車両用グリル装置、車両用冷却装置、車両用空調装置及び車両
【課題】グリル開口部を閉じることにより凝縮器の冷却能力が低下して、消費動力が増加してしまうのを抑制する。
【解決手段】エアコンがオンされているとエアコンの冷房能力に影響する外気温を読み込んで、読み込んだ外気温が、温度Ｔ１、Ｔ２で分割した温度範囲であるかを判定する（ステップ１００、１１０〜１１４）。次に、車速Ｖを読み込み、読み込んだ車速が、判定された温度領域に対して外気温が高くなることにより高く設定されている動作車速Ｖａ１〜Ｖａ３以上となっているかを確認する（ステップ１１６〜１２２、１２８、１３０）。このときに、車速が動作車速に達していなければ、グリル開口部を開き（ステップ１２４）、車速が動作車速以上であれば、グリル開口部を閉じる（ステップ１２６）。これにより、グリル開口部を閉じたときに、コンデンサに対する冷却能力が低下しても、消費動力の増加が抑えられる。
【解決手段】エアコンがオンされているとエアコンの冷房能力に影響する外気温を読み込んで、読み込んだ外気温が、温度Ｔ１、Ｔ２で分割した温度範囲であるかを判定する（ステップ１００、１１０〜１１４）。次に、車速Ｖを読み込み、読み込んだ車速が、判定された温度領域に対して外気温が高くなることにより高く設定されている動作車速Ｖａ１〜Ｖａ３以上となっているかを確認する（ステップ１１６〜１２２、１２８、１３０）。このときに、車速が動作車速に達していなければ、グリル開口部を開き（ステップ１２４）、車速が動作車速以上であれば、グリル開口部を閉じる（ステップ１２６）。これにより、グリル開口部を閉じたときに、コンデンサに対する冷却能力が低下しても、消費動力の増加が抑えられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置の凝縮器などの熱交換器を冷却する空気を、車両前端部に設けられたグリル開口部から導入する車両用グリル装置、グリル開口部から導入される空気によって熱交換器を冷却する車両用冷却装置、グリル開口部から導入される空気によって凝縮器が冷却される車両用空調装置及び車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両では、エンジンコンパートメント内に設けているラジエータや空調装置のコンデンサに、車両走行ないし冷却ファンの作動により車両前方からグリルを介して空気を導入し、この導入した空気によりエンジン冷却水の冷却、空調用の冷媒の冷却が行われる。
【０００３】
特許文献１では、車両が走行を開始されることにより受ける風圧によりグリルのシャッタが開かれてグリルから空気が導入され、このシャッタが冷却ファンの逆転駆動によって閉じられるように提案している。これにより、車両の走行速度（車速）が高くなることにより、ラジエータに導入される空気量が増加して、過冷却が生じるのを防止している。
【０００４】
また、低速走行時や停車中では、ラジエータに、ファンシュラウドに覆われていない部位があると、この部分からエンジンコンパートメント内の空気がラジエータの前方に回り込んで、ラジエータの冷却能力を低下させてしまう。
【０００５】
ここから、例えば、特許文献２では、ラジエータのファンシュラウドに覆われる領域に対向する第１のシャッタと、ファンシュラウドに覆われていない領域に対向する第２のシャッタを設け、車両停車時に第２のシャッタを閉じることにより、エンジンコンパートメント内の空気がラジエータの車両前方側へ廻り込んでしまうのを防止するように提案している。
【０００６】
ところで、車両では、グリルを閉じるか少なくとも開口面積を狭めることにより走行中での空気抵抗が減少され、燃費向上、省動力化が図られるが、グリルが閉じられてしまうと、ラジエータ等の熱交換器の冷却能力が低下してしまう。
【０００７】
ここから、特許文献３では、グリル開口の一部を閉じる第１の空気流制御部材と、第１の空気流制御部材によってグリルの一部が閉じられたときに、残った開口範囲から導入される空気を、閉じられたグリルに対向する熱交換器の領域に案内する第２の空気流制御部材と、を設けた車両用冷却装置を提案している。
【０００８】
一方、グリルの一部を閉じることは、車両走行によって導入される空気量が制限されることになり、コンデンサなどの冷却能力に低下が生じる。エアコンでは、コンデンサの冷却能力が低下すると、車室内の冷房能力が低下する。導入される空気量の減少によるコンデンサの冷却能力の低下は、冷却ファンの回転数を増加することにより補うことができ、また、エアコンでは、コンプレッサの回転数を増加させたり、可変容量の容量をアップさせるなどして冷媒圧力を高くすることにより冷房能力の大きくすることができることから、コンプレッサの冷媒圧力を制御することにより、コンデンサの冷却能力が低下しても、冷房能力が低下してしまうのを抑えることができる。
【０００９】
しかしながら、冷却ファンの回転数を高くすることや、コンプレッサの冷媒吐出圧を上昇させることは、電力の消費の増加や、エンジンの駆動負荷の増加などにつながり、消費動力の増加を生じさせる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−１０６７２７号公報
【特許文献２】特開２０００−１３０１６７号公報
【特許文献３】特開２００７−３２０５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、グリル開口部を開閉するときに、消費動力の増加を抑える車両用グリル装置、車両用冷却装置、車両用空調装置及び車両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】
【００１２】
上記目的を達成する車両用グリル装置は、車両先端部に形成されたグリル開口部を開閉すると共に、前記グリル開口部を開いた状態で、熱交換器を通過する冷媒を冷却する空気を導入し、かつ前記グリル開口部を閉じた状態で、車両の空気抵抗を低減する開閉手段と、前記グリル開口部を閉じた状態で前記熱交換器へ導入される空気量が減少されることに起因する消費動力の増加量及び、前記グリル開口部を閉じた状態での前記空気抵抗の低減による車速に応じた消費動力の減少量に基づいて、前記グリル開口部を閉じたときの消費動力の増加が許容範囲内となる動作車速を設定する設定手段と、前記動作車速と車速検出手段により検出される車速とに基づいて前記開閉手段による前記グリル開口部の開閉を制御する開閉制御手段と、を含む。
【００１３】
また、請求項２に係る車両用グリル装置は、請求項１において、前記熱交換器が、車両用空調装置の冷凍サイクルに設けられる凝縮器であり、前記設定手段は、前記グリル開口部を閉じた状態での前記車両用空調装置の消費動力の増加量及び、前記空気抵抗の低減による車速に応じた消費動力の減少量に基づいて、前記動作車速を設定する。
【００１４】
この発明によれば、走行中の車両のグリル開口部を閉じることにより空気抵抗を低減し、車速に応じた消費動力の減少を図る。また、グリル開口部が閉じられると、例えば、車両用空調装置の凝縮器などの熱交換器では、冷却能力が低下して、この冷却能力の低下が補われるように消費動力が増加する。
【００１５】
ここで、空気抵抗の低減による車速に応じた消費動力の減少量と、熱交換器の冷却能力が低下することによる消費動力の増加量とに基づいて、消費動力の増加が予め設定した許容範囲に収まるように、グリル開口部を開閉するときの動作車速を設定する。
【００１６】
この動作車速に基づいてグリル開口部を開閉することにより、消費動力が増加して、燃費が悪化してしまうのを抑えることができる。
【００１７】
請求項３に係る車両用グリル装置は、請求項２において、外気温を検出する外気温検出手段を含み、前記設定手段が、前記外気温が高い場合に、外気温が低い場合よりも前記動作車速を高く設定する。
【００１８】
また、請求項４に係る発明は、請求項３において、外気温に応じて前記動作車速とする車速が予め設定され、前記設定手段が、前記予め設定された車速から、前記外気温検出手段により検出される前記外気温に基づいて、前記動作車速を選択し、請求項５の発明は、請求項４において、前記外気温が複数の温度範囲に分割され、前記動作車速とする車速が、前記分割された温度範囲ごとに設定されている。
【００１９】
この発明によれば、外気温が低い場合、車両用空調装置に要求される冷房能力も下がり、凝縮器に要求される冷却能力も低くなる。また、グリル開口部を閉じることによる消費動力の減少量は、車速に応じて変化する。
【００２０】
ここから、外気温が高くなるにしたがって、グリル開口部を閉じる動作車速を高くすることにより、車両の消費動力の減少を図ることができる。
【００２１】
このとき、外気温に応じて予めグリル開口部を閉じる動作車速を設定しておくことにより、外気温と車速からグリル開口部を閉じる車速を設定する容易な処理で、適正なタイミングで、グリル開口部の開閉を行うことができる。また、請求項５に記載するように、外気温を複数の温度範囲に分割し、それぞれの温度範囲に対して予めグリル開口部を閉じる動作車速を設定しておくことにより、円滑なグリル開口部の開閉が可能となる。
【００２２】
請求項６に係る発明は、請求項２において、前記設定手段は、前記グリル開口部が開かれている場合の前記車両用空調装置の動力を算出する第１の動力演算手段と、前記グリル開口部が閉じられている場合の前記車両用空調装置の動力を算出する第２の動力演算手段と、前記第１及び第２の動力演算手段の演算結果から得られる前記グリル開口部を閉じた場合の前記消費動力が、前記グリル開口部を閉じることにより得られる前記消費動力の減少量となる車速を前記動作車速に設定する車速設定手段と、を含む。
【００２３】
この発明によれば、グリル開口部が閉じられた場合及び、グリル開口部が開かれた場合の車両用空調装置の動力を演算し、この演算結果から、グリル開口部を閉じて凝縮器の冷却能力が低下することによる車両用空調装置の消費動力の増加量が、空気抵抗が低減されることによる消費動力の減少量に相殺されるように、グリル開口部を閉じる動作車速を設定する。
【００２４】
これにより、車両用空調装置の運転状態に応じた適切な車速でグリル開口部の開閉を行うことができ、確実な消費動力の抑制が可能となる。
【００２５】
請求項７に係る車両用グリル装置は、請求項２から請求項６の何れかにおいて、回転数に応じて前記凝縮器へ導入される空気の風速を上昇させる冷却ファンと、前記凝縮器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように設定する駆動設定手段と、前記駆動設定手段により設定された前記回転数で前記冷却ファンを回転駆動する冷却ファン制御手段と、を含む。
【００２６】
また、請求項８に係る車両用グリル装置は、請求項７において、前記駆動設定手段が、前記車両用空調装置に要求される冷房能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように駆動電圧を設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように駆動電圧を設定し、前記冷却ファン制御手段が、前記設定された駆動電圧で前記冷却ファンを回転駆動する。
【００２７】
この発明によれば、凝縮器に要求される冷却能力が低い状態でグリル開口部を閉じた場合、冷却ファンの回転数を予め設定されている回転数以上とする。
【００２８】
これにより、凝縮器に要求される冷却能力が比較的低い場合、グリル開口部を閉じることによる凝縮器の冷却能力の低下を抑え、車両の消費動力の低減を図ることができる。このときに、冷却ファンのファンモータが駆動電圧に応じた回転数で回転するものであれば、駆動電圧を制御するものであれば良い。
【００２９】
本発明の車両用冷却装置は、前記請求項１から請求項６の何れか１項に記載の車両用グリル装置を備える車両に設けられた車両用冷却装置であって、回転数に応じて前記熱交換器へ導入される空気の風速を上昇させる冷却ファンと、前記熱交換器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように設定する駆動設定手段と、前記駆動設定手段により設定された前記回転数で前記冷却ファンを回転駆動する冷却ファン制御手段と、を含むものであれば良い。
【００３０】
このような車両用冷却装置は、前記駆動設定手段が、前記熱交換器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように駆動電圧を設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように駆動電圧を設定し、前記冷却ファン制御手段が、前記設定された駆動電圧で前記冷却ファンを回転駆動すれば良い。
【００３１】
車両用空調装置は、前記請求項２から請求項６の何れか１項に記載の車両用グリル装置を備える車両に設けられて、車室内を空調する車両用空調装置であって、回転数に応じて前記凝縮器へ導入される空気の風速を上昇させる冷却ファンと、前記凝縮器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように設定する駆動設定手段と、前記駆動設定手段により設定された前記回転数で前記冷却ファンを回転駆動する冷却ファン制御手段と、を含むものであれば良い。
【００３２】
また、車両用空調装置は、前記駆動設定手段が、前記凝縮器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように駆動電圧を設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように駆動電圧を設定し、前記冷却ファン制御手段が、前記設定された駆動電圧で前記冷却ファンを回転駆動するものであれば良い。
【００３３】
さらに、本発明が適用される車両は、車室内を空調する車両用空調装置と、本車両先端部に形成されたグリル開口部を開閉すると共に、前記グリル開口部を開いた状態で、前記車両用空調装置の凝縮器を通過する冷媒を冷却する空気を導入し、かつ前記グリル開口部を閉じた状態で、本車両の空気抵抗を低減する開閉手段と、前記グリル開口部を閉じた状態で前記凝縮器へ導入される空気量が減少されることに起因する消費動力の増加量及び、前記グリル開口部が閉じられた状態での前記空気抵抗の低減による車速に応じた消費動力の減少量に基づいて、前記グリル開口部を閉じたときの消費動力の増加が許容範囲内となる動作車速を設定する設定手段と、前記動作車速と車速検出手段により検出される車速とに基づいて前記開閉手段による前記グリル開口部の開閉を制御する開閉制御手段と、回転数に応じて前記凝縮器へ導入される空気の風速を上昇させる冷却ファンと、前記凝縮器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように設定する駆動設定手段と、前記駆動設定手段により設定された前記回転数で前記冷却ファンを回転駆動する冷却ファン制御手段と、を含む。
【発明の効果】
【００３４】
以上説明したように請求項１及び請求項２の発明によれば、グリル開口部を閉じて冷却能力が低下することにより生じる消費動力の増加量と、空気抵抗の低減による消費動力の減少量に基づいて、車両全体の消費動力が上昇するのを抑えるように、グリル開口部を開閉する車速を設定するので、グリル開口部を閉じることにより、消費動力が増加して、燃費が悪化してしまうのが防止されるという効果が得られる。
【００３５】
また、請求項３、請求項４及び請求項５の発明によれば、冷房能力に影響する外気温に基づいてグリル開口部を閉じる車速を設定するので、簡単な制御で的確に消費動力の低減が図られる。
【００３６】
請求項６の発明によれば、グリル開口部の閉じることによる消費動力の増加量と、減少量が相殺されるように、グリル開口部を閉じる車速を設定するので、車両用空調装置の運転状態に応じて、消費動力の増加が抑制される。
【００３７】
また、請求項７から請求項１３の発明によれば、凝縮器などの熱交換器に要求される冷却能力が低い状態でグリル開口部が閉じられた場合に、冷却ファンの回転数を予め設定された回転速度以上とするので、熱交換器の冷却能力の低下が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施の形態に係る車両前部の概略構成図である。
【図２】エアコンの一例を示す概略構成図である。
【図３】第１の実施の形態に係る制御部のブロック図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は冷却ファンの駆動電圧及び車速に対するコンデンサ風量の変化を示す線図であり、（Ａ）はグリル開口部開を示し、（Ｂ）はグリル開口部閉を示している。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は、冷却ファンの駆動電圧及び車速に対する冷却ファンの消費電力の変化を示す線図であり、（Ａ）はグリル開口部開を示し、（Ｂ）はグリル開口部閉を示している。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、冷却ファンの駆動電圧及び車速に対するコンデンサの前方温度の変化を示す線図であり、（Ａ）はグリル開口部開を示し、（Ｂ）はグリル開口部閉を示している。
【図７】冷却ファンの駆動電圧及び車速に対する冷媒圧力を示す図表である。
【図８】車速とグリル開口部の開閉に対するエアコンの消費動力及び、消費動力の向上効果を示す図表であり、（Ａ）はエアコンが停止された場合を示す、（Ｂ）〜（Ｅ）はエアコンを運転している場合を示している。
【図９】冷却ファンの駆動電圧及び車速に対するエアコンの消費動力の変化を示す線図である。
【図１０】（Ａ）は車速及び車速の変化に基づいた車速判定の一例を示す線図、（Ｂ）は車速、車速判定及び冷媒圧力に基づいた冷却ファンの駆動電圧の設定の一例を示す線図である。
【図１１】第１の実施の形態に係るグリル開閉制御の一例を示す流れ図である。
【図１２】第２の実施の形態に係る制御部のブロック図である。
【図１３】第２の実施の形態に係る冷却ファンの駆動電圧の設定の一例を示す流れ図である。
【図１４】第３の実施の形態に係る制御部のブロック図である。
【図１５】冷媒圧力ＰＨの上昇に伴うコンプレッサの動力変化を示す線図である。
【図１６】第３の実施の形態に係るグリル開閉制御の一例を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１には、本実施の形態に係る車両１０の前部の概略構成が示されている。また、図２には、車室内を空調する車両空調装置として車両１０に設けられたエアコン１２の概略構成が示されている。なお、図１では、車両前後方向の前方側が矢印Ｆｒ、車両上下方向の上方側が矢印Ｕｐで示されている。
【００４０】
図２に示されるように、エアコン１２には、圧縮機（コンプレッサ１４）、凝縮器（コンデンサ１６）、膨張弁（エキスパンションバルブ１８）及び放熱器（エバポレータ２０）を含む一般的構成の冷凍サイクルが形成されている。
【００４１】
この冷凍サイクルでは、コンプレッサ１４の回転駆動により圧縮されて高温高圧となった冷媒がコンデンサ１６へ送られる。コンデンサ１６では、この冷媒とコンデンサ１６に導入される空気との間で熱交換が行われることにより、冷媒が冷却されて液化される。この冷媒は、エキスパンションバルブ１８によって急激に減圧されてエバポレータ２０へ送られ、エバポレータ２０で気化される。
【００４２】
これにより、エアコン１２では、エバポレータ２０を通過する冷媒と空気との間で熱交換が行われ、エバポレータ２０を通過する空気が冷却及び除湿される。エアコン１２では、エバポレータ２０を通過した空気により、車室内を空調する空調風が生成される。
【００４３】
エアコン１２は、エアコンユニット２２を備え、このエアコンユニット２２にエバポレータ２０が配置されている。また、エアコンユニット２２には、空気の導入口２４として内気導入口２４Ａ及び外気導入口２４Ｂが形成されると共に、内気導入口２４Ａと外気導入口２４Ｂとを選択的に開閉する切換ドア２６及び、ブロワファン２８が設けられている。これにより、エアコン１２では、ブロワファン２８の作動により、内気ないし外気が導入されてエバポレータ２０へ送られる。
【００４４】
また、エアコンユニット２２には、他端側に複数の空気吹出し口３０が形成されると共に、空気吹出し口３０を選択的に開閉するモード切換ドア３２が設けられている。また、エアコンユニット２２内には、加熱手段とされるヒータコア３４及び、ヒータコア３４へ導入される空気量を制御するエアミックスドア３６が配置されている。
【００４５】
エアコン１２では、エアミックスドア３６の開度に応じてヒータコア３４を通過する空気がヒータコア３４で加熱される。また、エアコン１２では、ヒータコア３４で加熱された空気と、ヒータコア３４をバイパスされることによりエバポレータ２０を通過したままの温度の空気が混合され、吹出しモードに応じて選択された吹出し口３０から車室内へ吹き出される。
【００４６】
なお、本実施の形態では、車両１０として、走行用の駆動源としてエンジンを備えたコンベンショナル車又はハイブリッド車を適用し、このエンジンのエンジン冷却水を用いるヒータコア３４を設けているが、ヒータコア３４に加えてＰＣＴヒータなどの電気ヒータを設けたものであっても良い。また、車両１０として電気自動車などに適用するときには、ヒータコア３４に換えて電気ヒータなどの加熱手段を用いれば良い。
【００４７】
図３に示されるように、エアコン１２は、エアコンＥＣＵ４０を備えている。このエアコンＥＣＵ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等がバスによって接続された一般的構成のマイクロコンピュータ、各種の入出力インターフェイス、駆動回路などを備えた構成となっている（何れも図示省略）。
【００４８】
エアコン１２では、一例として、エンジンの駆動力によってコンプレッサ１４を駆動するようになっており、エアコンＥＣＵ４０は、電磁クラッチ４２によってコンプレッサ１４へのエンジンの駆動力を断続する。また、エアコンＥＣＵ４０は、コンプレッサ１４の冷媒吐出圧を制御することにより所望の冷房能力が得られるようにしている。なお、コンプレッサ１４は、コンプレッサモータによって駆動されるものであっても良く、このときには、要求される冷房能力に応じてエアコンＥＣＵ４０がコンプレッサモータの回転数を制御するものであれば良い。
【００４９】
エアコンＥＣＵ４０には、ブロワファン２８を駆動するブロワモータ４４が接続されていると共に、切換ドア２６、モード切換ドア３２及びエアミックスドア３６を駆動するアクチュエータ４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃが接続されている。エアコンＥＣＵ４０は、ブロワモータ４４の駆動電圧を制御することによりブロワファン２８の回転数（ブロワ風量）を制御し、アクチュエータ４６Ａ〜４６Ｃを作動することにより切換ドア２６、モード切換ドア３２の開閉、及びエアミックスドア３６の開度を制御する。
【００５０】
一方、エアコンＥＣＵ４０には、車室内の温度（室温）を検出する室温センサ４８、車外の温度（外気温）を検出する外気温センサ５０、日射量を検出する日射センサ５２、エンジン冷却水の水温を検出する水温センサ５４、エバポレータ２０を通過した空気の温度を検出するエバポレータ後温度センサ５６等が接続されている。また、エアコンＥＣＵ４０には、冷凍サイクル中の高圧側の冷媒圧力を検出する圧力センサ５８Ａ及び、低圧側の冷媒圧力を検出する圧力センサ５８が接続されている。
【００５１】
エアコンＥＣＵ４０は、図示しない操作パネルのスイッチ操作によって設定温度などの運転条件が設定されて空調運転の開始が指示されると、室温、外気温などの環境条件を検出し、検出した環境条件と運転条件とに基づいて空調運転を行う。
【００５２】
例えば、エアコンＥＣＵ４０は、車室内を設定温度とするための空調風の目標吹出し温度を演算し、演算した目標吹出し温度及び運転条件の設定等に基づいて車室内を空調する。このときに、エアコンＥＣＵ４０は、圧力センサ５８Ａ、５８Ｂによって検出される冷媒圧力が、所定の冷房能力が得られる圧力となるように制御する。ここで、高圧側の冷媒圧力を検出する圧力センサ５８Ａは、コンプレッサ１４の吐出側とコンデンサ１６の間の圧力を検出するものであれば良く、また、低圧側の冷媒圧力を検出する圧力センサ５８Ｂは、コンプレッサ１４の入側とエバポレータ２０の間の圧力を検出するものであれば良い。なお、このようなエアコン１２及びエアコン１２の空調運転制御の基本的構成は、公知の一般的構成を適用することができる。
【００５３】
ところで、図１に示されるように、車両１０には、前部のエンジンコンパートメント６０内にエアコン１２のコンデンサ１６が配置されている。また、車両１０には、前端部にグリル開口部６２、６４が形成されている。なお、グリル開口部６２、６４は、フロントバンパ６６の上方側がグリル開口部６２とされ、下方側がグリル開口部６４とされている。
【００５４】
グリル開口部６２には、複数の整流フィン６８が設けられている。また、グリル開口部６４には、整流フィン７０が設けられている。これにより、車両１０には、車両前方側の空気がグリル開口部６２、６４からエンジンコンパートメント６０内に導入されるフロントグリル７２が形成されている。
【００５５】
一方、車両１０には、車両用グリル装置とするグリル装置７４及び、車両用冷却装置とする冷却装置７６が設けられている。冷却装置７６は、一例としてエアコン１２のコンデンサ１６を冷却対象となる熱交換器とし、コンデンサ１６に導入される空気量を制御することにより、コンデンサ１６での冷媒の冷却能力を制御する。
【００５６】
コンデンサ１６は、車両後方側の全面がファンシュラウド７８によって覆われている。このファンシュラウド７８には、冷却ファン８０が取り付けられている。冷却装置７６では、この冷却ファン８０を回転駆動することにより、コンデンサ１６への空気の導入が促進される。また、冷却ファン８０の回転数に応じてコンデンサ１６に導入される空気量が変化することから、冷却装置７６では、冷却ファン８０の回転数によりコンデンサ１６への導入空気量を制御する。
【００５７】
なお、ファンシュラウド７８及び冷却ファン８０は、コンデンサ１６の車両後方側ではなく、車両前方側に設けても良い。また、冷却ファン８０の数は、任意でよいが本実施の形態では、一例として二つの冷却ファン８０Ａ、８０Ｂを車幅方向（図１の紙面表裏方向）に配列している。
【００５８】
フロントグリル７２では、グリル開口部６２に設けている整流フィン６８が、例えば、車幅方向（図１の紙面表裏方向）に沿う軸８２を中心に回動可能とされている。グリル開口部６２に設けられている整流フィン６８は、図示しないリンク機構により連結されており、各整流フィン６８が軸８２を回動中心として回動される。
【００５９】
グリル装置７４では、整流フィン６８の回動を制御することにより、グリル開口部６２、６４のうちのグリル開口部６２を開閉する。なお、グリル開口部６２を開いたときは、図１に実線で示されるように、整流フィン６８が水平状態となり、車両前方側から見た開口面積が最大となる状態とする。また、グリル開口部６２の閉止は、図１に二点鎖線で示されるように、グリル開口部６２が整流フィン６８により塞がれた状態としている。また、本実施の形態では、グリル開口部６２の開閉を行うものとしているが、これに限らず、グリル開口部６４を開閉しても良く、グリル開口部６２、６４を開閉するものであっても良い。
【００６０】
車両１０では、グリル装置７４によりグリル開口部６２が閉止されることにより、走行中にグリル開口部６２からエンジンコンパートメント６０内への空気の導入が阻止される。これにより、車両１０では、グリル開口部６２が開かれている状態よりも、グリル開口部６２が閉じられている状態であるときに、走行中の空気抵抗が低減される。
【００６１】
図３に示されるように、グリル装置７４には、整流フィン６８を回動するアクチュエータ８４が設けられ、冷却装置７６には、冷却ファン８０を駆動するファンモータ８６が設けられている。なお、前記した如く、本実施の形態では、２つの冷却ファン８０Ａ、８０Ｂを設けており、冷却装置７６には、冷却ファン８０を駆動するファンモータ８６Ａ及び、冷却ファン８０Ｂを駆動するファンモータ８６Ｂを備えている。また、以下では、特に区別しない場合、冷却ファン８０及びファンモータ８６として説明する。
【００６２】
車両１０には、グリル装置７４と冷却装置７６を制御する制御手段としてコントローラ８８が設けられている。このコントローラ８８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等がバスによって接続された一般的構成のマイクロコンピュータ、各種の入出力インターフェイス、駆動回路を含む一般的構成とされている。
【００６３】
このコントローラ８８には、グリル装置７４のアクチュエータ８４及び、冷却装置７６のファンモータ８６Ａ、８６Ｂが接続されている。コントローラ８８は、アクチュエータ８４の作動を制御することによりグリル開口部６２の開閉を制御し、ファンモータ８６の駆動を制御することによりコンデンサ１６への空気の導入を促進する。
【００６４】
コントローラ８８には、車両１０の走行速度（車速）を検出する車速センサ９０、外気温を検出する外気温センサ９２が接続されている。また、コントローラ８８には、エアコンＥＣＵ４０が接続されている。なお、外気温センサ９２を設けずに、エアコンＥＣＵ４０が外気温センサ５０によって検出する外気温を取得するものであっても良い。
【００６５】
ここで、予め設定された車両１０のモデルにおけるグリル開口部６２の開閉、冷却ファン８０の作動及び、これらに伴うエアコン１２の消費動力の変化のシミュレーション結果を以下に示す。なお、以下のシミュレーションでは、ファンモータ８６（８６Ａ、８６Ｂ）の定格出力を１００ｗとしている。
【００６６】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）には、車速Ｖ、冷却ファン８０の回転数及びグリル開口部６２の開閉に応じたコンデンサ１６への空気導入量として、風速（以下、コンデンサ風速Ｗｖ（ｍ／sec）とする）の変化が示されている。なお、冷却ファン８０のファンモータ８６（以下、総称して冷却ファン８０とする）が駆動電圧Ｄｖにより回転数が変化するようになっており、冷却ファン８０の回転数に換えて駆動電圧Ｄｖを適用している。このとき、駆動電圧Ｄｖを０、４、６、８、１０、１２（ｖ）の６段階とし、車速Ｖを０、４０、６０（ｋｍ／ｈ）の３段階としている。
【００６７】
図４（Ａ）には、グリル開口部６２が開かれている場合の駆動電圧Ｄｖ及び車速Ｖに対するコンデンサ風速Ｗｖが示され、図４（Ｂ）には、グリル開口部６２が閉じられている場合の駆動電圧Ｄｖ及び車速Ｖに対するコンデンサ風速Ｗｖが示されている。
【００６８】
図４（Ａ）に示されるように、グリル開口部６２が開かれて、車両１０が停止している場合（車速Ｖ＝０ｋｍ／ｈ）、コンデンサ風速Ｗｖは、駆動電圧Ｄｖの上昇に伴って増加する。
【００６９】
これに対して、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように、車両１０の走行中は、駆動電圧Ｄｖが低くてもコンデンサ風速Ｗｖが高くなるが、駆動電圧Ｄｖが高くなっても、コンデンサ風速Ｗｖの増加は僅かとなっている。また、車両１０の走行中のコンデンサ風速Ｗｖは、グリル開口部６２が開かれている場合の方が、グリル開口部６２を閉止している場合に比べて僅かに多くなっている。すなわち、グリル開口部６２冷却ファン８０の駆動電圧Ｄｖが同じであると、グリル開口部６２を閉じることにより、コンデンサ風速Ｗｖが低下する。
【００７０】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）には、冷却ファン８０の駆動電圧Ｄｖ及び車速Ｖに対する冷却ファン８０の消費電力Ｗｆ（ｗ）の変化が示されている。なお、図５（Ａ）は、グリル開口部６２が開かれている場合を示し、図５（Ｂ）は、グリル開口部６２を閉止された場合を示している。
【００７１】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示されるように、冷却ファン８０の消費電力Ｗｆは、グリル開口部６２の開／閉の何れにおいても駆動電圧Ｄｖの上昇に伴って増加するが、車速Ｖの変化における差、及び、グリル開口部６２が開かれた場合と閉じられた場合とでの差は僅かとなっている。
【００７２】
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）には、駆動電圧Ｄｖ及び車速Ｖに対するコンデンサ１６の前方の空気の温度（前方空気温Ｔｆとする）の変化が示されている。なお、前方空気温Ｔｆは、外気温Ｔａ＝４０°Ｃ、日射有の環境下での測定値である。
【００７３】
図６（Ａ）に示されるように、車両１０が停止している場合（車速Ｖ＝０ｋｍ／ｈ）は、冷却ファン８０が停止されていると、前方空気温Ｔｆが極めて高くなる（Ｔｆ＞６０°Ｃ）。しかし、冷却ファン８０が駆動されると、前方空気温Ｔｆは、駆動電圧Ｄｖの上昇に伴って低下する。
【００７４】
これに対して、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、車両１０が走行していると、車両走行中は、停車中よりも前方空気温Ｔｆが低くなる。このとき、車速Ｖが同じであれば、グリル開口部６２が閉じられている場合より、グリル開口部６２が開かれている場合の方が、前方空気温Ｔｆが低くなる。また、グリル開口部６２の開閉にかかわらず、車速Ｖが低い場合より、車速Ｖの高い場合の方が、前方空気温Ｔｆが低くなるが、何れの場合においても、駆動電圧Ｄｖが高くなるにつれて、前方空気温Ｔｆが高くなる。
【００７５】
一方、図７には、駆動電圧Ｄｖ及び車速Ｖに応じたコンプレッサ１４の冷媒圧力Ｐが示され、図８には、駆動電圧Ｄｖと車速Ｖに応じたコンプレッサ１４の消費動力Ｗｃの演算結果が示されている。なお、消費動力Ｗｃは、コンプレッサ１４の駆動に必要とされる動力としている。また、冷媒圧力Ｐは、コンプレッサ１４の入側となる低圧側冷媒圧力（以下、冷媒圧力ＰＬとする）及び、コンプレッサ１４の出側となる高圧側冷媒圧力（以下、冷媒圧力ＰＨとする）を示しており、冷媒圧力ＰＨが、コンデンサ１６の入側の冷媒圧力Ｐとなっている。
【００７６】
図７では、エアコン１２の冷房能力を最大（Max Cool）としたときの冷媒圧力ＰＨ、ＰＬを示し、コンプレッサ１４の回転数は、車速Ｖ＝０（ｋｍ／ｈ）でエンジン回転数が８００ｒｐｍ、Ｖ＝４０（ｋｍ／ｈ）、６０（ｋｍ／ｈ）ではエンジン回転数が１２００ｒｐｍとされて、このエンジンの回転が伝達比１．２２で伝達されるものとしている。
【００７７】
図７に示されるように、駆動電圧Ｄｖ及び車速Ｖが低い場合、冷媒圧力ＰＨは高くなる。また、駆動電圧Ｄｖないし車速Ｖが高くなるにしたがって、冷媒圧力ＰＨは低くなる。
【００７８】
ここで、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように、駆動電圧Ｄｖないし車速Ｖが高い場合、コンプレッサ風速Ｗｖも高くなり、これにより、コンデンサ１６の冷却能力も高くなっていると判断される。
【００７９】
このときには、図７に示されるように、コンプレッサ１４の冷媒圧力ＰＬ及び冷媒圧力ＰＨ、特に冷媒圧力ＰＨが低くなる。一般に、冷凍サイクルでは、コンデンサ１６の冷媒圧力Ｐ（冷媒圧力ＰＨ）が高くなることにより、効率が低下し、コンプレッサ１４の冷媒圧力Ｐ（冷媒圧力ＰＨ）が低くなっている場合、コンプレッサ１４の駆動に要する消費動力Ｗｐは、冷媒圧力ＰＨが高い場合に比べて低くなる。
【００８０】
これに対して、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように、駆動電圧Ｄｖ及び車速Ｖが低い場合、コンプレッサ風速Ｗｖが低くなり、コンデンサ１６の冷却能力も低くなっていると判断される。このときに、エアコン１２では、コンプレッサ１４の冷媒圧力Ｐ（冷媒圧力ＰＨ）が高くなる。
【００８１】
図７に示されるように、コンプレッサ１４の冷媒圧力Ｐは、同じ車速Ｖでは、冷媒圧力ＰＬの変化は少ないが、コンデンサ１６の冷却能力が低くなると、冷媒圧力ＰＨが高くなる。
【００８２】
ここで、図９には、駆動電圧Ｄｖ及び車速Ｖに応じたエアコン１２で要求される消費動力Ｗａが示されている。なお、この消費動力Ｗａは、コンプレッサ１４による消費動力Ｗｐと、冷却ファン８０による消費電力Ｗｆに基づいた消費動力と、の和としているとしている。また、図９で「グリル開」はグリル開口部６２を開いた場合を示し、「グリル閉」はグリル開口部６２を閉止した場合を示している。
【００８３】
コンデンサ１６に導入される空気量の指標となるコンデンサ風速Ｗｖが低い場合（図４（Ａ）及び図４（Ｂ）参照）には、消費動力Ｗａが高くなり、コンデンサ風速Ｗｖが高い場合に、消費動力Ｗａが低くなる。
【００８４】
一方、単位時間当たりの燃料消費量を燃料消費量Ｍ（ml／sec）とした場合、車両１０では、グリル開口部６２の開閉及び車速Ｖに応じて燃料消費量Ｍが変化する。また、エアコン１２が動作することにより、エアコン１２の消費動力Ｗａによって燃料消費量Ｍが変化する。このとき、エアコン１２で消費動力Ｗａは、エアコン１２に要求される冷房能力に応じた消費動力Ｗａとなり、かつ、エアコン１２に要求される冷房能力は、外気温Ｔａなどの環境条件に応じて異なる。
【００８５】
図８（Ａ）〜図８（Ｅ）には、グリル開口部６２の開閉、エアコン１２のオン／オフ（運転／停止）、外気温Ｔａ及び車速Ｖに応じた定常走行時の燃料消費量Ｍのシミュレーション結果を示している。なお、図８（Ａ）は、エアコン１２がオフされている場合を示し、図８（Ｂ）〜図８（Ｅ）は、エアコン１２がオンされている場合を示している。
【００８６】
図８（Ｂ）は、外気温Ｔａ＝３５°Ｃで、エアコン１２が最大能力（Max Cool）で動作している場合を示し、このときのエアコン１２の消費動力を２Ｋｗ、これに伴うエアコン１２での燃料消費量を０．２３（ml／sec）としている。また、図８（Ｃ）では、外気温Ｔａ＝３０°Ｃ、エアコン１２の冷房能力が最大時（Max Cool）を１００％としたときの５０％の冷房能力で動作し、そのときの消費動力を０．９５ｋｗ、燃料消費量を０．１０９（ml／sec）、図８（Ｄ）では、外気温Ｔａ＝２０°Ｃ、冷房能力が４０％で動作し、そのときの消費動力を０．６８ｋｗ、燃料消費量を０．０７８（ml／sec）、図８（Ｅ）では、外気温Ｔａ＝１０°Ｃ、冷房能力が３０％で動作し、そのときの消費動力を０．４８ｋｗ、燃料消費量を０．０５５（ml／sec）としている。
【００８７】
図８（Ｂ）から図８（Ｅ）に示されるように、燃料消費量Ｍは、車速Ｖが高くなるにしたがって増加する。また、燃料消費量Ｍは、グリル開口部６２が閉じられることにより、グリル開口部６２が開かれている場合より増加する。また、外気温Ｔａが高く、エアコン１２に要求される冷房能力が大きい場合、車速Ｖが高くなければ、グリル開口部６２を閉じることによる燃料消費量Ｍの低減効果が得られない。
【００８８】
これに対して、外気温Ｔａが低く、エアコン１２に要求される冷房能力が小さい場合は、外気温Ｔａが高く冷房能力が大きい場合に比べ、車速Ｖが低くても燃料消費量Ｍの低減効果が得られる。
【００８９】
このように、コンデンサ１６の冷却能力は、外気温Ｔａ、車速Ｖ、駆動電圧Ｄｖ（冷却ファン８０の回転数）及び、グリル開口部６２の開閉状態に応じて変化する。エアコン１２では、要求される冷房能力が外気温Ｔａに応じて変化し、外気温Ｔａが高い場合には、大きな冷房能力が要求される。
【００９０】
ここから、コントローラ８８では、外気温Ｔａ、車速Ｖ、エアコン１２の動作状態に応じて、グリル装置７４Ｂのグリル開口部６２の開閉を制御すると共に、冷却ファン８０の作動、すなわちファンモータ８６の作動を制御する。
【００９１】
ここで、コントローラ８８によるグリル装置７４及び冷却装置７６の作動制御を説明する。
【００９２】
エアコン１２では、外気温Ｔａが低く、冷房運転が要求されない環境下であっても、車室内の湿度を下げるための除湿を行う必要がある。特に、外気温Ｔａが低くウインドガラスが閉められていると、乗員の発する呼気等によって車室内の湿度が上昇し易く、このときに車室内の空気の除湿が要求される。このため、エアコン１２では、例えば、外気温Ｔａが０°Ｃ以上である場合（Ｔａ≧０°Ｃ）に、空調運転が指示されると、コンプレッサ１４が駆動される。
【００９３】
このとき、コントローラ８８は、車速Ｖを判定し、この判定結果に基づいて、冷却ファン８０を作動する。図１０（Ａ）には、このときの車速Ｖの判定の一例を示している。コントローラ８８には、車速Ｖが、予め基準としている車速Ｖｓを超えている場合、車速Ｖの判定を車速Ｈｉとし、車速Ｖｓより低くなっていると車速Ｌｏと判定する。このとき、車速Ｖｓにヒシテリシスを持たせ、車速Ｖが、車両停止状態から車速Ｖｓ１（例えば、Ｖｓ１＝２０ｋｍ／ｈ）まで上昇することにより車速Ｈｉと判定し、車速Ｈｉと判定されている状態で、車速Ｖが、車速Ｖｓ２（Ｖｓ２＜Ｖｓ１、例えばＶｓ２＝１５ｋｍ／ｈ）まで下がると車速Ｌｏと判定する。
【００９４】
また、コントローラ８８は、車速Ｖの判定結果と、コンデンサ１６の入側の冷媒圧力ＰＨに基づいて、冷却ファン８０の駆動電圧Ｄｖを設定する。このときに、コントローラ８８では、複数の変節ポイントとなる冷媒圧力Ｐ（冷媒圧力ＰＨ）が設定され、変節ポイントで駆動電圧Ｄｖを変更する。
【００９５】
図１０（Ｂ）には、その一例を示している。ここでは、一例として、冷媒圧力Ｐが０．５（ＭＰａ）〜３．０（ＭＰａ）の間で、冷媒圧力Ｐに対して、冷媒圧力Ｐ１〜Ｐ６までの６個の変節ポイント（Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３＜Ｐ４＜Ｐ５＜Ｐ６）が設定されている。この、コントローラ８８は、冷媒圧力Ｐが変節ポイントに達すると、そのときの車速Ｖの判定と車速Ｖの変化に基づいて駆動電圧Ｄｖを切換る。
【００９６】
なお、車速Ｖの判定が車速Ｌｏであり、車速Ｖが上昇している場合はＬｏ−ＵＰ、車速Ｖの判定が車速Ｌｏであり、車速Ｖがさらに下降している場合はＬｏ−ＤＯＷＮ、車速Ｖの判定が車速Ｈｉであり、車速Ｖが上昇している場合はＨｉ−ＵＰ、車速Ｖの判定が車速Ｈｉであり、車速Ｖがさらに下降している場合はＨｉ−ＤＯＷＮとして、駆動電圧Ｄｖが設定される。
【００９７】
このとき、駆動電圧Ｄｖは、４ｖ〜１２ｖの範囲のみではなく、必要に応じて、車両１０の図示しないバッテリの端子電圧（例えば、１３．５ｖ）までの電圧が適用される。
【００９８】
図４（Ａ）及び図（Ｂ）に示されるように、グリル開口部６２が閉じられている場合、駆動電圧Ｄｖが低い領域では、グリル開口部６２が開かれている場合より、コンデンサ風速Ｗｖが低くなる。ここから、コントローラ８８は、グリル開口部６２が閉じられていると、予め設定されている設定電圧ＤＬ（例えばＤＬ＝８ｖ）を駆動電圧Ｄｖの最低電圧に設定する。
【００９９】
コントローラ８８は、車速Ｖの判定状態及び車速Ｖの変化、冷媒圧力ＰＨに基づいて駆動電圧Ｄｖを設定する。このとき、グリル開口部６２が閉じられ、かつ、図１０（Ｂ）に示されるように、冷媒圧力ＰＨが、冷媒圧力Ｐ３以下であれば、駆動電圧Ｄｖとして設定電圧ＤＬが設定される（Ｄｖ＝ＤＬ）。これにより、駆動電圧Ｄｖは、設定電圧ＤＬ以上となるように設定される。
【０１００】
一方、コントローラ８８は、エアコン１２が停止されている場合、車速Ｖが、予め設定されている車速（動作車速Ｖａ、例えば、Ｖａ＝４０ｋｍ／ｈ）以上となる（Ｖ≧Ｖａ）と、グリル開口部６２が閉止されるようにアクチュエータ８４を作動させる。また、コントローラ８８は、グリル開口部６２を閉じた状態で、車速Ｖが、動作車速Ｖａより低くなると（Ｖ＜Ｖａ）、グリル開口部６２が開かれるようにアクチュエータ８４を作動する。
【０１０１】
ここで、前記した如く、エアコン１２では、要求される冷房能力が外気温Ｔａに応じて変化し、外気温Ｔａが高い場合には、大きな冷房能力が要求され、コンデンサ１６には、エアコン１２の冷房能力に応じた冷却能力が要求される。また、外気温Ｔａが低い場合、コンデンサ１６の冷却能力が高くなり、車速Ｖが高いと、コンデンサ１６の冷却能力も高くなる。
【０１０２】
ここから、コントローラ８８では、エアコン１２が運転されている場合、外気温Ｔａを複数の領域に分割し、それぞれの領域で、消費動力の低減効果が得られる車速Ｖが動作車速として設定されている。
【０１０３】
ここで、本実施の形態では、一例として、温度領域を、Ｔ１以下（０°Ｃ以上、Ｔ１以下、０≦Ｔａ≦Ｔ１、例えば、Ｔ１＝１５°Ｃ）、Ｔ１を超えてＴ２以下（Ｔ１＜Ｔａ≦Ｔ２、例えば、Ｔ２＝３０°Ｃ）、Ｔ２を超えた領域（Ｔ２＜Ｔａ）の３領域に分割し、それぞれの領域での動作車速Ｖａ１、Ｖａ２、Ｖａ３（Ｖａ１＜Ｖａ２＜Ｖａ３、例えば、Ｖａ１＝４０ｋｍ／ｈ、Ｖａ２＝７０ｋｍ／ｈ、Ｖａ３＝１００ｋｍ／ｈ）が設定されている。
【０１０４】
この動作車速Ｖａ１〜Ｖａ３は、外気温Ｔａがそれぞれの温度領域にある場合に、グリル開口部６２を閉じることにより、燃料消費量Ｍの向上効果が得られる下限の車速Ｖに設定されている。すなわち、エアコン１２がオンされている場合、車速Ｖが外気温Ｔａに応じた動作車速Ｖａに達していなければ、グリル開口部６２を閉止しても、燃料消費効果が得られず、逆に、グリル開口部６２を閉止したために、エアコン１２の消費動力を大きくしてしまい、グリル開口部６２を閉止する効果が得られない車速Ｖとなっている。なお、ここでは、動作車速Ｖａ１〜Ｖａ３を、少なくとも消費動力が増加しない車速に設定するが、これに限らず、予め設定している許容範囲以内である車速に設定されるものであっても良い。
【０１０５】
ここで、図１１を参照しながら、第１の実施の形態に係るグリル開口部６２の開閉制御及び、開閉制御に伴う冷却制御を説明する。
【０１０６】
図１１のフローチャートは、車両１０の図示しないイグニッションスイッチがオンされ、車両１０が走行可能な状態となると開始され、イグニッションスイッチがオフされて、車両１０の走行が終了により終了される。
【０１０７】
このフローチャートでは、最初のステップ１００で、エアコン１２が運転（オン）されているか否かを確認する。ここで、エアコン１２が冷凍サイクルを用いた空調運転が行われていない場合（オフされている場合）、ステップ１００で否定判定されてステップ１０２へ移行する。なお、エアコン１２が暖房運転のみを行う場合には、コンデンサ１６の冷却が不要であるので、オフと見なされる。
【０１０８】
ステップ１０２では、車速センサ９０によって検出される車速Ｖを読み込み、次のステップ１０４では、車速Ｖが空気抵抗の低減のみを目的として設定された設定読度Ｖａ以上であるか否かを確認する。
【０１０９】
ここで、車速Ｖが動作車速Ｖａ未満（Ｖ＜Ｖａ）であると、ステップ１０４で否定判定して、ステップ１０６へ移行し、グリル開口部６２を開く。すなわち、グリル開口部６２が閉じられていれば、アクチュエータ８４を作動させてグリル開口部６２を開き、グリル開口部６２が開かれている場合、開いた状態を継続する。また、このステップ１０６では、冷却ファン８０の作動が不要であるため、ファンモータ８６を停止状態とする。
【０１１０】
車速Ｖが動作車速Ｖａ以上（Ｖ≧Ｖａ）である場合、ステップ１０４で肯定判定してステップ１０８へ移行する。このステップ１０８では、グリル開口部６２を閉止状態とする。すなわち、グリル開口部６２が開かれている場合、アクチュエータ８４を作動させてグリル開口部６２を閉じ、グリル開口部６２が閉止されている場合、グリル開口部６２の閉止状態が継続されるようにする。また、このステップ１０８においても、冷却ファン８０の作動が不要であるので、ファンモータ８６を停止状態とする。
【０１１１】
これにより、車両１０では、空気抵抗の低減が図られ、燃料消費量Ｍの増加が抑えられる。
【０１１２】
一方、エアコン１２が運転（オン）されている場合、ステップ１００で肯定判定してステップ１１０へ移行する。このステップ１１０では、外気温センサ９２によって検出される外気温Ｔａを読み込む。
【０１１３】
この後、ステップ１１２では、外気温Ｔａが、設定温度Ｔ２を超えているか否かを確認し、ステップ１１４では、外気温Ｔａが、設定温度Ｔ１を超えているか否かを確認する。
【０１１４】
コントローラ８８には、外気温Ｔａの領域が、設定温度Ｔ１、Ｔ２で、低温領域、中間領域及び高温領域の３つの分割領域に分割され、それぞれ分割領域に対して動作車速Ｖａ（Ｖａ１〜Ｖａ３）が設定されている。ステップ１１２、１１４では、外気温Ｔａが分割領域の何れに属する温度であるかを確認する。
【０１１５】
外気温Ｔａが、設定温度Ｔａ２を超えている場合（Ｔａ＞Ｔ２）、すなわち、ステップ１１２で肯定判定されてステップ１１６へ移行する。また、外気温Ｔａが設定温度Ｔ１を越え、設定温度Ｔ２以下（Ｔ１＜Ｔａ≦Ｔ２）であると、ステップ１１４で肯定判定され、ステップ１１８へ移行する。
【０１１６】
また、エアコン１２では、外気温Ｔａが０°Ｃ以上であると、コンプレッサ１４が駆動されている。ここから、外気温Ｔａが、設定温度Ｔ１以下であれば、外気温Ｔａが、０≦Ｔａ≦Ｔ１であるので、ステップ１１４で否定判定されてステップ１２０へ移行する。
【０１１７】
外気温Ｔａが、高温領域であると移行されるステップ１１６では、車速センサ９０によって検出される車速Ｖを読み込み、ステップ１２２では、車速Ｖが、この温度領域に対して設定されている動作車速Ｖａ３以上か否かを確認する。このとき、車速Ｖが動作車速Ｖａ３以上であれば（Ｖ≧Ｖａ３）、ステップ１２２で肯定判定されてステップ１２４へ移行する。また、車速Ｖが動作車速Ｖａ３に達していなければ（Ｖ＜Ｖａ３）、ステップ１２２で否定判定されてステップ１２６へ移行する。
【０１１８】
外気温Ｔａが、中間領域であると移行されるステップ１１８では、車速センサ９０によって検出される車速Ｖを読み込み、ステップ１２８では、車速Ｖが、この温度領域に対して設定されている動作車速Ｖａ２以上か否かを確認する。このとき、車速Ｖが動作車速Ｖａ２以上であれば（Ｖ≧Ｖａ２）、ステップ１２８で肯定判定されてステップ１２４へ移行し、車速Ｖが動作車速Ｖａ２に達していなければ（Ｖ＜Ｖａ２）、ステップ１２８で否定判定されてステップ１２６へ移行する。
【０１１９】
外気温Ｔａが、低温領域であると移行されるステップ１２０では、車速センサ９０によって検出される車速Ｖを読み込み、ステップ１３０では、車速Ｖが、この温度領域に対して設定されている動作車速Ｖａ１以上か否かを確認する。このとき、車速Ｖが動作車速Ｖａ１以上であれば（Ｖ≧Ｖａ１）ステップ１３０で肯定判定されてステップ１２４へ移行し、車速Ｖが動作車速Ｖａ１に達していなければ（Ｖ＜Ｖａ１）、ステップ１３０で否定判定されてステップ１２６へ移行する。
【０１２０】
ここで、外気温Ｔａがその温度領域に対して設定されている動作車速Ｖａ（Ｖａ１、Ｖａ２、Ｖａ３）に達していないことにより移行するステップ１２６では、グリル開口部６２を開いた状態として、冷却ファン８０を駆動する。
【０１２１】
このときに、コントローラ８８では、図１０（Ａ）の車速判定、エアコン１２で検出される冷媒圧力Ｐ（冷媒圧力ＰＨ）及び、図１０（Ｂ）に示される冷媒圧力ＰＨに基づいて駆動電圧Ｄｖを設定し、設定した駆動電圧Ｄｖでファンモータ８６を駆動する。
【０１２２】
これに対して、外気温Ｔａがその温度領域に対して設定されている動作車速Ｖａ（Ｖａ１、Ｖａ２、Ｖａ３）以上となることにより移行するステップ１２４では、グリル開口部６２を閉止し、冷却ファン８０を駆動する。
【０１２３】
車両１０では、グリル開口部６２が閉じられることにより、走行中における空気抵抗が低減され、燃費が向上される。また、車両１０では、冷却ファン８０が駆動されることにより、グリル開口部６２が閉じられることによりコンデンサ１６に導入される空気量の低減が抑えられる。
【０１２４】
コントローラ８８は、図１０（Ａ）の車速判定の結果、エアコン１２で検出される冷媒圧力Ｐ（冷媒圧力ＰＨ）及び図１０（Ｂ）に示される冷媒圧力に基づいて駆動電圧Ｄｖを設定し、設定した駆動電圧Ｄｖでファンモータ８６を駆動する。
【０１２５】
図１０（Ｂ）に示されるように、通常、コントローラ８８は、冷媒圧力ＰＨが低ければ、駆動電圧Ｄｖを低くして、冷却ファン８０を駆動するときの電力消費を抑え、過冷却が生じるのを防止する。しかし、グリル開口部６２が閉じられると、コンデンサ１６の冷却能力が低下する。
【０１２６】
ここで、コントローラ８８は、冷却ファン８０の駆動電圧Ｄｖの下限となる設定電圧ＤＬが設定されている。コントローラ８８は、冷媒圧力ＰＨが低く、駆動電圧Ｄｖが設定電圧ＤＬより低くなっているとき、グリル開口部６２が閉じられていると、駆動電圧Ｄｖを設定電圧ＤＬに設定して冷却ファン８０を駆動する。
【０１２７】
これにより、冷却ファン８０が、グリル開口部６２が開かれているときよりも、高い回転数で駆動されるので、グリル開口部６２が閉じられることによるコンデンサ風速Ｗｆ、すなわち、コンデンサ１６への空気の導入量の低下が抑えられる。したがって、コンデンサ１６に導入される空気量が減少して、エアコン１２の冷房能力が低下したり、この冷房能力の低下を抑えるために、コンプレッサ１４の駆動に要する負荷が上昇してしまうのを抑えることができる。
【０１２８】
このように、グリル装置７４は、エアコン１２が空調運転している場合に、コンデンサ１６の冷却能力に影響する外気温Ｔａに基づいて、グリル開口部６２を開閉するときの動作車速Ｖａが設定されている。したがって、車両１０では、グリル開口部６２が閉止してしまうことにより、コンデンサ１６の冷却能力が低下し、動力消費が増加してしまうのを抑えることができる。
【０１２９】
なお、ここでは、エアコン１２がコンプレッサ１４を駆動する外気温Ｔａの温度範囲を、３領域となるようにしているが、これに限らず、少なくとも２分割するなど、複数の温度領域に分割し、それぞれの温度領域において、グリル開口部６２の開閉を切換えるしきい値とする動作車速Ｖａを設定するものであれば良い。
【０１３０】
また、冷却装置７６では、グリル開口部６２が閉止されたときに、冷却ファン８０の駆動電圧Ｄｖを設定電圧ＤＬ以上とすることにより、コンデンサ１６に導入される空気量が低下して、エアコン１２の消費動力が増加してしまうのを抑えることができる。
【０１３１】
したがって、車両１０では、グリル装置７４によってグリル開口部６２を開閉して燃費向上を図るときに、熱交換器であるコンデンサ１６の冷却能力が低下してしまうことによる燃費悪化が抑えられる。
〔第２の実施の形態〕
以下に、第２の実施の形態を説明する。なお、第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同等の構成については、第１の実施の形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。
【０１３２】
図１２に示されるように、エアコン１２のエアコンＥＣＵ４０Ａには、ファンモータ８６（ファンモータ８６Ａ、８６Ｂ）が接続されており、これにより、冷却装置７６Ａが形成されている。また、第２の実施の形態に適用したコントローラ８８Ａには、アクチュエータ８４、車速センサ９０及び外気温センサ９２が接続され、これにより、グリル装置７４Ａが形成されている。
【０１３３】
グリル装置７４Ａのコントローラ８８Ａは、エアコン１２がオンされていると、外気温Ｔａに基づいて動作車速Ｖａ（動作車速Ｖａ１〜Ｖａ３）を設定し、車速センサ９０により検出される車速Ｖと、動作車速Ｖａとに基づいてグリル開口部６２の開閉を行う。すなわち、図１１のフローチャートに対して、ステップ１２４、１２６のそれぞれにおいて、冷却ファン８０の制御を除き、アクチュエータ８４の操作を行う。
【０１３４】
また、エアコンＥＣＵ４０Ａでは、空調運転を行いながら、グリル開口部６２の開閉に応じて冷却ファン８０の作動を制御する。このとき、エアコンＥＣＵ４０Ａには、コントローラ８８Ａから車速Ｖが読み込まれ、エアコンＥＣＵ４０Ａは、車速Ｖと運転状態に基づいて冷却ファン８０を制御する。
【０１３５】
図１３には、このときの冷却ファン８０の作動制御の一例が示されている。このフローチャートは、エアコン１２の空調運転が行われているときに、グリル開口部６２の開閉制御と並行して実行され、最初のステップ１５０で、車速センサ９０によって検出される車速Ｖを読み込む。なお、車速Ｖはコントローラ８８Ａから読み込むのではなく、別に車速センサを設けても良く、また、エンジンの作動を制御するエンジンＥＣＵから取得するものであっても良い。
【０１３６】
次のステップ１５２では、車速Ｖ及び車速Ｖの変化から、図１０（Ａ）に基づいた車速判定を行なう。また、ステップ１５４では、圧力センサ５８Ａによって検出される冷媒圧力ＰＨを読み込み、ステップ１５６では、図１０（Ｂ）のマップを用い、車速判定と冷媒圧力ＰＨから駆動電圧Ｄｖを設定する。
【０１３７】
この後、ステップ１５８では、グリル装置７４Ａにおいて、グリル開口部６２が開かれているか否かを判定する。このときに、グリル開口部６２が開かれていれば、ステップ１５８で肯定判定されてステップ１６０へ移行し、設定した駆動電圧Ｄｖで冷却ファン８０を駆動する。
【０１３８】
これに対して、グリル開口部６２が閉じられていると、ステップ１５８で否定判定してステップ１６２へ移行する。このステップ１６２では、駆動電圧Ｄｖが予め設定された設定電圧ＤＬより低いか否かを確認する。このときに、駆動電圧Ｄｖが設定電圧ＤＬ以上（Ｄｖ≧ＤＬ）であれば、ステップ１６２で否定判定してステップ１６０へ設定された駆動電圧Ｄｖで冷却ファン８０を駆動する。
【０１３９】
また、設定された駆動電圧Ｄｖが予め設定されている設定電圧ＤＬより低い（Ｄｖ＜ＤＬ）と、ステップ１６２で肯定判定してステップ１６４へ移行する。このステップ１６４では、設定電圧ＤＬを駆動電圧Ｄｖに設定する。この後、ステップ１６０へ移行して、設定された駆動電圧Ｄｖ（設定電圧ＤＬ）で冷却ファン８０を駆動する。
【０１４０】
これにより、エアコン１２のコンデンサ１６では、要求される冷却能力が低いときに、グリル開口部６２が閉じられることにより、所望の冷却能力が得られなくなってしまうのが防止される。
【０１４１】
なお、ここでは、車速Ｖと冷媒圧力ＰＨに基づいて駆動電圧Ｄｖを設定し、グリル開口部６２が閉じられているときに、この駆動電圧Ｄｖを調整するようにしたが、これに限らず、グリル開口部６２が閉じられているときに、設定電圧ＤＬ以上の駆動電圧Ｄｖで冷却ファン８０を駆動するものであれば良い。
【０１４２】
なお、第１の実施の形態では、コントローラ８８によって冷却ファン８０の駆動を制御し、第２の実施の形態では、エアコンＥＣＵ４０Ａによって冷却ファン８０の駆動を制御したが、これに限らず、冷却装置７６（７６Ａ）用のコントローラ（ファン制御手段）を設けて、エアコン１２及びグリル装置７４の動作状態に応じて冷却ファン８０が回転駆動されるものであっても良い。
〔第３の実施の形態〕
以下に、第３の実施の形態を説明する。なお、第３の実施の形態の基本的構成は、前記した第１の実施の形態と同じであり、第１の実施の形態と同一の構成には、同一の符号を付与してその説明を省略する。
【０１４３】
図１４に示されるように、第３の実施の形態では、コントローラ８８に換えて用いるコントローラ１７０が示されている。このコントローラ１７０には、エアコンＥＣＵ４０が接続されている。また、コントローラ１７０には、アクチュエータ８４が接続されていると共に、ファンモータ８６（８６Ａ、８６Ｂ）が接続され、これにより、グリル装置７４Ｂ及び冷却装置７６Ｂを形成している。
【０１４４】
このコントローラ１７０には、動力演算部１７２が設けられている。この動力演算部１７２は、エアコンＥＣＵ４０から、冷媒圧力ＰＨ、冷媒圧力ＰＬを取得する。
【０１４５】
また、このコントローラ１７０には、図示しないエンジンの駆動を制御するエンジンＥＣＵ１７４が接続されている。本実施の形態では、コンプレッサ１４をエンジンによって駆動しており、コンプレッサ１４の回転数Ｎは、エンジン回転数と伝達比率とから得られる。コントローラ１７０は、エンジンＥＣＵ１７４からエンジンの回転数を取得することによりコンプレッサ１４の回転数Ｎを算出する。
【０１４６】
動力演算部１７２では、冷媒圧力ＰＨ、冷媒圧力ＰＬ及びコンプレッサ１４の回転数Ｎから、コンプレッサ１４の駆動に要する動力Ｌを演算する。この動力Ｌがコンプレッサ１４の駆動に要している消費動力であり、本実施の形態では、この消費動力を、実質的なエアコン１２の消費動力と見なしている。また、コンプレッサ１４がコンプレッサモータによって駆動される場合、エアコンＥＣＵ４０からコンプレッサモータの回転数又はコンプレッサ１４の回転数Ｎを取得するものであれば良い。
【０１４７】
コントローラ１７０には、予測動力演算部１７６、動作車速演算部１７８及び動作制御部１８０が設けられている。予測動力演算部１７６は、アクチュエータ８４を操作して、グリル開口部６２を閉じた場合のエアコン１２の動力（消費動力）Ｌｃを演算し、動作車速演算部１６８は、グリル開口部６２を閉じて車両１０の空気抵抗を低減することにより得られる消費動力の低減量と、エアコン１２の消費動力の増加量から、グリル開口部６２を開閉する動作車速Ｖａを設定する。
【０１４８】
動作制御部１８０は、車速センサ９０によって検出される車速Ｖと、動作車速演算部１６８で設定した動作車速Ｖａに基づいてグリル開口部６２の開閉（アクチュエータ８４の制御）を行う。また、動作制御部１８０は、エアコン１２の運転状態に基づいて冷却ファン８０の駆動を行う。なお、動作制御部１６０での冷却ファン８０の制御は、第１の実施の形態（図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）と同等の構成が適用される。また、動作制御部１８０は、主にグリル開口部６２の開閉を制御し、冷却ファン８０の制御は、第２の実施の形態に示されるに、エアコンＥＣＵ４０（エアコンＥＣＵ４０Ａ）で行うものであってもよい。
【０１４９】
図１５には、冷凍サイクルに適用されるモリエル線図の概略が示されている。冷凍サイクルでは、コンプレッサ１４が回転駆動されることにより、冷媒圧力Ｐが冷媒圧力ＰＬから冷媒圧力ＰＨへ変化する。このときのエンタルピｉは、エンタルピｉａからエンタルピｉｂに変化し、このエンタルピ差Δｉ（Δｉ＝ｉｂ−ｉａ）が、コンプレッサ１４の仕事量となり、コンプレッサ１４を駆動する動力Ｌが得られる。このときの動力Ｌは、
Ｌ＝（ｉｂ−ｉａ）・Ｇｒ
となる。Ｇｒは冷媒の循環量であり、冷媒の循環量Ｇｒは、コンプレッサ吸入容積Ｖｃ（ｍ３／ｈ）、吸入ガスの比容積ｖｓ（ｍ３／ｋｇ）から得られる。
【０１５０】
Ｇｒ＝Ｖｃ／ｖｓ（ｋｇ／ｈ）
また、コンプレッサ吸入容積Ｖｃは、コンプレッサシリンダ体積Ｖ１（ｍｌ）、コンプレッサ回転数Ｎ（ｒｐｍ）、体積効率ηｖから以下となる。
【０１５１】
Ｖｃ＝（Ｖ１×Ｎ×６０）・×１０−６×ηｖ
このようにして定まる動力Ｌを軸馬力に換算することにより、コンプレッサ１４を駆動するのに要する消費動力Ｗｐが得られる。また、この消費動力Ｗｐからエアコン１２の消費動力Ｗａが得られる。
【０１５２】
グリル開口部６２を閉じることにより、コンデンサ１６に導入される空気量が低下して、コンデンサ１６での空気側の放熱能力が低下する。一般に、冷凍サイクルでは、コンデンサ１６での空気側の放熱能力が低下することにより、冷媒側の放熱能力とのバランスが取られるように冷媒圧力ＰＨが増加する。
【０１５３】
これにより、図１５に一点鎖線で示されるように、冷媒圧力ＰＨ１に増加すると、エンタルピｉｃがエンタルピｉｃ１となる。これにより、エンタルピｉｂがエンタルピｉｂ１に増加し、コンプレッサ１４の仕事量がエンタルピ差Δｉ１に増加する。これによるコンプレッサ１４のエンタルピ差（ｉｂ１−ｉｂ）が、グリル開口部６２を閉じたときのコンプレッサ１４の消費動力の増加量に対応する。
【０１５４】
また、グリル開口部６２が閉じられている場合、グリル開口部６２が開かれていることにより、コンデンサ１６に導入される空気量が増加し、これに伴って、コンデンサ１６の入側の冷媒圧力Ｐである冷媒圧力ＰＨが減少し、コンプレッサ１４の動力も減少される（図示省略）。
【０１５５】
予測演算部１７６では、グリル開口部６２の開閉が切換えられることによるコンプレッサ１４の動力を予測動力Ｌｃとして演算する。これにより、グリル開口部６２の開閉に応じたコンプレッサ１４の動力の増減が得られる。エアコン１２の消費動力Ｗａの増減量が、コンプレッサ１４の動力の増減量（Ｌｃ−Ｌ）に対応する。
【０１５６】
一方、車両１０では、グリル開口部６２の開閉により空気抵抗（抗力係数）が変化する。また、車両１０の空気抵抗は、車速Ｖの二乗に比例して増加し、この空気抵抗に応じて車両１０の消費動力も変化する。
【０１５７】
ここから、動作車速演算部１７８は、グリル開口部６２を開いたときより、グリル開口部６２を閉じたときに消費動力が低減される車速Ｖである動作車速Ｖａを設定する。なお、以下では、動作車速Ｖａは、グリル開口部６２を閉じたときに、消費動力の増加量が、空気抵抗と車速による消費動力の減少量で相殺される車速Ｖに設定されるものとするが、少なくとも、グリル開口部６２を閉じたときの消費動力の増加量が予め設定された許容範囲（許容量）に収まる車速Ｖを適用しても良い。また、動作車速演算部１７８としては、グリル開口部６２の開閉に応じた車速Ｖごとの消費動力の低減量をマップとして記憶し、このマップと、グリル開口部６２の開閉に応じたエアコン１２の消費動力Ｗａの増減量とから、動作車速Ｖａを設定するものであっても良い。
【０１５８】
動作制御部１８０は、車速センサ９０によって検出される車速Ｖと、動作車速演算部１７８で設定された動作車速Ｖａに基づいて、アクチュエータ８４を作動することにより、グリル開口部６２を開閉する。
【０１５９】
図１６には、第３の実施の形態に係るグリル開口部６２の開閉制御及び、開閉制御に伴う冷却制御が示されている。なお、ここでは、第１の実施の形態と同等の処理を行うステップには、そのステップ番号を括弧内に併記している。
【０１６０】
このフローチャートでは、最初のステップ２００でエアコン１２がオンされているか否かを確認し、このときに、エアコン１２がオフされていると、ステップ２００で否定判定されてステップ２０２へ移行する。このステップ２０２では、動作車速Ｖａを予め設定されている速度（例えば、４０ｋｍ／ｈ）に設定する。
【０１６１】
次のステップ２０４では、車速センサ９０によって検出される車速Ｖを読み込み、ステップ２０６では、車速Ｖが動作車速Ｖａ以上となっているか否かを確認する。
【０１６２】
このときに、車速Ｖが動作車速Ｖａに達していなければ（Ｖ＜Ｖａ）、ステップ２０６で否定判定してステップ２０８へ移行し、グリル開口部６２を開いた状態とする。また、車速Ｖが動作車速Ｖａ以上（Ｖ≧Ｖａ）であれば、ステップ２０６で肯定判定してステップ２１０へ移行し、グリル開口部６２を閉止状態とする。なお、ステップ２０８、２１０では、コンデンサ１６の冷却が不要であるので、コンデンサ１６の冷却のみを目的とした冷却ファン８０の駆動を停止する。
【０１６３】
一方、エアコン１２がオンされていると、ステップ２００で肯定判定されてステップ２１２へ移行する。このステップ２１２では、エアコン１２の冷媒圧力ＰＨ、ＰＬ及びコンプレッサ１４の回転数Ｎを、取得あるいは算出し、エアコン１２に設けられているコンプレッサ１４の動力Ｌを演算する。
【０１６４】
また、ステップ２１４では、グリル開口部６２を開くか又は閉じたときの予測動力Ｌｃを演算する。すなわち、グリル開口部６２が開かれていれば、グリル開口部６２が閉じられた場合の予測動力Ｌｃを演算し、グリル開口部６２が閉じられていれば、グリル開口部６２が開かれた場合の予測動力Ｌｃを演算する。
【０１６５】
なお、ここでは、動力Ｌ及び予測動力Ｌｃを分けて演算しているが、これに限らず、例えば、グリル開口部６２が開かれているか否か及び、冷媒圧力ＰＨ、ＰＬ、エンジン回転数Ｎから、グリル開口部６２と閉じた場合の動力と、グリル開口部６２を開いた場合の動力を演算するようにしても良い。
【０１６６】
この後、ステップ２１６では、グリル開口部６２を閉じたときに、消費動力の低減効果が得られる動作車速Ｖａを設定する。すなわち、グリル開口部６２を閉じて空気抵抗の低減を図ることより、消費動力が抑えられる。特に空気抵抗は、車速Ｖの自乗に比例するので、グリル開口部６２を閉止することにより、車速Ｖが高くなるほど大きな消費動力の抑制効果が得られる。しかし、グリル開口部６２を閉じることによりコンデンサ１６の冷却能力が下がると、エアコン１２の消費動力が上昇する。
【０１６７】
ここから、ステップ２１６では、グリル開口部６２による車両走行に係る消費動力の差と、グリル開口部６２の開閉による消費動力Ｗａの差を演算し、グリル開口部６２を閉じることによりその消費動力の差を相殺することができる車速Ｖを演算し、演算により得られた車速Ｖを動作車速Ｖａに設定する。なお、空気抵抗に対する車両１０の消費動力は、予めマップとして記憶されるものであれば良く、また、そのマップ上の消費動力ごとに、消費動力Ｗａの差に応じた車速Ｖが予め設定されている構成などを適用することができる。
【０１６８】
このようにして動作車速Ｖａが設定されると、ステップ２１８では、車速センサ９０が検出する車速Ｖを読み込み、次のステップ２２０では、車速Ｖが動作車速Ｖａ以上か否かを確認する。このとき、車速Ｖが設定車速Ｖａに達していなければ（Ｖ＜Ｖａ）、ステップ２２０で否定判定してステップ２２２へ移行し、グリル開口部６２を開いて、グリル開口部６２を開いている状態に対応した冷却ファン８０の駆動を行う。
【０１６９】
これに対して、車速Ｖが動作車速Ｖａ以上（Ｖ≧Ｖａ）となっているときには、ステップ２２０で肯定判定してステップ２２４へ移行する。このステップ２２４では、グリル開口部６２を閉じ、グリル開口部６２を閉じた状態に対応した冷却ファン８０の駆動を行う。
【０１７０】
このようにしてグリル開口部６２の開閉を行うことにより、車速Ｖが低い状態でグリル開口部６２を閉じてしまったために、逆に消費動力が増加してしまうのを防止することができる。また、消費動力を減少させる車速Ｖに達しているにもかかわらず、グリル開口部６２が閉じられていないために、消費動力の低減効果が得られない事態が生じるのを防止することができる。
【０１７１】
なお、以上の説明では、駆動電圧Ｄｖに応じた回転速度で駆動する冷却ファン８０（ファンモータ８６）を用いて説明したが、この駆動電圧Ｄｖは、デューティ制御された電圧を適用しても良い。また、冷却ファン８０としては、駆動電圧が一定とされて供給される電力の周波数が制御されるものであっても良い。
【０１７２】
また、以上説明した本実施の形態では、冷却装置７６の冷却対象となる熱交換器をコンデンサ１６として説明したが、本発明で冷却対象となる熱交換器は、これに限らず、エンジンの冷却液が循環されるエンジンラジエータを適用しても良い。また、冷却対象となる熱交換器は、走行用の駆動源とされる電気モータ、電気モータへ駆動用の電力を供給する蓄電池、インバータ装置などが設けられているとき、それぞれの冷却用冷媒が循環されるラジエータを適用しても良く、さらに、それぞれが異なる冷媒を冷却する複数の熱交換器を冷却対象としても良い。
【０１７３】
何れの場合においても、グリル開口部６２の開閉に応じた消費動力の差を、グリル開口部６２を閉じることにより相殺することができる車速Ｖを、設定車速Ｖａとし、この設定車速Ｖａに基づいてグリル開口部６２の開閉制御を行えば良い。
【０１７４】
また、本実施の形態では、グリル開口部６４を開いた状態として、グリル開口部６２の開閉をおこなうように説明したが、これに限らず、グリル開口部６２、６４のそれぞれの開閉が行われるものであっても良い。このとき、例えば、グリル開口部６２を先に閉じ、その後に、車速などに応じてグリル開口部６４を閉じるようにしても良い。
【０１７５】
さらに、本発明は、エンジンの駆動力によって走行する車両のみならず、エンジンに加えて電気モードを備えたハイブリッド車、電気モータの駆動により走行する電気自動車などの任意の構成の車両に適用することができる。
【符号の説明】
【０１７６】
１０ 車両
１２ エアコン（車両用空調装置）
１４ コンプレッサ
１６ コンデンサ（凝縮器、熱交換器）
４０ エアコンＥＣＵ
４０Ａ エアコンＥＣＵ（駆動設定手段、冷却ファン制御手段）
５８Ａ、５８Ｂ 圧力センサ
６２ グリル開口部
６８ 整流フィン（開閉手段）
７４、７４Ａ、７４Ｂ グリル装置
７６、７６Ａ、７６Ｂ 冷却装置
８０ 冷却ファン
８４ アクチュエータ（開閉手段）
８８、１７０ コントローラ（設定手段、開閉制御手段、駆動設定手段、冷却ファン制御手段）
８８Ａ コントローラ（設定手段、開閉制御手段）
９０ 車速センサ（車速検出手段）
９２ 外気温センサ（外気温検出手段）
１７２ 動力演算部（第１及び第２の動力演算手段）
１７６ 予測動力演算部（第１及び第２の動力演算手段）
１７８ 動作車速演算部（車速設定手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置の凝縮器などの熱交換器を冷却する空気を、車両前端部に設けられたグリル開口部から導入する車両用グリル装置、グリル開口部から導入される空気によって熱交換器を冷却する車両用冷却装置、グリル開口部から導入される空気によって凝縮器が冷却される車両用空調装置及び車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両では、エンジンコンパートメント内に設けているラジエータや空調装置のコンデンサに、車両走行ないし冷却ファンの作動により車両前方からグリルを介して空気を導入し、この導入した空気によりエンジン冷却水の冷却、空調用の冷媒の冷却が行われる。
【０００３】
特許文献１では、車両が走行を開始されることにより受ける風圧によりグリルのシャッタが開かれてグリルから空気が導入され、このシャッタが冷却ファンの逆転駆動によって閉じられるように提案している。これにより、車両の走行速度（車速）が高くなることにより、ラジエータに導入される空気量が増加して、過冷却が生じるのを防止している。
【０００４】
また、低速走行時や停車中では、ラジエータに、ファンシュラウドに覆われていない部位があると、この部分からエンジンコンパートメント内の空気がラジエータの前方に回り込んで、ラジエータの冷却能力を低下させてしまう。
【０００５】
ここから、例えば、特許文献２では、ラジエータのファンシュラウドに覆われる領域に対向する第１のシャッタと、ファンシュラウドに覆われていない領域に対向する第２のシャッタを設け、車両停車時に第２のシャッタを閉じることにより、エンジンコンパートメント内の空気がラジエータの車両前方側へ廻り込んでしまうのを防止するように提案している。
【０００６】
ところで、車両では、グリルを閉じるか少なくとも開口面積を狭めることにより走行中での空気抵抗が減少され、燃費向上、省動力化が図られるが、グリルが閉じられてしまうと、ラジエータ等の熱交換器の冷却能力が低下してしまう。
【０００７】
ここから、特許文献３では、グリル開口の一部を閉じる第１の空気流制御部材と、第１の空気流制御部材によってグリルの一部が閉じられたときに、残った開口範囲から導入される空気を、閉じられたグリルに対向する熱交換器の領域に案内する第２の空気流制御部材と、を設けた車両用冷却装置を提案している。
【０００８】
一方、グリルの一部を閉じることは、車両走行によって導入される空気量が制限されることになり、コンデンサなどの冷却能力に低下が生じる。エアコンでは、コンデンサの冷却能力が低下すると、車室内の冷房能力が低下する。導入される空気量の減少によるコンデンサの冷却能力の低下は、冷却ファンの回転数を増加することにより補うことができ、また、エアコンでは、コンプレッサの回転数を増加させたり、可変容量の容量をアップさせるなどして冷媒圧力を高くすることにより冷房能力の大きくすることができることから、コンプレッサの冷媒圧力を制御することにより、コンデンサの冷却能力が低下しても、冷房能力が低下してしまうのを抑えることができる。
【０００９】
しかしながら、冷却ファンの回転数を高くすることや、コンプレッサの冷媒吐出圧を上昇させることは、電力の消費の増加や、エンジンの駆動負荷の増加などにつながり、消費動力の増加を生じさせる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−１０６７２７号公報
【特許文献２】特開２０００−１３０１６７号公報
【特許文献３】特開２００７−３２０５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、グリル開口部を開閉するときに、消費動力の増加を抑える車両用グリル装置、車両用冷却装置、車両用空調装置及び車両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】
【００１２】
上記目的を達成する車両用グリル装置は、車両先端部に形成されたグリル開口部を開閉すると共に、前記グリル開口部を開いた状態で、熱交換器を通過する冷媒を冷却する空気を導入し、かつ前記グリル開口部を閉じた状態で、車両の空気抵抗を低減する開閉手段と、前記グリル開口部を閉じた状態で前記熱交換器へ導入される空気量が減少されることに起因する消費動力の増加量及び、前記グリル開口部を閉じた状態での前記空気抵抗の低減による車速に応じた消費動力の減少量に基づいて、前記グリル開口部を閉じたときの消費動力の増加が許容範囲内となる動作車速を設定する設定手段と、前記動作車速と車速検出手段により検出される車速とに基づいて前記開閉手段による前記グリル開口部の開閉を制御する開閉制御手段と、を含む。
【００１３】
また、請求項２に係る車両用グリル装置は、請求項１において、前記熱交換器が、車両用空調装置の冷凍サイクルに設けられる凝縮器であり、前記設定手段は、前記グリル開口部を閉じた状態での前記車両用空調装置の消費動力の増加量及び、前記空気抵抗の低減による車速に応じた消費動力の減少量に基づいて、前記動作車速を設定する。
【００１４】
この発明によれば、走行中の車両のグリル開口部を閉じることにより空気抵抗を低減し、車速に応じた消費動力の減少を図る。また、グリル開口部が閉じられると、例えば、車両用空調装置の凝縮器などの熱交換器では、冷却能力が低下して、この冷却能力の低下が補われるように消費動力が増加する。
【００１５】
ここで、空気抵抗の低減による車速に応じた消費動力の減少量と、熱交換器の冷却能力が低下することによる消費動力の増加量とに基づいて、消費動力の増加が予め設定した許容範囲に収まるように、グリル開口部を開閉するときの動作車速を設定する。
【００１６】
この動作車速に基づいてグリル開口部を開閉することにより、消費動力が増加して、燃費が悪化してしまうのを抑えることができる。
【００１７】
請求項３に係る車両用グリル装置は、請求項２において、外気温を検出する外気温検出手段を含み、前記設定手段が、前記外気温が高い場合に、外気温が低い場合よりも前記動作車速を高く設定する。
【００１８】
また、請求項４に係る発明は、請求項３において、外気温に応じて前記動作車速とする車速が予め設定され、前記設定手段が、前記予め設定された車速から、前記外気温検出手段により検出される前記外気温に基づいて、前記動作車速を選択し、請求項５の発明は、請求項４において、前記外気温が複数の温度範囲に分割され、前記動作車速とする車速が、前記分割された温度範囲ごとに設定されている。
【００１９】
この発明によれば、外気温が低い場合、車両用空調装置に要求される冷房能力も下がり、凝縮器に要求される冷却能力も低くなる。また、グリル開口部を閉じることによる消費動力の減少量は、車速に応じて変化する。
【００２０】
ここから、外気温が高くなるにしたがって、グリル開口部を閉じる動作車速を高くすることにより、車両の消費動力の減少を図ることができる。
【００２１】
このとき、外気温に応じて予めグリル開口部を閉じる動作車速を設定しておくことにより、外気温と車速からグリル開口部を閉じる車速を設定する容易な処理で、適正なタイミングで、グリル開口部の開閉を行うことができる。また、請求項５に記載するように、外気温を複数の温度範囲に分割し、それぞれの温度範囲に対して予めグリル開口部を閉じる動作車速を設定しておくことにより、円滑なグリル開口部の開閉が可能となる。
【００２２】
請求項６に係る発明は、請求項２において、前記設定手段は、前記グリル開口部が開かれている場合の前記車両用空調装置の動力を算出する第１の動力演算手段と、前記グリル開口部が閉じられている場合の前記車両用空調装置の動力を算出する第２の動力演算手段と、前記第１及び第２の動力演算手段の演算結果から得られる前記グリル開口部を閉じた場合の前記消費動力が、前記グリル開口部を閉じることにより得られる前記消費動力の減少量となる車速を前記動作車速に設定する車速設定手段と、を含む。
【００２３】
この発明によれば、グリル開口部が閉じられた場合及び、グリル開口部が開かれた場合の車両用空調装置の動力を演算し、この演算結果から、グリル開口部を閉じて凝縮器の冷却能力が低下することによる車両用空調装置の消費動力の増加量が、空気抵抗が低減されることによる消費動力の減少量に相殺されるように、グリル開口部を閉じる動作車速を設定する。
【００２４】
これにより、車両用空調装置の運転状態に応じた適切な車速でグリル開口部の開閉を行うことができ、確実な消費動力の抑制が可能となる。
【００２５】
請求項７に係る車両用グリル装置は、請求項２から請求項６の何れかにおいて、回転数に応じて前記凝縮器へ導入される空気の風速を上昇させる冷却ファンと、前記凝縮器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように設定する駆動設定手段と、前記駆動設定手段により設定された前記回転数で前記冷却ファンを回転駆動する冷却ファン制御手段と、を含む。
【００２６】
また、請求項８に係る車両用グリル装置は、請求項７において、前記駆動設定手段が、前記車両用空調装置に要求される冷房能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように駆動電圧を設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように駆動電圧を設定し、前記冷却ファン制御手段が、前記設定された駆動電圧で前記冷却ファンを回転駆動する。
【００２７】
この発明によれば、凝縮器に要求される冷却能力が低い状態でグリル開口部を閉じた場合、冷却ファンの回転数を予め設定されている回転数以上とする。
【００２８】
これにより、凝縮器に要求される冷却能力が比較的低い場合、グリル開口部を閉じることによる凝縮器の冷却能力の低下を抑え、車両の消費動力の低減を図ることができる。このときに、冷却ファンのファンモータが駆動電圧に応じた回転数で回転するものであれば、駆動電圧を制御するものであれば良い。
【００２９】
本発明の車両用冷却装置は、前記請求項１から請求項６の何れか１項に記載の車両用グリル装置を備える車両に設けられた車両用冷却装置であって、回転数に応じて前記熱交換器へ導入される空気の風速を上昇させる冷却ファンと、前記熱交換器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように設定する駆動設定手段と、前記駆動設定手段により設定された前記回転数で前記冷却ファンを回転駆動する冷却ファン制御手段と、を含むものであれば良い。
【００３０】
このような車両用冷却装置は、前記駆動設定手段が、前記熱交換器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように駆動電圧を設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように駆動電圧を設定し、前記冷却ファン制御手段が、前記設定された駆動電圧で前記冷却ファンを回転駆動すれば良い。
【００３１】
車両用空調装置は、前記請求項２から請求項６の何れか１項に記載の車両用グリル装置を備える車両に設けられて、車室内を空調する車両用空調装置であって、回転数に応じて前記凝縮器へ導入される空気の風速を上昇させる冷却ファンと、前記凝縮器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように設定する駆動設定手段と、前記駆動設定手段により設定された前記回転数で前記冷却ファンを回転駆動する冷却ファン制御手段と、を含むものであれば良い。
【００３２】
また、車両用空調装置は、前記駆動設定手段が、前記凝縮器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように駆動電圧を設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように駆動電圧を設定し、前記冷却ファン制御手段が、前記設定された駆動電圧で前記冷却ファンを回転駆動するものであれば良い。
【００３３】
さらに、本発明が適用される車両は、車室内を空調する車両用空調装置と、本車両先端部に形成されたグリル開口部を開閉すると共に、前記グリル開口部を開いた状態で、前記車両用空調装置の凝縮器を通過する冷媒を冷却する空気を導入し、かつ前記グリル開口部を閉じた状態で、本車両の空気抵抗を低減する開閉手段と、前記グリル開口部を閉じた状態で前記凝縮器へ導入される空気量が減少されることに起因する消費動力の増加量及び、前記グリル開口部が閉じられた状態での前記空気抵抗の低減による車速に応じた消費動力の減少量に基づいて、前記グリル開口部を閉じたときの消費動力の増加が許容範囲内となる動作車速を設定する設定手段と、前記動作車速と車速検出手段により検出される車速とに基づいて前記開閉手段による前記グリル開口部の開閉を制御する開閉制御手段と、回転数に応じて前記凝縮器へ導入される空気の風速を上昇させる冷却ファンと、前記凝縮器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように設定する駆動設定手段と、前記駆動設定手段により設定された前記回転数で前記冷却ファンを回転駆動する冷却ファン制御手段と、を含む。
【発明の効果】
【００３４】
以上説明したように請求項１及び請求項２の発明によれば、グリル開口部を閉じて冷却能力が低下することにより生じる消費動力の増加量と、空気抵抗の低減による消費動力の減少量に基づいて、車両全体の消費動力が上昇するのを抑えるように、グリル開口部を開閉する車速を設定するので、グリル開口部を閉じることにより、消費動力が増加して、燃費が悪化してしまうのが防止されるという効果が得られる。
【００３５】
また、請求項３、請求項４及び請求項５の発明によれば、冷房能力に影響する外気温に基づいてグリル開口部を閉じる車速を設定するので、簡単な制御で的確に消費動力の低減が図られる。
【００３６】
請求項６の発明によれば、グリル開口部の閉じることによる消費動力の増加量と、減少量が相殺されるように、グリル開口部を閉じる車速を設定するので、車両用空調装置の運転状態に応じて、消費動力の増加が抑制される。
【００３７】
また、請求項７から請求項１３の発明によれば、凝縮器などの熱交換器に要求される冷却能力が低い状態でグリル開口部が閉じられた場合に、冷却ファンの回転数を予め設定された回転速度以上とするので、熱交換器の冷却能力の低下が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施の形態に係る車両前部の概略構成図である。
【図２】エアコンの一例を示す概略構成図である。
【図３】第１の実施の形態に係る制御部のブロック図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は冷却ファンの駆動電圧及び車速に対するコンデンサ風量の変化を示す線図であり、（Ａ）はグリル開口部開を示し、（Ｂ）はグリル開口部閉を示している。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は、冷却ファンの駆動電圧及び車速に対する冷却ファンの消費電力の変化を示す線図であり、（Ａ）はグリル開口部開を示し、（Ｂ）はグリル開口部閉を示している。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、冷却ファンの駆動電圧及び車速に対するコンデンサの前方温度の変化を示す線図であり、（Ａ）はグリル開口部開を示し、（Ｂ）はグリル開口部閉を示している。
【図７】冷却ファンの駆動電圧及び車速に対する冷媒圧力を示す図表である。
【図８】車速とグリル開口部の開閉に対するエアコンの消費動力及び、消費動力の向上効果を示す図表であり、（Ａ）はエアコンが停止された場合を示す、（Ｂ）〜（Ｅ）はエアコンを運転している場合を示している。
【図９】冷却ファンの駆動電圧及び車速に対するエアコンの消費動力の変化を示す線図である。
【図１０】（Ａ）は車速及び車速の変化に基づいた車速判定の一例を示す線図、（Ｂ）は車速、車速判定及び冷媒圧力に基づいた冷却ファンの駆動電圧の設定の一例を示す線図である。
【図１１】第１の実施の形態に係るグリル開閉制御の一例を示す流れ図である。
【図１２】第２の実施の形態に係る制御部のブロック図である。
【図１３】第２の実施の形態に係る冷却ファンの駆動電圧の設定の一例を示す流れ図である。
【図１４】第３の実施の形態に係る制御部のブロック図である。
【図１５】冷媒圧力ＰＨの上昇に伴うコンプレッサの動力変化を示す線図である。
【図１６】第３の実施の形態に係るグリル開閉制御の一例を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１には、本実施の形態に係る車両１０の前部の概略構成が示されている。また、図２には、車室内を空調する車両空調装置として車両１０に設けられたエアコン１２の概略構成が示されている。なお、図１では、車両前後方向の前方側が矢印Ｆｒ、車両上下方向の上方側が矢印Ｕｐで示されている。
【００４０】
図２に示されるように、エアコン１２には、圧縮機（コンプレッサ１４）、凝縮器（コンデンサ１６）、膨張弁（エキスパンションバルブ１８）及び放熱器（エバポレータ２０）を含む一般的構成の冷凍サイクルが形成されている。
【００４１】
この冷凍サイクルでは、コンプレッサ１４の回転駆動により圧縮されて高温高圧となった冷媒がコンデンサ１６へ送られる。コンデンサ１６では、この冷媒とコンデンサ１６に導入される空気との間で熱交換が行われることにより、冷媒が冷却されて液化される。この冷媒は、エキスパンションバルブ１８によって急激に減圧されてエバポレータ２０へ送られ、エバポレータ２０で気化される。
【００４２】
これにより、エアコン１２では、エバポレータ２０を通過する冷媒と空気との間で熱交換が行われ、エバポレータ２０を通過する空気が冷却及び除湿される。エアコン１２では、エバポレータ２０を通過した空気により、車室内を空調する空調風が生成される。
【００４３】
エアコン１２は、エアコンユニット２２を備え、このエアコンユニット２２にエバポレータ２０が配置されている。また、エアコンユニット２２には、空気の導入口２４として内気導入口２４Ａ及び外気導入口２４Ｂが形成されると共に、内気導入口２４Ａと外気導入口２４Ｂとを選択的に開閉する切換ドア２６及び、ブロワファン２８が設けられている。これにより、エアコン１２では、ブロワファン２８の作動により、内気ないし外気が導入されてエバポレータ２０へ送られる。
【００４４】
また、エアコンユニット２２には、他端側に複数の空気吹出し口３０が形成されると共に、空気吹出し口３０を選択的に開閉するモード切換ドア３２が設けられている。また、エアコンユニット２２内には、加熱手段とされるヒータコア３４及び、ヒータコア３４へ導入される空気量を制御するエアミックスドア３６が配置されている。
【００４５】
エアコン１２では、エアミックスドア３６の開度に応じてヒータコア３４を通過する空気がヒータコア３４で加熱される。また、エアコン１２では、ヒータコア３４で加熱された空気と、ヒータコア３４をバイパスされることによりエバポレータ２０を通過したままの温度の空気が混合され、吹出しモードに応じて選択された吹出し口３０から車室内へ吹き出される。
【００４６】
なお、本実施の形態では、車両１０として、走行用の駆動源としてエンジンを備えたコンベンショナル車又はハイブリッド車を適用し、このエンジンのエンジン冷却水を用いるヒータコア３４を設けているが、ヒータコア３４に加えてＰＣＴヒータなどの電気ヒータを設けたものであっても良い。また、車両１０として電気自動車などに適用するときには、ヒータコア３４に換えて電気ヒータなどの加熱手段を用いれば良い。
【００４７】
図３に示されるように、エアコン１２は、エアコンＥＣＵ４０を備えている。このエアコンＥＣＵ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等がバスによって接続された一般的構成のマイクロコンピュータ、各種の入出力インターフェイス、駆動回路などを備えた構成となっている（何れも図示省略）。
【００４８】
エアコン１２では、一例として、エンジンの駆動力によってコンプレッサ１４を駆動するようになっており、エアコンＥＣＵ４０は、電磁クラッチ４２によってコンプレッサ１４へのエンジンの駆動力を断続する。また、エアコンＥＣＵ４０は、コンプレッサ１４の冷媒吐出圧を制御することにより所望の冷房能力が得られるようにしている。なお、コンプレッサ１４は、コンプレッサモータによって駆動されるものであっても良く、このときには、要求される冷房能力に応じてエアコンＥＣＵ４０がコンプレッサモータの回転数を制御するものであれば良い。
【００４９】
エアコンＥＣＵ４０には、ブロワファン２８を駆動するブロワモータ４４が接続されていると共に、切換ドア２６、モード切換ドア３２及びエアミックスドア３６を駆動するアクチュエータ４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃが接続されている。エアコンＥＣＵ４０は、ブロワモータ４４の駆動電圧を制御することによりブロワファン２８の回転数（ブロワ風量）を制御し、アクチュエータ４６Ａ〜４６Ｃを作動することにより切換ドア２６、モード切換ドア３２の開閉、及びエアミックスドア３６の開度を制御する。
【００５０】
一方、エアコンＥＣＵ４０には、車室内の温度（室温）を検出する室温センサ４８、車外の温度（外気温）を検出する外気温センサ５０、日射量を検出する日射センサ５２、エンジン冷却水の水温を検出する水温センサ５４、エバポレータ２０を通過した空気の温度を検出するエバポレータ後温度センサ５６等が接続されている。また、エアコンＥＣＵ４０には、冷凍サイクル中の高圧側の冷媒圧力を検出する圧力センサ５８Ａ及び、低圧側の冷媒圧力を検出する圧力センサ５８が接続されている。
【００５１】
エアコンＥＣＵ４０は、図示しない操作パネルのスイッチ操作によって設定温度などの運転条件が設定されて空調運転の開始が指示されると、室温、外気温などの環境条件を検出し、検出した環境条件と運転条件とに基づいて空調運転を行う。
【００５２】
例えば、エアコンＥＣＵ４０は、車室内を設定温度とするための空調風の目標吹出し温度を演算し、演算した目標吹出し温度及び運転条件の設定等に基づいて車室内を空調する。このときに、エアコンＥＣＵ４０は、圧力センサ５８Ａ、５８Ｂによって検出される冷媒圧力が、所定の冷房能力が得られる圧力となるように制御する。ここで、高圧側の冷媒圧力を検出する圧力センサ５８Ａは、コンプレッサ１４の吐出側とコンデンサ１６の間の圧力を検出するものであれば良く、また、低圧側の冷媒圧力を検出する圧力センサ５８Ｂは、コンプレッサ１４の入側とエバポレータ２０の間の圧力を検出するものであれば良い。なお、このようなエアコン１２及びエアコン１２の空調運転制御の基本的構成は、公知の一般的構成を適用することができる。
【００５３】
ところで、図１に示されるように、車両１０には、前部のエンジンコンパートメント６０内にエアコン１２のコンデンサ１６が配置されている。また、車両１０には、前端部にグリル開口部６２、６４が形成されている。なお、グリル開口部６２、６４は、フロントバンパ６６の上方側がグリル開口部６２とされ、下方側がグリル開口部６４とされている。
【００５４】
グリル開口部６２には、複数の整流フィン６８が設けられている。また、グリル開口部６４には、整流フィン７０が設けられている。これにより、車両１０には、車両前方側の空気がグリル開口部６２、６４からエンジンコンパートメント６０内に導入されるフロントグリル７２が形成されている。
【００５５】
一方、車両１０には、車両用グリル装置とするグリル装置７４及び、車両用冷却装置とする冷却装置７６が設けられている。冷却装置７６は、一例としてエアコン１２のコンデンサ１６を冷却対象となる熱交換器とし、コンデンサ１６に導入される空気量を制御することにより、コンデンサ１６での冷媒の冷却能力を制御する。
【００５６】
コンデンサ１６は、車両後方側の全面がファンシュラウド７８によって覆われている。このファンシュラウド７８には、冷却ファン８０が取り付けられている。冷却装置７６では、この冷却ファン８０を回転駆動することにより、コンデンサ１６への空気の導入が促進される。また、冷却ファン８０の回転数に応じてコンデンサ１６に導入される空気量が変化することから、冷却装置７６では、冷却ファン８０の回転数によりコンデンサ１６への導入空気量を制御する。
【００５７】
なお、ファンシュラウド７８及び冷却ファン８０は、コンデンサ１６の車両後方側ではなく、車両前方側に設けても良い。また、冷却ファン８０の数は、任意でよいが本実施の形態では、一例として二つの冷却ファン８０Ａ、８０Ｂを車幅方向（図１の紙面表裏方向）に配列している。
【００５８】
フロントグリル７２では、グリル開口部６２に設けている整流フィン６８が、例えば、車幅方向（図１の紙面表裏方向）に沿う軸８２を中心に回動可能とされている。グリル開口部６２に設けられている整流フィン６８は、図示しないリンク機構により連結されており、各整流フィン６８が軸８２を回動中心として回動される。
【００５９】
グリル装置７４では、整流フィン６８の回動を制御することにより、グリル開口部６２、６４のうちのグリル開口部６２を開閉する。なお、グリル開口部６２を開いたときは、図１に実線で示されるように、整流フィン６８が水平状態となり、車両前方側から見た開口面積が最大となる状態とする。また、グリル開口部６２の閉止は、図１に二点鎖線で示されるように、グリル開口部６２が整流フィン６８により塞がれた状態としている。また、本実施の形態では、グリル開口部６２の開閉を行うものとしているが、これに限らず、グリル開口部６４を開閉しても良く、グリル開口部６２、６４を開閉するものであっても良い。
【００６０】
車両１０では、グリル装置７４によりグリル開口部６２が閉止されることにより、走行中にグリル開口部６２からエンジンコンパートメント６０内への空気の導入が阻止される。これにより、車両１０では、グリル開口部６２が開かれている状態よりも、グリル開口部６２が閉じられている状態であるときに、走行中の空気抵抗が低減される。
【００６１】
図３に示されるように、グリル装置７４には、整流フィン６８を回動するアクチュエータ８４が設けられ、冷却装置７６には、冷却ファン８０を駆動するファンモータ８６が設けられている。なお、前記した如く、本実施の形態では、２つの冷却ファン８０Ａ、８０Ｂを設けており、冷却装置７６には、冷却ファン８０を駆動するファンモータ８６Ａ及び、冷却ファン８０Ｂを駆動するファンモータ８６Ｂを備えている。また、以下では、特に区別しない場合、冷却ファン８０及びファンモータ８６として説明する。
【００６２】
車両１０には、グリル装置７４と冷却装置７６を制御する制御手段としてコントローラ８８が設けられている。このコントローラ８８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等がバスによって接続された一般的構成のマイクロコンピュータ、各種の入出力インターフェイス、駆動回路を含む一般的構成とされている。
【００６３】
このコントローラ８８には、グリル装置７４のアクチュエータ８４及び、冷却装置７６のファンモータ８６Ａ、８６Ｂが接続されている。コントローラ８８は、アクチュエータ８４の作動を制御することによりグリル開口部６２の開閉を制御し、ファンモータ８６の駆動を制御することによりコンデンサ１６への空気の導入を促進する。
【００６４】
コントローラ８８には、車両１０の走行速度（車速）を検出する車速センサ９０、外気温を検出する外気温センサ９２が接続されている。また、コントローラ８８には、エアコンＥＣＵ４０が接続されている。なお、外気温センサ９２を設けずに、エアコンＥＣＵ４０が外気温センサ５０によって検出する外気温を取得するものであっても良い。
【００６５】
ここで、予め設定された車両１０のモデルにおけるグリル開口部６２の開閉、冷却ファン８０の作動及び、これらに伴うエアコン１２の消費動力の変化のシミュレーション結果を以下に示す。なお、以下のシミュレーションでは、ファンモータ８６（８６Ａ、８６Ｂ）の定格出力を１００ｗとしている。
【００６６】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）には、車速Ｖ、冷却ファン８０の回転数及びグリル開口部６２の開閉に応じたコンデンサ１６への空気導入量として、風速（以下、コンデンサ風速Ｗｖ（ｍ／sec）とする）の変化が示されている。なお、冷却ファン８０のファンモータ８６（以下、総称して冷却ファン８０とする）が駆動電圧Ｄｖにより回転数が変化するようになっており、冷却ファン８０の回転数に換えて駆動電圧Ｄｖを適用している。このとき、駆動電圧Ｄｖを０、４、６、８、１０、１２（ｖ）の６段階とし、車速Ｖを０、４０、６０（ｋｍ／ｈ）の３段階としている。
【００６７】
図４（Ａ）には、グリル開口部６２が開かれている場合の駆動電圧Ｄｖ及び車速Ｖに対するコンデンサ風速Ｗｖが示され、図４（Ｂ）には、グリル開口部６２が閉じられている場合の駆動電圧Ｄｖ及び車速Ｖに対するコンデンサ風速Ｗｖが示されている。
【００６８】
図４（Ａ）に示されるように、グリル開口部６２が開かれて、車両１０が停止している場合（車速Ｖ＝０ｋｍ／ｈ）、コンデンサ風速Ｗｖは、駆動電圧Ｄｖの上昇に伴って増加する。
【００６９】
これに対して、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように、車両１０の走行中は、駆動電圧Ｄｖが低くてもコンデンサ風速Ｗｖが高くなるが、駆動電圧Ｄｖが高くなっても、コンデンサ風速Ｗｖの増加は僅かとなっている。また、車両１０の走行中のコンデンサ風速Ｗｖは、グリル開口部６２が開かれている場合の方が、グリル開口部６２を閉止している場合に比べて僅かに多くなっている。すなわち、グリル開口部６２冷却ファン８０の駆動電圧Ｄｖが同じであると、グリル開口部６２を閉じることにより、コンデンサ風速Ｗｖが低下する。
【００７０】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）には、冷却ファン８０の駆動電圧Ｄｖ及び車速Ｖに対する冷却ファン８０の消費電力Ｗｆ（ｗ）の変化が示されている。なお、図５（Ａ）は、グリル開口部６２が開かれている場合を示し、図５（Ｂ）は、グリル開口部６２を閉止された場合を示している。
【００７１】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示されるように、冷却ファン８０の消費電力Ｗｆは、グリル開口部６２の開／閉の何れにおいても駆動電圧Ｄｖの上昇に伴って増加するが、車速Ｖの変化における差、及び、グリル開口部６２が開かれた場合と閉じられた場合とでの差は僅かとなっている。
【００７２】
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）には、駆動電圧Ｄｖ及び車速Ｖに対するコンデンサ１６の前方の空気の温度（前方空気温Ｔｆとする）の変化が示されている。なお、前方空気温Ｔｆは、外気温Ｔａ＝４０°Ｃ、日射有の環境下での測定値である。
【００７３】
図６（Ａ）に示されるように、車両１０が停止している場合（車速Ｖ＝０ｋｍ／ｈ）は、冷却ファン８０が停止されていると、前方空気温Ｔｆが極めて高くなる（Ｔｆ＞６０°Ｃ）。しかし、冷却ファン８０が駆動されると、前方空気温Ｔｆは、駆動電圧Ｄｖの上昇に伴って低下する。
【００７４】
これに対して、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、車両１０が走行していると、車両走行中は、停車中よりも前方空気温Ｔｆが低くなる。このとき、車速Ｖが同じであれば、グリル開口部６２が閉じられている場合より、グリル開口部６２が開かれている場合の方が、前方空気温Ｔｆが低くなる。また、グリル開口部６２の開閉にかかわらず、車速Ｖが低い場合より、車速Ｖの高い場合の方が、前方空気温Ｔｆが低くなるが、何れの場合においても、駆動電圧Ｄｖが高くなるにつれて、前方空気温Ｔｆが高くなる。
【００７５】
一方、図７には、駆動電圧Ｄｖ及び車速Ｖに応じたコンプレッサ１４の冷媒圧力Ｐが示され、図８には、駆動電圧Ｄｖと車速Ｖに応じたコンプレッサ１４の消費動力Ｗｃの演算結果が示されている。なお、消費動力Ｗｃは、コンプレッサ１４の駆動に必要とされる動力としている。また、冷媒圧力Ｐは、コンプレッサ１４の入側となる低圧側冷媒圧力（以下、冷媒圧力ＰＬとする）及び、コンプレッサ１４の出側となる高圧側冷媒圧力（以下、冷媒圧力ＰＨとする）を示しており、冷媒圧力ＰＨが、コンデンサ１６の入側の冷媒圧力Ｐとなっている。
【００７６】
図７では、エアコン１２の冷房能力を最大（Max Cool）としたときの冷媒圧力ＰＨ、ＰＬを示し、コンプレッサ１４の回転数は、車速Ｖ＝０（ｋｍ／ｈ）でエンジン回転数が８００ｒｐｍ、Ｖ＝４０（ｋｍ／ｈ）、６０（ｋｍ／ｈ）ではエンジン回転数が１２００ｒｐｍとされて、このエンジンの回転が伝達比１．２２で伝達されるものとしている。
【００７７】
図７に示されるように、駆動電圧Ｄｖ及び車速Ｖが低い場合、冷媒圧力ＰＨは高くなる。また、駆動電圧Ｄｖないし車速Ｖが高くなるにしたがって、冷媒圧力ＰＨは低くなる。
【００７８】
ここで、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように、駆動電圧Ｄｖないし車速Ｖが高い場合、コンプレッサ風速Ｗｖも高くなり、これにより、コンデンサ１６の冷却能力も高くなっていると判断される。
【００７９】
このときには、図７に示されるように、コンプレッサ１４の冷媒圧力ＰＬ及び冷媒圧力ＰＨ、特に冷媒圧力ＰＨが低くなる。一般に、冷凍サイクルでは、コンデンサ１６の冷媒圧力Ｐ（冷媒圧力ＰＨ）が高くなることにより、効率が低下し、コンプレッサ１４の冷媒圧力Ｐ（冷媒圧力ＰＨ）が低くなっている場合、コンプレッサ１４の駆動に要する消費動力Ｗｐは、冷媒圧力ＰＨが高い場合に比べて低くなる。
【００８０】
これに対して、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように、駆動電圧Ｄｖ及び車速Ｖが低い場合、コンプレッサ風速Ｗｖが低くなり、コンデンサ１６の冷却能力も低くなっていると判断される。このときに、エアコン１２では、コンプレッサ１４の冷媒圧力Ｐ（冷媒圧力ＰＨ）が高くなる。
【００８１】
図７に示されるように、コンプレッサ１４の冷媒圧力Ｐは、同じ車速Ｖでは、冷媒圧力ＰＬの変化は少ないが、コンデンサ１６の冷却能力が低くなると、冷媒圧力ＰＨが高くなる。
【００８２】
ここで、図９には、駆動電圧Ｄｖ及び車速Ｖに応じたエアコン１２で要求される消費動力Ｗａが示されている。なお、この消費動力Ｗａは、コンプレッサ１４による消費動力Ｗｐと、冷却ファン８０による消費電力Ｗｆに基づいた消費動力と、の和としているとしている。また、図９で「グリル開」はグリル開口部６２を開いた場合を示し、「グリル閉」はグリル開口部６２を閉止した場合を示している。
【００８３】
コンデンサ１６に導入される空気量の指標となるコンデンサ風速Ｗｖが低い場合（図４（Ａ）及び図４（Ｂ）参照）には、消費動力Ｗａが高くなり、コンデンサ風速Ｗｖが高い場合に、消費動力Ｗａが低くなる。
【００８４】
一方、単位時間当たりの燃料消費量を燃料消費量Ｍ（ml／sec）とした場合、車両１０では、グリル開口部６２の開閉及び車速Ｖに応じて燃料消費量Ｍが変化する。また、エアコン１２が動作することにより、エアコン１２の消費動力Ｗａによって燃料消費量Ｍが変化する。このとき、エアコン１２で消費動力Ｗａは、エアコン１２に要求される冷房能力に応じた消費動力Ｗａとなり、かつ、エアコン１２に要求される冷房能力は、外気温Ｔａなどの環境条件に応じて異なる。
【００８５】
図８（Ａ）〜図８（Ｅ）には、グリル開口部６２の開閉、エアコン１２のオン／オフ（運転／停止）、外気温Ｔａ及び車速Ｖに応じた定常走行時の燃料消費量Ｍのシミュレーション結果を示している。なお、図８（Ａ）は、エアコン１２がオフされている場合を示し、図８（Ｂ）〜図８（Ｅ）は、エアコン１２がオンされている場合を示している。
【００８６】
図８（Ｂ）は、外気温Ｔａ＝３５°Ｃで、エアコン１２が最大能力（Max Cool）で動作している場合を示し、このときのエアコン１２の消費動力を２Ｋｗ、これに伴うエアコン１２での燃料消費量を０．２３（ml／sec）としている。また、図８（Ｃ）では、外気温Ｔａ＝３０°Ｃ、エアコン１２の冷房能力が最大時（Max Cool）を１００％としたときの５０％の冷房能力で動作し、そのときの消費動力を０．９５ｋｗ、燃料消費量を０．１０９（ml／sec）、図８（Ｄ）では、外気温Ｔａ＝２０°Ｃ、冷房能力が４０％で動作し、そのときの消費動力を０．６８ｋｗ、燃料消費量を０．０７８（ml／sec）、図８（Ｅ）では、外気温Ｔａ＝１０°Ｃ、冷房能力が３０％で動作し、そのときの消費動力を０．４８ｋｗ、燃料消費量を０．０５５（ml／sec）としている。
【００８７】
図８（Ｂ）から図８（Ｅ）に示されるように、燃料消費量Ｍは、車速Ｖが高くなるにしたがって増加する。また、燃料消費量Ｍは、グリル開口部６２が閉じられることにより、グリル開口部６２が開かれている場合より増加する。また、外気温Ｔａが高く、エアコン１２に要求される冷房能力が大きい場合、車速Ｖが高くなければ、グリル開口部６２を閉じることによる燃料消費量Ｍの低減効果が得られない。
【００８８】
これに対して、外気温Ｔａが低く、エアコン１２に要求される冷房能力が小さい場合は、外気温Ｔａが高く冷房能力が大きい場合に比べ、車速Ｖが低くても燃料消費量Ｍの低減効果が得られる。
【００８９】
このように、コンデンサ１６の冷却能力は、外気温Ｔａ、車速Ｖ、駆動電圧Ｄｖ（冷却ファン８０の回転数）及び、グリル開口部６２の開閉状態に応じて変化する。エアコン１２では、要求される冷房能力が外気温Ｔａに応じて変化し、外気温Ｔａが高い場合には、大きな冷房能力が要求される。
【００９０】
ここから、コントローラ８８では、外気温Ｔａ、車速Ｖ、エアコン１２の動作状態に応じて、グリル装置７４Ｂのグリル開口部６２の開閉を制御すると共に、冷却ファン８０の作動、すなわちファンモータ８６の作動を制御する。
【００９１】
ここで、コントローラ８８によるグリル装置７４及び冷却装置７６の作動制御を説明する。
【００９２】
エアコン１２では、外気温Ｔａが低く、冷房運転が要求されない環境下であっても、車室内の湿度を下げるための除湿を行う必要がある。特に、外気温Ｔａが低くウインドガラスが閉められていると、乗員の発する呼気等によって車室内の湿度が上昇し易く、このときに車室内の空気の除湿が要求される。このため、エアコン１２では、例えば、外気温Ｔａが０°Ｃ以上である場合（Ｔａ≧０°Ｃ）に、空調運転が指示されると、コンプレッサ１４が駆動される。
【００９３】
このとき、コントローラ８８は、車速Ｖを判定し、この判定結果に基づいて、冷却ファン８０を作動する。図１０（Ａ）には、このときの車速Ｖの判定の一例を示している。コントローラ８８には、車速Ｖが、予め基準としている車速Ｖｓを超えている場合、車速Ｖの判定を車速Ｈｉとし、車速Ｖｓより低くなっていると車速Ｌｏと判定する。このとき、車速Ｖｓにヒシテリシスを持たせ、車速Ｖが、車両停止状態から車速Ｖｓ１（例えば、Ｖｓ１＝２０ｋｍ／ｈ）まで上昇することにより車速Ｈｉと判定し、車速Ｈｉと判定されている状態で、車速Ｖが、車速Ｖｓ２（Ｖｓ２＜Ｖｓ１、例えばＶｓ２＝１５ｋｍ／ｈ）まで下がると車速Ｌｏと判定する。
【００９４】
また、コントローラ８８は、車速Ｖの判定結果と、コンデンサ１６の入側の冷媒圧力ＰＨに基づいて、冷却ファン８０の駆動電圧Ｄｖを設定する。このときに、コントローラ８８では、複数の変節ポイントとなる冷媒圧力Ｐ（冷媒圧力ＰＨ）が設定され、変節ポイントで駆動電圧Ｄｖを変更する。
【００９５】
図１０（Ｂ）には、その一例を示している。ここでは、一例として、冷媒圧力Ｐが０．５（ＭＰａ）〜３．０（ＭＰａ）の間で、冷媒圧力Ｐに対して、冷媒圧力Ｐ１〜Ｐ６までの６個の変節ポイント（Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３＜Ｐ４＜Ｐ５＜Ｐ６）が設定されている。この、コントローラ８８は、冷媒圧力Ｐが変節ポイントに達すると、そのときの車速Ｖの判定と車速Ｖの変化に基づいて駆動電圧Ｄｖを切換る。
【００９６】
なお、車速Ｖの判定が車速Ｌｏであり、車速Ｖが上昇している場合はＬｏ−ＵＰ、車速Ｖの判定が車速Ｌｏであり、車速Ｖがさらに下降している場合はＬｏ−ＤＯＷＮ、車速Ｖの判定が車速Ｈｉであり、車速Ｖが上昇している場合はＨｉ−ＵＰ、車速Ｖの判定が車速Ｈｉであり、車速Ｖがさらに下降している場合はＨｉ−ＤＯＷＮとして、駆動電圧Ｄｖが設定される。
【００９７】
このとき、駆動電圧Ｄｖは、４ｖ〜１２ｖの範囲のみではなく、必要に応じて、車両１０の図示しないバッテリの端子電圧（例えば、１３．５ｖ）までの電圧が適用される。
【００９８】
図４（Ａ）及び図（Ｂ）に示されるように、グリル開口部６２が閉じられている場合、駆動電圧Ｄｖが低い領域では、グリル開口部６２が開かれている場合より、コンデンサ風速Ｗｖが低くなる。ここから、コントローラ８８は、グリル開口部６２が閉じられていると、予め設定されている設定電圧ＤＬ（例えばＤＬ＝８ｖ）を駆動電圧Ｄｖの最低電圧に設定する。
【００９９】
コントローラ８８は、車速Ｖの判定状態及び車速Ｖの変化、冷媒圧力ＰＨに基づいて駆動電圧Ｄｖを設定する。このとき、グリル開口部６２が閉じられ、かつ、図１０（Ｂ）に示されるように、冷媒圧力ＰＨが、冷媒圧力Ｐ３以下であれば、駆動電圧Ｄｖとして設定電圧ＤＬが設定される（Ｄｖ＝ＤＬ）。これにより、駆動電圧Ｄｖは、設定電圧ＤＬ以上となるように設定される。
【０１００】
一方、コントローラ８８は、エアコン１２が停止されている場合、車速Ｖが、予め設定されている車速（動作車速Ｖａ、例えば、Ｖａ＝４０ｋｍ／ｈ）以上となる（Ｖ≧Ｖａ）と、グリル開口部６２が閉止されるようにアクチュエータ８４を作動させる。また、コントローラ８８は、グリル開口部６２を閉じた状態で、車速Ｖが、動作車速Ｖａより低くなると（Ｖ＜Ｖａ）、グリル開口部６２が開かれるようにアクチュエータ８４を作動する。
【０１０１】
ここで、前記した如く、エアコン１２では、要求される冷房能力が外気温Ｔａに応じて変化し、外気温Ｔａが高い場合には、大きな冷房能力が要求され、コンデンサ１６には、エアコン１２の冷房能力に応じた冷却能力が要求される。また、外気温Ｔａが低い場合、コンデンサ１６の冷却能力が高くなり、車速Ｖが高いと、コンデンサ１６の冷却能力も高くなる。
【０１０２】
ここから、コントローラ８８では、エアコン１２が運転されている場合、外気温Ｔａを複数の領域に分割し、それぞれの領域で、消費動力の低減効果が得られる車速Ｖが動作車速として設定されている。
【０１０３】
ここで、本実施の形態では、一例として、温度領域を、Ｔ１以下（０°Ｃ以上、Ｔ１以下、０≦Ｔａ≦Ｔ１、例えば、Ｔ１＝１５°Ｃ）、Ｔ１を超えてＴ２以下（Ｔ１＜Ｔａ≦Ｔ２、例えば、Ｔ２＝３０°Ｃ）、Ｔ２を超えた領域（Ｔ２＜Ｔａ）の３領域に分割し、それぞれの領域での動作車速Ｖａ１、Ｖａ２、Ｖａ３（Ｖａ１＜Ｖａ２＜Ｖａ３、例えば、Ｖａ１＝４０ｋｍ／ｈ、Ｖａ２＝７０ｋｍ／ｈ、Ｖａ３＝１００ｋｍ／ｈ）が設定されている。
【０１０４】
この動作車速Ｖａ１〜Ｖａ３は、外気温Ｔａがそれぞれの温度領域にある場合に、グリル開口部６２を閉じることにより、燃料消費量Ｍの向上効果が得られる下限の車速Ｖに設定されている。すなわち、エアコン１２がオンされている場合、車速Ｖが外気温Ｔａに応じた動作車速Ｖａに達していなければ、グリル開口部６２を閉止しても、燃料消費効果が得られず、逆に、グリル開口部６２を閉止したために、エアコン１２の消費動力を大きくしてしまい、グリル開口部６２を閉止する効果が得られない車速Ｖとなっている。なお、ここでは、動作車速Ｖａ１〜Ｖａ３を、少なくとも消費動力が増加しない車速に設定するが、これに限らず、予め設定している許容範囲以内である車速に設定されるものであっても良い。
【０１０５】
ここで、図１１を参照しながら、第１の実施の形態に係るグリル開口部６２の開閉制御及び、開閉制御に伴う冷却制御を説明する。
【０１０６】
図１１のフローチャートは、車両１０の図示しないイグニッションスイッチがオンされ、車両１０が走行可能な状態となると開始され、イグニッションスイッチがオフされて、車両１０の走行が終了により終了される。
【０１０７】
このフローチャートでは、最初のステップ１００で、エアコン１２が運転（オン）されているか否かを確認する。ここで、エアコン１２が冷凍サイクルを用いた空調運転が行われていない場合（オフされている場合）、ステップ１００で否定判定されてステップ１０２へ移行する。なお、エアコン１２が暖房運転のみを行う場合には、コンデンサ１６の冷却が不要であるので、オフと見なされる。
【０１０８】
ステップ１０２では、車速センサ９０によって検出される車速Ｖを読み込み、次のステップ１０４では、車速Ｖが空気抵抗の低減のみを目的として設定された設定読度Ｖａ以上であるか否かを確認する。
【０１０９】
ここで、車速Ｖが動作車速Ｖａ未満（Ｖ＜Ｖａ）であると、ステップ１０４で否定判定して、ステップ１０６へ移行し、グリル開口部６２を開く。すなわち、グリル開口部６２が閉じられていれば、アクチュエータ８４を作動させてグリル開口部６２を開き、グリル開口部６２が開かれている場合、開いた状態を継続する。また、このステップ１０６では、冷却ファン８０の作動が不要であるため、ファンモータ８６を停止状態とする。
【０１１０】
車速Ｖが動作車速Ｖａ以上（Ｖ≧Ｖａ）である場合、ステップ１０４で肯定判定してステップ１０８へ移行する。このステップ１０８では、グリル開口部６２を閉止状態とする。すなわち、グリル開口部６２が開かれている場合、アクチュエータ８４を作動させてグリル開口部６２を閉じ、グリル開口部６２が閉止されている場合、グリル開口部６２の閉止状態が継続されるようにする。また、このステップ１０８においても、冷却ファン８０の作動が不要であるので、ファンモータ８６を停止状態とする。
【０１１１】
これにより、車両１０では、空気抵抗の低減が図られ、燃料消費量Ｍの増加が抑えられる。
【０１１２】
一方、エアコン１２が運転（オン）されている場合、ステップ１００で肯定判定してステップ１１０へ移行する。このステップ１１０では、外気温センサ９２によって検出される外気温Ｔａを読み込む。
【０１１３】
この後、ステップ１１２では、外気温Ｔａが、設定温度Ｔ２を超えているか否かを確認し、ステップ１１４では、外気温Ｔａが、設定温度Ｔ１を超えているか否かを確認する。
【０１１４】
コントローラ８８には、外気温Ｔａの領域が、設定温度Ｔ１、Ｔ２で、低温領域、中間領域及び高温領域の３つの分割領域に分割され、それぞれ分割領域に対して動作車速Ｖａ（Ｖａ１〜Ｖａ３）が設定されている。ステップ１１２、１１４では、外気温Ｔａが分割領域の何れに属する温度であるかを確認する。
【０１１５】
外気温Ｔａが、設定温度Ｔａ２を超えている場合（Ｔａ＞Ｔ２）、すなわち、ステップ１１２で肯定判定されてステップ１１６へ移行する。また、外気温Ｔａが設定温度Ｔ１を越え、設定温度Ｔ２以下（Ｔ１＜Ｔａ≦Ｔ２）であると、ステップ１１４で肯定判定され、ステップ１１８へ移行する。
【０１１６】
また、エアコン１２では、外気温Ｔａが０°Ｃ以上であると、コンプレッサ１４が駆動されている。ここから、外気温Ｔａが、設定温度Ｔ１以下であれば、外気温Ｔａが、０≦Ｔａ≦Ｔ１であるので、ステップ１１４で否定判定されてステップ１２０へ移行する。
【０１１７】
外気温Ｔａが、高温領域であると移行されるステップ１１６では、車速センサ９０によって検出される車速Ｖを読み込み、ステップ１２２では、車速Ｖが、この温度領域に対して設定されている動作車速Ｖａ３以上か否かを確認する。このとき、車速Ｖが動作車速Ｖａ３以上であれば（Ｖ≧Ｖａ３）、ステップ１２２で肯定判定されてステップ１２４へ移行する。また、車速Ｖが動作車速Ｖａ３に達していなければ（Ｖ＜Ｖａ３）、ステップ１２２で否定判定されてステップ１２６へ移行する。
【０１１８】
外気温Ｔａが、中間領域であると移行されるステップ１１８では、車速センサ９０によって検出される車速Ｖを読み込み、ステップ１２８では、車速Ｖが、この温度領域に対して設定されている動作車速Ｖａ２以上か否かを確認する。このとき、車速Ｖが動作車速Ｖａ２以上であれば（Ｖ≧Ｖａ２）、ステップ１２８で肯定判定されてステップ１２４へ移行し、車速Ｖが動作車速Ｖａ２に達していなければ（Ｖ＜Ｖａ２）、ステップ１２８で否定判定されてステップ１２６へ移行する。
【０１１９】
外気温Ｔａが、低温領域であると移行されるステップ１２０では、車速センサ９０によって検出される車速Ｖを読み込み、ステップ１３０では、車速Ｖが、この温度領域に対して設定されている動作車速Ｖａ１以上か否かを確認する。このとき、車速Ｖが動作車速Ｖａ１以上であれば（Ｖ≧Ｖａ１）ステップ１３０で肯定判定されてステップ１２４へ移行し、車速Ｖが動作車速Ｖａ１に達していなければ（Ｖ＜Ｖａ１）、ステップ１３０で否定判定されてステップ１２６へ移行する。
【０１２０】
ここで、外気温Ｔａがその温度領域に対して設定されている動作車速Ｖａ（Ｖａ１、Ｖａ２、Ｖａ３）に達していないことにより移行するステップ１２６では、グリル開口部６２を開いた状態として、冷却ファン８０を駆動する。
【０１２１】
このときに、コントローラ８８では、図１０（Ａ）の車速判定、エアコン１２で検出される冷媒圧力Ｐ（冷媒圧力ＰＨ）及び、図１０（Ｂ）に示される冷媒圧力ＰＨに基づいて駆動電圧Ｄｖを設定し、設定した駆動電圧Ｄｖでファンモータ８６を駆動する。
【０１２２】
これに対して、外気温Ｔａがその温度領域に対して設定されている動作車速Ｖａ（Ｖａ１、Ｖａ２、Ｖａ３）以上となることにより移行するステップ１２４では、グリル開口部６２を閉止し、冷却ファン８０を駆動する。
【０１２３】
車両１０では、グリル開口部６２が閉じられることにより、走行中における空気抵抗が低減され、燃費が向上される。また、車両１０では、冷却ファン８０が駆動されることにより、グリル開口部６２が閉じられることによりコンデンサ１６に導入される空気量の低減が抑えられる。
【０１２４】
コントローラ８８は、図１０（Ａ）の車速判定の結果、エアコン１２で検出される冷媒圧力Ｐ（冷媒圧力ＰＨ）及び図１０（Ｂ）に示される冷媒圧力に基づいて駆動電圧Ｄｖを設定し、設定した駆動電圧Ｄｖでファンモータ８６を駆動する。
【０１２５】
図１０（Ｂ）に示されるように、通常、コントローラ８８は、冷媒圧力ＰＨが低ければ、駆動電圧Ｄｖを低くして、冷却ファン８０を駆動するときの電力消費を抑え、過冷却が生じるのを防止する。しかし、グリル開口部６２が閉じられると、コンデンサ１６の冷却能力が低下する。
【０１２６】
ここで、コントローラ８８は、冷却ファン８０の駆動電圧Ｄｖの下限となる設定電圧ＤＬが設定されている。コントローラ８８は、冷媒圧力ＰＨが低く、駆動電圧Ｄｖが設定電圧ＤＬより低くなっているとき、グリル開口部６２が閉じられていると、駆動電圧Ｄｖを設定電圧ＤＬに設定して冷却ファン８０を駆動する。
【０１２７】
これにより、冷却ファン８０が、グリル開口部６２が開かれているときよりも、高い回転数で駆動されるので、グリル開口部６２が閉じられることによるコンデンサ風速Ｗｆ、すなわち、コンデンサ１６への空気の導入量の低下が抑えられる。したがって、コンデンサ１６に導入される空気量が減少して、エアコン１２の冷房能力が低下したり、この冷房能力の低下を抑えるために、コンプレッサ１４の駆動に要する負荷が上昇してしまうのを抑えることができる。
【０１２８】
このように、グリル装置７４は、エアコン１２が空調運転している場合に、コンデンサ１６の冷却能力に影響する外気温Ｔａに基づいて、グリル開口部６２を開閉するときの動作車速Ｖａが設定されている。したがって、車両１０では、グリル開口部６２が閉止してしまうことにより、コンデンサ１６の冷却能力が低下し、動力消費が増加してしまうのを抑えることができる。
【０１２９】
なお、ここでは、エアコン１２がコンプレッサ１４を駆動する外気温Ｔａの温度範囲を、３領域となるようにしているが、これに限らず、少なくとも２分割するなど、複数の温度領域に分割し、それぞれの温度領域において、グリル開口部６２の開閉を切換えるしきい値とする動作車速Ｖａを設定するものであれば良い。
【０１３０】
また、冷却装置７６では、グリル開口部６２が閉止されたときに、冷却ファン８０の駆動電圧Ｄｖを設定電圧ＤＬ以上とすることにより、コンデンサ１６に導入される空気量が低下して、エアコン１２の消費動力が増加してしまうのを抑えることができる。
【０１３１】
したがって、車両１０では、グリル装置７４によってグリル開口部６２を開閉して燃費向上を図るときに、熱交換器であるコンデンサ１６の冷却能力が低下してしまうことによる燃費悪化が抑えられる。
〔第２の実施の形態〕
以下に、第２の実施の形態を説明する。なお、第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同等の構成については、第１の実施の形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。
【０１３２】
図１２に示されるように、エアコン１２のエアコンＥＣＵ４０Ａには、ファンモータ８６（ファンモータ８６Ａ、８６Ｂ）が接続されており、これにより、冷却装置７６Ａが形成されている。また、第２の実施の形態に適用したコントローラ８８Ａには、アクチュエータ８４、車速センサ９０及び外気温センサ９２が接続され、これにより、グリル装置７４Ａが形成されている。
【０１３３】
グリル装置７４Ａのコントローラ８８Ａは、エアコン１２がオンされていると、外気温Ｔａに基づいて動作車速Ｖａ（動作車速Ｖａ１〜Ｖａ３）を設定し、車速センサ９０により検出される車速Ｖと、動作車速Ｖａとに基づいてグリル開口部６２の開閉を行う。すなわち、図１１のフローチャートに対して、ステップ１２４、１２６のそれぞれにおいて、冷却ファン８０の制御を除き、アクチュエータ８４の操作を行う。
【０１３４】
また、エアコンＥＣＵ４０Ａでは、空調運転を行いながら、グリル開口部６２の開閉に応じて冷却ファン８０の作動を制御する。このとき、エアコンＥＣＵ４０Ａには、コントローラ８８Ａから車速Ｖが読み込まれ、エアコンＥＣＵ４０Ａは、車速Ｖと運転状態に基づいて冷却ファン８０を制御する。
【０１３５】
図１３には、このときの冷却ファン８０の作動制御の一例が示されている。このフローチャートは、エアコン１２の空調運転が行われているときに、グリル開口部６２の開閉制御と並行して実行され、最初のステップ１５０で、車速センサ９０によって検出される車速Ｖを読み込む。なお、車速Ｖはコントローラ８８Ａから読み込むのではなく、別に車速センサを設けても良く、また、エンジンの作動を制御するエンジンＥＣＵから取得するものであっても良い。
【０１３６】
次のステップ１５２では、車速Ｖ及び車速Ｖの変化から、図１０（Ａ）に基づいた車速判定を行なう。また、ステップ１５４では、圧力センサ５８Ａによって検出される冷媒圧力ＰＨを読み込み、ステップ１５６では、図１０（Ｂ）のマップを用い、車速判定と冷媒圧力ＰＨから駆動電圧Ｄｖを設定する。
【０１３７】
この後、ステップ１５８では、グリル装置７４Ａにおいて、グリル開口部６２が開かれているか否かを判定する。このときに、グリル開口部６２が開かれていれば、ステップ１５８で肯定判定されてステップ１６０へ移行し、設定した駆動電圧Ｄｖで冷却ファン８０を駆動する。
【０１３８】
これに対して、グリル開口部６２が閉じられていると、ステップ１５８で否定判定してステップ１６２へ移行する。このステップ１６２では、駆動電圧Ｄｖが予め設定された設定電圧ＤＬより低いか否かを確認する。このときに、駆動電圧Ｄｖが設定電圧ＤＬ以上（Ｄｖ≧ＤＬ）であれば、ステップ１６２で否定判定してステップ１６０へ設定された駆動電圧Ｄｖで冷却ファン８０を駆動する。
【０１３９】
また、設定された駆動電圧Ｄｖが予め設定されている設定電圧ＤＬより低い（Ｄｖ＜ＤＬ）と、ステップ１６２で肯定判定してステップ１６４へ移行する。このステップ１６４では、設定電圧ＤＬを駆動電圧Ｄｖに設定する。この後、ステップ１６０へ移行して、設定された駆動電圧Ｄｖ（設定電圧ＤＬ）で冷却ファン８０を駆動する。
【０１４０】
これにより、エアコン１２のコンデンサ１６では、要求される冷却能力が低いときに、グリル開口部６２が閉じられることにより、所望の冷却能力が得られなくなってしまうのが防止される。
【０１４１】
なお、ここでは、車速Ｖと冷媒圧力ＰＨに基づいて駆動電圧Ｄｖを設定し、グリル開口部６２が閉じられているときに、この駆動電圧Ｄｖを調整するようにしたが、これに限らず、グリル開口部６２が閉じられているときに、設定電圧ＤＬ以上の駆動電圧Ｄｖで冷却ファン８０を駆動するものであれば良い。
【０１４２】
なお、第１の実施の形態では、コントローラ８８によって冷却ファン８０の駆動を制御し、第２の実施の形態では、エアコンＥＣＵ４０Ａによって冷却ファン８０の駆動を制御したが、これに限らず、冷却装置７６（７６Ａ）用のコントローラ（ファン制御手段）を設けて、エアコン１２及びグリル装置７４の動作状態に応じて冷却ファン８０が回転駆動されるものであっても良い。
〔第３の実施の形態〕
以下に、第３の実施の形態を説明する。なお、第３の実施の形態の基本的構成は、前記した第１の実施の形態と同じであり、第１の実施の形態と同一の構成には、同一の符号を付与してその説明を省略する。
【０１４３】
図１４に示されるように、第３の実施の形態では、コントローラ８８に換えて用いるコントローラ１７０が示されている。このコントローラ１７０には、エアコンＥＣＵ４０が接続されている。また、コントローラ１７０には、アクチュエータ８４が接続されていると共に、ファンモータ８６（８６Ａ、８６Ｂ）が接続され、これにより、グリル装置７４Ｂ及び冷却装置７６Ｂを形成している。
【０１４４】
このコントローラ１７０には、動力演算部１７２が設けられている。この動力演算部１７２は、エアコンＥＣＵ４０から、冷媒圧力ＰＨ、冷媒圧力ＰＬを取得する。
【０１４５】
また、このコントローラ１７０には、図示しないエンジンの駆動を制御するエンジンＥＣＵ１７４が接続されている。本実施の形態では、コンプレッサ１４をエンジンによって駆動しており、コンプレッサ１４の回転数Ｎは、エンジン回転数と伝達比率とから得られる。コントローラ１７０は、エンジンＥＣＵ１７４からエンジンの回転数を取得することによりコンプレッサ１４の回転数Ｎを算出する。
【０１４６】
動力演算部１７２では、冷媒圧力ＰＨ、冷媒圧力ＰＬ及びコンプレッサ１４の回転数Ｎから、コンプレッサ１４の駆動に要する動力Ｌを演算する。この動力Ｌがコンプレッサ１４の駆動に要している消費動力であり、本実施の形態では、この消費動力を、実質的なエアコン１２の消費動力と見なしている。また、コンプレッサ１４がコンプレッサモータによって駆動される場合、エアコンＥＣＵ４０からコンプレッサモータの回転数又はコンプレッサ１４の回転数Ｎを取得するものであれば良い。
【０１４７】
コントローラ１７０には、予測動力演算部１７６、動作車速演算部１７８及び動作制御部１８０が設けられている。予測動力演算部１７６は、アクチュエータ８４を操作して、グリル開口部６２を閉じた場合のエアコン１２の動力（消費動力）Ｌｃを演算し、動作車速演算部１６８は、グリル開口部６２を閉じて車両１０の空気抵抗を低減することにより得られる消費動力の低減量と、エアコン１２の消費動力の増加量から、グリル開口部６２を開閉する動作車速Ｖａを設定する。
【０１４８】
動作制御部１８０は、車速センサ９０によって検出される車速Ｖと、動作車速演算部１６８で設定した動作車速Ｖａに基づいてグリル開口部６２の開閉（アクチュエータ８４の制御）を行う。また、動作制御部１８０は、エアコン１２の運転状態に基づいて冷却ファン８０の駆動を行う。なお、動作制御部１６０での冷却ファン８０の制御は、第１の実施の形態（図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）と同等の構成が適用される。また、動作制御部１８０は、主にグリル開口部６２の開閉を制御し、冷却ファン８０の制御は、第２の実施の形態に示されるに、エアコンＥＣＵ４０（エアコンＥＣＵ４０Ａ）で行うものであってもよい。
【０１４９】
図１５には、冷凍サイクルに適用されるモリエル線図の概略が示されている。冷凍サイクルでは、コンプレッサ１４が回転駆動されることにより、冷媒圧力Ｐが冷媒圧力ＰＬから冷媒圧力ＰＨへ変化する。このときのエンタルピｉは、エンタルピｉａからエンタルピｉｂに変化し、このエンタルピ差Δｉ（Δｉ＝ｉｂ−ｉａ）が、コンプレッサ１４の仕事量となり、コンプレッサ１４を駆動する動力Ｌが得られる。このときの動力Ｌは、
Ｌ＝（ｉｂ−ｉａ）・Ｇｒ
となる。Ｇｒは冷媒の循環量であり、冷媒の循環量Ｇｒは、コンプレッサ吸入容積Ｖｃ（ｍ３／ｈ）、吸入ガスの比容積ｖｓ（ｍ３／ｋｇ）から得られる。
【０１５０】
Ｇｒ＝Ｖｃ／ｖｓ（ｋｇ／ｈ）
また、コンプレッサ吸入容積Ｖｃは、コンプレッサシリンダ体積Ｖ１（ｍｌ）、コンプレッサ回転数Ｎ（ｒｐｍ）、体積効率ηｖから以下となる。
【０１５１】
Ｖｃ＝（Ｖ１×Ｎ×６０）・×１０−６×ηｖ
このようにして定まる動力Ｌを軸馬力に換算することにより、コンプレッサ１４を駆動するのに要する消費動力Ｗｐが得られる。また、この消費動力Ｗｐからエアコン１２の消費動力Ｗａが得られる。
【０１５２】
グリル開口部６２を閉じることにより、コンデンサ１６に導入される空気量が低下して、コンデンサ１６での空気側の放熱能力が低下する。一般に、冷凍サイクルでは、コンデンサ１６での空気側の放熱能力が低下することにより、冷媒側の放熱能力とのバランスが取られるように冷媒圧力ＰＨが増加する。
【０１５３】
これにより、図１５に一点鎖線で示されるように、冷媒圧力ＰＨ１に増加すると、エンタルピｉｃがエンタルピｉｃ１となる。これにより、エンタルピｉｂがエンタルピｉｂ１に増加し、コンプレッサ１４の仕事量がエンタルピ差Δｉ１に増加する。これによるコンプレッサ１４のエンタルピ差（ｉｂ１−ｉｂ）が、グリル開口部６２を閉じたときのコンプレッサ１４の消費動力の増加量に対応する。
【０１５４】
また、グリル開口部６２が閉じられている場合、グリル開口部６２が開かれていることにより、コンデンサ１６に導入される空気量が増加し、これに伴って、コンデンサ１６の入側の冷媒圧力Ｐである冷媒圧力ＰＨが減少し、コンプレッサ１４の動力も減少される（図示省略）。
【０１５５】
予測演算部１７６では、グリル開口部６２の開閉が切換えられることによるコンプレッサ１４の動力を予測動力Ｌｃとして演算する。これにより、グリル開口部６２の開閉に応じたコンプレッサ１４の動力の増減が得られる。エアコン１２の消費動力Ｗａの増減量が、コンプレッサ１４の動力の増減量（Ｌｃ−Ｌ）に対応する。
【０１５６】
一方、車両１０では、グリル開口部６２の開閉により空気抵抗（抗力係数）が変化する。また、車両１０の空気抵抗は、車速Ｖの二乗に比例して増加し、この空気抵抗に応じて車両１０の消費動力も変化する。
【０１５７】
ここから、動作車速演算部１７８は、グリル開口部６２を開いたときより、グリル開口部６２を閉じたときに消費動力が低減される車速Ｖである動作車速Ｖａを設定する。なお、以下では、動作車速Ｖａは、グリル開口部６２を閉じたときに、消費動力の増加量が、空気抵抗と車速による消費動力の減少量で相殺される車速Ｖに設定されるものとするが、少なくとも、グリル開口部６２を閉じたときの消費動力の増加量が予め設定された許容範囲（許容量）に収まる車速Ｖを適用しても良い。また、動作車速演算部１７８としては、グリル開口部６２の開閉に応じた車速Ｖごとの消費動力の低減量をマップとして記憶し、このマップと、グリル開口部６２の開閉に応じたエアコン１２の消費動力Ｗａの増減量とから、動作車速Ｖａを設定するものであっても良い。
【０１５８】
動作制御部１８０は、車速センサ９０によって検出される車速Ｖと、動作車速演算部１７８で設定された動作車速Ｖａに基づいて、アクチュエータ８４を作動することにより、グリル開口部６２を開閉する。
【０１５９】
図１６には、第３の実施の形態に係るグリル開口部６２の開閉制御及び、開閉制御に伴う冷却制御が示されている。なお、ここでは、第１の実施の形態と同等の処理を行うステップには、そのステップ番号を括弧内に併記している。
【０１６０】
このフローチャートでは、最初のステップ２００でエアコン１２がオンされているか否かを確認し、このときに、エアコン１２がオフされていると、ステップ２００で否定判定されてステップ２０２へ移行する。このステップ２０２では、動作車速Ｖａを予め設定されている速度（例えば、４０ｋｍ／ｈ）に設定する。
【０１６１】
次のステップ２０４では、車速センサ９０によって検出される車速Ｖを読み込み、ステップ２０６では、車速Ｖが動作車速Ｖａ以上となっているか否かを確認する。
【０１６２】
このときに、車速Ｖが動作車速Ｖａに達していなければ（Ｖ＜Ｖａ）、ステップ２０６で否定判定してステップ２０８へ移行し、グリル開口部６２を開いた状態とする。また、車速Ｖが動作車速Ｖａ以上（Ｖ≧Ｖａ）であれば、ステップ２０６で肯定判定してステップ２１０へ移行し、グリル開口部６２を閉止状態とする。なお、ステップ２０８、２１０では、コンデンサ１６の冷却が不要であるので、コンデンサ１６の冷却のみを目的とした冷却ファン８０の駆動を停止する。
【０１６３】
一方、エアコン１２がオンされていると、ステップ２００で肯定判定されてステップ２１２へ移行する。このステップ２１２では、エアコン１２の冷媒圧力ＰＨ、ＰＬ及びコンプレッサ１４の回転数Ｎを、取得あるいは算出し、エアコン１２に設けられているコンプレッサ１４の動力Ｌを演算する。
【０１６４】
また、ステップ２１４では、グリル開口部６２を開くか又は閉じたときの予測動力Ｌｃを演算する。すなわち、グリル開口部６２が開かれていれば、グリル開口部６２が閉じられた場合の予測動力Ｌｃを演算し、グリル開口部６２が閉じられていれば、グリル開口部６２が開かれた場合の予測動力Ｌｃを演算する。
【０１６５】
なお、ここでは、動力Ｌ及び予測動力Ｌｃを分けて演算しているが、これに限らず、例えば、グリル開口部６２が開かれているか否か及び、冷媒圧力ＰＨ、ＰＬ、エンジン回転数Ｎから、グリル開口部６２と閉じた場合の動力と、グリル開口部６２を開いた場合の動力を演算するようにしても良い。
【０１６６】
この後、ステップ２１６では、グリル開口部６２を閉じたときに、消費動力の低減効果が得られる動作車速Ｖａを設定する。すなわち、グリル開口部６２を閉じて空気抵抗の低減を図ることより、消費動力が抑えられる。特に空気抵抗は、車速Ｖの自乗に比例するので、グリル開口部６２を閉止することにより、車速Ｖが高くなるほど大きな消費動力の抑制効果が得られる。しかし、グリル開口部６２を閉じることによりコンデンサ１６の冷却能力が下がると、エアコン１２の消費動力が上昇する。
【０１６７】
ここから、ステップ２１６では、グリル開口部６２による車両走行に係る消費動力の差と、グリル開口部６２の開閉による消費動力Ｗａの差を演算し、グリル開口部６２を閉じることによりその消費動力の差を相殺することができる車速Ｖを演算し、演算により得られた車速Ｖを動作車速Ｖａに設定する。なお、空気抵抗に対する車両１０の消費動力は、予めマップとして記憶されるものであれば良く、また、そのマップ上の消費動力ごとに、消費動力Ｗａの差に応じた車速Ｖが予め設定されている構成などを適用することができる。
【０１６８】
このようにして動作車速Ｖａが設定されると、ステップ２１８では、車速センサ９０が検出する車速Ｖを読み込み、次のステップ２２０では、車速Ｖが動作車速Ｖａ以上か否かを確認する。このとき、車速Ｖが設定車速Ｖａに達していなければ（Ｖ＜Ｖａ）、ステップ２２０で否定判定してステップ２２２へ移行し、グリル開口部６２を開いて、グリル開口部６２を開いている状態に対応した冷却ファン８０の駆動を行う。
【０１６９】
これに対して、車速Ｖが動作車速Ｖａ以上（Ｖ≧Ｖａ）となっているときには、ステップ２２０で肯定判定してステップ２２４へ移行する。このステップ２２４では、グリル開口部６２を閉じ、グリル開口部６２を閉じた状態に対応した冷却ファン８０の駆動を行う。
【０１７０】
このようにしてグリル開口部６２の開閉を行うことにより、車速Ｖが低い状態でグリル開口部６２を閉じてしまったために、逆に消費動力が増加してしまうのを防止することができる。また、消費動力を減少させる車速Ｖに達しているにもかかわらず、グリル開口部６２が閉じられていないために、消費動力の低減効果が得られない事態が生じるのを防止することができる。
【０１７１】
なお、以上の説明では、駆動電圧Ｄｖに応じた回転速度で駆動する冷却ファン８０（ファンモータ８６）を用いて説明したが、この駆動電圧Ｄｖは、デューティ制御された電圧を適用しても良い。また、冷却ファン８０としては、駆動電圧が一定とされて供給される電力の周波数が制御されるものであっても良い。
【０１７２】
また、以上説明した本実施の形態では、冷却装置７６の冷却対象となる熱交換器をコンデンサ１６として説明したが、本発明で冷却対象となる熱交換器は、これに限らず、エンジンの冷却液が循環されるエンジンラジエータを適用しても良い。また、冷却対象となる熱交換器は、走行用の駆動源とされる電気モータ、電気モータへ駆動用の電力を供給する蓄電池、インバータ装置などが設けられているとき、それぞれの冷却用冷媒が循環されるラジエータを適用しても良く、さらに、それぞれが異なる冷媒を冷却する複数の熱交換器を冷却対象としても良い。
【０１７３】
何れの場合においても、グリル開口部６２の開閉に応じた消費動力の差を、グリル開口部６２を閉じることにより相殺することができる車速Ｖを、設定車速Ｖａとし、この設定車速Ｖａに基づいてグリル開口部６２の開閉制御を行えば良い。
【０１７４】
また、本実施の形態では、グリル開口部６４を開いた状態として、グリル開口部６２の開閉をおこなうように説明したが、これに限らず、グリル開口部６２、６４のそれぞれの開閉が行われるものであっても良い。このとき、例えば、グリル開口部６２を先に閉じ、その後に、車速などに応じてグリル開口部６４を閉じるようにしても良い。
【０１７５】
さらに、本発明は、エンジンの駆動力によって走行する車両のみならず、エンジンに加えて電気モードを備えたハイブリッド車、電気モータの駆動により走行する電気自動車などの任意の構成の車両に適用することができる。
【符号の説明】
【０１７６】
１０ 車両
１２ エアコン（車両用空調装置）
１４ コンプレッサ
１６ コンデンサ（凝縮器、熱交換器）
４０ エアコンＥＣＵ
４０Ａ エアコンＥＣＵ（駆動設定手段、冷却ファン制御手段）
５８Ａ、５８Ｂ 圧力センサ
６２ グリル開口部
６８ 整流フィン（開閉手段）
７４、７４Ａ、７４Ｂ グリル装置
７６、７６Ａ、７６Ｂ 冷却装置
８０ 冷却ファン
８４ アクチュエータ（開閉手段）
８８、１７０ コントローラ（設定手段、開閉制御手段、駆動設定手段、冷却ファン制御手段）
８８Ａ コントローラ（設定手段、開閉制御手段）
９０ 車速センサ（車速検出手段）
９２ 外気温センサ（外気温検出手段）
１７２ 動力演算部（第１及び第２の動力演算手段）
１７６ 予測動力演算部（第１及び第２の動力演算手段）
１７８ 動作車速演算部（車速設定手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両先端部に形成されたグリル開口部を開閉すると共に、前記グリル開口部を開いた状態で、熱交換器を通過する冷媒を冷却する空気を導入し、かつ前記グリル開口部を閉じた状態で、車両の空気抵抗を低減する開閉手段と、
前記グリル開口部を閉じた状態で前記熱交換器へ導入される空気量が減少されることに起因する消費動力の増加量及び、前記グリル開口部を閉じた状態での前記空気抵抗の低減による車速に応じた消費動力の減少量に基づいて、前記グリル開口部を閉じたときの消費動力の増加が許容範囲内となる動作車速を設定する設定手段と、
前記動作車速と車速検出手段により検出される車速とに基づいて前記開閉手段による前記グリル開口部の開閉を制御する開閉制御手段と、
を含む車両用グリル装置。
【請求項２】
前記熱交換器が、車両用空調装置の冷凍サイクルに設けられる凝縮器であり、
前記設定手段は、前記グリル開口部を閉じた状態での前記車両用空調装置の消費動力の増加量及び、前記空気抵抗の低減による車速に応じた消費動力の減少量に基づいて、前記動作車速を設定する、
請求項１に記載の車両用グリル装置。
【請求項３】
外気温を検出する外気温検出手段を含み、
前記設定手段が、前記外気温が高い場合に、外気温が低い場合よりも前記動作車速を高く設定する、
請求項２に記載の車両用グリル装置。
【請求項４】
外気温に応じて前記動作車速とする車速が予め設定され、前記設定手段が、前記予め設定された車速から、前記外気温検出手段により検出される前記外気温に基づいて、前記動作車速を選択する、
請求項３に記載の車両用グリル装置。
【請求項５】
前記外気温が複数の温度範囲に分割され、前記動作車速とする車速が、前記分割された温度範囲ごとに設定されている、請求項４に記載の車両用グリル装置。
【請求項６】
前記設定手段は、
前記グリル開口部が開かれている場合の前記車両用空調装置の動力を算出する第１の動力演算手段と、
前記グリル開口部が閉じられている場合の前記車両用空調装置の動力を算出する第２の動力演算手段と、
前記第１及び第２の動力演算手段の演算結果から得られる前記グリル開口部を閉じた場合の前記消費動力が、前記グリル開口部を閉じることにより得られる前記消費動力の減少量となる車速を前記動作車速に設定する車速設定手段と、
を含む請求項２に記載の車両用グリル装置。
【請求項７】
回転数に応じて前記凝縮器へ導入される空気の風速を上昇させる冷却ファンと、
前記凝縮器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように設定する駆動設定手段と、
前記駆動設定手段により設定された前記回転数で前記冷却ファンを回転駆動する冷却ファン制御手段と、
を含む請求項２から請求項６の何れか１項に記載の車両用グリル装置。
【請求項８】
前記駆動設定手段が、前記車両用空調装置に要求される冷房能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように駆動電圧を設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように駆動電圧を設定し、
前記冷却ファン制御手段が、前記設定された駆動電圧で前記冷却ファンを回転駆動する、
請求項７に記載の車両用グリル装置。
【請求項９】
前記請求項１から請求項６の何れか１項に記載の車両用グリル装置を備える車両に設けられた車両用冷却装置であって、
回転数に応じて前記熱交換器へ導入される空気の風速を上昇させる冷却ファンと、
前記熱交換器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように設定する駆動設定手段と、
前記駆動設定手段により設定された前記回転数で前記冷却ファンを回転駆動する冷却ファン制御手段と、
を含む車両用冷却装置。
【請求項１０】
前記駆動設定手段が、前記熱交換器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように駆動電圧を設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように駆動電圧を設定し、
前記冷却ファン制御手段が、前記設定された駆動電圧で前記冷却ファンを回転駆動する、
請求項９に記載の車両用冷却装置。
【請求項１１】
前記請求項２から請求項６の何れか１項に記載の車両用グリル装置を備える車両に設けられて、車室内を空調する車両用空調装置であって、
回転数に応じて前記凝縮器へ導入される空気の風速を上昇させる冷却ファンと、
前記凝縮器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように設定する駆動設定手段と、
前記駆動設定手段により設定された前記回転数で前記冷却ファンを回転駆動する冷却ファン制御手段と、
を含む車両用空調装置。
【請求項１２】
前記駆動設定手段が、前記凝縮器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように駆動電圧を設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように駆動電圧を設定し、
前記冷却ファン制御手段が、前記設定された駆動電圧で前記冷却ファンを回転駆動する、
請求項１１に記載の車両用空調装置。
【請求項１３】
車室内を空調する車両用空調装置と、
本車両先端部に形成されたグリル開口部を開閉すると共に、前記グリル開口部を開いた状態で、前記車両用空調装置の凝縮器を通過する冷媒を冷却する空気を導入し、かつ前記グリル開口部を閉じた状態で、本車両の空気抵抗を低減する開閉手段と、
前記グリル開口部を閉じた状態で前記凝縮器へ導入される空気量が減少されることに起因する消費動力の増加量及び、前記グリル開口部が閉じられた状態での前記空気抵抗の低減による車速に応じた消費動力の減少量に基づいて、前記グリル開口部を閉じたときの消費動力の増加が許容範囲内となる動作車速を設定する設定手段と、
前記動作車速と車速検出手段により検出される車速とに基づいて前記開閉手段による前記グリル開口部の開閉を制御する開閉制御手段と、
回転数に応じて前記凝縮器へ導入される空気の風速を上昇させる冷却ファンと、
前記凝縮器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように設定する駆動設定手段と、
前記駆動設定手段により設定された前記回転数で前記冷却ファンを回転駆動する冷却ファン制御手段と、
を含む車両。
【請求項１】
車両先端部に形成されたグリル開口部を開閉すると共に、前記グリル開口部を開いた状態で、熱交換器を通過する冷媒を冷却する空気を導入し、かつ前記グリル開口部を閉じた状態で、車両の空気抵抗を低減する開閉手段と、
前記グリル開口部を閉じた状態で前記熱交換器へ導入される空気量が減少されることに起因する消費動力の増加量及び、前記グリル開口部を閉じた状態での前記空気抵抗の低減による車速に応じた消費動力の減少量に基づいて、前記グリル開口部を閉じたときの消費動力の増加が許容範囲内となる動作車速を設定する設定手段と、
前記動作車速と車速検出手段により検出される車速とに基づいて前記開閉手段による前記グリル開口部の開閉を制御する開閉制御手段と、
を含む車両用グリル装置。
【請求項２】
前記熱交換器が、車両用空調装置の冷凍サイクルに設けられる凝縮器であり、
前記設定手段は、前記グリル開口部を閉じた状態での前記車両用空調装置の消費動力の増加量及び、前記空気抵抗の低減による車速に応じた消費動力の減少量に基づいて、前記動作車速を設定する、
請求項１に記載の車両用グリル装置。
【請求項３】
外気温を検出する外気温検出手段を含み、
前記設定手段が、前記外気温が高い場合に、外気温が低い場合よりも前記動作車速を高く設定する、
請求項２に記載の車両用グリル装置。
【請求項４】
外気温に応じて前記動作車速とする車速が予め設定され、前記設定手段が、前記予め設定された車速から、前記外気温検出手段により検出される前記外気温に基づいて、前記動作車速を選択する、
請求項３に記載の車両用グリル装置。
【請求項５】
前記外気温が複数の温度範囲に分割され、前記動作車速とする車速が、前記分割された温度範囲ごとに設定されている、請求項４に記載の車両用グリル装置。
【請求項６】
前記設定手段は、
前記グリル開口部が開かれている場合の前記車両用空調装置の動力を算出する第１の動力演算手段と、
前記グリル開口部が閉じられている場合の前記車両用空調装置の動力を算出する第２の動力演算手段と、
前記第１及び第２の動力演算手段の演算結果から得られる前記グリル開口部を閉じた場合の前記消費動力が、前記グリル開口部を閉じることにより得られる前記消費動力の減少量となる車速を前記動作車速に設定する車速設定手段と、
を含む請求項２に記載の車両用グリル装置。
【請求項７】
回転数に応じて前記凝縮器へ導入される空気の風速を上昇させる冷却ファンと、
前記凝縮器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように設定する駆動設定手段と、
前記駆動設定手段により設定された前記回転数で前記冷却ファンを回転駆動する冷却ファン制御手段と、
を含む請求項２から請求項６の何れか１項に記載の車両用グリル装置。
【請求項８】
前記駆動設定手段が、前記車両用空調装置に要求される冷房能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように駆動電圧を設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように駆動電圧を設定し、
前記冷却ファン制御手段が、前記設定された駆動電圧で前記冷却ファンを回転駆動する、
請求項７に記載の車両用グリル装置。
【請求項９】
前記請求項１から請求項６の何れか１項に記載の車両用グリル装置を備える車両に設けられた車両用冷却装置であって、
回転数に応じて前記熱交換器へ導入される空気の風速を上昇させる冷却ファンと、
前記熱交換器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように設定する駆動設定手段と、
前記駆動設定手段により設定された前記回転数で前記冷却ファンを回転駆動する冷却ファン制御手段と、
を含む車両用冷却装置。
【請求項１０】
前記駆動設定手段が、前記熱交換器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように駆動電圧を設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように駆動電圧を設定し、
前記冷却ファン制御手段が、前記設定された駆動電圧で前記冷却ファンを回転駆動する、
請求項９に記載の車両用冷却装置。
【請求項１１】
前記請求項２から請求項６の何れか１項に記載の車両用グリル装置を備える車両に設けられて、車室内を空調する車両用空調装置であって、
回転数に応じて前記凝縮器へ導入される空気の風速を上昇させる冷却ファンと、
前記凝縮器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように設定する駆動設定手段と、
前記駆動設定手段により設定された前記回転数で前記冷却ファンを回転駆動する冷却ファン制御手段と、
を含む車両用空調装置。
【請求項１２】
前記駆動設定手段が、前記凝縮器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように駆動電圧を設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように駆動電圧を設定し、
前記冷却ファン制御手段が、前記設定された駆動電圧で前記冷却ファンを回転駆動する、
請求項１１に記載の車両用空調装置。
【請求項１３】
車室内を空調する車両用空調装置と、
本車両先端部に形成されたグリル開口部を開閉すると共に、前記グリル開口部を開いた状態で、前記車両用空調装置の凝縮器を通過する冷媒を冷却する空気を導入し、かつ前記グリル開口部を閉じた状態で、本車両の空気抵抗を低減する開閉手段と、
前記グリル開口部を閉じた状態で前記凝縮器へ導入される空気量が減少されることに起因する消費動力の増加量及び、前記グリル開口部が閉じられた状態での前記空気抵抗の低減による車速に応じた消費動力の減少量に基づいて、前記グリル開口部を閉じたときの消費動力の増加が許容範囲内となる動作車速を設定する設定手段と、
前記動作車速と車速検出手段により検出される車速とに基づいて前記開閉手段による前記グリル開口部の開閉を制御する開閉制御手段と、
回転数に応じて前記凝縮器へ導入される空気の風速を上昇させる冷却ファンと、
前記凝縮器に要求される冷却能力が高くなるにつれて前記冷却ファンの回転数が増加するように設定すると共に、前記グリル開口部が閉じられているときに、前記冷却ファンの回転数が予め設定された回転数以上となるように設定する駆動設定手段と、
前記駆動設定手段により設定された前記回転数で前記冷却ファンを回転駆動する冷却ファン制御手段と、
を含む車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−３１８４２（Ｐ２０１１−３１８４２Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８２４７８（Ｐ２００９−１８２４７８）
【出願日】平成２１年８月５日（２００９．８．５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月５日（２００９．８．５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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