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JP2007331609A - 冷却システムおよびこれを搭載する自動車並びに冷却システムの制御方法 - Google Patents

冷却システムおよびこれを搭載する自動車並びに冷却システムの制御方法 Download PDF

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JP2007331609A
JP2007331609A JP2006166474A JP2006166474A JP2007331609A JP 2007331609 A JP2007331609 A JP 2007331609A JP 2006166474 A JP2006166474 A JP 2006166474A JP 2006166474 A JP2006166474 A JP 2006166474A JP 2007331609 A JP2007331609 A JP 2007331609A
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air
air blowing
blowing
cooling system
battery
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義晃 菊池
Gouhan Tsuchiya
豪範 土屋
Mikio Katajima
幹雄 片嶋
Kazuhiko Nakajima
和彦 中島
Tetsuya Ishihara
鉄也 石原
Yasumitsu Omi
康光 大見
Shinji Wakao
伸司 若尾
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Toyota Motor Corp
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Abstract

【課題】車載されたバッテリを冷却する際に生じる異音により運転者や乗員に違和感を与えるのを抑制する。
【解決手段】乗員室内の空気をバッテリ用ブロワーファンの駆動により吸気してバッテリに送風する室内吸気モードとエアコン（エバポレータ）により冷却された空気をバッテリ用ブロワーファンの駆動により吸気してバッテリに送風するＡ／Ｃ吸気モードとをダンパにより切り替える際、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以上のときには直ちにダンパを切り替え（Ｓ２４０〜Ｓ２６０）、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ未満のときにはバッテリ用ブロワーファンの駆動を所定量Ｑｌｉｍまで制限してからダンパを切り替える（Ｓ２２０〜Ｓ２６０）。これにより、ダンパの切替に伴う風切り音の発生を抑制できるから、運転者や乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、自動車に搭載された蓄電装置を冷却する冷却システムおよびこれを搭載する自動車並びに冷却システムの制御方法に関する。
従来、この種の冷却システムとしては、車両に搭載され、車室内や車室外から空気を吸気してバッテリに送風する通路とエバポレータにより冷却された空気を吸気してバッテリに送風する通路とをダンパにより切り替えてバッテリを冷却するものが提案されている（例えば、特許文献１や特許文献２参照）。この冷却システムでは、バッテリの温度などに基づいてダンパを切り替えることにより、バッテリを適正な温度範囲内に維持することができるとしている。
特開２００５−９３４３４号公報 特開２００５−２５４９７４号公報
上述した構成の冷却システムでは、バッテリを冷却する際にバッテリに送風するブロワファンやダンパの作動に伴って風切り音などの異音が生じる。バッテリの冷却は運転者や乗員が知らないうちに行なわれるのが通常であるから、バッテリを冷却する際の異音の発生は運転者や乗員に違和感を与える。
本発明の冷却システムおよびこれを搭載する自動車並びに冷却システムの制御方法は、バッテリなどの蓄電装置を冷却する際の異音による違和感を運転者や乗員に与えるのを抑制することを目的とする。
本発明の冷却システムおよびこれを搭載する自動車並びに冷却システムの制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明の冷却システムは、
自動車に搭載された蓄電装置を冷却する冷却システムであって、
異なる場所の空気を吸気して前記蓄電装置に送風する複数の送風モードを有する送風手段と、
前記複数の送風モードにおける各送風路の開通と遮断とを切り替えることにより該複数の送風モードを切り替える送風モード切替手段と、
前記送風モード切替手段を介して前記蓄電装置に送風されている状態で前記送風モードの切替要求がなされたとき、前記蓄電装置への送風が制限されるよう前記送風手段を制御し、該蓄電装置への送風を制限した後に前記送風モードが切り替えられるよう前記送風モード切替手段を制御し、該送風モード切替手段を切り替えた後に前記蓄電装置への送風の制限が解除されるよう前記送風手段を制御する送風制限切替制御を実行する制御手段と
を備えることを要旨とする。
この本発明の冷却システムでは、異なる場所の空気を吸気して蓄電装置に送風する複数の送風モードの各送風路の開通と遮断とを切り替えることにより複数の送風モードを切り替える送風モード切替手段を介して蓄電装置に送風されている状態で送風モードの切替要求がなされたとき、蓄電装置への送風が制限されるよう送風手段を制御し、蓄電装置への送風を制限した後に送風モードが切り替えられるよう送風モード切替手段を制御し、送風モードを切り替えた後に蓄電装置への送風の制限が解除されるよう送風手段を制御する送風制限切替制御を実行する。これにより、送風モード切替手段により送風モードを切り替える際に風切り音などの異音の発生を抑制することができるから、運転者や乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。
こうした本発明の冷却システムにおいて、車室内における騒音の程度を検出または推定する騒音程度検出推定手段を備え、前記制御手段は、前記検出または推定された騒音の程度が所定程度未満のときには前記送風制限切替制御を実行し、前記検出または推定された騒音の程度が前記所定程度以上のときには前記送風の制限を行なわずに前記送風モードが切り替えられるよう前記送風モード切替手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、車室内の騒音に応じて送風モード切替手段の作動に伴って生じる風切り音などの異音がマスクされるのを利用して運転者や乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。この態様の本発明の冷却システムにおいて、前記騒音程度検出推定手段は、車速を検出する車速検出手段を備え、前記検出された車速に基づいて前記騒音の程度を設定する手段であるものとすることもできるし、内燃機関を備える自動車に搭載された本発明の冷却システムにおいて、前記騒音程度検出推定手段は、前記内燃機関の回転数を検出する機関回転数検出手段を備え、前記検出された内燃機関の回転数に基づいて前記騒音の程度を設定する手段であるものとすることもできるし、車室内に音声を調整可能な音量をもって出力する音声出力手段を備える自動車に搭載された本発明の冷却システムにおいて、前記騒音程度検出推定手段は、前記音声出力手段における音量の調整状態に基づいて前記騒音の程度を設定する手段であるものとすることもできる。
また、本発明の冷却システムにおいて、車室内の空気調和を行なう空調装置を備え、前記複数の送風モードは、車室内または車室外の空気を吸気して直接に前記蓄電装置に送風する第１の送風モードと、前記空調装置により冷却された空気を吸気して前記蓄電装置に送風する第２の送風モードとを含むものとすることもできる。
さらに、本発明の冷却システムにおいて、前記蓄電装置の温度に関係する温度関係パラメータを検出する温度関係パラメータ検出手段を備え、前記送風モードの切替要求は、前記検出された温度関係パラメータに基づいてなされる要求であるものとすることもできる。こうすれば、必要に応じて適切な送風モードを設定することができる。
本発明の自動車は、
上述した各態様のいずれかの発明の冷却システム、即ち、基本的には、自動車に搭載された蓄電装置を冷却する冷却システムであって、異なる場所の空気を吸気して前記蓄電装置に送風する複数の送風モードを有する送風手段と、前記複数の送風モードにおける各送風路の開通と遮断とを切り替えることにより該複数の送風モードを切り替える送風モード切替手段と、前記送風モード切替手段を介して前記蓄電装置に送風されている状態で前記送風モードの切替要求がなされたとき、前記蓄電装置への送風が制限されるよう前記送風手段を制御し、該蓄電装置への送風を制限した後に前記送風モードが切り替えられるよう前記送風モード切替手段を制御し、該送風モード切替手段を切り替えた後に前記蓄電装置への送風の制限が解除されるよう前記送風手段を制御する送風制限切替制御を実行する制御手段とを備える冷却システムを搭載することを要旨とする。
この本発明の自動車では、本発明の冷却システムを搭載するから、本発明の冷却システムが奏する効果と同様の効果、例えば、バッテリなどの蓄電装置を冷却する際の異音による違和感を運転者や乗員に与えるのを抑制することができる効果などを奏することができる。
本発明の冷却システムの制御方法は、
異なる場所の空気を吸気して自動車に搭載された蓄電装置に送風する複数の送風モードを有する送風手段と、前記複数の送風モードにおける各送風路の開通と遮断とを切り替えることにより該複数の送風モードを切り替える送風モード切替手段と、を備える冷却システムの制御方法であって、
前記送風モード切替手段を介して前記蓄電装置に送風されている状態で前記送風モードの切替要求がなされたとき、前記蓄電装置への送風が制限されるよう前記送風手段を制御し、該蓄電装置への送風を制限した後に前記送風モードが切り替えられるよう前記送風モード切替手段を制御し、該送風モード切替手段を切り替えた後に前記蓄電装置への送風の制限が解除されるよう前記送風手段を制御する
ことを要旨とする。
この本発明の冷却システムの制御方法によれば、異なる場所の空気を吸気して蓄電装置に送風する複数の送風モードの各送風路の開通と遮断とを切り替えることにより複数の送風モードを切り替える送風モード切替手段を介して蓄電装置に送風されている状態で送風モードの切替要求がなされたとき、蓄電装置への送風が制限されるよう送風手段を制御し、蓄電装置への送風を制限した後に送風モードが切り替えられるよう送風モード切替手段を制御し、送風モードを切り替えた後に蓄電装置への送風の制限が解除されるよう送風手段を制御する送風制限切替制御を実行する。これにより、送風モード切替手段により送風モードを切り替える際に風切り音などの異音の発生を抑制することができるから、運転者や乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、実施例のバッテリ４６の冷却システム６０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、エンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共にデファレンシャルギヤ３１を介して駆動輪３２ａ，３２ｂに連結された駆動軸３４にリングギヤが接続された遊星歯車機構２８と、遊星歯車機構２８のサンギヤに接続された発電可能なモータＭＧ１と、駆動軸３４に動力を入出力するモータＭＧ２と、インバータ４２，４４を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ４６と、乗員室９０内を空気調和するエアコンディショナ（以下、エアコンという）５０と、エアコン５０により冷却された空気を用いてバッテリ４６を冷却可能な冷却システム６０と、乗員室９０の運転席前方のコンソールパネルに組み込まれチューナ（図示せず）や音声出力するスピーカ８９ａや音量調整ボタン８９ｂなどを備えるオーディオ機器８９と、車両の駆動系をコントロールすると共に実施例の冷却システム６０をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
エンジン２２は、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６に取り付けられたクランクポジションセンサ２３からのクランクポジションを入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４８により駆動制御されている。モータＥＣＵ４８には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する図示しない回転位置検出センサからの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４８からは、インバータ４２，４４へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４８は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
エアコン５０は、図１および図２に示すように、冷媒を圧縮し高温高圧のガス状にするコンプレッサ５１と、圧縮された冷媒を外気を用いて冷却し高圧の液状にするコンデンサ５２と、冷却された冷媒を急激に膨張させ低温低圧の霧状にする膨張弁５３と、低温低圧の冷媒と空気とを熱交換させることにより冷媒を蒸発させ低温低圧のガス状にするエバポレータ５４と、エバポレータ５４との熱交換により冷却された空気を乗員室９０に送るエアコン用ブロワーファン５５とを備え、エアコン用ブロワーファン５５を駆動することにより内気と外気とを切り替える内外気切替用ダンパ５６からフィルタ５７を介して空気を吸気すると共に吸気した空気をエバポレータ５４により冷却して乗員室９０に送り出す。
エアコン５０は、エアコン用電子制御ユニット（以下、エアコンＥＣＵという）５９により制御されている。エアコンＥＣＵ５９には、乗員室９０内の温度を検出する温度センサ９２からの室内温度Ｔｉｎなどが入力されており、エアコンＥＣＵ５９からは、コンプレッサ５１への駆動信号やエアコン用ブロワーファン５５への駆動信号，内外気切替用ダンパ５６への駆動信号，後述するモード切替用ダンパ６８への駆動信号などが出力されている。エアコンＥＣＵ５９は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってエアコン５０を制御すると共にエアコン５０の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信する。
冷却システム６０は、乗員室９０内の空気を吸気して直接にバッテリ４６に送ることによりバッテリ４６を冷却し（以下、この冷却モードを室内吸気モードという）、又は、エアコン５０のエバポレータ５４により冷却された空気を吸気してバッテリ４６に送ることによりバッテリ４６を冷却（以下、この冷却モードをＡ／Ｃ吸気モードという）できるよう構成されている。冷却システム６０は、図２に示すように、乗員室９０（内気）とバッテリ４６とを連通する空気管路６２と、空気管路６２上に設けられ吸気をバッテリ４６に送るバッテリ用ブロワーファン６４と、エアコン用ブロワーファン５５からエバポレータ５４を通過した空気の一部を空気管路６２におけるバッテリ用ブロワーファン６４の上流側に導く分岐管６６と、空気管路６２と分岐管６６との合流部分に設けられ内気の遮断と分岐管６６の遮断とを選択的に行なうモード切替用ダンパ６８とを備える。
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。このハイブリッド用電子制御ユニット７０には、バッテリ４６の温度を検出する温度センサ４７ａからの電池温度Ｔｂやバッテリ４６の出力端子に取り付けられた電流センサ４７ｂからの充放電電流Ｉｂ，空気管路６２におけるバッテリ４６の入口付近に取り付けられた温度センサ６９からの吸気温度Ｔｂｉ，イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ，音量調整ボタン８９ｂからの操作信号などが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、バッテリ用ブロワーファン６４への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４８，エアコンＥＣＵ５９と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４８，エアコンＥＣＵ５９と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、バッテリ４６を冷却する際の動作について説明する。図３は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるバッテリ冷却処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、温度センサ４７ａにより検出された電池温度Ｔｂが所定温度（例えば５０℃）以上のときに所定時間毎（例えば数十ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
バッテリ冷却処理ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、温度センサ６９からの吸気温度Ｔｂｉやバッテリ４６の電池負荷Ｌｂ，車速センサ８８からの車速Ｖ，エアコン５０のＡ／Ｃ風量Ｑａｃなどの制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、バッテリ４６の電池負荷Ｌｂは、例えば、バッテリ４６の充放電電力（電流センサ４７ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの２乗にバッテリ４６の内部抵抗を乗じた値）を所定回数に亘って導出すると共にこれらの平均をとることにより求めることができる。また、エアコン５０のＡ／Ｃ風量Ｑａｃは、乗員室９０側に吹き出すべき風量として操作者により設定された設定風量や設定温度，温度センサ９２からの室内温度Ｔｉｎなどに基づいて設定されたものをエアコンＥＣＵ５９から通信により入力するものとした。
こうしてデータを入力すると、入力した吸気温度Ｔｂｉと電池負荷Ｌｂと現在設定されている冷却モードＭｃとに基づいて冷却モード要求を判定する（ステップＳ１１０）。この判定は、吸気温度Ｔｂｉと電池負荷Ｌｂと現在設定されている冷却モードＭｃと冷却モード要求判定用マップとに基づいて行なわれる。冷却モード要求判定用マップの一例を図４に示す。吸気温度Ｔｂｉと電池負荷Ｌｂはバッテリ４６の温度（電池温度Ｔｂ）に大きな影響を与えるパラメータとして考えることができるから、吸気温度Ｔｂｉや電池負荷Ｌｂが大きいときにはバッテリ４６の温度が大きく上昇するためバッテリ４６の冷却を促進する必要があると判断してＡ／Ｃ吸気モードを要求し、吸気温度Ｔｂｉや電池負荷Ｌｂが小さいときにはバッテリ４６の温度はそれ程大きくは上昇しないためバッテリ４６の冷却を促進する必要はないと判断して室内吸気モードを要求するのである。現在設定されている冷却モードＭｃと今回判定した冷却モードＭｃとが異なる場合は、冷却モードＭｃの切替を要求するものとなる。
冷却モードＭｃとして室内吸気モードが要求されると（ステップＳ１２０）、入力した車速Ｖに基づいてバッテリ４６に送風すべき目標バッテリ風量Ｑｂ＊を設定し（ステップＳ１３０）、設定した目標バッテリ風量Ｑｂ＊でバッテリ用ブロワーファン６４を駆動制御して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。ここで、室内吸気モード時の目標バッテリ風量Ｑｂ＊は、実施例では、車速Ｖと目標バッテリ風量Ｑｂ＊との関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、車速Ｖが与えられると記憶しているマップから対応する目標バッテリ風量Ｑｂ＊を導出して設定するものとした。このマップの一例を図５に示す。車速Ｖが大きくなると、走行に基づく騒音も大きくなり、運転者や乗員に与える暗騒音も大きくなる。一方、バッテリ用ブロワーファン６４の駆動は運転者や乗員が知らないうちに行なわれるのが通常であるから、バッテリ用ブロワーファン６４が大きな回転数で駆動すると、駆動音により運転者や乗員に違和感や不快感を与える場合がある。実施例では、車速Ｖが大きくなるほど大きくなる暗騒音によりバッテリ用ブロワーファン６４の駆動音を大きくマスクすることができることを考えて、車速Ｖが大きくなるほど大きな目標バッテリ風量Ｑｂ＊でバッテリ用ブロワーファン６４を駆動することを許容することにより、運転者や乗員に違和感や不快感を与えない範囲内でバッテリ用ブロワーファン６４を駆動してバッテリ４６を冷却するのである。
一方、冷却モードＭｃとしてＡ／Ｃ吸気モードが要求されると（ステップＳ１２０）、入力した車速ＶとＡ／Ｃ風量Ｑａｃとに基づいて目標バッテリ風量Ｑｂ＊を設定すると共に（ステップＳ１４０）、設定した目標バッテリ風量Ｑｂ＊だけＡ／Ｃ風量Ｑａｃを増量するようエアコンＥＣＵ５９に指示し（ステップＳ１５０）、設定した目標バッテリ風量Ｑｂ＊でバッテリ用ブロワーファン６４を駆動制御して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。増量指示を受けたエアコンＥＣＵ５９は、Ａ／Ｃ風量Ｑａｃを目標バッテリ風量Ｑｂ＊の分だけ増量させてエアコン用ブロワーファン５５を駆動する。したがって、目標バッテリ風量Ｑｂ＊をもってエアコン用ブロワーファン５５から送風された空気を吸気してバッテリ４６に送風するものとしても乗員室９０内の空気調和には何らの影響を受けない。ここで、Ａ／Ｃ吸気モード時の目標バッテリ風量Ｑｂ＊は、実施例では、車速ＶとＡ／Ｃ風量Ｑａｃと目標バッテリ風量Ｑｂ＊との関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、車速ＶとＡ／Ｃ風量Ｑａｃとが与えられると記憶しているマップから対応する目標バッテリ風量Ｑｂ＊を導出して設定するものとした。このマップの一例を図６に示す。図示するように、Ａ／Ｃ吸気モード時の目標バッテリ風量Ｑｂ＊は、同一の車速Ｖでも室内吸気モード時の目標バッテリ風量Ｑｂ＊に比して小さな値として設定される。これは、上述したように、Ａ／Ｃ吸気モード時には目標バッテリ風量Ｑｂ＊の分だけＡ／Ｃ風量Ｑａｃを増量してエアコン用ブロワーファン５５を駆動することから、バッテリ用ブロワーファン６４の駆動音に比してエアコン用ブロワーファン５５の駆動音が大きくなり、運転者や乗員は違和感や不快感を感じやすくなることに基づいている。
ステップＳ１２０で冷却モードＭｃの切替要求がなされていると判定されると、冷却モードＭｃを切り替えている最中にないと判定されたときには（ステップＳ１６０）、モード切替処理を開始する（ステップＳ１７０）。そして、バッテリ用ブロワーファン６４を駆動制御して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。図７は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０によりバッテリ冷却処理ルーチンと並行して実行されるモード切替処理の一例を示すフローチャートである。以下、モード切替処理の詳細について説明する。
モード切替処理では、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、車速Ｖを入力し（ステップＳ２００）、入力した車速Ｖと所定車速Ｖｒｅｆとを比較する（ステップＳ２１０）。ここで、所定車速Ｖｒｅｆは、走行に基づく騒音によってモード切替用ダンパ６８を切り替える際に生じうる風切り音を十分にマスクすることができる程度の車速として実験上求められたものを用いるものとした。車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以上と判定されると、直ちにモード切替用ダンパ６８が切り替えられるようエアコンＥＣＵ５９に指示し（ステップＳ２４０）、モード切替用ダンパ６８の切替が完了するのを待って（ステップＳ２５０）、切替完了フラグＦに値１を設定して（ステップＳ２６０）、本処理を終了する。車速Ｖが大きいときには、走行に基づく騒音（暗騒音）も大きくなるから、モード切替用ダンパ６８の切替の際に風切り音などの異音が生じても、生じた異音は暗騒音によってマスクされ、運転者や乗員に違和感や不快感を与えることがない。なお、モード切替用ダンパ６８の切替が完了したか否かは、モード切替用ダンパ６８の切替に通常要する時間よりも若干長い時間が経過したか否かを判定したり、モード切替用ダンパ６８の位置を検知するセンサを設けてこのセンサからの信号に基づいて判定したりすることにより行なうことができる。切替完了フラグＦに値１が設定されると、冷却モードＭｃの切替は完了したと判断し、次にステップＳ１２０で冷却モードＭｃの切替要求がなされるまで、室内吸気モードに切り替えられたときには図３のバッテリ冷却処理ルーチンのステップＳ１３０の処理に進み、Ａ／Ｃ吸気モードに切り替えられたときにはステップＳ１４０の処理に進んでそれぞれ処理が実行されることになる。
一方、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ未満と判定されると、バッテリ用ブロワーファン６４の目標バッテリ風量Ｑｂ＊を所定量Ｑｌｉｍまで制限し（ステップＳ２２０）、バッテリ４６への実際の送風が所定量Ｑｌｉｍまで低下するのに必要な所定時間が経過するのを待って（ステップＳ２３０）、モード切替用ダンパ６８が切り替えられるようエアコンＥＣＵ５９に指示し（ステップＳ２４０）、モード切替用ダンパ６８の切替が完了したときに（ステップＳ２５０）、切替完了フラグＦに値１を設定して（ステップＳ２６０）、本処理を終了する。ここで、所定量Ｑｌｉｍは、モード切替用ダンパ６８を切り替える際に生じる風切り音を運転者や乗員に違和感や不快感を与えない範囲内に収めるための風量として実験上求められたものを用いるものとした。このように走行に基づく騒音（暗騒音）が小さくモード切替用ダンパ６８を切り替える際に生じる風切り音をマスクすることができないときには、バッテリ用ブロワーファン６４の目標バッテリ風量Ｑｂ＊を小さくしてモード切替用ダンパ６８の切替に伴う風切り音の発生を抑制することにより、運転者や乗員に違和感や不快感を与えるのを抑制しているのである。
図８に車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ未満のときに室内吸気モードからＡ／Ｃ吸気モードに切り替える際のバッテリ用ブロワーファン６４の風量とエアコン用ブロワーファン５５の風量とモード切替用ダンパ６８の位置の時間変化の様子を示し、図９に車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ未満のときにＡ／Ｃ吸気モードから室内吸気モードに切り替える際のバッテリ用ブロワーファン６４の風量とエアコン用ブロワーファン５５の風量とモード切替用ダンパ６８の位置の時間変化の様子を示す。図８に示すように、時刻ｔ１に室内吸気モードからＡ／Ｃ吸気モードへの切替要求がなされると、バッテリ用ブロワーファン６４の目標バッテリ風量Ｑｂ＊を所定量Ｑｌｉｍまで制限し、時刻ｔ２にモード切替用ダンパ６８をＡ／Ｃ吸気モード側に切り替え、モード切替用ダンパ６８の切替が完了した時刻ｔ３に目標バッテリ風量Ｑｂ＊の制限が解除されてＡ／Ｃ吸気モードによるバッテリ４６への送風を行なう。また、図９に示すように、時刻ｔ４にＡ／Ｃ吸気モードから室内吸気モードへの切替要求がなされると、バッテリ用ブロワーファン６４の目標バッテリ風量Ｑｂ＊を所定量Ｑｌｉｍまで制限すると共に目標バッテリ風量Ｑｂ＊によるＡ／Ｃ風量Ｑａｃの増量を解除し、時刻ｔ５にモード切替用ダンパ６８の位置を室内吸気モード側に切り替え、モード切替用ダンパ６８の切替が完了した時刻ｔ６に目標バッテリ風量Ｑｂ＊の制限が解除されて室内吸気モードによるバッテリ４６の送風を行なう。
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、乗員室９０内の空気を吸気して直接バッテリ４６に送風する室内吸気モードの空気管路６２とエアコン５０により冷却された空気を吸気してバッテリ４６に送風するＡ／Ｃ吸気モードの分岐管６６をモード切替用ダンパ６８により選択的に遮断することにより冷却モードＭｃを切り替えるものにおいて、送風モードＭｃの切替要求がなされたとき、バッテリ用ブロワーファン６４の風量（目標バッテリ風量Ｑｂ＊）を所定量Ｑｌｉｍまで制限してからモード切替用ダンパ６８を切り替えるから、モード切替用ダンパ６８の切替に伴う風切り音の発生を抑制することができる。この結果、運転者や乗員に違和感や不快感を与えるのを抑制することができる。しかも、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以上のときには、直ちに送風モードＭｃが切り替わるようモード切替用ダンパ６８を制御するから、走行に基づく騒音でモード切替用ダンパ６８の切替に伴って生じる風切り音などの異音をマスクすることができ、運転者や乗員に違和感や不快感を与えるのを抑制することができる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、冷却モードＭｃの切替要求がなされたとき、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ未満のときにはバッテリ用ブロワーファン６４の目標バッテリ風量Ｑｂ＊を所定量Ｑｌｉｍまで制限してからモード切替用ダンパ６８を切り替え、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以上のときには直ちにモード切替用ダンパ６８を切り替えるものとしたが、車速Ｖに拘わらずバッテリ用ブロワーファン６４の目標バッテリ風量Ｑｂ＊を所定量Ｑｌｉｍまで制限してからモード切替用ダンパ６８を切り替えるものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、車速Ｖを車室内における騒音（暗騒音）に置き換えたものや騒音を推定するための検出値として考えるものとしたが、車室内における騒音（暗騒音）を置き換えることができる他のパラメータを用いるものとしてもよい。例えば、クランクポジションセンサ２３により検出されて演算されたエンジン２２の回転数Ｎｅやオーディオ機器８９の音調調整ボタン８９ｂにより調整された音量を用いるものとしてもよいし、乗員室９０内にマイクを設置すると共に設置したマイクで実際に検出した騒音レベルを用いるものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、吸気温度Ｔｂｉと電池負荷Ｌｂに基づいて冷却モードＭｃを判定するものとしたが、吸気温度Ｔｂｉのみに基づいて冷却モードＭｃを判定するものとしてもよいし、電池負荷Ｌｂのみに基づいて冷却モードＭｃを判定するものとしてもよいし、電池温度Ｔｂやその上昇率などの他のパラメータを用いて冷却モードＭｃを判定するものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、冷却システム６０の冷却モードＭｃとして乗員室９０内の空気を吸気して直接にバッテリ４６に送風する室内吸気モードとエアコン５０（エバポレータ５４）により冷却された空気を吸気してバッテリ４６に送風するＡ／Ｃ吸気モードとを備えるものとしたが、異なる場所の空気を吸気してバッテリに送風する２つ以上のモードを備えるものであれば、例えば外気を吸気してバッテリに送風するものとしてもよいしトランクルーム内の空気を吸気してバッテリに送風するものとしてもよい。
実施例では、本発明の冷却システム６０をエンジン２２と遊星歯車機構２８とモータＭＧ１，ＭＧ２とを備えるハイブリッド自動車２０におけるモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ４６の冷却に適用するものとしたが、これ以外のハイブリッド自動車における走行用のモータと電力をやりとりするバッテリなどの蓄電装置の冷却に適用するものとしてもよいし、走行用の動力源としてモータのみを備える自動車におけるモータと電力をやりとりするバッテリなどの蓄電装置の冷却に適用するものとしてもよい。また、エンジンの自動停止と自動始動とが可能な自動車における自動始動の際に用いる蓄電装置の冷却に適用するものとしてもよい。
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
本発明は、冷却システムの製造産業や自動車の製造産業に利用可能である。
実施例のハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 実施例のバッテリ４６の冷却システム６０の構成の概略を示す構成図である。 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるバッテリ冷却処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 冷却モード判定用マップの一例を示す説明図である。 車速Ｖと車室内吸気モード時の目標バッテリ風量Ｑｂ＊との関係の一例を示すマップである。 車速ＶとＡ／Ｃ吸気モード時のＡ／Ｃ風量Ｑａｃと目標バッテリ風量Ｑｂ＊との関係の一例を示すマップである。 モード切替処理の一例を示すフローチャートである。 車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ未満のときに室内吸気モードからＡ／Ｃ吸気モードに切り替える際のバッテリ用ブロワーファン６４の風量とエアコン用ブロワーファン５５の風量とモード切替用ダンパ６８の位置の時間変化の様子を示す説明図である。 車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ未満のときにＡ／Ｃ吸気モードから室内吸気モードに切り替える際のバッテリ用ブロワーファン６４の風量とエアコン用ブロワーファン５５の風量とモード切替用ダンパ６８の位置の時間変化の様子を示す説明図である。
符号の説明
２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ クランクポジションセンサ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ 遊星歯車機構、３１ デファレンシャルギヤ、３２ａ，３２ｂ 駆動輪、３４ 駆動軸、４２，４４ インバータ、４６ バッテリ、４７ａ 温度センサ、４７ｂ 電流センサ、４８ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、５０ エアコンディショナ（エアコン）、５１ コンプレッサ、５２ コンデンサ、５３ 膨張弁、５４ エバポレータ、５５ エアコン用ブロワーファン、５６ 内外気切替用ダンパ、５７ フィルタ、５９ エアコン用電子制御ユニット（エアコンＥＣＵ）、６０ 冷却システム、６２ 空気管路、６４ バッテリ用ブロワーファン、６６ 分岐管、６８ モード切替用ダンパ、６９ 温度センサ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、８９ オーディオ機器、８９ａ スピーカ、８９ｂ 音量調整ボタン、９０ 乗員室、９２ 温度センサ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (9)

  1. 自動車に搭載された蓄電装置を冷却する冷却システムであって、
    異なる場所の空気を吸気して前記蓄電装置に送風する複数の送風モードを有する送風手段と、
    前記複数の送風モードにおける各送風路の開通と遮断とを切り替えることにより該複数の送風モードを切り替える送風モード切替手段と、
    前記送風モード切替手段を介して前記蓄電装置に送風されている状態で前記送風モードの切替要求がなされたとき、前記蓄電装置への送風が制限されるよう前記送風手段を制御し、該蓄電装置への送風を制限した後に前記送風モードが切り替えられるよう前記送風モード切替手段を制御し、該送風モード切替手段を切り替えた後に前記蓄電装置への送風の制限が解除されるよう前記送風手段を制御する送風制限切替制御を実行する制御手段と
    を備える冷却システム。
  2. 請求項１記載の冷却システムであって、
    車室内における騒音の程度を検出または推定する騒音程度検出推定手段を備え、
    前記制御手段は、前記検出または推定された騒音の程度が所定程度未満のときには前記送風制限切替制御を実行し、前記検出または推定された騒音の程度が前記所定程度以上のときには前記送風の制限を行なわずに前記送風モードが切り替えられるよう前記送風モード切替手段を制御する手段である
    冷却システム。
  3. 前記騒音程度検出推定手段は、車速を検出する車速検出手段を備え、前記検出された車速に基づいて前記騒音の程度を設定する手段である請求項２記載の冷却システム。
  4. 内燃機関を備える自動車に搭載された請求項２または３記載の冷却システムであって、
    前記騒音程度検出推定手段は、前記内燃機関の回転数を検出する機関回転数検出手段を備え、前記検出された内燃機関の回転数に基づいて前記騒音の程度を設定する手段である
    冷却システム。
  5. 車室内に音声を調整可能な音量をもって出力する音声出力手段を備える自動車に搭載された請求項２ないし４いずれか記載の冷却システムであって、
    前記騒音程度検出推定手段は、前記音声出力手段における音量の調整状態に基づいて前記騒音の程度を設定する手段である
    冷却システム。
  6. 請求項１ないし５いずれか記載の冷却システムであって、
    車室内の空気調和を行なう空調装置を備え、
    前記複数の送風モードは、車室内または車室外の空気を吸気して直接に前記蓄電装置に送風する第１の送風モードと、前記空調装置により冷却された空気を吸気して前記蓄電装置に送風する第２の送風モードとを含む
    冷却システム。
  7. 請求項１ないし６いずれか記載の冷却システムであって、
    前記蓄電装置の温度に関係する温度関係パラメータを検出する温度関係パラメータ検出手段を備え、
    前記送風モードの切替要求は、前記検出された温度関係パラメータに基づいてなされる要求である
    冷却システム。
  8. 請求項１ないし７いずれか記載の冷却システムを搭載する自動車。
  9. 異なる場所の空気を吸気して自動車に搭載された蓄電装置に送風する複数の送風モードを有する送風手段と、前記複数の送風モードにおける各送風路の開通と遮断とを切り替えることにより該複数の送風モードを切り替える送風モード切替手段と、を備える冷却システムの制御方法であって、
    前記送風モード切替手段を介して前記蓄電装置に送風されている状態で前記送風モードの切替要求がなされたとき、前記蓄電装置への送風が制限されるよう前記送風手段を制御し、該蓄電装置への送風を制限した後に前記送風モードが切り替えられるよう前記送風モード切替手段を制御し、該送風モード切替手段を切り替えた後に前記蓄電装置への送風の制限が解除されるよう前記送風手段を制御する
    冷却システムの制御方法。
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