JP2005218283A - 車両に搭載された電力変換機構の冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両の搭乗者の聴覚に不快感を与えることを抑制しつつ、ＤＣ／ＤＣコンバータの過度の温度上昇を未然に抑制する。
【解決手段】 ＤＣ／ＤＣコンバータは、補機バッテリ温度ＴＢを検知するステップ（Ｓ２００）と、補機バッテリ充放電電流値ＩＢを検知するステップ（Ｓ２１０）と、補機バッテリＳＯＣを算出するステップ（Ｓ２２０）と、補機バッテリＳ０Ｃが許容値以上であって（Ｓ２３０にてＹＥＳ）、車両の搭乗者の聴覚に不快感を与えない限度の許容風量指令値がＤＣ／ＤＣコンバータに必要十分な必要風量以上である場合には（Ｓ２４０にてＹＥＳ）、冷却ファンを必要風量で作動させるステップ（Ｓ２５０）と、補機バッテリＳＯＣが許容値以上であるが（Ｓ２３０にてＹＥＳ）、許容風量指令値が必要風量未満である場合には（Ｓ２４０にてＮＯ）、冷却ファンを許容風量で作動させるステップ（Ｓ２６０）と、補機バッテリＳＯＣが許容値未満である場合には（Ｓ２３０にてＮＯ）、冷却ファンを最大風量で作動させるステップ（Ｓ２７０）とを含むプログラムを実行する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ハイブリッド車に搭載された電気機器の冷却装置に関し、特に、搭乗者の聴覚を刺激することなく、電気機器の温度上昇を抑制する冷却装置に関する。

通常、ＥＶ（Electric Vehicle）やＨＶ（Hybrid Vehicle）等の車両において、電気エネルギによる駆動力は、高電圧のバッテリ（以下、メインバッテリという）からインバータによって３相交流電力を発生させ、これにより３相交流モータを回転させることにより、得ている。また、車両の減速時等には、逆に３相交流モータの回生作動により得られる回生エネルギーをメインバッテリに蓄電することにより、エネルギーを無駄なく利用して走行している。

また、このような車両においては、高電圧のメインバッテリとは別に、灯火装置、点火装置、電動ポンプなどの補機電装品に電力を供給する補機バッテリを搭載している。この補機バッテリは、たとえば、鉛蓄電池に代表されるような低電圧のバッテリである。この補機バッテリは、オルタネータにより発電された電力により充電されたり、メインバッテリからの電力により充電される。メインバッテリからの電力により補機バッテリが充電される場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータにより電圧が降圧される。

このようなメインバッテリには、主としてニッケル水素電池やリチウムイオン電池などが用いられることが多い。メインバッテリの充放電時には化学反応による反応熱が発生して、電池温度が上昇する。電池温度の上昇により、電池の性能が低下したり、電池を劣化させてその寿命が短くなるという問題が発生する。このため、このようなことを回避するために、メインバッテリは、通風冷却される。また、インバータやＤＣ／ＤＣコンバータも、パワー素子による発熱を生じるので、冷却が必要になる。

このため、このような車両においては、バッテリ冷却用の冷却ファンや、インバータやＤＣ／ＤＣコンバータなどのＰＣＵ（Power Control Unit）冷却用の冷却ファンが搭載される。車両の運転状態によっては、この冷却ファンの作動音が車両の搭乗者の聴覚を刺激して、車両の搭乗者に不快感を与えることがある。

特開２００３−１７８８１５号公報（特許文献１）は、バッテリを冷却するとともに、複数のバッテリ間の温度のバラツキを解消することが可能な車両装置を開示する。この車両装置は、車両を走行駆動または車両用エンジンの出力を補助するモータと、モータを発電機として使用した際の発電エネルギーおよび車両の減速時にモータの回生作動により得られる回生エネルギーを蓄電する互いに接続された複数個のバッテリと、バッテリに送風する送風機とを備える車両装置において、各バッテリの温度を検出する温度検出手段と、各バッテリ間の温度差を算出する温度差算出手段と、バッテリ間の温度差に基づいて、送風機への通電量を設定する設定手段と、車両の走行速度を検出する速度検出手段と、車両の走行速度に応じて通電量を制限する制限手段とを含む。

この車両装置によると、互いに接続された複数個のバッテリの各バッテリ間の温度差に基づいて送風機の通電量を設定するとともに、車両の走行速度に応じて送風機の通電量を変更し、送風量を制御することができる。従って、車両に搭載された複数個のバッテリの間に温度のバラツキ（温度差）が発生した場合には、送風機の送風する風により空気流を発生させることで、各バッテリの温度を低下させるばかりでなく、各バッテリ間の温度のバラツキを解消することができる。さらに、車両の走行速度に応じて、車両の搭乗者に不快感を与えない送風音を保持するように、送風量を制御することができる。
特開２００３−１７８８１５号公報

しかしながら、特許文献１に開示された車両装置では、車速センサから取得した車両速度情報に基づいて、車両速度に対して車両の搭乗者が騒音と感じない聴感レベルのファン作動音を得られる冷却ファンの制御デューティ値を求める。すなわち、高電圧バッテリを冷却ファンを用いて通風冷却する場合に、車両の走行速度に応じて、車両の搭乗者に不快感を与えない冷却ファンの作動音（送風音）を保持しつつ送風量を制御できるようにデューティ値を算出する。さらに、メインバッテリの温度が所定の上限温度を超えるような場合には、メインバッテリの性能を低下させないように、送風機の送風量制御をメインバッテリの温度に基づいて行ない、信頼性のあるバッテリの温度制御を実行することができるものである。このような制御では以下のような問題点がある。

第１の問題点として、このような制御では、車速に応じたロードノイズのみに基づいて、搭乗者が騒音と感じない聴感レベルのファン作動音が得られるような制御デューティ値しか求めることができない。すなわち、車速以外のファン作動音を打ち消すような要因が考慮されていない。様々な要因を考慮することにより、さらに制御デューティ値を大きく算出することができて送風量を増大させることも考えられるが、このようなことが考慮されていない。

第２の問題点として、このような制御では、例外的な措置として、メインバッテリの温度が所定の上限温度を越えた場合にのみ、搭乗者が騒音と感じる聴感レベルのファン作動音になっても構わないので送風機の送風量を増大させている。たとえば、このような制御であると、実際に冷却対象物であるバッテリやＰＣＵの温度が上昇してから送風量を増大させて冷却能力を上昇させるので、一旦上昇してしまった冷却対象物の温度が実際に下がるまでには時間がかかってしまう。その時間の間に、過度の温度上昇に到達するおそれもある。

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、車両に搭載された電力変換機構の冷却装置であって、車両の搭乗者の聴覚に不快感を与えることを抑制しつつ、過度の温度上昇を未然に抑制することができる、車両に搭載された電力変換機構の冷却装置を提供することである。

第１の発明に係る電力変換機構の冷却装置は、車両に搭載された電力変換機構を冷却する。この冷却装置は、電力変換機構に冷却媒体を供給するための供給手段と、供給手段の作動により発生するノイズを、車両の搭乗者の聴覚に対して抑制する要因となる車両の状態を検知するための車両状態検知手段と、車両の状態に基づいて、供給手段の許容能力を算出するための算出手段と、許容能力を上回らないように、供給手段を制御するための制御手段とを含む。

第１の発明によると、車両状態検知手段は、電力変換装置に冷却空気などの冷却媒体を供給する供給手段（たとえば電動ファン）の作動騒音を、車両の搭乗者の聴覚に対して抑制する要因となる、たとえば車両の速度、エンジン回転数、室内空調機器の送風量などの状態を検知する。算出手段は、このような検知した車両の状態に基づいて、供給手段の許容能力を算出する。すなわち、車速が高いほどロードノイズが大きく、エンジン回転数が高いほどエンジン音が大きく、室内空調機器の送風量が多いほど送風音が大きく、電動ファンの作動音がより打ち消されるので、車速のみを考慮していた場合に比較して、許容能力を高く算出できる。このようにして算出された許容能力が維持される。このため搭乗者の聴覚に不快感を与えない。その結果、車両の搭乗者の聴覚に不快感を与えることを抑制することができる、車両に搭載された電力変換機構の冷却装置を提供することができる。

第２の発明に係る電力変換機構の冷却装置においては、第１の発明の構成に加えて、車両状態検知手段は、車両の状態として、車両の速度、車両に搭載されたエンジンの回転数および車両の室内空調機器の送風量の少なくとも１つを検知するための手段を含む。

第２の発明によると、検知手段は、車両の速度、エンジン回転数、室内空調機器の送風量を検知する。このような検知した車両の状態に基づいて、供給手段の許容能力が算出される。このとき、車速が高いほどロードノイズが大きく、エンジン回転数が高いほどエンジン音が大きく、室内空調機器の送風量が多いほど送風音が大きく、電動ファンの作動音がより打ち消されるので、車速のみを考慮していた場合に比較して、許容能力を高く算出できる。

第３の発明に係る電力変換機構の冷却装置は、車両に搭載された電力変換機構を冷却する。この電力変換機構により変換された電力が蓄電機構に供給される。この冷却装置は、電力変換機構に冷却媒体を供給するための供給手段と、蓄電機構の蓄電状態を検知するための蓄電状態検知手段と、供給手段の作動により発生するノイズを、車両の搭乗者の聴覚に対して抑制する要因となる車両の状態を検知するための車両状態検知手段と、車両の状態に基づいて、供給手段の許容能力を算出するための算出手段と、蓄電状態が予め定められた蓄電量以下の状態になるまでは、許容能力を上回らないように、供給手段を制御するための制御手段とを含む。

第３の発明によると、車両状態検知手段は、電力変換装置に冷却空気などの冷却媒体を供給する供給手段（たとえば電動ファン）の作動騒音を、車両の搭乗者の聴覚に対して抑制する要因となる、たとえば車両の速度、エンジン回転数、室内空調機器の送風量などの状態を検知する。算出手段は、このような検知した車両の状態に基づいて、供給手段の許容能力を算出する。すなわち、車速が高いほどロードノイズが大きく、エンジン回転数が高いほどエンジン音が大きく、室内空調機器の送風量が多いほど送風音が大きく、電動ファンの作動音がより打ち消されるので、車速のみを考慮していた場合に比較して、許容能力を高く算出できる。このようにして算出された許容能力は、蓄電機構の蓄電状態（ＳＯＣ（States Of Charge））が予め定められた値以下になるまでは、維持される。このため搭乗者の聴覚に不快感を与えない。一方、蓄電機構のＳＯＣが予め定められた値以下になると、電力変換機構が作動を開始して蓄電機構に電力を供給して蓄電機構が充電される。そのため、電力変換機構の温度が上昇し始める。このような場合には、許容能力を上回ることを許容して電動ファンが制御される。このため、電力変換機構の温度が上昇したことを検知してから電動ファンの能力を上げるのではなく、温度上昇を予測して未然に電動ファンの能力を上げるので、過度の温度上昇を回避できる。その結果、車両の搭乗者の聴覚に不快感を与えることを抑制しつつ、過度の温度上昇を未然に抑制することができる、車両に搭載された電力変換機構の冷却装置を提供することができる。

第４の発明に係る電力変換機構の冷却装置においては、第３の発明の構成に加えて、車両状態検知手段は、車両の状態として、車両の速度、車両に搭載されたエンジンの回転数および車両の室内空調機器の送風量の少なくとも１つを検知するための手段を含む。

第４の発明によると、検知手段は、車両の速度、エンジン回転数、室内空調機器の送風量を検知する。このような検知した車両の状態に基づいて、供給手段の許容能力が算出される。このとき、車速が高いほどロードノイズが大きく、エンジン回転数が高いほどエンジン音が大きく、室内空調機器の送風量が多いほど送風音が大きく、電動ファンの作動音がより打ち消されるので、車速のみを考慮していた場合に比較して、許容能力を高く算出できる。

第５の発明に係る電力変換機構の冷却装置においては、第３の発明の構成に加えて、制御手段は、蓄電状態が予め定められた蓄電量以下の状態になると、許容能力を上回ることを容認して、供給手段を制御するための手段を含む。

第５の発明によると、蓄電機構のＳＯＣが予め定められた値以下になると蓄電機構を充電するために、電力変換機構が作動を開始して蓄電機構に電力を供給する。そのため、電力変換機構の温度が上昇し始める。このような場合には、許容能力を上回ることを許容して電動ファンが制御されるので、温度上昇を予測して未然に電動ファンの能力を許容能力以上の最大能力まで上げて、電力変換機構の過度の温度上昇を回避できる。

第６の発明に係る電力変換機構の冷却装置においては、第３〜５のいずれかの発明の構成に加えて、電力変換機構は、ＤＣ／ＤＣコンバータである。蓄電機構は、ＤＣ／ＤＣコンバータを介して高電圧バッテリから電力の供給を受けて充電される低電圧バッテリである。蓄電状態検知手段は、低電圧バッテリの充電状態を検知するための手段を含む。

第６の発明によると、車両には、車両走行用の高電圧のメインバッテリと、車両補機用の低電圧の補機バッテリとが搭載される。回生制動時には、モータジェネレータにより回生発電され、発電された電力はメインバッテリを充電する。補機バッテリのＳＯＣが下がり、メインバッテリのＳＯＣに余裕があると、ＤＣ／ＤＣコンバータによりメインバッテリの電圧が降圧されて補機バッテリに供給されて補機バッテリが充電される。このようなハイブリッドシステムを搭載した車両において、ＤＣ／ＤＣコンバータの過度の温度上昇を未然に抑制することができ、かつ、車両の搭乗者の聴覚に不快感を与えることを抑制することができる。

第７の発明に係る電力変換機構の冷却装置においては、第６の発明の構成に加えて、蓄電状態検知手段は、低電圧バッテリの温度を検知するための手段と、低電圧バッテリの充放電電流値を検知するための手段と、温度と充放電電流値とに基づいて、充電状態を検知するための手段とを含む。

第７の発明によると、補機バッテリの充電状態を、補機バッテリの温度を考慮して補機バッテリの充放電電流値を時間積算して算出されたＳＯＣとして検知することができる。

第８の発明に係る電力変換機構の冷却装置においては、第１〜７のいずれかの発明の構成に加えて、冷却媒体は空気であって、供給手段は、送風用ファンである。

第８の発明によると、強制空冷型の電力変換機構について、車両の搭乗者の聴覚に不快感を与えることを抑制しつつ、過度の温度上昇を未然に抑制することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本実施の形態に係る車両の冷却システムの制御ブロックを説明する。この車両の冷却システムは、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００を冷却ファン７００により冷却するシステムである。なお、冷却対象は、ＤＣ/ＤＣコンバータ５００以外の電気機器（たとえば、インバータ３００）であってもよい。

図１に示すように、この車両には、エンジン１００と、エンジン１００による車両の駆動力をアシストしたり、回生制動時に発電するモータジェネレータ２００と、モータジェネレータ２００に電力を供給するインバータ３００と、モータジェネレータ２００にインバータ３００を介して電力を供給するメインバッテリ４００とを含む。メインバッテリは、たとえばニッケル水素電池を多数直列に接続した、たとえば放電電圧が２００Ｖ〜３００Ｖのバッテリである。

ＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、メインバッテリ４００の電力を降圧して、補機電気負荷８００や補機バッテリ９００に電力を供給する。補機バッテリ９００に供給された電力は補機バッテリ９００を充電する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ５００を冷却するための冷却ファン７００が補機バッテリ９００を電源として設けられるとともに、灯火装置、点火装置、電動ポンプなどの補機電気負荷８００が補機バッテリ９００を電源として設けられる。この補機バッテリ９００は、たとえば鉛蓄電池などであって、１４Ｖ系（充電電圧１４Ｖ、放電電圧１２Ｖ）のバッテリである。

さらにこの冷却システムは、このようなハイブリッドシステムを制御するＨＶ＿ＥＣＵ６００が設けられる。ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、モータジェネレータ２００、インバータ３００などを制御するとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００の冷却装置である冷却ファン７００を制御する。

ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００に接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００に許容風量指令信号を送信するとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００から実風量信号を受信する。また、ＨＶ＿ＥＣＵ６００には、車速信号、エンジン回転数信号および空調用ブロアファン風量指令信号が入力される。

ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、車速信号、エンジン回転数信号および空調用ブロアファン風量指令信号に基づいて、車速、エンジン回転数および空調用ブロアファンの風量を検知する。ＨＶ＿ＥＣＵ６００の内部に設けられたメモリには、ＤＣ／ＤＣコンバータ許容風量マップを記憶する。このＤＣ／ＤＣコンバータ許容風量マップは、空調用ブロアファン風量が大きいほど、車速が高いほど、エンジン回転数が高いほど、車室内騒音が大きくなるので、ＤＣ／ＤＣコンバータ許容風量も大きくなるというマップである。

ＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、ＨＶ＿ＥＣＵ６００から入力された許容風量指令信号に基づいて、冷却ファン７００の風量制御信号を生成し、冷却ファン７００に出力する。冷却ファン７００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００から入力された風量指令信号に基づいて、冷却ファン７００を回転させる電動モータの回転数を制御する。その結果、冷却ファン７００の送風量や作動騒音が変化する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ５００には、補機バッテリ９００から、補機バッテリ温度信号および補機バッテリ充放電電流信号が入力される。ＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、補機バッテリ９００のＳＯＣを検知する。このとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、補機バッテリの温度信号に基づいて、補機バッテリ９００の温度による影響を考慮して、補機バッテリ充放電電流値を時間積算することにより、補機バッテリ９００のＳＯＣを算出する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、詳しくは後述するように、ＨＶ＿ＥＣＵ６００から入力された許容風量指令信号と、補機バッテリ９００のＳＯＣとに基づいて、風量制御信号を生成し、冷却ファン７００に出力する。

図２を参照して、図１のＨＶ＿ＥＣＵ６００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、空調用ブロアファン風量指令値を検知する。なお、このときＨＶ＿ＥＣＵ６００は、空調用ブロアファン風量指令信号に基づいて空調用ブロアファン風量指令値を検知しその指令値から空調用ブロアファン風量を算出してもよいし、空調用ブロアファン風量を直接検知するようにしてもよい。

Ｓ１１０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、エンジン１００に設けられたエンジン回転数センサから入力されたエンジン回転数信号に基づいて、エンジン回転数を検知する。

Ｓ１２０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、エンジン１００の出力軸に取り付けられた変速機の出力軸に設けられた回転数センサから入力された車速信号に基づいて、車速を検知する。

Ｓ１３０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、空調用ブロアファン風量、エンジン回転数、車速をパラメータとする車室内騒音を推定する。Ｓ１４０にて、ＨＶ＿ＥＣＵは、車室内騒音に基づいて許容風量指令値を算出する。このＳ１３０および１４０における処理は、前述のように、ＨＶ＿ＥＣＵ６００に記憶されたＤＣ／ＤＣコンバータ許容風量マップに基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００を冷却する冷却ファン７００の許容風量指令値を算出するものである。

Ｓ１５０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００に、許容風量指令信号を出力する。

Ｓ１６０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００から実風量信号を受信したか否かを判断する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５００から実風量信号を受信すると（Ｓ１６０にてＹＥＳ）、処理はＳ１７０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１６０にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１７０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、異常処理として、たとえば、車両の搭乗者に冷却ファン７００が例外的に大きな作動音を発生していることを示す警告灯を表示させる。その後、処理は終了する。

図３を参照して、図１のＤＣ／ＤＣコンバータ５００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

Ｓ２００にて、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、補機バッテリ温度ＴＢを検知する。このとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、補機バッテリ９００に設けられた温度センサからＤＣ／ＤＣコンバータ５００に入力される補機バッテリ温度信号に基づいて、補機バッテリ温度ＴＢを検知する。

Ｓ２１０にて、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、補機バッテリ充放電電流値ＩＢを検知する。このとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、補機バッテリ９００に設けられた電流センサからＤＣ／ＤＣコンバータ５００に入力される補機バッテリ充放電電流信号に基づいて、補機バッテリ充放電電流値ＩＢを検知する。

Ｓ２２０にて、補機バッテリ温度ＴＢを考慮して、補機バッテリ充放電電流値ＩＢを時間積分することにより、補機バッテリＳＯＣを算出する。

Ｓ２３０にて、ＳＯＣが予め定められた許容値以上であるか否かを判断する。補機バッテリＳＯＣが予め定められた許容値以上である場合には（Ｓ２３０にてＹＥＳ）、処理はＳ２４０へ移される。もしそうでないと（Ｓ２３０にてＮＯ）、処理はＳ２７０へ移される。

Ｓ２４０にて、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、許容風量指令値が必要風量以上であるか否かを判断する。この許容風量指令値は、ＨＶ＿ＥＣＵ６００からＤＣ／ＤＣコンバータ５００に入力された許容風量指令信号に基づく。また、必要風量は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００が、補機バッテリ９００および補機電気負荷８００（冷却ファン７００を含む）が要求する電力をすべて供給する場合に冷却性能を成立させ得るに必要十分な風量である。許容風量指令値が必要風量以上である場合には（Ｓ２４０にてＹＥＳ）、処理はＳ２５０へ移される。もしそうでないと（Ｓ２４０にてＮＯ）、処理はＳ２６０へ移される。

Ｓ２５０にて、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００を必要風量で冷却するように冷却ファン７００に制御信号を出力する。その後、処理は終了する。

Ｓ２６０にて、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００を、許容風量で冷却するように冷却ファン７００に制御信号を出力する。その後、処理は終了する。

Ｓ２７０にて、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００を最大風量で冷却するように冷却ファン７００に制御信号を出力する。Ｓ２８０にて、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００は、ＨＶ＿ＥＣＵに、実風量信号を送信する。その後、処理は終了する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る冷却システムの動作について説明する。

車両の走行中に、空調用ブロアファン風量指令値が検知され（Ｓ１００）、エンジン回転数が検知され（Ｓ１１０）、車速が検知される（Ｓ１２０）。空調用ブロアファン風量、エンジン回転数、車速をパラメータとしたマップに基づいて、冷却ファン７００の許容風量指令値を算出する（Ｓ１３０、Ｓ１４０）。このとき、空調用ブロアファン風量、エンジン回転数、車速に基づいて車室内騒音が推定されてその車室内騒音により冷却ファン７００の作動騒音が打消されることを考慮したマップが用いられる。

ＨＶ＿ＥＣＵ６００からＤＣ／ＤＣコンバータ５００に許容風量指令信号が出力される（Ｓ１５０）。

車両の走行中に、補機バッテリ温度ＴＢが検知され（Ｓ２００）、補機バッテリ充放電電流ＩＢが検知される（Ｓ２１０）。補機バッテリ９００のＳＯＣが算出され（Ｓ２２０）、ＳＯＣが許容値以上であり（Ｓ２３０にてＹＥＳ）、許容風量指令値が必要風量以上であると（Ｓ２４０にてＹＥＳ）、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００を冷却する冷却ファン７００が必要風量で作動される（Ｓ２５０）。

一方、ＳＯＣが許容値以上であるが（Ｓ２３０にてＹＥＳ）、許容風量指令値が必要風量未満である場合には（Ｓ２４０にてＮＯ）、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００を冷却する冷却ファン７００が許容風量で作動するように制御される（Ｓ２６０）。

さらに、ＳＯＣが許容値未満である場合には（Ｓ２３０にてＮＯ）、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００を冷却する冷却ファン７００が最大風量で作動するように制御される（Ｓ２７０）。

なお、最大風量で冷却ファン７００が作動される場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ５００からＨＶ＿ＥＣＵ６００に実風量信号が送信される（Ｓ２８０）。ＤＣ／ＤＣコンバータから実風量信号を受信したＨＶ＿ＥＣＵ６００は（Ｓ１６０にてＹＥＳ）、異常処理として、冷却ファン７００が最大風量で運転していることを車両の搭乗者に報知するように警告灯などを点灯させる（Ｓ１７０）。

以上のようにして、本実施の形態に係る冷却システムによると、ＤＣ／ＤＣコンバータに冷却空気を供給する冷却ファンの作動騒音を車両の搭乗者の聴覚に対して抑制する要因として、車両の速度のみならずエンジン回転数や車両の室内の空調機器の送風量などを考慮した。このような車両の状態に基づいて冷却ファンの作動騒音が搭乗者に不快感を与えない限度となる許容風量を算出する。このため、車速のみを考慮していた場合に比較して、許容風量を高く算出することができる。このようにして算出された許容風量は、補機バッテリのＳＯＣが許容値以上である場合にはこの許容風量を上回ることなく冷却ファンが作動され、搭乗者の聴覚に不快感を与えることを抑制することができる。一方、補機バッテリのＳＯＣが許容値未満まで下がると、メインバッテリからＤＣ／ＤＣコンバータを介して補機バッテリを充電させるため、ＤＣ／ＤＣコンバータの素子温度が上昇することが予測される。実際にＤＣ／ＤＣコンバータ５００の温度が上昇してから冷却ファンを最大風量で作動させるのではなく、補機バッテリの充電が始まるタイミングで冷却ファンを最大風量で冷却するようにしたため、ＤＣ／ＤＣコンバータの過度の温度上昇を回避することができる。

なお、図３のフローチャートに示した、Ｓ２３０の判断を行なうことなく、冷却ファンを制御するようにしてもよい。

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。

本発明の実施の形態に係る車両の冷却システムの制御ブロックを示す図である。 図１のＨＶ＿ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 図２のＤＣ／ＤＣコンバータで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ エンジン、２００ モータジェネレータ、３００ インバータ、４００ メインバッテリ、５００ ＤＣ／ＤＣコンバータ、６００ ＨＶ＿ＥＣＵ、７００ 冷却ファン、８００ 補機電気負荷、９００ 補機バッテリ。

Claims (8)

1. 車両に搭載された電力変換機構を冷却する冷却装置であって、
   前記冷却装置は、
   前記電力変換機構に冷却媒体を供給するための供給手段と、
   前記供給手段の作動により発生するノイズを、前記車両の搭乗者の聴覚に対して抑制する要因となる前記車両の状態を検知するための車両状態検知手段と、
   前記車両の状態に基づいて、前記供給手段の許容能力を算出するための算出手段と、
   前記許容能力を上回らないように、前記供給手段を制御するための制御手段とを含む、車両に搭載された電力変換機構の冷却装置。
2. 前記車両状態検知手段は、前記車両の状態として、前記車両の速度、前記車両に搭載されたエンジンの回転数および前記車両の室内空調機器の送風量の少なくとも１つを検知するための手段を含む、請求項１に記載の電力変換機構の冷却装置。
3. 車両に搭載された電力変換機構を冷却する冷却装置であって、前記電力変換機構により変換された電力が蓄電機構に供給され、
   前記冷却装置は、
   前記電力変換機構に冷却媒体を供給するための供給手段と、
   前記蓄電機構の蓄電状態を検知するための蓄電状態検知手段と、
   前記供給手段の作動により発生するノイズを、前記車両の搭乗者の聴覚に対して抑制する要因となる前記車両の状態を検知するための車両状態検知手段と、
   前記車両の状態に基づいて、前記供給手段の許容能力を算出するための算出手段と、
   前記蓄電状態が予め定められた蓄電量以下の状態になるまでは、前記許容能力を上回らないように、前記供給手段を制御するための制御手段とを含む、車両に搭載された電力変換機構の冷却装置。
4. 前記車両状態検知手段は、前記車両の状態として、前記車両の速度、前記車両に搭載されたエンジンの回転数および前記車両の室内空調機器の送風量の少なくとも１つを検知するための手段を含む、請求項３に記載の電力変換機構の冷却装置。
5. 前記制御手段は、前記蓄電状態が予め定められた蓄電量以下の状態になると、前記許容能力を上回ることを容認して、前記供給手段を制御するための手段を含む、請求項３に記載の電力変換機構の冷却装置。
6. 前記電力変換機構は、ＤＣ／ＤＣコンバータであって、
   前記蓄電機構は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介して高電圧バッテリから電力の供給を受けて充電される低電圧バッテリであって、
   前記蓄電状態検知手段は、前記低電圧バッテリの充電状態を検知するための手段を含む、請求項３〜５のいずれかに記載の電力変換機構の冷却装置。
7. 前記蓄電状態検知手段は、
   前記低電圧バッテリの温度を検知するための手段と、
   前記低電圧バッテリの充放電電流値を検知するための手段と、
   前記温度と前記充放電電流値とに基づいて、充電状態を検知するための手段とを含む、請求項６に記載の電力変換機構の冷却装置。
8. 前記冷却媒体は空気であって、
   前記供給手段は、送風用ファンである、請求項１〜７のいずれかに記載の電力変換機構の冷却装置。

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