(57)【要約】【課題】乗員室内から吸入した空気を電池ケース内を通過させて車内に排出する電池冷却装置を備えた車両において、電池冷却装置からの排風の温かさによる不快感を乗員に与えないようにする。【解決手段】乗員室内から吸入した空気を電池ケース内を通過させて車内に排出する電池冷却装置を備えた車両において、ＥＣＵは、電池冷却装置の冷却ファンの駆動中であり（Ｓ１０にてＹＥＳ）でかつ内気循環モードである場合（Ｓ１１にてＹＥＳ）、電池電流Ｉｂの２乗平均値を計測し（Ｓ１２）、吸気温度Ｔ１および電池電流Ｉｂの２乗平均値から電池飽和温度Ｔ３を算出する（Ｓ１３）。そして、ＥＣＵは、電池飽和温度Ｔ３と室内温度Ｔ２との差が所定値ΔＴを越えている場合（Ｓ１４にてＹＥＳ）、電池１１の入力制限（Ｓ１５）あるいは出力制限（Ｓ１７）を行なうことで電池の発熱を抑制する。【選択図】図２
2012210083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される電池の制御装置であって、前記車両は、乗員室から吸入した空気を電池ケース内を通過させて車内に排出する電池冷却装置を備え、
前記制御装置は、
乗員室内温度を検出する検出部と、
前記電池冷却装置の吸気温と前記電池を流れる電流とに基づいて電池飽和温度を推定する推定部と、
前記電池飽和温度と前記乗員室内温度との温度差が前記電池冷却装置の排気の暖かさを乗員が感じる温度差を越える場合、前記電池の充放電電力を制限することによって前記電池の発熱を抑制する発熱抑制部とを備える、電池の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される電池の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１０−１９３６０２号公報（特許文献１）には、バッテリを備えた車両において、バッテリの温度が乗員室内の温度未満でかつしきい温度以下のときに、冷却ファンを作動させて乗員室内の空気をバッテリに供給することによって、低温化によるバッテリ電力の入出力制限がかからないようにバッテリの温度を制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９３６０２号公報
【特許文献２】特開２０１０−１６３０９５号公報
【特許文献３】特開２００８−１３２８５５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、電池を冷却した後の温かい排風が車内に排出される構成を有する車両においては、その排風が乗員室へ逆流すると、排風の温かさによる不快感（もやつき感）を乗員に与えてしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、乗員室内から吸入した空気を電池ケース内を通過させて車内に排出する電池冷却装置を備えた車両において、電池冷却装置からの排風の温かさによる不快感を乗員に与えないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る制御装置は、車両に搭載される電池を制御する。車両は、乗員室から吸入した空気を電池ケース内を通過させて車内に排出する電池冷却装置を備える。制御装置は、乗員室内温度を検出する検出部と、電池冷却装置の吸気温と電池を流れる電流とに基づいて電池飽和温度を推定する推定部と、電池飽和温度と乗員室内温度との温度差が電池冷却装置の排気の暖かさを乗員が感じる温度差を越える場合、電池の充放電電力を制限することによって電池の発熱を抑制する発熱抑制部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、乗員室内から吸入した空気を電池ケース内を通過させて車内に排出する電池冷却装置を備えた車両において、電池冷却装置からの排風の温かさによる不快感を乗員に与えないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】車両を模式的に表わす側面図である。
【図２】ＥＣＵの処理手順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】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１０】
図１は、本実施の形態に従う制御装置を備えた車両１を模式的に表わす側面図である。車両１は、モータの駆動力で走行可能な電動車両（代表的には電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車など）である。車両１の室内には、乗員室５３と、荷室５４とが設けられる。
【００１１】
乗員室５３には、乗員（ユーザ）が座るためのフロントシート５１およびリヤシート５２が、車両進行方向の前後に並んで設けられている。荷室５４は、リヤシート５２の後方に形成されている。乗員室５３と荷室５４とは、リヤシート５２の上方で連通されている。
【００１２】
乗員室５３の空調は、乗員室５３よりも車両前側に設けられた空調ユニット２０によって行なわれる。空調ユニット２０は、車外から空気を取り入れる外気導入モードと車室内の空気を循環させる内気循環モードとを切り替えるための内外気切り替ドアを含む。外気導入モードのときには、車外の空気が空調ユニット２０に吸入され、空調ユニット２０で冷却された後、乗員室５３に排出される。内気循環モードのときには、乗員室５３の空気が空調ユニット２０に吸入され、空調ユニット２０で冷却された後、再び乗員室５３に戻される。
【００１３】
荷室５４には、電池ユニット１０が設けられる。電池ユニット１０は、車両駆動用のモータに供給する電力を蓄える電池１１Ａと、電池１１Ａを内部に収容する電池ケース１１とで構成される。この電池１１Ａは充放電によって発熱する。
【００１４】
電池１１Ａは、吸気ダクト１２、冷却ファン１３、排気ダクト１４で構成される電池冷却装置で冷却される。吸気ダクト１２は、乗員室５３と電池ケース１１の内部とを連通するように配置される。冷却ファン１３は、吸気ダクト１２と電池ケース１１との間に設けられる。排気ダクト１４は、電池ケース１１の内部と荷室５４とを連通するように配置される。図１の矢印αは、冷却風の流れを示す。冷却ファン１３が駆動されると、乗員室５３内の空気が冷却風として吸気ダクト１２を通って電池ケース１１の内部に取り込まれる。電池ケース１１の内部に取り込まれた冷却風は、電池１１Ａと熱交換を行ない、電池１１Ａを冷却した後、排気ダクト１４を通って荷室５４内に排出される。このように、車両１には、乗員室５３内から吸気して荷室５４（乗員室５３以外の車内）に排出する電池冷却装置（吸気ダクト１２、冷却ファン１３、排気ダクト１４）を備える。
【００１５】
さらに、車両１は、吸気ダクト１２内を流れる空気の温度（以下「吸気温Ｔ１」という）、乗員室５３内の温度（以下「室内温度Ｔ２」という）、電池１１Ａを流れる電流（以下「電池電流Ｉｂ」という）、電池１１Ａの温度など、車両１の状態を検出するさまざまなセンサ（いずれも図示せず）と、これらのセンサの検出結果が入力される電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という）１００を備える。
【００１６】
ＥＣＵ１００は、図示しないＣＰＵ（Central  Processing  Unit）およびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報と各センサの検出結果とに基づいて、所定の演算処理を実行し、その結果に応じて車両１に搭載される各機器を制御する。
【００１７】
ＥＣＵ１００は、電池１１Ａの保護を図るために、電池１１Ａの状態に応じて入力可能電力値Ｗｉｎおよび出力可能電力値Ｗｏｕｔを設定し、電池１１Ａの実際の入力電力および出力電力をそれぞれ入力可能電力値Ｗｉｎおよび出力可能電力値Ｗｏｕｔを超えないように制御する。
【００１８】
以上のような構成を有する車両１において、電池ユニット１０を冷却するために電池冷却装置の冷却ファン１３を作動させると、乗員室５３の空気が電池ユニット１０の内部を通過して荷室５４内に排気される。この際、外気導入モードでは、乗員室５３内と荷室５４内との圧力差は生じ難い。一方、内気循環モードでは、乗員室５３内よりも荷室５４内のほうが圧力が高くなり、電池１１Ａとの熱交換によって暖められた温かい排風が荷室５４から乗員室５３へと逆流する場合がある（矢印β参照）。この逆流する排風の温度と室内温度Ｔ２との差が大きいと、逆流する排風の温かさによる不快感（以下、「もやつき感」ともいう）を乗員に与えてしまうことになる。
【００１９】
そこで、本実施の形態に従うＥＣＵ１００は、吸気温Ｔ１および電池電流Ｉｂに基づいて電池飽和温度Ｔ３を予測し、電池飽和温度Ｔ３と室内温度Ｔ２との差（＝Ｔ３−Ｔ２）を乗員が感じるもやつき感想のレベルを示す指標として算出する。そして、ＥＣＵ１００は、その差（＝Ｔ３−Ｔ２）が所定値ΔＴを超える場合は、将来的に乗員にもやつき感を与える可能性があるとして、電池１１Ａの入出力を制限することによって電池１１Ａの発熱を抑制する。なお、所定値ΔＴは、乗員がもやつき感を感じる温度差であって、実験等によって予め決定される値である。
【００２０】
図２は、ＥＣＵ１００の処理手順を示すフローチャートである。以下に示すフローチャートの各ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と略す）は、ハードウェアによって実現してもよいしソフトウェアによって実現してもよい。
【００２１】
Ｓ１０にて、ＥＣＵ１００は、冷却ファン１３の駆動中であるか否かを判断する。冷却ファン１３の駆動中でない場合（Ｓ１０にてＮＯ）、この処理は終了される。
【００２２】
冷却ファン１３の駆動中である場合（Ｓ１０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、Ｓ１１にて、内気循環モードであるか否かを判断する。内気循環モードでない場合（Ｓ１１にてＮＯ）、この処理は終了される。
【００２３】
内気循環モードである場合（Ｓ１１にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、Ｓ１２にて一定時間Ａ［ｓｅｃ］の電池電流Ｉｂの２乗平均値を計測し、Ｓ１３にて吸気温度Ｔ１および電池電流Ｉｂの２乗平均値から電池飽和温度Ｔ３を算出（予測）する。ここで、電池飽和温度Ｔ３とは、現在の一定時間Ａの充放電状態が継続されたと仮定した場合に電池１１Ａの温度が飽和状態になるときの電池１１Ａの予測温度であって、逆流する排風の最大温度に対応する温度である。電池飽和温度Ｔ３の算出手法としては、たとえば吸気温度Ｔ１および電池電流Ｉｂの２乗平均値をパラメータとして電池飽和温度Ｔ３をマップ化したデータを予め記憶しておき、このマップデータを用いて現在の吸気温度Ｔ１および電池電流Ｉｂの２乗平均値に対応する電池飽和温度Ｔ３を算出するようにすればよい。
【００２４】
Ｓ１４にて、ＥＣＵ１００は、電池飽和温度Ｔ３と室内温度Ｔ２との差（＝Ｔ３−Ｔ２）が上述した所定値ΔＴ（乗員がもやつき感を感じる温度差）を越えているか否かを判断する。
【００２５】
Ｔ３−Ｔ２＞ΔＴである場合（Ｓ１４にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、Ｓ１５にて、電池１１Ａの入力制限を行なう。具体的には、入力可能電力値Ｗｉｎを所定レート（たとえばＢ［ｋＷ］／Ａ［ｓｅｃ］）で低下させる。これにより、電池１１Ａの実際の入力電力が制限前よりも小さくなるため、電池１１Ａの発熱が抑制される。
【００２６】
Ｓ１６にて、ＥＣＵ１００は、電池１１Ａの入力制限が上限レベルであるか否か（いれ以上入力制限できないレベルであるか否か）を判断する。
【００２７】
電池１１Ａの入力制限が上限レベルである場合（Ｓ１６にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、Ｓ１７にて電池１１Ａの出力制限を行なう。具体的には、出力可能電力値Ｗｏｕｔを所定レート（たとえばＢ［ｋＷ］／Ａ［ｓｅｃ］）で低下させる。これにより、電池１１Ａの実際の入力電力に加えて出力電力も小さくなるため、電池１１Ａの発熱がさらに抑制される。また、このように入力制限（Ｓ１５の処理）よりも出力制限（Ｓ１７の処理）を後に行なうことによって、出力制限による車両走行性能への影響を最小限に抑えることができる。
【００２８】
一方、Ｔ３−Ｔ２＜ΔＴである場合（Ｓ１４にてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、出力制限中であるか否かを判断し（Ｓ１８）、出力制限中である場合（Ｓ１８にてＹＥＳ）、低下されていた出力可能電力値Ｗｏｕｔを所定レート（たとえばＢ［ｋＷ］／Ａ［ｓｅｃ］）で増加させて出力制限を解除する（Ｓ１９）。
【００２９】
出力制限中でない場合（Ｓ１８にてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、入力制限中であるか否かを判断し（Ｓ２０）、入力制限中である場合（Ｓ２０にてＹＥＳ）、低下されていた入力可能電力値Ｗｉｎを所定レート（たとえばＢ［ｋＷ］／Ａ［ｓｅｃ］）で増加させて入力制限を解除する（Ｓ２１）。このように、制限解除の際には、出力制限解除（Ｓ１９の処理）を入力制限解除（Ｓ２１の処理）よりも優先させることによって、出力制限による車両走行性能への影響を最小限に抑えることができる。
【００３０】
以上のように、本実施の形態によるＥＣＵ１００は、乗員室５３内から吸入した空気を電池ケース１１内を通過させて荷室５４（乗員室５３以外の車内）に排出する電池冷却装置を備えた車両１において、吸気温Ｔ１および電池電流Ｉｂに基づいて電池飽和温度Ｔ３を予測し、電池飽和温度Ｔ３と室内温度Ｔ２との差（＝Ｔ３−Ｔ２）が乗員が感じるもを感じる温度差ΔＴを超える場合は、将来的に乗員にもやつき感を与える可能性があるとして、電池１１Ａの入出力を制限する。これにより、電池１１Ａの発熱が抑制され、乗員にもやつき感を与えないようにすることができる。
【００３１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３２】
１  車両、１０  電池ユニット、１１  電池ケース、１１Ａ  電池、１２  吸気ダクト、１３  冷却ファン、１４  排気ダクト、２０  空調ユニット、５１  フロントシート、５２  リヤシート、５３  乗員室、５４  荷室、１００  ＥＣＵ。
【図１】
2012210083.tif 000003
【図２】
2012210083.tif 000004