(57)【要約】【課題】半ドアを十分に抑制可能なファン制御システム。【解決手段】ファン制御システム２０は、車両１に設けられたドア６の閉動作を検出するドア検出手段（加速度センサ２２）と、バッテリ８ｂが格納されているバッテリ室２４と、車両１の外側に設けられた排気口２６と、排気口２６を開状態または閉状態とする開閉弁２８と、車室１０内の空気をバッテリ室２４へ吸気し、開閉弁２８へ向かって排気するファン３２と、ファン３２の回転数を制御するファン制御部３４ａと、を備え、ファン制御部３４ａは、ドア検出手段（加速度センサ２２）によってドア６の閉動作が検出された場合に、ファン３２を第１回転数に制御し、開閉弁２８は、少なくとも、ファン３２が第１回転数以上に制御される場合に排気口２６を開状態となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられたドアの閉動作を検出するドア検出手段と、
バッテリが格納されているバッテリ室と、
前記車両の外側に設けられた排気口と、
前記排気口を開状態または閉状態とする開閉弁と、
車室内の空気を前記バッテリ室へ吸気し、前記開閉弁へ向かって排気するファンと、
前記ファンの回転数を制御するファン制御部と、
を備え、
前記ファン制御部は、前記ドア検出手段によって前記ドアの閉動作が検出された場合に、前記ファンを第１回転数に制御し、
前記開閉弁は、少なくとも、前記ファンが前記第１回転数以上に制御される場合に前記排気口を前記開状態となるファン制御システム。
【請求項２】
前記車室内の搭乗者の有無を検出する搭乗者検出手段を備え、
前記ファン制御部は、前記ドア検出手段によって前記ドアの閉動作が検出された場合であって、前記搭乗者検出手段によって前記車室内の搭乗者が検出されない場合に、前記ファンを前記第１回転数に制御する請求項１に記載のファン制御システム。
【請求項３】
前記排気口は、前記車両の側面に開口し、
前記開閉弁を軸受する支点部を備え、
前記開閉弁は、前記支点部を支点として回動する請求項１または２に記載のファン制御システム。
【請求項４】
前記ファン制御部は、前記バッテリを冷却する場合に、前記ファンを前記第１回転数よりも小さい第２回転数に制御し、
前記開閉弁は、少なくとも、前記ファンが前記第２回転数以下に制御される場合に前記排気口を前記閉状態となる請求項１から３のいずれか一項に記載のファン制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリを冷却するファンの制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車室内は気密性が高いため、ドアの閉動作時において、車室内の気圧が上昇する。これによって、ドアが完全に閉まらず、所謂、半ドアとなる場合がある。
【０００３】
特許文献１には、加速度センサがドアの閉止動作開始状態を検出した場合に、車室内外を連通する流路管に設けられた空調用のファンを回転させて車室内の内気排出を行い、車室内の気圧の上昇を防止することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１４７１３９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、空調用のファンを用いた場合には、送風ユニットにフィルター等が配置しており、フィルターが抵抗になって空気の逃げが悪くなり、効果が低下するおそれが生じる。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑み、半ドアを十分に抑制可能なファン制御システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のファン制御システムは、車両に設けられたドアの閉動作を検出するドア検出手段と、バッテリが格納されているバッテリ室と、前記車両の外側に設けられた排気口と、前記排気口を開状態または閉状態とする開閉弁と、車室内の空気を前記バッテリ室へ吸気し、前記開閉弁へ向かって排気するファンと、前記ファンの回転数を制御するファン制御部と、を備え、前記ファン制御部は、前記ドア検出手段によって前記ドアの閉動作が検出された場合に、前記ファンを第１回転数に制御し、前記開閉弁は、少なくとも、前記ファンが前記第１回転数以上に制御される場合に前記排気口を前記開状態となる。
【０００８】
また、前記車室内の搭乗者の有無を検出する搭乗者検出手段を備え、前記ファン制御部は、前記ドア検出手段によって前記ドアの閉動作が検出された場合であって、前記搭乗者検出手段によって前記車室内の搭乗者が検出されない場合に、前記ファンを前記第１回転数に制御してもよい。
【０００９】
前記排気口は、前記車両の側面に開口し、前記開閉弁を軸受する支点部を備え、前記開閉弁は、前記支点部を支点として回動してもよい。
【００１０】
前記ファン制御部は、前記バッテリを冷却する場合に、前記ファンを前記第１回転数よりも小さい第２回転数に制御し、前記開閉弁は、少なくとも、前記ファンが前記第２回転数以下に制御される場合に前記排気口を前記閉状態なってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、半ドアを十分に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ファン制御システムが適用される車両の構成を示す概略図である。
【図２】開閉弁の開閉態様を説明する図である。
【図３】ファンの制御処理の流れを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１４】
図１は、ファン制御システム２０が適用される車両１の構成を示す概略図である。ここでは、車両１の各構成を側面から視認している。車両１は、駆動モータ２と、搭乗者が着座する座席４と、ドア６と、バッテリ８ａ、８ｂと、搭乗者が入る車室１０と、ファン制御システム２０とを含んで構成される。
【００１５】
座席４は、車室１０内における前方向側および後方向側にそれぞれ配置される。また、ドア６は、車両１の側面における前方向および後方向に、それぞれ配置される。
【００１６】
バッテリ８ｂは、車両１の後方部に設けられる。バッテリ８ｂは、リチウムイオンバッテリ等の電圧が比較的高い（例えば、１００Ｖ）二次電池で構成され、外部から供給された電力を充電（蓄電）する。駆動モータ２は、インバータ（不図示）を通じてバッテリ８ｂから電力の供給を受け、供給された電力に応じたトルクで車両１を駆動する。
【００１７】
バッテリ８ａは、車両１の前方部に設けられる。バッテリ８ａは、鉛蓄電池等の電圧が比較的低い（例えば、１２Ｖ）二次電池で構成され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２を通じてバッテリ８ｂから供給された電力を充電（蓄電）する。バッテリ８ａは、後述するファン３２や、カーナビゲーション、ヘッドライト、ブレーキランプ、冷却ファン、ウォーターポンプ、ラジエータ等の車載設備に、蓄積した電力を供給する。
【００１８】
また、ファン制御システム２０は、加速度センサ２２と、バッテリ８ｂが格納されているバッテリ室２４と、排気口２６と、開閉弁２８と、ファン３２と、中央制御部３４とを含んで構成される。
【００１９】
ドア６の閉動作を検出するドア検出手段である加速度センサ２２は、搭乗者が車両１を乗降するときにドア６の閉動作を検出する。なお、本実施形態では、車両１の側面に設けられるドア６に加速度センサ２２が設けられる場合を示すが、車両１の後方に設けられるトランクルームのドアに加速度センサ２２を設けてもよい。
【００２０】
中央制御部３４は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成される。中央制御部３４は、車両１全体を統括制御する。また、本実施形態において、中央制御部３４は、後述するファン制御部３４ａとしても機能する。
【００２１】
なお、本実施形態では機能部（ファン制御部３４ａ）を中央制御部３４に配置する例を挙げて説明するが、これに限られるものではない。具体的には、中央制御部３４が有する各機能部は複数の制御装置に分割配置されてもよい。この場合、当該複数の制御装置は、ＣＡＮ等の通信バスを介して、互いに接続されてもよい。
【００２２】
ところで、バッテリ８ｂの充電時および放電時や、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の駆動時には、バッテリ８ｂやＤＣ／ＤＣコンバータ１２は高温になる。そのため、車両１の車室１０内から空気を誘導し、バッテリ８ｂやＤＣ／ＤＣコンバータ１２を冷却することが好ましい。なお、バッテリ８ｂの温度は、バッテリ８ｂに設けられたバッテリ温度センサ２４ａによって測定される。
【００２３】
ファン３２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２と排気ダクト３０との間に配置される。なお、ファン３２をバッテリ室２４と排気ダクト３０との間に配置してもよい。ファン３２は、車室１０内に開口する吸気口１４ａから車室１０内の空気を吸気して、排気ダクト３０を介して開閉弁２８へ向かって排気する。
【００２４】
具体的には、ファン３２によって吸気された車室１０内の空気は、吸気ダクト１４ｂを流通して、バッテリ室２４およびＤＣ／ＤＣコンバータ１２へと誘導される。このようにして、車両１の車室１０内から空気を誘導して、バッテリ８ｂおよびＤＣ／ＤＣコンバータ１２が冷却される。そして、バッテリ８ｂおよびＤＣ／ＤＣコンバータ１２を冷却した後の空気は、ファン３２によって、排気ダクト３０を介して開閉弁２８へ向かって排気される。なお、吸気ダクト１４ｂを設けずに、ファン３２で車室１０内から直接、バッテリ室２４へ空気を吸気してもよい。吸気口１４ａは、車室１０内の後方向側の座席４の近傍、例えば、座席４の後部に設けられる。また、排気ダクト３０を設けずに、ファン３２から開閉弁２８へ向かって直接排気してもよい。
【００２５】
図２は、開閉弁２８の開閉態様を説明する図である。図２に示すように、排気ダクト３０は、排気口２６および開閉弁２８と距離ａ離間して配置されている。排気口２６は、車両１の右側面に開口する。開閉弁２８は、排気口２６を覆うように取り付けられている。開閉弁２８は排気口２６を図２（ａ）に示す開状態または、図２（ｂ）に示す閉状態とする。
【００２６】
図２に示すように、開閉弁２８は、前後方向に２個設けられている。開閉弁２８は、支点部２８ａによって軸受されている。また、開閉弁２８は、支点部２８ａを支点として回動する。支点部２８ａは、開閉弁２８の前方側に設けられる。支点部２８ａには、コイルばね２８ｂが設けられており、開閉弁２８を排気口２６に押さえつけるように作用している。これにより、車両１の走行中において、開閉弁２８がコイルばね２８ｂによって押さえつけられる。また、車両１の走行中においては、車両１の外の空気によって、開閉弁２８が押さえつけられることとなる。これらにより、車両１の走行中において開閉弁２８が不用意に開状態となることを抑制することができる。また、車両１の走行中における車室１０内の気密性および静音性を十分に確保することができる。
【００２７】
ファン制御部３４ａは、ファン３２の回転数を制御する。本実施形態では、バッテリ８ｂの冷却を実行する場合に、ファン３２の回転数は、ファン制御部３４ａによって、後述する第１回転数よりも小さい第２回転数に制御される。
【００２８】
ここで、コイルばね２８ｂが開閉弁２８を押さえつける強さは、第１回転数に制御されたファン３２の駆動によって生じた空気の圧力が開閉弁２８を押圧する強さよりも弱く設定されている。また、コイルばね２８ｂが開閉弁２８を押さえつける強さは、第２回転数に制御されたファン３２の駆動によって生じた空気の圧力が開閉弁２８を押圧する強さよりも強く設定されている。
【００２９】
そのため、ファン制御部３４ａによって、ファン３２が第１回転数以上に制御される場合、ファン３２の駆動で生じた空気の圧力によって開閉弁２８が押圧されると、図２（ａ）に示すように、排気口２６が開状態となる。
【００３０】
一方、ファン制御部３４ａによって、ファン３２が第２回転数以下に制御される場合、ファン３２の駆動で生じた空気の圧力によって開閉弁２８が押圧されても、図２（ｂ）に示すように、排気口２６は閉状態となる。
【００３１】
開閉弁２８が閉状態である場合、排気ダクト３０から開閉弁２８へと向かって排気された空気は、車両１の外へは排気されず、車両本体部１ａと車室１０との間の空間へと充満する。車両本体部１ａと車室１０との間の空間は、車室１０と一部で連通している。したがって、車両本体部１ａと車室１０との間の空間へと充満した排気は、車室１０内へと再び還流する。なお、開閉弁２８が閉状態である場合、排気ダクト３０から開閉弁２８へと向かって排気された空気を車室１０へと直接戻してもよい。
【００３２】
ファン制御システム２０は、着座センサ３６を備える。着座センサ３６は、座席４に設けられ、車室１０内の搭乗者の有無を検出する搭乗者検出手段として機能する。着座センサ３６は、座席４の座面に設けられた圧力センサによって、その座席４への人の着座を検知する。なお、着座センサ３６は、圧力センサに限られず、人の着座さえ検知できれば足り、例えば、シートベルトの装着等、既存の様々な検知手段を適用することができる。
【００３３】
ところで、車室１０内は気密性が高いため、ドア６の閉動作時において、車室１０内の気圧が上昇する。これによって、ドア６が完全に閉まらず、所謂、半ドアとなる場合がある。
【００３４】
そこで、本実施形態では、ドア６の閉動作時において、ファン制御部３４ａは、ファン３２の回転数を第１回転数に制御する。これによって、車室１０内の空気を排気口２６から強制的に排気することで、車室１０内の気圧を低下させて、半ドアとなることを抑制する。
【００３５】
具体的には、車両１が停車中、かつ、着座センサ３６によって車室１０内の搭乗者が検出されない場合において、所定の条件を満たした場合に、ファン制御部３４ａは、ファン３２を第１回転数に制御する。所定の条件とは、具体的には、加速度センサ２２によってドア６の閉動作が検出されるとともに、ドア６が閉じる速さが所定値以下である場合とすることができる。このように、ファン制御部３４ａは、車室１０内に搭乗者が居ない場合にのみ、ファン３２を第１回転数で制御することで、搭乗者がファン３２の駆動音を不快に感じることを抑制している。
【００３６】
また、吸気ダクト１４ｂには、吸気ダクト温度センサ１４ｃが設けられる。吸気ダクト温度センサ１４ｃは、バッテリ８ｂおよびＤＣ／ＤＣコンバータ１２の冷却に適した温度の空気が吸気ダクト１４ｂを流通しているかを判定する場合に用いられる。
【００３７】
ところで、バッテリ８ｂの温度が極端に上昇すると、発火や発煙が生じるおそれがある。そこで、中央制御部３４によって、バッテリ８ｂに設けられたバッテリ温度センサ２４ａの検出値が異常値であると判定された場合には、ファン制御部３４ａがファン３２の回転数を強制的に第１回転数に制御する。このようにして、バッテリ８ｂが発煙した場合に、煙が車室１０内へと導入されることを抑制するために、ファン３２によって車両１外へと煙を排出する。
【００３８】
図３は、ファン３２の制御処理の流れを示したフローチャートである。中央制御部３４は、バッテリ８ｂの温度が異常値であるか判定する（Ｓ１００）。ここで、バッテリ８ｂの温度が異常値である場合とは、例えば、バッテリ８ｂが極端に高温となり、バッテリ８ｂが発煙するおそれがある温度とすることができる。中央制御部３４によって、バッテリ８ｂの温度が異常値であると判定されると（Ｓ１００のＹＥＳ）、ファン制御部３４ａは、ファン３２を第１回転数に制御し（Ｓ１０２）、当該ファン３２の制御処理を終了する。
【００３９】
また、バッテリ８ｂが発煙している場合には、煙が車室１０内へと導入されることを抑制するために、ファン３２によって車両１外へと排煙する。このような場合には、例えば、バッテリ室２４に設けられる不図示の隔壁を閉鎖することで、ファン３２の駆動によってバッテリ８ｂに新気が導入されないようにすることが好ましい。
【００４０】
中央制御部３４は、バッテリ８ｂの温度が異常値ではないと判定すると（Ｓ１００のＮＯ）、車両１が停車中であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。中央制御部３４は、車両１が停車中であると判定すると（Ｓ１０４におけるＹＥＳ）、車両１内に搭乗者がいるか否かを判定する（Ｓ１０６）。ここでは、着座センサ３６によって車室１０内の搭乗者の有無を判定する。
【００４１】
中央制御部３４は、車両１内に搭乗者がいないと判定すると（Ｓ１０６におけるＮＯ）、ドア６の閉動作が検出されたか否かを判定する（Ｓ１０８）。ここでは、加速度センサ２２によってドア６の閉動作が検出されたか否かを判定する。
【００４２】
中央制御部３４は、ドア６の閉動作が検出されたと判定すると（Ｓ１０８におけるＹＥＳ）、ドア６の閉じる速度（以下、閉速度という）が所定値以下であるかを判定する（Ｓ１１０）。このとき、例えば、ドア６の角度が所定値となったタイミングで、ドア６の閉速度を検出してもよい。ただし、ドア６の閉速度を検出するタイミングは、これに限定されるものではない。ドア６の角度は、ドア６の開角度を計測する角度センサ（不図示）によって検出された値を用いてもよい。ここで、ドア６の閉じる速度は、例えば、加速度センサ２２の検出値を積分することによって導出することができる。
【００４３】
中央制御部３４によって、ドア６の閉速度が所定値以下ではないと判定されると（Ｓ１１０のＮＯ）、当該ファン３２の制御処理を終了する。ここで、ドア６の閉速度が所定値以下である場合とは、ドア６が完全に閉まらず、所謂、半ドアとなるおそれがある場合である。また、ドア６の閉速度が所定値以下ではない場合とは、すなわち、ドア６の閉速度が十分に大きく、ドア６が半ドアとなるおそれが少ない場合である。このように、半ドアが生じるおそれがない場合には、ファン３２の駆動を行わないことで、余分な電力を消費することを抑制している。
【００４４】
一方、中央制御部３４によって、ドア６の閉速度が所定値以下であると判定されると（Ｓ１１０のＹＥＳ）、ファン制御部３４ａは、ファン３２を第１回転数に制御し（Ｓ１１２）、当該ファン３２の制御処理を終了する。ファン制御部３４ａによって、ファン３２が第１回転数に制御されると、開閉弁２８は排気口２６を開状態となる。これによって、車室１０内の空気が排気口２６から強制的に排気されるので、車室１０内の気圧が低下し、半ドアとなることが抑制される。
【００４５】
また、車両１が停車中ではないと判定した場合（Ｓ１０４におけるＮＯ）、車両１内に搭乗者がいると判定した場合（Ｓ１０６におけるＹＥＳ）、および、ドア６の閉動作が検出されていない判定した場合（Ｓ１０８におけるＮＯ）には、中央制御部３４は、予め設定されたバッテリ８ｂの所定の冷却条件が満たしているか否かを判定する（Ｓ１１４）。ここで、冷却条件は、バッテリ８ｂの温度を所定範囲（例えば１０℃〜４５℃）に収めるための上限値を示す。したがって、バッテリ８ｂの温度が所定温度（例えば４５℃）以上となると冷却条件を満たすと判定する。
【００４６】
バッテリ８ｂが所定の冷却条件を満たしていないと判定されると（Ｓ１１４におけるＮＯ）、当該ファン３２の制御処理を終了する。
【００４７】
また、バッテリ８ｂが所定の冷却条件を満たしていると判定されると（Ｓ１１４におけるＹＥＳ）、ファン制御部３４ａは、ファン３２を第２回転数に制御し（Ｓ１１６）、当該ファン３２の制御処理を終了する。上記したように、ファン制御部３４ａによって、ファン３２が第２回転数以下に制御される場合には、開閉弁２８は排気口２６を閉状態となる。これにより、車両１の走行中における車室１０内の静音性が十分に確保される。
【００４８】
以上、説明したファン制御システム２０により、搭乗者の快適性を維持しつつ、半ドアを十分に抑制することができる。
【００４９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５０】
また、上述した実施形態では、（１）車両１が停車中、かつ、（２）着座センサ３６によって車室１０内の搭乗者が検出されない場合であって、（３）加速度センサ２２によってドア６の閉動作が検出されると、ファン制御部３４ａがファン３２を第１回転数に制御する場合について示したが、（１）および（２）の条件は必須ではない。例えば、（２）の条件を、少なくとも、車室１０内における後方向側の座席４において搭乗者が検出されない場合としてもよい。
【００５１】
また、上記実施形態では、車室１０内の搭乗者の有無を着座センサ３６によって検出する場合を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、車両１に設けられるカメラによって、搭乗者の乗降を判定してもよい。
【００５２】
また、上記実施形態では、ドア６に設けられた加速度センサ２２によってドア６の閉動作の検出を行うこととしたが、ドア６の閉動作の検出方法は特に限定されない。
【００５３】
また、上述した実施形態においては説明の便宜上、電気自動車（ＥＶ）を挙げて説明したが、ハイブリッド車（ＨＶ）等、様々な種類の自動車に適用することができる。
【００５４】
また、上記実施形態では、別体の２種類のバッテリ８ａ、８ｂを有する場合について説明したが、少なくとも、１のバッテリを備えればよく、その個数に特に限定されない。
【００５５】
また、上記実施形態では、排気口２６が、車両１の側面に設けられる場合を示したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、排気口２６が車両１の底面に設けられてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、半ドアを抑制するためにファン３２の回転数を第１回転数の一種類とする場合を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、車両１の傾きを検出するセンサを設け、車両１の傾きによって、Ｓ１１０の判定に利用されるドア６の閉速度の所定値を切り替えてもよい。具体的には、例えば、車両１が右側に傾斜している場合には、車両１の左側に設けられるドア６の閉動作時より、車両１の右側に設けられるドア６の閉動作時の方が、Ｓ１１０の判定に利用されるドア６の閉速度の所定値を高く設定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、バッテリを冷却する冷却システムに利用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１  車両
６  ドア
８ｂ  バッテリ
１０  車室
１４ｂ  吸気ダクト
１４ｃ  吸気ダクト温度センサ
２０  ファン制御システム
２２  加速度センサ（ドア検出手段）
２４  バッテリ室
２６  排気口
２８  開閉弁
２８ａ  支点部
３２  ファン
３４ａ  ファン制御部
３６  着座センサ（搭乗者検出手段）
【図１】
2020051417.tif 000003
【図２】
2020051417.tif 000004
【図３】
2020051417.tif 000005