２内に配置されている。また、アンダーカバー２０は、車体９０ａの底部の一部を構成している。なお、グリルシャッタ１０およびアンダーカバー２０は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１開閉部」および「第２開閉部」の一例である。
【００３１】
グリルシャッタ１０は、筐体１１と、複数のルーバ１２と、各々のルーバ１２を回転可能に軸支する軸部１３と、複数のルーバ１２を回転させるための駆動部１４（図３参照）とを有している。筐体１１は、複数のルーバ１２と、複数の軸部１３とを内部に収容している。ルーバ１２は、Ｘ軸方向に長い板状の部材であり、対応する軸部１３により、Ｘ軸方向に延びる回転軸線に沿って回転するように構成されている。また、複数のルーバ１２は、Ｚ軸方向（または傾斜方向）に間隔を隔てて配置されている。
【００３２】
グリルシャッタ１０は、図１に示すように、Ｚ軸方向の両側に複数のルーバ１２の両板面が位置するように、複数のルーバ１２を回転させることによって、Ｙ軸方向に空気を流通させるように構成されている。また、グリルシャッタ１０は、図２に示すように、Ｙ軸方向の両側に複数のルーバ１２の両板面が位置するように、複数のルーバ１２を回転させることによって、Ｙ軸方向への空気の流通を遮断するように構成されている。
【００３３】
また、一対のグリルシャッタ１０ａおよび１０ｂは、それぞれ、導入孔９０ｂおよび９０ｃに対応するように、エンジンルーム９２内に配置されている。具体的には、グリルシャッタ１０ａは、導入孔９０ｂの近傍で、かつ、後方に配置されている。また、グリルシャッタ１０ａは、Ｙ２方向（車両９０の後方）から見て、複数の導入孔９０ｂの全体を覆うように配置されている。同様に、グリルシャッタ１０ｂは、導入孔９０ｃの近傍で、かつ、後方に配置されている。また、グリルシャッタ１０ｂは、Ｙ２方向から見て、複数の導入孔９０ｃの全体を覆うように配置されている。
【００３４】
これらの結果、グリルシャッタ１０ａは、導入孔９０ｂからエンジンルーム９２に流入する空気の流通を遮断しない開状態（図１参照）と、導入孔９０ｂからエンジンルーム９２に流入する空気の流通を遮断する閉状態（図２参照）とに切り替わることによって、導入孔９０ｂを開閉するように構成されている。同様に、グリルシャッタ１０ｂは、導入孔９０ｃからエンジンルーム９２に流入する空気の流通を遮断しない開状態（図１参照）と、導入孔９０ｃからエンジンルーム９２に流入する空気の流通を遮断する閉状態（図２参照）とに切り替わることによって、導入孔９０ｃを開閉するように構成されている。
【００３５】
アンダーカバー２０は、走行面（地面）から跳ね上がった石などの異物が、エンジンルーム９２内に侵入するのを規制する機能を有している。アンダーカバー２０は、水平方向（Ｘ−Ｙ平面上）に延びる板状のアンダーカバー本体２１と、アンダーカバー本体２１をＹ軸方向に移動させるための駆動部２２（図３参照）とを有している。アンダーカバー２０は、排出孔９０ｄを覆うようにエンジンルーム９２の底部に配置されている。そして、アンダーカバー２０は、Ｙ軸方向に移動することにより、排出孔９０ｄを覆わない開状態（図１参照）と、排出孔９０ｄを覆う閉状態（図２参照）とに切り替わるように構成されている。これにより、アンダーカバー２０は、排出孔９０ｄを開閉するように構成されている。
【００３６】
スポイラ３０は、車両９０の走行時における空気抵抗を低減する機能を有している。スポイラ３０は、Ｙ軸方向に沿った断面が楔形を有するスポイラ本体３１と、スポイラ本体３１を移動させるための駆動部３２（図３参照）とを有している。スポイラ本体３１は、エンジンルーム９２の前底部（Ｙ１側で、かつ、Ｚ２側の部分）に収納可能に構成されている。そして、スポイラ本体３１は、駆動部３２により、エンジンルーム９２の前底部から外部に突出するように、Ｙ１方向で、かつ、Ｚ２方向に移動する突出状態と、エンジンルーム９２の前底部に収納される収納状態とに切り替わるように構成されている。なお、スポイラ３０は、スポイラ本体３１が突出状態である際に、車両９０の走行時における空気抵抗を低減する機能を発揮させる。
【００３７】
ラジエータ４０は、グリルシャッタ１０のＹ２側で、かつ、エンジン９１のＹ１側に配置されている。ラジエータ４０は、エンジン９１を冷却するための冷却水が内部を流通するように構成されている。ラジエータ４０は、エンジン９１等の熱を吸収して暖められた冷却水を冷却させる機能を有している。なお、ラジエータ４０の冷却水は、主に、導入孔９０ｂおよび９０ｃからエンジンルーム９２に流入した空気により冷却される。
【００３８】
ラジエータファン４１は、ラジエータ４０に空気を導風するとともに、排気系触媒９３ｂに空気を導風する機能を有している。ラジエータファン４１は、ファン本体４１ａと、ファン本体４１ａを回転させるための駆動部４１ｂ（図３参照）とを有している。なお、ラジエータファン４１の駆動部４１ｂは電動であり、図示しないバッテリからの電力により作動する。
【００３９】
導風部５０は、ラジエータ４０（グリルシャッタ１０）とエンジン９１との間に配置された導風板５１と、エンジン９１の後方に配置された導風板５２とを有している。
【００４０】
導風板５１は、Ｙ１方向からＹ２方向に向かって、Ｚ１方向に傾斜して延びるように形成されている。これにより、導風板５１は、ラジエータ４０を通過してエンジンルーム９２をＹ２方向に向かって流れる空気が、エンジン９１のＺ１側を通過するように、導風することが可能である。この結果、導風板５１により、エンジン９１のＹ２側の空間に空気が効率よく供給される。
【００４１】
導風板５２は、エンジンルーム９２の後部において、車体９０ａの上面からＹ２方向、かつ、Ｚ２方向に延びるように形成されている。これにより、導風板５２は、エンジン９１のＹ２側の空間に供給された空気を、Ｚ２側の排気系触媒９３ｂおよび排出孔９０ｄに向かって導風させることが可能である。
【００４２】
ここで、車両用冷却装置１００では、グリルシャッタ１０およびアンダーカバー２０の開閉の状態に応じて、エンジンルーム９２内の空気の流量が変化するように構成されている。つまり、グリルシャッタ１０およびアンダーカバー２０が共に開状態である場合には、空気（外気）は、導入孔９０ｂおよび９０ｃからエンジンルーム９２内に流入し、ラジエータ４０を通過して冷却水を冷却する。その後、空気は、導風板５１および５２によりエンジン９１の後部の空間に導風される。これにより、排気系触媒９３ｂが流れる空気により冷却される。そして、エンジンルーム９２内の空気は、排出孔９０ｄから車両９０の外部（車両９０の底部と地面との間の空間）に排出される。このような空気の流れがエンジンルーム９２内に形成される。
【００４３】
一方、グリルシャッタ１０およびアンダーカバー２０が共に閉状態である場合には、エンジンルーム９２内に空気はほとんど流入しないので、ラジエータ４０の冷却水および排気系触媒９３ｂに対して、空気の流れによる冷却はほとんど行われない。なお、グリルシャッタ１０が開状態であり、アンダーカバー２０が閉状態である場合には、空気（外気）はエンジンルーム９２内に多少流入して、ラジエータ４０の冷却水を多少冷却する。しかしながら、排出孔９０ｄが閉められているので、排気系触媒９３ｂまでに空気の流れが到達せずに、エンジンルーム９２の隙間などから車両９０の外部に排出される。この結果、排気系触媒９３ｂはあまり冷却されない。
【００４４】
（車両用冷却装置の制御に関する構成および制御内容）
次に、図３〜図７を参照して、車両用冷却装置１００の制御に関する構成および制御内容について説明する。
【００４５】
車両用冷却装置１００は、図３に示すように、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）６０と、記憶部６１と、複数のセンサ７１〜７４と、をさらに備えている。なお、ＥＣＵ６０、記憶部６１、および、複数のセンサ７１〜７４は、車両用冷却装置１００の制御に用いられるだけでなく、エンジン９１の制御などその他の制御にも用いられる。以降、ＥＣＵ６０、記憶部６１、および、複数のセンサ７１〜７４が、車両用冷却装置１００の制御に用いられる場合を主に説明する。なお、ＥＣＵ６０は、特許請求の範囲の「制御部」の一例である。
【００４６】
ＥＣＵ６０は、ＣＰＵなどの演算処理装置などにより構成される。ＥＣＵ６０は、車両用冷却装置１００の制御として、グリルシャッタ１０の駆動部１４の駆動制御と、アンダーカバー２０の駆動部２２の駆動制御と、スポイラ３０の駆動部３２の駆動制御と、ラジエータファン４１の駆動部４１ｂの駆動制御とを行うように構成されている。さらに、ＥＣＵ６０は、イグニッションコイル９１ａへの通電タイミングを制御することによって、エンジン９１の図示しない燃焼室における点火時期を調整する制御を行うように構成されている。
【００４７】
記憶部６１は、たとえば、フラッシュメモリ、ハードディスクメモリなどにより構成される。また、記憶部６１には、図４〜図６にそれぞれ示す吸入空気量−燃焼ガス温度マップ、冷却水水温−排気損失割合マップ、および、点火時期−排気損失割合マップがあらかじめ記憶されている。なお、吸入空気量−燃焼ガス温度マップ、冷却水水温−排気損失割合マップ、および、冷却水水温−排気損失割合マップの詳細については後述する。
【００４８】
車両用冷却装置１００は、センサとして、クランク角センサ７１と、吸気流量センサ７２と、水温センサ７３と、速度センサ７４とを備えている。クランク角センサ７１は、エンジン９１の図示しないクランクシャフトの回転角を検出して、クランク角の情報をＥＣＵ６０に送信するように構成されている。吸気流量センサ７２は、図示しない吸気部内を流通する空気の流量（吸入空気量）を検出して、スロットル開度の情報をＥＣＵ６０に送信するように構成されている。
【００４９】
水温センサ７３は、エンジン９１を冷却した後の冷却水の温度（冷却水水温）を検出して、冷却水水温の情報をＥＣＵ６０に送信するように構成されている。速度センサ７４は、車両９０の速度（車速）を検出して、車速の情報をＥＣＵ６０に送信するように構成されている。
【００５０】
（ＥＣＵの制御）
ここで、本実施形態では、ＥＣＵ６０は、排気系触媒９３ｂの温度（触媒温度）に基づいて、グリルシャッタ１０の開閉の制御、および、アンダーカバー２０の開閉の制御を行うように構成されている。これにより、排気系触媒９３ｂの温度（触媒温度）を、適切な温度領域（たとえば、約３００℃以上約１０００℃以下）に制御することが可能である。一例として、ＥＣＵ６０は、触媒温度が温度閾値以上である場合に、触媒温度が低温ではなく高温であるとして、グリルシャッタ１０を開状態に制御するとともに、アンダーカバー２０を開状態に制御するように構成されている。なお、温度閾値は、排気系触媒９３ｂが溶損する温度よりも十分に低い温度であるのが好ましく、たとえば、７５０℃である。また、触媒温度は、ＥＣＵ６０により推定される。なお、ＥＣＵ６０による触媒温度の推定方法に関しては、後述する。
【００５１】
さらに、ＥＣＵ６０は、触媒温度だけでなく、冷却水の温度（冷却水水温）にも基づいて、グリルシャッタ１０の開閉の制御、および、アンダーカバー２０の開閉の制御を行うように構成されている。一例として、ＥＣＵ６０は、触媒温度が温度閾値未満で、かつ、冷却水水温が水温閾値以上である場合に、触媒温度が低温で、かつ、冷却水水温が高温であるとして、グリルシャッタ１０を開状態にする制御を行うように構成されている。また、ＥＣＵ６０は、触媒温度が温度閾値未満で、かつ、冷却水水温が水温閾値未満である場合に、触媒温度が低温で、かつ、冷却水水温が低温であるとして、グリルシャッタ１０を閉状態にするとともに、アンダーカバー２０を閉状態にする制御を行うように構成されている。なお、水温閾値は、冷却水が沸騰する温度よりも十分に低い温度であるのが好ましく、たとえば、７０℃である。
【００５２】
さらに、ＥＣＵ６０は、グリルシャッタ１０の開閉の制御、アンダーカバー２０の開閉の制御、スポイラ３０の突出または収納の制御、および、ラジエータファン４１の作動制御を、触媒温度および冷却水水温以外の条件も考慮して行うように構成されている。なお、上記の条件とは、エンジン９１が暖機中であるか、または、暖機後であるかと、車速が低速（停止を含む）であるか、または、高速であるかと、である。
【００５３】
ここで、ＥＣＵ６０は、エンジン９１が暖機中であるか、または、暖機後であるかを冷却水水温に基づいて判断するように構成されている。たとえば、冷却水水温が６０℃以上になった場合に、エンジン９１の暖機が完了して、暖機後になったと判断するように構成されている。なお、ＥＣＵ６０は、エンジン９１の暖機が完了したと判断した後は、冷却水水温の値に拘わらず、エンジン９１が停止するまで、暖機後であると判断し続けるように構成されている。また、ＥＣＵ６０は、上記したように、車速が、たとえば、１０ｋｍ以上である場合に、低速ではなく高速であると判断するように構成されている。
【００５４】
ここで、上記した４条件（エンジン９１の暖機状態、車速、触媒温度および冷却水水温）に基づく、グリルシャッタ１０、アンダーカバー２０、スポイラ３０、および、ラジエータファン４１の制御状態の遷移を下記の表１に示す。なお、表１において、グリルシャッタ１０またはアンダーカバー２０の開状態を、Ｏｐｅｎと記載し、閉状態を、Ｃｌｏｓｅと記載する。また、表１において、スポイラ３０の突出状態を、Ｐｒｏｔ（Ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎ）と記載し、収納状態を、Ｓｔｏｒｅと記載する。また、表１において、ラジエータファン４１の作動状態を、ＯＮと記載し、停止状態を、ＯＦＦと記載する。
【００５５】
【表１】
2018030429.tif 000003
【００５６】
表１に示すように、ＥＣＵ６０は、車速のみに基づいて、スポイラ３０の突出または収納の制御を行うように構成されている。つまり、ＥＣＵ６０は、車速が高速である場合には、スポイラ３０を突出状態に制御する。これにより、車両９０の走行時の空気抵抗を低減させることが可能である。また、ＥＣＵ６０は、車速が低速である場合には、スポイラ３０を収納状態に制御するように構成されている。これにより、車両９０の乗り上げに起因してスポイラ本体３１が破損するのを防止することが可能である。
【００５７】
また、エンジン９１が暖機中である場合には、エンジン９１および排気系触媒９３ｂを暖機する必要があるため、排気系触媒９３ｂおよび冷却水を冷却する必要はない。このため、ＥＣＵ６０は、グリルシャッタ１０およびアンダーカバー２０を、共に閉状態に制御するとともに、ラジエータファン４１を停止状態に制御する。これにより、空気は、エンジンルーム９２内をほとんど流通しないので、排気系触媒９３ｂが冷却されるのが抑制される。この結果、排気系触媒９３ｂの触媒活性温度未満の温度になるのを抑制することが可能である。
【００５８】
また、エンジン９１が暖機後である場合には、ＥＣＵ６０は、冷却水水温のみに基づいて、ラジエータファン４１の作動制御を行うように構成されている。つまり、ＥＣＵ６０は、冷却水水温が高温（水温閾値以上）である場合には、冷却水およびエンジン９１を十分に冷却するために、ラジエータファン４１を作動状態に制御する。また、ＥＣＵ６０は、冷却水水温が低温（水温閾値未満）である場合には、図示しないバッテリの負荷を低減させるために、ラジエータファン４１を停止状態に制御する。
【００５９】
一方、エンジン９１が暖機後で、かつ、触媒温度が高温（温度閾値以上）である場合には、ＥＣＵ６０は、冷却水水温に拘わらず、グリルシャッタ１０を開状態に制御するとともに、アンダーカバー２０を開状態に制御するように構成されている。これにより、エンジンルーム９２内の空気の流量を増加させることができるので、排気系触媒９３ｂを十分に冷却することが可能である。この結果、排気系触媒９３ｂに溶損が発生するのを抑制することが可能である。
【００６０】
なお、エンジン９１が暖機後で、かつ、触媒温度が高温である場合において、かつ、車速が高速である場合には、突出状態のスポイラ３０により、車両９０の底部と地面との間に流入する空気の流量が減少する。これにより、車両９０の底部と地面との間の空間を負圧状態にすることができるので、さらに効率的に、排出孔９０ｄから車両９０の外部に空気を排出させることが可能になる。この結果、エンジンルーム９２内の空気の流量をさらに増加させることが可能である。
【００６１】
また、エンジン９１が暖機後で、かつ、触媒温度が低温（温度閾値未満）である場合には、ＥＣＵ６０は、冷却水水温および車速に応じて、グリルシャッタ１０の開閉の制御、および、アンダーカバー２０の開閉の制御を行うように構成されている。具体的には、エンジン９１が暖機後、触媒温度が低温、かつ、冷却水水温が低温である場合には、ＥＣＵ６０は、車速に拘わらず、グリルシャッタ１０を閉状態に制御するとともに、アンダーカバー２０を閉状態に制御するように構成されている。これにより、エンジン９１を冷却する必要がなく、かつ、排気系触媒９３ｂおよび冷却水の温度が共に問題ない程度の低温である場合には、エンジンルーム９２内の空気の流れを抑制して、不必要にエンジン９１および排気系触媒９３ｂが冷却されるのを抑制することが可能である。さらに、不必要にエンジンルーム９２内に空気が流入するのを抑制することができるので、車両９０の走行時の空気抵抗が大きくなるのを抑制することが可能である。
【００６２】
また、エンジン９１が暖機後、触媒温度が低温である場合において、車速が低速で、かつ、冷却水水温が高温である場合には、ＥＣＵ６０は、グリルシャッタ１０を開状態に制御するとともに、アンダーカバー２０を閉状態に制御するように構成されている。これにより、グリルシャッタ１０（導入孔９０ｂおよび９０ｃ）から流入する空気によりラジエータ４０の冷却水を冷却しつつ、閉状態であるアンダーカバー２０により排気系触媒９３ｂへの空気の流れを抑制して、排気系触媒９３ｂが大幅に冷却されるのを抑制することが可能である。また、エンジン９１が暖機後、触媒温度が低温である場合において、車速が高速で、かつ、冷却水水温が高温である場合には、ＥＣＵ６０は、グリルシャッタ１０を開状態に制御するとともに、アンダーカバー２０を開状態に制御するように構成されている。これにより、エンジンルーム９２内の空気の流量を増加させることができるので、エンジン９１からの高温の排気ガスにより暖められすい状態の排気系触媒９３ｂを、予め冷却することが可能である。
【００６３】
また、ＥＣＵ６０は、グリルシャッタ１０またはアンダーカバー２０を開状態から閉状態に切り替える際と、ラジエータファン４１を作動状態から停止状態に切り替える際とには、数十秒をかけて徐々に開状態（作動状態）から閉状態（停止状態）に切り替えるように構成されている。これにより、エンジンルーム９２を流れる空気の流量が急激に減少するのを抑制することができるので、冷却水水温または触媒温度が急激に増加するのを抑制することが可能である。一方、ＥＣＵ６０は、グリルシャッタ１０またはアンダーカバー２０を閉状態から開状態に切り替える際と、ラジエータファン４１を停止状態から作動状態に切り替える際とには、即座に閉状態（停止状態）から開状態（作動状態）に切り替えるように構成されている。これにより、エンジンルーム９２を流れる空気の流量を迅速に増加させることができるので、冷却水および排気系触媒９３ｂを迅速に冷却することが可能である。
【００６４】
なお、ＥＣＵ６０は、スポイラ３０に関しては、突出状態から収納状態に切り替える際と、収納状態から突出状態に切り替える際との両方において、即座に切り替えるように構成されている。
【００６５】
（触媒温度の推定）
また、本実施形態では、ＥＣＵ６０は、触媒温度を推定することによって、触媒温度を取得するように構成されている。具体的には、ＥＣＵ６０は、エンジン９１内の図示しない燃焼室における混合ガスが燃焼した際の温度（燃焼ガス温度）と、排気損失割合とから、排気ガス温度（排気温度）を推定（取得）するように構成されている。そして、ＥＣＵ６０は、取得した排気温度に対する触媒温度の応答遅れを考慮した上で、触媒温度を推定するように構成されている。
【００６６】
（燃焼ガス温度の取得）
まず、燃焼ガス温度の取得方法について説明する。燃焼ガス温度は、吸気流量センサ７２から取得した吸入空気量と、エンジン９１の運転状況によって適宜選択された要求空熱比（Ａ／Ｆ）とを用いて、ＥＣＵ６０により取得される。その際、ＥＣＵ６０は、記憶部６１に記憶された、図４に示す吸入空気量−燃焼ガス温度マップに基づいて、燃焼ガス温度を取得するように構成されている。吸入空気量−燃焼ガス温度マップには、吸入空気量に対応する燃焼ガス温度が記載されており、予め実機試験等により求められている。なお、燃焼ガス温度は、吸入空気量の増加に対して、一次関数的に上昇している。
【００６７】
ここで、吸入空気量に対応する燃焼ガス温度は、要求空熱比の値に応じて変化する。吸入空気量−燃焼ガス温度マップには、要求空熱比が理想空熱比（Ａ／Ｆ＝１４．７）と等しい場合（図４の直線）と、要求空熱比が理想空熱比よりも小さな場合（Ａ／Ｆ＜１４．７、いわゆるリッチの場合、図４の破線）と、要求空熱比が理想空熱比よりも大きな場合（Ａ／Ｆ＞１４．７、いわゆるリーンの場合、図４の一点鎖線）とがそれぞれ記載されている。なお、リッチの場合には、余分な燃料の気化熱により多くの熱量が奪われることに基づいて、吸入空気量に対応する燃焼ガス温度は、理想空熱比の場合と比べて低くなる。また、リーンの場合には、燃料の気化熱により奪われる熱量が少ないことに基づいて、吸入空気量に対応する燃焼ガス温度は、理想空熱比の場合と比べて高くなる。
【００６８】
なお、クランク角センサ７１から取得したエンジン回転数などのエンジンの駆動状態に応じて、燃焼ガス温度を適宜補正してもよい。
【００６９】
（排気損失割合の取得）
次に、排気損失割合の取得方法について説明する。なお、排気損失割合とは、未燃焼ガスに含まれる熱量（エンタルピー）に対する排気ガスに含まれる熱量（エンタルピー）の割合であり、０より大きく、１未満の範囲内の値である。ＥＣＵ６０は、記憶部６１に記憶された、図５および図６にそれぞれ示す、冷却水水温−排気損失割合マップ、および、点火時期−排気損失割合マップに基づいて、排気損失割合を取得するように構成されている。冷却水水温−排気損失割合マップには、冷却水水温に対応する排気損失割合が記載されており、予め実機試験等により求められている。なお、排気損失割合は、冷却水水温の上昇に対して、二次関数的に上昇している。また、点火時期−排気損失割合マップには、点火時期に対応する排気損失割合が記載されており、予め実機試験等により求められている。なお、排気損失割合は、点火時期の遅れ（遅角）に対して、一次関数的に上昇している。
【００７０】
そして、ＥＣＵ６０は、冷却水水温−排気損失割合マップに基づいて、水温センサ７３から取得した冷却水水温を用いて排気損失割合を取得するように構成されている。また、ＥＣＵ６０は、点火時期−排気損失割合マップに基づいて、ＥＣＵ６０により決定された点火時期を用いて取得した排気損失割合を調整するように構成されている。
【００７１】
（排気温度および触媒温度の取得）
そして、ＥＣＵ６０は、取得した燃焼ガス温度と排気損失割合とを乗算することにより、排気ガスの温度（排気温度）を取得（推定）するように構成されている。
【００７２】
その後、ＥＣＵ６０は、排気温度に対する触媒温度の応答遅れを考慮して、触媒温度を推定（取得）するように構成されている。具体的には、排気温度をｘとし、触媒温度をｆ（ｘ）とした場合に、ＥＣＵ６０は、以下の式（１）を用いて、触媒温度をｆ（ｘ）を取得するように構成されている。
【００７３】
【数１】
2018030429.tif 000004
なお、ａ、ｂ、ｃおよびｋは、それぞれ定数であり、ｓは時間である。この定数ａ、ｂ、ｃおよびｋは、予め実機試験等により求められている。
【００７４】
この式（１）は、排気温度に対する触媒温度の応答遅れ（二次応答遅れ）が定式化されたものである。この式（１）により、排気温度に対する触媒温度は、図７のようになる。図７では、排気温度の上昇に対して、遅れて触媒温度が上昇しているとともに、排気温度の低下に対して、遅れて触媒温度が低下している。
【００７５】
（制御フロー）
次に、図８を参照して、上記ＥＣＵ６０による車両用冷却装置１００の制御を制御フローを用いて説明する。
【００７６】
まず、ステップＳ１において、ＥＣＵ６０により、上記のように、吸入空気量および要求空熱比から取得した燃焼ガス温度、排気損失割合、および、応答遅れが含まれる排気温度に対する触媒温度の式（１）などが用いられて、触媒温度が推定される。そして、ステップＳ２において、ＥＣＵ６０により、エンジンの暖機状態、車速、推定された触媒温度、および、冷却水水温に基づいて、グリルシャッタ１０の開閉の制御、アンダーカバー２０の開閉の制御、スポイラ３０の突出または収納の制御、および、ラジエータファン４１の作動制御とが、上記表１に示すように行われる。そして、ＥＣＵ６０による車両用冷却装置１００の制御フローが終了される。なお、上記制御が終了して所定時間経過後に、再度、この制御フローが行われる。
【００７７】
［実施形態の効果］
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００７８】
本実施形態では、上記のように、車両用冷却装置１００に、排気系触媒９３ｂの温度（触媒温度）に基づいて、導入孔９０ｂおよび９０ｃを開閉するグリルシャッタ１０の開閉、および、排出孔９０ｄを開閉するアンダーカバー２０の開閉を制御するＥＣＵ６０を設ける。これにより、ＥＣＵ６０により、触媒温度に応じてグリルシャッタ１０およびアンダーカバー２０の開閉を制御することによって、触媒温度が十分に上昇していない場合には、適宜グリルシャッタ１０およびアンダーカバー２０の両方を閉状態に制御することにより、排気系触媒９３ｂが空気の流れにより冷却されるのを抑制することができる。この結果、ＥＣＵ６０により、排気系触媒９３ｂの温度を十分に制御することができる。
【００７９】
また、本実施形態では、ＥＣＵ６０により、触媒温度が温度閾値以上である場合に、グリルシャッタ１０を開状態にするとともに、アンダーカバー２０を開状態にする制御を行う。これにより、触媒温度が十分に高く、冷却を行う必要がある場合には、グリルシャッタ１０およびアンダーカバー２０を共に開状態にすることによって、エンジンルーム９２内の空気の流れ（流量）を増加させることができる。この結果、排気系触媒９３ｂの冷却を十分に行うことができる。したがって、排気系触媒９３ｂを冷却するために燃料噴射量を多くする必要がないので、エンジン９１の燃費効率を向上させることができる。
【００８０】
また、本実施形態では、ＥＣＵ６０により、エンジン９１の排気温度に対する触媒温度の応答遅れを考慮して、排気温度から触媒温度を推定する。これにより、触媒温度を直接検出する検出部を設ける必要がないので、車両用冷却装置１００の部品点数を減少させることができる。また、エンジン９１の排気温度とエンジン９１の排気温度に対する触媒温度の応答遅れとに基づいて、触媒温度をより正確に推定することができる。
【００８１】
また、本実施形態では、エンジン９１を冷却するための冷却水が内部を流通するラジエータ４０を、エンジンルーム９２内において、グリルシャッタ１０とエンジン９１との間に配置する。また、ＥＣＵ６０により、触媒温度だけでなく冷却水の温度にも基づいて、グリルシャッタ１０の開閉およびアンダーカバー２０の開閉を制御する。これにより、グリルシャッタ１０の開閉およびアンダーカバー２０の開閉に関して、触媒温度だけでなく、エンジン９１を冷却するための冷却水の温度（冷却水水温）も考慮されるので、たとえば、排気系触媒９３ｂではあまり空気による冷却を必要としていない場合であっても、ラジエータ４０を流通する冷却水の冷却が必要である場合に、ラジエータ４０の冷却水を冷却させることができる。この結果、触媒温度および冷却水水温の両方を、好適に制御することができる。
【００８２】
また、本実施形態では、ＥＣＵ６０により、触媒温度が温度閾値未満で、かつ、冷却水水温が水温閾値以上である場合に、グリルシャッタ１０を開状態にする制御を行う。これにより、グリルシャッタ１０とエンジン９１との間に配置されたラジエータ４０に、グリルシャッタ１０から流入する空気を導くことができる。この結果、ラジエータ４０の冷却水の温度を十分に低下させることができる。
【００８３】
また、本実施形態では、ＥＣＵ６０により、触媒温度が温度閾値未満で、かつ、冷却水水温が水温閾値未満である場合に、グリルシャッタ１０を閉状態にするとともに、アンダーカバー２０を閉状態にする制御を行う。これにより、触媒温度および冷却水水温が十分に低く、排気系触媒９３ｂおよび冷却水の両方の冷却を行う必要がない場合には、グリルシャッタ１０およびアンダーカバー２０を共に閉状態にすることによって、エンジンルーム９２内の空気の流れ（流量）を減少させることができる。この結果、空気の流量を減少させることにより、排気系触媒９３ｂおよび冷却水が冷却されてしまうのを抑制することができる。
【００８４】
また、本実施形態では、ＥＣＵ６０により、触媒温度だけでなく、エンジンルーム９２が設けられた車両９０の速度（車速）にも基づいて、グリルシャッタ１０の開閉およびアンダーカバー２０の開閉を制御する。これにより、触媒温度をより確実に制御することができる。
【００８５】
また、本実施形態では、エンジンルーム９２の前底部から下方に突出可能および前底部に収納可能に構成されたスポイラ３０を、車両用冷却装置１００に設ける。これにより、突出状態のスポイラ３０によって、車両９０の底部と地面との間に流入する空気の流量を減少させることができるので、車両９０の底部と地面との間の空間を負圧状態にすることができる。この結果、さらに効率的に、排出孔９０ｄから車両９０の外部に、空気を排出させることができるので、エンジンルーム９２内の空気の流量をさらに増加させることができる。また、スポイラ３０を収納可能に構成することによって、車両９０の乗り上げに起因してスポイラ３０が破損するのを抑制することができる。
【００８６】
また、本実施形態では、ラジエータ４０に空気を導風するとともに、排気系触媒９３ｂに空気を導風するラジエータファン４１を、車両用冷却装置１００に設ける。これにより、ラジエータ４０の冷却水および排気系触媒９３ｂの冷却を促進することができる。
【００８７】
また、本実施形態では、導入孔９０ｂおよび９０ｃから導入される空気を、排気系触媒９３ｂに導く導風板５１および５２を、車両用冷却装置１００に設ける。これにより、導風板５１および５２により、排気系触媒９３ｂに空気を効率的に導くことができるので、排気系触媒９３ｂの冷却をより促進することができる。
【００８８】
また、本実施形態では、排気系触媒９３ｂを、エンジン９１の後方に配置する。また、導風板５１を、グリルシャッタ１０（ラジエータ４０）とエンジン９１との間において、前方から後方に向かって上方に傾斜して延びるように、エンジンルーム９２内に配置する。これにより、グリルシャッタ１０とエンジン９１との間において、前方から後方に向かって上方に傾斜して延びる導風板５１により、エンジン９１の後方に配置された排気系触媒９３ｂに、さらに効率的に、空気を導くことができる。
【００８９】
また、本実施形態では、ＥＣＵ６０により、エンジン９１が暖機後の状態の場合に、触媒温度に基づいて、グリルシャッタ１０の開閉およびアンダーカバー２０の開閉を制御する。ここで、エンジン９１の暖機後では、エンジン９１からの排気ガスが十分に熱せられており、高温の排気ガスが流通する排気系触媒９３ｂの温度（触媒温度）が上昇しやすい。そこで、本実施形態では、エンジン９１が暖機後の状態の場合に、触媒温度に基づいて、グリルシャッタ１０の開閉およびアンダーカバー２０の開閉を制御することによって、触媒温度が過度に上昇するのを適切に抑制するように、グリルシャッタ１０の開閉およびアンダーカバー２０の開閉を制御することができる。
【００９０】
［実施形態の変形例］
次に、図９を参照して、本実施形態の変形例による車両用冷却装置２００の構成について説明する。この本実施形態の変形例では、上記実施形態と異なり、前方排気のエンジン１９１に車両用冷却装置２００を適用する例について説明する。なお、上記実施形態と同一の構成には、上記実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。
【００９１】
（車両用冷却装置および車両の概略構成）
本実施形態の変形例による車両用冷却装置２００は、図９に示すように、乗用車などの車両１９０に適用される。車両１９０の前部に形成されたエンジンルーム９２の内部には、前方排気のエンジン１９１が配置されている。
【００９２】
エンジンルーム９２の底部９２ｂ（車体１９０ａの底部）には、エンジンルーム９２内の空気を排出するための排出孔１９０ｄが設けられている。排出孔１９０ｄは、エンジンルーム９２の後部に設けられている。
【００９３】
エンジン１９１の前方に接続される排気部１９３は、エンジン１９１の後面に接続された排気管１９３ａと、排気管１９３ａの管路に配置された排気系触媒１９３ｂとを含んでいる。排気管１９３ａは、エンジン１９１の前面からＺ２方向に向かって、車体１９０ａの底部近傍まで延びている。そして、排気管１９３ａは、車体１９０ａの底部近傍において、Ｙ２方向に向かって延びている。排気系触媒１９３ｂは、エンジン１９１の後面近傍で、かつ、下面近傍に配置されている。また、排気系触媒１９３ｂは、排出孔１９０ｄの近傍に配置されている。
【００９４】
また、アンダーカバー１２０（アンダーカバー本体１２１）は、排出孔１９０ｄを覆うようにエンジンルーム９２の底部内に配置されている。そして、アンダーカバー１２０は、Ｙ軸方向に移動することにより、排出孔１９０ｄを覆う閉状態と、排出孔１９０ｄを覆わない開状態とに切り替わるように構成されている。これにより、アンダーカバー１２０は、排出孔１９０ｄを開閉するように構成されている。なお、アンダーカバー１２０は、特許請求の範囲の「第２開閉部」の一例である。
【００９５】
また、本実施形態の変形例では、上記実施形態の導風部５０を設けていない。
【００９６】
この結果、本実施形態の変形例では、導入孔９０ｂおよび９０ｃからエンジンルーム９２内に流入した空気（外気）は、ラジエータ４０を通過して冷却水を冷却する。その後、空気は、エンジン１９１の前面に沿って、下方に向かって移動する。そして、空気は、エンジン１９１の下方を通り、エンジンルーム９２の後部に導風される。これにより、エンジン１９１の後面近傍で、かつ、下面近傍に配置された排気系触媒１９３ｂが、流れる空気により冷却される。そして、エンジンルーム９２内の空気は、排出孔１９０ｄから車両１９０の外部に排出される。このような空気の流れがエンジンルーム９２内に形成される。なお、本実施形態の変形例のその他の構成および効果は、上記実施形態と同様である。
【００９７】
［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。
【００９８】
たとえば、上記実施形態では、吸入空気量および要求空熱比から取得した燃焼ガス温度と、排気損失割合とから排気温度を取得した後、排気温度から排気系触媒９３ｂの温度（触媒温度）をＥＣＵ６０が推定した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、触媒温度の取得方法は、上記実施形態に限られない。たとえば、燃焼ガス温度を直接検出してもよいし、排気温度を直接検出してもよい。また、触媒温度を直接検出してもよい。また、要求空熱比ではなく、Ａ／Ｆセンサを用いて実際に測定した空熱比を用いて、燃料ガス温度を求めてもよい。
【００９９】
また、上記実施形態では、排気温度に対する応答遅れ（二次応答遅れ）を考慮して、触媒温度をＥＣＵ６０（制御部）が推定した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、排気温度に対する応答遅れを考慮せずに、排気温度から触媒温度を推定するように制御部を構成してもよい。また、排気温度に対する一次応答遅れを考慮して、触媒温度を制御部が推定するように構成してもよい。
【０１００】
また、上記実施形態では、ＥＣＵ６０（制御部）により、車速のみに基づいて、スポイラ３０の突出または収納の制御が行われる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、スポイラが突出状態である場合に生じる、車両の底部と地面との間の空間における負圧状態を活用するように、スポイラの突出または収納の制御を行うように制御部を構成してもよい。たとえば、車速が低速であっても、冷却水水温および触媒温度の少なくともいずれか一方が高温である場合には、制御部は、グリルシャッタ（第１開閉部）およびアンダーカバー（第２開閉部）を共に開状態に制御するだけでなく、スポイラを突出状態に制御することによって、発生した負圧空間を利用して、エンジンルームを流通する空気の流量を効果的に増加させることが可能である。
【０１０１】
また、上記実施形態では、ＥＣＵ６０（制御部）により、冷却水水温のみに基づいて、ラジエータファン４１の作動制御が行われる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部は、冷却水水温だけでなく、排気系触媒の温度（触媒温度）にも基づいて、ラジエータファンの作動制御を行ってもよい。
【０１０２】
また、上記実施形態では、ＥＣＵ６０が、表１に示す制御を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、エンジンが暖機後で、車速が高速で、触媒温度が高温で、冷却水水温が低温の場合において、上記表１では、グリルシャッタ（第１開閉部）およびアンダーカバー（第２開閉部）を共に開状態にして、高温になる前に事前に冷却水を冷却しておく例を示したが、第１開閉部および第２開閉部を共に閉状態にして、排気系触媒および冷却水を冷却しないように構成してもよい。そして、冷却水水温が高温になった際に、第１開閉部および第２開閉部を共に開状態にして、排気系触媒および冷却水を冷却するように構成してもよい。
【０１０３】
また、上記実施形態では、ＥＣＵ６０が、４条件（エンジン９１の暖機状態、車速、触媒温度および冷却水水温）に基づいて、グリルシャッタ１０（第１開閉部）およびアンダーカバー２０（第２開閉部）の開閉の制御を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、排気系触媒の温度（触媒温度）のみに基づいて、第１開閉部および第２開閉部の開閉の制御を行ってもよい。この場合、たとえば、制御部により、触媒温度が第１温度閾値以上である場合に、第１開閉部および第２開閉部を共に開状態に制御し、触媒温度が第２温度閾値以上第１温度閾値未満である場合に、第１開閉部および第２開閉部を、それぞれ、開状態および閉状態に制御し、触媒温度が第２温度閾値未満である場合に、第１開閉部および第２開閉部を共に閉状態に制御してもよい。
【０１０４】
また、上記実施形態では、グリルシャッタ１０（第１開閉部）およびアンダーカバー２０（第２開閉部）が、開状態または閉状態のいずれかの状態である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、触媒温度および冷却水水温などに基づいて、第１開閉部または第２開閉部における開状態の程度を調整してもよい。たとえば、第１開閉部または第２開閉部を、２５％だけ開状態にしてもよい。同様に、触媒温度および冷却水水温などに基づいて、スポイラの突出状態の程度を調整してもよいし、ラジエータファンの作動状態の程度を調整してもよい。
【０１０５】
また、上記実施形態では、ＥＣＵ６０は、４つの条件に基づいて、グリルシャッタ１０の開閉の制御、アンダーカバー２０の開閉の制御、スポイラ３０の突出または収納の制御、および、ラジエータファン４１の作動制御を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、列車におけるディーゼルカー（気動車）に用いられる排気系触媒の温度制御に対して、本発明の車両用冷却装置を適用してもよい。また、ガソリンエンジン以外にも、ディーゼルエンジンおよびガスエンジンなどに用いられる排気系触媒の温度制御に対して、本発明の車両用冷却装置を適用してもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１０、１０ａ、１０ｂ  グリルシャッタ（第１開閉部）
２０、１２０  アンダーカバー（第２開閉部）
３０  スポイラ（可動スポイラ）
４０  ラジエータ
６０  ＥＣＵ（制御部）
９０、１９０  車両
９０ｂ、９０ｃ  導入孔
９０ｄ、１９０ｄ  排出孔
９１、１９１  エンジン
９２  エンジンルーム
９２ａ  前面
９２ｂ  底部
９３ｂ、１９３ｂ  排気系触媒
１００、２００  車両用冷却装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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