JP2001291532A - バッテリ温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】車室内の快適性に影響を与えることなく、バッ
テリ設置環境の温度制御を可能にしてバッテリの各種性
能を確保するバッテリ温度制御装置を得ること。 【解決手段】車外の空気若しくは空調装置が設けられた
車室内の空気を導入することによってバッテリ集合体Ｂ
が収納されるバッテリケース内の温度を制御するバッテ
リ温度制御装置は、空調装置が内気循環モードにおい
て、空調負荷が大、空調負荷が小でかつバッテリ温度TB
が標準温度範囲内（Tlwr≦TB≦Tupr）、空調負荷が小で
かつバッテリ温度TBがバッテリ上限温度Temgよりも高
い、空調負荷が小でかつバッテリ温度TBが標準温度範囲
内（Tlwr≦TB≦Tupr）よりも低い、のいずれかであると
きはバッテリケース１０内に外気を導入し、空調負荷が
小でかつバッテリ温度TBがバッテリ上限温度Temg以下で
標準温度範囲（Tlwr≦TB≦Tupr）よりも高いときは、車
内温Tincと外気温Tambのいずれか低い方の空気をバッテ
リケース１０内に導入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリ温度制御
装置に関し、特に車室内が空調装置によって空調される
車両に設けられたバッテリを冷却してバッテリの温度を
制御するバッテリ温度制御装置に関する。

【０００２】

【従来技術】近年、電動モータの駆動力によって走行す
る電気自動車や、電動モータとガソリンエンジン等の内
燃機関を組み合わせた、いわゆるハイブリット車（本明
細書においては、電気自動車及びハイブリット車を総称
して電気自動車という）が実用化されている。電気自動
車は、電動モータを駆動するためのバッテリを搭載して
おり、バッテリから供給される電力によって電動モータ
を駆動して走行する。

【０００３】電気自動車に搭載されるバッテリは、外部
より受け入れた電気エネルギを化学エネルギとして蓄え
る充電、及び必要に応じて蓄えられた化学エネルギを電
気エネルギに再び変換して放出する放電が繰り返される
ものである。

【０００４】従って、その作用が電気化学的であるため
温度などの影響を受けやすく、バッテリ温度が高すぎる
とバッテリの容量が減少するなどのバッテリ寿命の低下
や充電不良を招くことになる。

【０００５】このため、従来より電気自動車に用いられ
るバッテリを冷却して最適温度に調整するバッテリ温度
調整装置が種々提案されている。特開平１０−３０６７
２２号公報には、電気自動車のバッテリ温度調整装置が
示されている。図９は、前記公報に示されたバッテリ温
度調整装置の概略図である。

【０００６】バッテリ温度調整装置１０１は、図９に示
すように、バッテリ１０２を内部に収納したバッテリケ
ース１０３と、バッテリケース１０３と車室内を連通す
る吸気通路１０４と、吸気通路１０４途中に設けられ車
室内の空気をバッテリケース１０３内に供給する冷却フ
ァン１０５と、バッテリ冷却後の空気を車外に排出する
排出通路１０６と、バッテリ冷却後の空気を再び車室内
に案内する循環通路１０７と、排出通路１０６と循環通
路１０７を切り換える切換手段１０８を有し、バッテリ
１０２の温度状態に基づいて車室内で空調に利用した空
気をバッテリケース１０３に導入することによりバッテ
リ１０２を冷却し、バッテリ温度を調整している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平１０−３０
６７２２号公報によると、空調された車室内の空気によ
りバッテリケース１０３内のバッテリ１０２を冷却する
ことから熱利用効率の向上が得られる。

【０００８】しかしながら、吸気通路１０４が車室内に
開口するため、例えば夏季等の環境温度が高い状況で空
調装置が停止されて車室内が高温となった場合に、バッ
テリ１０２の冷却が困難な状況となる。

【０００９】また、空調された車室内の環境温度は、一
般に２５℃程度であるため、例えば冬季等において高負
荷走行によりバッテリ１０２の温度が上昇し、そのバッ
テリ１０２を強力かつ迅速に冷却しようとする際に、車
室内の空気が既に加温されているためバッテリ１０２の
冷却効率が低く、車室内からバッテリケース１０３内へ
の送風量の増加が要求される。

【００１０】また、冷却ファン１０５は、車室内に連通
する吸気通路１０４内に設けられているため、送風量の
増大に伴い冷却ファン１０５による車室内騒音の増大が
懸念されると共に、車室内の温度を維持するためには空
調装置の負荷増加を誘発する要因となる。

【００１１】更に、近年の気密性が高い車両において、
車室内から空気を迅速かつ大量にバッテリケース１０３
内に送風するためには、車室用の空調装置（図示せず）
の空調モードを外気導入モードにする必要が生じ、例え
ば車外と車室内の気温差が大きいときに車室内に大量の
外気が導入され車室内空気が排気通路から車外に排出さ
れると、車室内の快適性が損なわれることになる。

【００１２】また、車外の空気は車室内を通過してから
バッテリケース１０３内に導入されるため、例えば外気
に埃や臭気が含まれる場合には、車室内の快適性が損な
われることになる。

【００１３】そして、吸気通路１０４にシャッタがなく
車室内とバッテリケース１０３内とが常に連通状態とさ
れることから、冷却ファン１０５の停止時にバッテリ１
０２に異常が生じてガスが発生した場合に、吸気通路１
０４を逆流したガスが車室内に進入することが懸念され
る。

【００１４】従って、かかる点に鑑みなされた本発明の
目的は、車室内の快適性に影響を与えることなく、バッ
テリ設置環境の温度制御を可能にしてバッテリの各種性
能を確保して車両の性能向上が確保される電気自動車の
バッテリ温度制御装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明によるバッテリ温度制御装置
は、空調装置を備えた車両に搭載されたバッテリの温度
を制御するバッテリ温度制御装置において、バッテリを
収納するバッテリケースと、バッテリケース内に車室内
の空気を導入する車内吸気通路と外気を導入する車外吸
気通路を有する吸気通路と、車外吸気通路を閉塞する内
気導入位置と車室内吸気通路を閉塞する外気導入位置と
に切換動作するエアダンパと、バッテリケース内の空気
を車外に排出する排気通路と、車室内の温度を検出する
車内温センサと、外気の温度を検出する車外温センサ
と、バッテリの温度を検出するバッテリ温度センサと、
空調装置を制御する制御手段からの信号に基づいて空調
装置の空調負荷の大小を判断する空調負荷判断手段と、
空調装置の空調モードが外気導入モードであるか内気循
環モードであるかを検出する空調モード検出手段と、エ
アダンパを切換制御するエアダンパ制御手段とを有す
る。

【００１６】そして、エアダンパ制御手段が、空調装置
の空調モードが内気循環モードの場合に、空調負荷が
大、空調負荷が小でかつバッテリ温度が標準温度範囲
内、空調負荷が小でかつバッテリ温度がバッテリ上限温
度よりも高い、空調負荷が小でかつバッテリ温度が標準
温度範囲よりも低い、のいずれかであるときは、エアダ
ンパを外気導入位置に切換制御する。

【００１７】また、空調負荷が小でかつバッテリ温度が
バッテリ上限温度以下で標準温度範囲よりも高いとき
は、車内温と外気温のいずれか低い方の空気がバッテリ
ケース内に導入されるようにエアダンパを外気導入位置
又は内気導入位置に切換制御する。

【００１８】請求項１の発明は、エアダンパ制御手段
が、空調装置の空調モードが内気循環モードの場合に、
空調負荷が大、空調負荷が小でかつバッテリ温度が標準
温度範囲内、空調負荷が小でかつバッテリ温度がバッテ
リ上限温度よりも高い、空調負荷が小でかつバッテリ温
度が標準温度範囲よりも低い、のいずれかであるとき
は、エアダンパが外気導入位置に切換制御されるため、
バッテリケースには外気が導入され、外気によるバッテ
リ冷却が行われる。

【００１９】空調装置の空調モードが内気循環モードで
空調負荷が大のときは、車室内と車外との気温差が大き
いと予想され、車室内とバッテリケースが連結されて車
室内の空気がバッテリケースを介して車外に排出される
と、空調装置の負荷増大や、車室内の快適性を損なうお
それがある。

【００２０】また、空調負荷が小でかつバッテリ温度が
標準温度範囲内のとき、或いは空調負荷が小でかつバッ
テリ温度が標準温度範囲よりも低いときは、車室内の空
調された空気をバッテリケース内に積極的に供給してバ
ッテリ温度を低下させる必要性が少ない。

【００２１】更に、空調負荷が小でかつバッテリ温度が
バッテリ上限温度よりも高いときは、バッテリ異常によ
りバッテリから発生したガスが車内吸気通路を逆流して
車室内に流入するおそれがある。

【００２２】従って、上記条件に該当するときは、エア
ダンパを外気導入位置に切換制御して、車内吸気通路を
閉塞し、バッテリケース内に外気を導入することによっ
て、バッテリ冷却を行い、空調装置の負荷増大を防止
し、車室内環境の維持を図る。

【００２３】また、エアダンパ制御手段は、空調負荷が
小でかつバッテリ温度がバッテリ上限温度以下で標準温
度範囲よりも高いときは、車内温と外気温のいずれか低
い方の空気がバッテリケース内に導入されるようにエア
ダンパを外気導入位置又は内気導入位置に切換制御す
る。これにより、バッテリケース内により低い温度の方
の空気を導入してバッテリ冷却を行い、バッテリ温度を
速やかに低下させることができる。

【００２４】請求項２に記載の発明によるバッテリ温度
制御装置は、エアダンパ制御手段が、空調装置の空調モ
ードが外気導入モードの場合に、バッテリ温度がバッテ
リ上限温度よりも高いときは、エアダンパを外気導入位
置に切換制御する。

【００２５】また、バッテリ温度が標準温度範囲内にあ
るとき、又は標準温度範囲よりも低いときは、エアダン
パを内気導入位置に切換制御する。

【００２６】更に、バッテリ温度がバッテリ上限温度以
下で標準温度範囲よりも高いときは、車室内の空気と外
気のいずれか低い温度の方がバッテリケース内に導入さ
れるようにエアダンパを外気導入位置又は内気導入位置
に切換制御することを特徴とする。

【００２７】請求項２の発明は、エアダンパ制御手段
が、空調装置の空調モードが外気導入モードの場合に、
バッテリ温度がバッテリ上限温度よりも高いときは、エ
アダンパを外気導入位置に切換制御して車内吸気通路を
閉塞することにより、バッテリケース内に外気を導入し
てバッテリ冷却を行い、バッテリ異常によりガスがバッ
テリケース内に生じた場合に、バッテリケース内から車
内吸気通路を逆流して車室内に流入することを防止す
る。

【００２８】また、バッテリ温度が標準温度範囲内にあ
るとき、又は標準温度範囲よりも低いときは、エアダン
パを内気導入位置に切換制御することによって、車室内
の空気を車内吸気通路を介してバッテリケースに積極的
に導入させ、排気通路から車外に排出させ、バッテリ冷
却を行う。

【００２９】かかる状況においては、空調装置によって
車外から車室内に導入された空気をバッテリケース内を
通気して車外に排出するので、空調装置の負荷を増大さ
せず、また車室内環境に影響を与えるおそれもなく、バ
ッテリ冷却を行うことができる。

【００３０】更に、バッテリ温度がバッテリ上限温度以
下で標準温度範囲よりも高いときは、車室内の空気と外
気のいずれか低い温度の方がバッテリケース内に導入さ
れるようにエアダンパを外気導入位置又は内気導入位置
に切換制御する。これにより、バッテリケース内により
低い温度の方の空気を導入してバッテリ冷却を行い、バ
ッテリ温度を速やかに低下させることができる。

【００３１】請求項３に記載の発明によるバッテリ温度
制御装置は、エアダンパ制御手段が、空調装置の空調モ
ードが外気導入モードの場合に、バッテリ温度が前記標
準温度範囲内にあるときは、エアダンパを外気導入位置
と内気導入位置との間の中間位置に切換制御し、内気導
入通路と外気導入通路の流路開口面積の比率を調整する
ことを特徴とする。

【００３２】請求項３の発明によれば、エアダンパ制御
手段は、吸気切換手段により内気導入通路と外気導入通
路の流路開口面積を調整して車室内から流入される空気
と外気とを混合し吸入空気の吸気温をバッテリの冷却に
最適な温度に制御する。

【００３３】空調装置の空調モードが外気導入モードの
場合に、バッテリ温が標準温度範囲内にあるときは、車
室内の空気をバッテリケースを介して車外に排出しても
空調装置の負荷は増大せず、車室内環境に影響を与える
おそれもなく、更に外気温の方が車内温よりも低温であ
る場合には車室内から流入される空気と外気とを混合す
ることによって、吸入空気の温度を上昇させてバッテリ
の冷却に適した吸気温とすることができる。

【００３４】請求項４に記載の発明によるバッテリ温度
制御装置は、バッテリケース内の空気を排気通路から車
外に排出するブロワファンと、吸気温とバッテリ温度に
基づいてブロワファンの風量を制御するブロワファン制
御手段とを有することを特徴とする。

【００３５】請求項４の発明によれば、ブロワファン制
御手段は、吸気温とバッテリ温度に基づいてブロワファ
ンの風量を制御するため、ブロワファンを駆動するため
の電気負荷を低減することができる。

【００３６】例えば、吸気温とバッテリ温度の両方が低
い場合にはバッテリを冷却する必要性が少ないため、ブ
ロワファンの風量を低下させ、電気負荷を低減すること
ができる。

【００３７】また、ブロワファンの風量低下によってブ
ロワファンの駆動により生ずる騒音も抑制することがで
きる。特に、外気導入位置の場合には吸気切換手段によ
って車室内との間が閉鎖されるため、駆動音の車室内へ
の侵入を抑制することができ、車室内の静寂性を向上さ
せることができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図に基づいて説明する。図１は、本実施の形態におけ
るバッテリ温度制御装置を概略的に示す図である。図中
符号１０は、図示していない車体の中央部乃至後部に配
設されて複数のバッテリセルからなるバッテリ集合体Ｂ
を収容するバッテリケースである。

【００３９】バッテリケース１０は、遮熱材料によって
形成されたボックス形状をなし、バッテリケース１０の
バッテリ集合体より上流側にはバッテリケース１０内に
外気或いは車室内の空気を導入する吸気通路１１が設け
られる一方、バッテリケースのバッテリ集合体より下流
側にはバッテリケース１０内の空気を車外に導く排気通
路１５が設けられている。

【００４０】吸気通路１１は、主吸気通路１２と、車外
吸気通路１３と、車内吸気通路１４を有し、主吸気通路
１２の下流端はバッテリケース１０のバッテリ集合体Ｂ
より上流側に接続されている。

【００４１】主吸気通路１２の上流端は、車外吸気通路
１３と車内吸気通路１４に分岐しており、車外吸気通路
１３の外気吸気口１３ａは、例えばフレームを有する車
体ではサイドフレーム、モノコックの車体ではサイドシ
ルなどの閉断面形状の車体部材（図示せず）を介して車
両走行に伴う走行風による正圧発生部位でかつ走行時に
塵埃や雨水等の影響が比較的少ない例えば車体前部に開
口し、車内吸気通路１４の内気吸気口１４ａは、車室内
に開口している。

【００４２】一方、排気通路１５の上流端はバッテリケ
ース１０のバッテリ集合体Ｂより下流側に接続されてお
り、排気通路１５の下流端である車外排気口１５ａは、
車両走行に伴う走行風による負圧発生部位、例えば車体
後部において車外に開放されている。

【００４３】また、排気通路１５の途中には、バッテリ
ケース１０内の空気を排出するブロワファン１６が設け
られている。ブロワファン１６は、供給電圧に応じて回
転数が変更されるブロワファンモータ１７によって回転
駆動され、回転数の上昇に応じてその送風量が増大され
る。ブロワファン１６を排気通路１５の途中に設けたこ
とによって、内気吸気口１４ａとの距離を離すことがで
き、回転駆動による騒音の車室内への侵入を防止し、車
室内の静寂性を確保することができる。

【００４４】また、吸気通路１１の車外吸気通路１３と
車内吸気通路１４との分岐部１８には、車外吸気通路１
３又は車内吸気通路１４のいずれか一方を選択的に閉塞
可能であると共に、車外吸気通路１３と車内吸気通路１
４の両方を開放する中間位置に位置して両通路の開口面
積の比率を変更可能なエアダンパ２１が配設されてい
る。

【００４５】エアダンパ２１は、車外吸気通路１３と車
内吸気通路１４との分岐部１８に支軸１９によって揺動
可能に支持されており、エアダンパ２１にはアクチュエ
ータ２２が設けられている。

【００４６】アクチュエータ２２は、エアダンパ２１を
揺動させ、その停止位置を制御可能な、例えばステップ
モータ等により構成されており、エアダンパ２１を車外
吸気通路を閉塞して車内吸気通路を開放する内気導入位
置Ｎと車内吸気通路を閉塞して車外吸気通路を開放する
外気導入位置Ｇとの間で自在に移動させ、停止させる切
換動作を行う。

【００４７】アクチュエータ２２によりエアダンパ２１
が外気導入位置Ｇに切り換えられることによって、車外
吸気通路１３から外気が導入されて主吸気通路１２を介
してバッテリケース１０内に供給され、バッテリ集合体
Ｂの各バッテリセル間を通気してバッテリケース１０か
ら排気通路１５を介して車外排気口１５ａより車外に排
出される通気経路が形成される。

【００４８】また、エアダンパ２１が内気導入位置Ｎに
切り換えられることによって、車内吸気通路１４から車
室内の空気が導入されて主吸気通路１２を介してバッテ
リケース１０内に供給され、バッテリ集合体Ｂの各バッ
テリセル間を通気してバッテリケース１０から排気通路
１５を介して車外排気口１５ａより車外に排出される通
気経路が形成される。

【００４９】一方、図示していない車室内の前部には、
車室内の空調を行う空調装置、いわゆるエアコンが設け
られている。エアコンは、車内温を設定温度に自動調整
するオートエアコンであり、エアコン制御部によって制
御される。

【００５０】エアコン制御部には操作パネルが接続され
ており、乗員が操作パネルを操作することにより、エア
コンの運転条件が設定される。例えば、操作パネルのス
イッチ操作によって、車室内の設定温度、空調モード
（外気導入モードか内気循環モードか）、空調ブロワの
吹き出し風量等の設定をすることができる。

【００５１】図２は、バッテリ温度制御装置の制御回路
の概要を示す制御ブロック図である。図中符号３０は、
マイクロコンピュータを備え各センサから入力した検出
信号に基づいてアクチュエータ２２やブロワファンモー
タ１７を制御する電子制御装置（以下、バッテリ温度Ｅ
ＣＵという）である。

【００５２】バッテリ温度ＥＣＵ３０は、入力側にバッ
テリ集合体Ｂの温度を検出するバッテリ温度センサ３
１、吸気通路内を通過する吸入空気の温度（以下、吸気
温）を検出する吸気温センサ３２、エアダンパ２１の位
置を検出するダンパポジションセンサ３３、バッテリ集
合体Ｂからのガスの放出を検出するバッテリ異常検出セ
ンサ３４、イグニッションスイッチセンサ３５が接続さ
れており、出力側にはアクチュエータ２２とブロワファ
ンモータ１７が接続されている。

【００５３】また、バッテリ温度ＥＣＵ３０は、エアコ
ンを制御する電子制御装置（以下、エアコンＥＣＵとい
う）４０と接続されており、空調情報を入力すると共に
エアコンの制御を指示する信号を出力することができ
る。

【００５４】エアコンＥＣＵ４０には、車外の外気温度
を検出する外気温センサ４１、車室内の温度を検出する
車内温センサ４２、日射量を検出する日射量センサ４
３、空調装置の空調モードが外気を導入する外気導入モ
ードか内気を循環する内気循環モードかを判断する空調
モード検出手段４４、エアコンの吹き出し風量設定値を
検出するエアコン風量センサ４５が接続されている。

【００５５】エアコンＥＣＵ４０内では、これらセンサ
の検出信号に基づいて空調負荷判断値Taoが求められ
る。空調負荷判断値Taoは、具体的には以下の式によ
って算出される。

【００５６】 Tao=K1・Tset-K2・Tinc−K3・Tamb−K4・Tsun+C … （但し、Tset：設定温度、Tinc：車内温、Tamb：外気
温、Tsun：日射量 K1,K2,K3,K4,Cは、定数） 上記式によれば、空調負荷判断値Taoは、各センサの
検出値にゲインKを乗じて加算することによって求めら
れる。このようにして求められた空調負荷判断値Tao
は、エアコンＥＣＵ４０によってエアコンの吹き出し風
温や風量の制御に用いられると共に、空調情報の一つと
して各センサの検出値と共にバッテリ温度ＥＣＵ３０に
出力され、バッテリ温度ＥＣＵ３０によってアクチュエ
ータ２２とブロワーファンモータ１７の制御に用いられ
る。

【００５７】次に、上記構成を有するバッテリ温度制御
装置の作動について図３乃至図８に基づいて説明する。
図３は、バッテリ温度ＥＣＵ３０にて実行されるメイン
プログラムを示すフローチャートである。最初にステッ
プＳ１でダンパ制御処理が実行されて吸入空気の吸気温
が制御され、次に、ステップＳ２でブロワ制御処理が実
行されてブロワファン１６がバッテリ冷却性能を維持で
きる範囲内で可能な限り低回転に制御される。

【００５８】図４は、図３のステップＳ１で実行される
ダンパ制御処理方法を示すフローチャートである。まず
ステップＳ３では、イグニッションスイッチセンサ３５
からの入力信号に基づいてイグニッションスイッチのＯ
Ｎ・ＯＦＦが判断される。

【００５９】ここで、イグニッションスイッチＯＦＦと
判断されたとき（Ｙｅｓ）は、ステップＳ９に移行し、
ステップＳ９では、エアダンパ２１が外気導入位置Ｇに
切換制御される。

【００６０】これにより、バッテリケース１０は、上流
が車外吸気通路１３に連通され、下流が排気通路１５に
連通された状態となり、バッテリケース１０内の熱気を
放出するための熱気抜き通路が確保される。

【００６１】従って、夏季等の走行後に車室内が高温に
至る状況下であってもバッテリケース１０内の熱気を車
外に放出することができ、バッテリ集合体Ｂを熱から保
護することができる。

【００６２】また、エアダンパ２１によって車内吸気通
路１４が閉鎖されるため、イグニッションＯＦＦ後にバ
ッテリ異常によりバッテリ集合体Ｂのバッテリセルから
発生したガスが車内吸気通路１４を逆流して車室内に流
入することが防止され、ガスによる車室内環境の悪化が
防止される。

【００６３】ステップＳ３でイグニッションスイッチＯ
Ｎである（Ｎｏ）と判断されたときは、ステップＳ４に
移行し、ステップＳ４でブロワファン１６が正常に作動
するか否かが判断される。ここで、ブロワファン１６が
正常に作動しない（Ｎｏ）と判断されたときは、かかる
非常事態に対応すべくステップＳ８に移行する。

【００６４】ステップＳ８では、エアダンパ２１を内気
導入位置Ｎに切り換える制御が行われる。これにより、
車内吸気通路１４から主吸気通路１２、バッテリケース
１０、排気通路１５に至る通気通路が形成される。

【００６５】そして、バッテリ温度ＥＣＵ３０からエア
コンＥＣＵ４０に対して、空調装置の空調モードを外気
導入モードとし空調ブロワの吹き出し風量を最大とする
指示信号が出力される。

【００６６】かかる指示信号を入力したエアコンＥＣＵ
４０によって、空調装置の空調モードが外気導入モード
とされ、エアコンの吹き出し風量が最大に制御される
と、空調装置によって車外から車室内に大量に空気が導
入されるとともに、車室内の空気が車内吸気通路１４を
介してバッテリケース１０内に強制的に導入され、排気
通路１５から車外に排出される。従って、バッテリケー
ス１０内のバッテリ集合体Ｂを冷却することができ、ブ
ロワファン異常時におけるバッテリ集合体Ｂの冷却不足
を回避することができる。

【００６７】ステップＳ４でブロワファン１６の作動が
正常である（Ｙｅｓ）と判断された場合、車室内環境の
快適性を損なうことなくバッテリ集合体Ｂの温度制御を
行うべくステップＳ５以降に移行する。

【００６８】ステップＳ５では、空調装置の空調モード
が外気導入モードであるか内気循環モードであるかが空
調モード検出手段４４によって検知され、内気循環モー
ドである（Ｙｅｓ）場合はステップＳ６に移行し、外気
導入モードである（Ｎｏ）場合はステップＳ７に移行す
る。

【００６９】図５は、図４のステップＳ６において行わ
れる制御処理Ｉを説明するフローチャートであり、図６
は、図４のステップＳ７において行われる制御処理IIを
説明するフローチャートである。

【００７０】最初に図５を用いて図４のステップＳ６の
制御処理Ｉについて説明する。ステップＳ１１では、バ
ッテリＥＣＵ３０による空調情報の読み込みが行われ、
ステップＳ１２では、空調情報の空調負荷判断値Taoに
基づいてエアコンの空調負荷の大小が判断される（請求
項１の空調負荷判断手段に対応）。

【００７１】図８は、空調負荷判断値Taoとエアコンの
吹き出し風温及び風量の特性図である。空調負荷判断値
Taoが０付近の時は設定温度Tsetに対して偏差が最も小
さいため、エアコンの空調負荷は最も小さくなり、ま
た、空調負荷判断値Taoが図中でプラス側又はマイナス
側に移行すると設定温度Tsetに対する偏差が大きくなる
ため、プラス側では高温側に空調負荷が増加し（吹き出
し風温はCool側になる）、マイナス側では低温側に空調
負荷が増加する（吹き出し風温はHot側になる）。

【００７２】ここで、空調負荷判断値Taoが、プラス側
とマイナス側にそれぞれ設けられたプラス側閾値α或い
はマイナス側閾値βを越える場合（Tao≧α或いはTao≦
β）は空調負荷大と判断され、プラス側閾値αとマイナ
ス側閾値βとの間にある場合（α＞Tao＞β）は空調負
荷小と判断される。

【００７３】ステップＳ１２で空調負荷小ではない（Ｎ
ｏ）と判断された場合、即ち空調負荷が大である場合
は、車室内と車外との気温差が大きく、車室内の空気が
バッテリ温度制御装置を介して車外に排出されると、空
調装置の負荷増大や、車室内の快適性を損なうおそれが
あるため、これを防止すべくステップＳ１５に移行す
る。ステップＳ１５では、エアダンパ２１が外気導入位
置Ｇに切換制御される。

【００７４】エアダンパ２１が外気導入位置Ｇに切換制
御されると、車外吸気通路１３から主吸気通路１２、バ
ッテリケース１０、排気通路１５に至る通気通路が形成
され、外気を取り入れる車外吸気通路１３の外気吸気口
１３ａが車体部材を介して走行風による正圧発生部位に
開口し、かつ排気通路１５の車外排気口１５ａが走行風
による負圧発生部位に開口することから、走行に伴って
外気が外気吸気口１３ａから車外吸気通路１３に積極的
に導入される一方、排気通路１５の車外排気口１５ａか
らバッテリケース１０内の空気が積極的に排出される。

【００７５】従って、バッテリケース１０内に外気を通
気させてバッテリ集合体Ｂを冷却し、バッテリ設置環境
であるバッテリケース１０内の温度を制御することがで
きる。また、エアダンパ２１により車内吸気通路１４が
閉鎖され、車室内の空気の排出が防止されるため、車室
内の空気の排出に起因した空調負荷の増大を防止するこ
とができると共に、空調された車室内に影響を及ぼすこ
とが未然に回避されて車室内の居住環境を維持すること
ができる。

【００７６】一方、ステップＳ１２で空調負荷小である
（Ｙｅｓ）と判断された場合は、ステップＳ１３に移行
し、ステップＳ１３ではバッテリ温度センサ３１により
検出されたバッテリ温度TBの読み込みが行われる。

【００７７】そして、バッテリ温度TBを予め設定された
温度と比較すべくステップＳ１４に移行する。尚、以下
に登場するバッテリ上限温度Temgと標準上限温度Tuprと
標準下限温度Tlwrは、バッテリ上限温度Temgが最も温度
が高く、次に標準上限温度Tuprであり、標準下限温度Tl
wrが最も温度が低くなるようにバッテリＥＣＵ３０内に
予め設定されている（Temg＞Tupr＞Tlwr）。

【００７８】ステップＳ１４では、ステップＳ１３で読
み込んだバッテリ温度TBが予め設定されている標準上限
温度Tuprよりも高温でかつバッテリ上限温度Temg以下
（Temg≧TB＞Tupr）であるか否かが判断され、バッテリ
温度TBが上記温度範囲外であるとき（Ｎｏ）はステップ
Ｓ１５に移行する。

【００７９】ステップＳ１５では上述のようにエアダン
パ２１を外気導入位置Ｇに切り換える制御が行われる。
従って、外気によりバッテリ集合体Ｂを冷却して、バッ
テリ設置環境であるバッテリケース１０内の温度を制御
し、空調負荷の増大防止、及び車室内の居住環境維持を
図ることができる。

【００８０】特に、バッテリ温度TBがバッテリ上限温
度Temgよりも高温である（TB＞Temg）場合は、バッテリ
異常によりガスの発生が懸念されるが、エアダンパ２１
により車内吸気通路１４が閉鎖され、車室内とバッテリ
ケース１０内との連通が完全に遮断されることから、バ
ッテリケース１０内から車室内へのガスの侵入を防止す
ることができる。

【００８１】エアダンパ２１の外気導入位置Ｇへの切換
制御は、バッテリ温度TBがバッテリ上限温度Temg以下と
なり、バッテリ異常検出センサ３４がバッテリケース１
０内のガスを検出しているときはガスが検出されなくな
るまで継続される。

【００８２】また、バッテリ温度TBが標準上限温度Tu
prと標準下限温度Tlwrの範囲内（以下、標準温度範囲と
いう）にある場合（Tlwr≦TB≦Tupr）は、バッテリ温度
TBは適切な状態に保たれており、また、標準下限より
も低温である場合（TB＜Tlwr）は、バッテリケース１０
内に車室内の空気を積極的に導入してバッテリ集合体Ｂ
を冷却する必要性が少ない。

【００８３】従って、ステップＳ１５によりエアダンパ
２１を外気導入位置Ｇに切換制御してバッテリケース１
０内に外気を導入することによって、車室内の空気の車
室外への排出を防止し、空調された車室内への影響を回
避し、車室内の居住環境を維持することができる。

【００８４】ステップＳ１４で、バッテリ温度TBが標準
上限温度Tuprよりも高温でかつバッテリ上限温度Temg以
下（Temg≧TB＞Tupr）である（Ｙｅｓ）と判断された場
合、車室内の空気と外気のいずれか低い温度の方をバッ
テリケース１０内に導入すべくステップＳ１６に移行す
る。

【００８５】ステップＳ１６では、ステップＳ１１で読
み込んだ空調情報に含まれる車内温Tincと外気温Tambと
が比較され、より低い方の空気がバッテリケース１０内
に導入されるようにエアダンパ２１が外気導入位置Ｇ若
しくは内気導入位置Ｎのいずれか一方に切り換えられる
切換制御が行われる。

【００８６】これにより、より低い温度を有する空気を
バッテリケース１０内に導入することができ、速やかに
バッテリ温度TBを低下させることができる。ステップＳ
１５若しくはステップＳ１６でエアダンパ２１を切換制
御した後、本ルーチンを抜ける（リターン）。

【００８７】次に、図６を用いて図４のステップＳ７の
制御処理IIについて説明する。ステップＳ２１では、バ
ッテリＥＣＵ３０による空調情報の読み込みが行われ、
ステップＳ２２では、バッテリ温度TBが読み込まれ、こ
れらに基づいてエアダンパ２１の位置を制御すべくステ
ップＳ２３以降に移行する。

【００８８】ステップＳ２３では、バッテリ温度TBがバ
ッテリ上限温度Temgよりも高温であるか否かが判断さ
れ、バッテリ上限温度Temg以上である（Ｙｅｓ）と判断
された場合は、バッテリ異常によりガスの発生が懸念さ
れるため、ガスが主吸気通路１２と車内吸気通路１４を
逆流して車室内に侵入することを防止すべく、ステップ
Ｓ２７へ移行する。

【００８９】ステップＳ２７では、エアダンパ２１が外
気導入位置Ｇに切換制御される。これにより、車内吸気
通路１４は閉鎖され、バッテリケース１０内でバッテリ
異常によってガスが発生した場合に車室内への侵入を防
止することができる。従って、車室内への影響を回避
し、車室内の居住環境を維持することができる。そし
て、本ルーチンを抜ける（リターン）。

【００９０】ステップＳ２３でバッテリ温度TBがバッテ
リ上限温度Temgよりも高温ではない（Ｎｏ）、即ちバッ
テリ上限温度Temg以下であると判断された場合は、ステ
ップＳ２４に移行し、ステップＳ２４でバッテリ温度TB
が標準上限温度Tuprよりも高温でかつバッテリ上限温度
Temg以下（Temg≧TB＞Tupr）であるか否かが判断され
る。

【００９１】ステップＳ２４でバッテリ温度TBが標準上
限温度Tuprよりも高温でかつバッテリ上限温度Temg以下
（Temg≧TB＞Tupr）である（Ｙｅｓ）と判断された場合
は、速やかにバッテリ温度TBを低下させるべくステップ
Ｓ２８に移行する。

【００９２】ステップＳ２８では、ステップＳ２１で読
み込んだ空調情報に含まれる車内温Tincと外気温Tambと
の比較がなされ、車室内の空気か外気のいずれか低い温
度の方をバッテリケース内に導入するようにエアダンパ
２１を外気導入位置Ｇ若しくは内気導入位置Ｎに切り換
える制御が行われる。これにより、より低い温度を有す
る空気をバッテリケース１０内に導入することができ、
バッテリ集合体Ｂを迅速に冷却し、バッテリ温度TBを速
やかに低下させることができる。そして、本ルーチンを
抜ける（リターン）。

【００９３】ステップＳ２４でバッテリ温度TBが標準上
限温度Tuprよりも高温でかつバッテリ上限温度Temg以下
（Temg≧TB＞Tupr）でない（Ｎｏ）、即ち標準上限温度
Tupr以下であると判断された場合は、ステップＳ２５に
移行し、バッテリ温度TBが標準温度範囲よりも低温であ
る（TB＜Tlwr）か否かが判断される。

【００９４】ステップＳ２５でバッテリ温度TBが標準下
限温度Tlwrよりも低温（TB＜Tlwr）である（Ｙｅｓ）と
判断された場合は、空調装置の空調モードが外気導入モ
ードであるため、エアダンパ２１を内気導入位置Ｎに切
換制御しても車室内環境に対する影響は少なく、空調装
置の空調負荷も増大させることもないことから、バッテ
リケース１０内に車室内の空調された空気によってバッ
テリ集合体Ｂを冷却すべく、ステップＳ２９に移行す
る。

【００９５】ステップＳ２９では、エアダンパ２１が内
気導入位置Ｎに切換制御され、車内吸気通路１４から主
吸気通路１２、バッテリケース１０、排気通路１５に至
る通気通路が形成される。

【００９６】従って、外気導入モードにより、車室内の
空気は車内吸気口１４ａから車内吸気通路１４に積極的
に導入されるとともに、車外排気口１５ａからはバッテ
リケース１０内の空気が積極的に排出され、バッテリケ
ース１０内を通気させることができ、車室内の空調され
た空気によってバッテリ集合体Ｂを冷却することができ
る。そして、本ルーチンを抜ける（リターン）。

【００９７】ステップＳ２５でバッテリ温度TBが標準下
限温度Tlwrよりも低温（TB＜Tlwr）ではない（Ｙｅ
ｓ）、即ち標準温度範囲内（Tlwr≦TB≦Tupr）にあると
判断された場合は、任意のバッテリ最適温度Tiにバッテ
リ温度TBを調整すべく、ステップＳ２６に移行する。

【００９８】ステップＳ２６では、ステップＳ２１で読
み込んだ空調負荷情報の車内温Tincと外気温Tambに基づ
いてエアダンパ２１を中間位置に切り換える切換制御が
行われる。これにより、例えばエアダンパ２１は内気導
入位置Ｎと外気導入位置Ｇの中間位置に制御され、車室
内の空気と車外の空気を分岐部１８で混合することによ
って、吸入空気の吸気温を任意温度に調整することがで
きる。

【００９９】従って、例えば外気の方が車室内の空気よ
りも低温である場合には、空調された車室内の空気と混
合することによって主吸気通路１２を通過する吸入空気
の吸気温を上昇させ、バッテリ温度TBをバッテリ集合体
Ｂの能力を最も発揮できるバッテリ最適温度Tiに調整す
ることができる。従って、バッテリ集合体Ｂの能力を十
分に発揮させることができ、また、バッテリ集合体Ｂを
長寿命化させることができる。

【０１００】また、空調装置の空調モードが外気導入モ
ードであるため、ステップＳ２９で説明したように、車
内吸気通路１４を開放しても車室内環境に対する影響は
少なく、空調負荷を増大させることもない。

【０１０１】図７は、図３のステップＳ２にて実行され
るブロワファン１６の制御処理を示すフローチャートで
ある。まずステップＳ３１では、吸気温センサ３２によ
り検出された吸気温の読み込みと、バッテリ温度センサ
３１により検出されたバッテリ温度TBの読み込みが行わ
れ、ステップＳ３２では、図３のステップＳ１で制御さ
れたエアダンパ２１の制御状態が切換制御情報として読
み込まれる。

【０１０２】そして、ステップＳ３３では、吸気温、バ
ッテリ温度TB、切換制御情報に基づいてブロワファンモ
ータ１７への回転数の制御が行われる。ブロワファンモ
ータ１７は、バッテリ冷却性能を維持できる範囲内で可
能な限り低回転に制御される。

【０１０３】例えば、吸気温とバッテリ温度TBとが共に
低温でかつエアダンパ２１が外気導入位置Ｇに切換制御
されている場合には、走行風によりバッテリケース１０
内を通気させることによってバッテリ冷却性能を維持で
きるため、ブロワファンモータ１７の回転数を低下させ
ることができる。

【０１０４】また、空調モードが外気導入モードでかつ
エアダンパ２１が内気導入位置Ｎに制御されている場合
は、車室内の空気が車内吸気口１４ａから車内吸気通路
１４に積極的に導入される一方、車外排気口１５ａから
バッテリケース１０内の空気が積極的に排出されて所定
量の冷却風を確保することができるため、ブロワファン
モータ１７の回転を停止させる制御がなされる。

【０１０５】従って、ブロワファンモータ１７を駆動す
るための消費電力を低減することができるとともに、ブ
ロワファン１６の駆動による騒音の発生を防止すること
ができる。

【０１０６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るバッ
テリ温度制御装置によれば、空調装置の空調モードが内
気循環モードでかつ空調負荷が大の場合は外気を導入す
ることによって、バッテリ温度を適温に制御しつつ、空
調装置の負荷増大を防止し、車室内環境の維持を図るこ
とができる。

【０１０７】また、空調負荷が小でかつバッテリ温度が
予め設定されているバッテリ上限温度よりも高温である
ときは、バッテリケース内に外気を導入し車室内との連
通を遮断することによって、バッテリ温度を適温に制御
しつつ、バッテリ異常によりバッテリから発生したガス
の車室内への流入を防止することができる。

【０１０８】そして、空調負荷が小でバッテリ温度が標
準温度範囲内であるとき及び標準温度範囲よりも低い温
度であるときも、バッテリケース内に外気を導入し車室
内との連通を遮断することによって、バッテリ温度を適
温に制御しつつ、空調装置の負荷増大を防止し、車室内
環境の維持を図ることができる。

【０１０９】更に、空調負荷が小でバッテリ温度が標準
温度範囲よりも高温でかつバッテリ上限温度以下である
ときは、車内温と外気温とを比較しいずれか低い温度の
方の空気をバッテリケース内に導入することによって、
バッテリ温度を速やかに低下させ、バッテリを熱から保
護することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】バッテリ温度制御装置の概略図である。

【図２】制御回路ブロック図である。

【図３】バッテリ温度制御装置の制御フローを示すフロ
ーチャートである。

【図４】ダンパ制御手段の制御フローを示すフローチャ
ートである。

【図５】図４のステップＳ６における制御処理Ｉを示す
フローチャートである。

【図６】図４のステップＳ７における制御処理IIを示す
フローチャートである。

【図７】ブロワ制御手段の制御フローを示すフローチャ
ートである。

【図８】空調負荷判断値Taoとエアコンの吹き出し風温
及び風量の特性図である。

【図９】従来例を示す図である。

【符号の説明】

１０ バッテリケース １１ 吸気通路 １２ 主吸気通路 １３ 車外吸気通路 １４ 車内吸気通路 １５ 排気通路 １６ ブロワファン １７ ブロワファンモータ ２１ エアダンパ ２２ アクチュエータ ３０ バッテリ温度ＥＣＵ ３１ バッテリ温度センサ ３２ 吸気温センサ ３３ ダンパポジションセンサ ４０ エアコンＥＣＵ ４１ 外気温センサ ４２ 車内温センサ ４３ 日射量センサ ４４ 空調モード検出手段 ４５ エアコン風量センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｒ 16/04 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｃ (72)発明者 石川 静夫 東京都新宿区西新宿１丁目７番２号 富士 重工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3D035 AA03 3D038 AA07 AA09 AC02 AC03 AC22 5H031 AA09 KK08

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調装置を備えた車両に搭載されたバッ
   テリの温度を制御するバッテリ温度制御装置において、 前記バッテリを収納するバッテリケースと、 該バッテリケース内に車室内の空気を導入する車内吸気
   通路と外気を導入する車外吸気通路を有する吸気通路
   と、 前記車外吸気通路を閉塞する内気導入位置と車室内吸気
   通路を閉塞する外気導入位置とに切換動作するエアダン
   パと、 前記バッテリケース内の空気を車外に排出する排気通路
   と、 車室内の温度を検出する車内温センサと、 外気の温度を検出する車外温センサと、 前記バッテリの温度を検出するバッテリ温度センサと、 前記空調装置を制御する制御手段からの信号に基づいて
   前記空調装置の空調負荷の大小を判断する空調負荷判断
   手段と、 前記空調装置の空調モードが外気導入モードであるか内
   気循環モードであるかを検出する空調モード検出手段
   と、 前記エアダンパを切換制御するエアダンパ制御手段とを
   有し、 前記エアダンパ制御手段は、 前記空調装置の空調モードが前記内気循環モードの場合
   に、 前記空調負荷が大、前記空調負荷が小でかつ前記バッテ
   リ温度が標準温度範囲内、前記空調負荷が小でかつ前記
   バッテリ温度がバッテリ上限温度よりも高い、前記空調
   負荷が小でかつ前記バッテリ温度が前記標準温度範囲よ
   りも低い、のいずれかであるときは、前記エアダンパを
   前記外気導入位置に切換制御し、 前記空調負荷が小でかつ前記バッテリ温度が前記バッテ
   リ上限温度以下で前記標準温度範囲よりも高いときは、
   前記車内温と外気温のいずれか低い方の空気が前記バッ
   テリケース内に導入されるように前記エアダンパを前記
   外気導入位置又は前記内気導入位置に切換制御すること
   を特徴とするバッテリ温度制御装置。
2. 【請求項２】 更に、前記エアダンパ制御手段は、 前記空調装置の空調モードが前記外気導入モードの場合
   に、 前記バッテリ温度が前記バッテリ上限温度よりも高いと
   きは、前記エアダンパを前記外気導入位置に切換制御
   し、 前記バッテリ温度が前記標準温度範囲内にあるとき、又
   は前記標準温度範囲よりも低いときは、前記エアダンパ
   を前記内気導入位置に切換制御し、 前記バッテリ温度が前記バッテリ上限温度以下で前記標
   準温度範囲よりも高いときは、前記車室内の空気と外気
   のいずれか低い温度の方が前記バッテリケース内に導入
   されるように前記エアダンパを前記外気導入位置又は前
   記内気導入位置に切換制御することを特徴とする請求項
   １に記載のバッテリ温度制御装置。
3. 【請求項３】 前記エアダンパ制御手段は、 前記空調装置の空調モードが前記外気導入モードの場合
   に、 前記バッテリ温度が前記標準温度範囲内にあるときは、 前記エアダンパを前記外気導入位置と前記内気導入位置
   との間の中間位置に切換制御し、前記内気導入通路と前
   記外気導入通路の流路開口面積の比率を調整することを
   特徴とする請求項２に記載のバッテリ温度制御装置。
4. 【請求項４】 前記バッテリケース内の空気を前記排気
   通路から前記車外に排出するブロワファンと、 吸気温と前記バッテリ温度に基づいて前記ブロワファン
   の風量を制御するブロワファン制御手段とを有すること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバッテリ
   温度制御装置。