(57)【要約】【課題】内燃機関が排出する排ガス等の異物が電池システムに侵入するのをより効率的に防止する。【解決手段】ファン駆動制御装置は、内燃機関の排気ガスを排出するマフラと、車両の走行のための動力源であるバッテリと、バッテリを収容するケースと、ケースの内部と外部との連通部と、ケース内に配置されてケースの内部の気体を連通部を介してケースの外部に送り出すファンとを有する車両におけるファンを制御するファン制御装置であって、連通部におけるケースの外部側の開口部は、車室外のマフラの排気口の近傍に位置しており、車両の走行状態を基に前記ファンを駆動するファン制御部３２を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気ガスを排出するマフラと、車両の走行のための動力源であるバッテリと、前記バッテリを収容するケースと、前記ケースの内部と外部との連通部と、前記ケース内に配置されて前記ケースの内部の気体を前記連通部を介して前記ケースの外部に送り出すファンとを有する車両における前記ファンを制御するファン制御装置であって、
前記連通部における前記ケースの外部側の開口部は、車室外の前記マフラの排気口の近傍に位置しており、
前記車両の走行状態を基に前記ファンを駆動する制御部を有することを特徴とする車両のファン駆動制御装置。
【請求項２】
車両の車速を検出する車速検出部と、
前記内燃機関の駆動状態を検出する内燃機関駆動状態検出部と、をさらに有し、
前記制御部は、前記内燃機関駆動状態検出部が前記内燃機関が駆動している状態を検出しかつ前記車速検出部が検出した車速が予め設定されている値以下である場合には前記ファンを駆動させることを特徴とする請求項１に記載の車両のファン駆動制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関の駆動量を検出する内燃機関駆動量検出部をさらに有し、
前記制御部は、前記内燃機関駆動量検出部が検出した前記内燃機関の駆動量が大きいほど前記ファンの駆動量を大きくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両のファン駆動制御装置。
【請求項４】
気体中の排ガス濃度を検出する排ガス濃度検出部をさらに有し、
前記制御部は、前記排ガス濃度検出部が検出した排ガス濃度が高いほど前記ファンの駆動量を大きくすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両のファン駆動制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記ファンを駆動させている場合において前記内燃機関の駆動が停止しかつ前記バッテリの温度が予め設置されている温度以下であるとき前記ファンの駆動を停止することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両のファン駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行用に用いるバッテリが収容されるケース内の換気を行うファンを制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、燃料電池システムから排出されるガスが排気口から排出されずに排気路内に逆流してしまうのを防止する技術が開示されている。
そして、この特許文献１に開示の技術は、燃料電池システムの駆動状態や燃料電池システム外の風圧の状況に応じてガスの排出を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】２００８−１０３２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、内燃機関から排出される排ガスには一酸化炭素（ＣＯ）等の反応性ガスや水分などが含まれており、この排ガスが燃料電池システム内に侵入すると、燃料電池の劣化を招くとともに燃料電池システムの故障の原因となる。
よって、特許文献１に開示の燃料電池システムを車両に搭載した場合に、燃料電池システムが排気口からガスを排出することは、そのような内燃機関の排ガス等の異物が燃料電池システム内に侵入することを防止することにつながる。
【０００５】
しかし、燃料電池システムの駆動状態や燃料電池システム外の風圧の状況に応じて単にガスを排出するだけだと、ガスの排出量が無駄に大きくなってガス排出のための動力源が無駄に動作して、車両の使用状況にそぐわない場合がある。この場合、内燃機関が排出する排ガス等の異物が燃料電池システム内に侵入することは防止できるが、防止するための効率が悪くなる。
【０００６】
本発明の目的は、内燃機関が排出する排ガス等の異物が電池システムに侵入するのをより効率的に防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、（１）本発明の一態様は、内燃機関の排気ガスを排出するマフラと、車両の走行のための動力源であるバッテリと、前記バッテリを収容するケースと、前記ケースの内部と外部との連通部と、前記ケース内に配置されて前記ケースの内部の気体を前記連通部を介して前記ケースの外部に送り出すファンとを有する車両における前記ファンを制御するファン制御装置において、前記連通部における前記ケースの外部側の開口部は、車室外の前記マフラの排気口の近傍に位置しており、前記車両の走行状態を基に前記ファンを駆動する制御部を有することを特徴とする車両のファン駆動制御装置を提供する。
【０００８】
（２）本発明の一態様では、車両の車速を検出する車速検出部と、前記内燃機関の駆動状態を検出する内燃機関駆動状態検出部と、をさらに有し、前記制御部は、前記内燃機関駆動状態検出部が前記内燃機関が駆動している状態を検出しかつ前記車速検出部が検出した車速が予め設定されている値以下である場合には前記ファンを駆動させることが好ましい。
【０００９】
（３）本発明の一態様では、前記内燃機関の駆動量を検出する内燃機関駆動量検出部をさらに有し、前記制御部は、前記内燃機関駆動量検出部が検出した前記内燃機関の駆動量が大きいほど前記ファンの駆動量を大きくすることが好ましい。
【００１０】
（４）本発明の一態様では、気体中の排ガス濃度を検出する排ガス濃度検出部をさらに有し、前記制御部は、前記排ガス濃度検出部が検出した排ガス濃度が高いほど前記ファンの駆動量を大きくすることが好ましい。
【００１１】
（５）本発明の一態様では、前記制御部は、前記ファンを駆動させている場合において前記内燃機関の駆動が停止しかつ前記バッテリの温度が予め設置されている温度以下であるとき前記ファンの駆動を停止することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
（１）の態様の発明によれば、内燃機関が排出する排ガス等の異物が車両の走行状態に起因して連通部に侵入するのを防止できる。これによって、（１）の態様の発明では、内燃機関が排出する排ガス等の異物が連通部に侵入するのをより効果的に防止できる。
【００１３】
（２）の態様の発明によれば、内燃機関が排出する排ガス等の異物が、車両が低速走行していることに起因して連通部に侵入するのを防止できる。
【００１４】
（３）の態様の発明によれば、内燃機関の駆動量が大きくなるほど多くなる異物が連通部に侵入するのを防止できる。
【００１５】
（４）の態様の発明によれば、排ガス濃度に合致させてファンの駆動量を変化させることで、過不足なくファンを駆動して排ガスが連通部に侵入するのを適切に防止できる。
【００１６】
（５）の態様の発明によれば、バッテリの冷却を適切に行いつつファンの動力源の浪費を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本実施形態に係る車両の後部の構成例を示す図である。
【図２】図２は、バッテリパックの構成例を示す斜視図である。
【図３】図３は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）の構成例を示すブロック図である。
【図４】図４は、ファン制御処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
本実施形態では、バッテリパック内のファンの駆動を制御可能な車両を挙げている。
（構成）
図１には、車両１の後部の構成例を示す。
【００１９】
図１に示すように、車両１は、その後部にバッテリパック２０を搭載している。
図２には、バッテリパック２０の構成例を示す。
図２に示すように、バッテリパック２０は、バッテリ２１及びファン２２がケース２３に収容されている。ファン２２は、後述のＥＣＵ（Electronic Control Unit）３０のファン制御部３２によって制御される。ＥＣＵ３０については後で詳述する。また、ケース２３には、排気口（又は連通口、開口部）２４ａが当該ケース２３の外部に存在する排気用ダクト（以下、ケース側排気用ダクトという。）２４が形成されている。ファン２２の排気用ダクト（以下、ファン側排気用ダクトという。）２２ａは、このケース側排気用ダクト２４の入口と繋がっている。これによって、ファン２２を駆動すると、図２に示す矢印のように、ファン側排気用ダクト２２ａ及びケース側排気用ダクト２４を介して、ケース２３内の気体（空気等）がケース２３の外部に排出される。
【００２０】
また、図１に示すように、車両１は、後部座席２の下方であってフロアパネル３の下に燃料タンク４が配置されている。さらに、車両１は、車両後部のフロアパネル３の下にマフラ５が配置されている。本実施形態では、バッテリパック２０は、フロアパネル３の下であって、燃料タンク４と、その後方のリアバンパ６が取り付けられているバックパネル７との間に配置されている。ここで、バックパネル７との間に空間８が形成されるようにバッテリパック２０が配置されている。そして、バッテリパック２０のケース側排気用ダクト２４がケース２３の車両後方に向く側面２３ａに取り付けられており、さらに、そのケース側排気用ダクト２４の排気口２４ａが車両後方に向いている。これによって、ケース側排気用ダクト２４の排気口２４ａからガスが空間８に排出される。そして、本実施形態では、この空間８内であって、ケース側排気用ダクト２４の排気口２４ａの下方にマフラ５の排気口５ａが位置している。
【００２１】
また、車両１は、空間８に面するようにＣＯセンサ９及び風圧センサ（圧力センサ）１０を有している。ＣＯセンサ９は、フロアパネル３の下面に取り付けられＣＯ（具体的に一酸化炭素濃度）を検出する。そして、ＣＯセンサ９は、検出値をＥＣＵ３０に出力する。また、風圧センサ１０は風圧を検出する。この風圧センサ１０は、空間８内に流入する空気の風圧を検出できるように、本実施形態では、バックパネル７の車両前方に向く面であってマフラ５の排気口５ａ近傍（具体的には、空間８内に流入する空気を適切に検出できる当該面の下方部位）に取り付けられている。この風圧センサ１０は、検出値をＥＣＵ３０に出力する。
【００２２】
図３には、ＥＣＵ３０の構成例を示す。
ここで、図３に示すように、車両１は、車速センサ１１、エンジン回転数センサ１２、及びバッテリ状態センサ１３をさらに有している。車速センサ１１は車速を検出する。そして、車速センサ１１は、検出値をＥＣＵ３０に出力する。また、エンジン回転数センサ１２はエンジン回転数を検出する。そして、エンジン回転数センサ１２は、検出値をＥＣＵ３０に出力する。また、バッテリ状態センサ１３は、バッテリ２１の状態（温度や出力等）を検出する。そして、バッテリ状態センサ１３は、検出値をＥＣＵ３０に出力する。
【００２３】
ＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータ及びその周辺回路を備える。そのために、例えば、ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって構成されている。ＲＯＭには、１又は２以上のプログラムが格納されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されている１又は２以上のプログラムに従って各種処理を実行する。
【００２４】
そして、本実施形態では、ＥＣＵ３０は、エンジン制御部３１及びファン制御部３２を有している。エンジン制御部３１は、不図示のエンジン（具体的には内燃機関）の駆動を制御する。このエンジン制御部３１は、エンジン始動指示を出力してエンジンを始動させ、エンジン駆動停止指示を出力してエンジンの駆動を停止させる。また、ファン制御部３２は、エンジン回転数センサ１２やバッテリ状態センサ１３等の検出値等を基に、バッテリパック２０内のファン２２の駆動を制御する。
【００２５】
図４には、ファン制御部３２が実施するファン制御処理の一例のフローチャートを示す。
図４に示すように、先ず、ステップＳ１では、ファン制御部３２は、エンジン始動指示が有るか（すなわち、エンジン制御部３１がエンジン始動指示を出力したか）否かを判定する。ファン制御部３２は、エンジン始動指示が有ると判定すると、すなわちエンジンが始動する場合、ステップＳ２に進む。また、ファン制御部３２は、エンジン始動指示が無いと判定すると、すなわちエンジンが停止している場合、ステップＳ６に進む。
【００２６】
ステップＳ２では、ファン制御部３２は、車速が車速判定用しきい値以下であるか否かを判定する。ここで、車速判定用しきい値は、車両１が低速走行又は停車していると判断できる値である。車速判定用しきい値は、実験的、経験的、又は理論的に予め設定されている値である。ファン制御部３２は、車速が車速判定用しきい値以下であると判定すると、ステップＳ３に進む。また、ファン制御部３２は、車速が車速判定用しきい値よりも大きいと判定すると、ステップＳ６に進む。
【００２７】
ステップＳ３では、ファン制御部３２は、第１ファン制御を実施する。具体的には、ファン制御部３２は、第１ファン制御として、エンジン回転数を基にファン２２の駆動を制御する。詳しくは、ファン制御部３２は、エンジン回転数が大きいほどファン２２の回転数（すなわち、ファン２２の駆動量）を大きくする。例えば、ファン制御部３２は、ファン２２の制御信号のＤｕｔｙを制御してファン２２の回転数を制御する。
【００２８】
次に、ステップＳ４では、ファン制御部３２は、エンジンが停止したか否かを判定する。ファン制御部３２は、エンジンが停止したと判定すると、すなわち、エンジン制御部３１がエンジン駆動停止指示を出力した場合、ステップＳ５に進む。また、ファン制御部３２は、エンジンが停止していないと判定すると、前記ステップＳ３から再び処理を開始する。
【００２９】
ステップＳ５では、ファン制御部３２は、ファン２２を停止させる。そして、ファン制御部３２は、当該図４に示す処理を終了する。
また、ステップＳ６では、ファン制御部３２は、第２ファン制御を実施する。具体的には、ファン制御部３２は、第２ファン制御として、バッテリ温度及びバッテリ出力を基にファン２２の駆動を制御する。詳しくは、ファン制御部３２は、バッテリ温度が高いほどファン２２の回転数を大きくする。また、ファン制御部３２は、バッテリ出力が大きいほどファン２２の回転数を大きくする。例えば、ファン制御部３２は、ファン２２の制御信号のＤｕｔｙを制御してファン２２の回転数を制御する。そして、ファン制御部３２は、当該図４に示す処理を終了する。
図４に示すファン制御処理は以上のような内容になる。
【００３０】
（動作、作用等）
次に、ＥＣＵ３０の動作、及びその作用等の一例について説明する。
ＥＣＵ３０は、エンジン始動指示が有り、かつ車両１が低速走行又は停車している場合、第１ファン制御によってファン２２の駆動を制御する。このとき、ＥＣＵ３０は、エンジン回転数を基にファン２２の駆動を制御する。そして、ＥＣＵ３０は、エンジンが停止したときにファン２２を停止させる。
【００３１】
一方、ＥＣＵ３０は、エンジン始動指示が無い場合、又はエンジン始動指示が有っても車両１が低速走行のときよりも大きい車速で走行している場合、第２ファン制御によってファン２２の駆動を制御する。このとき、ＥＣＵ３０は、バッテリ温度及びバッテリ出力を基にファン２２の駆動を制御する。
【００３２】
ここで、図１に示すように、本実施形態では、フロアパネル３とリアバンパ６（具体的にはバックパネル７）とで形成される空間８に、バッテリパック２０のケース側排気用ダクト２４の排気口２４ａが位置されている。そして、本実施形態では、一般的な車両１と同様に、この場所にマフラ５の排気口５ａが位置されている。そのため、マフラ５からの排気ガスが空間８に滞留し易い。そして、その排気ガスには、バッテリ２１に悪い影響を及ぼすガスや水分が含まれている。
【００３３】
ここで、車両走行時（特に中高速走行時）には、車体下を空気が流れるため、マフラ５からの排ガスが空間８に滞留し難い（図１に示す実線の矢印のようにガスが流れる）。その一方で、低速走行時や車両停車時には、車体下の空気の流れが少なくなるため、マフラ５からの排ガスが空間８に滞留し易い（図１に示す点線の矢印のようにガスが流れる）。この場合、排ガス等の異物がケース側排気用ダクト２４を介してケース２３の内部に侵入する可能性が高くなる。この場合、排ガス等の異物に含まれる反応性ガスや水分等が、バッテリパック２０の内部部品の劣化や絶縁等の故障をもたらす恐れがある。
【００３４】
これに対して、本実施形態では、車両１は、エンジンが駆動しており、車両１が低速走行又は停車している場合、ファン２２を駆動している。すなわち、本実施形態では、車両１は、マフラ５からの排ガスが空間８に滞留し易い状況下で、ファン２２を駆動している。これによって、車両１は、ファン２２によってバッテリ２１を冷却するとともに、空間８に滞留するマフラ５からの排気ガスがケース側排気用ダクト２４を介してケース２３の内部に逆流するのを防止する。
【００３５】
なお、前述の実施形態の説明では、ＥＣＵ３０は、例えば、ファン駆動制御装置を構成する。また、ファン制御部３２は、例えば、制御部及び内燃機関駆動状態検出部を構成する。また、車速センサ１１は、例えば、車速検出部を構成する。また、エンジン回転数センサ１２は、例えば、内燃機関駆動量検出部を構成する。また、ＣＯセンサ９は、例えば、排ガス濃度検出部を構成する。
【００３６】
（本実施形態の変形例等）
本実施形態では、ファン制御部３２は、ＣＯセンサ９の検出値を基にファン２２の駆動量を制御しても良い。この場合、具体的には、ファン制御部３２は、ＣＯセンサ９によって検出したＣＯ濃度が高いほどファン２２の回転数を大きくする。
【００３７】
また、本実施形態では、ファン制御部３２は、風圧センサ１０の検出値を基にファン２２の駆動量を制御しても良い。この場合、具体的には、ファン制御部３２は、風圧センサ１０によって検出した風圧が大きいほどファン２２の回転数を大きくする。
また、本実施形態では、ファン制御部３２は、吸気管等に配置された吸入空気量センサが検出した吸入空気量を基にファン２２の駆動量を制御しても良い。この場合、具体的には、ファン制御部３２は、吸入空気量が多いほどファン２２の回転数を大きくする。ここで、吸入空気量センサは、例えば、エンジン駆動量検出部を構成する。
【００３８】
また、本実施形態では、ファン制御部３２は、エンジン回転数、ＣＯ濃度、風圧値、及び吸入空気量等の複数の値の組み合わせでファン２２の駆動を制御しても良い。
また、本実施形態では、ＣＯセンサ９は、ケース２３内やケース側排気用ダクト２４内に配置されても良い。
【００３９】
また、本実施形態では、車両１は、エンジンが排出する排ガス等を検出するためにＣＯセンサ９を有している。しかし、本実施形態は、これに限定されず、エンジンが排出する排ガス等が検出可能な他のセンサを有しても良い。
【００４０】
また、本実施形態では、ファン制御部３２は、第１ファン制御においてエンジン回転数によらず予め設定されている回転数（すなわち、一定回転数）でファン２２を駆動しても良い。
また、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、請求項１により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。
【符号の説明】
【００４１】
１  車両、９  ＣＯセンサ、１０  風圧センサ、１１  車速センサ、１２  エンジン回転数センサ、１３  バッテリ状態センサ、３０  ＥＣＵ、３１  エンジン制御部、３２  ファン制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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