CN106042946A - 车载二次电池的冷却系统 - Google Patents

Abstract

车载二次电池的冷却系统在混合动力车辆启动后主蓄电池10的电池温度（TB）达到第一温度（T0）以上时，执行以预先规定的时间段以第一指令值驱动冷却风扇（40）的第一固定控制，并且基于固定控制时的冷却风扇（40）的实际转速进行检测冷却风扇（40）有无异常的异常检测处理，此外，在主蓄电池（10）的电池温度（TB）达到第一温度（T0）以上且第一固定控制由于预先规定的条件而被禁止时，如果车室内的噪声等级达到规定值（Lo）以上，则进行以第二指令值（D3）驱动冷却风扇（40）的第二固定控制，并且基于第二固定控制时的冷却风扇（40）的实际转速进行异常检测处理。由此，可以在抑制乘客产生不适感及二次电池过热的同时，充分确保检测冷却风扇有无异常的机会。

Description

车载二次电池的冷却系统

本发明基于20015年4月10日提交的日本专利申请第2015－080686号要求优先权，在本说明书中引用其内容。

技术领域

本发明涉及对用于驱动混合动力车辆的二次电池进行冷却的冷却系统。

背景技术

混合动力车辆中搭载有存储用于车辆驱动的电能的二次电池（蓄电池）。二次电池由于自身的内部电阻，随着进行充放电而温度上升。因此，在现有技术中，提出了一些方案，即，在二次电池周边设置冷却风扇，利用冷却风扇对二次电池进行强制空冷。

例如，在日本特开2010－158964号公报中公开了一种车辆电装部件的冷却装置，其在二次电池附近设置有冷却风扇。在该冷却装置中，使冷却风扇的指令占空比与作为冷却对象的高压二次电池或车载充电器的温度对应地进行变化。即，利用可变控制进行冷却风扇的驱动控制。另外，该冷却装置对冷却风扇有无故障进行检测，在发生故障的情况下进行诊断输出，即，使控制部的故障诊断功能部记录故障信息。此外，该冷却装置与故障内容对应地变更电装部件的控制。

另外，作为对冷却风扇有无异常进行判断的一个方法，可以举出使用冷却风扇的实际转速等的检测参数的方法。例如通过将发送给冷却风扇的指令转速和实际转速相比，从而判断冷却风扇是否异常。

上述有无异常的判断优选在冷却风扇的驱动稳定的正常状态下进行。这是由于如果冷却风扇的驱动状态（风扇转速等）大幅变动，则由于控制延迟等导致的实际转速偏离指令转速等，无法保证有无故障的判断的精度。

为了使冷却风扇的驱动稳定，人们研究了不使冷却风扇的指令占空比（指令转速）变化而以固定占空比（固定转速）进行驱动的方法。但是，在以固定占空比驱动冷却风扇的情况下，当然难以根据二次电池的温度进行适当的冷却，例如转速不足而无法充分冷却的情况下，二次电池有可能导致过热。

另外，人们研究了为了能够应对高温的二次电池而在高输出状态（例如最大占空比）下对冷却风扇进行固定控制，但这样的话，会导致二次电池的过度冷却（过冷）。另外，还产生了冷却风扇的噪声变大而导致乘客产生不适感的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于，在抑制乘客产生不适感以及二次电池过热或过冷的同时，充分确保检测冷却风扇有无异常的机会。

本发明涉及对搭载于混合动力车辆上且用于驱动车辆的二次电池进行冷却的冷却系统。该系统具有：冷却风扇，其向所述二次电池送出冷却风；以及温度传感器，其对所述二次电池的温度即电池温度进行检测。另外，在该系统中，在所述混合动力车辆启动后，所述电池温度达到第一温度以上的情况下，在一定期间内，进行以第一指令值驱动所述冷却风扇的第一固定控制，并且基于固定控制时的所述冷却风扇的实际转速进行检测所述冷却风扇有无异常的异常检测处理。此外，在该系统中，在所述电池温度达到所述第一温度以上且所述第一固定控制基于预先规定的条件而被禁止时，如果车室内的噪声等级达到规定值以上，则进行以第二指令值驱动所述冷却风扇的第二固定控制，并且基于所述第二固定控制时的所述冷却风扇的实际转速进行所述异常检测处理。

另外，在上述发明中，禁止所述第一固定控制的条件优选为，包括：在车辆启动时所述电池温度达到第二温度以上的情况、以及所述电池温度达到所述第一温度以上时所述混合动力车辆为仅由旋转电机驱动的EV行驶中的情况的至少其中一个情况。

另外，在上述发明中，优选所述第二指令值是输出高于所述第一指令值的指令值。

另外，在上述发明中，优选在车载音响系统处于接通状态时、车室内的空调风机处于接通状态时、车窗打开时、以及发动机驱动時的至少其中一个成立时，判定所述车室内的噪声等级为规定值以上。

发明的效果

根据本发明，能够在抑制乘客产生不适感以及二次电池过热或过冷的同时，充分确保检测冷却风扇有无异常的机会。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式中的车载二次电池的冷却系统的结构的系统图。

图2是占空比控制的说明图。

图3是表示与指令占空比相对的冷却风扇的转速的曲线图。

图4是用于确定指令占空比的占空比图。

图5是表示本发明的实施方式中的车载二次电池的冷却系统的动作的流程图。

图6是表示图5所示的流程图的风扇固定占空比控制的流程图。

图7是说明启动时的电池温度为第二温度T1以上时的异常检测处理流程的时序图。

图8是说明EV行驶中的异常检测处理流程的时序图。

图9是表示车载二次电池的冷却系统的其它实施方式的流程图。

具体实施方式

＜电动车辆的系统结构＞

以下，参照附图说明本发明的实施方式。首先，说明搭载有本实施方式的车载二次电池的冷却系统80的、混合动力车辆90的系统结构。此外，图1中的点划线表示信号线。

该混合动力车辆90是将2种的动力源（电动发电机16、18以及发动机20）用于车轮26的驱动的混合动力车辆。车辆驱动用的主蓄电池10通过正极侧汇流条11a和负极侧汇流条12a与系统主继电器13的正极侧及负极侧的各个输入端子连接。主蓄电池10例如是镍氢电池、锂离子电池等可充放电的二次电池。

系统主继电器13的正极侧输出端子和负极侧输出端子分别经由正极侧汇流条11b、负极侧汇流条12b而与升压变压器14连接。升压变压器14的正极侧及负极侧的各个输入端子与逆变器15の正极侧及负极侧的各个输入端子连接。逆变器15与U相、V相、W相这3根输出汇流条连接，各输出汇流条与第1、第2电动发电机16、18的各相输入端子连接。

各电动发电机16、18的输出轴与使用行星齿轮装置等的动力分配机构22连接。另外，发动机20的输出轴也与动力分配机构22连接。动力分配机构22的输出轴经由齿轮机构25、车轴24而驱动车轮26。在车轴24上安装有根据转速检测车速的车速传感器65。

从与主蓄电池10连接的正极侧汇流条11a和负极侧汇流条12a开始,作为电力的分支路径而分支出正极侧汇流条51、负极侧汇流条52。各汇流条51、52经由充电继电器53与充电器54连接，该充电器54用于将来自外部的AC电源的电力变换为向主蓄电池10充电的充电电力。

充电器54上连接有连接器55（所谓的充电口）。该连接器55可以与AC电源102（例如商用电源）的连接器101（所谓的充电插头）连接。通过将连接器101与连接器55连接，能够通过AC电源102向主蓄电池10充电。另外，正极侧汇流条51、负极侧汇流条52上还与连接器56连接，该连接器56能够与外部的DC电源104的连接器103连接。由此，主蓄电池10也能够通过外部的DC电源104充电。

在与主蓄电池10连接的系统主继电器13的正极侧输出端子和负极侧输出端子分别连接的正极侧汇流条11b、负极侧汇流条12b上，还连接有DC/DC变压器33（降压变压器）。

DC/DC变压器33的输出与辅助电池36连接，DC/DC变压器33通过将主蓄电池10的电压降压至例如12V、24V等后备电压而向辅助电池36充电。

另外，辅助电池36与冷却风扇40连接。冷却风扇40由电动的冷却风扇构成，向主蓄电池10吹送冷却风。冷却风扇40由容纳叶片的风扇主体41、驱动叶片的电动机44、以及进行电动机44的速度控制的控制单元45构成。

风扇主体41的吸入口42上连接有吸入冷却空气的吸入管道46，风扇主体41的喷出口43上连接有连接管道47，该连接管道47将冷却空气向收容主蓄电池10的壳体48供给。壳体48上安装有将冷却主蓄电池10后的空气进行排气的排气管道49。

另外，在混合动力车辆90的车室内设置有点火开关27。点火开关27是从用户接受指令混合动力车辆90启动、停止的指示的开关。另外，在车室内还搭载有导航系统30，其进行混合动力车辆90的当前位置的检测以及至目的地位置的路径引导等。控制部70基于从该导航系统30提供的路线信息，推定当前位置的坡度Inc。

此外，在混合动力车辆90的车室内设置有车载音响系统用的音响开关110、车室内空调风机用的空调开关112、以及电动车窗开关114。与这些开关的接通/断开动作对应地，控制部70进行音响系统或空调系统的启动/停止控制，或者进行车窗的开合控制。

此外，在混合动力车辆90的车室内设置有导航系统30的声音识别拾音器等的集音拾音器116。控制部70基于从集音拾音器116接收到的声音，控制导航系统30。另外，控制部70从集音拾音器116接收车室音[dB]。

另外，作为针对主蓄电池10的测量器具而在主蓄电池10上安装有检测温度（以下称为“电池温度TB”）的温度传感器61。温度传感器61可以仅设置1个，也可以在主蓄电池10的多个部位设置多个。在设置了多个温度传感器61的情况下，将多个温度传感器61的检测值的统计值，例如平均值或最低值、最大值等作为电池温度TB进行处理。

在主蓄电池10所连接的正极侧汇流条11a、负极侧汇流条12a之间，连接有对主蓄电池10的电压VB进行检测电压传感器62。另外，在主蓄电池10和系统主继电器13之间的正极侧汇流条11a上安装有对主蓄电池10的充放电电流IB进行检测的电流传感器63。

在冷却风扇40上安装有检测电动机44的转速的转速传感器64，在吸入管道46中安装有检测吸气温度的温度传感器66。

控制部70基于检测出的电压VB及电流IB、电池温度TB等，计算SOC。并且，控制部70控制电动发电机16、18及发动机20的驱动，以使得该SOC不会低于预先规定的下限阈值且不会超过预先规定的上限阈值。

如图1所示，冷却风扇40的控制单元45与控制部70连接。冷却风扇40经由控制器单元45而通过控制部70的指令被驱动。另外，点火开关27、温度传感器61、66、电压传感器62、电流传感器63、转速传感器64、车速传感器65也与控制部70连接，点火开关27的Ready－ON、Ready－OFF信号、各个传感器61～66的检测信号输入控制部70。

另外，音响开关110、空调开关112、电动车窗开关114与控制部70连接，它们的接通/断开信号输入控制部70。此外，集音拾音器116也与控制部70连接，由集音拾音器116接收到的声音信号输入控制部70。此外，加速器的开度Acc、制动器的踏入量等信号也被输入控制部70。

控制部70也被称为ECU（电子控制器单元），是在其内部具有进行运算处理及信号处理的CPU 71、以及存储控制数据、控制用映射表、程序等的存储器72的计算机。另外，在控制部70中还输入来自其它控制装置的表明发动机20是在动作还是停止的接通/断开信号、示出连接器55、56是否与外部连接器101、103处在连接状态的信号等。

＜混合动力车辆的基本动作＞

简单说明如上所述构成的混合动力车辆90的基本动作。如果混合动力车辆成为Ready－ON状态，则系统主继电器13接通，主蓄电池10的直流电力经由升压变压器14从逆变器15向各电动发电机16、18供给。

在这里，Ready－ON是指车辆启动状态。车辆启动状态通常是指车辆从无法行驶状态切换至可行驶状态后的状态。对于混合动力车辆90来说，将上述状态进一步扩展开，Ready－On即车辆启动状态还包括混合动力车辆90的电源系统启动的状态、即控制部70（ECU）启动的状态。具体地说，由用户将点火开关27接通的情况、通过外部充电操作而控制部70启动的情况、以及基于预约启动功能而在预约时间控制部70自动启动的情况等都可以包括在Ready－ON（车辆启动状态）中。

在车辆开始行驶时，在混合动力车辆90停止的状态下启动第1电动发电机16，且启动发动机20。即通过第1电动发电机16使发动机20启动（cranking）。

发动机20的输出由动力分配机构22分配，该输出的一部分驱动第1电动发电机16，剩余的输出与作为电动机起作用的第2电动发电机18的输出一起从动力分配机构22输出，使车轮26旋转。

此时，第1电动发电机16作为发电机起作用，发电而得到的交流电力作为第2电动发电机18的驱动电力而被消耗。与此同时，主蓄电池10通过放电而向第2电动发电机18供给所需电力。

另一方面，在第1电动发电机16的发电电力大于第2电动发电机18的所需电力的情况下，将发电所得到的电力中的剩余的交流电力通过逆变器15变换为直流后，对主蓄电池10进行充电。

在混合动力车辆90减速时，第2电动发电机18作为发电机起作用而使车轮26的转速降低（发点制动）。此时发电所得到的交流电力由逆变器15变换为直流电力并对主蓄电池10进行充电。

作为上述混合动力车辆90的行驶模式，具有扭矩变换行驶模式、充放电行驶模式、EV行驶模式、发动机传递扭矩行驶模式等。

在扭矩变换行驶模式中，对发动机20进行运转控制，以使得发动机输出与所需动力对应的动力。此外，对电动发电机16、18进行驱动控制，以使得从发动机20输出的动力全部通过动力分配机构22和电动发电机16、18进行扭矩变换后向驱动轴输出。

在充放电行驶模式中，对发动机20进行运转控制，以使得发动机输出的动力与所需动力和主蓄电池10充放电所需的电力之和对应。此外，对电动发电机16、18进行驱动控制，以使得通过动力分配机构22和电动发电机16、18进行的扭矩变换而将从发动机20输出的动力的一部分分配给主蓄电池10的充放电，剩余的部分分配至驱动轴。

上述扭矩变换行驶模式和充放电行驶模式都是对发动机20和电动发电机16、18进行控制以使得与发动机20的负载运转相伴而将所需动力向驱动轴输出的模式。以下将两者统称为“混合动力行驶模式”。

在发动机传递扭矩行驶模式中，电动发电机18的运转停止，在由电动发电机16受到发动机扭矩的反作用力的同时，以从发动机20经由动力分配机构22直接传递至驱动轴的扭矩进行行驶。

EV行驶模式也称为电动行驶模式或电动机行驶模式。在该EV行驶模式中，停止发动机20的转动，对电动发电机18进行运转控制，以使得其向驱动轴输出与车辆的所需动力对应的动力。即，仅利用电动发电机18驱动车辆。向电动发电机18供给的电力来自主蓄电池10。

＜冷却风扇的驱动控制＞

冷却风扇40的电动机44的转速通过占空比控制进行调整。在电动机44为直流电动机的情况下，占空比控制如图2所示，是使施加在电动机44上的电压周期性地接通•断开，且使与接通・断开的周期（P＝接通时间＋断开时间）相对的接通时间所占的比例即占空比变化的控制方式。此外，占空比以下述算式1表示。

在占空比为0的情况下，由于在电动机44上未施加电压，所以冷却风扇40没有被驱动，在占空比为100％（MAX占空比）的情况下，低压汇流条34、35的电压直接施加在电动机44上。在占空比为0到100％之间的情况下，将低压汇流条34、35的电压乘以占空比而得到的电压成为施加在电动机44上的平均电压。

如图3所示，由于电动机44的转速和占空比为固定关系，所以通过利用占空比控制调整占空比，能够将电动机44的转速即冷却风扇40的转速调整为期望的转速。

另外，由于冷却风扇40的转速和风量之间也为固定关系，所以通过调整占空比，能够将冷却风扇40的风量调整为期望的风量。

冷却风扇40的控制单元45内部具有使直流电流接通・断开的开关元件，根据从控制部70输入的指令占空比D，接通・断开向电动机44供给的电流。

在本实施方式中，以可变占空比控制或固定占空比控制对冷却风扇40进行驱动。在可变占空比控制的情况下，控制部70与至少包括电池温度TB的各种检测参数对应而确定冷却风扇40的指令占空比D，并将该指令占空比D向控制单元45输出。作为在确定指令占空比D时参照的检测参数，除电池温度TB之外，还可以包括由温度传感器66检测到的冷却风扇40的吸气温度、由温度传感器61检测到的电池温度TB、由车速传感器65检测到的车速Vel、电池电流IV、发动机20或空调的驱动状态等。

为了确定指令占空比D，在本实施方式中使用存储在控制部70的存储器72中的占空比图。占空比图是表示各种检测参数的值与指令占空比之间的关系的曲线图。作为这种占空比图存在各种形态，作为一个例子为图4所示的曲线图。

图4所示的实线s1是规定与电池温度TB相对的感度较低的指令占空比D的基准线。该较低的指令占空比D的基准线s1，是在例如在外部空气温度为常温附近时电池温度TB和冷却风扇40的吸气温度之间的温度差ΔT较大的情况（供给了较冷的空气的情况）、或者与冷却能力相比更希望优先降低消耗电力的情况等采用。

在此情况下，指令占空比D如图4的实线s1所示，在电池温度TB到达温度T10之前被设定为0，在主蓄电池10的温度为从温度T10至温度T11的期间被设定为最小值D1（MIN）。最小值D1是通过占空比控制稳定地控制电动机44的转速的最小占空比，例如为10％左右。

如果电池温度TB超过温度T11，则指令占空比D伴随着电池温度TB上升而变高，如果电池温度TB到达温度T12，则指令占空比D成为最大值D3（MAX、100％占空比）。T10、T11、T12可以根据主蓄电池10的特性、电池的种类（镍氢电池或锂离子电池）等而设定为各种值，如果举出一个例子，则可以将T10设为36℃左右，将T11设为38℃左右，将T12设为47℃左右。

指令占空比D除了电池温度TB之外还与混合动力车辆90的车速Vel等检测参数对应而进行确定。例如，在混合动力车辆90的车速Vel较高的情况下，所需动力变大而使得主蓄电池10的输入输出功率变大，因此，使指令占空比D从图4的实线s1上升至虚线s2。相反，在混合动力车辆90的车速Vel较低的情况下，所需动力较小而主蓄电池10的输入输出功率并不很大，因此，使指令占空比D从图4的实线s1下降至虚线s3。

如上所述，指令占空比D即使在电池温度TB固定的情况下，也会根据混合动力车辆90的车速Vel等检测参数而在图4的虚线s2和s3之间的阴影区域A中变化。以下，将由该实线s1、虚线s2、s3规定的占空比图称为“低占空比图”。

另外，图4所示的实线u1是规定与电池温度TB相对的感度较高的指令占空比D的基准线。该较高的指令占空比D的基准线u1，例如在外部空气温度为常温附近而电池温度TB与冷却风扇40的吸气温度之间的温度差ΔT较小的情况、或需要迅速冷却主蓄电池10的情况等采用。

在此情况下，指令占空比D如基准线u1所示，在电池温度TB直至温度T10之前被设定为0，在主蓄电池10的温度从温度T10至温度T21（低于T11）为止的期间被设定为D2。D2是大于最小值D1而小于最大值D3的值。

如果电池温度TB超过温度T21，则指令占空比D伴随着电池温度TB的上升而变高，如果电池温度TB到达温度T22，则指令占空比D成为最大值D3（MAX、100％占空比）。此时，与电池温度TB对应的指令占空比的上升比例与此前说明的实线s1相比变大。

另外，指令占空比D根据混合动力车辆90的车速Vel等而在图4的虚线u2和u3之间的阴影区域B中变化。T21、T22也与T10、T11、T12相同地可以设定为各种值，如果举出一个例子，则可以将T21设为37℃左右，将T22设为42℃左右。以下，将由该实线u1、虚线u2、u3规定的占空比图称为“高占空比图”。

在进行可变占空比控制的情况下，控制部70基于所说明的占空比图确定冷却风扇40的指令占空比D，并将该指令占空比D向控制单元45输出。此外，在确定指令占空比D时，与电池温度TB、电池温度TB与冷却风扇40的吸气温度之间的温度差ΔT、车辆的驱动状況（发动机驱动状况或空调驱动状况等）对应地，确定参照低占空比图及高占空比图的哪一个。

另外，在图4中，仅图示了2种占空比图（高占空比图及低占空比图），但也可以存储更多的占空比图。此外，在本实施方式中基于曲线图确定指令占空比D，但也可以基于以电池温度TB等检测参数为变量的函数等计算指令占空比D。

另外，如上述所示，在本实施方式中还进行固定占空比控制。在固定占空比控制的情况下，控制部70在预先规定的时间段内将固定的指令占空比D向控制单元45输出。在固定占空比控制时使用的指令占空比D在预先规定的时间段内不变即可，在每次进行固定占空比控制时都可以是不同的值。

另外，在进行固定占空比控制时的指令占空比D如在后面详细记载那样，与电池温度TB、输入输出功率Wi、Wo等对应而被确定。在本实施方式中，通过该固定占空比控制驱动冷却风扇40，基于在此时得到的实际转速与目标转速之间的差值Δω，进行冷却风扇40有无异常的判断。

＜车载二次电池的冷却系统的基本动作＞

下面，参照图5、图6说明车载二次电池的冷却系统80的动作。控制部70在输入了Ready－ON的信号（车辆启动信号）后，如图5的步骤S101所示，利用温度传感器61检测电池温度TB，并与第1温度T0进行比较。在这里，第1温度T0是对应于主蓄电池10的耐热性及发热特性而规定的温度，是主蓄电池10需要强制空冷的最低温度。作为该第1温度T0例如设定为36℃。

在电池温度TB低于第1温度T0的情况下，控制部70在主蓄电池10的温度TB上升为第1温度T0之前一直保持待机。具体地说，以规定定时利用温度传感器61检测电池温度TB（S102），并将检测出的温度与第1温度T0进行比较（S103）。

在电池温度TB较低的状态（即，不需要利用冷却风扇40进行冷却的状态）下，如果为了异常检测处理而以固定占空比控制驱动冷却风扇40，则导致主蓄电池10过度冷却，或者导致主蓄电池10的充放电特性劣化及无用的电力消耗。因此，使用步骤S101、S102及S103，构筑在电池温度TB较低的情况下不使冷却风扇40动作的控制流程。

在电池温度TB达到第一温度T0以上的情况下，控制部70前进至步骤S104，将电池温度TB和第二温度T1进行比较。在这里，第二温度T1是高于第一温度T0的温度，例如为40℃左右的温度。

该步骤是判定电池温度TB是否为高温状态的步骤，换句话说，是判定若冷却风扇40的驱动控制为固定占空比控制，是否不会导致主蓄电池10的过热的步骤。在该步骤中判定为“是”，即判定为T0≦TB＜T1的情况下，判定为主蓄电池10并非高温状态。另一方面，在该步骤中判定为“否”，即判定为T1≦TB的情况下，判定为主蓄电池10处于高温状态，暂时禁止执行固定占空比控制。

在步骤S104中为“是”即T0≦TB＜T1的情况下，控制部70前进至步骤S105，确认是否处于EV行驶中。另外，在步骤S103中的电池温度TB到达第一温度T0时，控制部70也前进至步骤S105。

如上述所示，EV行驶是停止发动机20的运转而从电动发电机18输出与车辆的所需动力对应的动力的行驶状态。电动发电机18的电力仅由主蓄电池10供给。

在这里，对于在EV行驶中所需驱动力的变动，主蓄电池10的电流IB也会变动，因此电池温度TB容易发生变动。由此，从防止主蓄电池10过热的角度出发，在步骤S105中对车辆的驱动状态进行判定，以便在EV行驶中暂时禁止执行固定占空比控制。

在步骤S105中为“否”即T0≦TB＜T1且并非EV行驶（停车或者混合动力行驶中）的情况下，控制部70前进至步骤S106，执行固定占空比控制。

步骤S106的固定占空比控制如后面详细说明所示，基于电池温度及输入输出功率等而求出固定的占空比。求出固定控制时的占空比后，在预先规定的时间段内以该占空比驱动冷却风扇40。然后前进至步骤S107，基于固定控制时的实际转速，执行判断冷却风扇40有无异常的异常检测处理。

如上述所示，非EV行驶包括停车中及混合动力行驶中的情况。在混合动力行驶中，由于能够与所需驱动力的变动相对而通过变更发动机20的输出进行应对，所以主蓄电池10的电流IB变动的可能性较低，由此电池温度TB变动的可能性较低。另外，在停车中由于并不存在所需驱动力，因此主蓄电池10的电流IB变动的可能性很低，电池温度TB变动的可能性很低。

由此，在并非EV行驶的情况下，即使利用固定占空比控制进行风扇驱动，主蓄电池10的冷却不足的可能性也较低。此外，电池温度满足前进至步骤S106的条件即T0≦TB＜T1，确认了主蓄电池10不处于高温状态。

即，在进入步骤S106的阶段，可以推定主蓄电池10并不处于高温状态且电池温度也没有急剧增加。由此，可以理解为：即使执行与可变占空比控制相比冷却能力较差的固定占空比控制、以及基于该固定占空比控制的异常检测处理（S107），也能够避免主蓄电池10的急剧劣化（过热导致的劣化）。

在执行异常检测处理后，控制部70在成为Ready－OFF之前（控制部70关机之前），利用基于图4的占空比图的可变占空比控制驱动冷却风扇40（S108）。

对流程图进行回溯，在步骤S104中为“否”即T1≦TB的情况下、以及在步骤S105中为“是”即车辆的行驶状态为EV行驶的情况下，控制部70前进至步骤S109。

步骤S109是用于确认对暂时禁止执行固定占空比控制（第一固定控制）的条件来说所谓的例外（第二固定控制）的步骤。如上述所示，在固定占空比控制中，与可变占空比控制相比有时冷却能力较差，但如果变更固定占空比控制的控制条件，则能够具有充分的冷却能力。具体地说，只要将固定占空比控制的指令占空比设定为最大占空比等的高输出占空比（第二指令值）即可。

但是，通过将固定占空比控制的指令占空比变更为高输出侧，能够确保冷却能力，但另一面，有可能导致主蓄电池10过度冷却，与高输出化相伴而冷却风扇40的噪声增大，成为使乘客产生不适感的原因。

对于前一个课题（过度冷却），在前进至步骤S109的时刻，电池温度TB达到第二温度T1以上、或者处于电池负载较大的EV行驶中，所以实际上不会产生过度冷却。

另外，对于后一个课题（噪声），在步骤S109中进行判定。在步骤S109中，判定车室内的噪声等级是否为规定值Lo以上，作为能够利用高输出占空比对冷却风扇40进行固定占空比控制的条件。

具体地说，控制部70将从集音拾音器116获取的车室内的噪声等级[dB]与规定值Lo进行对比，在车室内的噪声等级为规定值Lo以上的情况下，利用高输出占空比对冷却风扇40进行固定占空比控制（S110）。此时的指令占空比例如图4所示，设定为最大占空比D3。

然后前进至步骤S107，进行在设定为高输出占空比的冷却风扇40的固定控制时的异常判定检测处理。控制部70将基于指令占空比D3的固定指令转速（理想转速）与实际转速进行对比，在它们之差Δω或它们之差Δω的绝对值达到规定阈值以上的情况下，判断为冷却风扇40产生异常，将风扇异常信号向例如控制部70的故障诊断功能部输出而存储（诊断输出）。

另一方面，在转速差Δω或转速差Δω的绝对值小于规定阈值的情况下，控制部70判断冷却风扇40没有异常，将风扇正常信号进行例如诊断输出。在这里，预先规定的时间段是指能够判断冷却风扇40的实际转速和基于指令占空比的目标转速之间的差异的期间，例如为几十秒至几分钟左右的时间。

在判断有无异常后，控制部70在成为Ready－OFF之前，都以基于图4的占空比图的可变占空比控制驱动冷却风扇40（S108）。

在步骤S109中车室内的噪声等级小于规定值Lo的情况下，控制部70以可变占空比控制驱动冷却风扇40。此时，如步骤S111所示，控制部70与电池温度TB对应地变更为了确定指令占空比D而参照的占空比图。

即，在步骤S111中判断电池温度TB是否低于第三温度T2。第三温度T2是高于第二温度T1的温度，例如为45℃左右的温度。在步骤S111中为“是”的情况下，即T1≦TB＜T2的情况下，控制部70前进至步骤S112，执行基于图4中由实线s1、虚线s2、s3规定的低占空比图进行的可变占空比控制。

另外，在步骤S111中为“否”的情况下，即T2≦TB的情况下，控制部70前进至步骤S113，执行基于图4中由实线u1、虚线u2、u3规定的高占空比图进行的可变占空比控制。

在步骤S112、S113中，如果在预先规定的时间段内执行了可变占空比控制，则返回步骤S101，再次进行电池温度TB的确认（S101、S103、S104）或行驶状态的确认（S105）。并且，在最终前进至进行冷却风扇40的异常检测处理的步骤S107为止的期间内，反复执行与电池温度TB或行驶状态对应的处理（S112、S113）。

如以上说明所示，在本实施方式所涉及的冷却系统的控制流程中，在暂时禁止固定占空比控制执行的条件中允许例外，通过与发生禁止时的设定不同的设定，进行固定占空比控制。这样，与不允许例外的做法相比，固定占空比控制的执行比例变高，由此异常检测处理的执行比例也增加。通过异常检测处理的执行比例增加，能够尽早发现冷却风扇40的异常。

通常，将从车辆启动（Ready－ON）后至进行一定行驶后驱动停止（Ready－OFF）为止的期间称为“短途里程”。为了尽早发现冷却风扇40的异常，优选使进行异常检测处理的短途里程（以下称为“已检查短途里程”）的比例保持一定比例以上（例如60％以上），使没有进行异常检测处理的短途里程（以下称为“未检查短途里程”）的比例小于一定比例（例如小于40％）。根据本实施方式，由于增加了异常检测处理的执行比例，所以能够使已检查短途里程的比例达到所要求的高水准。

＜固定占空比控制＞

下面，参照图6详细说明图5的步骤S106的冷却风扇40的固定占空比控制。冷却风扇40的固定占空比控制是包含在预先规定的时间段内使冷却风扇40以固定的指令占空比D旋转的（第一固定占空比控制）这一步骤在内的处理。

在进行该固定占空比控制时的指令占空比D，与电池温度TB或输入输出功率Wi、Wo等对应地变更。具体地说，如图6的步骤S201所示，在进行固定占空比控制的情况下，控制部70首先判断电池温度TB是否从低于第一温度T0的温度起上升而首次超过第一温度T0。

控制部70在判断为满足步骤S201的条件的情况下，从步骤S201跳转至步骤S207，在预先规定的时间段内将指令占空比D保持为图4所示的占空比图中的最小值D1。由此，控制冷却风扇40使其以固定的目标转速（最低转速）旋转。

另外，控制部70前进至图5的步骤S107，利用转速传感器64检测电动机44的实际转速、即冷却风扇40的实际转速。然后，控制部70将基于指令占空比D的固定的指令转速（理想转速）和实际转速进行对比，在转速差Δω或转速差Δω的绝对值达到规定阈值以上的情况下，判断为冷却风扇40产生异常，将风扇异常信号向例如控制部70的故障诊断功能部输出而存储（诊断输出）。

另一方面，在转速差Δω或转速差Δω的绝对值小于规定阈值的情况下，控制部70判断冷却风扇40没有异常，将风扇正常信号进行例如诊断输出。在这里，预先规定的时间段是指能够判断冷却风扇40的实际转速和基于指令占空比的目标转速之间的差异的期间，例如为几十秒至几分钟左右的时间。

控制部70在步骤S201中判断为“否”的情况下，前进至步骤S202，判断是否满足下述条件。即，控制部70根据图1所示的电压传感器62检测出的主蓄电池10的电压、以及电流传感器63检测出的主蓄电池10的电流，计算至主蓄电池10的输入功率Wi。

并且，控制部70在至主蓄电池10的输入功率Wi（充电电力）小于规定阈值Wi＿Lo的情况下，在图6的步骤S202中判断为“是”，前进至图6的步骤S203。

在步骤S202中判断为“是”的情况下，控制部70前进至步骤S203，判断输出功率Wo是否小于规定阈值Wo＿Lo。即，控制部70根据电压传感器62检测出的主蓄电池10的电压、以及电流传感器63检测出的主蓄电池10的电流，计算从主蓄电池10输出的输出功率Wo，将该输出功率Wo与规定阈值Wo＿Lo进行比较。

在来自主蓄电池10的输出功率Wo小于规定阈值Wo＿Lo的情况下，前进至步骤S207。即，在此情况下，由于输入功率Wi及输出功率Wo均较小，所以主蓄电池10的温度上升也较慢，由此，控制部70判断为冷却风扇40的风量较少即可，跳转至步骤S207，将指令占空比D设为最小值D1。进而前进至图5的步骤S107，进行冷却风扇40有无异常的检测。

另一方面，控制部70在至主蓄电池10的输入功率Wi达到规定阈值Wi＿Lo以上的情况下，或者输出功率Wo达到规定阈值Wo＿Lo以上的情况下，前进至步骤S204，判断是否满足下述条件。

如以上说明所示，控制部70在图6所示的步骤S201至S203中，判断是否满足下述特定条件：（1）电池温度TB从低于第一温度T0开始上升而首次超过T0，（2）主蓄电池10的输入输出功率较小，在满足特定条件中的任意一个的情况下，跳转至步骤S207，在预先规定的时间段内将指令占空比D保持为最小值D1。由此，能够不使得主蓄电池10过度冷却且抑制驱动冷却风扇40产生的电力消耗。

控制部70在判断为并不满足特定条件中的任一个的情况下，前进至步骤S204，判断电池温度TB是否高于基准温度T3。基准温度T3是第一温度T0以上且小于禁止冷却风扇40的固定占空比控制的第二温度T1的温度。如前面说明所示，第二温度T1根据冷却风扇40的异常检测处理的频率等可变，作为一个例子可以为40℃。如前面说明的例子所示，在将T0设为36℃的情况下，基准温度T3是36℃以上而小于40℃的温度，例如，可以设置为38℃。

控制部70在电池温度TB超过基准温度T3的情况下，例如，电池温度TB为达到第一温度T0（36℃）以上而小于第二温度T1（40℃），且超过基准温度T3（38℃）的39℃的情况下，控制部70前进至步骤S205。

在步骤S205中，控制部70将指令占空比D保持为图4的占空比图所示的最大值D3固定不变。由此，控制冷却风扇40以固定的目标转速（最高转速）旋转。

然后，与前面说明相同地，控制部70前进至图5的步骤S107。即，利用图1所示的转速传感器64检测电动机44的实际转速，将基于指令占空比D的固定的目标转速（指令转速、理想转速）与实际转速进行对比，基于转速差Δω或转速差Δω的绝对值判断有无异常。

如上述所示，在电池温度TB较高的情况下，即使以最高转速驱动冷却风扇40而使主蓄电池10冷却，也不会使主蓄电池10过度冷却，相反要求进行主蓄电池10的冷却。由此，在电池温度TB较高的情况下，控制部70将指令占空比D固定为最大值D3。

另外，控制部70在电池温度TB为基准温度T3以下的情况下，例如电池温度TB为达到第一温度T0（36℃）以上而小于第二温度T1（40℃），且小于基准温度T3（38℃）的37℃的情况下，前进至步骤S206。在步骤S206中，控制部70将指令占空比D保持固定为图4的占空比图所示的最大值D3与最小值D1之间的中间值DM。

由此，控制冷却风扇40以固定的目标转速（中间转速）旋转。与前面说明相同地，控制部70前进至图5的步骤S107，利用图1所示的转速传感器64检测电动机44的实际转速，与基于指令占空比D的固定的目标转速和实际转速之差Δω对应地，判断有无异常，将示出该结果的信号进行诊断输出。

下面，参照图7、图8，说明按照上述控制流程的车载二次电池的冷却系统的动作例子。这些图是表示冷却系统的动作例的图，特别示出在暂时禁止固定占空比控制（第一固定控制）的条件下作为例外而变更设定后的固定占空比控制（第二固定控制）及进行异常检测处理的例子。

图7的上部示出电池温度TB，中间部分示出指令占空比D，下部示出噪声等级。图8在纸面上示出电池温度TB、EV行驶的启动·停止状态、指令占空比D及噪声等级。另外，每个曲线图的横轴都表示时间。

＜启动时的电池温度TB为第二温度以上时进行固定占空比控制的情况＞

图7所示的动作例如果对照图5的流程图，则是以S101→S104→S109→S111→S112→S101→S104→S109→S110→S107→S108的顺序进行的动作例。

首先，在图7的时刻t0，Ready－ON信号被输入控制部70。在即将到达时刻t0之前，由于Ready－OFF而混合动力车辆90、冷却风扇40处于停止状态，冷却风扇40的指令占空比D为0。另外，在即将到达时刻t0之前，电池温度TB为高于第二温度T1的温度Ta。

在时刻t0成为Ready－ON后，控制部70首先将电池温度TB与第一温度T0进行比较（图5 S101）。在图7的例子中，在时刻t0的阶段，电池温度TB（Ta）达到第一温度T0以上。

接收到上述信息后，控制部70将电池温度TB和第二温度T1进行比较（图5S104）。在图7的例子中，在时刻t0的阶段，电池温度TB（Ta）达到第二温度T1以上。

然后，控制部70判定噪声等级是否达到规定值Lo以上（图5S109）。在图7的例子中，在时刻t0的阶段，噪声等级小于规定值Lo。

接收到上述信息后，控制部70将电池温度TB和第三温度T2进行比较（图5S111）。在图7的例子中，在时刻t0的阶段，电池温度TB（Ta）小于第三温度T2。此时，控制部70基于图4所示的低占空比图，对冷却风扇40执行可变占空比控制（图5S112）。

以下，直至时刻t1为止，一边反复进行电池温度TB与各种设定温度之间的比较（图5S101、S104、S111）以及噪声等级的比较（图5S109），一边继续针对冷却风扇40的可变占空比控制。

如图7所示，通过从时刻t0开始驱动冷却风扇40，电池温度TB逐渐降低。另外，由于冷却风扇40及其他车辆辅助设备的驱动等，噪声等级增加。

在时刻t1，噪声等级达到规定值Lo以上后，控制部70在将指令占空比设定为最大值D3的基础上，对冷却风扇40执行固定占空比控制（图5S110）。进而，此时的控制部70执行判断冷却风扇40有无异常的异常检测处理（图5S107）。

以固定占空比控制开始驱动冷却风扇40后经过了预先规定的时间段后，控制部70结束冷却风扇40的固定占空比控制，在时刻t2变换为可变占空比控制。即，控制部70基于图4的占空比图确定与电池温度TB等对应地进行变动的指令占空比D，以该变动的指令占空比D驱动冷却风扇40。

＜在车辆的EV行驶中进行固定占空比控制的情况＞

图8所示的动作例如果对照图5的流程图，则是以S101→S102→S103→S105→S109→S110→S107→S108的顺序进行的动作例。

首先，在图8的时刻t0，Ready－ON的信号被输入控制部70。在即将到达时刻t0之前，由于Ready－OFF而混合动力车辆90、冷却风扇40处于停止状态，冷却风扇40的指令占空比D为0。另外，在即将到达时刻t0之前，电池温度TB为低于第一温度T0的温度Ta。

在时刻t0成为Ready－ON后，控制部70首先将电池温度TB与第一温度T0进行比较（图5S101）。在图8的例子中，在时刻t0的阶段，电池温度TB（Ta）小于第一温度T0。

此时，控制部70至电池温度TB上升为第一温度T0为止待机，不驱动冷却风扇40（图5S102、S103）。

在车辆启动后，在时刻t1车辆开始EV行驶。在图8所示的例子中，EV行驶在之后继续执行。电池温度TB逐渐上升，在时刻t2，电池温度TB达到第一温度T0。此时，控制部70确认是否处于EV行驶中（图5S105）。

在时刻t2，由于EV行驶正在执行，所以控制部70跳转至噪声等级的比较步骤（图5S109）。在图8中，由于在时刻t2噪声等级小于规定值Lo，所以控制部70对冷却风扇40执行可变占空比控制。

即，控制部70将电池温度TB和第三温度T2进行比较（图5S111）。在图8的例子中，在时刻t2的阶段，电池温度TB（Ta）小于第三温度T2。此时，控制部70基于图4所示的低占空比图，对冷却风扇40执行可变占空比控制（图5S112）。

以下，直至时刻t3为止，一边反复进行电池温度TB与各种设定温度之间的比较（图5S101、S104、S111）、有无EV行驶的判定（图5S105）以及噪声等级的比较（图5S109），一边继续针对冷却风扇40的可变占空比控制。

如图8所示，在时刻t3，噪声等级达到规定值Lo以上，然后控制部70将指令占空比设定为最大值D3的基础上，对冷却风扇40执行固定占空比控制（图5S110）。进而，此时控制部70执行判断冷却风扇40有无异常的异常检测处理（图5S107）。

以固定占空比控制开始驱动冷却风扇40后经过了预先规定的时间段后，控制部70结束冷却风扇40的固定占空比控制，在时刻t4变换为可变占空比控制。即，控制部70基于图4的占空比图确定与电池温度TB等对应地进行变动的指令占空比D，以该变动的指令占空比D驱动冷却风扇40。

＜对于噪声等级的判定基准的其它实施方式＞

在以上说明的实施方式中，在判定噪声等级时，使用由集音拾音器116获取的车室声音，但不限定于该方式。即，也可以根据作为音源的各种机器的驱动状况，间接进行噪声等级的判定。

首先，作为车室音源可以举出音响音量、空调音等。因此，控制部70也可以参照音响开关110的接通/断开状态，在车载音响系统已启动（处于接通状态）时，判定为噪声等级达到规定值Lo以上。

另外，也可以替代上述方式，而是控制部70参照空调开关112的接通/断开状态，在车室内的空调风机已启动（处于接通状态）时，判定为噪声等级达到规定值Lo以上。

此外，在车窗打开时，由于车外的声音进入车室内，所以能够判定为噪声等级达到规定值Lo以上。因此，控制部70也可以从电动车窗开关114获取车窗的打开程度，在车窗打开时，判定为噪声等级达到规定值Lo以上。

另外，作为来自车外的音源，也可以考虑所谓的发动机噪声及道路噪声而间接进行噪声等级判定。例如在发动机处于驱动中的情况下，控制部70也可以判定为噪声等级达到规定值Lo以上。

此外，前进至噪声等级的判定步骤S109是在电池温度TB达到第二温度T1以上或处于EV行驶中时。在后者时，由于从定义上不存在发动机正在驱动的情形，所以也可以仅在前者的情况下进行与发动机驱动相关的判定。

另外，对于道路噪声，也可以在车辆行驶中参照车速传感器65测量到的车速、或者参照加速器的开度Acc而计算出车速，在该车速达到规定值以上时，控制部70判定为噪声等级达到规定值Lo以上。道路噪声在车辆前进时及后退时都会产生，因此车速的规定值被定为非0的值。另外，也可以仅预估车辆前进时的道路噪声而将车速的规定值设定为正值。此外，也可以基于来自导航系统30的信息，在混合动力车辆90行驶于高速公路上时，控制部70判定为噪声等级达到规定值Lo以上。

＜其它实施方式＞

在以上说明的实施方式中，在1次短途里程中仅进行1次冷却风扇40的异常检测处理，但也可以在1次短途里程中进行多次。例如，也可以如图9的步骤S114所示，定期确认在执行异常检测处理后的经过时间是否达到基准时间以上，在经过时间达到基准时间以上且没有成为Ready－Off的情况下，返回步骤S101（S115）。在此情况下，1次短途里程中的异常检测处理的次数在步骤S107中进行计数。

在此情况下，控制部70再次监视是否满足固定占空比控制的执行条件，在满足的情况下，再次执行固定占空比控制及异常检测处理。如上所述，能够通过定期执行异常检测处理而更快发现冷却风扇40的异常。

另外，在上述方式中，说明了在控制部70中计算并输出指令占空比D的情况，但也可以在冷却风扇40的控制单元45中计算指令占空比D并进行电动机44的控制。

即，也可以是控制部70将电池温度TB等驱动控制冷却风扇40所需的信息向控制单元45输出，控制器单元45基于这些信息计算用于驱动冷却风扇40的占空比。

另外，在本实施方式中，作为驱动冷却风扇40的电动机44而例示了直流电动机，但也可以是交流电动机。在此情况下，也可以在控制单元45中生成与占空比对应的交流驱动波形而控制交流电动机的转速。

此外，在本实施方式中，作为冷却风扇40例举了设置在吸入管道46侧的所谓吸入型冷却风扇，但不限定于此方式。例如，也可以是配置在排气管道49侧、通过使连接管道47和壳体48内产生负压而向主蓄电池10送出冷却风的所谓吸入型冷却风扇40。

另外，在本实施方式中，将从Ready－ON至Ready－OFF为止的期间作为“短途里程”，但也可以将该期间中的满足特定条件的期间作为“短途里程”进行计数。例如，也可以将从Ready－ON至Ready－OFF为止的期间中的满足长度为10分钟以上、执行了连续怠速30秒以上、以时速40km以上进行了一段行驶等的规定条件的至少其中一个的期间，作为“短途里程”进行计数。

此外，在本实施方式中，假设车辆中存在乘客而进行冷却风扇40的控制，但在Ready－On后，混合动力车辆90上没有乘客的情况下，也可以进行冷却风扇40的固定占空比控制及异常检测处理。具体地说，也可以在由于外部充电操作而车辆启动时，进行冷却风扇40的固定占空比控制及异常检测处理。

另外，在本实施方式中，在电池温度TB小于第一温度T0时，从避免主蓄电池10过度冷却的角度出发，禁止冷却风扇40的驱动，但也可以对此设置例外。即，即使在电池温度TB小于第一温度T0时，在混合动力车辆90处于EV行驶中，由于主蓄电池10的电池温度TB迅速上升，所以也可以基于车室内噪声等级达到规定值Lo以上，以占空比D3进行冷却风扇40的固定控制，并且进行异常检测处理。

此外，本发明并不限定于以上说明的实施方式，包括在不脱离权利要求书所规定的本发明的技术范围以及在不脱离本发明主旨下的全部变更及修改。

Claims (4)

1.一种车载二次电池的冷却系统，其对搭载于混合动力车辆上的用于驱动车辆的二次电池进行冷却，其特征在于，

具有：冷却风扇，其向所述二次电池送出冷却风；以及

温度传感器，其检测所述二次电池的温度即电池温度，

在所述混合动力车辆启动后所述电池温度达到第一温度以上时，进行以预先规定的时间段以第一指令值驱动所述冷却风扇的第一固定控制，并且基于所述固定控制时的所述冷却风扇的实际转速进行检测所述冷却风扇有无异常的异常检测处理，

在该冷却系统中，

在所述电池温度达到所述第一温度以上且所述第一固定控制由于预先规定的条件而被禁止时，如果车室内的噪声等级达到规定值以上，则进行以第二指令值驱动所述冷却风扇的第二固定控制，并且基于所述第二固定控制时的所述冷却风扇的实际转速进行所述异常检测处理。

2.根据权利要求1所述的车载二次电池的冷却系统，其特征在于，

禁止所述第一固定控制的条件，包括：车辆启动时所述电池温度达到第二温度以上的情况、以及所述电池温度达到所述第一温度以上时所述混合动力车辆处于仅以旋转电机驱动的EV模式中的情况的至少其中一个。

3.根据权利要求2所述的车载二次电池的冷却系统，其特征在于，

所述第二指令值是输出高于所述第一指令值的指令值。

4.根据权利要求1所述的车载二次电池的冷却系统，其特征在于，

在车载音响系统处于接通状态时、车室内的空调风机处于接通状态时、车窗打开时、以及发动机驱动时的至少其中一个条件成立时，判定为所述车室内的噪声等级达到规定值以上。