(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリの温度が、急速充電が制限されるバッテリ温度から余裕温度を差し引いた温度を所定値として、現在のバッテリ温度が所定値を超えるか否かを判断するバッテリ温度判断手段と、
現在のバッテリ温度が所定値を超えるときに、車両状態の検出手段の検出結果と、任意に定める所定の判断基準とに基づいて、バッテリについて、強制充電状態または充電状態増加状態または充電量増加予想状態のいずれか１つの状態にあるか否かを判断する充電判断手段と、
車両状態の検出手段の検出結果と、任意に定める所定の判断基準とに基づいて、車両の騒音レベルとバッテリ冷却ファンを作動させたときの騒音レベルとの間の騒音レベル関係を判断する騒音判断手段と、
充電判断手段の判断結果と、騒音判断手段の判断結果とに基づいて、バッテリ冷却ファンの作動水準を設定するファン水準設定手段と、
を有することを特徴とする車両用バッテリ冷却制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用バッテリ冷却制御システムにおいて、
騒音判断手段は、
車速の大きさ又は車載用機器の音量設定を検出し、それぞれに対応して設定された基準値と比較して車両の騒音レベルを判断し、判断された車両の騒音レベルとバッテリ冷却ファンを作動させたときの騒音レベルとの間の騒音レベル関係を判断することを特徴とする車両用バッテリ冷却制御システム。
【請求項３】
請求項１に記載の車両用バッテリ冷却制御システムにおいて、
ファン水準設定手段は、
充電判断手段によって、バッテリについて、強制充電状態または充電状態増加状態または充電量増加予想状態のいずれか１つの状態にあると判断されるときに、騒音レベル関係の判断に応じて、ファンの作動水準を通常水準から、それより冷却能力の高い水準に変更することを特徴とする車両用バッテリ冷却制御システム。
【請求項４】
請求項１に記載の車両用バッテリ冷却制御システムにおいて、
ファン水準設定手段は、
バッテリ温度判断手段によって、現在のバッテリ温度が所定値を超えるとは判断されない場合、及び充電判断手段によって、バッテリについて、強制充電状態または充電状態増加状態または充電量増加予想状態のいずれか１つの状態にあるとは判断されない場合に、バッテリ冷却ファンの作動水準を通常水準に設定し、
バッテリ温度判断手段によって、現在のバッテリ温度が所定値を超えると判断され、充電判断手段によって、バッテリについて、強制充電状態または充電状態増加状態または充電量増加予想状態のいずれか１つの状態にあるとは判断される場合に、騒音判断手段によって騒音レベル関係がファン騒音レベルよりも車両の騒音レベルが大きい関係であると判断される場合に、バッテリ冷却ファンの作動水準を高冷却水準に設定し、
バッテリ温度判断手段によって、現在のバッテリ温度が所定値を超えると判断され、充電判断手段によって、バッテリについて、強制充電状態または充電状態増加状態または充電量増加予想状態のいずれか１つの状態にあるとは判断される場合に、騒音判断手段によって騒音レベル関係がファン騒音レベルよりも車両の騒音レベルが大きい関係であると判断されない場合に、バッテリ冷却ファンの作動水準を通常水準よりは冷却能力が高く、高冷却水準よりは冷却能力が低い中冷却水準に設定することを特徴とする車両用バッテリ冷却制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用バッテリ冷却制御システムに係り、特に、急速充電が行われる場合の車両用バッテリ冷却制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるバッテリは充電が可能な２次電池が用いられ、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）と呼ばれる電池の充放電状態を監視して、負荷への放電のためにＳＯＣが低下しすぎると充電が行われる。車載用２次電池は、充放電によって発熱するが、その温度上昇のために放電特性等の電池特性が低下する。そこで、バッテリの温度が上がり過ぎないように、バッテリの冷却が行われる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、放電したバッテリの充電を、通常は１時間当たり定格容量の１０分の１の充電率で１０時間程度の充電が推奨されているが、急速充電が必要な場合、バッテリの発熱でバッテリが痛まない上限温度を考慮して充電電流を決めることが開示されている。ここでは、上限温度までの温度上昇余裕ΔＴを目標充電容量ΔＳＯＣで除したΔＴ／ΔＳＯＣと充電電流の関係を予め求め、この関係から急速充電の上限電流を決めることが述べられている。なお、冷却の有無で、ΔＴ／ΔＳＯＣを異ならせている。
【０００４】
特許文献２では、バッテリの充電について、バッテリの温度を検出し、所定値Ｔ３以上になると、それ以下のＴ５以内になるように、発熱量算出部により算出されるバッテリ発熱量と、冷却量算出部により算出される冷却量に応じて充電量を制御することが開示されている。ここでは、上記のバッテリ発熱量と冷却量とから、できる限りの充電を行い、バッテリ電圧を見ながら徐々に充電を減らしてゆくことが述べられている。
【０００５】
特許文献３には、バッテリ冷却装置をバッテリ温度に基づいて作動させる従来方法では、大電流充電開始時のバッテリ温度が低いと冷却ファンが停止しており、バッテリ温度が急激に上昇して発電効率が急激に低下し、回生電力が充電のために有効に利用されないことを指摘している。そしてここでは、バッテリ温度が低くても、充電時の充電電流値の大きさに応じて、バッテリ用冷却装置のファンデューティを制御することが述べられている。
【０００６】
特許文献４には、ハイブリッド車両の走行状況に合わせて充電モードを急速充電モードと効率充電モードとの間で切り換えることが開示されている。ここで、急速充電モードはエンジン出力を高めモータジェネレータで発電して充電を行うもので、効率充電モードはエンジントルク、モータトルク等を制御してエネルギ効率を高めた充電を行うものとして述べられている。そして、ナビゲーションシステムから走行予定ルートにおける予測バッテリ電力消費量と予測回生電力量を求め、これらとＳＯＣとに基づいて充電モードを選択する。例えば、渋滞予測時が多いと車両停止機会が増え、バッテリ電力消費量が多くなるので急速充電が必要とし、車両の動力性能でＰ（パワー）パターンが選択されると急速充電が必要とし、スロットル（アクセル）開度の変化率から運転者が頻繁に加速要求している場合には急速充電を必要とされる。
【０００７】
なお、バッテリの冷却に関するものではないが、特許文献５には、補機バッテリに電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータの冷却を、車両搭乗者の聴覚に不快感を与えることを抑制する観点から制御することが記載されている。ここでは、補機バッテリのＳＯＣが許容値以上のとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ冷却に必要な風量が搭乗者の聴覚に不快感を与えない限度の許容風量以下のときは必要風量で、必要風量が許容風量以上のときは許容風量に抑制し、補機バッテリのＳＯＣが許容値以下のときは最大風量で、それぞれ冷却ファンを作動させることが述べられている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１４５２１３号公報
【特許文献２】特開２００２−２３３０７０号公報
【特許文献３】特開２００５−６３６８２号公報
【特許文献４】特開２０００−１８８８０２号公報
【特許文献５】特開２００５−２１８２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のように、従来技術においては、バッテリの冷却をＳＯＣ、バッテリ電圧、バッテリ温度、充電電流量に基づいて行うことが開示されている。
【００１０】
しかしながら、これらは、バッテリの状態を監視して、その状態変化あるいは状態変化の予測に基づいてバッテリの冷却を制御するものである。しかしながら、実際には、特許文献４に述べられるように、車両の状態によって急速充電が行われ、また、充電量が増加することが予想されることがある。これらのように、車両の状態によってバッテリの温度上昇が予想される場合に、従来技術のようにバッテリにおける実際の状態変化に基づいてバッテリの冷却制御を行うと、バッテリの温度上昇に対し後追いの冷却制御となり、十分ではないことがある。
【００１１】
また、特許文献５に示唆されるように、車両は静寂な走行が望ましく、特に高級車等になるとその要望は強い。したがって、バッテリの冷却ファンの作動も、車両の走行状態を考慮することが望ましい。従来技術は、この配慮が不十分である。
【００１２】
本発明の目的は、車両の状態によってバッテリの温度上昇が予想されるときに、前もってバッテリの冷却を行うことを可能とする車両用バッテリ冷却制御システムを提供することである。また、本発明の目的は、車両の状態によってバッテリの温度上昇が予想されるときに、車両の静寂性を考慮して、前もってバッテリの冷却を行うことを可能とする車両用バッテリ冷却制御システムを提供することである。以下の手段は、これらの目的の少なくとも１つに貢献する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る車両用バッテリ冷却制御システムは、バッテリの温度が、急速充電が制限されるバッテリ温度から余裕温度を差し引いた温度を所定値として、現在のバッテリ温度が所定値を超えるか否かを判断するバッテリ温度判断手段と、現在のバッテリ温度が所定値を超えるときに、車両状態の検出手段の検出結果と、任意に定める所定の判断基準とに基づいて、バッテリについて、強制充電状態または充電状態増加状態または充電量増加予想状態のいずれか１つの状態にあるか否かを判断する充電判断手段と、車両状態の検出手段の検出結果と、任意に定める所定の判断基準とに基づいて、車両の騒音レベルとバッテリ冷却ファンを作動させたときの騒音レベルとの間の騒音レベル関係を判断する騒音判断手段と、充電判断手段の判断結果と、騒音判断手段の判断結果とに基づいて、バッテリ冷却ファンの作動水準を設定するファン水準設定手段と、を有することを特徴とする。
【００１６】
また、騒音判断手段は、車速の大きさ又は車載用機器の音量設定を検出し、それぞれに対応して設定された基準値と比較して車両の騒音レベルを判断し、判断された車両の騒音レベルとバッテリ冷却ファンを作動させたときの騒音レベルとの間の騒音レベル関係を判断することが好ましい。
【００１７】
また、ファン水準設定手段は、充電判断手段によって、バッテリについて、強制充電状態または充電状態増加状態または充電量増加予想状態のいずれか１つの状態にあると判断されるときに、騒音レベル関係の判断に応じて、ファンの作動水準を通常水準から、それより冷却能力の高い水準に変更することが好ましい。
【００１８】
また、ファン水準設定手段は、バッテリ温度判断手段によって、現在のバッテリ温度が所定値を超えるとは判断されない場合、及び充電判断手段によって、バッテリについて、強制充電状態または充電状態増加状態または充電量増加予想状態のいずれか１つの状態にあるとは判断されない場合に、バッテリ冷却ファンの作動水準を通常水準に設定し、バッテリ温度判断手段によって、現在のバッテリ温度が所定値を超えると判断され、充電判断手段によって、バッテリについて、強制充電状態または充電状態増加状態または充電量増加予想状態のいずれか１つの状態にあるとは判断される場合に、騒音判断手段によって騒音レベル関係がファン騒音レベルよりも車両の騒音レベルが大きい関係であると判断される場合に、バッテリ冷却ファンの作動水準を高冷却水準に設定し、バッテリ温度判断手段によって、現在のバッテリ温度が所定値を超えると判断され、充電判断手段によって、バッテリについて、強制充電状態または充電状態増加状態または充電量増加予想状態のいずれか１つの状態にあるとは判断される場合に、騒音判断手段によって騒音レベル関係がファン騒音レベルよりも車両の騒音レベルが大きい関係であると判断されない場合に、バッテリ冷却ファンの作動水準を通常水準よりは冷却能力が高く、高冷却水準よりは冷却能力が低い中冷却水準に設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
上記構成の少なくとも１つにより、車両状態の検出手段の検出結果に基づき、車両用バッテリに急速充電を行う状態か否かを判断し、車両の騒音レベルとバッテリ冷却ファンを作動させたときの騒音レベルとの間の騒音レベル関係を判断し、これらの判断に基づいて、バッテリ冷却ファンの作動水準を設定する。
【００２０】
したがって、車両の状態によってバッテリの温度上昇が予想されるときに、車両の静寂性を考慮して、前もってバッテリの冷却を行うことが可能となる。
【００２１】
また、さらに、車両用バッテリの温度検出手段の検出結果に基づき、急速充電を実行できるか否かを判断し、急速充電を実行できると判断するときに充電判断手段による処理を実行する。したがって、電池温度状態も考慮できるので、電池温度に応じた対応が可能となる。
【００２２】
また、強制的に充電を行う車両状態であるか否かの判断基準、又は充電量が増加する車両状態であるか否かの判断基準、又は今後充電量が増加すると予想される車両状態であるか否かの判断基準の少なくとも１つの判断基準に基づいて急速充電を行う状態か否かを判断する。これらの判断は、車両状態の判断であり、電池のＳＯＣ、温度、電圧、充電量よりもさらに将来の電池温度上昇を予測するために行うことができる。したがって、これらの判断を用いることで、バッテリの温度上昇が予想されるときに、前もってバッテリの冷却を行うことが可能となる。
【００２３】
また、車速の大きさ又は車載用機器の音量設定を検出し、それぞれに対応して設定された基準値と比較して車両の騒音レベルを判断する。車速が速ければ車両の騒音レベルは高くなり、また、車載用機器の音量設定が大音量側であれば車両の騒音レベルは高くなる。このように車両の状態が騒音レベルの高い状態であるときは、冷却ファンの作動水準が高く、騒音レベルがある程度高くても、車両の静寂性にあまり影響しない。一方、車両の状態が騒音レベルの低い状態であるときは、冷却ファンの作動水準が高いと車両の静寂性にかなり影響することがある。このように、車速の大きさ、車載用機器の音量設定、冷却ファンの作動水準という客観的な値によって、車両の騒音レベルと冷却ファンの作動騒音レベルとの間の騒音レベル関係を定めることができ、客観的な冷却ファンの作動制御が可能となる。
【００２４】
また、充電判断手段によってバッテリが急速充電を行う状態であると判断されるときに、騒音レベル関係の判断に応じて、ファンの作動水準を通常水準から、それより冷却能力の高い水準に変更する。したがって、電池のＳＯＣ低下、温度上昇、電圧低下、充電量増大を待たずに、バッテリの温度上昇が予想されるときに、前もってバッテリの冷却が行われる。
【００２５】
また、バッテリ実行判断手段によって急速充電が実行できると判断されない場合、及び充電判断手段によって急速充電を行う状態であると判断されない場合に、バッテリ冷却ファンの作動水準を通常水準に設定する。また、急速充電が実行でき、急速充電を行う状態であり、騒音判断手段によって騒音レベル関係がファン騒音レベルよりも車両の騒音レベルが大きい関係であると判断される場合に、バッテリ冷却ファンの作動水準を高冷却水準に設定する。また、急速充電が実行でき、急速充電を行う状態であり、騒音判断手段によって騒音レベル関係がファン騒音レベルよりも車両の騒音レベルが大きい関係であると判断されない場合に、バッテリ冷却ファンの作動水準を通常水準よりは冷却能力が高く、高冷却水準よりは冷却能力が低い中冷却水準に設定する。したがって、車両の状態によってバッテリの温度上昇が予想されるときに、車両の静寂性を考慮して、前もってバッテリの冷却を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に図面を用いて、本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下において、車両はハイブリッド車両とし、バッテリはニッケル水素２次電池から構成される高電圧バッテリとし、また、バッテリは車両のトランクルームに設けられ、冷却ファンもそこに設けられるものとして説明するが、これらは説明のための例示である。したがって、一般的に温度上昇によって特性が低下する２次電池を搭載する車両であってもよく、バッテリはニッケル水素電池以外のリチウムイオン電池等であってもよく、また、高電圧バッテリでなくてもよく、バッテリの搭載場所、あるいは冷却ファンの搭載場所は、トランクルーム以外の適当な車両内の場所であってもよい。
【００２７】
図１は、車両用バッテリ冷却制御システム１０のブロック図である。この車両用バッテリ冷却制御システム１０は、車両の状態、特に、高電圧バッテリの充放電に関係する車両状態、及び車両の騒音レベルに関係する車両状態に応じて、ハイブリッド車両の高電圧バッテリの冷却を制御する機能を有する。図１には、車両用バッテリ冷却制御システム１０の構成要素ではないが、ハイブリッド車両の構成要素であるものとして、エンジン３０、エンジンＣＰＵ３２、後にその内容を詳述する車両状態検出デバイス群３４、バッテリ３６、バッテリ冷却ファン３８が図示されている。そこで、車両用バッテリ冷却制御システム１０の構成要素の説明に先立って、ハイブリッド車両のこれらの要素の内容を説明する。
【００２８】
エンジン３０は、図示されていないモータ／ジェネレータと共に、ハイブリッド車両の駆動源である。エンジンＣＰＵ３２は、エンジン３０の作動状態を制御する制御装置である。なお、エンジンＣＰＵ３２を独立して設けるものとするほかに、図示されていないモータ／ジェネレータの作動制御の機能を合わせ、統合された駆動源の制御のためのＣＰＵを設けてその中に含まれるものとしてもよく、さらに拡張して車両走行全体を統合するハイブリッドＣＰＵを設けるものとして、その中に含まれるものとしてもよい。
【００２９】
アクセルＳＷ等で示されるものは、後述するバッテリ冷却制御ＣＰＵ１２が、それらの状態を知ることで車両状態を知ることができるもので、いわば車両状態検出デバイス群３４と総称できるものである。車両状態検出デバイス群３４は、大別して、バッテリの充電量増加予測に関するデバイス群と、車両の騒音レベルに関するデバイス群とに分けることができる。
【００３０】
バッテリの充電量増加予測に関するデバイス群は、さらにその予測の時間的接近性から３つのグループに分けることができる。第１のグループは、その検出によって、車両の状態が現在、強制充電状態にあることを知ることができるデバイス群である。ここでは、車両がアクセル及びブレーキの双方が踏まれてその後アクセルで加速発進するストール発進状態にあることを検出するものとしてのアクセルスイッチ（ＳＷ）とブレーキスイッチとを挙げることができる。ストール発進状態にあると、アクセルとブレーキの双方作動から、一般的に急速充電が行われるからである。
【００３１】
このほかに、また、車両の状態が現在、強制充電状態にあることを知ることができるものとしては、バッテリ３６のＳＯＣ値を挙げることができる。ＳＯＣ値は、バッテリ３６の充放電状態を積算して、図示されていない車両走行を制御するＣＰＵ、例えばハイブリッドＣＰＵから出力される信号で、一般的には、ＳＯＣ値が所定値以下となると強制的に充電を行うことになる。
【００３２】
また、バッテリ３６の電圧センサによっても、車両の状態が現在、強制充電状態にあることを知ることができる。すなわち、一般的には、ＳＯＣ値と同様に、バッテリ３６の電圧が所定値より低いと、強制的に充電を行うことになるからである。例えば、バッテリ３６が公称約３００Ｖの高電圧バッテリである場合、バッテリ電圧が約２４０Ｖに低下すると、これにより車両が現在強制充電状態であることを知ることができる。
【００３３】
また、エンジン３０の水温センサのエンジン水温検出によっても、車両の状態が現在、強制充電状態にあることを知ることができる。すなわち、エンジン水温が所定値より低いと、エンジン早期暖機指令が出され、エンジン３０を速く暖機するためにエンジン３０のパワーアップが行われるので、発電量が増大し、強制充電状態にあることを知ることができる。なお、この場合には、エンジンＣＰＵ３２から暖機フラグが立てられて出力されるので、この暖機フラグによっても強制充電状態にあることを知ることができる。
【００３４】
このように、車両状態検出デバイス群３４の中のアクセルスイッチ、ブレーキスイッチのほかに、ＳＯＣ値、バッテリ電圧センサ、エンジン水温センサもまた、車両の状態が現在、強制充電状態にあることを知ることができるものである。
【００３５】
図１の車両状態検出デバイス群３４の説明に戻り、バッテリの充電量増加予測に関するデバイス群の中の第２のグループは、その検出によって、バッテリ３６に対する充電量が、今後増加することになる車両の状態であることを知ることができるデバイス群である。ここでは、シーケンシャルモードスイッチと、パワースイッチが示されている。シーケンシャルモードとは、通常、自動無段変速であるが、これを、手動有段変速とするモードである。一般的にシーケンシャルモードにあると、エンジンブレーキによる回生電力が増大するので、バッテリ３６に対する充電量が今後増加することになる。また、パワーモードでは、ブレーキペダル操作以外のエンジンブレーキ回生エネルギが増加するので、バッテリ３６に対する充電量が今後増加することになる。
【００３６】
このように、シーケンシャルモードに切り換えるシーケンシャルモードスイッチと、パワーモードに切り換えるパワースイッチは、バッテリ３６に対する充電量が今後増加することになる車両の状態であることを知ることができるものである。
【００３７】
バッテリの充電量増加予測に関するデバイス群の中の第３のグループは、その検出によって、バッテリ３６に対する充電量が、今後増加することが予想される車両の状態であることを知ることができるデバイス群である。ここでは、プラグイン検出スイッチと、ナビゲーション装置が示されている。プラグイン検出とは、バッテリ３６に対し、外部電源との間の接続が行われたことを検出するもので、これにより、バッテリ３６に対する充電量が、今後増加することを予想することができる。また、ナビゲーション装置は、車両が今後走行する予定の道路状態および渋滞状態等の車両走行予測を行うので、その予測結果が、坂道等が多く、あるいは渋滞等が多いものであるときは、バッテリ３６に対する充電量が、今後増加することを予想することができる。
【００３８】
このように、プラグイン検出スイッチ、ナビゲーション装置の渋滞等の予測結果の出力は、バッテリ３６に対する充電量が今後増加することが予想される車両の状態であることを知ることができるものである。
【００３９】
車両状態検出デバイス群３４の中で、車両の騒音レベルに関するデバイス群は、それらの状態を知ることで、車両の騒音レベルを客観的に知ることができるものであり、あるいは別の観点から言えば、車両の静寂レベルを客観的に知ることができるものである。ここでは特別な騒音検出センサを用いることなく、車両の騒音レベルを客観的に知ることができるものとして、車速センサと車載機器音量設定スイッチが示されている。車速が速ければ車両の騒音レベルは高くなり、また、車載用機器の音量設定が大音量側であれば車両の騒音レベルは高くなる。したがって、車速センサとしては、車両の対地速度を表すことができるものであればよい。また、車載用機器としては、音量設定スイッチによって車室内の音量レベルが調整できる機器であって、例えばラジオ、ＣＤプレイヤ等の音声を発するオーディオ機器等である。
【００４０】
再び図１に戻り、バッテリ３６は、ハイブリッド車両において、図示されていないモータ／ジェネレータの駆動用等の電力源である高電圧バッテリである。バッテリ３６は、ニッケル水素の単電池を複数組み合わせた組電池で構成される。バッテリ３６には、バッテリ３６の温度Ｔを検出するバッテリ温度センサが組電池の適当な部位に複数設置される他、各単電池の電圧、及び組電池全体の電圧Ｖを検出する複数のバッテリ電圧センサが設けられる。また、バッテリ３６の充電放電に関する電流Ｉを検出するバッテリ電流センサが設けられる。バッテリ電流センサの検出値は、上記のＳＯＣ値の算出に用いられる。ＳＯＣ値及びバッテリ電圧センサは、上記のように、車両の状態が現在、強制充電状態にあることを知ることができるものとして用いられる。
【００４１】
バッテリ冷却ファン３８は、バッテリ３６の近傍に設けられ、適当な駆動回路で送風量が可変できる送風機である。バッテリ３６と、バッテリ冷却ファン３８は、ハイブリッド車両のトランクルームを仕切って配置される。ここで送風量は、バッテリ３６に対する冷却能力を示すので、冷却の作動水準ということができる。
【００４２】
次に、車両用バッテリ冷却制御システム１０の各要素の内容を説明する。車両用バッテリ冷却制御システム１０は、バッテリ冷却制御ＣＰＵ１２と、車両状態検出デバイス群３４との間のインタフェース回路である車両状態Ｉ／Ｆ１４と、バッテリ３６との間のインタフェースで、特にバッテリ温度Ｔ、バッテリ電圧Ｖ、バッテリ電流Ｉの検出センサとの間のインタフェース回路であるバッテリ状態Ｉ／Ｆ１６と、バッテリ冷却ファン３８との間のインタフェース回路であるファンＩ／Ｆ１８とを含んで構成される。これらの各要素は、適当な信号線、あるいは内部バスで相互に接続される。また、エンジンＣＰＵ３２とバッテリ冷却制御ＣＰＵ１２との間は、交信可能に接続される。
【００４３】
かかる車両用バッテリ冷却制御システム１０は、車載用コンピュータとして構成できる。また、ハイブリッド車両の構成の中で、そのほかの制御ブロックの一部として構成することもできる。例えば、その機能をエンジンＣＰＵ３２の機能と統合して１つの制御ＣＰＵとすることもでき、また、車両全体の制御を統合するハイブリッドＣＰＵを設ける場合は、その一部の機能として構成することもできる。
【００４４】
バッテリ冷却制御ＣＰＵ１２は、バッテリ冷却ファン３８の冷却を制御する機能を有するもので、具体的には、バッテリ状態Ｉ／Ｆ１６を介して取得されるバッテリ３６の状態、車両状態Ｉ／Ｆ１４を介して取得される車両状態、エンジンＣＰＵ３２を介して取得されるエンジン３０の状態等から、バッテリ冷却ファン３８の作動水準の設定を行う機能を有する。具体的には、バッテリ３６の温度Ｔに基づいて、急速充電を実行できるか否かを判断する電池状態判断モジュール２０と、車両状態検出デバイス群３４等の状態に基づいて、バッテリ３６に急速充電を行う状態か否かを判断する急速充電状態判断モジュール２２と、車両状態検出デバイス群３４の状態に基づいて、車両の騒音レベルとバッテリ冷却ファンを作動させたときの騒音レベルとの間の騒音レベル関係を判断する騒音判断モジュール２４と、バッテリ冷却ファンの作動水準を設定するファン作動水準設定モジュール２６とを含んで構成される。これらの機能はソフトウェアで実現することができ、具体的には対応する車両用バッテリ冷却制御プログラムを実行することで実現できる。これらの機能の一部をハードウェアで実現するものとすることもできる。
【００４５】
上記構成の作用、特にバッテリ冷却制御ＣＰＵ１２の各機能につき、図２のフローチャートに従って詳細に説明する。図２は、車両用バッテリの冷却制御の手順を示すフローチャートで、各手順は、対応する車両用バッテリ冷却制御プログラムの各処理手順に対応する。
【００４６】
ハイブリッド車両が運行状態にあるとき、電池状態判断モジュール２０の機能により、バッテリ３６の温度ＴＢＡＴが、予め定めた所定値Ｔ０を超えるか否かが判断される（Ｓ１０）。具体的には、バッテリ状態Ｉ／Ｆ１６を介してバッテリ３６の適当な部位の温度Ｔが取得され、ＴＢＡＴとされ、その値が別途適当なメモリに記憶されている所定値Ｔ０と比較される。所定値Ｔ０は、バッテリ３６に急速充電を実行できるか否かの観点から設定される値である。所定値Ｔ０としては、バッテリ３６の温度上昇によって放電最大電力ＷＯＵＴが絞られることとなる温度から余裕温度を差し引いた温度とすることができる。ＷＯＵＴが絞られる基準は、任意に定めることができるが、例えば、常温におけるＷＯＵＴの９０％とすることができる。余裕温度は、制御における余裕度を考慮して任意に定めることができるが、例えば常温におけるＷＯＵＴの９０％となる温度が４５℃として、３℃程度とすることができる。この例では、Ｔ０＝４５℃−３℃＝４２℃とすることができる。
【００４７】
ＴＢＡＴが、予め定めた所定値Ｔ０以上であると判断されないときは、バッテリ３６に対する冷却能力を特別に向上させる必要がないものとして、バッテリ冷却ファン３８の作動水準を通常水準とする（Ｓ２２）。
【００４８】
バッテリ冷却ファン３８の作動水準を設定するのは、ファン作動水準設定モジュール２６の機能による。具体的には、ファンＩ／Ｆ１８を介して、バッテリ冷却ファン３８の駆動回路に制御信号を送り、所望の作動水準、すなわち所望の送風量の冷却性能で作動させる。ここで、バッテリ冷却ファン３８の作動水準について説明する。
【００４９】
バッテリ冷却ファン３８は、バッテリ冷却制御ＣＰＵ１２の指示の下で、２種類の作動水準の設定の仕方を行うことができる。１つは、バッテリ３６の温度Ｔに応じて、連続的に送風量を変化させるモードである。これを通常モード又は通常水準モードと呼ぶことができる。もう１つは、急速送風変更モードで、同じバッテリ温度でありながら、通常モードの送風量よりも冷却能力の多い送風量に急速に変更するもので、変更後は、バッテリ３６の温度Ｔによらず一定の送風量に維持される。この急速送風変更モードは、冷却能力の増加の程度を複数段階に設定するものとすることができる。例えば、通常モードに比べ冷却能力の高い高冷却水準と、高冷却水準より冷却能力が低い中冷却水準の２つを有するものとできる。
【００５０】
その様子を図３に示す。図３は、横軸にバッテリ３６の温度Ｔをとり、縦軸にバッテリ冷却ファン３８の作動水準をとって、バッテリ冷却ファン３８の各モードを示してある。ここで、通常モード４２は、バッテリ３６の温度Ｔが高温になるのに応じてファン作動水準、すなわち送風量が増加するモードとして示されている。また、急速送風変更モードの中の高冷却水準モード４４は、バッテリ３６の温度Ｔが所定の温度Ｔ０以上となると、通常モード４２から急速にファン作動水準をＨレベルに高めるものとして示される。中冷却水準モード４６は、バッテリ３６の温度Ｔが所定の温度Ｔ０以上となると、通常モード４２より急速にファン作動水準を、Ｈレベルよりも低いＭレベルに高めるものである。なお、急速送風変更モードの作動水準は、Ｈレベル、Ｍレベルの２レベル以外のレベル数としてもよい。例えば５レベルあるいは６レベルとすることができる。
【００５１】
再び図２に戻り、Ｓ１０において判断がＹＥＳ、すなわちＴＢＡＴ＞Ｔ０であると、次に車両状態が強制充電状態か否かが判断される（Ｓ１２）。Ｓ１２の判断がＮＯであると、車両状態が充電量増加状態にあるか否かが判断される（Ｓ１４）。Ｓ１４の判断がＮＯであると、車両状態が充電量増加予想状態にあるか否かが判断される（Ｓ１６）。
【００５２】
ここで、Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１６の判断は、車両状態検出デバイス群３４等の状態に基づいて、急速充電状態判断モジュール２２の機能により実行される。例えば、車両状態検出デバイス群３４に関する説明で述べたように、車両がストール発進状態にあるとき、バッテリ３６のＳＯＣ値が一定値以下となってＳＯＣの早期回復状態にあるとき、バッテリ３６の電圧が所定値以下となって電圧低下強制充電状態にあるとき、エンジン３０の水温が一定値以下となってエンジン早期暖機要求の状態にあるときは、Ｓ１２において車両状態が強制充電状態にあると判断される。Ｓ１２において判断がＹＥＳとなると、Ｓ１８に進む。
【００５３】
同様に、車両がシーケンシャルモードにあるとき、車両がパワーモードにあるときは、Ｓ１４において充電量が増える車両状態にあると判断される。Ｓ１４において判断がＹＥＳとなると、Ｓ１８に進む。
【００５４】
また、車両がプラグイン充電状態にあるとき、ナビゲーション装置が渋滞等の予測結果を出力するときは、今後充電量が増加することが予想される車両状態にあると判断される。Ｓ１６において判断がＹＥＳとなると、Ｓ１８に進む。
【００５５】
なお、Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１６の判断順序は、これ以外の順序であってもよい。いずれにせよ、Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１６のいずれか１において判断がＹＥＳとなると、車両状態から見て、バッテリ３６の温度が今後上昇することが予想される状態であるので、バッテリ冷却ファン３８の作動水準を変更して、予めバッテリ３６に対する冷却能力を向上させることになる。その際に、車室内の現在の騒音レベルと、バッテリ冷却ファン３８の作動水準変更に伴う騒音レベルの増大との関係を考慮して、バッテリ冷却ファン３８の作動水準を決める。そのために、Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１６のいずれか１において判断がＹＥＳとなると、次にＳ１８，Ｓ２０の判断が行われる。
【００５６】
なお、Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１６のすべてにおいて判断がＮＯとなると、結局、車両状態は急速充電あるいはその可能性が予測されていないので、ファンの作動水準は通常水準に設定されたままとされる（Ｓ２２）。すなわち、図３で説明したように、バッテリ３６の温度Ｔの上昇あるいは低下に応じて、バッテリ冷却ファン３８の送風量を増加あるいは減少させる比例制御が行われる。
【００５７】
Ｓ１８において、車速Ｖが所定値Ｖ０を超えるか否かが判断される。この機能は、続くＳ２０における判断と共に、騒音判断モジュール２４により実行される。車速が高速の場合は、低速の場合に比較して、車室内の騒音レベルが高い。この車室内騒音レベルと、バッテリ冷却ファン３８の作動による騒音レベルとの間の騒音関係に基づいて、バッテリ冷却ファン３８の作動水準を決める。例えば、バッテリ冷却ファン３８を通常水準から高冷却水準のＨレベルに変更するときの騒音レベルに相当する車室内の騒音レベルを定め、その騒音レベルに対応する車速をＶ０とし、車速センサの検出値ＶがＶ＞Ｖ０の場合に、バッテリ冷却ファン３８を通常水準から高冷却水準のＨレベルに変更する（Ｓ２４）ものとできる。この変更の様子は、先に説明した図３において、通常水準モードすなわち通常モード４２から、Ｈレベルの高冷却水準モード４４への変更に相当する。
【００５８】
Ｓ１８において判断がＮＯの場合は、次に車載用機器の音量設定Ａが所定値Ａ０を超えるか否かが判断される。オーディオ機器等の音量設定が大音量側の場合は、低音量側の場合に比較して、車室内の騒音レベルが高い。この車室内騒音レベルと、バッテリ冷却ファン３８の作動による騒音レベルとの間の騒音関係に基づいて、バッテリ冷却ファン３８の作動水準を決める。例えば、バッテリ冷却ファン３８を通常水準から高冷却水準のＨレベルに変更するときの騒音レベルに相当する車室内の騒音レベルを定め、その騒音レベルに対応する音量設定をＡ０とし、車載用機器の音量設定の検出値ＡがＡ＞Ａ０の場合に、バッテリ冷却ファン３８を通常水準から高冷却水準のＨレベルに変更する（Ｓ２４）ものとできる。なおこの変更の様子は、先に説明した図３において、通常水準モードすなわち通常モード４２から、Ｈレベルの高冷却水準モード４４への変更に相当する。
【００５９】
Ｓ１８，Ｓ２０の判断順序は逆であってもよい。Ｓ１８，Ｓ２０の双方において判断がＮＯとなると、車室内騒音レベルが、バッテリ冷却ファン３８の作動をＨレベルに変更することによる騒音レベルに比べて低い、と判断されるので、バッテリ冷却ファン３８を通常水準から中冷却水準のＭレベルに変更するのにとどめられる（Ｓ２６）。この変更の様子は、先に説明した図３において、通常水準モードすなわち通常モード４２から、Ｍレベルの中冷却水準モード４６への変更に相当する。
【００６０】
このように、Ｓ１８，Ｓ２０は、バッテリ冷却ファン３８の急速送風変更モードの中の作動水準をＨレベルにするか、Ｍレベルにするかの判断工程であるので、上記のようにバッテリ冷却ファン３８を通常水準から高冷却水準のＨレベルに変更するときの騒音レベルを判断基準に用いる代わりに、バッテリ冷却ファン３８を通常水準から中冷却水準のＭレベルに変更するときの騒音レベルを判断基準に用いる内容とすることもできる。例えば、Ｓ１８の内容について、バッテリ冷却ファン３８を通常水準から中冷却水準のＭレベルに変更するときの騒音レベルに相当する車室内の騒音レベルを定め、その騒音レベルに対応する車速をＶ１とし、車速センサの検出値ＶがＶ＜Ｖ１の場合に、バッテリ冷却ファン３８を通常水準のままとすることができる。あるいはこの場合に中冷却水準のＭレベルに変更するものとすることもできる。また、バッテリ冷却ファン３８の急速送風変更モードの中の作動水準を２レベルで変更する代わりに、それ以上のレベル数で変更するものとすることもできる。この場合には、判断基準がきめ細かくなり、車室内の静寂性とバッテリ３６急速冷却とのバランスとをきめ細かく調整することが可能となる。
【００６１】
このようにして、バッテリ３６の温度状態、車両の状態等に基づいて、バッテリ冷却ファン３８の作動水準の設定が行われる。バッテリ冷却ファン３８の作動水準の設定の後は、再びＳ１０に戻り、車両が運行中は、上記の手順が繰り返し行われ、車両状態に応じて、バッテリ３６の温度上昇に先立ってバッテリ冷却ファン３８の作動水準の設定が適切に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る実施の形態における車両用バッテリ冷却制御システムのブロック図である。
【図２】本発明に係る実施の形態において、車両用バッテリの冷却制御の手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る実施の形態において、バッテリ冷却ファンの各作動モードと作動水準とを説明する図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０  車両用バッテリ冷却制御システム、１２  バッテリ冷却制御ＣＰＵ、１４  車両状態Ｉ／Ｆ、１６  バッテリ状態Ｉ／Ｆ、１８  ファンＩ／Ｆ、２０  電池状態判断モジュール、２２  急速充電状態判断モジュール、２４  騒音判断モジュール、２６  ファン作動水準設定モジュール、３０  エンジン、３２  エンジンＣＰＵ、３４  車両状態検出デバイス群、３６  バッテリ、３８  バッテリ冷却ファン、４２  通常モード、４４  高冷却水準モード、４６  中冷却水準モード。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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