JP2005088752A - Driving battery cooling control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の走行用駆動源であるバッテリを、冷却風によって強制冷却する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for forcibly cooling a battery, which is a driving source for driving a vehicle, with cooling air.
車両走行用の電動モータとエンジンを有するハイブリッド自動車において、車室内とトランクルームとを連通するダクトを設け、前記ダクト内に駆動用のバッテリを配置し、バッテリ温度が所定値以上となった時には、前記ダクトを通して車室内の空気をバッテリに導入し、冷却するという技術が特許文献1に記載されている。
しかしながら、特許文献1に記載の方法では、例えば夏のように外気温が高く、駐車中に車室内の温度が上昇した状況では、車両運転開始時にエアコンを稼働しても車室内温度はなかなか下がらず、この状態で車室内の空気をバッテリに導入すると、高温の空気がバッテリに導入されることになり、バッテリ温度が上昇して性能の低下を招くことになる。 However, in the method described in Patent Document 1, in a situation where the outside air temperature is high, for example, in summer, and the temperature in the vehicle interior rises during parking, the vehicle interior temperature is very low even if the air conditioner is activated at the start of vehicle operation. However, if air in the vehicle compartment is introduced into the battery in this state, high-temperature air is introduced into the battery, resulting in a rise in battery temperature and a decrease in performance.
そこで、本発明では車室内が高温になった場合であっても、速やかに車室内温度を低下させることを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to quickly reduce the temperature in the passenger compartment even when the passenger compartment becomes hot.
本発明の車両用バッテリの冷却装置は、車両走行用の動力源としてのバッテリを備えるハイブリッド車両において、車室内と車外とを連通し、前記車室と異なる部位に前記バッテリを配置した冷却通路と、前記冷却通路の途中から分岐して前記バッテリを迂回するバイパス通路と、前記冷却通路の少なくとも分岐部または合流部付近の一方に介装され、通路の切替えを行う切替え手段と、前記冷却通路に介装され、前記車室内から前記冷却通路へ、もしくは前記冷却通路から前記車室内へ空気を流す送風手段と、車室内温度に応じて前記切換え手段と送風手段の駆動を制御する制御手段と、を有する。 A vehicle battery cooling device according to the present invention is a hybrid vehicle including a battery as a power source for driving a vehicle. The cooling system includes a cooling passage that communicates a vehicle interior with the outside of the vehicle, and disposes the battery in a portion different from the vehicle interior. A bypass passage that branches off from the middle of the cooling passage, bypasses the battery, a switching means that is interposed in at least one of the cooling passage and in the vicinity of the junction, and switches the passage, and the cooling passage A blowing means that is interposed and flows air from the vehicle interior to the cooling passage or from the cooling passage to the vehicle interior; and a control means that controls the driving of the switching means and the air blowing means according to the vehicle interior temperature; Have
本発明によれば、通路切替え手段と送風手段の駆動を車室内温度に応じて制御し、例えば、夏場のように駐車中に車室内温度が上昇した場合には、車室内の空気をバイパス通路を通して車外へ強制的に排出するので、車両運転開始時のエアコンの冷却効率を高めることができる。 According to the present invention, the driving of the passage switching means and the air blowing means is controlled according to the vehicle interior temperature. For example, when the vehicle interior temperature rises during parking as in summer, the air in the vehicle interior is bypassed. Since the air is forcibly discharged to the outside through the vehicle, the cooling efficiency of the air conditioner at the start of vehicle operation can be increased.
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本実施形態の冷却装置の概略図であり、1はトランクルーム、2aは車室内9とトランクルーム1との隔壁であるリアパーセル部、2bはリアシート、5はリアパーセル部2に開口部5aをもち、車室内9とトランクルーム内1とを連通する冷却ダクトである。
FIG. 1 is a schematic view of a cooling device according to the present embodiment, in which 1 is a trunk room, 2a is a rear parcel part which is a partition wall between the vehicle interior 9 and the
トランクルーム1には車両の走行用の動力源としてのバッテリ3が配置される。 A battery 3 as a power source for driving the vehicle is disposed in the trunk room 1.
冷却ダクト5には、車室内9の空気を吸引する冷却ファン4と、その下流に車両の駆動源であるバッテリ3が配置される。
In the
また、冷却ダクト5にはバッテリ3を迂回して、バッテリ3の上流と下流とを連通するバイパス通路6が設けられ、冷却ダクト5とバイパス通路6との分岐部および合流部には、ソレノイド等により駆動される切換えフラップ7a〜7dが設けられ、これらの各フラップが後述するように制御されることによって、冷却ダクト5もしくはバイパス通路6のいずれか一方にのみ空気が流れるようになっている。
The
冷却ダクト5の排出口5bは、トランクルーム1内もしくは車外に開口する。
The
次に本冷却システムの制御について図2、図3を用いて説明する。 Next, control of the cooling system will be described with reference to FIGS.
図2は本制御システムの概略図であり、図3は本実施形態の制御のフローチャートである。 FIG. 2 is a schematic diagram of the control system, and FIG. 3 is a control flowchart of the present embodiment.
図2に示すように、バッテリ3の蓄電状態(SOC)を検出するバッテリSOCセンサ10、車室内の温度を検出する車室内温度センサ11、エンジン冷却水温を検出する冷却水温センサ12、キースイッチがONにされた状態、もしくはリモートコントロールによってドアのキーが開錠された状態を検知するキーONセンサ13からの信号が、コントロールユニット(CPU)14に出力され、CPU14はこれらの信号に基いて、図3のフローチャートにしたがって冷却ファン4の駆動・停止、切換えフラップ7a〜7dの開閉制御を行う。
As shown in FIG. 2, a battery SOC sensor 10 that detects the state of charge (SOC) of the battery 3, a vehicle interior temperature sensor 11 that detects the temperature in the vehicle interior, a coolant temperature sensor 12 that detects the engine coolant temperature, and a key switch A signal from the key ON sensor 13 that detects the state of being turned on or the state where the door key is unlocked by remote control is output to the control unit (CPU) 14, and the
図3において、ステップS100ではキースイッチがON、もしくはリモートキーによりドアのキーが開錠されたか否かの判定、つまり、これから車両が走行するか否かの判定を行う。 In FIG. 3, in step S100, it is determined whether or not the key switch is turned on or the door key is unlocked by the remote key, that is, whether or not the vehicle will travel from now on.
ステップS100でキースイッチがON、もしくはリモートキーによって開錠された場合には、ステップS101に進み、エンジン冷却水温が規定値、例えば50℃以上であるか否かの判定を行う。 If the key switch is turned on or unlocked by the remote key in step S100, the process proceeds to step S101, where it is determined whether the engine coolant temperature is a specified value, for example, 50 ° C. or higher.
冷却水温が規定値以上であればステップS102に進み、規定値以下の場合にはステップS109に進む。 If the cooling water temperature is equal to or higher than the specified value, the process proceeds to step S102. If the cooling water temperature is equal to or lower than the specified value, the process proceeds to step S109.
ステップS109では、バッテリSOCが予め定めた規定値以上であるか否かの判定を行う。この規定値は、後述する冷却ファン4、フラップ7a〜7dを駆動するのに十分なバッテリ充電量に相当する値を予め実験等により求めておき、設定する。 In step S109, it is determined whether or not the battery SOC is equal to or greater than a predetermined value. This specified value is set by previously obtaining a value corresponding to a battery charge sufficient to drive a cooling fan 4 and flaps 7a to 7d to be described later.
バッテリSOCが規定値以上である場合にはステップS102に進み、規定値に満たない場合にはステップS110に進み、エンジンを始動してからステップS102に進む。 If the battery SOC is greater than or equal to the specified value, the process proceeds to step S102. If the battery SOC is less than the specified value, the process proceeds to step S110. After starting the engine, the process proceeds to step S102.
ステップS102では車室内9の温度が予め定めた上限の規定値より高いか否かの判定を行い、規定値以上の場合はステップS113に進み、規定値以下の場合はステップS103に進む。ここで用いる上限の規定値は、冷却ダクト5からバッテリ3に導入した場合に冷却効果が得られる上限の温度を実験などにより予め求めて設定する。
In step S102, it is determined whether or not the temperature in the passenger compartment 9 is higher than a predetermined upper limit specified value. If the temperature is equal to or higher than the predetermined value, the process proceeds to step S113. The upper limit specified value used here is set in advance by experimentally determining an upper limit temperature at which a cooling effect is obtained when the
ステップS113ではバイパス通路側のフラップ7a、7dを開き、バッテリ側のフラップ7b、7cを閉じ、ステップS114で冷却ファン4を正転(車室内9の空気を冷却ダクト5に導入する方向)させる。これにより、夏場等の車室内温度が高い場合には、車室内9の高温の空気を車室外へ排出することによりエアコンの冷却効率を高めることが可能となる。また、このとき高温の空気はバイパス通路6を通して排出されるので、バッテリ3が高温の空気によって加熱されることを防止できる。
In step S113, the
ステップS102で車室内9の温度が上限の規定値より低い場合には、ステップS103で車室内9の温度が下限の規定値より低いか否かの判定を行う。ここで用いる下限の規定値は、車両運転時に暖房による加温が必要な程度の温度を予め設定しておく。 When the temperature of the vehicle interior 9 is lower than the upper limit specified value in step S102, it is determined in step S103 whether the temperature of the vehicle interior 9 is lower than the lower limit specified value. The specified value for the lower limit used here is set in advance to a temperature that requires heating by heating during vehicle operation.
車室内9の温度が下限の規定値以下である場合にはステップS104に進み、ハイブリッドシステム(HEVシステム)を起動することによってバッテリ3の温度を上昇させ、ステップS105でバイパス通路側のフラップ7a、7dを閉じ、バッテリ側のフラップ7b、7cを開き、ステップS106で冷却ファン4を逆転(トランクルーム1側から車室内9へ空気を送る方向)させる。これにより、冬場等の車室内9の温度が低い場合には、HEVシステム起動時にバッテリ3が発する熱を車室内9に導入し、車室内9を効率よく暖めることが可能となる。
When the temperature in the passenger compartment 9 is equal to or lower than the lower limit specified value, the process proceeds to step S104, the temperature of the battery 3 is increased by starting the hybrid system (HEV system), and the
ステップS103で車室内9の温度が下限の規定値より高い場合は、ステップS111に進み、バイパス通路側のフラップ7a、7dを閉じ、バッテリ側のフラップ7b、7cを開き、ステップS112で冷却ファン4を正転させる。これにより、車室内9の空気をバッテリ3に導入し、バッテリ3の冷却を行うことができる。
When the temperature of the vehicle interior 9 is higher than the lower limit specified value in step S103, the process proceeds to step S111, the
上記ステップS106、S112、S114で冷却ファン4を駆動したら、ステップS107に進み、車室内9の温度と予め設定した温度を比較し、車室内9の温度が設定値と略等しくなったらステップS108で冷却ファン4を停止する。 When the cooling fan 4 is driven in the above steps S106, S112, and S114, the process proceeds to step S107, the temperature of the vehicle interior 9 is compared with a preset temperature, and when the temperature of the vehicle interior 9 becomes substantially equal to the set value, in step S108. The cooling fan 4 is stopped.
上記のように、本制御では、車室内9の温度に基づいて冷却ファン4の回転方向、各フラップ7a〜7dの開閉を制御し、車室内9が高温のときは車室内9の空気をバイパス通路6から車外に排出し、車室内9が低温のときはバッテリ3の熱を車室内9に導入し、車室内9の温度が下限の設定値と上限の設定値との間、つまり車室内9の温度を暖める必要がなく、かつバッテリ3の温度より低い場合には、車室内9の空気をバッテリ3に導入してバッテリ3を冷却する。
As described above, in this control, the rotation direction of the cooling fan 4 and the opening / closing of the
以上により、本実施形では、夏のように駐車中に車室内9の温度が高くなった場合には、車両運転前に車室内9の熱気を冷却ファン4によって強制的に外部に排出するので、エアコンを使用した際に速やかに車室内温度を低下させることができる。 As described above, in the present embodiment, when the temperature of the vehicle interior 9 becomes high during parking as in summer, the hot air in the vehicle interior 9 is forcibly discharged to the outside by the cooling fan 4 before driving the vehicle. When the air conditioner is used, the passenger compartment temperature can be quickly lowered.
車室内9の熱気はバッテリ3を迂回するバイパス通路6を通して排出するので、バッテリ3が加熱されることを防止できる。
Since the hot air in the passenger compartment 9 is discharged through the
冬のように駐車中に車室内9の温度が低くなった時には、HEVシステムを起動し、冷却ファン3を逆転させることによってバッテリ3の熱を車室内9に引き込むので、エアコンを使用した際に速やかに車室内9の温度を高めることができる。 When the temperature of the vehicle interior 9 becomes low during parking, as in winter, the HEV system is activated and the cooling fan 3 is reversed so that the heat of the battery 3 is drawn into the vehicle interior 9. The temperature in the passenger compartment 9 can be quickly increased.
バッテリ3のSOCが高いときには、エンジンを始動することなくHEVシステムの起動や冷却ファン4、フラップ7a〜7dの駆動が可能なので、運転者が車内に乗り込まなくても、例えばリモートキーによる開錠等の車外からの信号によって、換気を早期に開始することができる。
When the SOC of the battery 3 is high, the HEV system can be started and the cooling fan 4 and the
窓を閉めたままでの換気が可能となるので、雨の日等でも車室内9を快適な状態に保てる。 Since ventilation is possible with the window closed, the passenger compartment 9 can be kept comfortable even on rainy days.
走行中等に窓が曇った場合でも、冷却ファン4によって車室内9の空気を強制的に排出することによって窓の曇りを解消することができる。 Even when the window is fogged during traveling or the like, the fog of the window can be eliminated by forcibly discharging the air in the vehicle interior 9 by the cooling fan 4.
車両走行中にエアコンにより温度調節された車室内9の空気をバッテリ3に導入することにより、発電によって発熱したバッテリ3の冷却を行うことができる。 By introducing into the battery 3 the air in the passenger compartment 9 whose temperature has been adjusted by the air conditioner while the vehicle is running, the battery 3 that has generated heat by power generation can be cooled.
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims.
本発明は、車両走行用の駆動源として電動モータとエンジンを有するハイブリッド車両に適用することができる。 The present invention can be applied to a hybrid vehicle having an electric motor and an engine as a drive source for traveling the vehicle.
1 トランクルーム
2a リアパーセル部
2b リアシート
3 バッテリ
4 冷却ファン
5 冷却ダクト
6 バイパス通路
7a〜7d フラップ
8 リアガラス
9 車室内
10 バッテリSOCセンサ
11 車室内温度センサ
12 冷却水温センサ
13 キーON(もしくはリモートキー開錠)センサ
14 コントロールユニット(CPU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
車室内と車外とを連通し、前記車室と異なる部位に配置した前記バッテリを途中に介装した冷却通路と、
前記冷却通路の途中から分岐して前記バッテリを迂回するバイパス通路と、
前記冷却通路の少なくとも分岐部または合流部付近の一方に介装され、通路の切替えを行う切替え手段と、
前記冷却通路に介装され、前記車室内から前記冷却通路へ、もしくは前記冷却通路から前記車室内へ空気を流す送風手段と、
車室内温度に応じて前記切換え手段と送風手段の駆動を制御する制御手段と、を有することを特徴とする車両用バッテリの冷却制御装置。 In a hybrid vehicle including a battery as a power source for vehicle travel,
A cooling passage that communicates between the vehicle interior and the exterior of the vehicle and interposes the battery disposed in a different part from the vehicle interior;
A bypass passage branching from the middle of the cooling passage to bypass the battery;
A switching means that is interposed at least in one of the cooling passages or near the junction and switches the passages;
A blower means interposed in the cooling passage, for flowing air from the vehicle interior to the cooling passage, or from the cooling passage to the vehicle interior;
A vehicle battery cooling control apparatus, comprising: a control unit that controls driving of the switching unit and the blowing unit in accordance with a vehicle interior temperature.
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