(57)【要約】【課題】車載バッテリを冷却するファンを有する車両にあって、ファンの作動音による体感騒音を低減しつつも同車載バッテリを効果的に冷却することのできる車載バッテリのファン制御方法およびファン制御装置を提供する。【解決手段】電子制御装置１９により制御された内燃機関１１とモータジェネレータ１２とを動力源とする車両は、乗員が搭乗する座席１４が設けられた車室１３を備えて構成されている。座席１４の下にはモータジェネレータ１２との間でインバータ１８を介して電力をやりとりする温度センサ２４付きの車載バッテリ１５がこれを冷却するファン２３とともに配設されている。電子制御装置１９は、温度センサ２４から検出される温度レベルと、車速や内燃機関１１の回転速度等から求められる暗騒音予測レベルとに基づきファン２３に対する指令値を出力して、その回転速度を制御する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員が搭乗する車室が設けられるとともに走行のための推進力を得る動力源として電気モータが用いられる車両にあって、該車両に搭載された車載バッテリを冷却するファンの作動態様を制御する車載バッテリのファン制御方法であって、
前記車載バッテリを冷却するファンの作動態様を前記車室内の騒音に基づいて制御するようにした
ことを特徴とする車載バッテリのファン制御方法。
【請求項２】
前記車室内の騒音が、前記ファンから発生される騒音を評価するための騒音である暗騒音に基づいて推定される
請求項１に記載の車載バッテリのファン制御方法。
【請求項３】
前記暗騒音は、その発生源となりうる車両構成要素への作動指令に基づき予測される
請求項２に記載の車載バッテリのファン制御方法。
【請求項４】
前記暗騒音は、その発生源となりうる車両構成要素の状態に基づき予測される
請求項２に記載の車載バッテリのファン制御方法。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれかに記載の車載バッテリのファン制御方法において、
前記車室内の騒音には、前記車室内において直接計測された騒音がさらに加味される
ことを特徴とする記載の車載バッテリのファン制御方法。
【請求項６】
前記車室内の騒音が、同車室内において直接計測される騒音として検知される
請求項１に記載の車載バッテリのファン制御方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の車載バッテリのファン制御方法において、
前記車載バッテリの温度をさらに検出し、前記車室内の騒音とこの検出した温度とに基づいて前記ファンの作動態様を制御する
ことを特徴とする車載バッテリのファン制御方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の車載バッテリのファン制御方法において、
前記ファンの作動量を徐変させるとともに、該作動量を増大させるときと減少させるときとの作動量の変化速度を異ならせるように前記ファンの作動態様を制御する
ことを特徴とする車載バッテリのファン制御方法。
【請求項９】
乗員が搭乗する車室が設けられるとともに走行のための推進力を得る動力源として電気モータが用いられる車両にあって、該車両に搭載された車載バッテリを冷却するファンの作動態様を制御する車載バッテリのファン制御装置であって、
前記車室内の騒音に基づいて前記ファンの作動態様を制御する制御手段を備える
ことを特徴とする車載バッテリのファン制御装置。
【請求項１０】
前記ファンから発生される騒音を評価するための騒音である暗騒音に基づいて前記車室内の騒音を推定する騒音推定手段を備え、前記制御手段は、この推定される騒音に基づいて前記ファンの作動態様を制御する
請求項９に記載の車載バッテリのファン制御装置。
【請求項１１】
前記騒音推定手段は、前記暗騒音の発生源となりうる車両構成要素への作動指令に基づき前記車室内の暗騒音を予測する
請求項１０に記載の車載バッテリのファン制御装置。
【請求項１２】
前記騒音推定手段は、前記暗騒音の発生源となりうる車両構成要素の状態を検出し、この検出した車両構成要素の状態に基づき前記車室内の暗騒音を予測する
請求項１０に記載の車載バッテリのファン制御装置。
【請求項１３】
前記暗騒音の発生源となりうる車両構成要素は、前記車両、前記車両が備える動力源、前記車両が備える空調装置、前記車両が備える窓、および前記車両が備える音響装置のうちの少なくとも１つを含んで構成される
請求項１１または１２に記載の車載バッテリのファン制御装置。
【請求項１４】
請求項１０〜１３のいずれかに記載の車載バッテリのファン制御装置において、
前記車室内の騒音を直接計測する騒音計測手段をさらに備え、前記騒音推定手段は、この計測される車室内の騒音をさらに加味して前記車室内の騒音を推定する
ことを特徴とする車載バッテリのファン制御装置。
【請求項１５】
前記車室内の騒音を直接計測する騒音計測手段を備え、前記制御手段は、この計測される車室内の騒音に基づいて前記ファンの作動態様を制御する
請求項９に記載の車載バッテリのファン制御装置。
【請求項１６】
前記ファンが、前記車室内の空気を送風することにより前記車載バッテリの冷却を行うものである
請求項９〜１５のいずれかに記載の車載バッテリのファン制御装置。
【請求項１７】
前記車載バッテリが、前記車室内に設けられた座席の下方に配置されるものである
請求項９〜１６のいずれかに記載の車載バッテリのファン制御装置。
【請求項１８】
請求項９〜１７のいずれかに記載の車載バッテリのファン制御装置において、
前記車載バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記車室内の騒音とこの検出される車載バッテリの温度とに基づいて前記ファンへの作動態様を制御する
ことを特徴とする車載バッテリのファン制御装置。
【請求項１９】
請求項９〜１８のいずれかに記載の車載バッテリのファン制御装置において、
前記ファンの作動量を増大させるときと減少させるときとで、該ファンの作動量の変化速度を異ならせて徐変させるように前記ファンの作動態様を制御する
ことを特徴とする車載バッテリのファン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載されるバッテリを冷却するファン制御方法、およびそのファン制御方法を実現するためのファン制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電気モータから得られる駆動力を車両の推進力として利用するハイブリッド車や電気自動車が注目されている。これらの車両には通常、充電可能なバッテリが搭載されており、このバッテリに蓄えられた電気エネルギーにより上記電気モータが駆動される。
【０００３】
ところで、バッテリは内部抵抗を有しているため、充放電に際しては発熱をともなう。そのため、バッテリの充放電が繰り返されるにしたがって同バッテリの温度は上昇する。
【０００４】
また、こうしたバッテリは一般に、高温の状態で使用し続けるとその寿命の短縮化が助長される。そのため、バッテリを保護するために、バッテリが高温のときは充放電電流を制限するような制御がなされていることもある。そしてこの場合、車両の推進力が十分に得られなかったり、ハイブリッド車にあっては内燃機関の燃費悪化を招いたりすることになる。
【０００５】
こうした理由から上記車両に駆動力を供給するバッテリは、これを冷却するためのファンが設けられていることが多い。このとき、ファンに出力される作動指令は通常、バッテリが高温の状態にあるときには高く、低温の状態にあるときには低く制御されている。
【０００６】
一方、上記ハイブリッド車や電気自動車にあっては一般に、停車中や電気モータが車両の駆動源として利用されているときの車室内の騒音が低いレベルに保たれていることが多い。こうした車室内の騒音が低いレベルにあるときに、上記バッテリの冷却のためにファンが作動しているとファンの作動音が車室の暗騒音に対して相対的に大きくなる。そして、このようなファンの作動理由を車両の乗員が把握していることは通常少ないため、その作動音が耳障りに感じられるようになる。
【０００７】
そこで従来は、こうしたバッテリを冷却するファンの作動音による不快感を低減するために、たとえば車両が停車して内燃機関等の作動音も存在しないときには、その作動音を低減すべく、ファンを停止する、もしくはファンへの作動指令を低くする等の対策がなされてきた。また、さらにすすんで、ハイブリッド車において内燃機関のアイドル運転の停止が予測される場合、アイドル運転が停止される以前に上記バッテリを冷却するファンへの作動指令を低下させる機能を備えたファン制御装置も提案されている（特許文献１参照）。このファン制御装置を備えたハイブリッド車にあっては、アイドル運転の停止に先だって上記ファンへの作動指令が低下されるため、その際の同ファンの作動音に起因する乗員の不快感を軽減することができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−１０３６１２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ファン制御装置を備えたハイブリッド車によれば、アイドル運転が停止される際の上記ファン作動音に起因する乗員の不快感が、確かに軽減されてはいる。ただし、上述したハイブリッド車や電気自動車における車室内が静寂な状態にあるか否かは、必ずしもアイドル運転が停止されているか否かのみでは判断することはできない。
【００１０】
したがって、たとえば車室内が静寂でないにもかかわらずファンへの作動指令が低い状態が長時間継続すると、バッテリの温度が上昇してその寿命を短縮させることにもなりかねない。
【００１１】
なお、上記車両の駆動源となる電気エネルギーを供給するバッテリに限らず、ファンの回転により冷却が行われる他の車載バッテリにあっても、その作動音が耳障りとなりうる上述した実情はおおむね共通したものとなっている。
【００１２】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車載バッテリを冷却するファンを有する車両にあって、ファンの作動音による体感騒音を低減しつつも同車載バッテリを効果的に冷却することのできる車載バッテリのファン制御方法およびファン制御装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段およびその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、乗員が搭乗する車室が設けられるとともに走行のための推進力を得る動力源として電気モータが用いられる車両にあって、該車両に搭載された車載バッテリを冷却するファンの作動態様を制御する車載バッテリのファン制御方法として、前記車載バッテリを冷却するファンの作動態様を前記車室内の騒音に基づいて制御するようにしたことをその要旨とする。
【００１４】
また、請求項９に記載の発明は、乗員が搭乗する車室が設けられるとともに走行のための推進力を得る動力源として電気モータが用いられる車両にあって、該車両に搭載された車載バッテリを冷却するファンの作動態様を制御する車載バッテリのファン制御装置として、前記車室内の騒音に基づいて前記ファンの作動態様を制御する制御手段を備えることをその要旨とする。
【００１５】
上記請求項１に記載の方法によれば、上記車載バッテリを冷却するファンの作動態様が上記車室内の騒音に応じて制御されるようになる。このため、たとえば車室内が静寂なときにはファンの回転速度を低く、同車室内の騒音が大きいときにはファンの回転速度を高く制御することがすることができるようになる。これにより、上記車両に搭乗する乗員の体感騒音を低減しつつも上記車載バッテリを効果的に冷却することができるようになる。そして、上記請求項９に記載の構成によれば、上記請求項１に記載の方法の実現が好適に達成される。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車載バッテリのファン制御方法において、前記車室内の騒音が、前記ファンから発生される騒音を評価するための騒音である暗騒音に基づいて推定されることをその要旨とする。
【００１７】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の車載バッテリのファン制御装置において、前記ファンから発生される騒音を評価するための騒音である暗騒音に基づいて前記車室内の騒音を推定する騒音推定手段を備え、前記制御手段は、この推定される騒音に基づいて前記ファンの作動態様を制御することをその要旨とする。
【００１８】
上記請求項２に記載の方法によれば、上記車室内の騒音がファンから発生される騒音を評価するための騒音である暗騒音に基づいて推定されるため、同車室内の騒音のうちのファンに対する相対的な体感騒音を好適に低減することができるようになる。そして、上記請求項１０に記載の構成によれば、上記請求項２に記載の方法の実現が好適に達成される。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車載バッテリのファン制御方法において、前記暗騒音は、その発生源となりうる車両構成要素への作動指令に基づき予測されることをその要旨とする。
【００２０】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の車載バッテリのファン制御装置において、前記騒音推定手段は、前記暗騒音の発生源となりうる車両構成要素への作動指令に基づき前記車室内の暗騒音を予測することをその要旨とする。
【００２１】
上記請求項３に記載の方法によれば、上記暗騒音があらかじめその発生源になると想定される車両構成要素に対する作動指令に基づき予測されるため、他の騒音発生源から発生される騒音の影響を受けることなく上記車室内の騒音が推定されるようになる。そして、上記請求項１１に記載の構成によれば、上記請求項３に記載の方法の実現が好適に達成される。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の車載バッテリのファン制御方法において、前記暗騒音は、その発生源となりうる車両構成要素の状態に基づき予測されることをその要旨とする。
【００２３】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１０に記載の車載バッテリのファン制御装置において、前記騒音推定手段は、前記暗騒音の発生源となりうる車両構成要素の状態を検出し、この検出した車両構成要素の状態に基づき前記車室内の暗騒音を予測することをその要旨とする。
【００２４】
上記請求項４に記載の方法によれば、上記暗騒音があらかじめその発生源になると想定される車両構成要素の状態に基づき予測されるため、他の騒音発生源から発生される騒音の影響を受けることなく上記車室内の騒音が推定されるようになる。そして、上記請求項１２に記載の構成によれば、上記請求項４に記載の方法の実現が好適に達成される。
【００２５】
請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれかに記載の車載バッテリのファン制御方法において、前記車室内の騒音には、前記車室内において直接計測された騒音がさらに加味されることをその要旨とする。
【００２６】
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１０〜１３のいずれかに記載の車載バッテリのファン制御装置において、前記車室内の騒音を直接計測する騒音計測手段をさらに備え、前記騒音推定手段は、この計測される車室内の騒音をさらに加味して前記車室内の騒音を推定することをその要旨とする。
【００２７】
上記請求項５に記載の方法によれば、上記車室内の騒音には、上記推定される騒音にその車室内において直接計測された騒音がさらに加味されるため、車室内の騒音がより正確に検知されるようになる。これにより、ファンの作動態様がより的確に制御されるようになる。そして、上記請求項１４に記載の構成によれば、上記請求項５に記載の方法の実現が好適に達成される。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の車載バッテリのファン制御方法において、前記車室内の騒音が、同車室内において直接計測される騒音として検知されることをその要旨とする。
【００２９】
また、請求項１５に記載の発明は、請求項９に記載の車載バッテリのファン制御装置において、前記車室内の騒音を直接計測する騒音計測手段を備え、前記制御手段は、この計測される車室内の騒音に基づいて前記ファンの作動態様を制御することをその要旨とする。
【００３０】
上記請求項６に記載の方法によれば、車室内の騒音が直接計測される騒音として検知されるため、上記ファンの作動態様が車室内の音響状態をより忠実に反映して制御されるようになる。そして、上記請求項１５に記載の構成によれば、上記請求項６に記載の方法の実現が好適に達成される。
【００３１】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の車載バッテリのファン制御方法において、前記車載バッテリの温度をさらに検出し、前記車室内の騒音とこの検出した温度とに基づいて前記ファンの作動態様を制御することをその要旨とする。
【００３２】
上記方法によれば、上記ファンの作動態様が、上記車室内の騒音と車載バッテリの温度とに基づいて制御されるため、上記乗員の体感騒音の低減と車載バッテリの効果的な冷却が図られるとともに、ファンの作動態様が車載バッテリの温度に応じてより好適に制御されるようになる。
【００３３】
請求項１３に記載の発明は、請求項１１または１２に記載の車載バッテリのファン制御装置において、前記暗騒音の発生源となりうる車両構成要素は、前記車両、前記車両が備える動力源、前記車両が備える空調装置、前記車両が備える窓、および前記車両が備える音響装置のうちの少なくとも１つを含んで構成されることをその要旨とする。
【００３４】
上記構成によれば、上記車両において想定される車室内の暗騒音が適切に予測される。
請求項１６に記載の発明は、請求項９〜１５のいずれかに記載の車載バッテリのファン制御装置において、前記ファンが、前記車室内の空気を送風することにより前記車載バッテリの冷却を行うものであることをその要旨とする。
【００３５】
上記構成によれば、上記車載バッテリが車室内の空気により冷却されるため、たとえばその車室内が当該車両の備える空調装置等により所定の気温に保たれている場合、その気温に保たれた空気を用いて車載バッテリがより安定して冷却されるようになる。また、たとえば上記ファンが車室内または車室近傍に設けられる場合、乗員の体感騒音をより効果的に低減することができる。
【００３６】
請求項１７に記載の発明は、請求項９〜１６のいずれかに記載の車載バッテリのファン制御装置において、前記車載バッテリが、前記車室内に設けられた座席の下方に配置されるものであることをその要旨とする。
【００３７】
上記構成によれば、上記車載バッテリとともにこれを冷却する空気の通路も座席の下方またはその近傍に設けられるため、上記ファンから発生される騒音も車室内に伝達されやすくなる。したがって、上記乗員の体感騒音の低減もより効果的なものとなる。特に、上記車載バッテリが前記車室内に配置される場合には、その体感騒音の低減効果もいっそう顕著なものとなる。
【００３８】
請求項１８に記載の発明は、請求項９〜１７のいずれかに記載の車載バッテリのファン制御装置において、前記車載バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記車室内の騒音とこの検出される車載バッテリの温度とに基づいて前記ファンへの作動態様を制御することをその要旨とする。
【００３９】
上記構成によれば、上記制御手段が、車室内の騒音と車載バッテリの温度とに基づいてファンの作動態様を制御するため、上記乗員の体感騒音の低減と車載バッテリの効果的な冷却とが図られるとともに、ファンの作動態様が車載バッテリの温度に応じてより好適に制御されるようになる。
【００４０】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の車載バッテリのファン制御方法において、前記ファンの作動量を徐変させるとともに、該作動量を増大させるときと減少させるときとの作動量の変化速度を異ならせるように前記ファンの作動態様を制御することをその要旨とする。
【００４１】
また請求項１９に記載の発明は、請求項９〜１８のいずれかに記載の車載バッテリのファン制御装置において、前記ファンの作動量を増大させるときと減少させるときとで、該ファンの作動量の変化速度を異ならせて徐変させるように前記ファンの作動態様を制御することをその要旨とする。
【００４２】
上記請求項８に記載の方法によれば、ファン作動量が徐々に変化され、ファン作動音の急変が抑えられる。また、このときのファン作動量の変化速度が、同作動量を増大させるときと減少させるときとで異ならせているため、乗員に与える影響に鑑みてファン作動音の変化態様を適合させて、その作動音変化による違和感を効果的に緩和することができる。そして上記請求項１９に記載の構成によれば、上記請求項８に記載の方法の実現が好適に達成される。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる車載バッテリのファン制御方法およびファン制御装置を内燃機関と電気モータとを動力源とするハイブリッド車に適用した一実施の形態について図１〜図４を使って説明する。
【００４４】
図１に、本実施の形態の車載バッテリのファン制御装置について、そのシステム構成を示す。
図１に示されるように、この車載バッテリのファン制御装置は、内燃機関１１と電気モータとを動力源とする車室１３を有した車両に設けられたものである。ここで、符号「１２」にて示されている電気モータは交流同期電動機が用いられているが、これは発電機としても機能するため以下では「モータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）」とよぶことにする。上記車室１３内には、この車両に搭乗する乗員の座席１４が設けられている。そして、その座席１４の下には車載バッテリ１５が配設されて、Ｍ／Ｇ１２との間で電気エネルギーのやりとりを行っている。
【００４５】
上記車両は、内燃機関１１またはＭ／Ｇ１２にて発生する動力がトランスミッション１６を介して車軸１７に伝達されることにより、走行するための推進力を得ている。ここで、車両がＭ／Ｇ１２から推進力を得ている場合には、車載バッテリ１５から供給される直流の電気エネルギーがインバータ１８にて交流に変換されるとともに、その変換された交流の電気エネルギーによってＭ／Ｇ１２が動力を発生する。また、走行中の車両に回生ブレーキがかけられる場合には、車軸１７の駆動力がトランスミッション１６を介してＭ／Ｇ１２に伝達される。そして、Ｍ／Ｇ１２にて発生した交流の電気エネルギーはインバータ１８にて直流に変換されて車載バッテリ１５に充電される。このようにインバータ１８は、直流から交流への電力変換とともに交流から直流への電力変換を行う機能も併せもっている。
【００４６】
一方、車両が内燃機関１１から推進力を得ている場合には、内燃機関１１はその動力によりトランスミッション１６を介して車軸１７を駆動するとともに、必要に応じてＭ／Ｇ１２を駆動して電気エネルギーを発生させる。インバータ１８は、この発生した交流の電気エネルギーを直流に変換して、車載バッテリ１５を充電する。
【００４７】
こうした動力源、すなわち内燃機関１１およびＭ／Ｇ１２を制御するために、上記車両には電子制御装置（ＥＣＵ）１９が搭載されている。このＥＣＵ１９は、内燃機関１１に対して、たとえばスロットルバルブの開度や燃料の噴射量等の指令を与えるとともに、図示しない各種センサにより機関回転速度等の状態を監視している。また、インバータ１８に対して、上述した電力変換のためのスイッチング指令等を与えるとともに、図示しない各種センサによりＭ／Ｇ１２について回転速度等の状態を監視している。また、ＥＣＵ１９は、車軸１７から検出される信号に基づき車速を演算してその監視を行っている。さらにＥＣＵ１９は、この車両に搭載されている空調装置２０の出力制御と窓２１および音響装置２２の状態の監視も行っている。
【００４８】
上記構成の車両にあって、この車両がＭ／Ｇ１２からの動力により走行のための推進力を得ているときには、車載バッテリ１５は放電する。また、回生ブレーキがかけられるときには、車両の運動エネルギーから変換された電気エネルギー（電力）が車載バッテリ１５に充電される。こうして、車両の走行と停止とが繰り返されることで車載バッテリ１５は充放電を繰り返すことになる。このとき、車載バッテリ１５には内部抵抗が存在するため、この充放電にともなって流れる電流に起因する発熱により車載バッテリ１５の温度が上昇する。こうした車載バッテリ１５の温度上昇は上述したように、車載バッテリ１５の寿命の短縮化を助長したり、内燃機関１１の燃費の悪化を招いてしまう。
【００４９】
こうした車載バッテリ１５の温度上昇を防止する目的で、この車両は車載バッテリ１５を冷却するファン２３を備えている。そして、このファン２３の作動態様を車載バッテリ１５の温度に応じて制御するために、車載バッテリ１５の温度を検出する温度センサ２４が設けられている。さらに、車載バッテリ１５の充放電電流を所望に制御するために、車載バッテリ１５の電圧と充放電電流とを検出するセンサも設けられている。ＥＣＵ１９は、これら検出される車載バッテリ１５の温度と電圧および充放電電流とに基づいて同車載バッテリ１５を冷却するための出力指令を演算し、これをファン２３に対して出力する。これにより、ファン２３が所定の速度で回転して車室１３内の空気が送風されて車載バッテリ１５が冷却される。
【００５０】
ところで、上記ファン２３は、車載バッテリ１５の寿命の短縮化や燃費の悪化の防止には効果があるものの、車室１３に搭乗する乗員に対してはその作動音が騒音となることがある。たとえば、車両が停止して内燃機関１１の稼働も停止されたときに他の騒音源がない場合などには車室１３内が静寂な環境となる。このときファン２３が作動していると、その作動音が車室１３の静寂な環境に対して相対的に大きいものとなるため、乗員にとってその作動音が耳障りに感じられてしまう。この傾向は、本実施の形態の構成を有した車両のように、乗員の座席１４の下等その近傍にファン２３が配設される場合には特に顕著となる。
【００５１】
その一方で、上記構成の車両にあっては、ファン２３による騒音のみならず、車両の走行音や動力源の作動音、あるいは空調装置２０や窓２１、音響装置２２の状態等によっても車室１３内の音響環境が影響を受ける。たとえば、車両が高速で走行しているとき、内燃機関１１やＭ／Ｇ１２の回転速度が高いとき、空調装置２０が高負荷で作動しているとき、窓２１が全開状態のとき、あるいは音響装置２２が大音量で作動しているときなどには、車室１３内の騒音は当然ながら大きくなっている。そしてこのような場合には、ファン２３の作動音が少々大きくてもそれ以外のものから発生される騒音が大きいため、それらに対してファン２３の騒音は相対的に小さくなる。したがって、車両の乗員のファン２３に対する体感騒音が低減されることになる。
【００５２】
そこで、本実施の形態においては、このファン２３に対する体感騒音を低減しつつ車載バッテリ１５を効果的に冷却するために、ファン２３を以下のように制御するようにしている。なお、以下では、ファン２３の作動音を評価対象としているため、ファン２３以外の他のすべての騒音源に起因する音をすべて暗騒音として取り扱う。そして、これら暗騒音の発生源になると想定される車両構成要素を、図１においては２重の四角で囲んで図示している。この場合、図１に示されるように、車速を検出する車軸１７、内燃機関１１、Ｍ／Ｇ１２、空調装置２０、窓２１、および音響装置２２を暗騒音の発生源として想定している。
【００５３】
他方、上記ＥＣＵ１９は、こうしたファン２３による車載バッテリ１５の冷却を車室１３の暗騒音に応じて効果的に行うために、暗騒音予測部３１とファン作動指令算出部３２とファン作動指令出力部３３とを備えてなる。そして、これら各要素（３１〜３３）とＥＣＵ１９とが、図２に示す手順にしたがってファン２３の制御を行っている。
【００５４】
まず、ＥＣＵ１９は、はじめにファン２３に対する特殊動作要求があるか否かを判断する（ステップＳ２０１）。このファン２３の特殊動作の要求は、たとえば車載バッテリ１５の温度が異常であると認識されたり、あるいはファン２３やその他の部品が故障しているときに有効となる。このような場合、ＥＣＵ１９はファン２３に対して特殊動作としての指令値の算出（ステップＳ２０９）を行う。ちなみに、このステップＳ２０８の処理は、以下に述べる通常の処理とは異なる異常処理として別途定められている。たとえば、車載バッテリ１５が異常高温の場合には暗騒音に関係なくファン２３を作動させる、等の処理が行われる。
【００５５】
つづいて、暗騒音予測部３１が、上記各暗騒音発生源についてこれらから発せられる暗騒音を、ＥＣＵ１９が有しているそれら各々についての指令値または状態値に基づき予測する（ステップＳ２０２）。この場合、車軸１７から得られる車速、内燃機関１１から検出される回転速度、Ｍ／Ｇ１２から検出される回転速度、空調装置２０への出力指令、窓２１の位置から検出される開度、および音響装置２２から検出される音量調整度に基づいて、車室１３内の暗騒音を予測する。このときの暗騒音は、各暗騒音発生源単体から発せられる騒音をそれぞれ単体に予測してもよいし、またたとえば上記車速と窓２１の開度等、相関性のあるものとして予測してもよい。
【００５６】
つづいて、ファン作動指令算出部３２が、上記予測された暗騒音発生源についての暗騒音を用いてファン２３に対する作動指令値を算出する。そのためにまず、ファン作動指令算出部３２は、上記予測された暗騒音発生源についての暗騒音が所定条件１を満たすか否かを判断する（ステップＳ２０３）。ファン作動指令算出部は、その暗騒音が所定条件１を満たしている場合には、暗騒音予測レベルを「１」に決定してこれをＥＣＵ１９が備えるメモリ（図示略）の所定領域に設定する（ステップＳ２０５ａ）。そうでなければ、ファン作動指令算出部３２は、上記予測された暗騒音発生源についての暗騒音が所定条件２を満たすか否かを判断する（ステップＳ２０４）。ファン作動指令算出部は、その暗騒音が所定条件２を満たしている場合には、暗騒音予測レベルを「２」に、そうでなければ暗騒音予測レベルを「３」に決定し、これらを上記メモリの所定領域に設定する（ステップＳ２０５ｂおよびステップＳ２０５ｃ）。ここで、これら暗騒音予測レベルは、その数値が小さいほど車室１３内の環境が静寂であると予測されることを示し、その数値が大きいほど車室１３内の暗騒音が大きいと予測されることを示している。さらに、ファン作動指令算出部３２は、温度センサ２４から検出される車載バッテリ１５の温度に基づきその温度レベルを「Ａ」〜「Ｅ」として決定し、これを上記メモリの所定領域に設定する（ステップＳ２０６）。ここで、この温度レベルは、「Ａ」が車載バッテリ１５の温度がもっとも低温であることを示しており、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」と順次高温になり「Ｅ」が同温度がもっとも高温であることを示している。そして、ファン作動指令算出部３２は、上記設定された暗騒音予測レベルと温度レベルとに基づきファン２３を作動させる指令値を算出する（ステップＳ２０７）。
【００５７】
こうして、ステップＳ２０７にて算出された指令値を、ファン作動指令出力部３３がファン２３に対して出力する。これにより、ファン２３の作動態様が所望に制御されるようになる。
【００５８】
ここで、本実施の形態においては、上記ステップＳ２０７にて算出されるファン２３に対する指令値は、図３に例示する特性となるように定義されている。
すなわち、図３に示されるように、温度レベルが「Ａ」から「Ｅ」へと高くなるにつれて、また暗騒音予測レベルが「１」から「３」へと高くなるにつれてファン２３に対する指令値がより大きくなるようにしている。たとえば、暗騒音予測レベルが「１」に設定されている場合、温度レベルが「Ａ」から「Ｅ」へと高くなるにつれてファン２３に対する指令値は順次「０」→「０」→「０．５」→「１．５」→「２．５」と段階的に大きくなる。また、暗騒音予測レベルが「２」に設定されている場合、温度レベルが「Ａ」から「Ｅ」へと高くなるにつれて同指令値は順次「０」→「１」→「２」→「３」→「４」と段階的に大きくなる。さらに、暗騒音予測レベルが「３」に設定されている場合、温度レベルが「Ａ」から「Ｅ」へと高くなるにつれて同指令値は順次「１」→「２」→「３」→「４」→「５」と段階的に大きくなる。なお、こうしたファン２３に対する指令値としては、たとえば電圧やそのデューティ比などにより与えられる。
【００５９】
こうして、ファン２３に対する指令値は、そのときの車載バッテリ１５の温度に応じて、暗騒音予測レベルが高いほど大きく算出される。図４は、温度レベルが「Ｃ」に設定されている場合において、そのときの暗騒音予測レベルとファン２３に対する指令値との関係を例示するものである。このときの指令値は、図４に示されるように、暗騒音予測レベルが「１」→「２」→「３」と高くなるにつれて、「０．５」→「２」→「３」と段階的に大きくなる。
【００６０】
このように、車室１３内の音響環境が静寂であると予測されるときにはファン２３の作動音が小さくなるように、また騒音が大きいと予測されるときには車載バッテリ１５の冷却がより効果的に行われるように、ファン２３の作動態様が制御される。
【００６１】
以上説明したように、本実施の形態にかかる車載バッテリのファン制御方法およびファン制御装置によれば、以下のような優れた効果を得ることができるようになる。
【００６２】
（１）車載バッテリ１５を冷却するファン２３に対する指令値が車室１３内の騒音に基づいて算出される。このため、ファン２３は、車室１３内の騒音が大きいときにはその回転速度を高く、また同騒音が小さいときにはその回転速度を低く制御されるようになる。これにより、車室１３内に搭乗している乗員のファン２３に対する体感騒音を低減しつつも、車載バッテリ１５を効果的に冷却することができるようになる。
【００６３】
（２）車室１３内の騒音が、ファン２３の作動音に対する暗騒音発生源となる車両構成要素各部についての指令値または状態値に基づいて予測される。このため、あらかじめ暗騒音発生源として想定される車両構成要素から発生される暗騒音に応じて、ファン２３に対する乗員の体感騒音を低減させることのできる的確な回転速度にてファン２３を作動させることができるようになる。また、たとえば乗員の会話等、暗騒音の対象として扱いたくないものがある場合にあっては、暗騒音発生源として想定されたものに起因する暗騒音のみをその対象とすることができる。
【００６４】
（３）車載バッテリ１５の冷却が車室１３内の空気を用いて行われる。このため、車室１３内の空気が空調装置２０によって適切な温度に保たれている場合には、変動の激しい車室１３外の空気を用いて行われる場合と比較して、車載バッテリ１５の冷却がより安定的に行われる。
【００６５】
（４）ＥＣＵ１９が、車室１３内の騒音にくわえて車載バッテリ１５の温度に基づいてファン２３に対する指令値を算出する。このため、車室１３内にいる乗員のファン２３に対する体感騒音を低減しつつも、車載バッテリ１５の温度に応じてこれをより好適に冷却することができるようになる。これにより車載バッテリ１５の異常な温度上昇等を未然に回避することができるため、同車載バッテリ１５の寿命の短縮化を防止することができるようになる。また、車両として内燃機関１１の燃費の悪化を防止することができるようになる。
【００６６】
（５）暗騒音発生源として、車速（すなわち車両自体）、内燃機関１１、Ｍ／Ｇ１２、空調装置２０、窓２１、および音響装置２２を想定している。このため、ハイブリッド車として想定される車室１３内の騒音がおおむね反映されて、ファン２３の作動が制御される。
【００６７】
（６）車載バッテリ１５が座席１４の下に配設されて、ファン２３の作動が乗員にとって特に気になるような車両に適用している。このため、上記（１）の効果が顕著なものとなる。
【００６８】
（その他の実施の形態）
続いて、本発明を具体化した別の実施の形態を、上記実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【００６９】
上記実施の形態では、車室１３内の暗騒音レベル及び車載バッテリ１５の温度レベルに応じて、ファン２３の作動量（回転速度）を変化させているが、それによるファン２３の作動音の急激な変化が乗員に違和感を与えることがある。このとき、ファン２３の作動音が急激に増大されると、乗員はより顕著に違和感を感じるが、ファン２３の作動音が小さくなる分には、その変化が急激であっても、比較的違和感を感じ難い傾向にある。
【００７０】
そこで、本実施の形態では、図２の「ファン制御処理」で算出されたファン２３の作動指令値に対して、その変化を緩やかとするための「フィルタ処理」をした後に、実際にファン２３に出力するようにしている。なお、ここでは、上記「ファン制御処理」にて算出される作動指令値を「目標作動指令値Ｓｔ」と云い、フィルタ処理後の作動指令値を「最終作動指令値Ｓｆｉｎ」と云って区別する。
【００７１】
この「フィルタ処理」においては、図５に示すように、目標作動指令値Ｓｔの変化に対して最終作動指令値Ｓｆｉｎを段階的に変化させている。ファン２３の作動量が増大されるときには、最終作動指令値Ｓｆｉｎは、所定の単位時間Δｔ毎に増加ステップ量Ｓ１ずつ増加される。またファン２３の作動量が減少されるときには、最終作動指令値Ｓｆｉｎは、単位時間Δｔ毎に所定の減少ステップ量Ｓ２ずつ減少される。ここで増加ステップ量Ｓ１は、減少ステップ量Ｓ２に比して、その値が十分小さく設定されている。そのため、ファン２３の作動量を増大させるときには、減少させるときに比して、最終作動指令値Ｓｆｉｎが緩やかに変化される。
【００７２】
図６は、そうした「フィルタ処理」のフローチャートである。フィルタ処理は、上記ファン制御処理に引き続き、ＥＣＵ１９により実施される。
このフィルタ処理が開始されると、まずステップＳ６０１において、目標作動指令値Ｓｔが、現在の最終作動指令値Ｓｆｉｎ以上であるか否かが判断される。
【００７３】
ここで肯定判断されたときには（Ｓ６０１：ＹＥＳ）、ステップＳ６１０において、目標作動指令値Ｓｔと最終作動指令値Ｓｆｉｎとの差（Ｓｔ−Ｓｆｉｎ）が、上記増加ステップ量Ｓ１未満であるか否かが判断される。ここでその差（Ｓｔ−Ｓｆｉｎ）が増加ステップ量Ｓ１以上であれば（Ｓ６１０：ＮＯ）、ステップＳ６１１において、最終作動指令値Ｓｆｉｎにその増加ステップ量Ｓ１を加算して、本処理を一旦終了する。また上記差（Ｓｔ−Ｓｆｉｎ）が増加ステップ量Ｓ１未満であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ６１２において、最終作動指令値Ｓｆｉｎを目標作動指令値Ｓｔに設定して、本処理を一旦終了する。
【００７４】
一方、目標作動指令値Ｓｔが、現在の最終作動指令値Ｓｆｉｎ未満であるときには（Ｓ）、ステップＳ６２０において、目標作動指令値Ｓｔと最終作動指令値Ｓｆｉｎとの差（Ｓｆｉｎ−Ｓｔ）が、上記減少ステップ量Ｓ２未満であるか否かが判断される。ここでその差（Ｓｆｉｎ−Ｓｔ）が、減少ステップ量Ｓ２以上であれば（ＮＯ）、ステップＳ６２１において、現在の最終作動指令値Ｓｆｉｎから減少ステップ量Ｓ２を減算して、本処理を一旦終了する。また上記差（Ｓｔ−Ｓｆｉｎ）が減少ステップ量Ｓ２未満であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ６２２において、最終作動指令値Ｓｆｉｎを目標作動指令値Ｓｔに設定して、本処理を一旦終了する。
【００７５】
以上説明した本実施の形態によれば、上記（１）〜（６）に記載の効果に加え、更に次の効果を奏することができる。
（７）本実施の形態では、ファン２３の作動量を変化させる際に、ファン２３の作動指令値を徐変するようにしている。そのため、ファン２３の作動量の急激な変化を抑え、その作動音の急変が乗員に与える違和感を低減することができる。
【００７６】
（８）本実施の形態では、ファン２３の作動量を増大させるときには、減少させるときに比して作動量の変化速度を緩やかとしている。これにより、ファン２３の作動量を増大させるときには、その作動音の急激な増大が抑えられ、ファン２３の作動量を低減させるときには、その作動音が速やかに低下されるようになる。そのため、ファン２３の作動音が乗員に与える違和感を効果的に緩和することができる。
【００７７】
なお、上記各実施の形態は以下のように変更して実施してもよい。
・図６のフィルタ処理では、目標作動指令値Ｓｔの変化に対して、最終作動指令値Ｓｆｉｎをステップ状に変化させて徐変させていたが、徐変の態様はこれに限らず、適宜変更しても良い。いずれにせよ、ファン２３の作動量を変化させる際に、その作動量を徐々に変化させて、その作動音の急変を回避すれば、乗員の違和感を緩和することができる。またファン２３の作動量の増大時と減少時とで、ファン２３の作動量の変化速度を異ならせることで、ファン２３の作動音の変化による違和感をより効果的に緩和することが可能となる。
【００７８】
・上記各実施の形態においては、暗騒音発生源として、車速（すなわち車両自体）、内燃機関１１、Ｍ／Ｇ１２、空調装置２０、窓２１、および音響装置２２を想定する場合について説明したが、必ずしもこの構成に限定されるものではない。これら車両構成要素をすべて暗騒音発生源として想定する必要はないし、またこれらとは別の他の車両構成要素、たとえば雨滴を拭うワイパや車室内に設けられた空気清浄器等を暗騒音発生源として想定してもよい。
【００７９】
・上記各実施の形態において例示した暗騒音発生源は、それらに起因する暗騒音予測レベルを各車両構成要素についての指令値または状態値により決定する一例を説明したが、必ずしも例示したとおりにする必要はない。要は、暗騒音発生源から発生する暗騒音を精度よく予測することができさえすれば、それら各々についてその指令値を用いるか状態値を用いるかについて任意に決定してもよい。
【００８０】
・上記各実施の形態においては、車室１３内に設けられた座席１４の下に車載バッテリ１５を配設する場合について例示したが、その配設場所について特定するものではない。車載バッテリ１５を座席１４の下に配設する必要は必ずしもないし、また同車載バッテリ１５を車室１３外に配設してもよい。
【００８１】
・上記各実施の形態においては、車室１３内の空気を用いて車載バッテリ１５を冷却する場合について説明したが、必ずしもこの構成に限定されるものではない。車室１３外の空気を用いて車載バッテリ１５の冷却が行われる場合にあっても、上記実施の形態に準じた効果を得ることができる。
【００８２】
・上記各実施の形態においては、車載バッテリ１５が車両の走行の推進力を得る動力源として用いられている場合について例示したが、必ずしもこの構成に限定されるものではない。車載バッテリが車両の走行の推進力を得る動力源として用いられない場合にあっても、上記実施の形態に準じた効果を得ることができる。
【００８３】
・上記各実施の形態においては、車載バッテリ１５の温度レベルを５段階、また車室１３内の暗騒音予測レベルを３段階に分割し、それら温度レベルおよび暗騒音予測レベルに基づいてファン２３に対して段階的に指令値を与える場合について説明したが、必ずしもこの方法に限定されるものではない。上記温度レベルおよび暗騒音予測レベルについては、その段階の数を任意に選んでもよいし、またその指令値を段階的ではなく連続的に変化するものとしてもよい。
【００８４】
・上記各実施の形態においては、上記温度レベルと暗騒音予測レベルとに基づきそれらを相乗的にファン２３を制御する場合について説明したが、必ずしもこの方法に限定されるものではない。ファン２３について、温度レベルに基づく制御と暗騒音予測レベルに基づく制御とを独立的に行ってもよい。また、暗騒音予測レベルに基づく制御のみを行ってもよい。こうした制御方法によっても、上記実施形態に準じた効果を奏することができる。
【００８５】
・上記各実施の形態においては、上記温度レベルと暗騒音予測レベルとに基づきファン２３を制御する場合について説明したが、必ずしもこれらのみに基づいた制御に限定されるものではない。たとえば、短時間であれば車載バッテリ１５の温度が所定値を超えることを許容される場合、検出された車載バッテリ１５の温度が高くても車室１３が静寂な環境であれば所定の時間を限度にファン２３に対する指令値を減少させるような制御を行ってもよい。このように、上記温度レベルと暗騒音予測レベルとにくわえて、時間的要因等をさらに考慮してファン２３の制御を行ってもよい。
【００８６】
・上記各実施の形態においては、暗騒音予測レベルのみによって車室１３内の騒音を評価する場合について説明したが、必ずしもこの構成に限定されるものではない。たとえば、図１に破線にて示すように、車両に騒音計等によるの騒音計測部４１を備えて、その計測値をさらに考慮して車室１３内の騒音を評価する構成としてもよい。また、暗騒音予測レベルに代えて上記騒音計等による計測値のみに基づいてファン２３の制御を行ってもよい。これらの場合、上記実施の形態の構成と比較して車室１３内の音響環境をより忠実に反映してファン２３の制御を行うことができるようになる。なお、騒音計測部４１の車両における配設場所は、車室１３内でもよいし、車室１３外でもよい。
【００８７】
・上記各実施の形態において説明した車載バッテリのファン制御方法およびファン制御装置を、他の騒音低減策と併せて実施してもよい。こうした騒音低減策としては、たとえば、低騒音ファンを採用する、吸音材または遮音材を適宜配設する、車載バッテリ１５に空気を導入するための通路の断面積を大きくする、等が挙げられる。
【００８８】
・上記各実施の形態においては、内燃機関１１およびＭ／Ｇ１２を備えて構成されるハイブリッド車に本発明を適用した場合について説明したが、必ずしもこの構成に限定されるものではない。ハイブリッド車に限らず、二次電池や燃料電池を搭載してこれらを動力源として走行する電気自動車等においても、本発明を広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる車載バッテリのファン制御装置の一実施の形態について、そのシステム構成を示すブロック図。
【図２】同実施の形態による車載バッテリのファン制御の手順を示すフローチャート。
【図３】上記ファンに対する指令値の算出について説明する図。
【図４】上記ファンに対する指令値の暗騒音予測レベルに基づく変化について説明する図。
【図５】本発明の別の実施形態におけるファンの制御例を示すタイムチャート。
【図６】同実施形態に適用されるフィルタ処理のフローチャート。
【符号の説明】
１１…内燃機関、１２…モータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）、１３…車室、１４…座席、１５…車載バッテリ、１６…トランスミッション、１７…車軸、１８…インバータ、１９…電子制御装置（ＥＣＵ；制御手段）、２０…空調装置、２１…窓、２２…音響装置、２３…ファン、２４…温度センサ（バッテリ温度検出手段）、３１…暗騒音予測部（騒音推定手段）、３２…ファン作動指令算出部、３３…ファン作動指令出力部、４１…騒音計測部（騒音計測手段）。
【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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