车辆的制作方法

1.本发明涉及一种车辆，该车辆具备例如设置于发动机室前方的格栅开口且可实现开闭控制的格栅百叶窗(
グリルシャッター
)。


背景技术：

2.在现代社会中，汽车作为移动手段不可或缺，日常各种车辆在路上移动。在这种车辆上搭载例如发动机冷却水与外部空气进行热交换的散热器或用于空调的冷凝器(凝结器)等热交换器。
3.为了提高该热交换器的效率，已知有一种格栅百叶窗(也称为主动式格栅百叶窗、ags)，该格栅百叶窗设置于格栅开口，例如在冬季启动时可关闭来自该格栅开口的行驶风(参照专利文献1)。
4.另一方面，近年来，为了回收并有效利用发动机的排热，讨论将朗肯循环搭载于车辆(专利文献2)。该专利文献2中公开有通过控制格栅百叶窗的开闭来提高循环中的废热再生效率。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本特开2015－58754号公报
8.专利文献2：日本特开2015－200194号公报


技术实现要素：

9.发明所要解决的问题
10.不限于上述的各专利文献，现有技术也不能满足市场需求，存在如下课题。
11.例如，在上述的专利文献1或专利文献2中，通过释放或闭塞格栅百叶窗，使发动机室内的热交换器与外部的热交换高效化。
12.但是，例如，如专利文献2所示，在发动机室内也搭载有使用了朗肯循环的排热回收系统，在该发动机室设置有多个热交换器。在该情况下，仅通过单纯开闭格栅百叶窗来提高个别的热交换器的效率是不充分的，应使发动机室内设置的多个热交换器均高效化。
13.本发明是鉴于上述的课题作为示例而创建的，其目的在于，提供一种车辆，在发动机室内搭载有多个热交换器的车辆中，根据情况可进行最佳行驶风(冷却风)的分配。
14.用于解决问题的技术方案
15.为了解决上述课题，本发明的一实施方式提供一种车辆，该车辆(1)包含：第一热交换器，其配置于发动机室，用于发动机的冷却；第二热交换器，其配置于所述发动机室，用于所述发动机的排热回收；百叶窗部件，其对设置于所述发动机室的前部的格栅开口进行开闭；第一检测器，其检测表示所述第一热交换器或所述第二热交换器的负荷上升的预兆的前馈系参数；第二检测器，其检测表示所述第一热交换器或所述第二热交换器的负荷上升的反馈系参数；以及控制装置，其控制所述百叶窗部件的开闭，其中，所述控制装置基于
所述前馈系参数及所述反馈系参数，调整所述百叶窗部件的开度而将经由所述格栅开口的行驶风导向第一热交换器和所述第二热交换器中的任意方。
16.此外，在上述的(1)所述的车辆中，优选的是，(2)所述前馈系参数包括所述车辆周围的外界气温、大气压、所述发动机的输出功率及所述发动机的转速中的至少一个。
17.另外，在上述的(2)所述的车辆中，优选的是，(3)所述前馈系参数还包括所述发动机的空燃比及所述车辆行驶的路面的坡度信息中的至少一个。
18.另外，在上述的(1)～(3)中任一项所述的车辆中，优选的是，(4)所述反馈系参数包括所述发动机的冷却水温、用于所述排热回收的工作流体中的高压侧的蒸气压、所述高压侧的蒸气温度、所述工作流体中的低压侧的液温及所述工作流体的流量中的至少一个。
19.另外，在上述的(1)～(4)中任一项所述的车辆中，优选的是，(5)所述前馈系参数包括所述外界气温，所述反馈系参数包括所述发动机的冷却水温，其中，在所述外界气温及所述冷却水温均处于规定范围内时，所述控制装置调整所述百叶窗部件的开度，以便切断从所述格栅开口朝向所述第一热交换器的所述行驶风，同时将其导向所述第二热交换器。
20.发明效果
21.根据本发明，可对发动机室内的多个热交换器进行最佳行驶风的分配。
附图说明
22.图1是局部表示实施方式的车辆的示意图。
23.图2是表示搭载于实施方式的车辆的多个热交换器和百叶窗部件(ags)的配置方式的示意图。
24.图3是表示搭载于实施方式的车辆的百叶窗部件(ags)的状态迁移的示意图。
25.图4是对百叶窗部件(ags)的开度控制方法进行说明的流程图。
26.图5是表示变形例1的百叶窗部件(ags)的配置方式的示意图。
27.图6(a)
‑
(d)是表示变形例2的百叶窗部件(ags)的状态迁移的示意图。
28.图7(a)
‑
(d')是表示变形例3的百叶窗部件(ags)的状态迁移的示意图。
具体实施方式
29.接下来，对用于实施本发明的优选实施方式进行说明。此外，在本说明书及附图中，对实质上具有相同功能结构的构成要素标注相同的符号，由此省略重复说明。另外，在本说明书及附图中，有时也对实质上具有相同功能结构的多个构成要素在相同的符号之后标注不同的字母进行区分。但是，在无需特别区分实质上具有相同功能结构的多个构成要素中的每一个的情况下，有时仅标注相同符号。另外，关于除以下详述的结构外的结构，也可以适当地补充与包含上述的专利文献的公知的燃料电池系统有关的要素技术或结构。
30.＜车辆100＞
31.首先，参照图1～图3对车辆100的结构进行说明。下面，以车辆的车高方向为z方向、以车长方向为x方向、以与这些x方向和z方向正交的车宽方向为y方向进行说明。
32.本实施方式的车辆100可以经由格栅开口(在本例中为上格栅开口91)将行驶风导入多个热交换器，且包含第一热交换器10、第二热交换器20、第三热交换器30、第一百叶窗部件40、第一检测器dt1、第二检测器dt2及控制装置50而构成。此外，关于除以下详述的结构
外的结构，也可以应用例如上述的专利文献2等公知的车辆结构。
33.第一热交换器10配置于上述的发动机室er，用于车室内的空调控制。更具体而言，对于本实施方式的第一热交换器10，可例示有搭载于车辆100的空调的冷凝器(下面也称为第一冷凝器)。
34.第二热交换器20配置于上述的发动机室er，用于发动机en的排热回收利用。更具体而言，对于本实施方式的第二热交换器20，可例示有排热回收用朗肯循环的冷凝器(下面也称为第二冷凝器)。
35.第三热交换器30配置于发动机室er，用于发动机en的冷却。更具体而言，对于本实施方式的第三热交换器30，可例示有流通发动机en的冷却水而使该冷却水和外部空气进行热交换的冷却水散热器。
36.图2中示出了上述的第一热交换器10～第三热交换器30在发动机室er内的配置方式。此外，如下所示的配置方式仅为一例，在不脱离本发明的主旨的范围内，也可以采用其它配置方式。
37.如同图所示，上述三个热交换器中，本实施方式的第一热交换器10与第二热交换器20一同相对配置于前部。换言之，本实施方式的第一热交换器10配置于第三热交换器30的前方。
38.第二热交换器20与上述的第一热交换器10一同配置于前方，并且配置于该第一热交换器10的车高方向的下侧。换言之，第二热交换器20配置于第一热交换器10及第三热交换器30的车高方向的下侧。
39.上述三个热交换器中，第三热交换器30相对配置于后部。在本实施方式中，第三热交换器30配置于第一热交换器10和发动机en之间。
40.而且，根据图2也可理解：在上述的第一热交换器10及第三热交换器30的前方且防撞梁92的上方设置有作为格栅开口的上格栅开口91。而且，在本实施方式中，可开闭控制的第一百叶窗部件40(也称为主动式格栅百叶窗、ags)设置于该上格栅开口91。
41.第一百叶窗部件40作为本实施方式的百叶窗部件发挥作用，具有对设置于上述的发动机室er的前部的上格栅开口91进行开闭的功能。第一百叶窗部件40在后述的控制装置50的控制下可对其开度进行调整。此外，百叶窗部件的具体结构只要能发挥本实施方式的上述功能，就没有特别限定，可应用包含上述的专利文献的公知的百叶窗结构。
42.第一检测器dt1具有检测对上述的第一热交换器10～第三热交换器30中的至少一个的负荷上升的预兆进行表示的前馈系参数(也称为ff系参数)的功能。作为这种ff系参数，可例示有例如车辆100周围的外界气温、大气压、或者发动机en的输出功率、发动机en的转速等。
43.而且，作为上述的ff系参数，优选的是，还包括发动机en的空燃比及车辆100行驶的路面的坡度信息中的至少一个。这种参数也可以由搭载于车辆100的公知的检测传感器进行检测，路面的坡度信息也可以参考导航系统的地图信息。
44.在后述的ags的开度调整中，可以使用这些ff系参数中的至少一个。此外，作为这种第一检测器dt1的具体结构，可应用能够检测上述的各种参数的公知的各种传感器。
45.第二检测器dt2具有检测对上述的第一热交换器10～第三热交换器30中的至少一个的负荷上升进行表示的反馈系参数(fb系参数)的功能。
46.作为这种fb系参数，可例示有例如发动机en的冷却水温、用于上述的朗肯循环的排热回收的工作流体中的高压侧的蒸气压、高压侧的蒸气温度、工作流体中的低压侧的液温、或工作流体的流量等。这些fb系参数也可以从搭载于车辆100的公知的各种车载传感器中获取。
47.控制装置50具备控制上述的第一百叶窗部件40的开闭的功能。更具体而言，本实施方式的控制装置50基于由上述的第一检测器dt1检测到的ff系参数及由上述的第二检测器dt2检测到的fb系参数，执行如下动作：调整第一百叶窗部件40的开度而将经由格栅开口的行驶风导向任意的热交换器(例如第一热交换器10和第二热交换器20中的任一个)。
48.[ags的开度模式]
[0049]
接下来，参照图3对本实施方式的第一百叶窗部件40的开度模式进行说明。如上述，本实施方式的第一百叶窗部件40在控制装置50进行的控制下，能够对将行驶风导向发动机室er内的多个热交换器中的哪个热交换器进行调整。
[0050]
更具体而言，根据同图可明确：第一百叶窗部件40可实现模式α、模式β及模式γ至少三种开度模式(第一百叶窗部件40的打开程度＞。
[0051]
首先，模式α为所谓的闭塞状态，且为通过第一百叶窗部件40将上格栅开口91闭合的状态。在该模式α的开度模式时，成为抑制行驶风从上格栅开口91侵入发动机室er内的状态。由此，能够提前进行例如启动时等的低温下的热源(发动机en)的升温。
[0052]
模式β为后述的第一导风方式的状态，且为通过第一百叶窗部件40将上格栅开口91打开而行驶风被直接导向第一热交换器10或第三热交换器30的状态。
[0053]
换言之，在该模式β的开度模式时，成为行驶风虽然从上格栅开口91侵入发动机室er内，但未直接进到第二热交换器20，第二热交换器20由行驶风过度冷却的情况被抑制的状态。由此，能够优先冷却第一热交换器10或第三热交换器30，抑制车辆的过热。
[0054]
模式γ为后述的第二导风方式的状态，且为通过第一百叶窗部件40将上格栅开口91打开而行驶风被直接导向第二热交换器20的状态。
[0055]
换言之，在为该模式γ的开度模式时，成为行驶风虽然从上格栅开口91侵入发动机室er内，但未直接进到第一热交换器10和第三热交换器30，由行驶风对这些热交换器进行过度冷却的情况被抑制的状态。由此，将朝向第一热交换器10等的行驶风也导向第二热交换器20(在本例中为朗肯冷凝器)，能够兼顾热源温度的确保和冷凝能力的强化。
[0056]
此外，本实施方式的第一百叶窗部件40在控制装置50进行的控制下，还可以具有如下所示的模式n(未图示)的开度模式。即，模式n为所谓的通常通风方式的状态，与如下状态对应：通过第一百叶窗部件40将上格栅开口91打开而将行驶风无偏向地导向第一热交换器10～第三热交换器30中的全部热交换器。
[0057]
这种模式n的开度模式可以基于例如发动机室er的形状或发动机en等的零件布局经过模拟或实验等进行设定。由此，因为在冷却第一热交换器10或第三热交换器30的同时也能够冷却第二热交换器20，所以能够防止过热，同时也能够强化冷凝能力。
[0058]
[基于ff系参数和fb系参数的ags的开度模式选择]
[0059]
接下来，对上述的基于ff系参数和fb系参数的ags(在本说明书中为第一百叶窗部件40或第二百叶窗部件41)的开度模式的选择方式进行说明。
[0060]
即，本实施方式的控制装置50具有基于上述的ff系参数中的至少一个和fb系参数
中的至少一个这两种参数，调整第一百叶窗部件40的开度的功能。
[0061]
作为一例，控制装置50使用外界气温作为上述的ff系参数，并且使用发动机en的冷却水温作为fb系参数，在上述的外界气温及冷却水温处于规定范围内(外界气温为中温，冷却水温为中温)时，也可以调整第一百叶窗部件40的开度，以便切断从上述上格栅开口朝向上述第一热交换器的上述行驶风，同时将其导向上述第二热交换器。
[0062]
此外，本实施方式中例示了上述组合，但也能够根据其它ff系参数和fb系参数的组合经过实验或模拟设定最佳的开度模式。作为一例，表1中示出了基于ff系参数和fb系参数的组合的开度模式的选择例。
[0063]
[表1]
[0064][0065]
由此，在本实施方式中，基于第一热交换器10～第三热交换器30中的至少一个的未来负荷上升要素(ff系参数)和这些热交换器中的至少一个的现实负荷上升要素(fb系参数)，可对发动机室er内的多个热交换器进行基于ags的最佳的行驶风的分配。
[0066]
＜第一百叶窗部件40(ags)的开度控制方法＞
[0067]
接下来，参照图4对由本实施方式的控制装置50执行的第一百叶窗部件40的开度控制方法进行说明。此外，在以下说明中，对使用ff系参数和fb系参数双方选择第一百叶窗部件40的开度模式的例子进行说明。但是，本发明不限于上述内容，也可以使用例如ff系参
数和fb系参数中的至少一方选择第一百叶窗部件40的开度模式。
[0068]
首先，在接通acc电源等而启动发动机时，在步骤1中检测第一百叶窗部件40(ags)的开度。此时，只要在例如发动机关闭时设定成为模式α等的默认状态，就可以省略步骤1。
[0069]
接着，在步骤2中，经由第一检测器dt1获取上述的ff系参数(步骤2－a)，并且经由第二检测器dt2获取上述的fb系参数。
[0070]
而且，在接下来的步骤3中，控制装置50判断是否需要冷却第二热交换器20(在本实施方式中为朗肯循环用冷凝器)。而且，如果在步骤3中无需进行第二热交换器20的冷却，则进入步骤4－a，另一方面，如果需要进行第二热交换器20的冷却，则进入步骤4－b。
[0071]
在步骤4－a中，继续判定是否需要进行第一热交换器10的冷却。此时，在步骤4－a中可以进一步追加判定是否需要进行第三热交换器30的冷却，代替第一热交换器10也可以判定是否需要进行第三热交换器30的冷却。
[0072]
而且，在步骤4－a中判定为无需进行第一热交换器10(和/或第三热交换器30)的冷却时，无需进行热交换器的冷却，因此，进入步骤5－a并将第一百叶窗部件40(ags)的开度模式控制为模式α(闭塞方式)。
[0073]
另一方面，在步骤4－a中判定为需要进行第一热交换器10(和/或第三热交换器30)的冷却时，进入步骤5－b并将第一百叶窗部件40(ags)的开度模式控制为模式β(第一导风方式)，以便优先将行驶风导向第一热交换器10(和/或第三热交换器30)。
[0074]
反之，在步骤4－b中，与步骤4－a同样地判定是否需要进行第一热交换器10的冷却。此时，在步骤4－b中可以进一步判定是否需要进行第三热交换器30的冷却，代替第一热交换器10也可以判定是否需要进行第三热交换器30的冷却。
[0075]
而且，在步骤4－b中判定为无需进行第一热交换器10(和/或第三热交换器30)的冷却时，判定为需要进行对第二热交换器20的优先冷却，进入步骤5－c并将第一百叶窗部件40(ags)的开度模式控制为模式γ(第二导风方式)。
[0076]
另一方面，在步骤4－b中判定为需要进行第一热交换器10(和/或第三热交换器30)的冷却时，进入步骤5－d并将第一百叶窗部件40(ags)的开度模式控制为模式n(通常通风方式)，以便将行驶风全部导向第一热交换器10及第二热交换器20(根据需要也可以为第三热交换器30)。
[0077]
而且，在步骤6中，判定例如是否到达目的地等且车辆100的acc电源是否被关闭。而且，在车辆100仍处于驱动中时(步骤6中为否时)，返回步骤1并再次继续上述的处理。另一方面，在acc电源为关闭时，结束本实施方式的第一百叶窗部件40(ags)的开度控制。
[0078]
根据具备以上说明的本实施方式的ags的车辆，通过基于ff系参数和/或fb系参数的值进行第一百叶窗部件40(ags)的开度调整，可对发动机室er内的多个热交换器进行最佳的行驶风的分配。
[0079]
上述的各实施方式仅为本发明的优选的一例，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以将实施方式的各要素适当地组合而实现新的结构或控制。下面，对可应用于本实施方式的变形例进行说明。
[0080]
＜变形例1＞
[0081]
图5中示出了本实施方式的优选的变形例1的百叶窗部件(ags)的配置方式。上述的实施方式中设置上格栅开口91作为格栅开口并通过第一百叶窗部件40进行开闭控制，但
在本变形例1的车辆110中还具备下格栅开口93及第二百叶窗部件41。因此，下面对具有与实施方式同样的功能的结构标注相同的编号，其说明适当地省略。
[0082]
即，如同图所示，就变形例1的车辆110而言，在防撞梁92的上下分别形成有上格栅开口91和下格栅开口93。由此，行驶风不仅可以从上格栅开口91流入发动机室er，也可以从下格栅开口93流入发动机室er。
[0083]
第二百叶窗部件41的结构与上述的第一百叶窗部件40同样，但该第二百叶窗部件41也可以与该第一百叶窗部件40独立地设定其开度。换言之，第二百叶窗部件41可以在控制装置50进行的控制下，与第一百叶窗部件40协同而得到将下格栅开口93闭塞的闭塞方式、将行驶风导向第一热交换器10的第一导风方式、将行驶风导向第二热交换器20的第二导风方式等。此时，与上述实施方式同样，控制装置50可以基于上述的ff系参数和fb系参数的值，设定百叶窗部件的开度模式。
[0084]
图6(a)
‑
(d)中示出了本变形例1的百叶窗部件(第一百叶窗部件40及第二百叶窗部件41)可采取的导风方式的一例。
[0085]
即，图6(a)表示上述的闭塞方式，百叶窗部件通过将各格栅开口闭塞而抑制行驶风流入发动机室er内。另外，图6(b)表示上述的第一导风方式，百叶窗部件可以将从各格栅开口流入的行驶风直接导向第一热交换器10(和/或第三热交换器30)。
[0086]
另外，图6(c)表示上述实施方式中示出的通常通风方式，百叶窗部件可以使从各格栅开口流入的行驶风全部流入第一热交换器10(和/或第三热交换器30)和第二热交换器20双方。
[0087]
另外，图6(d)表示上述的第二导风方式，百叶窗部件可以将从各格栅开口流入的行驶风直接导向第二热交换器20。
[0088]
这样，变形例1的百叶窗部件包含彼此独立地可进行开度调整的多个百叶窗部件(第一百叶窗部件40及第二百叶窗部件41)，控制装置50可以通过控制这些百叶窗部件而将行驶风更高效地导向各热交换器。
[0089]
＜变形例2＞
[0090]
图7(a)
‑
(d')中示出了本实施方式的优选的变形例2的百叶窗部件(ags)的配置方式。在上述的变形例1中，第一百叶窗部件40和第二百叶窗部件41协同将行驶风分别导向各热交换器。与此相对，在本变形例2中，第一百叶窗部件40和第二百叶窗部件41的主要特征在于，分别设定专门冷却的热交换器。
[0091]
即，如同图所示，在变形例2的车辆120中，第一热交换器10(和/或第三热交换器30)为通过第一百叶窗部件40对行驶风进行导风的结构，第二热交换器20为通过第二百叶窗部件41对行驶风进行导风的结构。即，如图7(b')所示，在百叶窗部件采取第一导风方式的情况下，本变形例2中第二百叶窗部件41成为将下格栅开口93闭塞的状态。
[0092]
另外，如图7(d')所示，在百叶窗部件采取第二导风方式的情况下，本变形例2中第一百叶窗部件40成为将上格栅开口91闭塞的状态。这样，在本发明中，优选的是，第一百叶窗部件40和第二百叶窗部件41协同将行驶风导向发动机室er内，但不限于该方式，也并非必须如本变形例2那样协同对行驶风进行导风。
[0093]
通过以上说明的变形例1或变形例2，除上述的实施方式的效果外，也可以将行驶风从配设于车辆的前方的多个开口更高效地导向发动机室er内。
[0094]
符号说明
[0095]
10 第一热交换器
[0096]
20 第二热交换器
[0097]
30 第三热交换器
[0098]
40 百叶窗部件(第一百叶窗部件)
[0099]
41 百叶窗部件(第二百叶窗部件)
[0100]
50 控制装置
[0101]
100、110、120 车辆。