(57)【要約】【課題】水素燃料タンク４０を備えたハイブリッド車両において、バッテリ７１を効果的に冷却しつつも、その過冷却を防止する。【解決手段】水素燃料タンク４０と水素エンジン１との間の水素燃料供給系に介在して水素燃料タンク４０からの水素を減圧・膨張させる水素燃料減圧手段３と、バッテリ７１の温度を検出する温度検出手段７６と、水素燃料減圧手段３によって水素を減圧・膨張する際に発生する冷熱を利用してバッテリ７１を冷却するバッテリ冷却手段７２，７３と、バッテリ７１の温度が所定の温度よりも低いときに、バッテリ冷却手段７２，７３によるバッテリ７１の冷却を制限する制限手段７７と、を備える。【選択図】図３
2007015419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素を貯蔵する水素燃料タンクと、
上記水素燃料タンクから供給される水素を燃料として車両の駆動力を発生する水素エンジンと、
上記水素燃料タンクと水素エンジンとの間の水素燃料供給系に介在して上記水素燃料タンクからの水素を減圧・膨張させる水素燃料減圧手段と、
バッテリと、
上記バッテリから供給される電力により車両の駆動力を発生する駆動用モータと、
上記バッテリの温度を検出する温度検出手段と、
上記水素燃料減圧手段によって水素を減圧・膨張する際に発生する冷熱を利用して上記バッテリを冷却するバッテリ冷却手段と、
上記温度検出手段によって検出された上記バッテリの温度に基づき、該バッテリの温度が所定の温度よりも低いときに、上記バッテリ冷却手段による上記バッテリの冷却を制限する制限手段と、を備えた車両のバッテリ冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載のバッテリ冷却装置において、
上記バッテリ冷却手段は、外気を導く外気取り入れダクトと、該外気取り入れダクトによって取り入れられた外気を上記バッテリの周囲に流入させるための冷却ファンと、を有し、
上記水素燃料減圧手段は、上記外気取り入れダクト内に設けられており、
上記制限手段は、上記温度検出手段によって検出されたバッテリの温度が所定の温度よりも低いときには、上記冷却ファンの回転駆動を制御することによって、上記外気取り入れダクトを介した、バッテリ周囲への外気の流入を制限するバッテリ冷却装置。
【請求項３】
請求項２に記載のバッテリ冷却装置において、
上記制限手段は、上記バッテリの温度が低いほど上記冷却ファンの回転数を低下させることによって、上記外気取り入れダクトを介した、バッテリ周囲への外気の流入量を低下させるバッテリ冷却装置。
【請求項４】
請求項２に記載のバッテリ冷却装置において、
上記冷却ファンは、上記外気取り入れダクト介して上記バッテリ周囲に外気を流入させる正回転駆動と、それとは逆の逆回転駆動とが切り替え可能に構成され、
上記制限手段は、上記温度検出手段によって検出されたバッテリの温度が所定の温度よりも低いときには、上記冷却ファンを逆回転駆動させることによって、上記外気取り入れダクトを介した、バッテリ周囲への外気の流入を禁止するバッテリ冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素燃料タンクを備えた車両のバッテリ冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動源としてモータ及びエンジンを備え、これらのモータ及びエンジンを組み合わせて走行を行うハイブリッド自動車（以下、ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicleとも言う）が知られている。こうしたＨＥＶにおいては、駆動源となるモータ用の電源として高電圧のバッテリが搭載されているが、高電圧のバッテリは放電時（モータ駆動時）における発熱量が大きいため、そのバッテリをいかにして冷却するかが課題となっている。
【０００３】
例えば特許文献１には、ＨＥＶ等に搭載されるバッテリの冷却装置として、バッテリに対し送風するための冷却ファンが開示されているが、こうした冷却ファンの送風のみでは、高電圧バッテリを十分に冷却することができない場合がある。
【０００４】
また、例えば特許文献２には、バッテリを冷却する装置ではないが、水素燃料タンクを備えた燃料電池車において、水素燃料タンクから燃料電池に供給する水素を減圧・膨張する際に発生する冷熱を利用して、その燃料電池を冷却する構造が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−９０９７６号公報
【特許文献２】特開２００５−７１８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ハイブリッド車両におけるエンジンを、水素を燃料とする水素エンジンとした場合、その車両には水素燃料タンクが搭載されることから、上記特許文献２に開示されているように、水素を減圧・膨張する際に発生する冷熱を利用して駆動用モータの電源であるバッテリを冷却することが考えられる。
【０００６】
ところが、燃料電池車は、燃料電池の駆動時、換言すれば燃料電池の冷却が必要なタイミングでは、水素を燃料電池に供給することに伴い冷熱が発生しているため、その冷熱によって燃料電池を効果的に冷却することができるものの、ハイブリッド車両（特にパラレル形式、又はパラレル・シリーズ形式のハイブリッド車両）では、水素エンジンを駆動するタイミング、換言すれば水素をエンジンに供給することに伴い冷熱が発生するタイミングと、駆動用モータを駆動するタイミング、換言すればバッテリの放電によりバッテリの冷却が必要となるタイミングと、が必ずしも一致しない。そのため、発生した冷熱によってバッテリを常に冷却したのでは、バッテリを過冷却してしまい、バッテリの充放電効率が低下することになる。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、水素燃料タンクを備えたハイブリッド車両において、バッテリを効果的に冷却しつつも、その過冷却を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、水素を貯蔵する水素燃料タンクと、上記水素燃料タンクから供給される水素を燃料として車両の駆動力を発生する水素エンジンと、上記水素燃料タンクと水素エンジンとの間の水素燃料供給系に介在して上記水素燃料タンクからの水素を減圧・膨張させる水素燃料減圧手段と、バッテリと、上記バッテリから供給される電力により車両の駆動力を発生する駆動用モータと、上記バッテリの温度を検出する温度検出手段と、上記水素燃料減圧手段によって水素を減圧・膨張する際に発生する冷熱を利用して上記バッテリを冷却するバッテリ冷却手段と、上記温度検出手段によって検出された上記バッテリの温度に基づき、該バッテリの温度が所定の温度よりも低いときに、上記バッテリ冷却手段による上記バッテリの冷却を制限する制限手段と、を備えた車両のバッテリ冷却装置である。
【０００９】
この構成によると、本車両は駆動源として水素エンジンと駆動用モータとを備えたハイブリッド車両であり、その駆動用モータの電源であるバッテリは、バッテリ冷却手段により、上記水素エンジンに供給する水素を減圧・膨張する際に発生する冷熱を利用して冷却される。これによって、バッテリは効果的に冷却される。
【００１０】
一方、温度検出手段によって検出されたバッテリの温度に基づいて、バッテリの温度が所定の温度よりも低いときには、制限手段によって、上記バッテリ冷却手段による上記バッテリの冷却が制限される。このことによって、バッテリの過冷却が防止される。
【００１１】
従って本発明は、水素燃料の減圧・膨張による冷熱の発生タイミングと、バッテリの冷却が必要となるタイミングと、が必ずしも一致しない、水素エンジンと駆動用モータと備えたハイブリッド自動車において、そのバッテリを効果的に冷却しつつ、過冷却を防止する上で特に有効である。
【００１２】
ここで、上記バッテリ冷却手段は、外気を導く外気取り入れダクトと、該外気取り入れダクトによって取り入れられた外気を上記バッテリの周囲に流入させるための冷却ファンと、を有し、上記水素燃料減圧手段は、上記外気取り入れダクト内に設けられており、上記制限手段は、上記温度検出手段によって検出されたバッテリの温度が所定の温度よりも低いときには、上記冷却ファンの回転駆動を制御することによって、上記外気取り入れダクトを介した、バッテリ周囲への外気の流入を制限する、としてもよい。
【００１３】
上記外気取り入れダクト内に水素燃料減圧手段を配設することによって、冷却ファンを回転駆動させて外気取り入れダクトから取り入れた外気をバッテリ周囲に流入させる際に、その水素燃料減圧手段からダクト内を流れる外気へ冷熱移動（対流による熱伝達）が生じ、低温の外気がバッテリを効果的に冷却する。
【００１４】
そして、バッテリの温度が所定の温度よりも低いときには、上記制限手段が上記冷却ファンの回転駆動を制御して、上記外気取り入れダクトを介した、バッテリ周囲への外気の流入を制限する。このことにより、低温の外気がバッテリ周囲へ流入することが制限され、バッテリの冷却が抑制される。その結果、バッテリの過冷却が防止される。
【００１５】
また、ハイブリッド車両等に搭載される高電圧バッテリには、そのバッテリを冷却するための冷却ファンが設けられていることが通常であるから、水素燃料減圧手段を外気取り入れダクト内に配置することだけで上記のハード構成が実現し、新たな構造を付加する必要がない点で有利である。
【００１６】
上記制限手段は、上記バッテリの温度が低いほど上記冷却ファンの回転数を低下させることによって、上記外気取り入れダクトを介した、バッテリ周囲への外気の流入量を低下させる、としてもよい。
【００１７】
こうすることで、バッテリの温度が低いほど低温の外気がバッテリ周囲へ流入することが抑制されるため、バッテリの過冷却が確実に防止される。
【００１８】
また、上記冷却ファンは、上記外気取り入れダクト介して上記バッテリ周囲に外気を流入させる正回転駆動と、それとは逆の逆回転駆動とが切り替え可能に構成され、上記制限手段は、上記温度検出手段によって検出されたバッテリの温度が所定の温度よりも低いときには、上記冷却ファンを逆回転駆動させることによって、上記外気取り入れダクトを介した、バッテリ周囲への外気の流入を禁止する、としてもよい。
【００１９】
こうすることで、バッテリの温度が所定の温度よりも低いときには、冷却ファンの逆回転駆動によって、低温の外気がバッテリ周囲へ流入することが防止されるため、バッテリの過冷却がより確実に防止される。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明の車両のバッテリ冷却装置によると、バッテリ冷却手段により、水素燃料を減圧・膨張する際の冷熱を利用してバッテリを冷却することで、バッテリを効果的に冷却することができる一方、制限手段により、バッテリの温度が低いときにはバッテリの冷却を制限することで、バッテリの過冷却を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るバッテリ冷却装置が搭載される自動車の駆動系の構成を示している。この自動車は、駆動源としてエンジン１及びモータ２１を備え、これらエンジン１及びモータ２１を組み合わせて走行を行うハイブリッド自動車（以下、ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicleとも言う）である。このハイブリッド自動車は、いわゆるシリーズ・パラレル方式のハイブリッド自動車であり、エンジン１の出力軸であるクランクシャフトは、動力分割機構４を通じてモータ２１及びジェネレータ２２に連結され、さらにモータ２１は差動機構（デファレンシャルギヤ）６１を介して駆動輪６に連結される。そうして、このＨＥＶでは、上記エンジン１の発生する動力を、動力分割機構４によってジェネレータ２２と駆動輪６（モータ２１）とに適宜分割して伝達する。
【００２３】
このＨＥＶには、エンジン制御コンピュータ（ＥＣＵ）５が搭載されており、このＥＣＵ５によって、上記ロータリーエンジン１、モータ２１及びジェネレータ２２は制御される。
【００２４】
上記エンジン１は、水素を燃料として車両の駆動力を発生する水素エンジン１であり、本実施形態では特に、図示は省略するが、トロコイド内周面を有する繭状のロータハウジングとサイドハウジングとに囲まれたロータ収容室（気筒）に収容されかつ、クランクシャフトに対して、遊星回転運動をするように支持された概略三角形状のロータを備えた水素ロータリーエンジン１とされている。つまり、ロータは、その外周の３つの頂部にそれぞれ配設されたシール部がロータハウジングのトロコイド内周面に当接した状態で上記クランクシャフトの偏心輪の周りを自転しながら、該クランクシャフトの軸心の周りに公転するようになっており、ロータが１回転する間に、該ロータの各頂部間にそれぞれ形成された作動室が周方向に移動しながら、吸気、圧縮、膨張（燃焼）及び排気の各行程を行い、これにより発生する回転力がロータを介してクランクシャフトから出力される。
【００２５】
また、上記水素ロータリーエンジン１は、２つのロータハウジングを３つのサイドハウジングの間に挟み込むようにして一体化し、その間に形成される２つの気筒にそれぞれロータを収容した２ロータタイプのものとされており、１気筒につき、筒内に燃料を直接噴射する、電子制御式の燃料噴射弁１９，１９（インジェクタ）が２つ設けられている。尚、上記水素エンジン１はロータリーエンジンに限らず、レシプロエンジンであってもよい。
【００２６】
上記各インジェクタ１９は、水素燃料タンク４０に接続されていて、各インジェクタ１９には、この水素燃料タンク４０から燃料としての水素が供給される。ここで、本実施形態における水素燃料タンク４０は、気体状態の水素を貯蔵する高圧容器である。また、水素燃料タンク４０には、タンク内圧力（タンク内の水素残量）を検出する圧力センサ４２が取り付けられており、この圧力センサ４２の検出値はＥＣＵ５に入力される。
【００２７】
水素燃料タンク４０（上流側）と各インジェクタ１９（下流側）との間の水素燃料供給系には、その上流側から下流側に向かって、水素ガスの供給通路を開閉する元弁４１、及び高圧水素ガスを所定圧力に減圧するレギュレータ３が介設されている。
【００２８】
上記元弁４１は開閉弁であって、上記ＥＣＵ５によってその開閉が制御される。つまりＥＣＵ５は、車両の走行状態に応じて設定される水素エンジン１の各気筒の目標燃料噴射量と、圧力センサ４２の検出値である上記水素燃料タンク４０内の圧力と、に基づいて、元弁４１の開時間を制御し、それによって所定量の水素が各インジェクタ１９に供給されるように制御する。
【００２９】
上記レギュレータ３は、図２に示すように、水素燃料タンク４０側に接続される流入室３１、エンジン１（インジェクタ１９）側に接続される減圧室３２、及び大気孔３３ａによって大気と連通している大気室３３を備えている。
【００３０】
流入室３１と減圧室３２とは、絞り弁３４を介して互いに連通している一方、減圧室３２と大気室３３とはダイヤフラム３５によって仕切られている。ダイヤフラム３５には、絞り弁３４が連結されている。上記大気室３３は、その内部に圧縮バネ３６が配設されており、上記圧縮バネ３６は上記ダイヤフラム３５を図２の下方向に付勢している。
【００３１】
水素燃料タンク４０から流入室３１に流入した高圧水素ガスは、絞り弁３４を通って減圧室３２に流入する。流入した水素の圧力が所定の圧力よりも高い場合は、ダイヤフラム３５が図２の上方向へ押し下げられ、それに伴い、ダイヤフラム３５と連結された絞り弁３４が図２の上方向に引き上げられる。その結果、絞り弁３４の開度が小さくなるため、減圧室３２に流入する水素の流量が低減し、減圧室３２からエンジン１側に出力される水素の圧力が低下する。逆に、流入した水素の圧力が所定の圧力よりも低い場合には、圧縮バネ３６と大気圧による付勢力によってダイヤフラム３５が図の下方向に押し下げられ、それに伴い絞り弁３４の開度が大きくなる。そのため、減圧室３２に流入する水素の流量が増加し、エンジン１側に出力される水素の圧力が高くなる。このように、上記レギュレータ３は、水素燃料タンク４０からの高圧水素ガスを絞り弁３４によって減圧・膨張させると共に、圧縮バネ３６及び大気圧による付勢力と流入する水素の圧力との釣り合いによって所定圧力の水素ガスを各インジェクタ１９に供給する。
【００３２】
尚、レギュレータ３の絞り弁３４によって水素ガスを減圧・膨張させる際に、ジュール・トムソン効果によって冷熱が発生することになる。発生した冷熱は、後述するようにバッテリ７１の冷却に利用されるが、上記レギュレータ３の外周部には、放熱板３７が取り付けられており、この放熱板３７によってレギュレータ３から外気への冷熱移動（対流による熱伝達）の効率を高めている。
【００３３】
上記ロータリーエンジン１のクランクシャフトは、動力分割機構４を介して２つのモータ・ジェネレータ２１，２２に連結されている。これらのモータ・ジェネレータ２１，２２は共に、状況に応じて電動機と発電機との間で機能が切り替わるようになっているが、通常の走行状況では、符号２１のモータ・ジェネレータは、エンジンの補助動力を発生する電動機としての機能を主に担い、符号２２のモータ・ジェネレータは、エンジン１の動力によって発電を行う発電機としての役割を主に担っている。そこで、以下の説明では、モータ・ジェネレータ２１をモータ（駆動用モータ）と呼び、モータ・ジェネレータ２２をジェネレータと呼ぶ。
【００３４】
上記動力分割機構４は、サンギヤ、リングギヤ、及びプラネタリキャリアを有する遊星歯車であり、上記サンギヤはジェネレータ２２に、リングギヤはモータ２１に、プラネタリキャリアはロータリーエンジン１に、それぞれ接続されている。
【００３５】
上記モータ２１及びジェネレータ２２は、インバータ２５を介してバッテリ７１に接続されている。
【００３６】
このバッテリ７１は、図３に示すように、バッテリモジュール７の一部とされており、このバッテリモジュール７は、外気を取り入れるための外気取り入れダクト７２及び該ダクト７２の下流側に配置された冷却ファン７３、バッテリ７１が収容されるケース７４及び該ケース７４に設けられかつ、ケース７４内に供給された外気を排出する排出ダクト７５、バッテリ７１の温度を検出する複数の（図例では３つの）温度センサ７６、温度センサ７６の検出値（つまりバッテリ７１の温度）、バッテリ電流及び電圧の情報を受けるバッテリコントローラ７７、をさらに含む。
【００３７】
上記外気取り入れダクト７２、冷却ファン７３、ケース７４、及び排出ダクト７５によって、冷却ファン７３の駆動に伴い、外気をバッテリ７１の周囲に供給して排出する冷却経路が構成されている（同図の白抜きの矢印参照）。上記レギュレータ３は、上記外気取り入れダクト７２内の、冷却ファン７３よりも上流側の位置に配設されている。これによって、冷却ファン７３の駆動によって外気をバッテリ７１の周囲に供給する際には、上記レギュレータ３において水素ガスが減圧・膨張する際に発生する冷熱が外気へ移動し、低温の外気がケース７４内に流入する。それによって、バッテリ７１を効果的に冷却することができるようになっている。
【００３８】
上記バッテリコントローラ７７は、後述するように、バッテリ温度、バッテリ電流及び電圧の情報をＥＣＵ５に送信すると共に、上記冷却ファン７３の回転駆動を制御する。バッテリコントローラ７７による冷却ファン７３の制御の詳細は後述する。
【００３９】
上記ＥＣＵ５には、図１に示すように、水素燃料タンク４０の圧力センサ４２及び各種センサ２４の出力信号が入力されると共に、バッテリコントローラ７７からのバッテリ温度、バッテリ電流及び電圧の情報が入力されるようになっており、ＥＣＵ５は、それらの出力信号に基づいて車両の走行状態を判定すると共に、その走行状態に応じてロータリーエンジン１、モータ２１及びジェネレータ２２の制御を行う。すなわち、走行状態に応じて各気筒の燃料噴射量や点火時期の制御を行うことによってロータリーエンジン１の制御を行うと共に、インバータ２５の制御によってモータ２１とバッテリ７１との間に流れる電流、及びジェネレータ２２とバッテリ７１との間に流れる電流を調整して、モータ２１の出力や回転速度、及びジェネレータ２２の発電量や回転速度を制御する。
【００４０】
具体的に、発進時や低速走行時のように駆動輪６の回転が低速かつ高負荷となってロータリーエンジン１の作動効率が低下する領域では、ロータリーエンジン１の作動を停止させて、モータ２１の動力のみによって駆動輪６を駆動する。一方、通常走行時には、ロータリーエンジン１が作動されてその動力が動力分割機構４を介して駆動輪６に伝達されると共に、その動力は動力分割機構４を介してジェネレータ２２にも伝達され発電が行われる。そして、ジェネレータ２２が発電した電力をモータ２１に給電して、そのモータ２１をロータリーエンジン１の補助動力として使用する。この通常走行時における走行状態に応じて、ジェネレータ２２の発電量を減少させてモータ２１による動力補助を低下又は中止させたり、ジェネレータ２２の発電量を増大させてモータ２１による動力補助を向上させたりする。
【００４１】
このように、本ＨＥＶでは、ロータリーエンジン１とモータ２１との２つの動力源の分担を状況に応じて適宜制御することによって、ロータリーエンジン１を常に効率のよい運転領域で運転するようにしており、ロータリーエンジン１を駆動するタイミングと、モータ２１を駆動するタイミングとは、必ずしも一致しない。つまり、ロータリーエンジン１のみを駆動して、モータ２１を駆動しないタイミングが存在する。
【００４２】
次に、バッテリ７１の冷却制御について、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。このバッテリ７１の冷却制御は、上記バッテリコントローラ７７が実行する。
【００４３】
先ず、ステップＳ１１では、温度センサ７６の検出値（バッテリ内温度Ｔ）を読み込む。ここで、バッテリ内温度Ｔは、３つの温度センサ７６の検出値の平均値とする。
【００４４】
続くステップＳ１２では、算出したバッテリ内温度Ｔと、予め設定されている基準バッテリ内温度Ｔｒとの差が０よりも大きいか否か（Ｔ−Ｔｒ＞０）を判定する。０よりも大きいのＹＥＳのときにはステップＳ１３に移行し、０以下であるのＮＯのときにはステップＳ１５に移行する。ここで、基準バッテリ内温度Ｔｒは適宜設定すればよい。一例として２０℃が挙げられる。
【００４５】
ステップＳ１３では、バッテリ内温度Ｔと基準バッテリ内温度Ｔｒとの差の値に基づいて、予め設定されたマップに従って、冷却ファン７３の回転数を決定する。
【００４６】
図５は、冷却ファン７３の回転数を決定するためのマップの一例を示していて、バッテリ内温度Ｔと基準バッテリ内温度Ｔｒとの差の値が０よりも高くかつ所定値Ａ以下であるときには、その値が大きいほど冷却ファン７３の回転数が高く設定される一方、Ｔ−Ｔｒの値が所定値Ａよりも大きいときには、冷却ファン７３の回転数が一定の回転数ＲＡに設定される。
【００４７】
そして、ステップＳ１４では、ステップＳ１３で決定された冷却ファン７３の回転数に基づいて、冷却ファン７３に対し作動指令を出力してリターンする。
【００４８】
一方、ステップＳ１５では、冷却ファン７３に停止指令を出力してリターンする。
【００４９】
この制御フローによって、バッテリ内温度Ｔに対する冷却ファン７３の回転数は、図５に示すような関係となり、バッテリ内温度Ｔが基準バッテリ内温度Ｔｒよりも高いとき（Ｔ−Ｔｒ＞０）には、冷却ファン７３は回転駆動されて、水素ガスの減圧・膨脹により発生する冷熱を利用して、バッテリ７１の冷却が積極的に行われる。特にバッテリ内温度Ｔが所定温度（Ａ＋Ｔｒ）よりも高いとき（つまり、Ａ＜Ｔ−Ｔｒのとき）には、冷却ファン７３の回転数が所定回転数ＲＡとされる一方、それよりも低いとき（０＜Ｔ−Ｔｒ≦Ａのとき）には、バッテリ内温度Ｔが低いほど冷却ファン７３の回転数は低下されるため、バッテリ７１の温度に応じたバッテリ７１の冷却が行われる。そして、バッテリ内温度Ｔが基準バッテリ内温度Ｔｒ以下のときには、冷却ファン７３が停止されるため、ケース７４内への低温外気の流入が抑制されることになり、バッテリ７１の冷却が抑制される。つまり、バッテリ７１の過冷却が防止される。こうして、水素の減圧・膨張による冷熱の発生タイミングと、バッテリ７１の冷却が必要となるタイミングと、が必ずしも一致しないＨＥＶにおいて、冷熱を利用してバッテリ７１を効果的に冷却しつつも、バッテリ７１の過冷却が防止される。
【００５０】
また、上記バッテリモジュール７（外気取り入れダクト７２、冷却ファン７３、ケース７４、及び排出ダクト７５）は、ＨＥＶに搭載される通常のバッテリモジュール７の構成であるため、レギュレータ３を上記外気取り入れダクト７２内に配置することだけで、実施形態１のハード構成は実現する。そのため新たな構造を付加する必要がない点で有利である。
【００５１】
（実施形態２）
実施形態２は、冷却ファン７３が、バッテリコントローラ７７からの制御指令によって正回転駆動及び逆回転駆動を切り替え可能に構成されている点が、実施形態１と異なる。
【００５２】
図６は、実施形態２に係るバッテリコントローラ７７によるバッテリ７１の冷却制御のフローチャートであり、先ずステップＳ２１では、温度センサ７６の検出値（バッテリ内温度Ｔ）を読み込み、続くステップＳ２２では、その読み込んだバッテリ内温度Ｔと、基準バッテリ内温度Ｔｒとの差が０よりも大きいか否か（Ｔ−Ｔｒ＞０）を判定する。０よりも大きいのＹＥＳのときにはステップＳ２３に移行し、０以下であるのＮＯのときにはステップＳ２６に移行する。ここでの基準バッテリ内温度Ｔｒも、実施形態１と同様に、適宜設定すればよく、一例として２０℃が挙げられる。
【００５３】
ステップＳ２３では、バッテリ内温度Ｔが、所定温度（Ｃ＋Ｔｒ）よりも大きいか否か、つまりＴ−Ｔｒ＞Ｃか否かを判定し、ＹＥＳのときはステップＳ２４に移行し、ＮＯのときはステップＳ２５に移行する。
【００５４】
ステップＳ２４では、冷却ファン７３を所定の回転数ＲＣで正回転駆動させリターンする一方、ステップＳ２５では、冷却ファン７３を停止させる。
【００５５】
これに対し、ステップＳ２６では、バッテリ内温度Ｔが、所定温度（Ｂ＋Ｔｒ）よりも大きいか否か、つまり、Ｔ−Ｔｒ＞Ｂか否かを判定し、ＹＥＳのときはステップＳ２５に移行して冷却ファン７３を停止させる一方、ＮＯのときはステップＳ２７に移行する。
【００５６】
ステップＳ２７では、冷却ファン７３を所定の回転数ＲＢで逆回転駆動させてリターンする。
【００５７】
この制御フローによって、バッテリ内温度Ｔに対する冷却ファン７３の回転数は、図７に示すような関係となり、バッテリ内温度Ｔが第１の所定温度（Ｔｒ＋Ｃ）よりも高いときには、冷却ファン７３は所定の回転数ＲＣで正回転駆動されて、バッテリ７１の冷却が積極的に行われる。
【００５８】
一方、バッテリ内温度Ｔが第１の所定温度（Ｔｒ＋Ｃ）以下でかつ、第２の所定温度（Ｔｒ＋Ｂ）よりも高いときには、冷却ファン７３が停止されて、バッテリ７１の冷却が抑制されるのに対し、バッテリ内温度Ｔが第２の所定温度以下（Ｔｒ＋Ｂ）のときには、冷却ファン７３が所定回転数ＲＢで逆回転駆動され、それによってバッテリ７１への外気の流入が阻止される。その結果、バッテリ７１の過冷却がより一層確実に防止される。
【００５９】
（実施形態３）
実施形態３は、実施形態１，２とは異なり、バッテリモジュール７が冷却ファン７３を有しておらず、その代わりとして外気取り入れダクト７２内に開閉ダンパ７８が設けられている。
【００６０】
具体的に、図８は実施形態３に係るバッテリ冷却装置の構成を示していて、上述したように、外気取り入れダクト７２内におけるレギュレータ３よりも下流側位置に、開閉ダンパ７８が配設され、この開閉ダンパ７８によって外気取り入れダクト７２が開閉されるようにされている。この実施形態においては上記外気取り入れダクト７２は走行風が取り入れられるように設けられており、開閉ダンパ７８が開状態では、走行風（レギュレータ３からの冷熱移動により低温となった走行風）がケース７４内に流入してバッテリ７１が冷却される。一方、開閉ダンパ７８が閉状態では、走行風がケース７４内に流入せず、バッテリ７１の冷却が抑制される。開閉ダンパの開閉は、上記バッテリコントローラ７７が図示省略のアクチュエータを制御することによって行われる。尚、実施形態３に係るバッテリモジュール７のその他の構成は、図３に示すバッテリモジュール７と同じであるため、同じ部材について同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００６１】
次に、図９に示すフローチャートを参照しながら、実施形態３に係るバッテリコントローラ７７によるバッテリ７１の冷却制御について説明する。
【００６２】
先ずステップＳ３１では、温度センサ７６の検出値（バッテリ内温度Ｔ）を読み込み、続くステップＳ３２では、その読み込んだバッテリ内温度Ｔが、基準バッテリ内温度Ｔｒよりも高いか否か（Ｔ＞Ｔｒ）を判定する。ＴがＴｒよりも高いのＹＥＳのときにはステップＳ３３に移行し、ＴがＴｒと同じかそれよりも低いのＮＯのときにはステップＳ３６に移行する。ここでの基準バッテリ内温度Ｔｒも、実施形態１と同様に、適宜設定すればよく、一例として２０℃が挙げられる。
【００６３】
ステップＳ３３では、開閉ダンパ７８が開状態であるか否かを判定し、開状態であるのＹＥＳのときにはステップＳ３４に移行する一方、開状態でない（つまり閉状態である）のＮＯのときにはステップＳ３５に移行する。
【００６４】
ステップＳ３４では、開閉ダンパ７８を開状態に維持してリターンし、ステップＳ３５では、閉状態の開閉ダンパ７８を開状態にすべく、開指令を開閉ダンパ７８に出力してリターンする。
【００６５】
これに対し、ステップＳ３６では、開閉ダンパ７８が閉状態であるか否かを判定し、閉状態であるのＹＥＳのときにはステップＳ３７に移行する一方、閉状態でない（つまり開状態である）のＮＯのときにはステップＳ３８に移行する。
【００６６】
ステップＳ３７では、開閉ダンパ７８を閉状態に維持してリターンし、ステップＳ３８では、開状態の開閉ダンパ７８を閉状態にすべく、閉指令を開閉ダンパ７８に出力してリターンする。
【００６７】
この制御フローによって、バッテリ内温度Ｔが基準バッテリ内温度Ｔｒよりも高いときには、開閉ダンパ７８は開状態とされることにより、バッテリ７１には低温の外気が供給されて、バッテリが冷却される。一方、バッテリ内温度Ｔが基準バッテリ内温度Ｔｒ以下であるときには、開閉ダンパ７８は閉状態とされて、バッテリ７１に低温の外気が供給されることが防止され、その冷却が抑止される。そうして、バッテリ７１の過冷却が防止される。
【００６８】
尚、本発明に係るバッテリ冷却装置が搭載されるハイブリッド自動車は、上記実施形態の如く、シリーズ・パラレル方式に限るものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上説明したように、本発明は、高電圧バッテリを効果的に冷却しつつも、その過冷却を防止することができるため、例えばハイブリッド自動車等の、水素燃料タンクを備えた車両のバッテリ冷却装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施形態に係るハイブリッド自動車の駆動系の構成を示すブロック図である。
【図２】レギュレータの構造を示す断面図である。
【図３】実施形態１に係るバッテリ冷却装置の構成を示す概略図である。
【図４】実施形態１に係るバッテリ冷却装置の制御フローである。
【図５】実施形態１に係るバッテリ冷却装置における、バッテリ温度に対する冷却ファンの回転数の関係（制御マップ）を示す図である。
【図６】実施形態２に係るバッテリ冷却装置の制御フローである。
【図７】実施形態２に係るバッテリ冷却装置における、バッテリ温度に対する冷却ファンの回転数の関係を示す図である。
【図８】実施形態３に係るバッテリ冷却装置の構成を示す概略図である。
【図９】実施形態３に係るバッテリ冷却装置の制御フローである。
【符号の説明】
【００７１】
１  水素ロータリーエンジン（水素エンジン）
３  レギュレータ（水素燃料減圧手段）
２０  水素燃料タンク
２１  モータ・ジェネレータ（駆動用モータ）
７１  バッテリ
７２  外気取り入れダクト（バッテリ冷却手段）
７３  冷却ファン（バッテリ冷却手段）
７６  温度センサ（温度検出手段）
７７  バッテリコントローラ（バッテリ冷却手段、制限手段）
７８  開閉ダンパ（制限手段）
【図１】
2007015419.tif 000003
【図２】
2007015419.tif 000004
【図３】
2007015419.tif 000005
【図４】
2007015419.tif 000006
【図５】
2007015419.tif 000007
【図６】
2007015419.tif 000008
【図７】
2007015419.tif 000009
【図８】
2007015419.tif 000010
【図９】
2007015419.tif 000011