(57)【要約】【課題】エンジンの冷却系は何ら変更することなく、エンジンの排気熱を効率よく回収するようにして極低温環境での暖機時間の短縮、暖房性能の向上を図る。【解決手段】ラジエータ８の後部を覆うシュラウド１４にラジファン１７とシャッタユニット１５とを配設し、その下方に導風トンネル１６を形成し、更にその下方に暖気還流通路１９を形成する。制御ユニット２１は、冷却水温Ｔｗが低水温判定値ＴWLのとき、ラジファン１７を逆回転させると共にシャッタユニット１５の各フラップ１５ａを閉動作させる。するとラジファン１７によりラジエータ８側へ送られる空気は、循環口２ｂから暖気還流通路１９に流入し、通気孔１６ｃを経て導風トンネル１６側へ導かれる。導風トンネル１６に流入される空気はエンジン５の排気系を通過する際に予熱されているため、この予熱空気によりラジエータ８が加温される。【選択図】図２
2012246790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンルームの前方に配設されて少なくともエンジン冷却用冷却水を冷却する熱交換器と、
前記熱交換器の後方に配設された逆回転可能なファンと、
前記ファンと前記熱交換器を覆うシュラウドと、
前記ファンの後方であって前記シュラウドの後部に配設された開閉自在な通気制限手段と、
前記ファンの回転及び前記通気制限手段の開閉を制御する制御手段とを備え、
前記シュラウドは前記エンジンの排気系に連通する導風トンネルを有し、
前記制御手段は、前記エンジン冷却用冷却水の温度と予め設定した低水温判定値とを比較し、前記エンジン冷却用冷却水の温度が前記低水温判定値よりも低いと判定した場合は、前記ファンを逆回転させると共に前記通気制限手段を閉動作させる
ことを特徴とする排気熱回収装置。
【請求項２】
前記熱交換器は前記エンジン冷却用冷却水を冷却するラジエータと空調装置のコンデンサとから成り、該コンデンサが前記ラジエータの前方に配設されている
ことを特徴とする請求項１記載の排気熱回収装置。
【請求項３】
前記導風トンネルの下方に暖気還流通路が設けられ、
前記導風トンネルと前記暖機還流通路が前記排気系を介して連通されており、
前記暖気還流通路の上流に前記熱交換器の前方に臨まされている循環口が開口されている
ことを特徴とする請求項１或いは２記載の排気熱回収装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記エンジン冷却用冷却水の温度が前記低水温判定値を越えていると判定した場合、外気温度と予め設定した低外気温判定値とを比較し、該外気温が該低外気温判定値よりも低いと判定した場合は、前記ファンを逆回転させると共に前記通気制限手段を閉動作させる
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の排気熱回収装置。
【請求項５】
前記熱交換器の上方に少なくともエンジンの吸気系に連通する空気ダクトの空気取入れ口が開口されている
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の排気熱回収装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記ファンの逆回転トルクを走行風によって生じるラム圧に基づいて可変設定する
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の排気熱回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくともエンジン冷却用冷却水の温度が低下したときは、これを排気熱により昇温させるようにした排気熱回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、筒内直噴エンジン（ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン）やリーンバーンエンジンのように燃焼効率を改善して燃費向上を実現したエンジンが搭載され、又、走行負荷を低下させて燃費向上を図るように設計された車両では、相対的にエンジンの冷却損失が低減されるため、冷却水温が上昇し難く、燃費の良い運転が可能な暖機完了状態に移行する迄に時間がかかる不具合がある。
【０００３】
同様に、冷却水温が上昇し難いため、冷却水温を利用した車両の暖房システムでは、暖機完了後であっても、運転環境（例えば、極低温環境での巡航走行）によっては冷却水温だけでは、暖房を得るために必要とする熱量を確保することが困難となってきている。
【０００４】
この対策として、例えば、特許文献１（特開２００９−２５５７３９号公報）に開示されているように、ヒータコアの直下流、及び吹き出し口に電熱ヒータを補助熱源として配設し、或いは、エンジンを故意に低効率の状態で運転させて冷却水への放熱量を増やす等の技術も知られている。
【０００５】
更に、特許文献２（特開２０１０−１６３８９９号公報）に開示されているように、暖機運転時は排気熱回収システムに冷却水を導いて、冷却水にて排気熱を回収させることで暖機運転の早期完了を実現すると共に、暖房の熱源を確保する技術も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２５５７３９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１６３８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に開示されている技術、及びエンジンを低効率で運転させる技術では、エネルギー消費が増加し燃費悪化を招く不都合がある。一方、特許文献２に開示されている技術では、冷却水通路を、排気管に設けた排気熱回収システムまで導く必要があり、冷却水通路の配管が複雑になるばかりでなく、製品コストが著しくアップしてしまう問題がある。
【０００８】
又、通常、車両に搭載されている空調装置は、常温環境での作動を前提としているため、極低温環境では効率的な冷凍サイクルが行われず車室内を除湿することができない。その結果、車室内のガラスを防曇させるために湿度の低い極低温外気を車室内に導入することとなり、暖房能力が更に低下してしまう不都合がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、エンジンの冷却系、及び空調装置の冷凍サイクルは何ら変更することなく、エンジンの排気熱を効率よく回収することができて、暖機時間を短縮して燃費改善を実現するばかりでなく、極低温環境での暖房性能の向上、及び除湿性能の確保を実現することのできる排気熱回収装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による排気熱回収装置は、エンジンルームの前方に配設されて少なくともエンジン冷却用冷却水を冷却する熱交換器と、前記熱交換器の後方に配設された逆回転可能なファンと、前記ファンと前記熱交換器を覆うシュラウドと、前記ファンの後方であって前記シュラウドの後部に配設された開閉自在な通気制限手段と、前記ファンの回転及び前記通気制限手段の開閉を制御する制御手段とを備え、前記シュラウドは前記エンジンの排気系に連通する導風トンネルを有し、前記制御手段は、前記エンジン冷却用冷却水の温度と予め設定した低水温判定値とを比較し、前記エンジン冷却用冷却水の温度が前記低水温判定値よりも低いと判定した場合は、前記ファンを逆回転させると共に前記通気制限手段を閉動作させる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、エンジン冷却用冷却水の温度が低水温判定値よりも低いと判定した場合、ファンを逆回転させると共に通気制限手段を閉動作させることで、エンジンの排気系を通過して予熱された空気を前記熱交換器方向へ送風するようにしたので、エンジンの冷却系、及び空調装置の冷凍サイクルは何ら変更することなく、エンジンの排気熱を効率よく回収して熱交換器を加温することができる。その結果、暖機時間の短縮が実現されて、燃費改善が実現されるばかりでなく、極低温環境での暖房性能を向上させることができる。又、空調装置の熱交換器が搭載されている場合は、この熱交換器を予熱された空気で加温することで、熱交換器の熱交換能力を回復させて除湿性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】排気熱回収装置を搭載する車両前部の断面側面図
【図２】シャッタユニットのフラップを閉動作させた状態の図１相当の断面側面図
【図３】排気熱回収装置の制御系の構成図
【図４】排気熱回収制御ルーチンを示すフローチャート
【図５】ラジファンモータ逆転制御ルーチンを示すフローチャート
【図６】逆回転トルクテーブルの説明図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図１、図２に示すように、車両の一例である自家用自動車の車体前部１は、前部にフロントバンパ２が設けられ、このフロントバンパ２の上部にフロントグリル３が設けられ、内部にエンジンルームＥが形成されている。更に、車体前部１の上部にフロントフード４が設けられ、このフロントフード４にて、エンジンルームＥの上部が開閉自在に覆われている。
【００１４】
このエンジンルームＥにはエンジン５等のパワーユニットが搭載されている。本実施形態で示すエンジン５は水平対向型４気筒エンジンであり、左右両バンクに設けたシリンダヘッド５ａには、気筒毎の排気ポート（図示せず）が開口されており、左右のシリンダヘッド５ａに開口されている排気ポートが排気マニホルド５ｂを介して集約されている。
【００１５】
又、左右の排気マニホルド５ｂがエンジン５の前下部側で更に集約されて排気管５ｄに連通され、この排気管５ｄが車体後部に延出されて、マフラ（図示せず）に連通されている。更に、排気管５ｄの上流側に触媒７が介装され、この触媒７がエンジン５の前下部に配設されている。尚、ターボ過給機を搭載する車両は、触媒７の上流に排気タービンが配設されている。本実施形態では、排気マニホルド５ｂと排気管５ｄに介装されている触媒７の下流端付近までを熱源として利用する。
【００１６】
又、エンジン５の前方に、熱交換器としてのラジエータ８とコンデンサ９とが配設されている。ラジエータ８はエンジン５内を循環するエンジン冷却用冷却水（以下、単に「冷却水」と称する）を冷却するものであり、このラジエータ８の前方にコンデンサ９が配設されている。コンデンサ９は、車両用空調装置の冷凍サイクルを構成している。冷凍サイクルは、図示しないコンプレッサで圧縮した高温高圧の気相冷媒をコンデンサ９に流入し、外気により冷却させて液相冷媒した後、膨張弁にて減圧し、車室側に配設されているエバポレータに流入させ、室内に供給する空気から吸熱して気相冷媒となってコンプレッサに送り込まれる冷媒循環回路を構成する。尚、エバポレータを通過した空気は除湿、および冷却されて車室内に送られる。従って、車室内の湿度が高い場合は除湿され、これにより窓ガラスが防曇される。
【００１７】
ラジエータ８、コンデンサ９は、その前方に配設されているラジエータパネル１０に固設されている。このラジエータパネル１０は略矩形枠状に形成されており、その車幅方向両側が、車幅方向に左右に配設されて車体の前後方向へ延出する一対のフロントサイドフレーム（図示せず）に固設されている。尚、符号１０ａはラジエータパネル１０の車幅方向中央に配設されているステーであり、このステー１０ａによってラジエータパネル１０の上部フレームと下部フレームとが連結されている。
【００１８】
又、ラジエータパネル１０の上部に、空気ダクト１１の前端に形成されている空気取入れ口１１ａが固設されている。この空気取入れ口１１ａは、ラジエータパネル１０上に車幅方向に沿って細長く配設されており、エンジン５の吸気系、及び車室側に設けられている、図示しない空調ダクトの外気導入口に連通されている。又、フロントフード４が閉じられた状態では、このフロントフード４の前部が空気取入れ口１１ａの一部を兼用し、外気を主にフロントグリル３側から取入れられるように設定されている。
【００１９】
又、ラジエータパネル１０の前部に、フロントグリル３と一体化されたフロントバンパ２が連結されている。このフロントバンパ２に下部外気導入口２ａが開口され、又、フロントグリル３に上部外気導入口３ａが形成されている。更に、このフロントバンパ２の下部外気導入口２ａの底面に循環口２ｂが開口され、又、フロントバンパ２の底部後端２ｃにフロントアンダカバー１２の前端が固設されており、この循環口２ｂがフロントアンダカバー１２側に連通されている。
【００２０】
このフロントアンダカバー１２はエンジンルームＥに配設されているエンジン５等のパワーユニットの底面を保護すると共に、エンジンルームＥの底部を通過する走行風を整流する機能を有しており、その後部の車幅方向両側がエンジンマウントクロスメンバ（図示せず）等に固定されている。
【００２１】
一方、ラジエータ８の後部にシュラウド１４が配設されている。このシュラウド１４の前部がラジエータ８の背面外周を覆う筒状に形成され、その先端部がラジエータパネル１０に固設されている。このシュラウド１４の後部はエンジン５の前面方向へ延出され、エンジン５に対峙する部位にシャッタユニット１５が取付けられている。又、シュラウド１４のシャッタユニット１５の取付けられている部位の下方に導風トンネル１６が形成されている。更に、シュラウド１４の前部と後部との間にラジエータ冷却用電動ファン（以下「ラジファン」と称する）１７が配設されている。このラジファン１７のラジファンモータ１７ａは可逆モータであり、後述する制御ユニット２１からの駆動信号により、正転、停止、逆転が動作される。
【００２２】
又、導風トンネル１６は、前方がシャッタユニット１５とラジファン１７との間の空隙部１３に連通されていると共に、後部がエンジン５の前下部に配設されている触媒７に近接されている。更に、この導風トンネル１６の底面１６ａがエンジン５のオイルパン５ｃを跨いで左右に分岐されて、エンジン５の排気系の直下に臨まされており、この底面１６ａの後端１６ｂとフロントアンダカバー１２の後端１２ａとが溶接、或いはボルト等を介して互いに連結されている。又、導風トンネル１６の底面１６ａであって、上述した排気系に対峙する面に多数の通気孔１６ｃが穿設されている。
【００２３】
この導風トンネル１６の底面１６ａとフロントアンダカバー１２とで暖気還流通路１９が形成されている。上述したように、フロントアンダカバー１２の先端がフロントバンパ２の底部に固設され、又、このフロントバンパ２の下部外気導入口２ａの底面に循環口２ｂが開口され、更に、底面１６ａとフロントアンダカバー１２との後端１６ｂ，１２ａが接合されているため、循環口２ｂから暖気還流通路１９内に導入された空気は、通気孔１６ｃを経てエンジン５の排気系へ導かれる。尚、エンジン５の排気系としては、シリンダヘッドから延出されている排気マニホルド５ｂ、この排気マニホルド５ｂに連通する排気管５ｄが含まれる。尚、この排気管５ｄに触媒７が介装されおり、又、ターボ過給機搭載車であれば、触媒７の上流に排気タービンが配設されている。
【００２４】
又、シュラウド１４の後部に取付けられているシャッタユニット１５は、車幅方向に延出する複数のフラップ１５ａを有し、この各フラップ１５ａが上下方向に配設されている。この各フラップ１５ａは略水平の開状態（図１参照）と、垂下された閉状態（図２参照）との２方向に開閉自在に設定されており、閉状態ではエンジン５の前面とラジファン１７との間の空気流通が遮断される。
【００２５】
この各フラップ１５ａはフラップアクチュエータ１５ｂにより開閉動作される。このフラップアクチュエータ１５ｂは、後述する制御ユニット２１からの駆動信号により、ラジファンモータ１７ａに同期して動作される。
【００２６】
図３に示すように、制御ユニット２１は、入力側にエンジン５を冷却する冷却水の温度（冷却水温）Ｔｗを検出する水温センサ２２、外気温度Ｔｏを検出する外気温センサ２３、車両走行時の走行風により発生する動圧（ラム圧）Ｐａを検出するラム圧センサ２４等が接続され、又、出力側にラジファンモータ１７ａ、フラップアクチュエータ１５ｂが駆動回路（図示せず）を介して接続されている。尚、ラム圧センサ２４は、コンデンサ９の直前に配設されて、コンデンサ９の前面にかかるラム圧Ｐａが検出される。
【００２７】
制御ユニット２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えた周知のマイクロコンピュータにより構成されており、ＲＯＭにはラジファンモータ１７ａ、及びフラップアクチュエータ１５ｂの動作を実現するための制御プログラム、及び、後述する逆回転トルクテーブル等の各種固定データが記憶されている。
【００２８】
制御ユニット２１は、入力されたパラメータに基づき、ラジファンモータ１７ａの正転、停止、逆転を制御すると共に、このラジファンモータ１７ａの正転、逆転の制御に同期して、シャッタユニット１５に設けられているフラップアクチュエータ１５ｂを駆動させて各フラップ１５ａを開閉動作させる。
【００２９】
このラジファンモータ１７ａ、及びフラップアクチュエータ１５ｂの動作は、具体的には、図４に示す排気熱回収制御ルーチンに従って行われる。
【００３０】
このルーチンは、イグニッションスイッチ（図示せず）がＯＮされた後、所定演算周期毎に実行され、先ず、ステップＳ１で、水温センサ２２で検出した冷却水温Ｔｗと予め設定した低水温判定値ＴWLとを比較する。この低水温判定値ＴWLは冷却水温Ｔｗが低く車室内を充分に暖房することのできない温度であり、本実施形態では、暖機完了判定温度（例えば６５[℃]）よりも高い温度（例えば７５[℃]）に設定されている。
【００３１】
そして、冷却水温Ｔｗが低水温判定値ＴWLを超過していると判定された場合は（Ｔｗ＞ＴWL）、ステップＳ２へ進む。又、冷却水温Ｔｗが低水温判定値ＴWL以下と判定された場合は（Ｔｗ≦ＴWL）、ステップＳ３へ進む。尚、Ｔｗ≦ＴWLの状態は、冷態始動後の暖機運転のみならず、低負荷運転での長時間走行においても生じやすい。
【００３２】
ステップＳ２へ進むと、外気温センサ２３で検出した外気温度Ｔｏと低外気温判定値ＴOLとを比較する。例えば、極寒冷地での走行等、冷却水温Ｔｗは高いが外気温度Ｔｏが低い状態では、コンデンサ９による熱交換能力が低下し、充分な除湿性能を得ることができなくなる。本実施形態では、コンデンサ９の熱交換能力が著しく低下する外気温度Ｔｏを実験などから求め、その値を低外気温判定値ＴOLとして設定している。具体的には、この低外気温判定値ＴOLを−１５〜−２０[℃]程度に設定している。
【００３３】
そして、Ｔｏ≦ＴOLのときは、コンデンサ９の熱交換能力が低下していると判定し、ステップＳ３へ進む。又、Ｔｏ＞ＴOLのときはコンデンサ９による熱交換能力が確保されていると判定し、ステップＳ４へ進む。
【００３４】
ステップＳ１或いはステップＳ２からステップＳ３へ進むと、ラジファンモータ１７ａを逆転動作させる制御を実行してステップＳ５へ進む。ラジファンモータ１７ａの逆転動作は、図５に示すラジファンモータ逆転制御サブルーチンにおいて実行される。
【００３５】
このサブルーチンでは、先ず、ステップＳ１１で、ラム圧センサ２４で検出したラジエータ８前方にかかるラム圧Ｐａを読込み、ステップＳ１２で、ラム圧Ｐａに基づきラジファンモータ１７ａを逆回転させる際のトルク（逆回転トルク）Ｔｍをテーブル参照或いは計算式により可変設定する。
【００３６】
図６にラム圧Ｐａとラジファンモータ１７ａの逆回転トルクＴｍとの関係を示す。逆回転トルクＴｍは、走行風によって生じるラム圧Ｐａに抵抗する風力（風圧）をラジファン１７によって発生させるに必要なトルクである。ラム圧Ｐａ＝ラジファンモータ１７ａの風圧とした場合、ラム圧Ｐａを発生させるに必要な逆回転トルクＴｍは実験等から求めることができ、これに基づき、ラム圧Ｐａと逆回転トルクＴｍとの関係をテーブル化し、或いは近似曲線式を設定する。そして、テーブル検索或いは近似曲線式からラジファンモータ１７ａの逆回転トルクＴｍを算出する。尚、図６に示すように、ラム圧Ｐａ＝０の場合、逆回転トルクＴｍは初期値αに設定される。この初期値αは、ラジファンモータ１７ａで発生する風圧が、ラジエータ８、及びコンデンサ９を通過する際の流路抵抗により減衰する分を補完するものである。
【００３７】
次いで、ステップＳ１３へ進み、逆回転トルクＴｍに対応するラジファンモータ１７ａのモータ電圧Ｖａを求めて出力し、ルーチンを抜け、図４のステップＳ５へ進む。逆回転トルクはモータ電圧Ｖａの自乗にほぼ比例するため、逆回転トルクＴｍからモータ電圧Ｖａは、比較的容易に求めることができる。
【００３８】
そして、図４のステップＳ５へ進むと、シャッタユニット１５のフラップ１５ａを開閉させるフラップアクチュエータ１５ｂに閉信号を出力して、ルーチンを抜ける。
【００３９】
その結果、例えば冷態始動、及びその後の暖機運転、或いは極低温時の走行において冷却水温Ｔｗが低水温判定値ＴWL以下の場合は、シャッタユニット１５の各フラップ１５ａが閉動作されて、ラジファン１７とエンジン５との間が遮断される。同時に、ラジファンモータ１７ａがラム圧Ｐａに対応する逆回転トルクＴｍで逆回転動作する。又、冷却水温Ｔｗが低水温判定値ＴWLを越えた状態であっても、外気温度Ｔｏが低外気温判定値ＴOL以下の走行時も、シャッタユニット１５の各フラップ１５ａが閉動作されると共に、ラジファンモータ１７ａがラム圧Ｐａに対応する逆回転トルクＴｍで逆回転動作する。
【００４０】
ラジファン１７はシュラウド１４に覆われており、シャッタユニット１５の下方に導風トンネル１６が形成されている。更に、この導風トンネル１６の底面１６ａに多数の通気孔１６ｃが穿設されており、この通気孔１６ｃを介して導風トンネル１６とその下方に形成されている暖気還流通路１９とが連通されている。従って、ラジファン１７が逆回転し、且つ、シャッタユニット１５の各フラップ１５ａが閉動作すると、フロントバンパ２の下部外気導入口２ａの底面に形成されている循環口２ｂから暖気還流通路１９に流入した空気が、通気孔１６ｃを経て導風トンネル１６側に流入される。次いで、この空気が導風トンネル１６から空隙部１３へ流入されて、ラジファン１７の方向へ導かれ、ラジファン１７からの送風がラジエータ８、コンデンサ９を通り前方へ流出する循環経路が形成される。
【００４１】
通気孔１６ｃの上方には排気マニホルド５ｂ、排気管５ｄ、触媒７等、排気熱により加熱されて放熱する排気系が配設されており、通気孔１６ｃから吐出された空気は、この排気系を通過する際に、この排気系からの輻射熱により予熱されてラジファン１７に吸い込まれる。このラジファン１７に吸い込まれた空気は、その前方に対設されているラジエータ８、コンデンサ９を通過して前方へ送出され、その際、ラジエータ８、及びコンデンサ９が、予熱空気にて加温される。
【００４２】
そして、コンデンサ９から前方へ送出された空気は、走向時においては、車体前方から吹き込まれる走行風（図２の破線矢印）と衝突する。ラジファン１７の稼働により発生する風圧は、ラム圧センサ２４で検出したラム圧Ｐａに基づいて設定されている。このラム圧センサ２４はコンデンサ９の前面にかかるラム圧Ｐａを検出するものであるため、走行風の風圧とラジファン１７からコンデンサ９前方に送出される風圧とがほぼ同じとなり、衝突した空気は上下方向へ分散される。
【００４３】
その結果、コンデンサ９、及びラジエータ８が走行風により必要以上に冷却されることがなく、又、エンジンルームＥ内に走行風が流れ込み難くなるため、エンジンルームＥ内が必要以上に冷却されず、エンジン５、及びその周辺部品の過冷却を未然に防止することができる。
【００４４】
そして、上方へ分散された空気の一部は空気ダクト１１の空気取入れ口１１ａからダクト内部に吸い込まれて、エンジン５の吸気系、及び車両用空調装置の空調ダクトに供給される。一方、下方へ分散された空気の一部は循環口２ｂから暖気還流通路１９に流入し、再びラジファン１７に吸い込まれて循環される。ラジファン１７から車体前方へ送出され、暖気還流通路１９、導風トンネル１６を通りラジファン１７に循環される空気は、その都度、排気系からの輻射熱により予熱されるため、ラジエータ８、及びコンデンサ９を効率よく加温することができる。
【００４５】
一方、ステップＳ２で外気温度Ｔｏが低外気温判定値ＴOLを越えていると判定されて（Ｔｏ＞ＴOL）、ステップＳ４へ進むと、冷却水温Ｔｗと高水温判定値ＴWHとが比較される。この高水温判定値ＴWHは、通常走向時における冷却水の高温化を防止するためのものであり、例えば９０±1.5[℃]のように、制御ハンチングを防止するためのヒステリシス付で設定されている。
【００４６】
そして、Ｔｗ≧ＴWHと判定されたときは、ステップＳ６へ進み、ラジファンモータ１７ａを正転動作させて、ステップＳ８へ進む。一方、Ｔｗ＜ＴWHと判定されたときは、ステップＳ７へ分岐し、ラジファンモータ１７ａの動作を停止させてステップＳ８へ進む。そして、ステップＳ８で、フラップアクチュエータ１５ｂに開信号を出力してルーチンを抜ける。フラップアクチュエータ１５ｂに開信号が出力されると、シャッタユニット１５の各フラップ１５ａが開動作する。すると、車体前方からの走行風がコンデンサ９、ラジエータ８を通過してシャッタユニット１５を通り、エンジンルームＥ内に流入される。
【００４７】
このように、本実施形態によれば、エンジン５の冷却系、及び空調装置の冷凍サイクルは何ら変更することなく、冷却水温Ｔｗが低い場合は、ラジファン１７を逆回転させると共に、シャッタユニット１５の各フラップ１５ａを閉じて、空気の循環経路を形成し、空気を循環させるようにしたので、エンジン５の排気系からの輻射熱を効率よく回収して、ラジエータ８を加温することができる。その結果、暖機時間の短縮、及び燃費改善が実現されるばかりでなく、極低温環境での空調の内気循環率が高くなり、暖房効率を向上させることができる。又、ヒートポンプ式空調装置を搭載している場合は、低熱源温度を上げることができるため効率の良い暖房が可能となる。
【００４８】
特に、冷却水温Ｔｗが低水温判定値ＴWLを越えている運転状態であっても、極低温環境（Ｔｏ≦ＴWL）での走行時には、ラジファン１７を逆回転させると共にシャッタユニット１５の各フラップ１５ａを閉動作させるようにしたので、ラジファン１７から送風された空気はラジエータ８を通過する際に加温されて暖められ、この暖められた空気でコンデンサ９が加温される。その結果、極低温時におけるコンデンサ９の熱交換能力が回復し、冷凍サイクルを効率よく動作させることができて除湿運転が可能となり、良好な防曇効果を得ることができる。
【００４９】
更に、ラジエータ８前方の空気は、ラジファン１７の逆回転により加温されているため、空気ダクト１１から取入れられてエンジン５の吸気系、及び車両用空調装置の空調ダクトに供給される空気は予熱空気となり、エンジン５の燃焼効率、及び空調装置の暖房性能を向上させることができる。
【００５０】
尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えばフラップアクチュエータ１５ｂは、ＯＮ信号で各フラップ１５ａを閉動作させ、ＯＦＦ信号で開動作させるようにしても良い。この場合、閉信号がＯＮ信号となり、開信号がＯＦＦ信号となる。
【００５１】
又、各フラップ１５ａを開閉動作させるフラップアクチュエータ１５ｂを省略し、各フラップ１５ａを走行風の風圧で開動作させるようにしても良い。その結果、フラップアクチュエータ１５ｂ、及びフラップアクチュエータ１５ｂを開閉制御するステップＳ５，Ｓ８の処理が不要となり、制御ユニット２１の演算負荷を軽減することができるばかりでなく、部品点数の削減により製品コストを低減することができる。
【００５２】
更に、ラム圧Ｐａを車速センサで検出した車速から推定するようにしても良い。車速センサは、車両に通常備えられているものであるため、特別なセンサが不要となり、部品点数の削減、及びコストの低減を実現することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１…車体前部、
２ｂ…循環口、
２…フロントバンパ、
３…フロントグリル、
５…エンジン、
５ｂ…排気マニホルド、
５ｄ…排気管、
７…触媒、
８…ラジエータ、
９…コンデンサ、
１１…空気ダクト、
１４…シュラウド、
１５…シャッタユニット、
１５ａ…フラップ、
１５ｂ…フラップアクチュエータ、
１６…導風トンネル、
１６ｃ…通気孔、
１７…ラジファン、
１７ａ…ラジファンモータ、
１９…暖気還流通路、
２１…制御ユニット、
２２…水温センサ、
２３…外気温センサ、
２４…ラム圧センサ２４、
【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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