(57)【要約】【課題】限りあるバッテリの容量を最大限に活用して、車両走行に支障を及ぼすことなく目的地に到達するまでの走行中にバッテリを十分に冷却でき、これにより高温で放置されたときのバッテリの劣化を抑制できる電動車両のバッテリ冷却制御装置を提供する。【解決手段】車両１の走行開始前に、目的地に到達したときの高電圧バッテリ８の残電力量を車両ＥＣＵ２５により予測し、残電力量に基づきバッテリ冷却装置１１による高電圧バッテリ８の冷却のために使用可能な冷却使用可能電力を算出する（Ｓ２）。車両１の走行が開始されると（Ｓ３がＹes）、インターバル時間Ｔ毎に冷却使用可能電力を更新する一方（Ｓ４，７）、その時点の冷却使用可能電力に対して最も良好な効率でバッテリ冷却装置１１が作動する作動ポイントを設定し、その作動ポイントでバッテリ冷却装置１１が作動するように、エアコンＥＣＵ２４によりバッテリ冷却装置１１への電力供給を制御する。【選択図】図２
2019170028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用動力源として搭載されたモータにバッテリから電力を供給して走行する一方、前記バッテリからの電力供給によりバッテリ冷却手段を作動させて前記バッテリを冷却する電動車両において、
目的地に向けて車両が走行する際に、前記目的地に到達したときの前記バッテリの残電力量を予測する残電力量予測手段と、
前記残電力量予測手段により予測された残電力量に基づき、前記目的地への走行中に前記バッテリ冷却手段の作動のために継続して使用可能な冷却使用可能電力を算出する冷却使用可能電力算出手段と、
前記冷却使用可能電力算出手段により算出された冷却使用可能電力に基づき、前記目的地への走行中に前記バッテリから前記バッテリ冷却手段への電力供給を制御する電力供給制御手段と
を備えたことを特徴とする電動車両のバッテリ冷却制御装置。
【請求項２】
前記残電力量予測手段は、現在の前記バッテリの使用可能総電力量から、前記車両が前記目的地に到達するまでに前記モータ及び前記車両に搭載された電気負荷により消費される消費電力を減算した値を、前記残電力量として予測する
ことを特徴とする請求項１に記載の電動車両のバッテリ冷却制御装置。
【請求項３】
前記バッテリ冷却手段は、前記バッテリの冷却に要する消費電力が最小になるときを変曲点とし、該変曲点よりも冷却能力が増加側及び低下側になるほどそれぞれ消費電力を次第に増加させる特性を有し、
前記冷却使用可能電力算出手段は、予め前記バッテリ冷却手段の消費電力と冷却能力との関係を示す特性線を記憶し、前記算出した冷却使用可能電力が、前記変曲点に相当する消費電力から最大冷却点に相当する消費電力までの領域に含まれるときに、前記特性線上の変曲点から最大冷却点までの領域内で前記冷却使用可能電力に対応して前記バッテリ冷却手段の作動ポイントを設定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電動車両のバッテリ冷却制御装置。
【請求項４】
前記バッテリ冷却手段は、前記バッテリの冷却に要する消費電力が最小になるときを変曲点とし、該変曲点よりも冷却能力が増加側及び低下側になるほどそれぞれ消費電力を次第に増加させる特性を有し、
前記冷却使用可能電力算出手段は、予め前記バッテリ冷却手段の消費電力と冷却能力との関係を示す特性線を記憶し、前記算出した冷却使用可能電力が前記変曲点に相当する消費電力よりも低いときに、前記特性線上の変曲点に前記バッテリ冷却手段の作動ポイントを設定すると共に、該変曲点で前記バッテリ冷却手段を作動させたときに継続可能な作動時間を設定する
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の電動車両のバッテリ冷却制御装置。
【請求項５】
前記バッテリ冷却手段は、前記バッテリの冷却に要する消費電力が最小になるときを変曲点とし、該変曲点よりも冷却能力が増加側及び低下側になるほどそれぞれ消費電力を次第に増加させると共に、最小冷却点では最大冷却点よりも高い消費電力を要する特性を有し、
前記冷却使用可能電力算出手段は、予め前記バッテリ冷却手段の消費電力と冷却能力との関係を示す特性線を記憶し、前記算出した冷却使用可能電力が、前記最大冷却点に相当する消費電力から最小冷却点に相当する消費電力までの領域に含まれるときに、前記最大冷却点に前記バッテリ冷却手段の作動ポイントを設定する
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の電動車両のバッテリ冷却制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両のバッテリ冷却制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行用動力源としてモータを搭載した電気自動車、或いはモータ及びエンジンを搭載したハイブリッド車両等（以下、電動車両と総称する）は、走行用のバッテリから供給される電力によりモータを駆動している。この種のバッテリはリチウムイオン二次電池等として構成されており、比較的高温で放置されたとき、例えば走行中の車両が目的地に到達して停車し続けたとき等に、バッテリの劣化が促進され易い傾向がある。
【０００３】
その対策として、例えば特許文献１に記載の技術では、車両が目的地に向けて走行しているときに、バッテリ温度に応じた回転速度で冷却ファンを駆動してバッテリを冷却し、これにより目的地への到着後にバッテリの劣化が促進する事態を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１６６６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
高温での放置によるバッテリの劣化を抑制するには、目的地への走行中に可能な限りバッテリを冷却することが望ましいが、冷却ファン等の駆動に必要な電力はバッテリから賄われている。このため過剰なバッテリの冷却は、モータによる車両の走行可能距離の短縮につながり、目的地に到達不能な事態に陥る可能性も生じる。
従って、従来から車両走行に支障を及ぼすことなく、目的地に到達するまでの走行中にバッテリを十分に冷却できる対策が求められていたが、単にバッテリ温度に応じて冷却ファンを駆動するだけの特許文献１の技術では要望に応じることができなかった。
【０００６】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、限りあるバッテリの容量を最大限に活用して、車両走行に支障を及ぼすことなく目的地に到達するまでの走行中にバッテリを十分に冷却でき、これにより高温で放置されたときのバッテリの劣化を抑制することができる電動車両のバッテリ冷却制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明の電動車両のバッテリ冷却制御装置は、走行用動力源として搭載されたモータにバッテリから電力を供給して走行する一方、前記バッテリからの電力供給によりバッテリ冷却手段を作動させて前記バッテリを冷却する電動車両において、目的地に向けて車両が走行する際に、前記目的地に到達したときの前記バッテリの残電力量を予測する残電力量予測手段と、前記残電力量予測手段により予測された残電力量に基づき、前記目的地への走行中に前記バッテリ冷却手段の作動のために使用可能な冷却使用可能電力を算出する冷却使用可能電力算出手段と、前記冷却使用可能電力算出手段により算出された冷却使用可能電力に基づき、前記目的地への走行中に前記バッテリから前記バッテリ冷却手段への電力供給を制御する電力供給制御手段とを備えたことを特徴とする（請求項１）。
【０００８】
このように構成した電動車両のバッテリ冷却制御装置によれば、目的地に向けて車両が走行する際に、目的地に到達したときのバッテリの残電力量が予測され、その残電力量に基づき目的地への走行中にバッテリ冷却手段の作動のために使用可能な冷却使用可能電力が算出される。そして、算出された冷却使用可能電力に基づき、目的地への走行中にバッテリからバッテリ冷却手段への電力供給が制御される。
【０００９】
冷却使用可能電力は、目的地に到達した時点でバッテリに残存している残電力量を電力換算した値であり、残電力量は、目的地に到達した時点でバッテリが有する余力を意味する。従って、冷却使用可能電力に基づきバッテリ冷却手段への電力の供給状態が制御されることにより、目的地に到達した時点でバッテリの残電力量のほぼ全てがバッテリ冷却のために利用される。結果として車両走行に支障を及ぼすことなく、目的地に到達するまでの走行中にバッテリを十分に冷却可能となる。
【００１０】
その他の態様として、前記残電力量予測手段が、現在の前記バッテリの使用可能総電力量から、前記車両が前記目的地に到達するまでに前記モータ及び前記車両に搭載された電気負荷により消費される消費電力を減算した値を、前記残電力量として予測することが好ましい（請求項２）。
このように構成した電動車両のバッテリ冷却制御装置によれば、現在のバッテリの使用可能総電力量から走行消費電力量及び負荷消費電力量が減算されることにより、目的地に到達したときのバッテリの残電力量を予測可能となる。
【００１１】
また別の態様として、前記バッテリ冷却手段が、前記バッテリの冷却に要する消費電力が最小になるときを変曲点とし、該変曲点よりも冷却能力が増加側及び低下側になるほどそれぞれ消費電力を次第に増加させる特性を有し、前記冷却使用可能電力算出手段が、予め前記バッテリ冷却手段の消費電力と冷却能力との関係を示す特性線を記憶し、前記算出した冷却使用可能電力が、前記変曲点に相当する消費電力から最大冷却点に相当する消費電力までの領域に含まれるときに、前記特性線上の変曲点から最大冷却点までの領域内で前記冷却使用可能電力に対応して前記バッテリ冷却手段の作動ポイントを設定することが好ましい（請求項３）。
【００１２】
このように構成した電動車両のバッテリ冷却制御装置によれば、冷却使用可能電力が変曲点に相当する消費電力から最大冷却点に相当する消費電力までの領域に含まれるときに、特性線上の変曲点から最大冷却点までの領域内で冷却使用可能電力に対応してバッテリ冷却手段の作動ポイントが設定される。
このときのバッテリ冷却手段の作動ポイントとしては、特性線上の変曲点よりも冷却能力の低下側の領域内と、変曲点よりも冷却能力の増加側の領域内との２点を選択可能である。そして、消費電力は同一であるものの、特性線上の変曲点よりも低下側では相対的に冷却能力が低くて冷却効率も悪く、これに対して変曲点よりも増加側では相対的に冷却能力が高くて冷却効率が良好なため、同一の消費電力でより高い冷却能力を実現可能となる。
【００１３】
また別の態様として、前記バッテリ冷却手段が、前記バッテリの冷却に要する消費電力が最小になるときを変曲点とし、該変曲点よりも冷却能力が増加側及び低下側になるほどそれぞれ消費電力を次第に増加させる特性を有し、前記冷却使用可能電力算出手段が、予め前記バッテリ冷却手段の消費電力と冷却能力との関係を示す特性線を記憶し、前記算出した冷却使用可能電力が前記変曲点に相当する消費電力よりも低いときに、前記特性線上の変曲点に前記バッテリ冷却手段の作動ポイントを設定すると共に、該変曲点で前記バッテリ冷却手段を作動させたときに継続可能な作動時間を設定することが好ましい（請求項４）。
【００１４】
このように構成した電動車両のバッテリ冷却制御装置によれば、冷却使用可能電力が変曲点に相当する消費電力よりも低いときに、特性線上の変曲点に作動ポイントが設定され、変曲点でバッテリ冷却手段を作動させたときに継続可能な作動時間が設定される。
冷却使用可能電力が変曲点に相当する消費電力よりも低いときには、バッテリが有する電力量が不足しているため、特性線上の最も消費電力が少ない変曲点でバッテリ冷却手段を作動させたとしても、目的地への到達以前にバッテリの残電力量が尽きてしまう。
【００１５】
そこで、最も効率が良好な変曲点に作動ポイントを設定した上で、バッテリの残電力量の不足分だけバッテリ冷却手段の作動時間が短縮され、これにより、バッテリが有する電力量が不足している場合でも良好な冷却効率をもって高い冷却能力を実現可能となる。
また別の態様として、前記バッテリ冷却手段が、前記バッテリの冷却に要する消費電力が最小になるときを変曲点とし、該変曲点よりも冷却能力が増加側及び低下側になるほどそれぞれ消費電力を次第に増加させると共に、最小冷却点では最大冷却点よりも高い消費電力を要する特性を有し、前記冷却使用可能電力算出手段が、予め前記バッテリ冷却手段の消費電力と冷却能力との関係を示す特性線を記憶し、前記算出した冷却使用可能電力が、前記最大冷却点に相当する消費電力から最小冷却点に相当する消費電力までの領域に含まれるときに、前記最大冷却点に前記バッテリ冷却手段の作動ポイントを設定することが好ましい（請求項５）。
【００１６】
このように構成した電動車両のバッテリ冷却制御装置によれば、冷却使用可能電力が最大冷却点に相当する消費電力から最小冷却点に相当する消費電力までの領域に含まれるときに、最大冷却点にバッテリ冷却手段の作動ポイントが設定される。
特性線上の最大冷却点に相当する消費電力から最小冷却点に相当する消費電力までの領域は非常に冷却効率が悪く、多量の電力を消費しても十分な冷却能力が得られない。そして、このときのバッテリが有する電力量には十分な余裕があり、最大冷却点でバッテリ冷却手段を作動させても目的地への到達後のバッテリに余剰電力が生じる。最大冷却点への作動ポイントの設定により冷却効率が改善されて最大の冷却能力が達成され、しかもバッテリ冷却手段の作動に要する電力が節減され、結果として、より少ない消費電力でより高い冷却能力を実現可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電動車両のバッテリ冷却制御装置によれば、限りあるバッテリの容量を最大限に活用して、車両走行に支障を及ぼすことなく目的地に到達するまでの走行中にバッテリを十分に冷却でき、これにより高温で放置されたときのバッテリの劣化を抑制することができる。またバッテリのパック部材の熱劣化を抑制することができ、構成する各部品の寿命も延び、結果としてコスト低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態の電動車両のバッテリ冷却制御装置を示す全体構成図である。
【図２】車両ＥＣＵが実行する電力演算制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】車両ＥＣＵが実行する冷却使用可能電力予測ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】車両ＥＣＵが実行する作動ポイント設定ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】バッテリ冷却装置の作動領域を示す特性図である。
【図６】別例の車両ＥＣＵが実行する電力演算制御ルーチン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】
【００１９】
以下、本発明を具体化した電動車両のバッテリ冷却制御装置の一実施形態を説明する。
図１は本実施形態の電動車両のバッテリ冷却制御装置を示す全体構成図である。
本実施形態の電動車両１は、走行用動力源としてモータ２を搭載した電気自動車であり、モータ２の出力がトランスファ３により変速された後にドライブシャフト４を介して左右の後輪５に伝達されるようになっている。モータ２にはインバータ６が一体的に設けられ、このインバータ６は電力ケーブル７を介して走行用の高電圧バッテリ８に接続されている。高電圧バッテリ８からの直流電力がインバータ６により三相交流電力に変換されてモータ２に供給され、その駆動力が後輪５に伝達されて車両１が走行する。また車両１の減速時や降坂路の走行時には、後輪５側からの逆駆動によりモータ２がジェネレータとして作動し、発電された三相交流電力がインバータ６により直流電力に変換されて高電圧バッテリ８に充電される。
【００２０】
なお、図示はしないが高電圧バッテリ８には、DC-DCコンバータを介して12Vの低電圧バッテリが接続されている。高電圧バッテリ８からの電力はDC-DCコンバータにより降圧されて低電圧バッテリに適宜充電され、この低電圧バッテリにより車両１に搭載された各種電気負荷、例えば以下に述べるエアコンシステム１０等が作動するようになっている。
［背景技術］で述べたように、リチウムイオン二次電池として構成された高電圧バッテリ８は、高温で放置されると劣化が促進され易い傾向があるため、その対策として本実施形態では、エアコンシステム１０を利用したバッテリ冷却装置１１（バッテリ冷却手段）が高電圧バッテリ８に備えられている。
【００２１】
まず、エアコンシステム１０の基本的な構成を述べると、電動式のコンプレッサ１２、コンデンサ１３、レシーバ１４、エキスパンションバルブ１５及びエバポレータ１６により冷凍サイクルが形成されている。エアコンシステム１０の作動中には、コンプレッサ１２により圧縮された冷媒がコンデンサ１３を通過する際に冷却ファン１７により冷却されて液化し、レシーバ１４に一時的に貯蔵される。その後に冷媒はエキスパンションバルブ１５から霧状に噴射されて、室内ユニット１８に組み込まれたエバポレータ１６の内部で気化して周囲から気化熱を奪い、再びコンプレッサ１２に導入される。
【００２２】
以上の冷凍サイクルによりエバポレータ１６が低温に保たれ、このエバポレータ１６の全流通面積の約半分を介して室内ユニット１８に設けられた上流側及び下流側空調ダクト１８ａ，１８ｂが連通している。上流側空調ダクト１８ａ内に配設された空調ブロアファン１９から送風された空気はエバポレータ１６を通過する際に冷却され、下流側空調ダクト１８ｂ内でエアミックスダンパ２０の開度に応じた割合でヒータコア２１を通過・迂回し、所定温度の冷却風として車室内に導入されて冷房や除湿に供される。
【００２３】
一方、エバポレータ１６の全流通面積の残りの約半分は、バッテリ冷却装置１１のために割り当てられている。即ち、全流通面積の残りの約半分を介して室内ユニット１８に設けられた上流側及び下流側冷却ダクト１８ｃ，１８ｄが連通し、上流側冷却ダクト１８ｃ内に配設された冷却ブロアファン２２から送風された空気がエバポレータ１６を通過する際に冷却され、下流側冷却ダクト１８ｄを経て冷却風として高電圧バッテリ８内に供給される。図示はしないが、供給された冷却風は高電圧バッテリ８内で適宜分岐して各セルを冷却し、これにより高電圧バッテリ８の温度上昇が抑制される。
【００２４】
エアコンシステム１０はエアコンＥＣＵ２４により制御され、このエアコンＥＣＵ２４には上位の制御装置に相当する車両ＥＣＵ２５が接続され、各ＥＣＵ２４，２５は、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等から構成されている。
図示はしないがエアコンＥＣＵ２４の入力側には、目標温度等を設定するための温度設定部、車室内温度を検出する温度センサ等の各種センサ類が接続されている。またエアコンＥＣＵ２４の出力側には、コンプレッサ１２、コンデンサ１３の冷却ファン１７、空調ブロアファン１９、冷却ブロアファン２２、エアミックスダンパ２０の開閉モータ２８等のデバイス類が接続されている。
【００２５】
エアコンシステム１０を対象としたエアコンＥＣＵ２４の制御は周知であるため、詳細は説明しないが、目標温度や車室内温度等に基づきコンプレッサ１２の斜板角、空調ブロアファン１９及びコンデンサ１３の冷却ファン１７の回転速度、エアミックスダンパ２０の開度等が制御される。
また、車両１の総合的な制御は車両ＥＣＵ２５が司り、車両ＥＣＵ２５の入力側には、ナビゲーション装置２６、入力部２７、高電圧バッテリ８に内蔵されたバッテリモニタリングユニット８ａ、及び車両１の走行状態等を検出するための各種センサ類が接続されている。
【００２６】
例えば車両ＥＣＵ２５には、ナビゲーション装置２６からの自車位置や目的地までの走行距離及び走行時間の残存値等の情報、バッテリモニタリングユニット８ａにより検出される高電圧バッテリ８からの出力電力（消費電力）、ＳＯＣ（充電率：State of Charge）及びＳＯＨ（劣化指標：State of Health）、或いはエアコンシステム１０の消費電力等の各種情報が入力される。また入力部２７は、所定の目的地に向けて車両１を走行させる際に、運転者が目的地までの走行距離及び走行時間を入力できるようになっている。
【００２７】
また車両ＥＣＵ２５の出力側には、インバータ６等のデバイス類が接続されており、例えば車両ＥＣＵ２５は、運転者のアクセル操作量や車速等に基づきインバータ６によりモータ２を駆動制御して車両１を走行させる。
また車両ＥＣＵ２５は、エアコンＥＣＵ２４との協調によりバッテリ冷却装置１１を制御して高電圧バッテリ８を冷却しており、以下、その詳細を説明する。
【００２８】
バッテリ冷却は、車両１が目的地に到達して高温の高電圧バッテリ８が放置されたときの劣化を防止するために、目的地に到達するまでの走行中に実行される。まず車両１の走行開始前に、車両ＥＣＵ２５により車両１が目的地に到達したときの高電圧バッテリ８の残電力量が予測され（残電力量予測手段）、その残電力量に基づきバッテリ冷却のために使用可能な電力（以下、冷却使用可能電力と称する）が算出される（冷却使用可能電力算出手段）。そして車両１の走行が開始されると、冷却使用可能電力に対して最も効率の良好な作動ポイントでバッテリ冷却装置１１が作動するように、エアコンＥＣＵ２４によりバッテリ冷却装置１１への電力の供給状態が制御され（電力供給制御手段）、これにより高電圧バッテリ８が冷却されて目的地への到達の時点で十分に温度低下した状態に保たれる。
【００２９】
以上のバッテリ冷却のために、車両ＥＣＵ２５は図２に示す電力演算制御ルーチンを所定の制御インターバルで実行する。
まず、ステップＳ１で目的地までの走行距離（ｋm）及び走行時間（ｈ）が入力部２７に入力されたか否かを判定し、Ｎo（否定）のときには一旦ルーチンを終了する。例えばナビゲーション装置２６を利用して目的地まで走行する場合、ナビゲーション装置２６には推奨ルート等と共に目的地までの走行距離や走行時間等が表示されるため、それらの表示に基づき運転者は入力部２７への入力を完了する。
【００３０】
なお、このようにナビゲーション装置２６側で走行距離及び走行時間を把握しているため、例えば入力部２７への入力を要することなく、ナビゲーション装置２６により目的地が設定された時点で、それに対応する走行距離及び走行時間に関する情報がナビゲーション装置２６側から車両ＥＣＵ２５に自動的に入力されるようにしてもよい。
入力部２７への入力完了によりステップＳ１でＹes（肯定）の判定を下すとステップＳ２に移行し、目的地への走行中に高電圧バッテリ８の冷却に使用可能な電力として冷却使用可能電力を予測する。当該の予測処理は、図３に示す冷却使用可能電力予測ルーチンに基づき実行され、車両ＥＣＵ２５は図２のステップＳ２に移行すると、図３のルーチンを開始する。
【００３１】
まずステップＳ２１で、次式(1)に基づき目的地までの走行に要する走行消費電力量（kＷｈ）を算出する。
走行消費電力量＝単位距離当たりの消費電力量×走行距離 ……(1)
走行消費電力量は車速に応じて変動し、相互の関係は車両１の仕様に応じた固有の特性により定まる。しかし、どのような特性でも全体としては、最も効率が良好な車速で単位距離当たりの消費電力量が最小に抑制され、それよりも車速が増加及び低下するほどそれぞれ消費電力量が次第に増加する傾向となる。そこでステップＳ２１では、入力部２７により入力された走行距離及び走行時間から目的地までの平均車速を算出し、車両固有の特性を前提として平均車速から単位距離当たりの消費電力量を算出した上で、式(1)により目的地までの走行に要する全ての電力量として走行消費電力量を算出する。
【００３２】
続くステップＳ２２では、次式(2)に基づき目的地への走行中に各種電気負荷により消費される負荷消費電力量（kＷｈ）を算出する。
負荷消費電力量＝電気負荷の消費電力×走行時間……(2)
例えば電気負荷とは、エアコンシステム１０や車両１の灯火類等であり、車両ＥＣＵ２５には、エアコンＥＣＵ２４からエアコンシステム１０の消費電力量が入力され、灯火類に接続されたセンサから灯火類の消費電力が入力されている。そこで、目的地への走行が開始されても現在のエアコンシステム１０や灯火類の作動状態が継続するとの仮定の下に、現在の消費電力と走行時間とに基づき、目的地に到達するまでに電気負荷により消費される全ての電力量として負荷消費電力量を算出する。
【００３３】
なお、前回以前の走行時の負荷消費電力量に基づき今回の走行時の値を推定してもよい。具体的には、前回以前の走行時に電気負荷の作動により消費された電力量を予め記憶しておき、今回の走行時には、記憶した電力量を前回と今回との走行時間の比率に基づき補正して今回の負荷消費電力量を算出する。
続くステップＳ２３では、現在の高電圧バッテリ８が出力可能な全ての電力量として使用可能総電力量（kＷｈ）を推定する。この推定処理は、種々の公報に開示された周知の手法であるため詳細は説明しないが、例えば新品時の高電圧バッテリ８の容量、現在の高電圧バッテリ８のＳＯＣ及びＳＯＨ等に基づき推定される。
【００３４】
その後、ステップＳ２４で、次式(3)に基づき目的地に到達した時点で高電圧バッテリ８に残存している電力量として残電力量（kＷｈ）を予測する。
残電力量＝使用可能総電力量―走行消費電力量―負荷消費電力量 ……(3)
続くステップＳ２５では、次式(4)に基づき残電力量から冷却使用可能電力（kＷ）を算出する。
【００３５】
冷却使用可能電力＝残電力量/走行時間 ……(4)
以上のようにして冷却使用可能電力を算出すると、車両ＥＣＵ２５は図２のステップＳ３に移行して車両１が目的地に向けて走行を開始したか否かを判定する。ステップＳ３の判定がＹesになるとステップＳ４に移行し、予め設定されたインターバル時間Ｔが経過したか否かを判定する。
【００３６】
以下に述べるように、冷却使用可能電力に基づきバッテリ冷却装置１１が作動してバッテリ冷却が実施されるのであるが、走行中の渋滞等の外乱により予測した冷却使用可能電力に対して実際の値が次第にかけ離れる場合がある。その対策として、本実施形態では目的地への走行中に冷却使用可能電力を逐次更新しており、このときの更新間隔がインターバル時間Ｔに相当する。
【００３７】
インターバル時間Ｔの経過によりステップＳ４の判定がＹesになるとステップＳ５に移行し、走行距離及び走行時間が入力部２７に再入力されたか否かを判定する。当初に目的地を設定して走行を開始したものの走行中に別の目的地に変更される場合があり、このような状況を想定した処理がステップＳ５である。
入力部２７への再入力がなされずにステップＳ５でＮoの判定を下したときには、ステップＳ６に移行して走行距離及び走行時間を更新する。この場合には目的地は変更されていないため、例えばナビゲーション装置２６により逐次算出される目的地までの残存値に基づき走行距離及び走行時間が更新される。
【００３８】
続くステップＳ７では、冷却使用可能電力の予測処理を実行する。当該処理の内容はステップＳ２と同じく、図３に基づき説明した一連の算出処理であるが、上記更新後の走行距離及び走行時間に基づく最新の情報により実行される。
例えば、更新後の走行距離及び走行時間に基づく平均車速から単位距離当たりの消費電力量を求めた上で、式(1)に基づき新たに走行消費電力量が算出される。さらに作動中の電気負荷が再確認されて、現在作動中の電気負荷の消費電力と走行時間とから式(2)に基づき新たに負荷消費電力量が算出され、現在の高電圧バッテリ８のＳＯＣやＳＯＨに基づき使用可能総電力量も新たに算出される。そして、式(3)に基づき残電力量が算出され、式(4)に基づき冷却使用可能電力が算出される。最新の情報が反映されることにより、更新後の冷却使用可能電力は当初に予測された値よりも高い信頼性を有する。
【００３９】
ステップＳ７の処理が完了するとステップＳ８に移行し、車両１が目的地に到達したか否かを判定し、ＮoのときにはステップＳ４に戻る。入力部２７への再入力がなされない限りステップＳ４〜８の処理を繰り返し、目的地への到達によりステップＳ８の判定がＹesになるとルーチンを終了する。また、目的地の変更によりステップＳ５でＹesの判定を下したときには、新たに入力された走行距離及び走行時間に基づきステップＳ７で冷却使用可能電力が算出される。
【００４０】
このように車両１の目的地への走行中には、インターバル時間Ｔ毎に最新の情報に基づき冷却使用可能電力が更新され、運転者により目的地が変更されると、新たな目的地に対応する冷却使用可能電力に更新される。
以上の冷却使用可能電力予測ルーチンと並行して、車両ＥＣＵ２５は図４に示す作動ポイント設定ルーチンを所定の制御インターバルで実行する。
【００４１】
作動ポイント設定ルーチンでは、冷却使用可能電力予測ルーチンで現在更新されている冷却使用可能電力に対して最も冷却効率の良好な作動領域が選択されるため、まず、バッテリ冷却装置１１の作動領域について述べる。
図５はバッテリ冷却装置１１の作動領域を示す特性図である。図中の横軸はバッテリ冷却装置１１の冷却能力（冷却負荷と相関）、縦軸はバッテリ冷却装置１１の消費電力（kＷ）であり、主たる消費電力は、エアコンシステム１０のコンプレッサ１２及び冷却ブロアファン２２の作動に起因するものとなる。なお車室内の空調のためにエアコンシステム１０が作動すると、コンプレッサ１２の駆動負荷と共に消費電力が増加し、空調ブロアファン１９の消費電力が加算されるが、以下の説明では理解を容易にするために、エアコンシステム１０が停止中で電力を消費していないこと（換言すると、バッテリ冷却装置１１のみが電力消費）を前提とする。
【００４２】
図５に示すように全体としてバッテリ冷却装置１１の効率は、消費電力が最小になるときの変曲点で最も良好になり、変曲点よりも冷却能力が増加側及び低下側になるほどそれぞれ消費電力が次第に増加して冷却効率が低下する。そして、本実施形態のバッテリ冷却装置１１の仕様では、冷却能力が最も低下する最小冷却点では、冷却能力が最も増加する最大冷却点よりも高い消費電力を要するような特性になっている。
【００４３】
以下、説明の便宜上、消費電力の増減方向において、特性線上の変曲点と最大冷却点との間の領域を電力領域Ａと称し、最大冷却点を超える領域を電力領域Ｂと称し、変曲点未満の領域を電力領域Ｃと称する。このようなバッテリ冷却装置１１の消費電力と冷却能力との関係を示す特性線の情報、及び各電力領域Ａ〜Ｃに関する情報が、予め車両ＥＣＵ２５に記憶されている。
【００４４】
車両ＥＣＵ２５は、図４のステップＳ３１で車両１が目的地に向けて走行を開始したか否かを判定し、判定がＹesになるとステップＳ３２に移行する。ステップＳ３２では、冷却使用可能電力予測ルーチンで現在設定されている冷却使用可能電力が電力領域Ａに含まれているか否かを判定し、判定がＹesのときにはステップＳ３３に移行し、特性線上の変曲点から最大冷却点までの領域内で冷却使用可能電力に対応してバッテリ冷却装置１１の作動ポイントを設定する。その後ステップＳ３４で、設定した作動ポイントでバッテリ冷却装置１１を駆動するようにエアコンＥＣＵ２４に指令を出力した後にルーチンを終了する。
【００４５】
また、上記ステップＳ３２の判定がＮoのときにはステップＳ３５に移行し、冷却使用可能電力予測ルーチンで現在設定されている冷却使用可能電力が電力領域Ｂに含まれているか否かを判定する。判定がＹesのときにはステップＳ３６に移行し、特性線上の最大冷却点にバッテリ冷却装置１１の作動ポイントを設定し、その後にステップＳ３４に移行する。
【００４６】
また、上記ステップＳ３５の判定がＮoのとき、即ち、冷却使用可能電力予測ルーチンで現在設定されている冷却使用可能電力が電力領域Ｃに含まれている場合にはステップＳ３７に移行する。ステップＳ３７では特性線上の変曲点にバッテリ冷却装置１１の作動ポイントを設定し、続くステップＳ３８で、変曲点でバッテリ冷却装置１１を作動させたときに継続可能な作動時間を算出・設定する。従って、続くステップＳ３４では、設定した作動ポイント及び作動時間をエアコンＥＣＵ２４に指令として出力する。
【００４７】
次に、以上の車両ＥＣＵ２５及びエアコンＥＣＵ２４の協調により実行されるバッテリ冷却の制御状況について説明する。
上記のように冷却使用可能電力予測ルーチンでは、車両１の目的地への走行が開始されるとインターバル時間Ｔ毎に、さらには運転者による目的地の変更に応じて冷却使用可能電力が逐次更新されるため、車両ＥＣＵ２５はその時々のバッテリ冷却のために使用可能な電力を把握可能となる。そして、冷却使用可能電力に対応してバッテリ冷却装置１１の作動ポイントが設定され、その作動ポイントでエアコンＥＣＵ２４の制御によりバッテリ冷却装置１１が作動するため、高電圧バッテリ８が冷却されて目的地への到達の時点で十分に温度低下した状態に保たれる。
【００４８】
冷却使用可能電力は、目的地に到達した時点で高電圧バッテリ８に残存している残電力量を電力換算した値であり、残電力量は、現在の高電圧バッテリ８の使用可能総電力量から、走行に要する走行消費電力量及び電気負荷に消費される負荷消費電力量を減算した値であり、目的地に到達した時点で高電圧バッテリ８が有する余力を意味する。
従って、冷却使用可能電力に対応した作動ポイントでバッテリ冷却装置１１が作動することにより、目的地に到達した時点で高電圧バッテリ８の残電力量のほぼ全てがバッテリ冷却のために利用される。よって本実施形態によれば、限りある高電圧バッテリ８の容量を最大限に活用して、車両走行に支障を及ぼすことなく目的地に到達するまでの走行中に高電圧バッテリ８を十分に冷却でき、これにより高温で放置されたときの高電圧バッテリ８の劣化を抑制することができる。
【００４９】
しかも、このように高電圧バッテリ８の残電力量をバッテリ冷却に有効に利用できるだけでなく、冷却使用可能電力の設定状況に関わらず、常に最も効率の良好な作動ポイントでバッテリ冷却装置１１を作動させている。
具体的に述べると、まず、冷却使用可能電力が電力領域Ａに含まれる場合には、図４のステップＳ３３で、特性線上の変曲点から最大冷却点までの領域内で冷却使用可能電力に対応してバッテリ冷却装置１１の作動ポイントが設定され、この作動ポイントでバッテリ冷却装置１１が作動する。
【００５０】
即ち、このときのバッテリ冷却装置１１の作動ポイントとしては、特性線上の変曲点よりも冷却能力の低下側（例えば、図５中のポイントａ）の領域内と、変曲点よりも冷却能力の増加側（例えば、図５中にポイントａ’）の領域内との２点を選択可能である。そして、消費電力は同一であるものの、特性線上の変曲点よりも低下側では相対的に冷却能力が低くて冷却効率も悪く、これに対して変曲点よりも増加側では相対的に冷却能力が高くて冷却効率が良好である。特性線上の変曲点よりも増加側の領域内で冷却使用可能電力に対応してバッテリ冷却装置１１の作動ポイントが設定されることにより（図５中のポイントａをａ’に変更）、同一の消費電力でより高い冷却能力を実現して高電圧バッテリ８を十分に冷却することができる。
【００５１】
また、冷却使用可能電力が電力領域Ｂに含まれる場合には、図４のステップＳ３６で、特性線上の最大冷却点に作動ポイントが設定され、最大冷却点でバッテリ冷却装置１１が作動する。
即ち、特性線上の電力領域Ｂ（例えば、図５中のポイントｂ）は非常に冷却効率が悪い領域であり、多量の電力を消費しても十分な冷却能力が得られない。そして、このときの高電圧バッテリ８の使用可能総電力量には十分な余裕があり、最大冷却点でバッテリ冷却装置１１を作動させても目的地への到達後の高電圧バッテリ８に余剰電力が生じる（残電力量＞０）。最大冷却点への作動ポイントの設定により（図５中のポイントｂを最大冷却点に変更）、冷却効率が大幅に改善されて最大の冷却能力が達成され、しかもバッテリ冷却装置１１の作動に要する電力を節減できる。結果として、より少ない消費電力でより高い冷却能力を実現して高電圧バッテリ８を十分に冷却することができる。
【００５２】
また、冷却使用可能電力が電力領域Ｃに含まれる場合には、図４のステップＳ３７，３８で、特性線上の変曲点に作動ポイントが設定されると共に、変曲点でバッテリ冷却装置１１の作動を継続可能な作動時間が設定される。そして、例えば車両１の走行開始から作動時間が経過するまでの期間に亘って変曲点でバッテリ冷却装置１１が作動し、その後にバッテリ冷却装置１１が休止される。
【００５３】
即ち、冷却使用可能電力が電力領域Ｃに含まれる場合（例えば、図５中のポイントｃ）、高電圧バッテリ８の使用可能総電力量が不足しているため、特性線上の最も消費電力が少ない変曲点でバッテリ冷却装置１１を作動させたとしても、目的地への到達以前に高電圧バッテリ８の残電力量が尽きてしまう（残電力量＝０）。
そこで、最も効率が良好な変曲点に作動ポイントを設定した上で（図５中のポイントｃを変曲点に変更）、高電圧バッテリ８の残電力量の不足分だけバッテリ冷却装置１１の作動時間を短縮している。これにより高電圧バッテリ８の使用可能総電力量が不足している場合でも、良好な冷却効率をもって高い冷却能力により高電圧バッテリ８を十分に冷却することができる。
【００５４】
以上のように何れの電力領域Ａ〜Ｃの場合でも、現在の冷却使用可能電力に対して最も効率の良好な作動ポイントでバッテリ冷却装置１１が作動する。このため、例えば冷却効率を考慮することなく作動ポイントを一義的に定めてバッテリ冷却装置１１を作動させた場合等に比較して、高電圧バッテリ８の残電力量をバッテリ冷却のために最大限に利用でき、結果として、さらなる高電圧バッテリ８の冷却により高温放置時の劣化抑制効果を一層高めることができる。
【００５５】
また、電池パックケースやシール等の機能を果たしているゴムや樹脂製品の熱劣化を抑制できるため、部品としての寿命を延長できる。結果として安価な部品を使用可能となり、コスト低減にも大きく貢献することができる。
加えて本実施形態では、目的地への車両１の走行中においてインターバル時間Ｔ毎に冷却使用可能電力を更新している。このため、走行中の渋滞等の外乱に起因して予測した冷却使用可能電力に対して実際の値が次第にかけ離れた場合であっても、冷却使用可能電力の更新により適切に高電圧バッテリ８を冷却できる。また、運転者により目的地が変更された場合にも冷却使用可能電力が更新しているため、変更後の目的地に対応する冷却使用可能電力に基づき適切に高電圧バッテリ８を冷却できる。これらの要因により、限りあるバッテリ容量を一層確実に高電圧バッテリ８の冷却に活用することができる。
【００５６】
ところで、本実施形態ではインターバル時間Ｔ毎に無条件で冷却使用可能電力を更新したが、例えば、冷却使用可能電力の信頼性が低下した場合に適宜更新してもよく、以下に別例として説明する。
［実施形態の別例］
図６は別例の車両ＥＣＵ２５が実行する電力演算制御ルーチンを示すフローチャートであり、図２と共通する処理は同一のステップ番号を付している。
【００５７】
まず図２の場合と同じく、ステップＳ１で目的地までの走行距離及び走行時間が入力されると、ステップＳ２で冷却使用可能電力を予測し、続くステップＳ３で目的地への走行が開始され、ステップＳ４でインターバル時間Ｔが経過するとステップＳ４１に移行する。
ステップＳ４１では、バッテリモニタリングユニット８ａにより検出された高電圧バッテリ８の出力電力に基づき、現在の使用可能総電力量を更新する。高電圧バッテリ８の出力電力は、車両１の走行、電気負荷の作動及びバッテリ冷却のために実際に消費された電力である。このためステップＳ４１では、車両１の走行開始前に図３のステップＳ２３で算出された使用可能総電力量が出力電力に基づき逐次減算され、減算後の使用可能総電力量は、現在の高電圧バッテリ８が実際に使用可能な電力量を意味するものとなる（以下、実使用可能総電力量と称する）。
【００５８】
続いて、ステップＳ５で目的地の変更により走行距離及び走行時間が再入力された場合には、新たに入力された走行距離及び走行時間に基づきステップＳ７で冷却使用可能電力を算出し、その後にステップＳ８に移行する。
また、ステップＳ５で走行距離及び走行時間が再入力されなかった場合にはステップＳ４２に移行し、次式(5)に基づき使用可能総電力量を推定する（以下、推定使用可能総電力量と称する）。
【００５９】
推定使用可能総電力量＝（走行消費電力量＋負荷消費電力量
＋冷却使用可能電力×走行時間）×ｔ ……(5)
ここに、ｔは走行開始からの経過時間である。
続くステップＳ４３では、次式(6)に基づき電力量偏差を算出する。
電力量偏差＝推定使用可能総電力量−実使用可能総電力量……(6)
続くステップＳ４４では、例えばＸ＝実使用可能総電力量×＋10%、Ｙ＝実使用可能総電力量×−10%としたときに、電力量偏差が次式(7)の条件を満足しているか否かを判定する。
【００６０】
Ｘ＞電力量偏差＞Ｙ ……(7)
ステップＳ４４は、図３のルーチンにより予測される冷却使用可能電力の信頼性を推し量ることを目的とした処理であり、電力量偏差が上式(7)の条件を満足しているときには、実使用可能総電力量に近い推定使用可能総電力量が推定されていることを意味し、予測される冷却使用可能電力の信頼性が高いと見なせる。この場合にはステップＳ４４でＹesの判定を下してステップＳ４に戻る。
【００６１】
また、電力量偏差が上式(7)の条件を満足していないときには、実使用可能総電力量に対して推定使用可能総電力量が乖離しており、図３のルーチンにより予測される冷却使用可能電力の信頼性が低いと見なせる。この場合にはステップＳ４４からステップＳ６に移行して走行距離及び走行時間を更新し、続くステップＳ７で更新後の走行距離及び走行時間に基づき冷却使用可能電力を予測する。最新の情報が反映されることにより冷却使用可能電力の信頼性が向上する。
【００６２】
その後、ステップＳ８で車両１が目的地に到達したか否かを判定し、ＮoのときにはステップＳ４に戻り、ステップＳ４２で再び推定使用可能総電力量を算出する。最新の情報に基づき実使用可能総電力量に近い推定使用可能総電力量が算出されるため、ステップＳ４４でＹesの判定を下してステップＳ４に戻る。
以上のように、この別例では電力量偏差に基づき冷却使用可能電力の信頼性が低いと見なせる場合に、ステップＳ６で走行距離及び走行時間が適宜更新されて新たな冷却使用可能電力に更新される。よって重複する説明はしないが、この別例においても実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００６３】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、走行用動力源としてモータ２を搭載した電気自動車１のバッテリ冷却制御装置に具体化したが、走行用動力源のモータに電力を供給する高電圧バッテリを搭載した車両であれば、これに限るものではなく、例えば走行用動力源としてモータ及びエンジンを搭載したハイブリッド車両に適用してもよい。
【００６４】
また上記実施形態では、エアコンシステム１０による冷却風を利用して高電圧バッテリ８を冷却する空冷式のバッテリ冷却装置１１としたが、本発明のバッテリ冷却手段はこれに限るものではない。例えば、エアコンシステム１０のエバポレータ１６により冷却水を冷却し、その冷却水を高電圧バッテリ８に付設されたウォータジャケットに循環させて冷却する水冷式のバッテリ冷却装置として構成してもよい。
【００６５】
また上記実施形態及び別例では、図２，６のステップＳ８で車両１が目的地に到達するまでバッテリ冷却を継続したが、これに限るものではない。例えば冷却使用可能電力に含まれる誤差により目的地への到達以前に高電圧バッテリ８の残電力量が尽きてしまう可能性があるため、目的地よりも所定距離（例えば３ｋm）手前でバッテリ冷却を終了するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１    電動車両
２    モータ
８    高電圧バッテリ
１１  バッテリ冷却装置（バッテリ冷却手段）
２４  エアコンＥＣＵ（電力供給制御手段）
２５  車両ＥＣＵ（残電力量予測手段、冷却使用可能電力算出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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